基于PLC的四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明

1、. . . . 題目： 基于PLC的四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)。啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)1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)，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí),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)與其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)經(jīng)過(guò)1秒延依次停止。時(shí)間：所屬系部： 自動(dòng)化工程學(xué)院學(xué)生： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)： 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)指導(dǎo)單位或教研室：生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化教研室指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表日 期工 作 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字2013.9.20領(lǐng)取畢業(yè)設(shè)計(jì)課

2、題2013.9.25-10.15收集查閱關(guān)于PLC的資料，認(rèn)識(shí)PLC的功能和用途2013.10.16-1025收集查閱關(guān)于傳送帶的資料，傳送帶的作用和發(fā)展前景2013.10.26-11.10收集查閱關(guān)于傳送帶的工作原理，了解傳送帶的構(gòu)成。2013.11.16-11.21基于數(shù)控機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子稿撰寫2013.12.1-12.15修改基于數(shù)控機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電子稿教師對(duì)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評(píng) 簽名 年 月 日 本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。25 / 30摘 要 現(xiàn)今的社會(huì)，科技發(fā)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)的發(fā)展息

3、息相關(guān)，這些高新技術(shù)推動(dòng)了PLC的發(fā)展。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來(lái)越多稱之為可編程控制器的小電腦在為我們服務(wù)，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(cè)、控制領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。本次設(shè)計(jì)的四級(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，而且當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)與其前面的皮帶機(jī)立即停止的自動(dòng)控制等功能，然后該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)利用定時(shí)器定時(shí)1S后依次停止。利用本次設(shè)計(jì)，初步掌握PLC的基本控制功能，學(xué)會(huì)運(yùn)用PLC，控制基本工業(yè)控制。關(guān)鍵詞; S7-200PLC； 四級(jí)傳送帶裝置； 定時(shí)器； Abstract現(xiàn)今的社會(huì)，科技發(fā)展迅速

4、，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)的發(fā)展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)推動(dòng)了PLC的發(fā)展。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來(lái)越多稱之為可編程控制器的小電腦在為我們服務(wù)，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(cè)、控制領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。本次設(shè)計(jì)的四級(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，而且當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)與其前面的皮帶機(jī)立即停止的自動(dòng)控制等功能，然后該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)利用定時(shí)器定時(shí)1S后依次停止。利用本次設(shè)計(jì)，初步掌握PLC的基本控制功能，學(xué)會(huì)運(yùn)用PLC，控制基本工業(yè)控制。Today&

5、#39;s society, the rapid development of technology, in industry, the development of computer technology, semiconductor technology, control technology, digital technology, communication network technology is closely linked, these advanced technology to promote the development of PLC. Today, our livin

6、g environment and working environment is more and more called programmable controller of small computer for our services, the programmable controller in the industrial control, sophisticated weapons, communications equipment, information processing, application of the test, control home appliances a

7、nd other fields in the exclusive Ngau tau. The design of the four conveyor circuit using PLC as control core, with the sequence starting and order stop function, and when a belt machine failure, automatic control functions of belt conveyor belt and the front stop, stop timing sequence 1S timer after

8、 the use of the belt conveyor belt conveyor and then later. Using this design, preliminary master the basic control functions of PLC, learn to use the PLC control, industrial control.Keywords;S7-200PLC;four stagetransmissionbelt device;timer目 錄1概述11.1 PLC的概述11.1.1 PLC的歷史11.1.2 PLC的主要功能11.1.3 PLC的主要特

9、點(diǎn)21.1.4 PLC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)的發(fā)展32 S7-200的配置與組態(tài)52.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)52.2 PLC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(shuō)明62.4.1四節(jié)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：62.4.2輸入/輸出接線列表72.4.3 輸入/輸出接線圖83 四節(jié)傳送帶中S7-200的指令系統(tǒng)與編程93.1 編程語(yǔ)言93.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的流程圖103.3 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖114 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試174.1 軟件部分調(diào)試：174.2 硬件部分調(diào)試：17結(jié)束語(yǔ)

10、18辭19參考文獻(xiàn)201概述1.1 PLC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)處理器為基礎(chǔ)，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)發(fā)展起來(lái)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，用于其部存儲(chǔ)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(guò)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(guò)程。它面向控制過(guò)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。1.1.1 PLC的歷史在PLC問(wèn)世之前，工業(yè)控制

11、領(lǐng)域中是繼電器控制站主導(dǎo)地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點(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)發(fā)展而來(lái)的。自1836年繼電器問(wèn)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)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)的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以與流程加工行業(yè)（如汽車制造業(yè)）對(duì)生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術(shù)出現(xiàn)并快速發(fā)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

12、輯控制、順序控制，發(fā)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)通信與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、程序控制等基本模式與CPU+通信+I/O的基本結(jié)構(gòu)。PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)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)間和成本。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。1.1.2 PLC的主要功能控制功能。包括順序控

13、制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。數(shù)據(jù)采集與輸出。 輸入/輸出接口調(diào)理功能。具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測(cè)量接口。 數(shù)據(jù)處理功能。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、PID運(yùn)算、濾波等。 支持人機(jī)界面功能。提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過(guò)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)。 通信、聯(lián)網(wǎng)功能。現(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)

14、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(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線編程。 1.1.3 PLC的主要特點(diǎn)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)。可靠性高。PLC的MTBF一般在4000050000h以上，有的在10-20萬(wàn)h，且均有完善的自診斷功能。編程方便?？刂凭哂袠O大靈活性。

15、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(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)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(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 功能強(qiáng)大。PLC發(fā)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。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)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(lái)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

16、能力的增強(qiáng)與人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。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)境以與電磁干擾環(huán)境。 安裝、維修簡(jiǎn)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)與建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。 當(dāng)前PLC產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展潮流。1.1.4 PLC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)之間以與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(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器

17、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(FA)系統(tǒng)發(fā)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(chǎng)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與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ROCKWELL（A-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）；

18、3）管理層（EtheNet）。1.2 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的歷史1.2.1 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的起源 17世紀(jì)中，美國(guó)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(guó)出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)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(guó)和德國(guó)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，逐步由完成車間部的傳送，發(fā)展到完成在企業(yè)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)化不可缺少的組成部分。1.2.2 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的

19、發(fā)展未來(lái)傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用圍、物料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長(zhǎng)度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國(guó)家正在探索長(zhǎng)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)的使用圍，是指發(fā)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，以與能輸送熾熱、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

20、，上位機(jī)則采用工業(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)的通信以達(dá)到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(shì)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(shuō)的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機(jī)、皮帶、破碎機(jī)、三通、卸料器等。我們采用PLC對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行順序控制。2 S7-200的配置與組態(tài)2.1 PLC的基本結(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)基本上與微型計(jì)算機(jī)一樣，基本構(gòu)成為：圖2-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)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%)圍，可以不采取其它措施而將PLC直接連

21、接到交流電網(wǎng)上去。 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以與警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)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(chǎng)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(guò)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)寄存器。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)或輸出寄存器的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，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

22、性，近年來(lái)對(duì)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。 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。 輸入輸出接口電路?，F(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)控制的接口界面的輸入通道?，F(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 功能模塊。如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。 通信模塊。如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。2.2 PLC的工作原理當(dāng)PLC

23、投入運(yùn)行后，其工作過(guò)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。 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。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。用戶程序執(zhí)行階段。在用戶程序執(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

24、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(duì)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(duì)應(yīng)位的狀態(tài)。 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)對(duì)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 四級(jí)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(guò)1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)，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí)，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)與其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶

25、機(jī)每隔一秒依次停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)1秒，M4停。2.4 電氣原理圖與功能詳細(xì)說(shuō)明2.4.1四級(jí)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖： 圖 2-2 四級(jí)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)功能說(shuō)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(lái)實(shí)現(xiàn)，負(fù)載或故障設(shè)置用鈕子開關(guān)來(lái)模擬，電機(jī)的停轉(zhuǎn)或運(yùn)行用發(fā)光二極管來(lái)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(guò)1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)，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí)，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

26、障時(shí)，該皮帶機(jī)與其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)每隔一秒依次停止。例如M2故障，只需按下B按鈕即可，則M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)1秒，M4停。2.4.2輸入/輸出接線列表 表 2-1 I/O地址分布列表 輸入 接線 SB1 A B CDSB2 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4I0.5輸出接線 M1 M2 M3 M4Q0.1Q0.2Q0.3Q0.42.4.3 輸入/輸出接線圖圖 2-3 輸入/輸出接線圖 本設(shè)計(jì)由六個(gè)輸入四個(gè)輸出組成，輸入分別是啟動(dòng)、停止和四個(gè)故障A、B、C、D，輸出分別是四級(jí)傳送帶的電機(jī)M1、M2、M3、M4.3 四級(jí)傳送帶中S

27、7-200的指令系統(tǒng)與編程3.1 編程語(yǔ)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(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，它的主要用戶是電氣技術(shù)人員，所以其編程語(yǔ)言與通用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級(jí)語(yǔ)言，又不同于匯編語(yǔ)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(chǎng)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(yǔ)言，又稱繼電器語(yǔ)言，更有人稱之為電工語(yǔ)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(yǔ)句表、邏輯功能圖、順序功能圖、流程圖與高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。梯形圖是一種圖形編程語(yǔ)言，是面向控制過(guò)

28、程的一種“自然語(yǔ)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(yǔ)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(méi)有的特殊功能符號(hào)。梯形圖語(yǔ)言比較形象、直觀，對(duì)于熟悉繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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，梯形圖是使用得最基本、最普遍的編程語(yǔ)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發(fā)展而來(lái)的，但與其又有一些本質(zhì)的區(qū)別： （1）PLC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、中間繼電器等。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而

29、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)中的元件映像寄存器的一個(gè)具體基本單元相對(duì)應(yīng)。如果某個(gè)基本單元為“1”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈得電”。反之，如果某個(gè)基本單元為“0”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)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)基本單元的狀態(tài)是“1”還是“0”，判斷與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的線圈是否“得電”。 （2） PLC梯形圖中仍然保留了常開接點(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。（3）PLC梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)上是將對(duì)應(yīng)這些基本單元的狀態(tài)依次取出來(lái)

30、，進(jìn)行“邏輯與”、“邏輯或”等邏輯運(yùn)算。而計(jì)算機(jī)對(duì)進(jìn)行這些邏輯運(yùn)算的次數(shù)是沒(méi)有限制的，因此，可在編制程序時(shí)無(wú)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(guò)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(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。 （6）PLC梯形圖中的輸出線圈只對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器中的輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能用必須通過(guò)指定的

31、輸出繼電器，經(jīng)I/O接口上對(duì)應(yīng)的輸出單元（或輸出端子）才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.2 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的流程圖圖 3-1 軟件流程圖為了實(shí)現(xiàn)四級(jí)傳送帶的順序啟動(dòng)、順序停止和故障處理的功能，設(shè)計(jì)的流程圖如上圖所示。3.3 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖 圖 3-3 程序梯形圖4 四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試4.1 軟件部分調(diào)試：軟件程序由STEP-7軟件編寫，可以對(duì)程序網(wǎng)絡(luò)框圖進(jìn)行標(biāo)注，程序編寫完成后，對(duì)程序進(jìn)行編譯連接，若有程序錯(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 硬件部分調(diào)試：該設(shè)計(jì)的硬件部分調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，本次設(shè)計(jì)采用PLC226，由實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行初步調(diào)試，程序下載完成后，

32、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1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1秒。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)與其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)依次停止，時(shí)間間隔1秒。例如第二條皮帶故障，第一、第二條皮帶立即停，經(jīng)過(guò)1秒延時(shí)后，第三條皮帶停，再過(guò)1秒，第四條皮帶停。結(jié)束語(yǔ) 該畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用S7-200 PLC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(guò)控制S7200 PLC的定時(shí)繼電器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)四條皮帶的運(yùn)行，熟悉掌握好定時(shí)器和PLC中基本的軟組件使用方法和作用，按照選題利用定時(shí)器和繼電器特