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(完整版)基于PLC的电镀生产线控制系统设计本科毕业设计

来源:用户分享 时间:2025/6/3 6:37:04 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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梯形图左边有一条垂直的线称作左母线,右边一条虚线称为右母线。母线之间是触点的逻辑连接和线圈的输出。

PLC梯形图具有以下一些特点。

1. PLC的梯形图是“从上到下”按行绘制的,两侧的竖线类似电气控制图的电源线,通常称做母线(Bus Bar),大部分梯形图只保留左母线;梯形图的每一行是“从左到右”绘制,左侧总是输入接点,最右侧为输出元素,触点代表逻辑“输入”条件,如开关、按钮、内部条件等;线圈通常代表逻辑“输出”结果,如指示灯、接触器、中间继电器、电磁阀等。对S7-200系列的PLC来说,还有一种输出“盒”(功能框),它代表附加的指令,如定时器、计数器或数学运算等功能指令。

2. 电气控制电路左右母线为电源线,中间各支路都加有电压,当支路接通时,有电流流过支路上的触点与线圈。梯形图中的假想电流在图中只能作单方向的流动,即只能从左向右流动。层次改变(接通的顺序)也只能先上后下,与程序编写时的步序号是一致的。

3. 梯形图中的输入接点如I1.0、I0.1等,输出线圈Q0.0、Q0.1等不是物理接点和线圈,而是输入、输出存储器中输入、输出点的状态,并不是接线时现场开关的实际状态;输出线圈只对应输出映像区的相应位,该位的状态必须通过I/O模块上对应的输出单元才能驱动现场执行机构,从而完成其动作。

4. 梯形图中使用的各种PLC内部器件,如辅助继电器、定时器、计数器等,也不是真的电器元件,但具有相应的功能,因此通常按电气控制系统中相应器件的名称称呼它们。梯形图中每个继电器和触点均为PLC存储器中的一位,相应位为“1”,表示继电器线圈通电、常开接点闭合或常闭接点断开;相应位为“0”,表示继电器线圈断电、常开接点断开或常闭接点闭合。

5. 梯形图中的继电器触点既可常开,又可常闭,其常开、常闭触点的数目理论上是无穷多个(受存储容量限制),也不会磨损,因此,梯形图设计中,可不考虑触点数量,这给设计者带来很大方便。对于外部输入信号,只要接入一个信号到PLC即可。

6. 电气控制电路中各支路是同时加上电压并行工作的,而PLC是采用循环扫描方式工作,梯形图中各元件是按扫描顺序依次执行的,是一种串行处理方式。由于扫描时间很短(一般不过几十毫秒),所以控制效果同电气控制电路是基本相同的。但在设计梯形图时,对这种并行处理与串行处理的差别有时候应予注意,特别是那些在程序执行阶段还要随时对输入、输出状态存储器进行刷新操作的PLC,不要因为对串行处理这一特点考虑不够而引起偶然的误操作。

3.2 程序流程图设计

我们根据设计要求绘制了整个系统连续工作和单周期工作的流程图,以便可以更清楚的认识该生产线的生产全过程,工作流程图如图3-1所示。

在PLC运行时,先对程序进行初始化,然后程序将会对输入进行判断,查看系统是工作在连续工作状态还是单周期工作状态。当系统工作在连续状态时,程序会按照设计不进行计数,从而可以一直循环下去,达到连续工作的设计要求。当系统工作在单周期状态时,按照设计程序会进行计数,在系统完成一个周期的运行后会检验计数结果,从而结束整个系统的运行,即达到单周期运行的控制要求。

由于步进程序的编写过程和工作原理是基于以上两种工作方式的基础上,通过并行添加程序代码实现步进工作所需逻辑状态来实现的,故步进工作方式程序流程图就不再画出。

开始初始化N连续否?Y计数槽3槽2槽1

图3-1 电镀生产线连续工作和步进工作程序流程图

3.3 程序梯形图设计

本系统软件设计采取先简单,后复杂的处理方法。编程过程中先解决连续工作和单周期工作的软件编写,然后解决步进工作方式的软件编写,

最终完成整个系统的程序。

在连续工作和单周期工作程序的软件编写中采取主程序相同,利用一个计数程序实现两种工作方式。在连续工作时程序不计数,在单周期工作时程序会计数一次,通过这种方式使两种工作方式在一个程序中实现,从而完成两种工作方式的设计。

在步进工作方式的软件编写中,同样采取与以上两种工作方式相同的主程序,只在原来两种工作方式的软件程序中并行添加实现步进的各种逻辑条件即可,使步进程序的执行是在以上两种程序的基础上通过附加条件实现,最终完成整个软件程序的编写。

I1.1I1.0M0.3( )M0.3I1.3M0.1( )I1.4M0.1I1.3I1.4M0.0( )M0.0M0.1I0.1Q0.1I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6M0.2( )M0.2M0.0I1.0I0.2C48CUCTUR1PVI1.2M0.2M0.3I0.4I0.2I0.0Q0.2I0.5I0.6Q0.1I0.3I1.1Q0.0( )Q0.0I1.2T37C48I1.2I1.0M0.2C48I1.0I1.2I1.2I0.0I0.4I0.5I0.6I0.3Q0.3I1.1Q0.2( )Q0.2I1.2I1.0I0.0

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