糧食存儲物流；控制系統(tǒng)；PLC

開始N糧倉開關(guān)是否接通啟動開始N糧倉開關(guān)是否接通啟動運行模式打開閥門延時十秒延時五分鐘啟動電收塵延時兩分鐘YY開啟糧倉門圖4-1程序流程圖4.2梯形圖設(shè)計進(jìn)糧系統(tǒng)：利用博途軟件進(jìn)行程序編程，設(shè)置輸入端信號，并按照設(shè)計要求逐條進(jìn)行編程，按下啟動按鈕，按下進(jìn)糧開關(guān)SB2按鈕，按下開關(guān)的同時通電啟動收塵器，經(jīng)過時間為五分鐘延時后一號進(jìn)糧閥啟動通電（不工作時斷電關(guān)閉），同時入庫擋板通電開啟，一號入庫擋板碰到限位開關(guān)后經(jīng)過十秒鐘延時，利用可編程控制器數(shù)字量輸入，運用計時器輸出中間變量，并設(shè)置輸出量信號電壓驅(qū)動交流接觸器，從而驅(qū)動斗提機與初清篩等設(shè)備內(nèi)電機運行，啟動一號斗提機、以及初清篩，同時經(jīng)過十秒鐘延時延時后卸糧閥開啟保持通電狀態(tài)，卸糧擋板緩慢打開，卸糧擋板碰到卸糧擋板限位后運用限位器給可編程控制器輸入數(shù)字量信號，并進(jìn)行程序編寫，卸糧擋板緩慢打開，卸糧擋板碰到卸糧擋板限位后同時打開卸糧指示燈，按下停止按鈕SB4停止卸糧工作、卸糧閥關(guān)閉斷電、卸糧指示燈斷電關(guān)閉，卸糧擋板碰到關(guān)閉到位限位開關(guān)后同時經(jīng)過兩分鐘延時，兩分鐘后一號斗提機、初清篩斷電，斷電后經(jīng)過十秒鐘延時后一號入庫閥斷電入庫擋板關(guān)閉，入庫擋板關(guān)閉到位，到位后經(jīng)過五分鐘延時后停收塵器。延時程序用CNT指令進(jìn)行編程，并設(shè)計延時時間和計時后輸出信號，運用中間變量控制。計時器程序如圖4-2所示。圖4-2計時器程序圖出庫系統(tǒng)：按下出庫開關(guān)出庫系統(tǒng)啟動開始工作，同時啟動收塵器，利用可編程控制器數(shù)字量輸入，編寫按鈕開關(guān)，并設(shè)置輸出量信號電壓驅(qū)動交流接觸器，從而驅(qū)動設(shè)備內(nèi)電機運行，啟動收塵器后經(jīng)過延時五分鐘后通電啟動出糧皮帶，皮帶啟動后經(jīng)過延時十秒鐘后分糧擋板出庫到位運用限位器給可編程控制器輸入數(shù)字量信號，并進(jìn)行程序編寫，，一號和二號出庫閥通電開啟，同時出庫擋板緩慢打開，一號二號出庫擋板碰到打開到位限位開關(guān)后同時啟動出庫指示燈，按下停止按鈕停止按鈕關(guān)閉出庫系統(tǒng)，同時關(guān)閉出庫指示燈，以及一號二號出庫閥斷電，斷電后進(jìn)過延時兩分鐘后，出糧皮帶斷電停止工作，經(jīng)過延時五分鐘后斷電停止使用收塵器.。系統(tǒng)設(shè)計倒糧系統(tǒng)：倒糧系統(tǒng)中的溫度傳感器檢測到糧倉內(nèi)溫度高于42攝氏度時通電啟動收塵器，啟動收塵器后經(jīng)過延時5分鐘后二號入庫閥通電打開，同時入庫擋板緩慢打開，入庫擋板碰到打開到位限位開關(guān)后經(jīng)過延時10s后啟動二號斗提機，同時經(jīng)過延時10s倒糧皮帶P1啟動、以及干燥器、分糧閥通電，分糧擋板打開方式為倒糧位置，同時經(jīng)過十秒鐘延時，分糧擋板倒糧到位，一號出庫閥開啟通電、出庫擋板碰到打開限位開關(guān)后，同時點亮倒糧指示燈。按下停止按鈕SB4或者倒糧系統(tǒng)糧倉內(nèi)溫度傳感器檢測低于37度時，一號出庫閥斷電關(guān)閉、同時關(guān)閉倒糧指示燈，出庫擋板關(guān)閉碰到限位開關(guān)后，經(jīng)過兩分鐘延時二號斗提機斷電關(guān)閉，并經(jīng)過十秒鐘延時后斷電關(guān)閉二號入庫閥，經(jīng)過五分鐘延時入庫擋板關(guān)閉到位后收塵器斷電。倒糧系統(tǒng)溫度傳感器部分主要是運用西門子可編程控制器模擬量輸入端進(jìn)行輸入，系統(tǒng)模擬量輸入程序設(shè)計，本系統(tǒng)對溫度檢測，主要是依靠溫度傳感器，并利用電阻型溫度傳感器接至模擬量輸入端口，并利用可變電阻的分壓原理進(jìn)行分壓處理，使模擬量輸入端為0-10V電壓信號，并通過內(nèi)部指令對電壓信號進(jìn)行變換，運用標(biāo)準(zhǔn)化指令使1-10V電壓信號轉(zhuǎn)換為0-27648，再利用縮放指令，把標(biāo)準(zhǔn)化指令傳過來的0-27648信號轉(zhuǎn)化為-40至60攝氏度的溫度信號，并設(shè)置輸出量。如下圖4-4程序所示，為標(biāo)準(zhǔn)1~10V模擬量輸入信號，對應(yīng)-40至60攝氏度溫度的量程換算示例。圖4-3模擬量數(shù)值轉(zhuǎn)換程序圖4.3編程軟件用于西門子可編程邏輯控制器的軟件選擇了TIA完全集成的自動化軟件的V14版本。TIAPortal是完全集成的自動化軟件TIAPortal的首字母縮寫。它是業(yè)界第一個具有統(tǒng)一工程和軟件設(shè)計環(huán)境的自動化軟件，幾乎可以執(zhí)行任何自動化任務(wù)。借助這個新的工程軟件平臺，用戶可以快速，直觀地開發(fā)和刪除自動化系統(tǒng)程序。TIAPortal使用新的統(tǒng)一軟件框架在同一開發(fā)環(huán)境中配置所有可編程邏輯控制器，人機界面和Siemens閱讀器。在控制器，閱讀器和HMI之間建立通信的常見任務(wù)可以顯著降低連接和配置成本。例如，用戶可以輕松地將變量從可編程控制器拖放到人機界面屏幕。然后立即在HMI中分配變量，并在后臺自動建立PLC和HMI之間的連接，而無需手動組態(tài)。本章小結(jié)本章首先介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計中的主程序流程圖，闡明了監(jiān)測電動機的工作狀態(tài)，其次分析了設(shè)計程序的梯形圖，進(jìn)一步闡明了其工作原理，簡潔明了的程序能夠?qū)?fù)雜的電動機運行狀態(tài)進(jìn)行完美的控制。第5章人機界面設(shè)計本系統(tǒng)人機界面設(shè)計，主要是對觸摸屏的界面進(jìn)行繪制，以及觸摸屏與PLC進(jìn)行通信，以及觸摸屏的元件參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。5.1監(jiān)控畫面設(shè)計西門子觸摸屏人機界面的監(jiān)控畫面可以用STEP7進(jìn)行繪制，也可以通過博途V14WINCC進(jìn)行觸摸屏監(jiān)控畫面的設(shè)計與繪制，本設(shè)計運用的是博途V14，作為觸摸屏監(jiān)控畫面繪制的軟件，監(jiān)控畫面的設(shè)計主要是對觸摸屏面板就行圖形的繪制，觸摸屏面板可以繪制按鈕開關(guān)元件，變量圖形及說明文字，本設(shè)計對觸摸屏監(jiān)控畫面的繪制，主要體現(xiàn)在對啟動按鈕開關(guān)以及各系統(tǒng)啟動按鈕開關(guān)，還有停止按鈕的設(shè)計，還要對溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，在監(jiān)控界面繪制一個可以實時顯示變換數(shù)值的儀表，或者是數(shù)碼管都可以實現(xiàn)，都可以實時對溫度進(jìn)行監(jiān)控，還要繪制指示燈顯示，通過繪制圖形，并對圖案以及文字進(jìn)行加以說明。監(jiān)控畫面如圖5-1所示。圖5-1監(jiān)控畫面5.2變量設(shè)置設(shè)計人機界面與PLC進(jìn)行連接通信除了運用現(xiàn)場總線，還要對觸摸屏內(nèi)各個圖形進(jìn)行函數(shù)賦值，以及變量的給定等。溫度實時顯示需要在以畫數(shù)值顯示的顯示器中，右鍵打開屬性先對圖形進(jìn)行更改，之后點開常規(guī)選項，常規(guī)中有過程變量設(shè)置，單擊變量后的三個點，并設(shè)置變量，選擇plc內(nèi)部溫度檢測輸出變量其變量值為MD104，還要對按鈕元件進(jìn)行變量的賦予，方式跟溫度檢測的方式相同。變量設(shè)置方式如圖5-2所示。圖5-2變量設(shè)置圖設(shè)置用戶管理的步驟包括：（1）添加所需的組并向該組授予適當(dāng)?shù)臋?quán)限；（2）添加用戶所屬的用戶組，并為其分配用戶名和密碼；（3）設(shè)置畫面授權(quán)；（4）配置登錄和用戶對話框。本章小結(jié)本章首先介紹了監(jiān)控畫面的繪制方法，以及對各個圖形的形狀和顏色進(jìn)行設(shè)計，還介紹了觸摸屏元件圖形內(nèi)部變量的賦值，說明了如何與PLC進(jìn)行通信。第6章系統(tǒng)調(diào)試用按鈕模擬啟動、停止開關(guān)：用電位器模擬溫度傳感器的檢測輸入。按下啟動開關(guān)系統(tǒng)開始運行，當(dāng)上位機檢測到溫度信號時顯示實時溫度。6.1調(diào)試方法使用TIAProfessionalV14編程軟件。CPU站點IP地址分配在CPU上電后，觀察CPU當(dāng)前狀態(tài)，若為Run狀態(tài)，需要將其切換至Stop狀態(tài)。打開TIAPortal軟件。展開“Internet訪問”，找到本地計算機的網(wǎng)絡(luò)適配器的“設(shè)備名稱”，然后將其展開以搜索“更新訪問設(shè)備”（單擊或雙擊它）。在顯示設(shè)備名稱和IP地址PLC_1（）后，將其展開并雙擊“在線和診斷”以顯示有關(guān)CPU的診斷信息以及CPU的狀態(tài)。項目樹右側(cè)工作區(qū)中的當(dāng)前儀表板?？蝽敳康狞S色欄顯示在線訪問信息。單擊CPU儀表板欄中的“停止”按鈕以停止CPU。展開“功能”，然后單擊“分配IP地址”。最后，單擊“分配IP地址”后，如果設(shè)備（PC）的IP地址與分配的IP不在同一網(wǎng)段中地址，InternetDiagnostics將更改本機（計算機）的IP地址，輸入“OnlineDiagnostics”；如果它位于同一網(wǎng)段中，則提示字樣將出現(xiàn)在狀態(tài)欄的最右端，以調(diào)整CPU時間，從功能菜單中單擊“設(shè)置時間”，然后單擊“從PG/PC獲取”。突出顯示上一個復(fù)選框，然后單擊“應(yīng)用”以將處理器時間與本地時間對齊。設(shè)置成功后，將分配CPU設(shè)備名稱功能。PROFINET設(shè)備名稱中狀態(tài)欄的右側(cè)顯示“Uninterruptible命令”，這意味著將設(shè)備名稱分配給CPU位置失敗。檢查機器（PC）的IP段。如果CPU的當(dāng)前網(wǎng)段相同，則必須一致，并且IP地址不得沖突。如果無法分配設(shè)備名稱，則可以在下載程序的硬件配置后直接對其進(jìn)行更新。ET200SP子站點IP地址分配還必須在網(wǎng)絡(luò)上的可訪問設(shè)備“在線訪問”設(shè)備上更新網(wǎng)絡(luò)適配器設(shè)備（計算機）設(shè)備的名稱和診斷功能：分配IP地址，為PROFINET設(shè)備分配名稱。展開命令描述：對本地設(shè)備（計算機）的Internet訪問更新具有網(wǎng)絡(luò)適配器的設(shè)備訪問網(wǎng)絡(luò)上可用的設(shè)備（MAC地址）和診斷信息。單擊“功能”部分中的“分配IP地址”。如果未顯示變電站的MAC地址，請單擊“可訪問設(shè)備”以搜索適當(dāng)?shù)腗AC地址并進(jìn)行確認(rèn)。在“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”字段中輸入適當(dāng)?shù)腎P地址和子網(wǎng)掩碼。注意：若要與S7-1200的CPU聯(lián)網(wǎng)，IP地址網(wǎng)段必須與CPU的網(wǎng)段一致，且地址不沖突。IP地址及子網(wǎng)掩碼輸入完成后，點擊“分配IP地址”按鈕，參數(shù)傳送成功或者失敗都會有提示，在巡視窗口及狀態(tài)欄右側(cè)。ET200SP子站點設(shè)備名稱分配“功能”“分配PROFINET設(shè)備名稱”，中在工作區(qū)“PROFINET設(shè)備名稱”后面欄中輸入分配給子站點的設(shè)備名稱，然后點擊“分配名稱”按鈕即可，組態(tài)的PROFINET設(shè)備名稱成功后，巡視窗口及狀態(tài)欄右側(cè)都有提示信息。6.2調(diào)試步驟首先使用Siemens設(shè)計軟件運行在線仿真軟件，然后使用萬用表檢查節(jié)點的每個節(jié)點是否已連接。調(diào)試后，確?？諝忾_關(guān)完好無損，然后執(zhí)行適當(dāng)?shù)臏y試和調(diào)試。如果設(shè)計中有很多狀態(tài)表，則可以使用狀態(tài)表底部的按鈕。在運行狀態(tài)表之前，可以在狀態(tài)表中輸入被監(jiān)視程序項的地址和數(shù)據(jù)類型。定時器和計數(shù)器可以按位或字進(jìn)行監(jiān)控。使用監(jiān)視表監(jiān)視和更改在網(wǎng)絡(luò)CPU上運行的實用程序的值?？梢詣?chuàng)建不同格式的控件并將其存儲在項目中，以支持不同的測試環(huán)境。出于維護(hù)原因再次測試?！氨O(jiān)視列表”使您可以在執(zhí)行實用程序時監(jiān)視CPU并與之交互，該實用程序不僅可以顯示或更改代碼塊和數(shù)據(jù)塊中變量的值，而且可以顯示或修改CPU內(nèi)存區(qū)域的值，包括輸入和輸出。例如，在測試CPU電纜時，可以為輸出指定一個特定值。S7-1200CPU集成到PROFINET通訊中，并支持基于TCP/IP和UDP的以太網(wǎng)和通訊標(biāo)準(zhǔn)。PROFINET物理接口是RJ45接口，支持10/100MB/s，支持電纜匹配，并使用交叉以太網(wǎng)電纜允許s7-1200與CPU之間的通信，例如開發(fā)人員和帶有人機的觸摸屏接口。6.3調(diào)試效果分析通過調(diào)試解決了遇到的問題，解決了模擬量輸入數(shù)值轉(zhuǎn)化問題和用電位器進(jìn)行模擬量輸入中遇到的問題，電位器代替是PLC處于報警狀態(tài)，通過對老師的請教發(fā)現(xiàn)自己遇到的問題，通過將電位器對24V進(jìn)行分壓輸入至PLC模擬量輸入端。模擬調(diào)試達(dá)到了預(yù)期的效果，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計老師規(guī)定的控制要求，學(xué)習(xí)了西門子模擬量輸入信號轉(zhuǎn)換的問題，輸入信號采用可編程序控制器的內(nèi)部指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為了達(dá)到目標(biāo)要求，及時檢測和改進(jìn)設(shè)計中的軟件編程錯誤，同時檢測實際電路中的連接錯誤以及不足之處，并及時與指導(dǎo)教師協(xié)商尋找解決方案，通過老師仔細(xì)講解進(jìn)行糾正，找出困難的解決辦法，最終達(dá)到實驗?zāi)康?，如果是用位進(jìn)行監(jiān)控，則顯示輸出位的I/O狀態(tài)。遇到的問題：1．正泰cjx2-1810380v接觸器不吸合的原因接線問題接觸器本身線圈問題把接觸器的所有接線拆掉，只給接觸器線圈380V接線，看看是否能吸合，吸合：則接線問題；不吸合：接觸器本身線圈問題。2．面板和S7PLC通訊不上，典型現(xiàn)象就是畫面中10域顯示無法建立與可編程控制器的通訊連接，按以下步驟進(jìn)行排查。

(1)．檢查所用電纜

可使用MPI電纜或Profibus電纜。(2)．檢查和并確定可編程控制器通訊端口的設(shè)置

波特率必須相同。站位地址不能沖突，選擇相同的協(xié)議。

(3)．在Portal和WinCC中檢查通訊設(shè)置

通訊同級的地址要填可編程控制器實際站地址一致。

OP的地址必須是固定的，不能和本設(shè)計網(wǎng)絡(luò)中全部設(shè)備的地址重復(fù)。波特率必須和可編程控制器設(shè)置的一致。本章小結(jié)本章通過對系統(tǒng)接線進(jìn)行調(diào)試，和使用西門子在線軟件進(jìn)行仿真，通過仿真與調(diào)試對系統(tǒng)進(jìn)行升級改進(jìn)，并通過測試與調(diào)試找到系統(tǒng)中的問題，并通過查詢資料，與對老師或者同學(xué)進(jìn)行請教，并加以改正。結(jié)論本文介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，以及對該系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程兩部分進(jìn)行完成。本設(shè)計通過對PLC進(jìn)行編程完成了該系統(tǒng)設(shè)計要求，實現(xiàn)了對糧倉內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)控，以及通過計時器功能實現(xiàn)自動化運行，實現(xiàn)無人管理。在硬件設(shè)計方面，各硬件設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行選型，并設(shè)計了可編程控制器的外部電路布線。在軟件設(shè)計方面，總結(jié)了軟件設(shè)計的方法。根據(jù)設(shè)計要求對梯形圖進(jìn)行了仿真和測試。本文設(shè)計的控制系統(tǒng)的基本要求是利用PLC良好的自動控制性能和過程的無人控制。但更為復(fù)雜、準(zhǔn)確、智能的控制要求對于大型系統(tǒng)來說，是無法滿足的。該系統(tǒng)需要在上位機、精度等方面進(jìn)行改進(jìn)。

隨著各行業(yè)的快速發(fā)展，基于PLC的控制系統(tǒng)為社會生產(chǎn)節(jié)省了較多的時間，還節(jié)省了很多人力以及資源。哈爾濱華德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）哈爾濱華德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）致謝首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計老師。教授對我畢業(yè)設(shè)計課題的研究方向提出了指導(dǎo)性的建議和方式，對我在編寫指導(dǎo)手冊過程中遇到的困難和疑慮給予