PLC四節(jié)傳送帶的模擬課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書分院分院信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)專業(yè)自動(dòng)化自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目四節(jié)傳送帶的模擬四節(jié)傳送帶的模擬1 1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：、設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用 SETP-7 軟件編寫軟件程序，應(yīng)用 S7-200PLC 控制四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的硬件電路，并利用梯形圖控制程序設(shè)計(jì)，通過控制 S7-200PLC 的定時(shí)繼電器的功能來實(shí)現(xiàn)四條皮帶的運(yùn)行。2 2、設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：有一個(gè)用四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，控制要求如下：啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過 5 秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。 停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依

2、次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如 M2 故障，M1、M2 立即停，經(jīng)過 5 秒延時(shí)后，M3 停，再過 5 秒，M4 停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行 5 秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3 上有重物，M1、M2 立即停，過 5 秒，M3 停，再過 5 秒，M4 停。3、進(jìn)度及安排：、進(jìn)度及安排：1、收集課程設(shè)計(jì)的資料及其相關(guān)背景2 天2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的總體方案2 天3、硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)2 天4、軟硬件的調(diào)試，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告2 天5、修改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，打印2

3、 天指導(dǎo)教師簽字指導(dǎo)教師簽字 ：年年月月日日分院院長簽字分院院長簽字 ：年年月月日日摘摘 要要現(xiàn)今的社會(huì)，科技開展迅速，在工業(yè)方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的開展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)推動(dòng)了 PLC 的開展。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來越多稱之為可編程控制器的小電腦在為我們效勞，可編程控制器在工業(yè)控制，尖端武器，通信設(shè)備，信息處理，家用電器等各測、控制領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。本四級(jí)傳送帶電路采用 PLC 為控制核心，具備順序起動(dòng)和順序停止功能，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止的自動(dòng)控制等功能。利用本次設(shè)計(jì)，初步掌握 PLC

4、 的根本控制功能，學(xué)會(huì)運(yùn)用 PLC，控制根本工業(yè)控制。關(guān)鍵詞 微控制器 可編程控制器 PLC四級(jí)傳送帶裝置目錄目錄1概述.11.1PLC 的概述.11.1.1PLC 的歷史 .11.1.2PLC 的主要功能.11.1.3PLC 的主要特點(diǎn).21.1.4PLC 的網(wǎng)絡(luò)通信. .31.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的歷史. .31.2.1四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的起源.31.2.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的開展 .42S7-200 的系統(tǒng)功能概述.52.1PLC 的根本結(jié)構(gòu).52.2PLC 的工作原理.62.3四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的工作要求.62.4電氣原理圖與功能詳細(xì)說明.72.4.1四節(jié)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖.72.4.2輸入/輸出

5、接線列表. .72.4.3輸入/輸出接線圖. . .83S7-200 的指令系統(tǒng)及編程介紹.93.1編程語言.93.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖. .94四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試.204.1軟件局部調(diào)試. . . .214.2硬件局部調(diào)試. .215結(jié)束語.226參考文獻(xiàn) .231、概述概述1.1PLC 的概述的概述可編程邏輯控制器，PLC Programmable Logic Controller ，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)， 是以微機(jī)處理器為根底， 綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、 半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)

6、程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它面向控制過程、面向用戶、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。1.1.1PLC 的的歷史歷史在 PLC 問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制站主導(dǎo)地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十清楚顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差等，而 PLC 是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)開展而來的。自 1836 年繼電器問世，人們就開始用導(dǎo)線將它同開關(guān)器件巧妙地連接，構(gòu)成用途各異的邏輯控制或順序控制。上世紀(jì) 60 年代末，它不斷吸收微計(jì)算機(jī)技術(shù)

7、使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速開展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)如汽車制造業(yè)對生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC 技術(shù)出現(xiàn)并快速開展。目前，PLC 在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使早期的 PLC 從最初的邏輯控制、順序控制，開展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及 PID 回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代 PLC。但是，仍然沿用著順序掃描、程序控制等根本模式及 CPU+通信+I/O 的根本結(jié)構(gòu)。PLC 之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場和市場的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安

8、裝使用簡便、低價(jià)格長壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時(shí)間和本錢。PLC 的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而上端一般是面向用戶的微型計(jì)算機(jī)。PLC的諸多優(yōu)點(diǎn)確定了其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。1.1.2PLC 的主要功能的主要功能1、控制功能。包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。2、數(shù)據(jù)采集與輸出。3、輸入/輸出接口調(diào)理功能。具有 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換功能，通過 I/O 模塊完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測量接口。4、數(shù)據(jù)處理功能。包括根本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比擬、對字節(jié)的運(yùn)算、PID 運(yùn)算、濾波等。5、支持人機(jī)界面功能。

9、提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過程工作必需的信息。允許操作者和 PC 系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。6、通信、聯(lián)網(wǎng)功能?，F(xiàn)代 PLC 大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 RS232或 RS485 接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制，多臺(tái) PLC 可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC 構(gòu)成“集中管理、分散控制的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說的 SCADA 系統(tǒng)，現(xiàn)場端和遠(yuǎn)程端也可以采用 PLC 作現(xiàn)場

10、機(jī)。7、編程、調(diào)試等，并且大局部支持在線編程。1.1.3PLC 的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機(jī)床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的 PLC 只有 6 點(diǎn)，而 AB 的 ControlLogix 系統(tǒng)的容量達(dá) 128000 點(diǎn)。2、可靠性高。PLC 的 MTBF 一般在 4000050000h 以上，有的在 10-20 萬 h，且均有完善的自診斷功能。3、編程方便。控制具有極大靈活性。PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC

11、的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制翻開了方便之門。4、功能強(qiáng)大。PLC 開展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的開展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。5、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境。適應(yīng)高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境以及電磁干擾環(huán)

12、境。6、安裝、維修簡單。與 DCS 相比，價(jià)格低。PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。 更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。7、當(dāng)前 PLC 產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場總線的開展潮流。1.1.4PLC 的網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)通信PLC 的通信包括 PLC 之間、PLC 與上位計(jì)算機(jī)之間以及 PLC 與其他智能設(shè)備間的通信。 PLC 系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過通信處理單元、 通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成集中管理、分散控制的分布式控制系統(tǒng)， 滿足工廠自動(dòng)化

13、(FA)系統(tǒng)開展的需要， 各 PLC 系統(tǒng)或遠(yuǎn)程 I/O 模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場分散控制， 然后采用網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成集中管理的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前各廠商都主推各自的總線標(biāo)準(zhǔn)，如西門子 Profibus、A-B ControlNet及 DeviceNet、莫迪康 Modbus 等等。但其構(gòu)成的“集中管理、分散控制分布式控制方式是十分類似的。如 ROCKWELLA-B推出了“全方位自動(dòng)化的理念， 推薦三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 即 1 設(shè)備層 DeviceNet 為代表 ； 2 控制層 ControlNet為代表 ；3管理層EtheNet 。1.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的歷史四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的歷史1.2.1四節(jié)傳送帶

14、系統(tǒng)的起源四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的起源17 世紀(jì)中，美國開始應(yīng)用架空索道傳送散狀物料；19 世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。 皮帶式傳送帶設(shè)備 1868 年，在英國出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機(jī)；1887 年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905 年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906 年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，傳送帶輸送機(jī) 受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的傳送，開展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成局部。1.2.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的開展四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的開展未來傳送帶設(shè)備的將向著

15、大型化開展、擴(kuò)大使用范圍、物料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面開展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá) 440 公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近 15 公里，并已出現(xiàn)由假設(shè)干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍， 是指開展能在高溫、 低溫條件下有腐蝕性、 放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的傳送帶設(shè)備。本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)， 它多用于處于復(fù)雜地形的大型工業(yè)廠礦。系統(tǒng)采用可編程控制器PLC做下位機(jī)控制，上位機(jī)那么采用

16、工業(yè)通用組態(tài)軟件 “組態(tài)王設(shè)計(jì)控制界面，并最終完成上下位機(jī)的通信以到達(dá)直觀方便的控制效果。多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用和地位，最典型的應(yīng)用就是我們常說的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成局部包括給煤機(jī)、皮帶、破碎機(jī)、三通、卸料器等。我們采用 PLC 對此系統(tǒng)進(jìn)行順序控制。2、S7-200 的配置及組態(tài)的配置及組態(tài)2.1PLC 的根本結(jié)構(gòu)的根本結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)根本上與微型計(jì)算機(jī)相同，根本構(gòu)成為：圖2.1PLC 的根本結(jié)構(gòu)a、 電源PLC 的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。 一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)， 可以不

17、采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。b. 中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。 它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)存放器內(nèi)。 等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后， 最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出存放器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置

18、，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC 的可靠性， 近年來對大型 PLC 還采用雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)， 或采用三 CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。c、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。d、輸入輸出接口電路1、現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。2、現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)存放器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。e、功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。f、通信模

19、塊如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP 通訊模塊等。2.2PLC 的工作原理的工作原理當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。一輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。(二) 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序

20、執(zhí)行階段，PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM 存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀(三) 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。 在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。2.3四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的工作要求四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的工作要求啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過 5 秒

21、延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如 M2 故障，M1、M2 立即停，經(jīng)過 5 秒延時(shí)后，M3 停，再過 5 秒，M4 停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行 5 秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3 上有重物，M1、M2立即停，過 5 秒，M3 停，再過 5 秒，M4 停。2.4電氣原理圖與功能詳細(xì)說明電氣原理圖與功能詳細(xì)說明2.4.1 四節(jié)四節(jié)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面

22、板圖：圖 2.2四級(jí)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)功能說明：功能說明：M1、M2、M3、M4 表示傳送帶的運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)、停止用動(dòng)合按鈕來實(shí)現(xiàn)，負(fù)載或故障設(shè)置用鈕子開關(guān)來模擬，電機(jī)的停轉(zhuǎn)或運(yùn)行用發(fā)光二極管來模擬。啟動(dòng)時(shí)先按下 SB1，起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過 5 秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。停止時(shí)應(yīng)先按下 SB2，停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。A、B、C、D 表示故障設(shè)定，分別模擬 M1、M2、M3、M4 發(fā)生故障時(shí)的情況，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如 M2 故障，只需按下 B 按鈕即可，那么 M1、M2立即停，

23、經(jīng)過 5 秒延時(shí)后，M3 停，再過 5 秒，M4 停。E、F、G、H 分別為重物模擬按鈕，當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行 5 秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3 上有重物，M1、M2 立即停，過 5 秒，M3 停，再過 5 秒，M4 停。2.4.22.4.2 輸入輸入/ /輸出接線列表輸出接線列表輸入接SB1ABCDEFGHSB2線I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5輸出接線M1M2M3M4Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4表 2.4.2 I/O 的接線列表2.4.32.4.3輸入輸入/ /輸出接線圖輸出接線圖圖 2.4.3 輸

24、入/輸出接線圖3、S7-200 的指令系統(tǒng)及編程的指令系統(tǒng)及編程3.1編程語言編程語言可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶根據(jù)自己的控制要求編寫的用戶程序。 由于可編程控制器的應(yīng)用場合是工業(yè)現(xiàn)場，它的主要用戶是電氣技術(shù)人員，所以其編程語言與通用的計(jì)算機(jī)編程語言相比， 具有明顯的特點(diǎn)， 它既不同于高級(jí)語言，又不同于匯編語言，它要滿足易于編寫和易于調(diào)試的要求，還要考慮現(xiàn)場電氣技術(shù)人員的接受水平和應(yīng)用習(xí)慣。因此，可編程控制器通常使用梯形圖語言，又稱繼電器語言，更有人稱之為電工語言。另外，為滿足各種不同形式的編程需要，根據(jù)不同的編程器和支持軟件，還可以采用指令語句表、邏輯功能圖、順序功能圖、流程圖及高級(jí)語言

25、進(jìn)行編程。梯形圖是一種圖形編程語言，是面向控制過程的一種“自然語言，它沿用繼電器的觸點(diǎn)觸點(diǎn)在梯形圖中又常稱為接點(diǎn) 、線圈、 串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號(hào)，同時(shí)也增加了一些繼電器控制系統(tǒng)中所沒有的特殊功能符號(hào)。梯形圖語言比擬形象、直觀，對于熟悉繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來說，很容易被接受，且不需要學(xué)習(xí)專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，在 PLC 應(yīng)用中，梯形圖是使用得最根本、最普遍的編程語言。但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。PLC 的梯形圖雖然是從繼電器控制線路圖開展而來的， 但與其又有一些本質(zhì)的區(qū)別：1PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、保持繼電器、中間繼電

26、器等。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而是“軟繼電器。這些繼電器中的每一個(gè)，都與 PLC 用戶程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的元件映像存放器的一個(gè)具體根本單元相對應(yīng)。 如果某個(gè)根本單元為“1狀態(tài)，那么表示與這個(gè)根本單元相對應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈得電。反之，如果某個(gè)根本單元為“0狀態(tài)，那么表示與這個(gè)根本單元相對應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈斷電。這樣，就能根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中某個(gè)根本單元的狀態(tài)是“1還是“0，判斷與之對應(yīng)的那個(gè)繼電器的線圈是否“得電。（2）PLC 梯形圖中仍然保存了常開接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)的名稱，這些接點(diǎn)的接通或斷開，取決于其線圈是否得電。3PLC 梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)

27、上是將對應(yīng)這些根本單元的狀態(tài)依次取出來，進(jìn)行“邏輯與、 “邏輯或等邏輯運(yùn)算。而計(jì)算機(jī)對進(jìn)行這些邏輯運(yùn)算的次數(shù)是沒有限制的，因此，可在編制程序時(shí)無限次地使用各種繼電器的接點(diǎn)，且可根據(jù)需要采用常開動(dòng)合或常閉動(dòng)斷的形式。注意，在梯形圖程序中，同一個(gè)繼電器的線圈一般只能使用一次。4在繼電器控制線路圖中，左、右兩側(cè)的母線為電源線，在電源線中間的各個(gè)支路上都加有電壓，當(dāng)某個(gè)或某些支路滿足接通條件時(shí)，就會(huì)有電流流過接點(diǎn)和線圈。5在繼電器控制線路圖中，各個(gè)并聯(lián)電路是同時(shí)加電壓并行工作的，由于實(shí)際元件動(dòng)作的機(jī)械慣性，可能會(huì)發(fā)生接點(diǎn)競爭現(xiàn)象。6PLC 梯形圖中的輸出線圈只對應(yīng)存儲(chǔ)器中的輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能用必

28、須通過指定的輸出繼電器，經(jīng) I/O 接口上對應(yīng)的輸出單元或輸出端子才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.2四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的流程圖四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的流程圖圖 3.2 軟件流程圖3.3四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖圖 3.3 程序梯形圖4、四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試、四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試4.1 軟件局部調(diào)試：軟件局部調(diào)試：軟件程序由 STEP-7 軟件編寫，可以對程序網(wǎng)絡(luò)框圖進(jìn)行標(biāo)注，程序編寫完成后， 對程序進(jìn)行編譯連接， 假設(shè)有程序錯(cuò)誤， 在進(jìn)行修改， 直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止，然后將程序下載到 PLC 中。4.2 硬件局部調(diào)試：硬件局部調(diào)試：實(shí)驗(yàn)的硬件局部調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，本次試驗(yàn)采用 PLC224，由實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行初步調(diào)試，程序下載完成后，按下開始按鈕，第四段皮帶，第三段皮帶，第二段皮帶，第一段皮帶依次運(yùn)行，時(shí)間間隔為 5 秒。按下停止按鈕后，第一段皮帶，第二段皮帶，第三段皮帶，第四段皮帶依次停止，時(shí)間間隔為 5 秒。在運(yùn)行過程中，當(dāng)某條皮帶機(jī)