基于PLC控制的自动送料装车系统组态画面设计
自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。本次自动送料装车系统采用了PLC控制。从送料小车运行的工艺流程来看，其控制系统属于自动运行的控制系统，因此，此送料小车的电气控制系统设计采用自动扫描循环工作方式。而在程序设计上采用整体式设计方法，这样就可以使读者一目了然地看懂整个程序，从而在一定程度上省去了使用人员阅读并分析程序的大量宝贵时间，同时也使得程序的设计、修改和故障查找工作大为简化。自动送料装车系统控制系统的软件部分（信号显示和故障显示）均采用经验设计法，而自动程序则采用顺序控制法设计。
1.系统硬件设计
自动化系统所使用的各种类型PLC中，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。PLC控制系统的硬件设计主要是指硬件选型，近十几年来，国内外众多厂家提供了多种系列、功能各异的PLC产品，已有几十个系列、几百种型号。PLC品种繁多，其结构形式、性能、I/O点数、用户程序内存容量、运算速度、指令系统、编程方法和价格各有不同，使用场合也各有侧重。因此，PLC的合理选择，，对提高PLC控制系统的技术、经济指针以及对于控制系统都有着重要作用。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
1.1系统硬件的设计
1.1.1自动送料装车系统控制工艺要求
基于PLC控制的自动送料装车系统的控制要求如下：
初始状态：红灯L2灭，绿灯L1亮，表示允许汽车进来装料。此时，进料阀门（K1），送料阀门（K2），电动机（M1、M2、M3）皆为OFF状态。当汽车到来时，车辆检测开关S2接通，红灯L2亮，绿灯L1灭，电动机M3运行，电动机M2在M3接通2秒后运行，电动机M1在M2启动2秒后运行，依次顺序起动整个送料系统。
当电动机M3运行后，进料阀门K1打开给料斗进料。当料斗中物料装满时，料斗检测开关S1接通，此时进料阀门K1关闭（设1料斗物料足够运料小车装满一车）。料斗出料阀门K2在电动机M1运行2秒及料斗装满后，打开放料，物料通过传送带PD1、PD2和PD3的传送，装入汽车。
当运料小车装满后，称重开关S3动作，送料阀门K2关闭，同时电动机M1延时2秒后停止，电动机M2在M1停止2秒后停止，电动机M3在M2停止2秒后停止。此时绿灯L1亮，红灯L2灭，表示汽车可以开走。
故障操作：在带式传输机传送物料过程中，若传送带PD1超载，则送料阀门K2立即关闭，同时停止电动机M1，电动机M2和M3在电动机M1停止4秒后停止；
在带式传输机传送物料过程中，若传送带PD2超载，则同时停止电动机M1和M2并关闭送料阀门K2，延时4S后电动机M3停止；
在带式传输机传送物料过程中，若传送带PD2超载，则同时停止电动机M1、M2和M3并关闭送料阀门K2。
1.1.2主电路的设计
主电路的设计对于本次设计小车自动送料装车系统设计相当重要,只有在主电路设计正确且简便的基础上,系统控制电路及软件设计才能精简方便。
根据系统的控制工艺要求，我所设计的电气控制系统主回路原理图如图1所示。图中，M1，M2，M3为三台皮带传输送料电动机，交流接触器KM1~KM3通过控制三台电动机的运行来控制三个传送带，从而进行对物料的传输。FR1，FR2，FR3为起过载保护作用的热继电器，用于物料传输过程中当传送带过载时断开主电路。FU1为熔断器，起过电流保护作用。
电机M1
电机M2
电机M3
L1L2L3
图 1-1 自动送料装车系统主电路原理图
1.1.3I/O 地址分配
此次设计，系统占用18个PLC 的I/O 端口，分别是8个输入端口和10个输出端口，具体的I/O 分配如表1-1所示：
表1-1 自动送料装置系统I/O 地址表
1.1.4PLC外部接线图的设计
该控制系统核心部分是以德国西门子CPU226为主，CPU模块采用整体式结构，它的体积小、价格低，CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱形机壳内，前盖下面有模式选择开关、模拟量电位器和扩展模块连接器。I/O模块中输入8点，输出10点，可实现高速输入输出响应，内部具有高速计数和中断处理功能。PLC的输入输出端子均接到相应的接线端子排，输入输出信号通过这些接线端子排可由其它地方直接引入，这些接线端子排的布置与 PLC 的输入输出端子以及电源端、接地端和公共端的实际位置一一对应。I/O模块接口将输入输出信号引入到控制台上。PLC外部硬件接线图如图1-2所示(PLC外部接线图)。PC/PPI编程电缆上标有 PC的RS一232端连接电脑的RS一232通信接口，标有PPI的 RS一485端连接到CPU模块的通信口，并拧紧两边接口的螺丝。PC/PPI编程电缆通常在试验中下载梯形图程序时使用。
称重开关S2装车开关S3
停止按钮
故障开关M1故障开关M2故障开关M3进料阀门K1送料阀门K2 KM1
KM2
KM3
绿灯
红灯
料斗检测开关S1
启动开关
电动机M1故障
电动机M2故障
电动机M3故障
图1-2 PLC自动送料I/O接线图
2.系统软件设计
2.1系统功能的分析与设计
PLC软件功能的分析与设计实际上是PLC控制系统的功能分析与设计中的一个重要组成部分。对于控制系统的整体功能要求，可以通过硬件途径、软件途径或者软硬件结合途径来实现。因此，在正式编写程序之前，首先要站在控制系统的整体角度上，进行系统功能要求的分配，弄清楚哪些功能是要通过软件的执行来实现的，即明确应用软件所必须具备的功能。对于一个实用软件，大体上可以从以下两个方面来考虑：
（1）控制功能；
（2）自诊断功能。
作为PLC控制系统，其最基本的要求就是如何通过PLC对被控对象实现人们所希望的控制，所以对于以上两方面，控制功能是最基本的，必不可少。对于一些简单的PLC控制系统或许仅此功能就可以了，但对于本次自动送料装车系统的设计远远不够。该系统最主要的功能就是实现物料的自动输送及装载功能，但怎样实现呢？这就要靠及时准确地控制检测开关、阀门、皮带传输送料电动机等元器件来实现。但是针对不同的元器件，我们要根据需要设计出不同的功能。比如用皮带传输送料电动机用于传输物料、用阀门打开与闭合控制物料的进出等。在进行功能的分析、分配之后，要进行具体功能的设计，对于不同的PLC控制系统，其主要依据是根据被控对象和生产工艺要求而定。在该系统中，设法搞清被控设备（运料小车、皮带传输送料电动机、称重检测装置、物料检测装置等）的动作时序、控制条件、控制精度等等，做出明确具体的规定，分析这些规定是否合理、可行。再者就是，要弄清楚，如果电动机出现轴承损坏;发热;绕组对地及相间短路等故障时，我们应该对其做出相应的保护。如果经过分析后，认为达不到预期效果（自动传输物料和物料自动装载以及故障报警显示与处理），则要对其进行修订，其中也可能包括与之配合的硬件系统，直至所有的控制功能都被证明是合理可行为止。
第二部分是自诊断功能。它包括PLC自身工作状态的自诊断和系统中被控设备工作状态的自诊断两部分。对于前者可利用PLC自身的一些信息和手段来完成。而对于后者，则可以通过分析被控设备接收到的控制指令及被控工作的反馈信息，来判断被控设备的工作状态。例如在本设计中，我们用三个热继电器FR1~FR3来实现故障报警及处理。具体表现为当三个传送带PD1、PD2和PD3中任意一个或多个发生过载时，系统通过不同的信号灯的状态变化实现自动报警，并通过在程序中控制其它被控对象的运行状态来及时准确的处理相应故障。
2.2系统结构的分析与设计
1.I/O信号的分析与设计
PLC的工作环境是工业现场，工业现场的检测信号（如：料斗检测信号、车辆检测信号、称重和故障信号等）多种多样，有模拟量（如：运料小车、物料等），也有开关量（如红灯、绿灯、进/送料阀门等），PLC就以这些现场数据作为对被控对象进行控制的源信息。同时，PLC又将处理的结果送给被控设备或工业生产过程，驱动各种执行机构（进/送料阀门、皮带传输送料电动机）实现控制。因此对I/O信息的分析，就是对后面编程所需要的I/O信号进行详细的分析和定义，并以I/O信息表的形式提供给编程人员。I/O信号分析的主要内容有：（1）定义每一个输入信号并确定它的地址。该设计中以I/O地址表和PLC外部接线图的形式给出，图中也包含对每一个输入点所做的简洁说明，使其一目了然。
（2）定义每一个输出信号并确定它的地址。该设计中以I/O地址表和PLC外部接线图的形式给出，图中也包含对每一个输出入点所做的简洁说明，使其一目了然。
（3）审核上述分析设计是否能满足系统规定的功能要求。若不满足，则需修改，直至满足为止。
2.数据结构的分析与设计
数据结构设计的任务，就是对程序中所用到的数据结构进行具体的规划和设计，合理地对内存进行估算，提高内存的利用率。
PLC应用程序所需的存储空间，与内存利用率、I/O点数、程序编写水平有关。通常把系统中I/O点数和存放用户机器语言所占内存数之比成为内存利用率。高的内存利用率，占用整个系统的内存比较少，可以大大缩短扫描周期时间，从而提到系统的相应速度。同样，用户编写程序的优劣对程序的长短和运行时间都有很大的影响，而数据结构的设计必将直接关系到编程质量。
数据结构设计的主要内容有：
（1）按照软件设计要求，将PLC的数据空间做进一步的划分，分为若干个子空间，并对每一个子空间进行具体的定义。当然，这要以功能算法、硬件设备要求、预计的程序结构和占有量为依据，综合考虑来决定。
（2）应为每一子空间留出适当的裕量，以备以后使用。
该设计中，实验室提供的CPU型号为CPU 226 CN，它有40个I/O点数，但是我们只需要8个输入点和10个输出点共18个I/O点数，剩下的I/O点数就可以作为裕量使用。 I/O 信号和数据结构的分析与设计为PLC编程人员提供了重要的依据。
2.3程序设计的常用方法
在工程中，对PLC应用程序的设计有多种方法，这些方法的使用，也因各个设计人员的技术水平和喜好有较大的差异。现将常用的几种应用程序的设计方法简要介绍如下。
1.经验设计法
经验设计法也叫凑试法。在掌握一些典型控制环节和电路设计的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。这种方法对于一些简单的控制系统的设计是比较凑效的，可以收到快速、简单的效果。但是它没有一个普遍的规律可遵循，具有一定的试探性和随意性，最后得到的结果也不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验的多少有关。
经验设计法的具体步骤如下：
（1）确定输入/输出电器；
（2）确定输入和输出点的个数、选择PLC机型、进行I/O分配；
（3）做出系统动作工程流程图；
（4）选择PLC指令并编写程序；
（5）编写其它控制控制要求的程序；
（6）将各个环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。
2.逻辑设计法
工业电气控制线路中，有很多是通过继电器等电器组件来实现的。而继电器、交流接触器的触点都只有两种状态即：断开和闭合，因此用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路是完全可以的。该方法法是根据数字电子技术中的逻辑设计法进行PLC程序的设计，它使用逻辑表达式描述问题。在得出逻辑表达式后，根据逻辑表达式画出梯形图。因此用逻辑设计法也可以适用于PLC应用程序的设计。
3.顺序控制法
对那些按动作的先后顺序进行控制的系统，非常适合使用顺序控制设计法进行编程。顺序控制法规律性很强，虽然编程相当长，但程序结构清晰、可读性。在用顺序控制设计法编程时，功能图是很重要的工具。功能图能够清楚地表现出系统各工作步的功能、步与步之间的转换顺序及其转换条件。
功能图由流程步、有向线段、转移和动作组成，在使用时它有一些使用规则，具体如下：
（1）步与步之间必须用转移隔开；
（2）转移与转移之间必须用步隔开；
（3）转移和步之间用有向线段连接，正常画顺序功能图的方向是从上向下或则从左向右。按照正常顺序画图时，有向线段可以不加箭头，否则必须加箭头。
（4）一个顺序功能图中至少有一个出初始步。
2.4PLC程序设计
根据可编过程控制器系统硬件结构和生产工艺要求，在软件规格说明书的基础上，用相应的编程语言指令，编制实际应用程序并形成程序说明书的过程就是程序设计。程序设计要对做一些必要的准备工作，首先要了解系统的概况形成整体概念。其次熟悉被控对象、编出高质量的程序。再次，充分利用已有的硬件和软件工具。如果是利用计算机编程，可以大大提高编程的效率和质量。
2.4.1PLC程序流程图
PLC采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序工作过程可用流程图2-1表示。由于PLC的程序执行为循环扫描工作方式，因而与计算机程序框图不同点是，PLC程序框图在进行输出刷新后，再重新开始输入扫描，循环执行。
图2-1 PLC程序流程图
2.4.2PLC梯形图设计
图2-2 PLC程序梯形图（一）
图2-3 PLC程序梯形图（二）
5图2-4 PLC程序梯形图（三）
初始状态：Q0.6接通，其它都处于断开状态。表示小车可以进入。
小车到达：I0.0闭合，Q0.0接通同时Q0.4接通，延时2秒Q0.1接通，延时2秒，Q0.2接通。Q0.5接通，Q0.6断开。表示小车已经到达。
开始装料：I0.2闭合，Q0.4断开，Q0.3接通，表示装料中。
装料完毕：I0.1闭合，Q0.3断开同时Q0.0断开，延时2秒Q0.1断开，在延时2秒Q0.2断开，Q0.5断开，Q0.6闭合。表示小车已经装满并且可以离开。
2.5组态监控系统设计
2.5.1监控系统的形成背景
组态王是一个操作平台，它能及时的反映现场的实际情况，有利于工作人员及时的对现场出现的情况做出相应的操作。组态王6.5(KingView 6.5) 是目前国内比较流行的一种国产工业自动化通用组态软件,适用于中小规模工业监控机,价格低廉。组态王配有加密锁,支持工程加密；驱动程序较为丰富,如支持DDE、板卡、OPC 服务器、PLC、智能仪表、智能模块等；支持ActiveX 控件、配方管理、数据库访问、网络功能、冗余功能。其扩展性强,可与管理计算机或控制计算机联网通信。
组态王6.5是亚控科技在组态王6.0x系列版本成功应用后，广泛征询数千家用户的需求和使用经验，采取先进软件开发模式和流程，由十多位资深软件开发工程师历时一年多的开发，及四十多位用户一年多的实际现场考验。使用更方便，功能更强大，性能更优异，软件更稳定，质量更可靠。组态王6.5的推出再次验证了亚控科技“以客为尊、务实创新、勤奋正值、协作成长” 的经营理念。亚控科技是一个永远都会将用户利益放在首位的、值得用户信赖的专业自动化软件服务商。
随着Internet科技日益渗透到生产、生活的各个领域，自动化软件的e趋势已发展成为整合IT与工厂自动化的关键。亚控科技一直是这个领域的开拓者，组态王6.5的Internet 版本立足于门户概念，采用最新的JAVA 2核心技术，功能更丰富，操作更简单。整个企业的自动化监控将以一个门户网站的形式呈现给使用者，并且不同工作职责的使用者使用各自的授权口令完成各自的操作，这包括现场的操作者可以完成设备的起停、中控室的工程师可以完成工艺参数的整定、办公室的决策者可以实时掌握生产成本、设备利用率及产量等数据。组态王6.5的Internet功能逼真再现现场画面，使您在任何时间任何地点均可实时掌控企业每一个生产细节得以实现，现场的流程画面、过程数据、趋势曲线、生产报表(支持报表打印和数据下载)、操作记录和报警等均轻松浏览。当然您必须要有授权口令才能完成这些。用户还可以自己编辑发布的网站首页信息和图标，成为真正企业信息化的Internet门户。对于自动送料装车系统，组态监控是重要的一步，也是必要的一步。我们知道自动送料装置一般都是在环境比较恶劣，不利于工作人员现场操作，这样就不能准确的判断现场的实际情况，就不能及时的做出相应的操作。
2.5.2组态王工程的建立
组态王6.5为我们支持大画面、导航图，用户可以制作任意大小的画面，利用滚动条和导航图控制画面显示内容。绘制、移动、选择图素时，画面自动跟踪滚动。方便的变量替换，可以单独替换某个画面中的变量，也可以在画面中任意选中的图素范围内进行变量替换。自定义菜单，支持二级子菜单。丰富的提示文本，系统提供丰富的图素提示条文本，包括简单图素和组合图素。任意选择画面中的图素，在画面中使用键盘和鼠标结合可以任意选择多个图素进行组合、排列等操作。
1.组态主画面的建立
建立新的组态王工程，请首先为工程指定工作目录（或称“工程路径”）。“组态王6.5”用工作目录标识工程，不同的工程应置于不同的目录。工作目录下的文件由“组态王6.5”自动管理我们打开组态王6.5软件，首先要求我们新建组态王工程所在的目录，启动“组态
王6.5”工程管理器，选择菜单“文件\新建工程”或单击“新建”按钮，弹出的图框如图2-5所示。
图2-5 新建工程向导之一
在弹出图框中单击“下一步”继续，弹出“新建工程向导之二对话框”如图2-6所示,我们首先确定文件存放的目录，然后选择工程所在的目录的路径，点“浏览”选择你所要存放工程的目录，然后点下一步，进入工程向导之三，要求我们为新工程命名，在工程名称文本框中输入工程的名称，该工程名称同时将被作为当前工程的路径名称。在工程描述文本框中输入对该工程的描述文字。工程名称长度应小于32个字节，工程描述长度应小于40个字节。
图2-6 新建工程向导之二
完成工程的新建如图2-6，单击“完成”完成工程的新建。系统会弹出对话框，询问用户是否将新建工程设为当前工程，在弹出图框中单击“否”按钮，则新建工程不是工程管理器的当前工程，如果要将该工程设为新建工程，还要执行“文件\设为当前工程”命令；单击“是”按钮，则将新建的工程设为组态王的当前工程。定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中。
图2-7 新建工程向导之三
2.5.3组态画面的建立
打开“组态王工程管理器”，在“组态王工程管理器”，中找到我们已经建立好的工程名，点击这个工程名，会弹出来一个提示对话框，我们不用管它直接点“忽略”。然后进入“工程浏览器”。
进入组态王6.5开发系统后，就可以为每个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成互相关联的静态或动态图形对象。系统为用户提供了矩形（圆角矩形）、直线、椭圆（圆）、扇形（圆弧）、点位图、多边形（多边线）、文本等基本图形对象，及按钮、趋势曲线窗口、报警窗口、报表等复杂的图形对象。提供了对图形对象在窗口内任意移动、缩放、改变形状、复制、删除、对齐等编辑操作，全面支持键盘、鼠标绘图，并可提供对图形对象的颜色、线型、填充属性进行改变的操作工具。
1.定义新画面
进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件\画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标。在“画面名称”处输入新的画面名称，如自动送料装车系统，其它属性目前不用更改。点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。分别如图2-8、图2-9所示。
图2-8 工程浏览器界面
图 2-9 组态画面
2.编辑画面
当我们建立画面后，接下来就是对画面进行编辑，我们首先找到“工具箱”，如图2-10所示，一般都在我们的新画面的右边栏上，如果不小心关闭了我们可以在主菜单中找到，在菜单“工具/显示工具箱”的左端有“ ”号，表示选中菜单；没有“ ”号，屏幕上的工具箱也同时消失，再一次选择此菜单，“ ”号出现，工具箱又显示出来。
图 2-10 工具箱
工具箱提供了许多常用的菜单命令，也提供了菜单中没有的一些操作。当鼠标放在工具箱任一按钮上时，立刻出现一个提示条标明此工具按钮的功能，用户在每次修改工具箱的位置后，组态王会自动记忆工具箱的位置，当用户下次进入组态王时，工具箱返回上次用户使用时的位置。
2.5.4定义I/O设备
组态王6.5把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。外部设备包括：下位机（PLC、仪表、模块、板卡、变频器等），它们一般通过串行口和上位机交换数据；其他Windows应用程序，它们之间一般通过DDE交换数据；外部设备还包括网络上的其他计算机。
本文设计中使用西门子S7-200PLC和组态王6.5进行通信。S7-200 PLC可以通过PLC 为组态王提供数据。假设西门子S7-200 PLC连接在计算机的COM1口。定义I/O设备的具体步骤如下：继续上面的工程。选择工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运行“设备配置向导”。在弹出图框中选择“西门子PLC”的“S7-200系列”的“PPI”项，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”。如图2-11所示。
为外部设备取一个名称，输入新IO设备，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，为设备选择连接串口，假设为COM1，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，填写设备地址，假设为2，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”。在弹出图框中设置通信故障恢复参数(一般情况下使用系统默认设置即可)，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。设备定义完成后，可以在工程浏览器的右侧看到新建的外部设备“新IO设备”。在定义数据库变量时，只要把IO变量连结到这台设备上，它就可以和组态王6.5交换数据了。
图2-11 定义外部设备
2.5.5构造数据库
在工程浏览器中左边的目录树中选择“数据词典”项，右侧的内容显示区会显示当前工程中所定义的变量。双击“新建”图标，弹出“定义变量”属性对话框如图2-12所示。变量属性由基本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。采用这种卡片式管理方式，用户只要用鼠标单击卡片顶部的属性标签，则该属性卡片有效，用户可以定义相应的属性。“变量属性”对话框如下所示单击“确定”按钮，则工作人员定义的变量有效时保存新建的变量名到数据库的数据词典中。若变量名不合法，会弹出提示对话框提醒工程人员修改变量名。单击“取消”按钮，则工作人员定义的变量无效，并返回“数据词典”界面。
图2-12 定义变量
在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框。在“变量名”处输入变量名，如：运料小车；在“变量类型”处选择变量类型如：内存实数，其它属性目前不用更改，单击“确定”即可。下面继续定义一个IO变量。在“变量名”处输入变量名，如：红灯；在“变量类型”处选择变量类型如：IO整数；在“连接设备”中选择先前定义好的IO设备：新IO变量；在“寄存器”中定义为：Q0.6；在“数据类型”中定义为：Bit类型。其它属性目前不用更改，单击“确定”即可。同样其他连接I/O变量也可以用这样的方式获得，如图2-13经定义好的数据库：
图 2-13 数据词典
2.5.6建立动画连接
定义动画连接是指在画面的图形对象与数据库的数据变量之间建立一种关系，当变量的值改变时，在画面上以图形对象的动画效果表示出来；或者由软件使用者通过图形对象改变数据变量的值。
表2-1 动画连接方式
接”对话框，用鼠标单击“填充”按钮，弹出对话框。单击“确定”，再单击“确定”返回组态王6.5开发系统。如图2-14。
图2-14 水平移动连接
让图形动起来，我们必须对该图形变量进行相应的语言编辑，在编辑之前我们先了解一下我们可能用到的命令语言，命令语言程序的语法与一般C程序的语法没有大的区别，每一程序语句的末尾应该用分号“；”结束，在使用if…else…、while（）等语句时，其程序要用花括号“{ }”括起来。
用运算符连接变量或常量就可以组成较简单的命令语言语句，如赋值、比较、数学运算等。命令语言中可使用的运算符以及算符优先级与连接表达式相同。运算符有以下几种：
表2-2 运算指令
接下来就是要对图2-14的水流进行编程了，我们先确定一下水流的方向，这里是让水流向左流动，我们先把对应的值填好，在移动距离的那一列中，选中向左，然后填入移动距离这里让他移动40个单位，然后在对应值中填入相应的移动值，这个对应的移动数值是编程语言中所要对应的值，我们一般用10或者100的整数填写，编程语言如需下：
if(\\本站点\进料口==1)
{水流=水流+1;}
else{水流=0; }
if(水流>=10)
{水流=0;}
如果进料阀门打开，图中的水流模块就开始向左移动，当水流模块移动小于40个单位，对应语言小于10，水流模块一直向左移动；当水流模块移动大于等于40个单位时，水流模块就回零。如果进料阀门关闭，图中的水流模块回零，并且停止不动。我们在运行的过程中可能会看到水流的移动很慢，且没有连贯性，这里我们要把画面命令语言的运行时间由1000改为550毫秒，如果由于机器的运转速度很慢我们也可以改为500毫秒如图2-15所示：需要注意的是我们在编辑的过程中，会出现符号错误，我们应该仔细查找，在编辑完成后，点击“确定”进入调试画面，如何才能判断我们的语言是不是达到应有的要求，我们需要对软件进行调试，这样才能保证系统按要求运行。
图2-15 命令语言编辑器
3.软件调试
3.1软件调试概述
调试是软件开发过程中最艰巨的脑力劳动，调试开始时，软件开发者仅仅面对着错误的征兆，然而在问题的外部现象和内在原因之间往往并没有明显的联系，在组成程序的密密麻麻的元素中，每一个都可能是错误的根源。
调试的策略主要有以下几种方法：
1.试探法
调试人员分析错误征兆，猜想故障的大致位置，然后使用调试的技术获取程序中被怀疑的地方附近的信息。这种策略通常是缓慢而低效的。一般不被采用。
2.回溯法
回溯法是调试人员检查错误征兆，确定最先发现“症状”的地方，然后人工沿程序的控制流往回追踪源程序代码，直到找出错误根源或确定故障范围为止。回溯法对小程序而言是一种比较好的调试策略，但是对于一些大规模的程序来说，就不适合用此方法了。
3.对分查找法
如果知道每个变量在程序内若干个关键点的正确值，则可以用赋值语句或输入语句在程序中点附近“注入”这些变量的正确值，然后检查程序的输出。如果输出结果是正确的，则故障在程序的前半部分；反之，在后半部分。对于程序中有故障的那部分再重复使用这个方法，直到把故障范围缩小到容易诊断的程度为止。
4. 归纳法
所谓归纳法就是从个别推断一般的方法，这种方法从线索出发，通过分析这些线索之间的关系而找到故障。
5.演绎法
是从一般原理或前提出发，经过删除和精化的过程推导出结论。用演绎法调试开始时先列出可能成立的原因或假设，然后依次地排除列举出的原因。最后，证明剩下的原因是错误的根源。
以上是一些调试策略的介绍，在这些策略中较普遍的调试策略是归纳法和演绎法。
3.2通信协议
PPI协议是SIEMENS公司专门为S7系列PLC开发的通信协议、主/从协议，可利用PC/PPI 电缆，将S7—200系列的PLC与装有STEP7Micro/Win32编程软件的计算机连接起来，组成PC/PPI（单主站）的主/从网络连接。
PPI协议是S7----200CPU最基本的通信方式，通过PPI协议自身的端口（PORT或PORT1）就可以实现通信，PPI通信是S7—200CPU默认的通信方式。
PPI是一种主/从协议通信，主/从站在一个令牌环网中，在CPU内用户程序调用网络读（NETR）,写（NETW）指令即可。也就是说网络读写指令是运行在PPI 协议上的，因此PPI网络只在主站侧写程序就可以了，从站的读写网络指令没有什么意义。
NETR网络读取指令是启动一项PPI通信操作，通过指定的端口(PORT)从远程设备读取数据到本地表格（TBL）网络读写指令可以向远程站发送或接收16个字节的信息，在CPU 内同一时间最多可以有8条指令被激活。
3.3PLC软件测试
3.3.1PLC程序的模拟调试
将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通/断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。
在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。
如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。
3.3.2PLC程序下载
程序编译完之后，STEP 7－Micro/WIN 32及PLC之间的通信关系也成功建立，此时可向PLC下载程序，然后收集状态监控或调试程序。STEP 7－Micro/WIN 32提供了一套工具来调试和监控程序。
1.选择工作模式
选择菜单栏中的“PLC”“运行”或者“PLC”“停止”可进入相对的PLC模式；单击工具栏中的“运行”按钮或“停止”按钮，也可进入相应模式；还可以手工改变位于PLC上的开关或在程序内插入停止指令。
当PLC处于停止模式时，可利用图状态或程序状态查看操作数的当前值，也可以利用图状态或程序状态强迫数值(此操作只在梯形图和功能块图程序状态中使用)，还可以利用图状态写入数值或写入和强迫输出，执行有限数目的扫描，通过状态图或程序状态查看影响。在停止模式下，虽然能报告操作数状态，但PLC无法执行用户程序，达不到预期的控制效果。如果想观察程序状态的连续更新，需将PLC转回运行模式。
2.打开程序状态
选择“排错”菜单中的“程序状态”，打开输出窗口；或单击调试工具条
中的“程序状态”按钮，短暂停顿后，程序编辑器窗口开始显示状态。如果
作数值等于1(位打开)，布尔指令(触点、线圈)将被显示成彩色块，非布尔
操作数则以通信速度允许的最快速度显示并更新。
3.执行有限次扫描
(1)单次扫描
通过指定PLC运行的扫描次数，可以监控程序在改变进程变量时的情况。PLC不支持对运行模式执行循环次数。任何时候PLC从停止模式进入运行模式，该扫描的第一扫描位(SM0.1)将被激活。由于PLC执行的速度很快，从程序状态很难监控到此位的变化，因此可以使用“单次扫描”命令，它使PLC从停止模式转变成运行模式。执行单个扫描，然后再转回停止模式。由于PLC只执行一次扫描，与第一扫描逻辑相关的状态信息不会消失，因此可以查看此信息，进而监控程序。
可在程序编辑器窗口显示要监控的程序部分，确定打开程序状态，将PLC置于停止模式，使用“单次扫描”命令。
(2)多次扫描
单次扫描并不能完全收集系统连续执行时系统状态信息的变化，需要连续或间断地收集状态信息。可以指定PLC执行有限次的程序扫描(从1次扫描至65 355次扫描)。当PLC处于停止模式时，可利用多次扫描特征查看一次或多次扫描。确定PLC为停止模式后，选择菜单栏中的“排错”“多次扫描”，出现执行扫描对话矿，如图？所示。在执行扫描对话框中输入所要进行的扫描次数，单击“确认”按钮。
(3)程序保存
当然，要想使自己所编写保密，也可以对其进行保密设置。选择“文件”菜单中的“设置密码”，打开用密码保护本窗口，在“密码”及“验证”框中输入相应的密码和验证码即可。当然，若不想对自己的程序进行保密设置，就在“密码”及“验证”框中不输入任何数值。选择“文件”菜单中的“保存”选项，之后选择“退出”选项，在出现的项目保存框中选择“是”即可。
3.4组态调试
3.4.1组态通讯调试
组态王支持的硬件设备包括：可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表，变频器等等。工程人员可以把每一台下位机看作一种设备，他不必关心具体的通讯协议，只需要在组态王的设备库中选择设备的类型，然后按照“设备配置向导”的提示一步步完成安装即可，使驱动程序的配置更加方便。
单击“调试”菜单，弹出下拉式菜单，如图3-1所示。
一、控制要求 1．1 控制对象介绍 自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。如下图所示： 1．2 控制原理 自动送料装车系统是通过电机和限位开关来控制的。称重开关S2控制汽车开来或开走。三台电机控制三个传送带。进料开关K1控制控制进料与否。检测开关S1控制料斗中物料的空满。 另外，在S2处增设两个七段数码管，用来统计每日的装车数。装车数的统计采用脉冲计数的方法进行。脉冲计数方法是当装料车装满时S2断开后，开始定时放送脉冲；当S2闭合时停止发送脉冲。一个脉冲的宽度即为一辆汽车。用两个数码管计数，所计的数即为装车数。 当S2接通时，红灯L1亮，绿灯L2灭，传送电动机M3运行，传送电动机M2延迟M3电动机2S运行，送料电动机M1延迟M2电动机2S运行，料斗K2延迟M2电动机2S打开出料。当料满后（S2断开后），料斗K2关闭，电动机M1延时2S后关断，M2在M1停后2S后停止，M3在M2停止后2S后停止，L2灯亮，L1灯灭，此时汽车可以开走。 1．3 自动送料装车系统的启停过程示意图 该图中从上到下是启动顺序，从下到上是停止顺序。 1．4 控制要求 初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1，M2，M3皆为OFF。当汽车到来时（S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2S后运行，M1在M2通2S后运行，K2在M1通2S后打开出料。当物料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电动机M1延时2S后关断，
自动送料装车系统p l c 控制设计 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
一、控制要求 1．1 控制对象介绍 自动送料装车系统是用于物料输送的流水线设备，主要是用于煤粉、细砂等材料的运输。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过三台电机和三个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定、有效率地进行自动送料装车过程。如下图所示： 1．2 控制原理 自动送料装车系统是通过电机和限位开关来控制的。称重开关S2控制汽车开来或开走。三台电机控制三个传送带。进料开关K1控制控制进料与否。检测开关S1控制料斗中物料的空满。 另外，在S2处增设两个七段数码管，用来统计每日的装车数。装车数的统计采用脉冲计数的方法进行。脉冲计数方法是当装料车装满时S2断开后，开始定时放送脉冲；当S2闭合时停止发送脉冲。一个脉冲的宽度即为一辆汽车。用两个数码管计数，所计的数即为装车数。 当S2接通时，红灯L1亮，绿灯L2灭，传送电动机M3运行，传送电动机M2延迟M3电动机2S运行，送料电动机M1延迟M2电动机2S运行，料斗K2延迟M2电动机2S打开出料。当料满后（S2断开后），料斗K2关闭，电动机M1延时2S
后关断，M2在M1停后2S后停止，M3在M2停止后2S后停止，L2灯亮，L1灯灭，此时汽车可以开走。 1．3 自动送料装车系统的启停过程示意图 该图中从上到下是启动顺序，从下到上是停止顺序。 1．4 控制要求 初始状态：红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1，M2，M3皆为OFF。当汽车到来时（S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2S后运行，M1在M2通2S后运行，K2在M1通2S后打开出料。当物料满后（用S2断开表示），料斗K2关闭，电动机M1延时2S后关断，M2在M1停2S后停止，M3在M2停2S后停止，L2亮，L1灭，表示汽车可以开走。 设计要求：当料不满（S1为OFF，灯灭），料斗开关K2关闭（OFF），灯灭，不出料，进料开关K1打开（K1为ON）进料，否则不进料。当汽车到来时M3运行，电机M2在M3运行2S后运行，M1在M2运行2S后运行，K2在M1运行2S后打开出料，当料满后（用S2断开表示），电动机M1延迟2S后关断，M2在M1停2S 后停止，M3在M2停2S后停止，而且具有每日装车数的统计功能。 三.系统分配 I/O地址表 PLC外部接线图
课程设计任务书 1.设计题目：加热炉自动送料控制系统设计 2. 设计内容： 1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。 2）按停止按钮，立即停止。 3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。 3.设计要求 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 4.进度安排 1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 2天2）PLC顺序功能图与梯形图设计 5天3）说明书撰写 2天4）答辩 1天 指导教师：
主管院长：年月日 目录 前言 (2) 摘要 (3) 第一部分 PLC概述 (4) PLC设计任务书及基本要求 (5) PLC选型 (7) 第二部分 I/O端口分配表 (8) 加热炉自动控制送料系统设计思想 (9) 程序流程图 (10) 梯形图 (11) 语句指令表 (18) 总结 (21) 附注：参考文献
前言 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace）对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 自动化学科有着光荣的历史和重要的地位，20世纪50年代我国政府就十分重视自动化学科的发展和自动化专业人才的培养。现在，世界上有很多非常活跃的领域都离不开自动化技术，比如机器人、月球车等。另外，自动化学科对一些交叉学科的发展同样起到了积极的促进作用，例如网络控制、量子控制、流媒体控制、生物信息学、系统生物学等学科就是在系统论、控制论、信息论的影响下得到不断的发展。在整个世界已经进入信息时代的背景下，中国要完成工业化的任务还很重，或者说我们正处在后工业化的阶段。 工业加热炉的炉温应当按照生产工艺要求维持在一定的数值。但是炉的热负荷经常在变化(例如常常要打开炉门取出已加热的工件和送入冷的工件)，在这种条件下要靠自动控制技术准确控制炉温，保持炉温的误差很小。而靠人力调整则难以做到，从而会造成能源的浪费甚至影响产品质量。 人们每年都把许多重量达到吨级的人造地球卫星准确送入位于数百千米乃至数万千米高空的预先计算好的轨道，并一直保持其姿态正确，也就是使它的太阳能电池帆板保持指向太阳，使它的无线电天线保持指向地球。这只有依靠先进的自动控制技术才能做到。 然而在国际形势日益复杂、科学技术日益进步的今天，人造地球卫星和宇宙飞船已经不能完全满足需要，近年来出现的“空天飞行器”要求既能在大气层外飞行，又能在返回大气层以后转为像飞机那样自主地高速航行，而不像人造卫星或宇宙飞船那样在返回大气层以后只能被动地降落地面。研制这种“空天飞行器”必须解决的技术难题之一就是智能自主控制技术。
P L C课程设计 自 动 送 料 装 车 系 统 学院：机械工程学院 班级：机电1311
目录 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 (3) 1.1设计要求 (3) 1.2控制原理 (4) 1.3元素定义 (4) 第二章.PLC控制系统原理结构分析 (5) 2.1结构框图 (5) 2.12自动送料装车控制系统的操作面板 (5) 第三章：PLC 控制系统 (6) 3 PLC的选型 (6) 第四章：PLC控制系统 (7) 4.1初始状态 (7) 4.2装车系统 (8) 4.3停机控制系统 (10) 4.4 程序时序图 (10) 4.5 I/O地址分配表 (11) 4.6 I/O接线图 (11) 4.7 程序设计梯形图 (12) 4.8 程序说明 (15) 第五章系统调试 (16) 遇到的问题及解决 (16) 参考文献 (18)
第一章 PLC控制系统原理设计和分析 1.1设计要求 1.初始状态 红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。 2.启动操作 按下启动按钮，开始下列操作： 系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S后M2启动，M2启动2S后M1启动，M1启动2S之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。 3.停止操作 按下停止按钮系统恢复初始状态。
自动送料装车控制系统设计 1．设计任务 （1）硬件设计自动送料装车系统控制电路 设计煤矿或沙场自动送料装车系统。完成工作流程图；主电路图；控制器接线图；元件选型；电机选择，有必要的设计计算。（给简易控制系统示意图。） （2）软件设计自动送料装车系统控制程序 控制要求：能够控制启动/停止；装车完毕闪烁提示，汽车开走，进行下一轮的装载工作等。 （3）机械设计自动送料输送带机械结构。 2．要求 （1）绘制硬件接线框图；控制流程框图及其它原理图。 （2）撰写设计说明书，并附程序清单及其功能注释。 （3）调试控制程序。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间三周（从2012年12月3日至2012年12月21 日） 2．进度安排 第1周：布置设计任务；补充相关知识；查阅资料；撰写绪论，确定系统组成方案。 第2周：输送带传动装置结构设计；绘制装配图、零件图。 控制系统硬件设计，选择电气元件，设计系统框图、外部电路接线图。 第3周：编写主程序、功能子程序并调试。并记录存在的问题和解决问题的方法；整理设计资料；按格式模版撰写设计说明书；上交设计作业（打印稿及电子文档）；并参加答辩。注：程序设计2人；硬件电路设计2人；机械结构设计2～3人。
目录 第1章绪论 (1) 1.1自动送料装车控制的发展 (1) 1.2自动送料装车控制系统设计的目的和意义 (1) 第2章确定课题设计方案 (3) 2.1 初定动力部分 (3) 2.2 初定传动部分 (3) 2.3 初定执行机构 (3) 2.4 控制器选型 (4) 2.5 系统总体工作流程 (5) 第3章机械结构设计 (6) 3.1系统设计的原始参数 (6) 3.2初选输送带 (6) 3.2带速和滚筒转速计算 (7) 3.3牵引力和电动机功率计算 (7) 3.4电机的选型和传动比的确定 (7) 3.4.1电机的选型 (7) 3.4.2传动比的确定 (7) 3.5传动装置的布置方式 (8) 3.6 传动滚筒的作用及类型 (8) 第4章硬件部分设计 (10) 4.1 主电路的设计 (10) 4.2 PLC机型的选择 (11) 4.4开关的选择 (11) 4.5熔断器的选择 (12) 4.6 接触器的选择（KM） (14) 4.7 传感器的选择 (14) 4.7.1称重传感器的选择 (14) 4.7.2霍尔传感器的选择 (14) 4.8 继电器的选择 (15) 4.9 行程开关的选择 (15)
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）申报表
西南科技大学高等教育自学考试 毕业设计（论文）进度检查及成绩评定表
摘要 可编程序控制器简称PLC，由于PLC的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。对早期的PLC，凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC。尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强，所以，目前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。 本设计是为了实现送料手动和自动化的转化，改变以往单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产。而且自动送料的设计是由于工作环境恶劣，人很难进入工作环境的情况下孕育而成的。本文从第一章前言开始，第二章简单的介绍了西门子S7-200PLC，第三章介绍了自动控制系统的控制要求，第四章介绍了为什么要选择用PLC来做自动控制系统，第五章介绍了自动系统的具体设计，包括PLC 的I/O地址分配、流程图、梯形图、程序图、端子接线图，第六章通过程序调试最后得出结论。 关键词：西门子S7-200PLC、自动控制送料、自动化、程序设计
目录 1 前言 (4) 2 西门子S7-200 PLC简介 (5) 2.1 S7-200PLC的系统组成 (5) 2.2 S7-200PLC的性能特点 (6) 2.3 S7-200PLC的编程语言 (7) 3 控制系统介绍和控制要求 (8) 3.1 自动控制送料系统的内容 (8) 3.2 自动控制送料系统在生产中的地位 (9) 4 自动送料系统方案的选择 (9) 4.1 可编程控制器PLC的优点 (9) 4.2 小车送料系统方案的选择 (10) 5 自动送料系统程序设计 (11) 5.1 送料小车PLC 的I/O地址分配 (11) 5.2 PLC流程图 (12) 5.3 PLC梯形图设计 (13) 5.4 PLC程序图 (15) 5.5 PLC端子接线图 (17) 6 系统程序调试及结论 (18) 6.1调试自动控制送料系统程序 (18) 6.2此次设计的心得体会 (19)
目录 1. 前言 (2) 2. 课程设计题目 (5) 43. 总体设计 (5) 3.1、PLC机型选择 (5) 3.2、I/O点及地址分配表 (6) 4. PLC程序设计 (7) 4.1、设计思想 (7) 4.2、PLC顺序功能图 (7) 4.3、PLC梯形图 (9) 4.4、PLC语句表 (13) 5. 总结 (15) 6. 参考文献 (16) 前言 可编程控制器，简称PLC (Programmable Logic Controller)，，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会（IEC）将PLC定义为：是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、
定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）于1980年正式命名其为可编程序控制器（Programmable Controller），简称PC。为与个人计算机（Personal Computer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。国际电工技术委员会IEC（International Electrotechnical Commission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。 可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。 由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。故自60年代末第一台PLC问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：自动送料装车系统PLC控制设计 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：胡建昌 学生学号：132092433040 指导教师：黄凯
自动送料装车系统PLC控制设计 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 1.1设计要求 （1）要求料仓中有料：即：当 S1=ON 时，装料阀 K1 关闭；当 S1=OFF 时，延时 2S，装料阀 K1 打开； （2）装车系统： A.启动系统 I0，此时，绿灯亮表示允许进车，当车到位后即（I3=1），绿灯灭，红灯亮。如果车满（实际是称的重量信号）S2=ON （表示车满）不装。绿灯亮，红灯灭，车开走。如果车满信号 S2=OFF （表示车不满）装料开始：绿灯灭，红灯亮，皮带M3启动，2秒后皮带M2启动，2秒后皮带M1启动，2秒后下料阀K2启动，装车。车满后S2=ON，绿灯灭，红灯亮，同时K2停，2秒后皮带M1停，2秒后皮带M2停，2秒后皮带M3停，同时绿灯亮允许车开走，此时S2=OFF，I3=0，进入下一辆车，反复循环。 B.系统停止I4：任何情况下全停。 特殊情况：装车过程中，车到位信号消失（即：I3=0）系统停止。
1.2控制原理 在自动生产线中，刚开始红灯L1灭，绿灯L2亮，表明允许进车装料。这时，出料阀门K2关闭，电动机M1、M2、M3均处于停止状态。 装车过程中，当汽车开进到装料位置后，限位开关S2为ON，红色信号灯L1亮，绿色信号灯灭，同时电动机M3和进料阀门K1开始工作，2S后启动电动机M2，在经过2S后启动电动机M1，在经过2S后才打开出料阀门K2，物料经料斗出料，物料通过传送带的传送装入汽车。 当车装满了时，限位开关S2动作，K2使料斗关闭，2S后停止电动机M2，再经过2S后停止电动机M1，M3和K1在M2停止2S 后停止，同时红灯L1灭，绿灯L2亮，表明汽车可以开走。 完成该过程后，可以继续等待下一次循环，或关闭生产线。另外在运行过程中如果有一处出现故障，用开关I3立刻关闭系统。 1.3元素定义 I0.0 检测小车是否到达、启动 Q0.0 电动机 M3
自动送料装车系统控制设计 摘要送料装车控制系统在冶金、采矿运输、和生产制造等许多领域中都得到了普遍的应用，它通过自动输送设备实现物料的传输、接收、装运、处理、装配和存储的自动化，把工厂的各个生产部门、各个储存点联系起来。送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣，设备所处环境一般粉尘较大、操作分散，所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求比较高。用可编程控制器（PLC）控制的自动送料装车动作稳定，具备连续可靠的工作的能力。本文以日本三菱FX2N系列PLC为主控制器控制运料小车的自动往返顺序的控制，实现了送料车的装料、送料、卸料的功能。次系统主要是由基本设备、运料存储装置和控制系统三大部分组成，重点研究自动化生产线的控制。 关键词自动送料装车，PLC，控制系统 ABSTRACT Key Words:
1绪论 1.1自动送料装车控制的发展 送料装车设备广泛地应用于建材、冶金、煤炭、电力、化工、轻工等工业生产部门。老式送料装车设备因为没有计量而存在多装、少装的问题。特别是在运输的过程中，不允许车辆超载，多装了，得卸掉，少装了，得进行二次装车，使得装车工作进行非常缓慢。 随着当今社会科学技术的发展，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求越来越高，原有的生产送装料设备已经远远的不能满足当前高度自动化的需要。由于控制系统的不断发展和革新，使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产效率的不断提高，送料装车的控制经历了以下几个阶段： 1.手动控制：在20世纪60年代末70年代初期，便有一些工业生产采用PLC来实现送料装车的控制，但是限于当时的技术还不够成熟，只能采用手动的控制方式来控制机器设备，而且早期送料装车控制系统多为继电器和接触器所组成的复杂控制系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须要有专人负责操作。 2.自动控制：在20世纪80年代，由于计算机的价格普遍下降，这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合，通过机器人技术，自动化设备终于实现了PLC在送料装车控制系统中自动控制方面的应用。 3.全自动控制：现阶段，由于PLC技术向高性能、高速度、大
PLC大型设计任务书 自动送料撞车系统 系别：电气工程系 班级：电气1004班 姓名：蔡英杰 指导老师：
前言 送料小车控制系统采用了PLC控制，从自动装车送料小车的工艺流程来看，它的控制系统属于自动和手动控制相结合的系统。传统的运料小车大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多，故障率高的缺点，且维护维修不易等缺点。作为目前国内控制市场上的主流控制器，PLC在市场、技术、行业影响等方面有重要作用，利用PLC控制来代替继电器控制已是大势所趋。 在国际上PLC迅速发展的形势下，我国多数PLC厂家还没有拥有自主知识产权，能够参与国际竞争的PLC产品，其中之一就是研发实力不够。虽然资金投入、生产和质量管理等因素也占有非常大的比重，但对产品的质量起着决定性作用的是研发投入、研发成果产品化以及生产工艺等。而技术则是贯穿着其中每一个环节，PLC核心技术的开发、产品的后续开发、生产工艺的技术水平是决定产品质量的前提，如何在技术上进一步增强自己的实力，将是国产品牌取得市场竞争优势的关键。 依据得到的样本分析，初步得出正在使用的众多PLC的品牌中，西门子、三菱及omron占据绝对的优势，60%左右的用户使用了这些品牌的PLC产品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相当的市场份额。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。 限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 本设计的任务设计一个PLC控制的自动送料装车系统，系统控制要求如下：
目录 1绪论 (1) 1.1题目来源及课题意义 (1) 1.2系统的主要技术参数 (1) 2器件选择 (2) 2.1PLC的定义 (2) 2.2PLC的分类 (2) 2.2.1.按 I/O 点数分类 (2) 2.2.2 按结构分类 (3) 2.2.3按功能分类 (3) 2.3物位传感器的选择 (4) 2.3.1 电容式物位传感器 (5) 2.3.2 阻力式料位传感器 (5) 2.4LED显示电路选择 (7) 2.4.1 LED静态显示方式 (7) 2.4.2 LED动态显示方式 (8) 2.5键盘输入电路 (8) 2.5.1矩阵式键盘接口： (8) 2.5.2独立式按键接口： (9) 3 控制系统的实现 (10) 3.1控制要求 (10) 3.2流程图 (10) 3.3系统的I/O连接图 (11) 3.4控制系统的梯形图 (12) 4 结语 (15) 参考文献： (16) 致谢 (16)
1 绪论 1.1 题目来源及课题意义 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。基于PLC的自动送料装车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。自动运料车工作原理及技术要求该自动送料装车系统的操作过程是：在允许汽车开进后，汽车到达指定位置（由传感器进行相应的位置检测），此时可以起动控制系统。首先送料皮带最上层的电动机动作，经过等时间间隔，下层送料皮带的各电动机依次动作。当最后一台送料皮带的电动机动作一定的时间后，装满料的料斗打开进行自动装料。当汽车装满料后，料斗关闭，各电动机由下至上经过等间隔依次停止，汽车开走，完成一次装车。控制系统返回初始状态，等待下一次装料。 根据实际系统的操作过程，设计了以下的模拟过程：初始状态：红灯L1 灭，绿灯L2 亮，表示允许汽车开进装车。汽车开进到位后（用S2 接通表示），L1 亮，L2 灭。按下起动按钮，电动机M3 运行，电动机M2 在电动机M3 运行2s后开始运行电动机M1 在电动机M2 运行2s后开始运行，料斗K2 在电动机M1 运行2s 后打开出料。当汽车上的料装满后（用S2 断表示），料斗K2 关闭。电动机M1 在料斗K2 关闭2s 后停止运行，电动机M2 在电动机M1 停止运行2s 后停止运行，电动机M3 在电动机M2 停止运行2s 后停止运行。电动机M3 停止后，绿灯L2亮，红灯L1 灭，表示汽车可以开走[4]。 1.2 系统的主要技术参数 (1)用一台电机控制两条生产线 (2)要能检测到满料状态，并显示出输送、排料、满料时间 (3)时间误差：0.1秒 (4)具有抗干扰能力
自动送料装车系统P L C 控制设计 Revised as of 23 November 2020
P L C课程设计 自 动 送 料 装 车 系 统 学院：机械工程学院 班级：机电1311
目录 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 (3) 设计要求 (3) 控制原理 (4) 元素定义 (4) 第二章.PLC控制系统原理结构分析 (5) 结构框图 (5) 自动送料装车控制系统的操作面板 (5) 第三章：PLC 控制系统 (6) 3 PLC的选型 (6) 第四章：PLC控制系统 (7) 初始状态 (7) 装车系统 (8) 停机控制系统 (10) 程序时序图 (10) I/O地址分配表 (11) I/O接线图 (11) 程序设计梯形图 (12)
程序说明 (15) 第五章系统调试 (16) 遇到的问题及解决 (16) 参考文献 (18) 第一章 PLC控制系统原理设计和分析 设计要求 1.初始状态 红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，进料阀指示灯K1、料斗指示灯K2不亮，电机M1，M2，M3皆为停止。 2.启动操作 按下启动按钮，开始下列操作： 系统自动检测料斗是否已满（传感器S1亮表示满），如果料斗未满，则打开K1进料，当料斗满时（传感器S1亮），K1停止，然后红灯L1亮，绿灯L2灭，表示正在装车。同时电机M3启动，M3启动2S后M2启动，M2启动2S后M1启动，M1启动2S 之后K2打开（出料）。当车装满时（传感器S2亮），首先K2关闭，M1，M2，M3顺序延时2S分别停止。等到车离开（传感器S2灭）时，继续循环上述的运行。
自动送料装车和单轴位置 控制报告分析 Prepared on 22 November 2020
河南工程学院 课程设计 报告 专业电气工程及其自动化 班级 1241 姓名雷小芳 2014年12月28日
课程设计成绩评定标准及成绩 等级： 评阅人：职称：讲师 日期： 2015 年月日
河南工程学院 课程设计报告 设计名称：电气控制与PLC技术课程设计 设计时间：自12 月 22 日至 12 月 26日， 共5 天。 设计地点：河南工程学院3#A418 设计单位：河南工程学院电气信息学院 指导教师：邓丽霞院长：徐其兴
目录
1 前言 随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC 专为工业环境应用而设计，其显着的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC 的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损失。 自动送料装车控制系统采用了PLC控制。从自动送料装车的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此自动送料装车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在设计程序时采用了基本指令编程，便于各种附加功能的实现。自动送料装车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，自动送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。自动送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。 单轴位置控制系统采用了PLC控制，从单轴位置控制的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此单轴位置控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。手动控制可以通过硬件进行控制也可以通过编程软件控
自动送料装车系统PLC控制系统设计 宜春学院物理科学与工程技术学院自动化专业王强 指导老师: 唐勇波 摘要 :利用可编程序控制器(ＰＬC)适应性强、可靠性高、维护方便等特点,采用ＰＬC实现送料装车系统，使物料能够自动传送与装车,减少劳动力,提高生产效率。本设计以系统得控制要求为出发点，进行了系统得硬件设计与软件设计(如梯形图与指令表等)。并且采用ＰLC编程软件ＧX Devｅｌｏｐeｒ,对梯形图进行编写,仿真与调试,测试结果表明采用PＬC控制器能够达到设计要求。 关键词:PLC;自动送料；硬件设计;软件设计 ＡBSTRACＴ: Ｐｒｏgｒａmｍａbｌｅlogic cｏntroｌleｒrｅferｒed ｔo PLC, It is chａrａｃt ｅｒized by high adaｐtaｂｉliｔy, high relｉabｉlitｙ，ｅasy ｍａinｔenaｎcｅ,eｔc、Tｈis deｓign useｓthｅＰLC to rｅaliｚeｆeed loaｄiｎg sｙstem contrｏl ｒｅｑuirｅｍents、And it mａｋes mａteriａls autｏｍatiｃallｙtrａｎsmiｔａｎd loadinｇ, ｒeduce the ｌabor force,ｉmｐroｖe prｏducｔioｎｅfficiency、This ｄesign is to coｎtrol demand as thｅstａrｔing p ｏint of the systｅm, ｉntroducing the haｒｄware ｄesigｎaｎd softwaｒe oｆthe ｓystem, suc ｈａｓlａddｅrｄiagrａｍaｎd ｉnstrｕｃtｉoｎlist、Alｓo ｔhis design uses PLC pｒｏgramminｇsofｔwａre GＸDｅvelｏper toｗｒiteｌａddｅr diagram，simｕｌａte ａnd ｄebug、Thｅｔest rｅｓuｌts ｓｈow thａｔadoptinｇPＬC caｎmｅｅt thｅdｅsign requ ｉremｅnｔs ＫEY WORＤS:ＰLC; Ａutomatic feed;Ｈaｒｄwaｒe Design; Sofｔwaｒe Deｓiｇn 目录 1、前言?错误!未定义书签。 1、1 系统设计得意义?错误!未定义书签。 1、2 PＬC得应用现状及发展趋势?错误!未定义书签。 1、3 设计得主要内容?错误!未定义书签。 2、PLＣ控制系统得硬件设计..................................................................................... 错误!未定义书签。 ２、1 系统得控制要求 (2) 2、2 系统得主电路图............................................................................................ 错误!未定义书签。 ２、3 ＰLC机型得选择?错误!未定义书签。 2、4 PLC容量得估算?错误!未定义书签。 2、5 ＰLC输入、输出模块得选择?错误!未定义书签。 2、6 按钮、开关类电器得选择.......................................................................... 错误!未定义书签。 2、7 熔断器得选择.............................................................................................. 错误!未定义书签。 ２、8继电器得选择.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2、９接触器得选择?错误!未定义书签。 3、ＰLＣ控制系统得软件设计?错误!未定义书签。 3、１自动送料装车系统流程图?错误!未定义书签。 3、2 统计输入、输出点数与选择PＬC得型号................................................. 错误!未定义书签。 ３、3 PLC输入、输出端子得分配?错误!未定义书签。 ３、4 PLＣ输入、输出端子接线图...................................................................... 错误!未定义书签。 3、5 三菱PLC编程软件ＧX Ｄevｅloper?错误!未定义书签。 ３、5、1 GX Devｅlopｅr简介及功能?错误!未定义书签。 3、5、２使用GX Ｄeveｌｏpｅr编写梯形图 ......................................... 错误!未定义书签。 3、6 PLC控制程序得设计?错误!未定义书签。 3、6、１软件设计方法?错误!未定义书签。
摘要 粉粒、粒状等固态物料的实时、精确计量一直是固态送料领域的难题。经过几十年的发展，随着传感技术、计算机技术、机电设备的发展，送料设备不断地完善，现在自动送料系统是生产中一个中间关键环节，它的作用是将生产中粉状、粒状物料以一定量一定速度输送到后续设备，以实现整个生产的自动化。 本文设计了基于单片机控制的送料机自动送料机控制系统的结构组成，论述了单片机AT89C51在实现其生产过程控制的硬件与软件的设计方法。系统以AT89C51控制核心，用2864A做外扩存储器来存储系统的初始数据，其主要作用的是：为了给系统设置一个合适的初态，当出现系统程序错乱，能回到的初态；利用扩展并行接口来外接控制按键，以此来接收操作命令。同时为了让工作者能了解到各按键的状态，再给系统接入发光二极管来显示相应按键的状态；采用LED静态显示来显示工作时间量变化情况；为了使LED位信息与单片机输出的信息相对应，在两者之间接了译码器MC14511B；为了能及时确定生产线的满料状态，给系统设计了一个满料中断电路，同时为抗干扰，将满料信号进行光耦隔离；为了让系统能稳定工作，防止程序乱飞，给系统设计了一个看门狗电路；为解决各外设与单片机AT89C51速度不等的情况，在两者之间接了锁存器；最后给系统接了一个内部时钟振荡器。 本设计的最终目标是做到用一台电机控制两条生产线，由方向阀来控制系统是处于送料还是排料状态，具有抗干扰性，实现供料自动化，提高生产效率。同时本控制系统可以根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值。 关键词：自动送料机控制系统、单片机、AT89C51 、硬件设计、软件设计
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。我们为各个装料生产领域所生产的可编程控制器装料系统。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 关键词:plc；可编程控制器；自动装料
With advances in science and technology, requirement is higher and higher degree of automation, the original production feeding device far cannot satisfy the needs of the highly automated.Reduce labor intensity and ensure the security and reliability of production, reduce production costs, reduce environmental pollution, improve product quality and economic benefit is the enterprise to generate major issues to be faced with.We produced to each loading production area of programmable controller charging system.It integrated automatic control technology, measurement technology, new sensor technology, computer management technology in the integration of mechanical and electrical integration products;Make full use of computer technology to the production process for centralized monitoring, control, management and decentralized control;Fully absorbed the advantages of distributed control system and centralized control system, standardized, modular, systematic design, flexible configuration,easy configuration. Key words PLC Programmable controller Automatic charging
技师职业资格鉴定 维修电工论文 （国家职业资格二级） 论文题目：自动送料装车系统 姓名： 身份证号： 准考证号： 所在省市： 所在单位：
自动送料装车系统 摘要 可编程程序控制器（PLC, Programmable Logic Controller）因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。组态软件由于计算机的普及和其本身价值（实时多任务、开放性、灵活性、通用性和可靠性）的被认知，也在快速的发展中。 本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。利用日本三菱公司的FX2N系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的GX Developer 编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。 本文的主要内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述、配料系统工作原理和配料控制系统的总体设计，重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在内的三菱PLC在配料系统中的应用。 关键词：PLC；可编程序控制器；配料
1 课题介绍 在小型控制系统中，大量的控制为顺序控制。顺序控制是指根据预先规定的程序或条件，对控制过程各个阶段顺序地进行自动控制。用PLC进行顺序控制十分方便，它可以采用多种编程方法，除了用基本逻辑指令和移位指令来编程以外，还可以用专用的顺序控制指令（例如步进指令）来编程。 自动送料装车系统一般是由给料器、传送带、小车等单体设备组合，来完成特定的过程。这类系统的控制需要动作稳定，具备连续可靠工作的能力。通过3 台电机和3 个传送带、料斗、小车等的配合，才能稳定有效率地进行自动送料装车过程（如图1-1） 图1-1自动送料车系统示意图