四節(jié)傳送帶論文39796.doc

xxxx畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要plc（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它以其操作方便、編程簡(jiǎn)單，尤其是它的高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。它是應(yīng)用大規(guī)模集成電路，以微處理器為核心，集微電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目的的新型控制裝置。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，傳送帶則理所當(dāng)然的成為了自動(dòng)化流水線運(yùn)用上的寵兒，傳送帶設(shè)備的不斷改進(jìn)，不斷發(fā)展，為自動(dòng)化技術(shù)高速發(fā)展的今天，在自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。plc在傳送帶上的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于plc具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)和數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，在傳送帶工作過(guò)程中，各種邏輯開關(guān)和plc的完美配合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳送帶的運(yùn)輸控制。關(guān)鍵字：plc、四節(jié)傳送帶（conveyor belt）第頁(yè)xxxx畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要目 錄ii第1章 可編程控制器簡(jiǎn)介11.1 可編程控制器的產(chǎn)生11.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)21.2.1 中央處理單元(cpu)21.2.2 存儲(chǔ)器31.2.3 輸入/輸出模塊41.2.4 擴(kuò)展模塊41.2.5 編程器41.2.6 電源41.3 可編程控制器的特點(diǎn)41.3.1 可靠性51.3.2 易操作性51.3.3 靈活性51.4 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析6第2章 plc四節(jié)傳送帶控制裝置硬件設(shè)計(jì)82.1 四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求82.2 plc芯片型號(hào)選擇92.3 輸入/輸出分配（i/o分配）92.4 輸入/輸出設(shè)備（接線圖）10第3章 四節(jié)傳送帶plc控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)113.1 軟件設(shè)計(jì)113.2 調(diào)試結(jié)果14總 結(jié)15參考文獻(xiàn)16第 15 頁(yè)xxxx畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 可編程控制器簡(jiǎn)介1.1 可編程控制器的產(chǎn)生可編程控制器是二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來(lái)的控制設(shè)備，是集微處理器、儲(chǔ)存器、輸入/輸出接口與中斷于一體的器件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、能源、交通等各個(gè)行業(yè)。計(jì)算機(jī)在操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、通信能力上的飛速發(fā)展，大大加強(qiáng)了可編程控制器通信能力，豐富了可編程控制器編程軟件和編程技巧，增強(qiáng)了plc過(guò)程控制能力。因此，無(wú)論是單機(jī)還是多機(jī)控制、是流水線控制還是過(guò)程控制，都可以采用可編程控制器，推廣和普及可編程控制器的使用技術(shù)，對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)及生產(chǎn)效率都有十分重要的意義。可編程控制器(programmable controller)也可稱邏輯控制器(programmable logic controller),是一微處理器為核心的工業(yè)自動(dòng)控制通用裝置，是計(jì)算機(jī)家族的一名成員，簡(jiǎn)稱pc。為了與個(gè)人電腦（也簡(jiǎn)稱pc）相混淆通常將可編程控制器稱為plc。可編程控制器的產(chǎn)生和繼電器接觸器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電器接觸器控制已經(jīng)有上百年的歷史，它是一種弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的電磁開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路直觀、價(jià)格低廉、容易操作、易于維修的有優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于工作模式固定、要求比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合非常使用，至今仍有廣泛的用途。但是當(dāng)工作模式改變時(shí)，就必須改變系統(tǒng)的硬件接線，控制柜中的物件以及接線都要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，用戶寧愿扔掉舊控制柜，另做一個(gè)新控制柜使用，阻礙了產(chǎn)品更新?lián)Q代。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日益縮短，工業(yè)生產(chǎn)從大批量、少品種，向小批量、多品種轉(zhuǎn)換，繼電器接觸器控制難以滿足市場(chǎng)要求，此問(wèn)題首先被美國(guó)通用汽車公司（gm公司）提了出來(lái)。通用汽車公司為適合汽車型號(hào)的不斷翻新，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品多樣性的需求，公開對(duì)外招標(biāo)，要求制造一種新的工業(yè)控制裝置，取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制。其對(duì)新裝置性能提出的要求就是著名的gm10條，即:（1) 編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；（2）維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；（3）可靠性高于繼電器控制裝置；（4）體積小于繼電器控制裝置；（5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；（6）成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)；（7）輸入可以是交流115v；（8）輸出為交流115v，2a以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等；（9）在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更； (10)用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4k。這十項(xiàng)指標(biāo)就是現(xiàn)代plc的最基本功能，值得注意的是plc并不等同于普通計(jì)算機(jī)，它與有關(guān)的外部設(shè)備，按照“易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一體”和“便于擴(kuò)充功能”的原則來(lái)設(shè)計(jì)。用可編程控制器代替了繼電器接觸器的控制，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制功能，并且具有計(jì)算機(jī)功能靈活、通用性等有點(diǎn)，用程序代替硬接線，并且具有計(jì)算機(jī)功能靈活、通用性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，用程序代替硬接線，減少了重新設(shè)計(jì)，重新接線的工作，此種控制器借鑒計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言，利用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，其標(biāo)志性語(yǔ)言是極易為it電器人員掌握的梯形圖語(yǔ)言，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。這樣，工作人員不必在編程上花費(fèi)大量地精力，只需集中精力區(qū)考慮如何操作并發(fā)揮改裝置地功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，使控制系統(tǒng)可方便的在需要的地方運(yùn)行。所以，可編程控制器廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。1969年，第一臺(tái)可編程控制器pdp14由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（dec）制作成功，并在gm公司汽車生產(chǎn)線上使用取得良好的效果，可編程控制器由此誕生，在控制領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了歷史性革命在這一時(shí)期，可編程序控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)等順序控制功能。所以人們將可遍程序控制器稱之為pcl（programmable logical controller），即可編程序邏輯控制器。1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成?？删幊炭刂破鞯闹鳈C(jī)硬件電路主要由cpu、存儲(chǔ)器、輸入/輸出模塊、擴(kuò)展模塊、編程器、電源等及部分組成。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)相同。1.2.1 中央處理單元(cpu)中央處理單元(cpu)是plc控制中樞。它plc系統(tǒng)程序賦予功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以及警戒定時(shí)器狀態(tài)，并能診斷用戶程序中語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)plc投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置狀態(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，命令解釋后按指令規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。進(jìn)一步提高plc可靠性，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表決式系統(tǒng)。這樣，某個(gè)cpu出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。1.2.2 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。（1）plc常用的存儲(chǔ)器類型ram（random assess memory）這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。eprom（erasable programmable read only memory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。prom(electrical erasable programmable read only memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。（2）plc存儲(chǔ)空間分配各種plc cpu最大尋址空間各不相同，plc工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)（包括i/o映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化eprom中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該plc性能。系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)包括i/o映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。（1）i/o映象區(qū)：plc投入運(yùn)行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)外設(shè)。它需要一定數(shù)量存儲(chǔ)單元(ram)以存放i/o狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作i/o映象區(qū)。一個(gè)開關(guān)量i/o占用存儲(chǔ)單元中一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量i/o占用存儲(chǔ)單元中一個(gè)字（16個(gè)bit）。整個(gè)i/o映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開關(guān)量i/o映象區(qū)；模擬量i/o映象區(qū)。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū) ：i/o映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)還包括plc內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持存儲(chǔ)區(qū)域，前者plc斷電時(shí)，由內(nèi)部鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)plc斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。用戶程序存儲(chǔ)區(qū)：主要用來(lái)存放用戶的應(yīng)用程序。所謂用戶程序是指使用戶根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的的產(chǎn)生過(guò)程和工藝要求編寫的控制程序。此程序由使用者通過(guò)編程器輸入到plc機(jī)的ram存儲(chǔ)器中，以便于用戶隨時(shí)修改。也可將用戶程序存放在eeprom中。1.2.3 輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程連接的接口?，F(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)，如按鈕開關(guān)，行程開關(guān)、限位開關(guān)以及傳感輸出的開關(guān)量或模擬量(壓力、流量、溫度、電壓、電流)等，都要通過(guò)輸入模塊送到plc。1.2.4 擴(kuò)展模塊當(dāng)一個(gè)plc中心單元的i/o點(diǎn)數(shù)不夠用時(shí)，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展接口就是用于連接中心基本單元與擴(kuò)展單元的。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，各可編程控制器制造廠家已經(jīng)開發(fā)出一系列的智能接口模塊，使可編程控制器的功能更加強(qiáng)大和完善。智能i/o接口模塊種類很多，例如高速技術(shù)模塊、plc控制模塊、數(shù)字位基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)置譯碼模塊、閥門控制模塊、中斷控制模塊、智能存貯模塊以及智能i/o模塊等。1.2.5 編程器它的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶程序和有關(guān)信息打印出來(lái)或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入plc。目前編程器主要有以下三種類型:便攜式編程器(也叫簡(jiǎn)易編程器);圖形編程器;用于ibm一pc及其兼容機(jī)的編程器。1.2.6 電源plc中的電源一般有三類：1、+5v、15v直流電源：供plc中ttl芯片和集成運(yùn)放使用；2、供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源；3、鋰電池及其充電電源?？紤]到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類型的電源其地線也不同。1.3 可編程控制器的特點(diǎn)plc發(fā)展如此迅速的原因，在于它具有一些其它控制系統(tǒng)，包括dcs和通用計(jì)算機(jī)在內(nèi)，所不及的一些特點(diǎn)。下面對(duì)這些特點(diǎn)做一個(gè)介紹：1.3.1 可靠性可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性?？删幊炭刂破鞯目煽啃愿撸憩F(xiàn)在下列幾個(gè)方面：可編程控制器不需要大量的活動(dòng)部件和電子元件，接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到提高； 可編程控制器采用一系列可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如冗余設(shè)計(jì)，掉電保護(hù)，故障診斷，報(bào)警和運(yùn)行信息顯示和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了mtbf，降低了mttr，使可靠性得到提高； 可編程控制器有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高； 可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工業(yè)級(jí)元件，采用先進(jìn)的電子加工工藝（smt）制造，對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等；存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)，采用看門狗和自診斷措施，便于維修的設(shè)計(jì)等。一份用戶選用plc原因的調(diào)查報(bào)告指出：在各種選用plc的原因中，首選原因是可靠性高的，占93%，其次，才是性能和維修方面的原因。1.3.2 易操作性plc的易操作性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面： 操作方便：對(duì)plc的操作包括程序的輸入和程序更改操作，大多數(shù)plc采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改操作。 編程方面：plc有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以使用，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖相似，因此，很容易理解和掌握。 維修方便：plc所具有的自診斷功能對(duì)維修人員的技術(shù)要求較低，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據(jù)有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號(hào)燈的提示等信息，或通過(guò)編程器和hmi屏幕的設(shè)定，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間，降低了mttr。1.3.3 靈活性plc的靈活性主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面： 編程的靈活性：plc采用的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言等。使用者只要掌握其中一種編程語(yǔ)言就可進(jìn)行編程，編程方法的多樣性使編程方便。由于plc內(nèi)部采用軟連接，因此，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換后，可不必改變plc的硬設(shè)備，通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)和數(shù)字電路控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使plc成為工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備，在柔性制造系統(tǒng)fms，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）和計(jì)算機(jī)流程工業(yè)系統(tǒng)（cips）中，plc正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用； 擴(kuò)展的靈活性：plc的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可以根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展，即進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過(guò)增加輸入輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)多臺(tái)plc的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能，甚至可以與其它的控制系統(tǒng)如dcs或其它上位機(jī)的通信來(lái)擴(kuò)展其功能，并與外部的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種擴(kuò)展的靈活性大大方便了用戶；操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的減少。操作變得十分方便和靈活，監(jiān)視和控制變得很容易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作得到簡(jiǎn)化，不同生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)和控制屏等?？删幊炭刂破鳜F(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)不可代替的控制系統(tǒng)，它們可以與其它系統(tǒng)通訊，提供產(chǎn)品報(bào)表，生產(chǎn)調(diào)度，診斷自身和設(shè)備的故障，這些技術(shù)上的改進(jìn)，讓plc成為今天的各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要的貢獻(xiàn)者。1.4 梯形圖程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形化編程語(yǔ)言，它沿用了傳統(tǒng)的繼電接觸器控制中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但又加入了許多功能強(qiáng)而又使用靈活的指令，它比較直觀、形象，對(duì)于那些熟悉繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，易被接受。繼電器梯形圖多半適用于比較簡(jiǎn)單的控制功能的編程，絕大多數(shù)plc用戶都首選使用梯形圖編程。指令是用英文名稱的縮寫字母來(lái)表達(dá)plc的各種功能的助記符號(hào)，類似于計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言。由指令構(gòu)成的能夠完成控制任務(wù)的指令組合就是指令表，每一條指令一般由指令助記符和作用器件編號(hào)組成，比較抽象，通常都先用其它方式表達(dá)，然后改寫成相應(yīng)的語(yǔ)句表，編程設(shè)備簡(jiǎn)單價(jià)廉。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言(sfc)類似于計(jì)算機(jī)常用的程序框圖，但有它自己的規(guī)則，描述控制過(guò)程比較詳細(xì)具體，包括每一框前的輸入信號(hào)，框內(nèi)的判斷和工作內(nèi)容，框后的輸出狀態(tài)。這種方式容易構(gòu)思，是一種常用的程序表達(dá)方式。高級(jí)語(yǔ)言類似于bacic語(yǔ)言、c語(yǔ)言等，它們?cè)谀承S家的plc中應(yīng)用。通常微、小型plc主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有：（1）梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個(gè)邏輯行起始于左母線然后是觸點(diǎn)的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個(gè)圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號(hào)地址必須在所使用plc的有效范圍內(nèi)。（2）梯形圖是plc形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒(méi)有真實(shí)的電流流過(guò)。但為了讀圖方便，常用“有電流”、“得電”等來(lái)形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動(dòng)作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認(rèn)為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。（3）梯形圖中的繼電器實(shí)質(zhì)上是變量存儲(chǔ)器中的位觸發(fā)器，相應(yīng)某位觸發(fā)器為“l(fā)態(tài)”，表示該繼電器線圈通電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，反之為“0態(tài)”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運(yùn)算的結(jié)果。（4）梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點(diǎn)，而左邊必須有觸點(diǎn)。（5）繼電器線圈在一個(gè)程序中不能重復(fù)使用：而繼電器的觸點(diǎn)，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。（6）plc在解算用戶邏輯時(shí)，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進(jìn)行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時(shí)動(dòng)作，這在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以減少許多有約束關(guān)系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。所以，由梯形圖編寫指令程序時(shí)，應(yīng)遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)于一條指令，一條指令為一個(gè)步序。當(dāng)plc運(yùn)行時(shí)，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但cpu是不能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作的，它只能按分時(shí)操作原理每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。這種分時(shí)操作的過(guò)程稱為cpu對(duì)程序的掃描。掃描從0000號(hào)存儲(chǔ)地址所存放的第一條用戶程序開始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲(chǔ)地址號(hào)遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期，然后再?gòu)念^開始掃描，并周而復(fù)始。第2章 plc四節(jié)傳送帶控制裝置硬件設(shè)計(jì)2.1 四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求如圖2-1所示：圖2-1 四級(jí)傳送帶控制裝置四級(jí)傳送帶的工作方式：四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)異電動(dòng)機(jī)m1、m2、m3、m4（型號(hào)：jo2-41-4）帶動(dòng)，控制過(guò)程如下：?jiǎn)?dòng)時(shí)先按下sb1按鈕，起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其他皮帶機(jī)。停止時(shí)按下sb2按鈕，最前一條皮帶機(jī)先停止，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。b、c、d為故障模擬按鈕，分別模擬m1、m2、m3、m4發(fā)生故障時(shí)的情況。例如：當(dāng)要模擬m1條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，只需按下按鈕a即可，此時(shí)該皮帶機(jī)立即停止工作，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)分別間隔5秒再依次停止工作：m2在m1停止工作后5秒以后再停止（將本皮帶上的貨物運(yùn)送待運(yùn)完后才停止）。m3在m2停止工作后5秒以后再停止。往后依次類推。當(dāng)m2發(fā)生故障時(shí)，m1皮帶機(jī)立即停止工作，而m2以后的皮帶機(jī)則依次間隔5秒以后再停止工作。m3、m4發(fā)生故障時(shí)情況與此相同。停止時(shí)只需按下按鈕sb2，這時(shí)m1皮帶先停止工作，然后m2、m3、m4依次停止工作。2.2 plc芯片型號(hào)選擇plc的選擇主要應(yīng)從plc 的機(jī)型、容量、i/o模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。plc機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機(jī)型盡量統(tǒng)一等因素。基本單元s7-200系列plc中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種cpu供選擇使用，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表2-1所示：s7-200系列plc中cpu22x的基本單元表2-1 s7-200系列plc中cpu22x的基本單元型 號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)可帶擴(kuò)展模塊數(shù)s7-200cpu22164s7-200cpu222862個(gè)擴(kuò)展模塊78路數(shù)字量i/o點(diǎn)或10路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu22414107個(gè)擴(kuò)展模塊168路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu22624162個(gè)擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu226xm24162個(gè)擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)2.3 輸入/輸出分配（i/o分配）表2-2 四級(jí)傳送帶i/o分配表輸入輸出啟動(dòng)按鈕sb1i0.0傳送帶a m1q0.1停止按鈕sb2i0.5傳送帶b m2q0.2傳送帶故障ai0.1傳送帶c m3q0.3傳送帶故障bi0.2傳送帶d m4q0.4傳送帶故障ci0.3傳送帶故障di0.42.4 輸入/輸出設(shè)備（接線圖）圖2-2 四節(jié)傳送帶接線圖第3章 四節(jié)傳送帶plc控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)的stl與梯形圖程序如下ld sm0.0a sm0.1r m0.0, 7r m1, 30r t37, 30r s0.0, 30s 停止完成標(biāo)志, 1movb 0, vb100ld sm0.0lpsa 啟動(dòng)eua 停止完成標(biāo)志ab= vb100, 0s m0.0, 1lppa 停止eua 啟動(dòng)完成標(biāo)志s m0.1, 1ld sm0.0a m0.0lpsmovb 16#08, qb0aenoton t37, 32765lrdaw= t37, 10movb 16#0c, qb0lrdaw= t37, 20movb 16#0e, qb0lppaw= t37, 30movb 16#0f, qb0aenor m0.0, 1r 停止完成標(biāo)志, 1s 啟動(dòng)完成標(biāo)志, 1ld sm0.0ld m0.1ldn 停止完成標(biāo)志a m3.0oldaldlpsmovb 16#0e, qb0aenoton t38, 32765lrdaw= t38, 10movb 16#0c, qb0lrdaw= t38, 20movb 16#08, qb0lppaw= t38, 30movb 16#0, qb0aenor m0.1, 1r 啟動(dòng)完成標(biāo)志, 1s 停止完成標(biāo)志, 1r m3.0, 1ld sm0.0lpsaw= t38, 0an 停止完成標(biāo)志ab vb100, 0lpsa 故障aeumovw 0, t38aeno= l63.7lrda 故障beumovw 10, t38aenoo l