飲料灌裝機(jī)的PLC程序設(shè)計(jì)

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告摘 要作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，可編程控制器實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越重要的作用。鑒于此，設(shè)計(jì)者利用PLC的功能和特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了一款飲料灌裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)。本課題主要用了三菱PLC，傳感器，繼電器等。采用PLC是用了它的自動(dòng)控制能力好的特點(diǎn)，這樣可以在生產(chǎn)過程中無需有人控制。 文章剛開始介紹了PLC的相關(guān)知識(shí)，給出了PLC的定義、功能、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，并引申到在本系統(tǒng)的應(yīng)用中。文章對(duì)系統(tǒng)中所用到的元器件的原理也做了詳細(xì)介紹，在對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的說明中，文章詳細(xì)的給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能及其控制方法。最后對(duì)系統(tǒng)的軟件編程及程序編輯做了說明。關(guān)鍵詞 可編程控制器 飲料灌裝生產(chǎn)流水線系統(tǒng) 元器件 PLC 軟件系統(tǒng) 目 錄緒 論1第一章 可編程控制器概述21.1 PLC的定義 21.2 PLC的基本組成21.3 PLC的主要特點(diǎn)31.4 PLC的功能41.5 PLC的應(yīng)用范圍4第二章 元器件工作原理52.1 PLC工作原理52.2 傳感器的工作原理82.3 中間繼電器的工作原理9第三章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法103.1 PLC課程設(shè)計(jì)原則、方法103.2 PLC常用編程元件113.3 PLC軟件使用13第四章 飲料罐裝設(shè)備的PLC控制設(shè)計(jì)184.1 控制系統(tǒng)分析184.2 I/O端口分配184.3 梯形圖184.4語(yǔ)句表21第五章 程序調(diào)試225.1 調(diào)試方法225.2 調(diào)試過程23第六章 結(jié)論和展望25致 謝26參考文獻(xiàn)2727緒 論一、 課題研究背景幾年前。自動(dòng)化技術(shù)只占包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的30%，現(xiàn)在已占50%以上，大量使用了微電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制。提高包裝機(jī)械自動(dòng)化程度的目的，一是為了提高生產(chǎn)率：二是為了提高設(shè)備的柔性和靈活性；三是為了提高包裝機(jī)械完成復(fù)雜動(dòng)作的能力。本設(shè)計(jì)的目的是利用“PLC”技術(shù)平臺(tái)自主開發(fā)創(chuàng)新，將機(jī)械、電氣和自動(dòng)化等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成實(shí)用的飲料灌裝生產(chǎn)線模擬系統(tǒng)。二、課題研究?jī)?nèi)容飲料灌裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試（1）系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作（2）當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí)，停頓1s，灌裝設(shè)備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5s后停止并不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍（3）以每24瓶為一箱，記錄產(chǎn)品箱數(shù)（4）每隔8小時(shí)將記錄產(chǎn)品箱數(shù)的計(jì)數(shù)器當(dāng)前值轉(zhuǎn)存至其他寄存器，然后對(duì)計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零，重新開始計(jì)數(shù)。（5）可以手動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)器清零三、課程研究意義 通過課程的設(shè)計(jì)，使我們能夠建立PLC控制系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思路；了解PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和設(shè)計(jì)方法。軟件上：更加熟悉PLC軟件的應(yīng)用。編程能力上得到進(jìn)一步提升，不在象以前那樣只能編一些小程序。編程思路比以前清晰，掌握更多的編程方法，能夠?yàn)閷韺W(xué)習(xí)PLC打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。硬件上：以前的PLC都在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試，做了好幾次，都不知PLC如何接線很正常，太過于理論化了，很難適用應(yīng)用。通過本次設(shè)計(jì)，能夠真正學(xué)會(huì)PLC的接線方法。對(duì)電路的設(shè)計(jì)及連接的能力有了進(jìn)一步提高。硬件設(shè)計(jì)中，能夠接觸到一些傳感器及其他電子元件，在應(yīng)用它們的過程中，學(xué)到了許多書本上沒有的東西。更加鞏固所學(xué)知識(shí)。四、課程研究方法理論部分研究以書本知識(shí)為主，把一些關(guān)于PLC、電氣控制、電路分析、傳感器等一系列的知識(shí)整和在一起，通過對(duì)知識(shí)的拓展來完成課程的理論部分的研究，其中有關(guān)PLC的知識(shí)占有很大的比重。系統(tǒng)的硬件部分是建立在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上的，硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)理論的要求來設(shè)定的，同時(shí)也考慮到了一些實(shí)際的情況。固本課程是對(duì)理論和實(shí)際的雙重研究。第一章 可編程控制器概述1.1 PLC的定義可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC（Programmable logic Controller）,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！笨傊删幊炭刂破魇且慌_(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用、配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。具體一款FX2N系列PLC實(shí)物如下圖:圖1-1 FX2N系列PLC實(shí)物圖1.2 PLC的基本組成PLC的基本組成可歸為四大部件：1中央處理單元（CPU板）控制器的核心；2. 輸入部件 （I/O部件）連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與CPU之間的接口電路；3. 輸出部件送出PLC運(yùn)算后得出的控制信息；4. 電源部件為PLC內(nèi)部電路提供能源。另外，還必須有編程器將用戶程序?qū)戇M(jìn)規(guī)定的存儲(chǔ)器內(nèi)。PLC的基本組成框圖如圖1-2所示。圖1-2 PLC的基本組成框圖1.3 PLC的主要特點(diǎn)一可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 二.功能完善，適用性強(qiáng)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)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 三. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎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。 四. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造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(chǎng)合。 五. 體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1.4 PLC的功能1. 邏輯控制；2. 定時(shí)控制；3. 計(jì)數(shù)控制；4. 步進(jìn)(順序)控制；5. PID 控制；6. 數(shù)據(jù)控制，PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力；7. 通信和聯(lián)網(wǎng)；8. 其它PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如定位控制模塊、CRT 模塊。1.5 PLC的應(yīng)用范圍目前，在國(guó)內(nèi)外PLC已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型看，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面：一.開關(guān)量邏輯控制利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等，例如：機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。二.運(yùn)動(dòng)控制大多數(shù)PLC都有拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對(duì)各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。三.過程控制大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。四.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備，進(jìn)行處理。第二章 元器件工作原理2.1 PLC工作原理一、PLC框架可編程控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱PC，在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案對(duì)它作了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)” 。二、PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。三、CPU的構(gòu)成CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。四、I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA，0-20mA）、電壓型（0-10V，0-5V，-10-10V）等，按精度分，有12bit，14bit，16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。五、電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。六、底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。七、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備1、編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。2、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。 PLC工作原理：世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)都大體相同。主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出器件（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分組成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。用戶輸出設(shè)備輸入單元編程器盒式磁帶機(jī)電源主機(jī)微處理器(CPU)運(yùn)算器外部設(shè)備輸出單元控制器存儲(chǔ)器RAM(用戶程序)EPROM(系統(tǒng)程序)用戶輸入設(shè)備外設(shè)I/O接口I/O擴(kuò)展機(jī)I/O擴(kuò)展機(jī)打印機(jī)EPROM寫入器圖形監(jiān)控系統(tǒng)PLC或上位計(jì)算機(jī)圖2-1 單元式PLC結(jié)構(gòu)框圖可編程控器的制工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本一致的，可以簡(jiǎn)單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。但個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLC的工作方式有所不同，計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式。如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式。當(dāng)鍵盤有鍵按下或I/O有信號(hào)輸入時(shí)則中斷轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。而PLC在確定了工作任務(wù)，裝入了專用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是循環(huán)掃描方式完成的?，F(xiàn)敘述如下。八、分時(shí)處理及掃描工作方式PLC系統(tǒng)正常工作所要完成的任務(wù)如下：（1）算機(jī)內(nèi)部各工作單元的調(diào)度，監(jiān)控；（2）算機(jī)與外部設(shè)備間的通訊；（3）戶程序所要完成的工作。這些工作都是分時(shí)完成的。每項(xiàng)工作又都包含著許多具體的工作。以用戶程序的完成來說又分為以下三個(gè)階段。1.輸入處理階段輸入處理也叫輸入采樣，在這個(gè)階段中，可編程序控制器讀入輸入口的狀態(tài)，并將它們存放在輸入狀態(tài)暫存區(qū)中。2.程序執(zhí)行階段在這個(gè)階段中，可編程控制器根據(jù)本次讀入的輸入數(shù)據(jù)，依用戶程序的順序逐條執(zhí)行用戶程序。執(zhí)行的結(jié)果存儲(chǔ)在輸出狀態(tài)暫存區(qū)中。3.輸出出來階段也叫輸出刷新階段。這是一個(gè)程序執(zhí)行周期的最后階段?？删幊炭刂破鲗⒈敬螆?zhí)行用戶程序的結(jié)果一次性地從輸出狀態(tài)暫存區(qū)送到各個(gè)輸出口，對(duì)輸出狀態(tài)進(jìn)行刷新。這三個(gè)階段也是分時(shí)完成的。為了連續(xù)地完成PLC所承擔(dān)的工作，系統(tǒng)必須周而復(fù)始地依一定的順序完成這一系列的工作。故把這種工作方式叫做循環(huán)掃描工作方式。二、掃描周期及PLC的兩種工作狀態(tài)PLC有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)。停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制與修改。2.2 傳感器的工作原理信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測(cè)量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng)，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它是被測(cè)量信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。 外界進(jìn)入傳感器的信號(hào)幅度是很小的，而且混雜有干擾信號(hào)和噪聲。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號(hào)整形成具有最佳特性的波形，有時(shí)還需要將信號(hào)線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下，這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號(hào)隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸入到微處理器。 傳感器的作用是將被測(cè)非電物理轉(zhuǎn)換成與其有一定關(guān)系的電信號(hào)，它獲得的信息正確與否，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度。依照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T7665-1987傳感器通用術(shù)語(yǔ)）的規(guī)定，傳感器的定義是：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。傳感器的組成如圖2-2所示敏感元件轉(zhuǎn)換元件接口電路輔助電源電信號(hào)非物理量圖2-2 傳感器組成框圖應(yīng)該指出的是，并不是所有的傳感器必需包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。如果敏感元件直接輸出的是電量，它就同時(shí)兼為轉(zhuǎn)換元件；如果轉(zhuǎn)換元件能直接感受被測(cè)量而輸出與之成一定關(guān)系的電量，此時(shí)傳感器就無敏感元件。例如壓電晶體、熱電偶、熱敏電阻及光電器件等。敏感元件與轉(zhuǎn)換元件兩者合二為一的傳感器是很多的。圖2-2中接口電路的作用是把轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)變換為便于處理、顯示、記錄和控制的可用電信號(hào)。其電路的類型視轉(zhuǎn)換元件的不同而定，經(jīng)常采用的有電橋電路和其他特殊電路，例如高電阻抗輸入電路、脈沖電路、振蕩電路等。輔助電源供給轉(zhuǎn)換能量，有的傳感器需要外加電源才能工作，例如應(yīng)變片組成的電橋、差動(dòng)變壓器等；有的傳感器則不需要外加電源便能工作，例如壓電晶體等。2.3 中間繼電器的工作原理中間繼電器實(shí)質(zhì)上為電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)對(duì)數(shù)多，觸頭容量大，動(dòng)作靈敏。其主要用途為：當(dāng)其他繼電器的觸頭容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器來擴(kuò)大它們的觸頭數(shù)和觸頭容量，起到轉(zhuǎn)換的作用。其上面是常閉觸點(diǎn)，下面是常開觸點(diǎn)，當(dāng)線圈通電后，利用電磁吸力把動(dòng)鐵心吸下來，使上面常閉觸點(diǎn)分開，下面常開觸點(diǎn)閉合，當(dāng)失壓、欠壓時(shí)，自動(dòng)斷開。 第三章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法3.1 PLC課程設(shè)計(jì)原則、方法3.1.1 PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則根據(jù)控制任務(wù)，在最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制要求的前提下，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。任何一個(gè)電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為滿足對(duì)象（生產(chǎn)控制設(shè)備，自動(dòng)化生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝過程等）提出的個(gè)項(xiàng)性能指標(biāo)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證生產(chǎn)質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和危害程度，提高自動(dòng)化水平。因此在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則如下：1.最大限度的滿足被控制對(duì)象提出的各項(xiàng)性能指標(biāo)2.確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠3.力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。3.1.2 PLC課程設(shè)計(jì)的方法一.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是比較廣泛的一種方法.這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循,具有很大的試探性很隨意性,最后的結(jié)果不是唯一的.該方法的核心是輸出線圈.以下是一些經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的基本步驟:1.分解控制功能,畫出輸出線圈梯級(jí).以輸出線圈為核心,畫出該線圈的啟動(dòng)條件(得電條件).保持條件(自鎖條件)和停止條件(失電條件).2.建立輔助位梯級(jí),對(duì)線圈進(jìn)行條件分析后,根據(jù)下列原則進(jìn)行輔助位梯級(jí)的設(shè)計(jì),僅啟動(dòng)條件不同,可采用并聯(lián)啟動(dòng)條件的方法;若停止條件不同的,要把不同的停止條件分成不同的梯級(jí).采用輔助繼電器設(shè)計(jì)的方法.3.畫互鎖和保護(hù)條件二.邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法的理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù).而繼電器控制系統(tǒng)的本質(zhì)是邏輯線路.看一個(gè)電氣控制線路都會(huì)發(fā)現(xiàn),線路的接通和斷開,都是同過繼電器等元件的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的,故控制線路的種種功能必定取決于這些觸點(diǎn)的開.合兩種狀態(tài).因此電氣控制電路從本質(zhì)上說是一種邏輯線路,它符合邏輯運(yùn)算的基本規(guī)律.具體步驟如下圖3-1所示:編制程序明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)PLC機(jī)型選擇制作控制區(qū)I/O配線安裝PLC局部模擬運(yùn)行程序檢查調(diào)試聯(lián)機(jī)調(diào)試系統(tǒng)試運(yùn)行交付使用整理系統(tǒng)文件程序備份修改軟件，硬件是否滿足要求？NY圖3-1 PLC邏輯設(shè)計(jì)步驟圖3.2 PLC常用編程元件一、輸入繼電器（X）PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號(hào)的窗口，PLC內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號(hào)與接線端子編號(hào)一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為X000X007，X010X017，X020X027。它們一般位于機(jī)器的上端。 二、輸出繼電器（Y）PLC的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到PLC的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開/常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為Y000Y007，Y010Y017，Y020Y027。它們一般位于機(jī)器的下端。 三、輔助繼電器（M）PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。如下圖中的M300，它只起到一個(gè)自鎖的功能。在FX2N中普遍采用M0M499，共500點(diǎn)輔助繼電器，其地址號(hào)按十進(jìn)制編號(hào)。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。 四、定時(shí)器（T）在PLC內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。定時(shí)器通道范圍如下：100ms定時(shí)器T0T199，共200點(diǎn)，設(shè)定值：0.13276.7秒；10ms定時(shí)器T200TT245，共46點(diǎn)，設(shè)定值：0.01327.67秒；1ms積算定時(shí)器T245T249，共4點(diǎn)，設(shè)定值：0.00132.767秒；100ms積算定時(shí)器T250T255，共6點(diǎn)，設(shè)定值：0.13276.7秒。當(dāng)定時(shí)器線圈T200的驅(qū)動(dòng)輸入X000接通時(shí)，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)10ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值K123相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的1.23秒（10*123ms=1.23s）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng)T200觸點(diǎn)吸合后，Y000就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入X000斷開或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入，它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開始計(jì)時(shí)；斷電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器，編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。 定時(shí)器線圈T250的驅(qū)動(dòng)輸入X001接通時(shí)，T250的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)100ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K345相等時(shí)，定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。在計(jì)數(shù)過程中，即使輸入X001在接通或復(fù)電時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，其累積時(shí)間為34.5s（100ms*345=34.5s）時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入X002接通，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。 五、計(jì)數(shù)器（C）FX2N中的16位增計(jì)數(shù)器，是16位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。直到復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開，設(shè)定值又寫入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。其設(shè)定值在K1K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)：C0C99，共100點(diǎn)。保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)：C100C199，共100點(diǎn)。通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。 由計(jì)數(shù)輸入X011每次驅(qū)動(dòng)C0線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1。當(dāng)?shù)?0次執(zhí)行線圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器C0的輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。之后即使計(jì)數(shù)器輸入X011再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。 當(dāng)復(fù)位輸入X010接通（ON）時(shí)，執(zhí)行RST指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出接點(diǎn)也復(fù)位。 應(yīng)注意的是，計(jì)數(shù)器C100C199，即使發(fā)生停電，當(dāng)前值與輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作狀態(tài)或復(fù)位狀態(tài)也能保持。 六、數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是16bit（最高位為正、負(fù)符號(hào)位），也可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲(chǔ)32bit數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。1）停電保持用寄存器通道分配D200D511，共312點(diǎn)，或D200D999，共800點(diǎn)（由機(jī)器的具體型號(hào)定）。基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，不論電源接通與否，PLC運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不變化。然而在二臺(tái)PLC作點(diǎn)對(duì)的通信時(shí)，D490D509被用作通信操作。2）文件寄存器通道分配D1000D2999，共2000點(diǎn)。文件寄存器是在用戶程序存儲(chǔ)器（RAM、EEPROM、EPROM）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以500點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到2000點(diǎn)。用外部設(shè)備口進(jìn)行寫入操作。在PLC運(yùn)行時(shí)，可用BMOV指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中，但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用BMOV將數(shù)據(jù)寫入RAM后，再?gòu)腞AM中讀出。將數(shù)據(jù)寫入EEPROM盒時(shí)，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，務(wù)必請(qǐng)注意。3）RAM文件寄存器通道分配D6000D7999，共2000點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器M8074，由于采用掃描被禁止，上述的數(shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用BMOV指令傳送數(shù)據(jù)（寫入或讀出）。4）特殊用寄存器通道分配D8000D8255，共256點(diǎn)。是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時(shí)，寫入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng)ROM來寫入）。3.3 PLC軟件使用一、編程軟件及其應(yīng)用1、三菱SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，是應(yīng)用于FX系列PLC的中文編程軟件，可在WINDOWS9X或WINDOW3.1及以上操作系統(tǒng)運(yùn)行.（1）SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件的主要功能在SWOPC-FXGP/WIN-C中,可通過線路符號(hào),列表語(yǔ)言及SFC符號(hào)來創(chuàng)建順控指令程序,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)（2）系統(tǒng)配置計(jì)算機(jī)要求機(jī)型:PC/AT(兼容);CPU: 486以上;內(nèi)存: 8兆或更高;顯示器:分辨率為800600點(diǎn),16色或更高.編程和通信軟件采用應(yīng)用與FX系列PLC的編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C.接口單元采用FX-232AWC型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(便攜式)或FX-232AW型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式)或FX-232AW型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式),以及其他指定的轉(zhuǎn)換器.通信線纜采用FX-422CAB型RS-422纜線2、系統(tǒng)的啟動(dòng)和退出要想啟動(dòng)SWOPC-FXGP/WIN-C，可用鼠標(biāo)雙擊桌面上的圖標(biāo)（如圖3-2）： 圖3-2 SWOPC-FXGP快捷方式圖下圖3-3為打開的SWOPC-FXGP/WIN-C窗口。以鼠標(biāo)選取退出命令，即可退出SWOPC-FXGP/WIN-C系統(tǒng)。圖3-3 SWOPC-FXGP/WIN-C窗口圖圖3-4 SWOPC-FXGP/WIN-C窗口界面圖3、文件管理創(chuàng)建新文件：創(chuàng)建一個(gè)新的順序程序的操作方法是：通過選擇文件-新文件菜單項(xiàng)，或按Ctrl+N鍵操作，然后在PLC類型設(shè)置對(duì)話框中選擇順控程序的目標(biāo)PLC類型，如選擇FX2N后，單擊確定，或按O鍵操作即可打開文件：從一個(gè)文件列表中打開一個(gè)順序程序以及諸如注釋數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)，操作方法是：先（文件）-（打開）菜單或按Ctrl+O鍵,再在打開的文件菜單中選擇一個(gè)所需的順序指令程序后，但擊確認(rèn)即可。操作界面如圖3-5所示。圖3-5 打開文件示意圖文件的保存和關(guān)閉:保存當(dāng)前順控程序,注釋數(shù)據(jù)以及其他在同一文件名下的書記.如果使第一次保存,屏幕顯示如下圖所示的文件菜單對(duì)話框,可通過該對(duì)話框?qū)?dāng)前程序賦名并保存下來.操作方法是:執(zhí)行文件 保存菜單或按CTRL+S鍵操作即可. 操作界面如下圖3-6所示：圖3-6 文件保存界面示意圖以處于打開狀態(tài)的順控程序關(guān)閉,再打開一個(gè)已有的程序及相應(yīng)的注釋和數(shù)據(jù),操作方法是執(zhí)行文件-關(guān)閉打開菜單即可參見上圖4、梯形圖的編程編程操作:梯形單元塊的剪切拷貝粘貼刪除塊選擇以及行刪除和行插入,通過執(zhí)行編輯菜單欄實(shí)現(xiàn),如圖所示.元件名的輸入元件注釋/線圈注釋以及梯形圖單元的注釋,可通過執(zhí)行菜單欄實(shí)現(xiàn)如圖3-7、3-8所示： 圖3-7 PLC編輯菜單示意圖 圖3-8元?dú)饧檎沂疽鈭D元件輸入:觸點(diǎn)、線圈符號(hào)、特殊功能線圈和連接線的輸入，程序的清除，通過執(zhí)行工具菜單欄實(shí)現(xiàn)，如圖3-9：圖3-9工具菜單示意圖程序的傳送：讀入：將PLC中的程序傳送到計(jì)算機(jī)中。寫入：將計(jì)算機(jī)中的程序發(fā)送到PLC中。校驗(yàn)；將計(jì)算機(jī)與PLC中的程序加以比較校驗(yàn)，操作方法是執(zhí)行PLC-傳送-讀入、寫出、校驗(yàn)菜單完成操作。當(dāng)選擇讀入時(shí)，應(yīng)在PLC模式設(shè)置對(duì)話框中將已連接的PLC模式設(shè)置好，傳送程序時(shí)，應(yīng)注意以下問題：計(jì)算機(jī)的RS232C端口及PLC之間必須用指定的纜線及轉(zhuǎn)換器連接。執(zhí)行完讀入后，計(jì)算機(jī)中程序?qū)⒈粊G失，原有的程序?qū)⒈蛔x入的程序所替代，PLC模式改變成被設(shè)定的模式。在寫出時(shí)，PLC應(yīng)停止運(yùn)行，程序必須在RAM或EEPROM內(nèi)存保護(hù)關(guān)斷的情況下寫出，然后進(jìn)行校驗(yàn)。在程序運(yùn)行時(shí)，我們可以通過監(jiān)控的方式了解PLC的工作情況。具體的執(zhí)行為；執(zhí)行監(jiān)控/測(cè)試。如圖所示圖3-10 程序傳送示意圖第四章 飲料罐裝設(shè)備的PLC控制設(shè)計(jì)4.1 控制系統(tǒng)分析 系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí)，停頓1s，灌裝設(shè)備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5s后停止并不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍。與此同時(shí)以每24瓶為一箱，記錄產(chǎn)品箱數(shù)。在整個(gè)程序運(yùn)行過程中每隔8小時(shí)將記錄產(chǎn)品箱數(shù)的計(jì)數(shù)器當(dāng)前值轉(zhuǎn)存至其他寄存器，然后對(duì)計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零，重新開始計(jì)數(shù)。在程序設(shè)計(jì)中也要設(shè)計(jì)可以手動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)器清零的環(huán)節(jié)。4.2 I/O端口分配 XO:啟動(dòng) X1:停止 X2:傳感器檢測(cè)X3:手動(dòng)清零Y1:輸出傳送帶驅(qū)動(dòng)Y2:灌裝設(shè)備Y3:報(bào)警顯示 4.3 梯形圖初始化，啟動(dòng)時(shí)、按下復(fù)位鈕和8小時(shí)將程序中用到的計(jì)數(shù)器置零設(shè)定8小時(shí)傳輸一次數(shù)據(jù)，用長(zhǎng)延時(shí)電路實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)運(yùn)行到達(dá)傳感器位置 等待1s開始罐裝，罐裝時(shí)間5s。結(jié)束后再次啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。罐裝過程中閃爍報(bào)警在罐裝過程中計(jì)數(shù)，24瓶為一箱完整的梯形圖如下:4.4語(yǔ)句表 第五章 程序調(diào)試5.1調(diào)試方法利用軟件GX SIMULATOR 6進(jìn)行仿真運(yùn)行調(diào)試：5.2調(diào)試過程啟動(dòng)系統(tǒng)：設(shè)置位置傳感器檢測(cè)到達(dá)預(yù)定罐裝位置：罐裝過程：當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí),TI開始記時(shí),1S鐘后T1常開開關(guān)閉合.灌裝過程開始。罐裝時(shí)報(bào)警指示燈閃爍：TI工作的同時(shí)T3也開始記時(shí)0.5秒后T3停止工作.T3的長(zhǎng)開開關(guān)閉合.T4就開始工作 時(shí)間也是0.5秒這樣就形成閃爍。統(tǒng)計(jì)已罐裝件數(shù)和箱數(shù)： 第六章 結(jié)論和展望這個(gè)課題主要采用了我們學(xué)習(xí)的知識(shí)，讓我們把知識(shí)得到了更好的鞏固與提高。里面以可編程控制器為主，它在實(shí)際生產(chǎn)中也有著廣泛應(yīng)用。本系統(tǒng)基于PLC飲料灌裝生產(chǎn)流水線。作為飲料灌裝生產(chǎn)流水線系統(tǒng)它具備一般生產(chǎn)流水線功能采用自動(dòng)操作模式。本設(shè)計(jì)中還用到了計(jì)數(shù)器、寄存器這大大減少了人的運(yùn)作。近年來，飲料工業(yè)發(fā)展迅猛，碳酸飲料、果汁飲料、蔬菜汁飲料、含乳飲料、瓶裝飲用水、茶飲料等品種不斷豐富，產(chǎn)量上的“飄紅”使得對(duì)設(shè)備市場(chǎng)的需求也呈“牛市”。這方面的計(jì)術(shù)還要進(jìn)一步加快更新以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的需要。 致 謝首先感謝淮安信息學(xué)院對(duì)我三年的培養(yǎng)，在這三年當(dāng)中，是一段比較快樂的時(shí)光，也是人生一段寶貴的經(jīng)歷。在本次課題設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)老師侍老師對(duì)我的幫助很大，雖然這段時(shí)間我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程“停滯不前”可老師沒有將我放棄，一直不厭其煩的督促我，還不是的指導(dǎo)我讓我很感動(dòng)。王老師對(duì)于我的悉心幫助為我打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，提高個(gè)人能力都非常有益，在此我對(duì)王老師表示忠心的感謝和崇高的敬意。楊陽(yáng) 2007-6-7 參考文獻(xiàn) 可編程序控制器（PLC）應(yīng)用指南與實(shí)踐 主編：高安邦 哈爾濱理工大學(xué)機(jī)電傳動(dòng)控制 主編：高安邦 高等教育出版社現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù) 主編：王永華 北京航空航天大學(xué)出版社電子技術(shù) 主編：王延才 高等教育出版社電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程 主編：阮友德 人民郵電出版社可編程控制器原理及應(yīng)用北京 主編：林小峰 高等教育出版社 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 主編：張萬(wàn)忠 化工工業(yè)出版社