plc課程設(shè)計(jì)--某化工加熱爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　電器控制與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 某化工加熱爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)： 自動(dòng)職101 </p><p>　　

2、學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年 7 月 日</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b&g

3、t;　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1． 了解電氣控制與可編程控制技術(shù)的發(fā)展概況、動(dòng)向和應(yīng)用領(lǐng)域；</p><p>　　2． 了解熟悉常用電氣控制與可編程控制系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)機(jī)理、電氣特性和主要參數(shù)；</p><p>　　3． 理解和掌握基本的控制方法、電氣控制、編程方法；</p><p>　　4． 培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)理論知

4、識(shí)分析解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；</p><p>　　5． 鍛煉個(gè)人的動(dòng)手和思維能力；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1. 某化工加熱反應(yīng)釜的組成</p><p>　　某化工加熱反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。圖中排氣閥Y1、進(jìn)料閥Y2、氮?dú)忾yY3和泄放閥Y4都為電磁閥，SL1和SL2為

5、液位傳感器，用于檢測(cè)液面高度，當(dāng)液位達(dá)到給定值時(shí)為ON狀態(tài)，低于給定值時(shí)為OFF狀態(tài)，溫度傳感器ST和壓力傳感器SP分別用于檢測(cè)釜內(nèi)溫度和釜內(nèi)壓力，當(dāng)溫度和壓力達(dá)到給定值時(shí)相應(yīng)傳感器為ON狀態(tài)，低于給定值時(shí)為OFF狀態(tài)。要求設(shè)計(jì)符合反應(yīng)釜加熱工藝過(guò)程的控制程序。</p><p>　　2．反應(yīng)釜加熱工藝過(guò)程</p><p><b>　?。?）送料控制</b></p

6、><p>　　①檢測(cè)到液面SL2、爐內(nèi)溫度ST、釜內(nèi)壓力SP都小于給定值時(shí)，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_(kāi)排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2；</p><p>　?、郛?dāng)液位上升到液面SL1 時(shí)，應(yīng)關(guān)閉排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2；</p><p>　?、苎訒r(shí)20s，打開(kāi)氮?dú)忾yY3，氮?dú)膺M(jìn)入反應(yīng)釜，釜內(nèi)壓力上升；</p&g

7、t;<p>　　⑤當(dāng)壓力上升到給定值，即SP為ON狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉氮?dú)忾yY3，送料過(guò)程結(jié)束。</p><p>　?。?）加熱反應(yīng)過(guò)程控制</p><p>　　①交流接觸器KM得電，接通加熱器EH的電源；</p><p>　?、诋?dāng)釜內(nèi)溫度升高到給定值，即ST為ON狀態(tài)時(shí)，交流接觸器KM斷電，切斷加熱電源；</p><p>　?、垩訒r(shí)1

8、0s，加熱過(guò)程結(jié)束。</p><p><b>　?。?）泄放控制</b></p><p>　?、俅蜷_(kāi)排氣閥，使釜內(nèi)壓力降到預(yù)定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；</p><p>　　②打開(kāi)泄放閥，當(dāng)釜內(nèi)溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉泄放閥和排氣閥，系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一循環(huán)。</p><p>　?。?

9、）設(shè)置系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕。按下啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕時(shí)系統(tǒng)必須在一個(gè)循環(huán)的工作結(jié)束后才能停下來(lái)。</p><p>　　3．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括以下內(nèi)容</p><p>　?。?）系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)分析</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　?。?）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

10、</b></p><p>　　PLC的選型、I/O地址分配</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　程序流程圖或功能圖</b></p><p><b>　　控制程

11、序梯形圖</b></p><p>　?。?）程序編輯和調(diào)試</p><p><b>　　具體要求</b></p><p>　　1、根據(jù)指導(dǎo)教師給出的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)編寫(xiě)相關(guān)相關(guān)程序、畫(huà)出接線圖及仿真系統(tǒng)圖。</p><p>　　2、在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中對(duì)CPU的選擇；輸入/輸出接口的分配；做出硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)中的流程圖

12、、T型圖及PLC外部接線圖的過(guò)程和依據(jù)。</p><p>　　3、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)方案1</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)分析1</p

13、><p>　　1.1 1設(shè)計(jì)要求 2</p><p>　　1.1.2 設(shè)計(jì)分析 2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)思路3<

14、/p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　第二章 硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 功能模塊設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2 芯片介紹4</p><p>　　2.2.1 微控制器CPU的選擇4</p><p>　　2.2.2壓力傳感器4</p>&l

15、t;p>　　2.2.3 溫度傳感器5</p><p>　　2.2.4 液位傳感器5</p><p>　　2.3 I/O 地址分配6</p><p>　　2.4 I/O 接線圖6</p><p>　　第三章 程序設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 程序設(shè)計(jì)思路7</p><p>

16、　　3.2 程序設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介7</p><p>　　3.2.1 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6的功能和操作簡(jiǎn)介7</p><p>　　3.2.2 STEP7-Micro/WIN的窗口組件7</p><p>　　3.2.3 STEP7-Micro/WIN的入門(mén)操作9</p><p>　　3.2.4 PLC控制程序的上傳

17、9</p><p>　　3.3 S7-200的功能和操作簡(jiǎn)介10</p><p>　　3.4 程序流程框圖12</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試14</p><p>　　4.1 調(diào)試思路14</p><p>　　4.2 調(diào)試方法及過(guò)程14</p><p>　　4.3 問(wèn)題及解決措

18、施14</p><p><b>　　第五章 總結(jié)15</b></p><p><b>　　5.1硬件15</b></p><p><b>　　5.2 程序15</b></p><p>　　5.2 運(yùn)行結(jié)果15</p><p><b>

19、　　心得體會(huì)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　附錄一 控制原理圖18</p><p>　　附錄二 程序指令表22</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技

20、術(shù)在各領(lǐng)域，特別是在自動(dòng)控制領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，有了越來(lái)越多的應(yīng)用。PLC以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)、保用方便等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到十分廣泛的普及應(yīng)用。本設(shè)計(jì)是基于S7-200 PLC編程的某化工加熱爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。論述了加熱爐控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案及其控制原理。采用的是順序控制繼電器指令。加熱爐在一個(gè)周期內(nèi)的工作由3段組成。加熱爐最初在原始狀態(tài)，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，加熱爐自動(dòng)循環(huán)地工作，若按下停止按鈕，加熱爐完成

21、本次循環(huán)工作后，停止在初始狀態(tài)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：S7-200；順序控制繼電器指令；循環(huán)工作；CPU的選擇；傳感器；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與分析</p><p>　　1.1.1 設(shè)計(jì)要求</p><p><b>

22、　?。?）送料控制</b></p><p>　　①檢測(cè)到液面SL2、爐內(nèi)溫度ST、釜內(nèi)壓力SP都小于給定值時(shí)，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_(kāi)排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2；</p><p>　?、郛?dāng)液位上升到液面SL1 時(shí)，應(yīng)關(guān)閉排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2；</p><p>　?、苎訒r(shí)20s，打開(kāi)氮?dú)忾yY

23、3，氮?dú)膺M(jìn)入反應(yīng)釜，釜內(nèi)壓力上升；</p><p>　?、莓?dāng)壓力上升到給定值，即SP為ON狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉氮?dú)忾yY3，送料過(guò)程結(jié)束。</p><p>　?。?）加熱反應(yīng)過(guò)程控制</p><p>　?、俳涣鹘佑|器KM得電，接通加熱器EH的電源；</p><p>　?、诋?dāng)釜內(nèi)溫度升高到給定值，即ST為ON狀態(tài)時(shí)，交流接觸器KM斷電，切斷加熱電源；&l

24、t;/p><p>　　③延時(shí)10s，加熱過(guò)程結(jié)束。</p><p><b>　?。?）泄放控制</b></p><p>　?、俅蜷_(kāi)排氣閥，使釜內(nèi)壓力降到預(yù)定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_(kāi)泄放閥，當(dāng)釜內(nèi)溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉泄放閥和排氣閥，系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一循環(huán)。

25、</p><p>　?。?）設(shè)置系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕。按下啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕時(shí)系統(tǒng)必須在一個(gè)循環(huán)的工作結(jié)束后才能停下來(lái)。</p><p>　　1.1.2 設(shè)計(jì)分析</p><p>　　在設(shè)計(jì)剛開(kāi)始時(shí)，考慮的是用一般的電磁閥的接通與斷開(kāi)常見(jiàn)指令控制電磁閥和利用傳感器開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)，我使用了順序控制法把程序設(shè)計(jì)出來(lái)，調(diào)試運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，使用順序控制繼

26、電器指令確實(shí)是簡(jiǎn)單了許多，所有的內(nèi)容一目了然。加熱爐在送料控制、加熱反應(yīng)過(guò)程控制、泄放控制時(shí)，可分別用定時(shí)器T38、T36；輔助繼電器M0.0、M0.1、M0.2；傳感器SL1、SL2、SP、ST來(lái)進(jìn)行控制，因此根據(jù)加熱爐的反應(yīng)順序，可以采用順序控制繼電器指令設(shè)計(jì)程序能夠相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)此設(shè)計(jì)任務(wù)，把傳感器放在不同的位置，就實(shí)現(xiàn)了按設(shè)計(jì)要求規(guī)定的周期自動(dòng)循環(huán)控制。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)

27、思路</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用CPU 222作為主控制器，液位傳感器輸入液位信息，溫度傳感器采集溫度信息，壓力傳感器輸入壓力信息，通過(guò)兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)加熱爐的順序自動(dòng)控制。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)方案 </p><p>　　中央處理單元：采用CPU 222對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，

28、</p><p>　　它將溫度、壓強(qiáng)、液位的數(shù)據(jù)輸送到CPU；</p><p>　　接收溫度傳感器、壓強(qiáng)傳感器、液位傳感器輸入的溫度、壓力、液位數(shù)據(jù)，對(duì)加熱爐的整套實(shí)施控制。</p><p>　　送料控制模塊：采集液位、壓力、時(shí)間信息輸送到CPU并進(jìn)行需要的控制。</p><p>　　加熱反應(yīng)過(guò)程控制模塊：采集溫度、時(shí)間信息輸送到CPU并進(jìn)行

29、需要的控制。</p><p>　　泄放控制模塊：采集液位、壓力信息輸送到CPU并進(jìn)行需的控制。</p><p><b>　　第二章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 功能模塊設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.2 芯片介紹</b></p><p>　　2.2.1

30、 微控制器CPU的選擇</p><p>　　選擇西門(mén)子S7-200系列PLC作為加熱爐控制系統(tǒng)的控制主機(jī)。在西門(mén)子S7-200系列PLC中有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等。加熱爐控制系統(tǒng)總共有6個(gè)數(shù)字量輸入，5個(gè)數(shù)字量輸出，共需11個(gè)I/O口，根據(jù)I/O口數(shù)及程序容量，選擇西門(mén)子系列中具有8個(gè)數(shù)字量輸入，6個(gè)數(shù)字量輸出的CPU222作為本控制系統(tǒng)的主機(jī)。</p><p

31、>　　2.2.2 壓力傳感器</p><p>　　力學(xué)傳感器的種類(lèi)繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。</p><p>　　壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感

32、器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何?、加速度、重量、?yīng)變、流量、真空度）的測(cè)量和控制。</p><p>　　選擇力學(xué)傳感器中壓阻式壓力傳感器作為本控制系統(tǒng)的壓力采集</p><p>　　2.2.3 溫度傳感器</p><p>　　溫度傳感器有四種主要類(lèi)型熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器RTD和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器

33、又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類(lèi)，工作方式有接觸和非接觸兩種， 接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸又稱(chēng)溫度計(jì)；非接觸式溫度傳感器它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱(chēng)非接觸式測(cè)溫儀表。</p><p>　　非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒(méi)有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展輻射測(cè)溫逐漸由可見(jiàn)光向紅外線擴(kuò)展700℃以下

34、直至常溫都已采用且分辨率很高。本設(shè)計(jì)要對(duì)溫度上下數(shù)據(jù)采集，采用非接觸式溫度傳感器。</p><p>　　2.2.4 液位傳感器</p><p>　　液位傳感器可分為兩大類(lèi)：</p><p>　　第一類(lèi)為接觸式：包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液位變送器，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器，電動(dòng)浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮

35、液位變送器，侍服液位變送器等。</p><p>　　第二類(lèi)為非接觸式：分為超聲波液位變送器，雷達(dá)液位變送器等。本設(shè)計(jì)由于要對(duì)上下液位的數(shù)據(jù)采集采用接觸式電容式液位變送傳感器。</p><p>　　2.3 I/O地址分配 </p><p>　　加熱爐加熱控制設(shè)計(jì)中，需要6個(gè)輸入點(diǎn)和5個(gè)輸出點(diǎn)，其輸入/輸出分配表如</p><p><

36、b>　　表2-3所示</b></p><p>　　表2-3 輸入/輸出分配表</p><p>　　2.4 I/O接線圖</p><p>　　加熱爐運(yùn)動(dòng)控制的I/O接線圖如圖2-4所示</p><p><b>　　第三章 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 程序設(shè)

37、計(jì)思路</p><p>　　程序包括主程序若干子程序，系統(tǒng)每一個(gè)相應(yīng)的功能都對(duì)應(yīng)有一個(gè)子程序，在編寫(xiě)程序時(shí)每一功能都分開(kāi)編寫(xiě)，通過(guò)主程序的調(diào)用使它們串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)其功能。在編寫(xiě)程序前先畫(huà)出其流程圖，然后根據(jù)流程圖寫(xiě)出其源程序。</p><p>　　3.2 程序設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介</p><p>　　3.2.1 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6的功能和操作簡(jiǎn)

38、介</p><p>　　STEP7 MicrowinV4.0編程軟件的使用</p><p>　　STEP7 MicrowinV4.0編程軟件是專(zhuān)為西門(mén)子公司S7-200系列小型機(jī)而設(shè)計(jì)的編程工具軟件，使用該軟件可根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制控制程序并完成與PLC的實(shí)時(shí)通信，進(jìn)行程序的下載與上傳及在線監(jiān)控。</p><p>　　3.2.2．STEP7-Micro/WIN的窗

39、口組件</p><p>　　操作欄顯示編程特性的按鈕控制群組：</p><p>　　“視圖”：選擇該類(lèi)別，為程序塊、符號(hào)表，狀態(tài)圖，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊，交叉參考及通訊顯示按鈕控制。</p><p>　　“工具”：選擇該類(lèi)別，顯示指令向?qū)?、文本顯示向?qū)А⑽恢每刂葡驅(qū)?、EM 253控制面板和調(diào)制解調(diào)器擴(kuò)展向?qū)У陌粹o控制。</p><p>　

40、　注釋?zhuān)寒?dāng)操作欄包含的對(duì)象因?yàn)楫?dāng)前窗口大小無(wú)法顯示時(shí)，操作欄顯示滾動(dòng)按鈕，使您能向上或向下移動(dòng)至其他對(duì)象。</p><p><b>　　指令樹(shù)</b></p><p>　　提供所有項(xiàng)目對(duì)象和為當(dāng)前程序編輯器（LAD、FBD或STL）提供的所有指令的樹(shù)型視圖。用戶可以用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊樹(shù)中“項(xiàng)目”部分的文件夾，插入附加程序組織單元（POU）；也可以用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊單個(gè)POU，

41、打開(kāi)、刪除、編輯其屬性表，用密碼保護(hù)或重命名子程序及中斷例行程序?？梢杂檬髽?biāo)右鍵點(diǎn)擊樹(shù)中“指令”部分的一個(gè)文件夾或單個(gè)指令，以便隱藏整個(gè)樹(shù)。一旦打開(kāi)指令文件夾，就可以拖放單個(gè)指令或雙擊，按照需要自動(dòng)將所選指令插入程序編輯器窗口中的光標(biāo)位置?？梢詫⒅噶钔戏旁凇捌谩蔽募A中，排列經(jīng)常使用的指令。</p><p><b>　　3、交叉參考</b></p><p>　　允許

42、用戶檢視程序的交叉參考和組件使用信息。</p><p><b>　　4、數(shù)據(jù)塊</b></p><p>　　允許用戶顯示和編輯數(shù)據(jù)塊內(nèi)容。</p><p><b>　　5、狀態(tài)圖窗口</b></p><p>　　允許用戶將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態(tài)。您可以建立多個(gè)狀態(tài)圖，以便從程

43、序的不同部分檢視組件。每個(gè)狀態(tài)圖在狀態(tài)圖窗口中有自己的標(biāo)簽。</p><p>　　6、符號(hào)表／全局變量表窗口</p><p>　　允許用戶分配和編輯全局符號(hào)（即可在任何POU中使用的符號(hào)值，不只是建立符號(hào)的POU）。您可以建立多個(gè)符號(hào)表?？稍陧?xiàng)目中增加一個(gè)S7-200系統(tǒng)符號(hào)預(yù)定義表。</p><p><b>　　7、輸出窗口</b></

44、p><p>　　在用戶編譯程序時(shí)提供信息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯(cuò)誤時(shí)，可雙擊錯(cuò)誤信息，會(huì)在程序編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。當(dāng)您編譯程序或指令庫(kù)時(shí)，提供信息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯(cuò)誤時(shí)，您可以雙擊錯(cuò)誤信息，會(huì)在程序編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。</p><p><b>　　8、狀態(tài)條</b></p><p>　　提供用戶在STEP 7-Micro

45、/WIN中操作時(shí)的操作狀態(tài)信息。 </p><p><b>　　9、程序編輯器窗口</b></p><p>　　包含用于該項(xiàng)目的編輯器（LAD、FBD或STL）的局部變量表和程序視圖。如果需要，用戶可以拖動(dòng)分割條，擴(kuò)展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當(dāng)您在主程序一節(jié)（MAIN）之外，建立子程序或中斷例行程序時(shí)，標(biāo)記出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部?？牲c(diǎn)擊該標(biāo)記，在子程序、中斷

46、和OB1之間移動(dòng)。</p><p><b>　　10、局部變量表</b></p><p>　　包含用戶對(duì)局部變量所作的賦值（即子程序和中斷例行程序使用的變量）。在局部變量表中建立的變量使用暫時(shí)內(nèi)存；地址賦值由系統(tǒng)處理；變量的使用僅限于建立此變量的POU。</p><p><b>　　菜單條</b></p>&

47、lt;p>　　允許用戶使用鼠標(biāo)或鍵擊執(zhí)行操作。您可以定制“工具”菜單，在該菜單中增加自己的工具。</p><p><b>　　工具條</b></p><p>　　為最常用的STEP7-Micro/WIN操作提供便利的鼠標(biāo)訪問(wèn)。用戶可以定制每個(gè)工具條的內(nèi)容和外觀。</p><p>　　3.2.3．STEP7-Micro/WIN的入門(mén)操作&l

48、t;/p><p>　　以三相異步電動(dòng)機(jī)啟停程序?yàn)槔?，熟悉STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的使用方法。梯形圖如下：</p><p><b>　　1、打開(kāi)新項(xiàng)目</b></p><p>　　雙擊STEP7-Micro/WIN圖標(biāo)，或從"開(kāi)始"菜單選擇SIMATIC>STEP7Micro/WIN，啟動(dòng)應(yīng)用程序。會(huì)

49、打開(kāi)一個(gè)新STEP7-Micro/WIN項(xiàng)目。</p><p><b>　　2、打開(kāi)現(xiàn)有項(xiàng)目</b></p><p>　　從STEP7-Micro/WIN中，使用文件菜單，選擇下列選項(xiàng)之一：</p><p>　?。?）打開(kāi)－允許瀏覽至一個(gè)現(xiàn)有項(xiàng)目，并且打開(kāi)該項(xiàng)目。</p><p>　?。?）文件名稱(chēng)－如果用戶最近在一項(xiàng)目

50、中工作過(guò)，該項(xiàng)目在"文件"菜單下列出，可直接選擇，不必使用"打開(kāi)"對(duì)話框。</p><p>　　3、進(jìn)入編程狀態(tài)：?jiǎn)螕糇髠?cè)查看中的程序塊，進(jìn)入編程狀態(tài)；</p><p>　　4、選擇編程語(yǔ)言：打開(kāi)菜單欄中的 查看，選擇梯形圖語(yǔ)言；（也可選STL（語(yǔ)句表）、FBD（功能塊））</p><p>　　3.2.4．PLC控制

51、程序的上傳</p><p>　　可選用以下3種方式進(jìn)行程序上傳：</p><p>　　1、點(diǎn)擊“上載”按鈕。</p><p>　　2、選擇菜單命令文件>上載。</p><p>　　3、按快捷鍵組合Ctrl+U。</p><p>　　要上載（PLC至編輯器），PLC通信必須正常運(yùn)行。確保網(wǎng)絡(luò)硬件和PLC連接電纜正常

52、操作。選擇想要的塊（程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊），選定要上載的程序組件就會(huì)從PLC復(fù)制到當(dāng)前打開(kāi)的項(xiàng)目，用戶就可保存已上載的程序。</p><p>　　3.3 S7-200的功能和操作簡(jiǎn)介</p><p>　　S7-200的仿真軟件不是西門(mén)子公司編寫(xiě)的，國(guó)內(nèi)有人將它漢化，其V2.0版可以對(duì)S7-200編程軟件V4.0編寫(xiě)的程序仿真。該仿真軟件不能對(duì)S7-200的全部指令和全部功能仿真。但是它

53、仍然不失為一個(gè)很好的學(xué)習(xí)S7-200的工具軟件。</p><p>　　該軟件不需要安裝，執(zhí)行其中的“S7-200仿真.EXE”文件，就可以打開(kāi)它。點(diǎn)擊屏幕中間出現(xiàn)的畫(huà)面，輸入密碼6596后按回車(chē)鍵，開(kāi)始仿真。</p><p>　　軟件自動(dòng)打開(kāi)的是老型號(hào)的CPU214，應(yīng)執(zhí)行菜單命令“配置”→“CPU型號(hào)”，用打開(kāi)的對(duì)話框設(shè)置CPU的型號(hào)為CPU22x。</p><p&g

54、t;　　下圖左邊是CPU224，CPU模塊下面是用于輸入數(shù)字量信號(hào)的小開(kāi)關(guān)板。開(kāi)關(guān)板下面的直線電位器用來(lái)設(shè)置SMB28和SMB29的值。</p><p>　　雙擊CPU模塊右邊空的方框，用出現(xiàn)的對(duì)話框添加擴(kuò)展模塊。</p><p>　　仿真軟件不能直接接收S7-200的程序代碼，必須用編程軟件的“導(dǎo)出”功能將S7-200的用戶程序轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為“awl”的ASCII文本文件，然后再下載到仿

55、真PLC中去。</p><p>　　在編程軟件中打開(kāi)主程序OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”→“導(dǎo)出”，導(dǎo)出ASCII文本文件</p><p>　　在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”→“裝載程序”，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇下載什么塊，點(diǎn)擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開(kāi)”對(duì)話框中雙擊要下載的*.awl文件，開(kāi)始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASCII文件的名稱(chēng)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和

56、梯形圖（見(jiàn)下圖）。</p><p>　　執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運(yùn)行”，開(kāi)始執(zhí)行用戶程序。 如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運(yùn)行”后，出現(xiàn)的對(duì)話框顯示出仿真軟件不能識(shí)別的指令。點(diǎn)擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊左側(cè)的“RUN”LED的狀態(tài)不會(huì)變化。</p><p>　　可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊CPU模塊下面的開(kāi)關(guān)板上的小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬輸入

57、信號(hào)，通過(guò)模塊上的LED觀察PLC輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化，來(lái)檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。  </p><p>　　在RUN模式點(diǎn)擊工具欄上的 按鈕，可以用程序狀態(tài)功能監(jiān)視梯形圖中觸點(diǎn)和線圈的狀態(tài)。</p><p>　　執(zhí)行菜單命令“查看”→“內(nèi)存監(jiān)控”，可以用出現(xiàn)的對(duì)話框監(jiān)控V、M、T、C等內(nèi)部變量的值。</p><p><b>　　3.4

58、程序流程框</b></p><p>　　控制指令圖1的流程圖：</p><p>　　控制指令圖2的流程圖：</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1 調(diào)試思路</b></p><p>　　調(diào)試是檢驗(yàn)系統(tǒng)功能的環(huán)節(jié)，本

59、次調(diào)試為軟件調(diào)試，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6和S7-200上進(jìn)行，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6平臺(tái)上程序無(wú)誤后，創(chuàng)立相關(guān)文件，打開(kāi)S7-200仿真軟件，通過(guò)顯示屏觀察功能實(shí)現(xiàn)，邊調(diào)邊改，直至系統(tǒng)功能全部實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　4.2 調(diào)試方法及過(guò)程</p><p>　　此次設(shè)計(jì)由于時(shí)間因素，來(lái)不及硬件調(diào)試，所以只能通過(guò)V4.0 STEP 7

60、 MicroWIN SP6和S7-200仿真軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，在編譯好源程序并檢查無(wú)誤后，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6創(chuàng)建生成相關(guān)文件，進(jìn)入S7-200仿真軟件打開(kāi)原理圖，在S7-200里選中工程模塊中PLC文件夾的.AWL文件，點(diǎn)擊仿真開(kāi)始按鈕，觀察其功能實(shí)現(xiàn)，邊觀察邊修改程序，每次修改程序后都必須重新在S7-200里創(chuàng)建新的文件，直至系統(tǒng)功能正常實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　4.3 問(wèn)題及

61、解決措施</p><p><b>　　1.無(wú)法仿真。</b></p><p>　　解決措施：經(jīng)檢查是未正確選擇CUP。</p><p>　　2.沒(méi)有按要求進(jìn)行。</p><p>　　解決措施：在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6程序里調(diào)整輸入/輸出接口。</p><p>　　3.在調(diào)

62、試修改過(guò)程序后，在仿真軟件上沒(méi)有仿真樣圖。</p><p>　　解決措施：經(jīng)查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)，原來(lái)是在修改程序后未在s7-200上重新點(diǎn)擊查看按鈕，點(diǎn)擊查看按鈕后后，仿真樣圖出現(xiàn)。</p><p><b>　　4氮?dú)忾y自啟動(dòng)。</b></p><p>　　解決措施：串聯(lián)上Q0.1、Q0.4的常閉讓他們自身形成互鎖。</p><p&g

63、t;<b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p><b>　　5.1硬件</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中的硬件包括CPU222，溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器。CPU222作為控制核心，具有在線編程，低功耗，能在24V自帶直流電源電壓下工作。</p><p><b>　　5.2 程序</b>

64、;</p><p>　　程序由主程序和若模塊程序構(gòu)成，是實(shí)現(xiàn)S7-200控制器功能的重要組成部分，只有編譯調(diào)試好了程序，S7-200控制器的功能才能得以實(shí)現(xiàn)。在編寫(xiě)程序時(shí)，一步一步著手，在寫(xiě)每個(gè)模塊程序前都要先畫(huà)出其相應(yīng)的流程圖，然后再根據(jù)流程圖寫(xiě)編寫(xiě)程序。主程序主要有設(shè)備初始化。</p><p><b>　　5.3 運(yùn)行結(jié)果</b></p><p

65、>　　當(dāng)檢測(cè)到液面SL2、爐內(nèi)溫度ST、釜內(nèi)壓力SP都小于給定值時(shí)，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)時(shí)按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1,排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2打開(kāi)，當(dāng)液位上升到液面SL1 時(shí)，排氣閥Y1和進(jìn)料閥Y2關(guān)閉，在延時(shí)20s后，氮?dú)忾yY3打開(kāi)，氮?dú)膺M(jìn)入反應(yīng)釜，釜內(nèi)壓力上升，當(dāng)壓力上升到給定值，即SP為ON狀態(tài)時(shí)，氮?dú)忾yY3關(guān)閉，交流接觸器KM得電，接通加熱器EH的電源；當(dāng)釜內(nèi)溫度升高到給定值，即ST為ON狀態(tài)時(shí)，交流接觸器KM斷電

66、，切斷加熱電源；在延時(shí)10s后，打開(kāi)排氣閥、泄放閥，使釜內(nèi)壓力降到預(yù)定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；當(dāng)釜內(nèi)溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時(shí)，泄放閥和排氣閥關(guān)閉，進(jìn)入下一循環(huán)。</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕SB1系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)按下停止按鈕SB2后系統(tǒng)在一個(gè)循環(huán)的工作結(jié)束后才能停下來(lái)。</p><p>　　實(shí)踐證明，本設(shè)計(jì)所采用西門(mén)子公司生產(chǎn)的小型可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)是

67、完全可行的。所設(shè)計(jì)的以PLC為核心的加熱爐循環(huán)控制系統(tǒng)，性能可靠、操作簡(jiǎn)單方便、易于維護(hù)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，還能容易的隨時(shí)修改可編程序控制器程序，達(dá)到了預(yù)期效果。</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　時(shí)間過(guò)得好快，一周的電氣控制與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，在這個(gè)星期里我們學(xué)到了很多東西，在電氣控制與可編程控制技術(shù)高度發(fā)速發(fā)展今天，我們學(xué)

68、習(xí)的只是他的一種微乎其微的使用方法。在本次課程設(shè)計(jì)中，我們僅使用PLC中CUP222，雖然他在使用系統(tǒng)中是最簡(jiǎn)單的CUP，但他確是其他電氣控制與可編程控制技術(shù)應(yīng)用的入門(mén)，因此它的實(shí)際操作對(duì)于我們初學(xué)者來(lái)說(shuō)也并沒(méi)有那么容易。這次課程設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和我個(gè)人工作下逐步完成。在這次設(shè)計(jì)中，我最終在S7-200仿真情況下正常完美的顯示出整個(gè)控制過(guò)程。</p><p>　　我為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)加熱爐的控制過(guò)程，我采取分塊設(shè)

69、計(jì)，遇到問(wèn)題向老師詢(xún)問(wèn)和想同學(xué)尋求幫組，并向其他同學(xué)學(xué)習(xí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)為對(duì)電氣控制與可編程控制技術(shù)的學(xué)習(xí)不能像學(xué)習(xí)其他課程那樣可以投機(jī)倒把，恰恰相反，一個(gè)好的程序和清晰的思路以及程序的編寫(xiě)、調(diào)試才是最重要的。由于CPU是硬件及軟件的接口，因此一個(gè)好的外圍電路是是否實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能不可或缺的組成，這也就顯出這兩者之間的重中之重，密不可分。</p><p>　　通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)PLC可編程控制

70、技術(shù)不僅是一門(mén)簡(jiǎn)單而又復(fù)雜的學(xué)科，而且也讓我體會(huì)到PLC功能的強(qiáng)大性。我們知道PLC目前常用的CPU是CPU226XM，可想而知，CPU222的就有這樣強(qiáng)大的功能，CPU226XM的就更不用說(shuō)了，所以在學(xué)習(xí)PLC可編程控制技術(shù)這門(mén)課上我們要走的路還很長(zhǎng)，要想學(xué)好PLC可編程控制技術(shù)我們還要在以后的生活學(xué)習(xí)上繼續(xù)努力。</p><p>　　對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。

71、我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】張曉峰.電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用【M】.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.1</p><p>　　【2】王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第二版）【M】.北京：航天航空大學(xué)出

72、版社，2008.2</p><p><b>　　【3】 </b></p><p>　　【4】西門(mén)子公司.SIMATIC S7-200 可編程控制系統(tǒng)手冊(cè)，2000. </p><p>　　【5】西門(mén)子公司.SIMATIC S7-200 可編程控制系統(tǒng)手冊(cè)，2003.</p><p>　　【6】肖峰，賀哲榮.PLC編程10

73、0例【M】.北京：中國(guó)電力出版社，2009</p><p><b>　　附錄一 控制原理圖</b></p><p>　　圖1：排氣閥Y1、進(jìn)氣閥Y4同時(shí)打開(kāi)</p><p>　　圖2：先排氣閥Y1、是壓力傳感器SP斷開(kāi)時(shí)進(jìn)氣閥Y4打開(kāi)</p><p><b>　　附錄二 程序指令表</b></

74、p><p><b>　　圖1指令表</b></p><p>　　Network1 停止按鈕</p><p><b>　　LD I0.0</b></p><p><b>　　O M0.0</b></p><p><b>　　AN I0.

75、1</b></p><p><b>　　= M0.0</b></p><p>　　Network 2 啟動(dòng)與循環(huán)</p><p><b>　　LDN I0.3</b></p><p><b>　　O Q0.1</b></p><p&

76、gt;<b>　　A M0.0</b></p><p><b>　　AN I0.2</b></p><p><b>　　AN I0.5</b></p><p><b>　　AN I0.4</b></p><p><b>　　O

77、 M0.3</b></p><p><b>　　= Q0.1</b></p><p>　　Network 3 對(duì)排氣閥控制</p><p><b>　　LD Q0.1</b></p><p>　　AN Q0.4</p><p><b>

78、;　　AN M0.3</b></p><p><b>　　= Q0.2</b></p><p>　　Network 4定時(shí)T37 </p><p><b>　　LD I0.2</b></p><p><b>　　O M0.1</b></p&

79、gt;<p><b>　　AN T37</b></p><p><b>　　= M0.1</b></p><p>　　TON T37，200</p><p>　　Network 5對(duì)氮?dú)忾y的控制</p><p><b>　　LD T37</b>&

80、lt;/p><p><b>　　O Q0.3</b></p><p><b>　　AN I0.5</b></p><p><b>　　AN Q0.1</b></p><p><b>　　AN Q0.4</b></p><p

81、><b>　　= Q0.3</b></p><p>　　Network 6 對(duì)加熱器控制 </p><p><b>　　LD I0.5</b></p><p><b>　　O Q0.5</b></p><p><b>　　AN I0.4<

82、;/b></p><p><b>　　= Q0.5</b></p><p>　　Network 7 定時(shí)T36</p><p><b>　　LD I0.4</b></p><p><b>　　O M0.2</b></p><p>&

83、lt;b>　　AN T36</b></p><p><b>　　= M0.2</b></p><p>　　Network 8 </p><p>　　LD M0.2</p><p>　　TON T36，1000</p><p>　　A I0.3</

84、p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 9對(duì)排氣閥、泄放閥控制</p><p><b>　　LD T36</b></p><p>　　O M0.3</p><p>　　A I0.4</p><p>　　= Q0.4