課程設(shè)計(jì)（論文）PLC的加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、plc的加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【摘要】本次設(shè)計(jì)針對(duì)加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)，考慮到生產(chǎn)實(shí)際工程，以工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的加熱爐為主體，分析并設(shè)計(jì)它的自動(dòng)上料控制系統(tǒng)。控制運(yùn)料小車在生產(chǎn)軌道上的動(dòng)作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，可以讓小車自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，控制爐門(mén)的開(kāi)閉，同時(shí)小車前進(jìn)后退與卸料過(guò)程都可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。這次設(shè)計(jì)完成了主電路，輔助電路的設(shè)計(jì)。另外設(shè)計(jì)出了控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的梯形圖，通過(guò)plc編程程序，用step-7軟件和s7-200聯(lián)機(jī)調(diào)試，成功地仿真了整個(gè)生產(chǎn)工程，運(yùn)行良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。通過(guò)組態(tài)王軟件和s7-200聯(lián)機(jī)調(diào)試，模擬加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，也取得了很好的效果。目錄引言1一、研究

2、加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的目的和意義2二、總體方案2（一）方案論證2（二）總體任務(wù)3三、上料系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)4（一）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的硬件接線4（二）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的硬件選擇6（三）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)7（四）plc流程圖7四、結(jié)論11（一）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)11（二）mcgs軟件研究分析及工程畫(huà)面的實(shí)現(xiàn)11（三）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)14（四）腳本程序15總結(jié)17參考文獻(xiàn)18謝辭19引言隨著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化越來(lái)越來(lái)多的工廠設(shè)備采用plc，變頻器，人機(jī)界面自動(dòng)化器件來(lái)控制，因此自動(dòng)化程度越來(lái)越高。電器控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。

3、在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程全盤(pán)自動(dòng)化，這就離不開(kāi)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)使整個(gè)生產(chǎn)線的靈魂，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)輕者影響整個(gè)生產(chǎn)的繼續(xù)運(yùn)行，重者甚至發(fā)生人工安全事故，這樣給企業(yè)造成重大損失。自動(dòng)化加工工藝基本與特點(diǎn)：（1）自動(dòng)化加工工藝基本內(nèi)容，隨著機(jī)械加工自動(dòng)化程度的發(fā)展，自動(dòng)化加工的工藝范圍也在不斷的擴(kuò)大，自動(dòng)化加工的工藝的基本內(nèi)容已包括大部分切削加工，如鉆孔、擴(kuò)孔、車削、滾壓等（2）自動(dòng)化加工工藝的特點(diǎn) 1）自動(dòng)化加工中的工件毛坯精度比普通加工要求高，并且在結(jié)構(gòu)工藝上要考慮適應(yīng)自動(dòng)化加工需要。2）自動(dòng)化加工的生

4、產(chǎn)率比采用萬(wàn)能機(jī)床的普通加工一般要高幾倍到幾十倍。3）自動(dòng)化加工中的工件加工精度穩(wěn)定，受人為因素影響小。4）自動(dòng)化加工中切削用量的選擇，以及刀具尺寸控制系統(tǒng)的應(yīng)用，是以保證加工進(jìn)度，滿足一定的刀具耐用度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為目的的。5）在多種小批量的自動(dòng)化加工中，在工藝方案上考慮以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床等技工設(shè)備在適應(yīng)加工品種改變方面的優(yōu)勢(shì)。加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)是基于plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，控制系統(tǒng)的每一部動(dòng)作都直接作用直接自動(dòng)上料系統(tǒng)的運(yùn)行，因此自動(dòng)上料系統(tǒng)的小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。小車能否正常運(yùn)行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。一、研究加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的

5、目的和意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源短缺已成為制約我國(guó)工業(yè)發(fā)展的重要阻礙，社會(huì)各界都對(duì)此積極關(guān)注。推鋼式加熱爐是冶金工業(yè)的主要耗能設(shè)備。如何保證被加熱后的金屬能夠在有效軋制前提下，降低加熱爐的能耗，一直是冶金工業(yè)控制技術(shù)研究的主要方向。近年來(lái)由于各企業(yè)重視節(jié)源效益，對(duì)加熱爐生產(chǎn)工藝的不斷完善和優(yōu)化，加熱爐生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平也相應(yīng)提高和不斷深入。目前面向節(jié)能降耗、提高軋制產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量設(shè)計(jì)的加熱爐工程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代冶金企業(yè)的加熱爐生產(chǎn)控制中。設(shè)計(jì)一套完善可行的加熱爐爐溫控制系統(tǒng)有其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、環(huán)保意義。 加熱爐生產(chǎn)過(guò)程主要是個(gè)燃燒與熱交換的物理化學(xué)過(guò)程，燃燒方面有一個(gè)如

6、何使其在各種工況下特別是在熱負(fù)荷變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程中保持最佳節(jié)能燃燒的問(wèn)題。另外從整個(gè)軋制生產(chǎn)線來(lái)看，加熱爐是局部環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)是加熱鋼坯，使鋼坯在出爐時(shí)達(dá)到軋制所要求的溫度分布。評(píng)價(jià)加熱爐性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)是加熱爐的單位燃燒消耗、產(chǎn)量、鋼坯的加熱質(zhì)量、鋼坯的氧化燒損等。影響這些指標(biāo)的因素較多，在眾多因素中加熱爐溫度制度起著決定性的作用。 我國(guó)的加熱爐大部分是六、七十年代的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)非常落后。相當(dāng)一部分還處于基地式儀表控制，表盤(pán)顯示的水平，軟件操作不易為普通工人所掌握。為改變這種落后狀況，有效途徑之一就是進(jìn)行加熱爐監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。加熱爐的工作目標(biāo)是在最短的時(shí)間內(nèi)采取最經(jīng)濟(jì)的方式把

7、爐內(nèi)的鋼坯加熱到所要求的狀態(tài)。特別是一些目前小的鋼鐵企業(yè)，對(duì)這種投資少、見(jiàn)效快的技術(shù)改造更感興趣。二、總體方案 （一）方案論證 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有多種分類方法，根據(jù)設(shè)計(jì)方法的不同，以繼電器為核心的控制系統(tǒng)、有以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)、以ipc(工業(yè)pc機(jī)或稱工業(yè)控制計(jì)算機(jī))為核心的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和以plc (可編程控制器)為核心的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 方案1：繼電器-接觸器控制：早期電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，接觸器控制系統(tǒng)是由輸入設(shè)備，控制線器，輸出設(shè)備三部分組成，它是由物理器件串聯(lián)而成的控制系統(tǒng)。但繼電器-接觸器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

8、應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝變化時(shí)要重新設(shè)計(jì)重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。方案2：?jiǎn)纹瑱C(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)微型計(jì)算機(jī)就是一塊半導(dǎo)體芯片上集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)主要功能部件微處理器（cpu），內(nèi)存器（ram）和rom，eprom，eeprom，i/o口，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，中斷器等。單片機(jī)可視為一個(gè)不帶外部設(shè)備的計(jì)算機(jī)。用單片機(jī)組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1片內(nèi)存存儲(chǔ)器容量小，2可靠性高，3易擴(kuò)展，控制功能強(qiáng)。但是其軟件開(kāi)發(fā)工作量大。單片機(jī)是繼電器-接觸器之后用于控制系統(tǒng)中的相比較繼電器-接觸器來(lái)說(shuō)性能比較高，體積小，有很高的可靠性，控制功能強(qiáng)，低能耗、低電壓、便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品，外部總線增加了ic及spi，

9、單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置比較典型、規(guī)范、容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，但是單片機(jī)編程方法復(fù)雜，不易上手適用于簡(jiǎn)單運(yùn)用。方案3：可編程控制器（plc）：它是將繼電器邏輯控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以順序控制為主能完成各種邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能。既能控制開(kāi)關(guān)量，又能控制模擬量。plc最大特點(diǎn)是采用存儲(chǔ)器技術(shù)，將控制過(guò)程簡(jiǎn)單的用戶編程語(yǔ)言編程程序，并存入存儲(chǔ)器中，運(yùn)行時(shí)，plc從存儲(chǔ)器中一條一條的取出程序指令，依次控制i/o點(diǎn)，plc把計(jì)算機(jī)的功能完善，通用靈活和智能等特點(diǎn)與繼電器控制簡(jiǎn)單，直觀和價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，可以取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器順

10、序控制，而且具備繼電器控制所不具備的優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)有：a、控制程序可變，具有很好的柔性。b、可靠性強(qiáng)，適用于工業(yè)環(huán)境。c、編程簡(jiǎn)單，使用方便。d功能完善。e、體積小、重量輕、易裝入機(jī)器內(nèi)部。 綜上所述：本次設(shè)計(jì)的加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)采用方案三理由是：價(jià)格便宜，簡(jiǎn)單易懂。圖2-1為方案三的的方案圖。 2-1 方案三的方案圖 （二）總體任務(wù) 首先，將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程先大致勾勒出來(lái)，加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)生產(chǎn)線示意圖如圖2-2所示。2-2 加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)生產(chǎn)線示意圖在這個(gè)示意圖中小車上帶有裝料閥和開(kāi)閘閥，當(dāng)裝料閥門(mén)合開(kāi)閘閥打開(kāi)時(shí)都會(huì)有相應(yīng)的指示燈亮。小車上帶有傳感，當(dāng)料滿或者無(wú)料時(shí)傳感器都會(huì)發(fā)揮

11、相應(yīng)作用。爐門(mén)的左右紅綠燈用作開(kāi)關(guān)爐門(mén)的指示，而sq3和sq4則用來(lái)負(fù)責(zé)爐門(mén)的開(kāi)關(guān)到位。其次，明確設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1.設(shè)計(jì)一個(gè)加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)。2.編寫(xiě)自動(dòng)上料控制系統(tǒng)的plc控制程序，并調(diào)試驗(yàn)證工作過(guò)程。3.熟練應(yīng)用plc在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。三、上料系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì) （一）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的硬件接線 本次設(shè)計(jì)的加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)主電路圖如圖3-1所示。3-1 加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)主電路電氣接線圖設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的控制線路圖如圖3-2所示。3-2 加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)的輔助電路接線圖本次設(shè)計(jì)的plc硬件基本線路連接圖如圖3-3所示。3-3 硬件基本線路連接圖 （二）加熱爐自動(dòng)上

12、料系統(tǒng)的硬件選擇 plc的選型: 西門(mén)子公司的simatic s7-200系列屬于小型plc，即可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。plc的控制主機(jī)，使用西門(mén)子s7200系列作為整個(gè)系統(tǒng)的主控制機(jī)。我們使用的是18輸入/8輸出共26個(gè)數(shù)字量的i/o點(diǎn)的cpu cpu 226 本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量i/o 點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量i/o 點(diǎn)或35路模擬量i/o 點(diǎn)。13k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30khz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20khz高速脈沖輸出，具有pid控制器。2個(gè)rs485通訊/編程口，具有ppi通訊協(xié)議、mp

13、i通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。i/o端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。三相交流異步電機(jī)，常見(jiàn)的加熱爐的運(yùn)載量是2t5t，所以電機(jī)選型也要與之對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)料小車的電機(jī)常采用三相異步交流電機(jī)，銘牌如下：功率3.5kw，額定電壓220v， 額定電流105a，額定轉(zhuǎn)速960rmin，最大電流210a ，最高轉(zhuǎn)速2400rmin。對(duì)于卸料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，可以通過(guò)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，讓電機(jī)去驅(qū)動(dòng)即可，選用電機(jī)時(shí)功率要適當(dāng)大一些，有一定的余量，保證一定的過(guò)載倍數(shù)，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)際十

14、分重要。因此可選擇這樣銘牌的電機(jī)：額定功率6.5kw，額定電壓250v，額定電流31.5a，額定轉(zhuǎn)速1190rmin，最大電流63a，最高轉(zhuǎn)速2500rmin。行程開(kāi)關(guān)如圖3-4，位置開(kāi)關(guān)（又稱限位開(kāi)關(guān)）的一種,通過(guò)合理的設(shè)計(jì)去控制運(yùn)料小車在生產(chǎn)軌道上的動(dòng)作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，可以讓小車自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，控制爐門(mén)的開(kāi)閉，同時(shí)小車前進(jìn)后退與卸料過(guò)程都可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。在控制電路中行程開(kāi)關(guān)的作用是當(dāng)小車到達(dá)哪個(gè)點(diǎn)，那個(gè)行程開(kāi)關(guān)就會(huì)閉合，就會(huì)給plc一個(gè)信號(hào)，sq1控制的是加料，sq2控制的是門(mén)禁的開(kāi)關(guān)，sq3控制的是卸料。 3-4 行程開(kāi)關(guān)控制小車示圖 （三）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) i/o的分

15、配 確定輸入點(diǎn)數(shù)為12個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)為7個(gè)。i/o點(diǎn)數(shù)的和為17。輸入輸出設(shè)備與plc輸入輸出端子分配如表3-1所示。3-1 總設(shè)計(jì)的i/o分配 輸入端 輸出端 輸入設(shè)備 輸入端子 輸出設(shè)備 輸出端子m1前進(jìn)按鈕sb1（總開(kāi)關(guān)）i0.0m1正轉(zhuǎn)接觸器km0q0.0 m1急停按鈕sb3i0.7m2正轉(zhuǎn)接觸器km1q0.1行程開(kāi)關(guān)sq1i0.1m3（卸料）接觸器km2q0.2小車到位開(kāi)關(guān)sq2i0.2m1反轉(zhuǎn)接觸器km3q0.3爐門(mén)全開(kāi)時(shí)限位開(kāi)關(guān)sq3i0.3m2反轉(zhuǎn)接觸器km4q0.4爐門(mén)全閉時(shí)限位開(kāi)關(guān)sq4i0.4進(jìn)料指示燈（綠燈）hl1q0.5小車回到原點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)sq5i0.5加熱指示燈（紅燈

16、）hl2q0.6加熱完后停止供熱按鈕sb2i0.6m1熱繼電器fr1觸點(diǎn)i1.0m2熱繼電器fr2觸點(diǎn)i1.1m3熱繼電器fr3觸點(diǎn)i1.2 （四）plc流程圖此次設(shè)計(jì)的流程圖如下圖3-5所示。圖3-5總流程圖 任務(wù)過(guò)程：1.回原位：每次斷電再次上電時(shí)，若小車中物料滿，則送至加熱爐（應(yīng)在爐門(mén)打開(kāi)情況下，否則報(bào)警）；若無(wú)物料，則回到裝料點(diǎn)。若有料但不滿，也會(huì)裝料點(diǎn)。2.自動(dòng)/手動(dòng)模式切換。手動(dòng)模式下，可調(diào)整各個(gè)部件。3.自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程：裝料閥打開(kāi)往小車中裝料（開(kāi)閘閥應(yīng)關(guān)閉）-料滿裝料閥關(guān)閉-小車向右運(yùn)行爐門(mén)前行程開(kāi)關(guān)sq1被壓（定時(shí)ns還未撞擊則報(bào)警）爐門(mén)打開(kāi)打開(kāi)到位小車到達(dá)卸料點(diǎn)打開(kāi)開(kāi)閘閥進(jìn)行卸

17、料傾卸完畢（物料傳感）開(kāi)閘閥關(guān)閉小車返回撞擊sq2（ns后還未撞擊則報(bào)警）回到原點(diǎn)。應(yīng)有的保護(hù)：1.行程開(kāi)關(guān)失效（即位置保護(hù)）：sq1 裝料點(diǎn) sq2爐門(mén) sq3卸料點(diǎn)。2.過(guò)載保護(hù)（小車電機(jī)因過(guò)載而發(fā)熱）。小車裝料部分流程圖如下圖3-6所示。圖3-6小車裝料流程圖小車卸料部分流程圖如下圖3-7所示。3-7 小車卸料部分流程圖四、結(jié)論 （一）加熱爐自動(dòng)上料系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì) 本次s7-200plc程序采用的是step7-micro/win32編程軟件進(jìn)行編程，此程序功能強(qiáng)大可完成主程序、子程序、中斷程序的編制與修改等功能。在完成程序編制后單擊保存，再單擊下載，程序即可供plc使用。如圖4-1為

18、step7編程軟件圖標(biāo)圖4-2為其登陸界面。4-1 step7編程軟件圖標(biāo)圖4-2step7-micro/win32編程軟件登陸界面其梯行圖以及所編程序見(jiàn)附錄。 （二）mcgs軟件研究分析及工程畫(huà)面的實(shí)現(xiàn) 本次程序的仿真采用組態(tài)仿真，這里所使用的是mcgs6.8版本，組態(tài)的仿真有兩種方法一種是組態(tài)程序與外部plc相連接，另一種則是人工編寫(xiě)腳本程序模擬仿真，由于第一種方法較繁瑣故采用第二種方法。下圖4-3是mcgs的界面4-4是所編程序在mcgs6.8中的下載畫(huà)面。圖4-3mcgs組態(tài)界面圖4-4仿真的下載畫(huà)面接著只要點(diǎn)擊啟動(dòng)運(yùn)行就可以仿真，本次仿真大體分為四個(gè)階段。第一階段裝料:裝料時(shí)小車到位

19、裝料開(kāi)關(guān)打開(kāi)如圖4-5此時(shí)裝料原點(diǎn)燈亮，屏幕上顯示工作狀態(tài)。圖4-5裝料階段第二階為運(yùn)料:段卸料門(mén)禁自動(dòng)打開(kāi)門(mén)禁顯示燈亮，加熱爐自動(dòng)開(kāi)火如圖4-6。圖4-6運(yùn)料階段第三階段卸料:小車自動(dòng)卸料，門(mén)禁持續(xù)打開(kāi)不關(guān)閉如圖4-7此時(shí)門(mén)禁顯示燈，卸料顯示燈以及點(diǎn)火燈全為點(diǎn)亮狀態(tài)。圖4-7卸料階段第四階段運(yùn)料卸料完畢:此時(shí)門(mén)禁自動(dòng)關(guān)閉，加熱爐自動(dòng)熄火如下圖4-8所示此時(shí)卸料燈與點(diǎn)火燈均已經(jīng)熄滅，門(mén)禁燈為點(diǎn)亮狀態(tài)。圖4-8小車卸料完畢階段 （三）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)如下如4-9,4-10所示數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)6.8”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫(huà)的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅

20、速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中介環(huán)節(jié)，所以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。在“touch view”運(yùn)行時(shí)，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫(huà)面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。 圖4-9實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)圖4-10實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) （四）腳本程序 由于條件有限本次仿真所使用的是定義動(dòng)畫(huà)，定義動(dòng)畫(huà)連接是指在畫(huà)面的圖形對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫(huà)面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫(huà)效果表示出來(lái)；或者由軟件使用者通過(guò)圖

21、形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。其腳本如下所示。if 總變量100 then小車移動(dòng)量=總變量-100else 小車移動(dòng)量=0end ifend ifif 小車移動(dòng)量60 and 小車移動(dòng)量98 then卸料=1else 卸料=0end ifif 小車移動(dòng)量75 then點(diǎn)火=1else 點(diǎn)火=0end if這段語(yǔ)言的意思是說(shuō)，如果進(jìn)料閥門(mén)打開(kāi)，圖中的小車模塊就開(kāi)始向左移動(dòng)，當(dāng)小車模塊移動(dòng)小于40個(gè)單位，對(duì)應(yīng)語(yǔ)言小于10，小車模塊一直向左移動(dòng)；當(dāng)小車模塊移動(dòng)大于等于40個(gè)單位時(shí)，小車模塊就回零。如果進(jìn)料閥門(mén)關(guān)閉，圖中的小車模塊回零，并且停止不動(dòng)。我們?cè)谶\(yùn)行的過(guò)程中可能會(huì)看到小車的移動(dòng)很慢，且沒(méi)有連貫性

22、，這里我們要把畫(huà)面命令語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)間由1000改為550毫秒，如果由于機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度很慢我們也可以改為500毫秒即可。需要注意的是我們?cè)诰庉嫷倪^(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)符號(hào)錯(cuò)誤，我們應(yīng)該仔細(xì)查找，在編輯完成后，點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入調(diào)試畫(huà)面，如何才能判斷我們的語(yǔ)言是不是達(dá)到應(yīng)有的要求，我們需要對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，這樣才能保證系統(tǒng)按要求運(yùn)行?？偨Y(jié) 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于plc方面的工業(yè)應(yīng)用，針對(duì)加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)，考慮到生產(chǎn)實(shí)際的過(guò)程，以工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的加熱爐為主體，分析并設(shè)計(jì)它的自動(dòng)上料控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)前查閱了相關(guān)的資料，常見(jiàn)的加熱爐的運(yùn)載量是2t5t，所以電機(jī)選型也要與之對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)料小車的電機(jī)常采用三相異步交流電機(jī)，

23、銘牌如下：功率3.5kw，額定電壓220v， 額定電流105a，額定轉(zhuǎn)速960rmin，最大電流210a ，最高轉(zhuǎn)速2400rmin。對(duì)于卸料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，可以通過(guò)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，讓電機(jī)去驅(qū)動(dòng)即可，選用電機(jī)時(shí)功率要適當(dāng)大一些，有一定的余量，保證一定的過(guò)載倍數(shù)，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)際十分重要。因此可選擇這樣銘牌的電機(jī)：額定功率6.5kw，額定電壓250v，額定電流31.5a，額定轉(zhuǎn)速1190rmin，最大電流63a，最高轉(zhuǎn)速2500rmin。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)去控制運(yùn)料小車在生產(chǎn)軌道上的動(dòng)作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，可以讓小車自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，控制爐門(mén)的開(kāi)閉，同時(shí)小車前進(jìn)后退與卸料過(guò)程都可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 這次設(shè)計(jì)完成了

24、主電路，輔助電路的設(shè)計(jì)。另外設(shè)計(jì)出了控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的梯形圖，通過(guò)plc編程程序，用step-7軟件和s7-200聯(lián)機(jī)調(diào)試，用手動(dòng)開(kāi)關(guān)去模擬生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)料小車碰到行程開(kāi)關(guān)發(fā)出的信號(hào)，對(duì)輸出線圈的控制十分準(zhǔn)確，成功地仿真了整個(gè)生產(chǎn)工程，運(yùn)行良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。通過(guò)組態(tài)王軟件和s7-200聯(lián)機(jī)調(diào)試，用手動(dòng)開(kāi)關(guān)的形式去模擬現(xiàn)場(chǎng)中加熱爐加熱到位時(shí)發(fā)出的信號(hào)，提高了該系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，能夠簡(jiǎn)易地模擬加熱爐自動(dòng)上料控制系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，也取得了很好的效果。該系統(tǒng)可以針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)出典型的模塊，在工業(yè)應(yīng)用中直接調(diào)用，用傳感器檢測(cè)爐溫，加熱完畢后及時(shí)發(fā)出信號(hào)，讓紅燈點(diǎn)亮，對(duì)爐溫的控制可以加入pid模塊，提高控

25、制精度，通過(guò)檢測(cè)與自動(dòng)化裝置使系統(tǒng)朝著智能化方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 郝維來(lái) 可編程控制器原理與應(yīng)用 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 page1-1172 孫振強(qiáng) 王暉 可編程控制器原理與應(yīng)用教程 清華大學(xué)出版社 page55-653 王整風(fēng) 謝敏 可編程控制器原理與實(shí)踐教程 上海交通大學(xué)出版社 page103-1434 范次猛 可編程控制器原理與應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社 page25-415 張風(fēng)池 曹榮敏 現(xiàn)代工廠電氣控制 北京機(jī)械工業(yè)出版社 page5-256 廖常初 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 重慶大學(xué)出版社 page13-537 黃凈 電氣控制與可編程控制器 北京機(jī)械工業(yè)出版社 page78-1138

26、王炳實(shí) 機(jī)床電氣控制（第3版） 北京機(jī)械工業(yè)出版社 page82-939 許廖 電機(jī)與電氣控制技術(shù) 北京機(jī)械工業(yè)出版社 page76-8910 王俊峰 張玉生 機(jī)電一體化檢測(cè)與控制技術(shù) 北京人民郵電大學(xué)出版社 page80-10211 劉錦波 張承慧 電機(jī)與拖動(dòng) 清華大學(xué)出版社 page65-9812 陳霞 可編程控制器入門(mén)與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京中國(guó)電力出版社 page3-6113 何友化 可編程控制器及常用控制電器 北京冶金工業(yè)出版社 page20-5514 張燕賓 組態(tài)與組態(tài)技術(shù) 北京機(jī)械工業(yè)出版社 page128-13815 李良仁 組態(tài)的入門(mén)與應(yīng)用 北京電子工業(yè)出版社 page85-92謝 辭這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年來(lái)比較系統(tǒng)和全面的設(shè)計(jì)，是對(duì)我們大學(xué)三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和整體考察，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多東西。在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料和兩個(gè)多月的不懈的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已基本完成。本次設(shè)計(jì)的課題是基于plc的自由通信口控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)起來(lái)切近工業(yè)應(yīng)用，通過(guò)所學(xué)的知識(shí)，容易實(shí)現(xiàn)此次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)中主要包括自由端口通信的梯形圖設(shè)計(jì)和相關(guān)運(yùn)行程序設(shè)計(jì)。感謝老師在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我細(xì)心認(rèn)真的輔導(dǎo)，才使得在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的很多問(wèn)題都得到了順利的解決。在設(shè)計(jì)的初期老師給予我細(xì)心的分析和指導(dǎo)，并通過(guò)查閱了大量的plc