上海交大優(yōu)秀畢業(yè)論文汽車(chē)涂裝車(chē)間的plc控制系統(tǒng)

1、<p>　　ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY</p><p>　　本 科 畢 業(yè) 論 文</p><p>　　汽車(chē)涂裝車(chē)間的plc控制系統(tǒng)</p><p>　　PLC control system of automobile painting workshop</p><p>　　系（院）名稱(chēng):

2、機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： （四號(hào)宋體） </p>

3、<p>　　指導(dǎo)教師職稱(chēng)： （四號(hào)宋體） </p><p>　　2014年12月18日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　中文摘要、關(guān)鍵詞…………………………………………………………1</p><p>　　英文摘要、關(guān)鍵詞…………………………………………

4、………………2</p><p>　　引言……………………………………………………………………………4</p><p><b>　　第1章涂裝工藝簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1.1 緒論…………………………………………………………………4</p><p>　　1.1.1我國(guó)涂裝生產(chǎn)線發(fā)展概況............

5、....................4</p><p>　　1.1.2課題研究意義………………………………………………………5</p><p>　　1.2汽車(chē)涂裝系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介…………………………………………5</p><p>　　1.2.1汽車(chē)涂裝工藝介紹…………………………………………………5</p><p>　　1.2.2表面處理

6、……………………………………………………………6</p><p>　　1.2.3涂裝工藝……………………………………………………………6</p><p>　　1.3汽車(chē)涂裝工藝流程為…………………………………………………8</p><p>　　1.4汽車(chē)涂裝車(chē)間的控制方案……………………………………………9</p><p>　　1.4.1中央

7、控制系統(tǒng)的組成………………………………………………9</p><p>　　第2章PLC基本原理介紹</p><p>　　2.1 PLC概況………………………………………………………………10</p><p>　　2.1.1 PLC的特點(diǎn)…………………………………………………………10</p><p>　　2.2 PLC結(jié)構(gòu)，功能和應(yīng)用…………

8、……………………………………11</p><p>　　2.2.1 PLC結(jié)構(gòu)……………………………………………………………11</p><p>　　2.2.2 PLC功能和應(yīng)用……………………………………………………12</p><p>　　2.3 PLC的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………13</p><p>　　第3章汽車(chē)

9、涂裝車(chē)間的系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 基本設(shè)計(jì)………………………………………………………………14</p><p>　　3.1.1 I/O口資源分配……………………………………………………14</p><p>　　3.2硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………………16</p><p>　　3.2.1西門(mén)子S7-200簡(jiǎn)介

10、…………………………………………………16</p><p>　　3.2.2 PU的選擇……………………………………………………………16</p><p>　　3.2.3各CPU優(yōu)點(diǎn)…………………………………………………………17</p><p>　　3.3汽車(chē)涂裝工藝流程……………………………………………………20</p><p>　　3.4

11、 STEPT 7軟件介紹……………………………………………………20</p><p>　　3.4.1 STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包介紹…………………………………………20</p><p>　　3.4.2使用STEP 7 的基本步驟…………………………………………23</p><p>　　3.5調(diào)試仿真………………………………………………………………24</p>

12、;<p>　　結(jié)論……………………………………………………………………………27</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………28</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………29</p><p>　　汽車(chē)涂裝車(chē)間的plc控制系統(tǒng)</p><p>　　摘

13、要：隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈以及環(huán)保呼聲的日漸增高，汽車(chē)涂裝在保證高裝飾性、高防腐蝕性能的同時(shí)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)的效果、涂裝材料和涂裝生產(chǎn)成本以及設(shè)備投資也越來(lái)越為重視。汽車(chē)油漆車(chē)間中央控制系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著監(jiān)控車(chē)間所有涂裝工藝設(shè)備系統(tǒng)和輸送設(shè)備系統(tǒng)的任務(wù)。它監(jiān)控涂裝過(guò)程中的重要生產(chǎn)工藝參數(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行，以滿(mǎn)足工藝質(zhì)量和保證正常生產(chǎn)節(jié)拍的要求。為適應(yīng)這一要求，充實(shí)和加強(qiáng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC的汽車(chē)涂裝車(chē)間控制系統(tǒng)，為提高

14、學(xué)生的綜合應(yīng)用能力提供了良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。</p><p>　　汽車(chē)涂裝系統(tǒng)是基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)，本文通過(guò)闡述涂裝系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r、工藝流程、及系統(tǒng)仿真，了解涂裝系統(tǒng)全過(guò)程。通過(guò)對(duì)汽車(chē)涂裝系統(tǒng)過(guò)程的工藝及關(guān)鍵問(wèn)題的分析，在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)噴淋控制進(jìn)行了研究探討，從硬件、軟件兩個(gè)方面對(duì)汽車(chē)涂裝工藝過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。文章中介紹了PLC的概況、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹了基于PLC

15、的汽車(chē)涂裝系統(tǒng)的硬件選型。這一研究必定為PLC在汽車(chē)涂裝過(guò)程控制中的應(yīng)用奠定一定基礎(chǔ)，可編程邏輯控制器(PLC)，系統(tǒng)選用SIEMENS S7-200，PLC組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)采用SIEMENS PLC自帶的編程工具STEP7開(kāi)發(fā)，完成對(duì)涂裝車(chē)間的過(guò)程控制。</p><p>　　從高等教育培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)出發(fā)，要求培養(yǎng)具有一定理論知識(shí)，同時(shí)具有一定實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才。因此需要培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際的能

16、力。逶過(guò)實(shí)驗(yàn)室條件下提供一定的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在模擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或類(lèi)似真實(shí)的模型安驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行必要的實(shí)踐，促進(jìn)其理論聯(lián)系實(shí)際能力的成長(zhǎng)，加深對(duì)所學(xué)理論的認(rèn)識(shí)和理解，縮短理論和實(shí)踐之間距離，為今后的實(shí)際科研、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需要。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車(chē)涂裝； PLC； 過(guò)程控制 </p><p>　　PLC control syste

17、m of automobile painting workshop</p><p>　　Abstract：As the market competition becomes increasingly fierce and environmental protection, the growing calls to increased car coating in the guarantee high orname

18、ntal, high corrosion resistance performance at the same time, for the protection of the environment effect, coating materials and painting production cost and the equipment investment is also more and more attention to.

19、Car paint shop central control system, with responsibility for monitoring workshop equipment system and all coating </p><p>　　Car coating system is based on the process of PLC control system, this paper expo

20、unds the developing situation of the coating system, process flow, and the system simulation system, understand the whole process of coating. Through the car coating system for the process technique and key problems in t

21、he analysis, on the basis of the references, mainly for spray control for the study, from two aspects of hardware and software of automobile coating process in the process of automatic control system</p><p>

22、　　From higher education training applied talents education aim of training requirements, has certain theory knowledge, at the same time has certain practical ability of the applied talents. Therefore need to train studen

23、ts to study the theory is applied in the actual ability. Wei over the laboratory conditions provide certain experiment, let the students in simulation experiment system or similar to the real model Ann check system is ne

24、cessary to practice, and promoting the theory with the practic</p><p>　　Key words：Car coating; PLC; Process control</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)汽車(chē)涂裝系統(tǒng)過(guò)程的工藝及關(guān)鍵問(wèn)題的分析

25、，在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)噴淋控制進(jìn)行了研究探討，從硬件、軟件兩個(gè)方面對(duì)汽車(chē)涂裝工藝過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第一章涂裝工藝簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　1.1 緒論</b></p><p>　　1.1.1我國(guó)涂裝生產(chǎn)線發(fā)展概況</p><p>　　

26、我國(guó)涂裝生產(chǎn)線經(jīng)歷了由手工到生產(chǎn)線，到自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展過(guò)程，我國(guó)的涂裝工藝可以簡(jiǎn)單歸納為：前處理—噴淋—干燥和固化——三廢處理。我國(guó)的涂裝工業(yè)真正起源于50年代蘇聯(lián)技術(shù)的引進(jìn)之后。一些援建的項(xiàng)目中開(kāi)始建立了涂裝生產(chǎn)線，但這些生產(chǎn)線一般是鋼板焊的槽子加鋼結(jié)構(gòu)的噴漆室和干燥室組合的，由電葫蘆手工吊掛工件（少數(shù)用懸掛輸送機(jī)）運(yùn)行，當(dāng)時(shí)的酸洗槽一般均為鋼板襯鉛，隨著時(shí)代的發(fā)展，出現(xiàn)了襯玻璃鋼或全部采用玻璃鋼的槽子。從60年代開(kāi)始，由于輕工業(yè)的發(fā)

27、展，首先在自行車(chē)制造行業(yè)出現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)的流水線和自動(dòng)化生產(chǎn)的流水線，以及在原有槽子流水線生產(chǎn)的基礎(chǔ)上加上程序控制的小車(chē)形成的程控流水線，這些主要是在上海天津地區(qū)，這期間我國(guó)涂裝工業(yè)的主要任務(wù)還是以防腐為主。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及國(guó)外涂裝技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)與國(guó)外技術(shù)的交流，我國(guó)涂裝技術(shù)開(kāi)始飛速的發(fā)展，在涂裝自動(dòng)化生產(chǎn)方面，靜電噴涂和電泳涂漆技術(shù)的推廣應(yīng)用。粉末噴涂技術(shù)的噴制及推廣，特別是我國(guó)家電行業(yè)、日用五金、鋼制家具、鋁材構(gòu)

28、件、電器產(chǎn)品、汽車(chē)工具等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，使涂裝事業(yè)有了明顯的進(jìn)步，在涂裝生產(chǎn)線中還出現(xiàn)了智能化的噴涂機(jī)器人。</p><p>　　1.1.2課題研究意義</p><p>　　涂裝對(duì)于汽車(chē)制造來(lái)講有兩個(gè)重要作用，第一是對(duì)汽車(chē)防腐蝕，第二是給汽車(chē)增加美觀。大量資料表明，國(guó)內(nèi)外每年因銹蝕造成的損失相當(dāng)驚人。據(jù)世界銀行提供資料，1996年美國(guó)國(guó)民總產(chǎn)值為74335億美元，因金屬腐蝕損失為2000億

29、美元，約占國(guó)民生產(chǎn)總值的2.7%。汽車(chē)是以鋼材為主的工業(yè)制品，如不解決腐蝕問(wèn)題，將嚴(yán)重影響汽車(chē)的使用壽命和外觀，因此汽車(chē)自問(wèn)世之初，就與涂裝結(jié)下了不解之緣。1886年，“汽車(chē)之父”卡爾·奔馳在德國(guó)斯圖加特制造第一輛汽車(chē)時(shí)，就用油漆進(jìn)行防銹和裝飾。100多年過(guò)去了，現(xiàn)代汽車(chē)不僅是集現(xiàn)代工業(yè)成就之大成的工業(yè)品，更是技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，近半個(gè)世紀(jì)來(lái)，伴隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的坎坷歷程，汽車(chē)涂裝從載

30、貨汽車(chē)車(chē)身涂裝發(fā)展至轎車(chē)車(chē)身涂裝，堅(jiān)持引進(jìn)、消化和開(kāi)發(fā)的道路，使中國(guó)汽車(chē)涂裝技術(shù)逐步現(xiàn)代化。本文以汽車(chē)涂裝幾個(gè)主要工藝為例，從質(zhì)量、材料、設(shè)備、工藝和環(huán)保等諸方面簡(jiǎn)明介紹涂裝工藝技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展。在以下每種工藝的對(duì)比表中，把1986年以前歸為以往工藝、1986年以后歸為現(xiàn)代工藝。這是因?yàn)椋?986年前后我國(guó)汽車(chē)行業(yè)在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先</p><p>　　1.2汽車(chē)涂裝系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介</p

31、><p>　　1.2.1汽車(chē)涂裝工藝介紹</p><p>　　汽車(chē)涂裝工藝，一般可分為兩大部分：一是涂裝前金屬的表面處理，也叫前處理技術(shù)；二是涂裝的施工工藝。表面處理主要包括清除工件表面的油污、塵土、銹蝕、以及進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)時(shí)舊涂料層的清除等，以改善工件的表面狀態(tài)。包括根據(jù)各種具體情況對(duì)工件表面進(jìn)行機(jī)械加工和化學(xué)處理，如磷化、氧化和鈍化處理。 </p><p>　　工程機(jī)

32、械防銹涂裝工藝一般可分為涂裝前表面處理工藝和防銹底漆涂裝工藝。 </p><p><b>　　1.2.2表面處理</b></p><p>　　表面處理是防銹涂裝的重要工序之一。工程機(jī)械防銹涂裝質(zhì)量在很大程度上取決于表面處理的方式好壞。 據(jù)英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司介紹 , 涂層壽命受 3 方面因素制約 : 表面處理 , 占 60%; 涂裝施工 , 占 25%; 涂料本身質(zhì)量 ,

33、 占 15% 。 工程機(jī)械行業(yè) , 不同零部件的表面處理方式。 機(jī)械清理可有效去除工件上的鐵銹、焊渣、氧化皮 , 消除焊接應(yīng)力 , 增加防銹涂膜與金屬基體的結(jié)合力 , 從而大大提高工程機(jī)械零部件的防銹質(zhì)量。機(jī)械清理標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到的Sa2 . 5 級(jí)。表面粗糙度要達(dá)到防銹涂層厚度的 1 /3 。噴、拋丸所用鋼丸要達(dá)到 GB6484 要求。 薄板沖壓件的表面處理稱(chēng)一般用化學(xué)表面處理。 </p><p>　　工藝流程為

34、: 預(yù)脫脂→脫脂→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面調(diào)整→磷化→冷水洗→熱水洗→純水洗→干燥 </p><p>　　上述工藝過(guò)程也可根據(jù)薄板沖壓件的油、銹情況作適當(dāng)調(diào)整 , 或不用酸洗工序 , 或不用預(yù)脫脂工序。而脫脂和磷化是化學(xué)處理工藝中的關(guān)鍵工序, 這兩道工序直接影響工件化學(xué)處理的質(zhì)量和防銹涂層的質(zhì)量。有關(guān)工藝參數(shù)和相關(guān)輔助設(shè)備也是影響表面處理質(zhì)量的不可忽視的因素。</p><

35、;p><b>　　1.2.3涂裝工藝</b></p><p>　　由于工程機(jī)械范圍廣、規(guī)格多、整機(jī)重、零部件大 , 一般采用噴涂方式進(jìn)行涂裝。噴涂工具有空氣噴槍、高壓無(wú)氣噴槍、空氣輔助式噴槍及手提式靜電噴槍?？諝鈬姌寚娡啃实?( 30% 左右 ) , 高壓無(wú)氣噴槍浪費(fèi)涂料 , 兩者共同的特點(diǎn)是環(huán)境污染較嚴(yán)重 , 所以已經(jīng)和正在被空氣輔助式噴槍和手提式靜電噴槍所取代。如世界第一工程機(jī)械

36、公司———美國(guó)卡特彼勒公司就采用空氣輔助式噴槍進(jìn)行噴涂 , 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩等薄板覆蓋件則采用手提式靜電噴槍。工程機(jī)械用涂裝設(shè)備一般采用較為先進(jìn)的水旋噴漆室。中小零部件也可采用水簾噴漆室或無(wú)泵噴漆室 , 前者具有先進(jìn)的性能 , 后者經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 , 方便實(shí)用。由于工程機(jī)械整機(jī)和零部件較重 , 熱容量大 , 因此 , 其防銹涂層的干燥 , 一般采用烘烤均勻的熱風(fēng)對(duì)流的烘干方式。熱源可因地制宜 , 選用蒸汽、電、輕柴油、天然氣和液化石油氣等。 <

37、;/p><p>　　汽車(chē)涂裝工藝的特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn) ：</p><p>　　汽車(chē)涂裝工藝根據(jù)汽車(chē)類(lèi)型的不同而各有特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。 </p><p>　　載重汽車(chē)的主要涂裝件是前部駕駛室，涂裝要求最高；其他部件如車(chē)廂、車(chē)架等涂裝要求比駕駛室低。 </p><p>　　客車(chē)的涂裝與載貨汽車(chē)的涂裝有較大區(qū)別?？蛙?chē)車(chē)身包括大梁、骨架、車(chē)廂內(nèi)部、車(chē)身外表面，其中

38、以車(chē)身外表面要求較高。車(chē)身外表面不但要求具有良好的保護(hù)性和裝飾性，而且噴涂面積大、平面多，有兩種以上的顏色，有時(shí)還有汽車(chē)色帶。因此，施工周期比載貨汽車(chē)長(zhǎng)，施工要求比載貨汽車(chē)高，施工過(guò)程比載貨汽車(chē)復(fù)雜。 </p><p>　　轎車(chē)和小型旅行車(chē)，不論在表面裝飾性或底層保護(hù)性都比大型客車(chē)和載貨汽車(chē)的要求高。它的表面涂層屬于一級(jí)裝飾精度，具有美麗的外觀，光亮如鏡或光滑的表面，無(wú)細(xì)微的雜質(zhì)、擦傷、裂紋、起皺、起泡及肉眼可見(jiàn)

39、的缺陷，并應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。底面涂層屬于優(yōu)良保護(hù)層，應(yīng)有優(yōu)良的防銹性和防腐蝕性，很強(qiáng)的附著力；局部或全部刮涂附著力好、機(jī)械強(qiáng)度高的膩?zhàn)?，使用?shù)年也不會(huì)出現(xiàn)銹蝕或脫落等現(xiàn)象。</p><p>　　1.3汽車(chē)涂裝工藝流程為</p><p>　　圖 1-3 汽車(chē)涂裝工藝流程</p><p>　　1.4汽車(chē)涂裝車(chē)間的控制方案</p><p>　

40、　1.4.1中央控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　油漆車(chē)間中控室中央控制系統(tǒng)的控制對(duì)象，主要由兩大部分組成：油漆工藝控制系統(tǒng)和輸送控制系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控這兩個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，協(xié)調(diào)這兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備動(dòng)作和這兩個(gè)系統(tǒng)的之間各設(shè)備動(dòng)作。油漆工藝和輸送系統(tǒng)時(shí)刻要按照中央控制系統(tǒng)發(fā)出的指令所指示的工作方式運(yùn)動(dòng)，同時(shí)中央控制系統(tǒng)要時(shí)刻監(jiān)視油漆工藝和輸送系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，按照預(yù)期制定的目標(biāo)及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整和控制，

41、以達(dá)到在中央控制系統(tǒng)的控制作用下，使油漆車(chē)間生產(chǎn)汽車(chē)涂裝產(chǎn)品質(zhì)量得到充分保證，使生產(chǎn)按照預(yù)定的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行，使整個(gè)車(chē)間維持一種正常的生產(chǎn)運(yùn)行。</p><p>　　a)油漆工藝控制系統(tǒng)油漆工藝控制系統(tǒng)主要是圍繞汽車(chē)涂裝生產(chǎn)中各部分工藝過(guò)程，對(duì)其設(shè)備按照相應(yīng)工藝要求進(jìn)行控制和檢測(cè)。油漆工藝車(chē)間汽車(chē)涂裝工藝過(guò)程主要有預(yù)處理、電泳、密封、底漆和面漆等。油漆工藝控制系統(tǒng)要根據(jù)每一項(xiàng)工藝過(guò)程的具體工藝要求，通過(guò)控制裝置P

42、LC控制相應(yīng)工藝設(shè)備和環(huán)境設(shè)備，例如：預(yù)處理和電泳工藝過(guò)程中的各種浸槽和噴淋設(shè)備，密封、底漆和面漆工藝過(guò)程中的噴膠或噴漆房設(shè)備和烘房設(shè)備，及各個(gè)工藝過(guò)程中控制溫度、濕度、壓力和風(fēng)速的環(huán)境設(shè)備。油漆工藝控制系統(tǒng)主要目的是使各個(gè)工藝設(shè)備和環(huán)境設(shè)備按照工藝要求正常運(yùn)行，以保證汽車(chē)涂裝質(zhì)量。</p><p>　　b)輸送控制系統(tǒng) 輸送控制系統(tǒng)主要控制油漆車(chē)間的輸送鏈和升降運(yùn)輸系統(tǒng)。它貫穿著油漆車(chē)間的汽車(chē)涂裝生產(chǎn)的全過(guò)程

43、，即在輸送鏈和升降機(jī)的輸送作用下，使轎車(chē)白車(chē)身以一定的節(jié)拍，按照涂裝工藝順序，依次通過(guò)汽車(chē)涂裝各個(gè)工藝設(shè)備和環(huán)境設(shè)備，完成相應(yīng)涂裝加工工藝。輸送控制系統(tǒng)要通過(guò)控制裝置PLC，控制分布在整個(gè)油漆車(chē)間的各段輸送鏈和升降機(jī)運(yùn)行。輸送控制系統(tǒng)一方面要完成轎車(chē)白車(chē)輸送、轉(zhuǎn)掛和儲(chǔ)存任務(wù)，另一方面還要按汽車(chē)涂裝各部分工藝要求，對(duì)輸送的車(chē)身還必須要在程序的控制下，實(shí)現(xiàn)升降、變節(jié)距、變速、擺動(dòng)和傾斜等動(dòng)作，從而保證油漆車(chē)間連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。 </p&

44、gt;<p>　　第二章PLC基本原理介紹</p><p><b>　　2.1 PLC概況</b></p><p>　　隨著微處理器.計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)可分為幾類(lèi)，如可編程控制器，基于PC總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，基于單片機(jī)的測(cè)控裝置，用于模擬量閉環(huán)的可編程調(diào)節(jié)器，集散控制系統(tǒng)（DC

45、S）和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）等?？删幊炭刂破魇菓?yīng)用面最廣，功能最強(qiáng)大，使用最方便的通用工業(yè)控制裝置，它已成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。</p><p>　　可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在專(zhuān)業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算.順序控制.定時(shí).計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式.模擬式的輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。</p><

46、p>　　2.1.1 PLC的特點(diǎn)</p><p>　?。?）可靠性高，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境</p><p>　　原因：PLC在軟件和硬件上采取了提高可靠性的一些措施：</p><p>　　l)、硬件措施：屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、聯(lián)鎖、模塊化結(jié)構(gòu)、環(huán)境檢測(cè)與診斷電路</p><p>　　2)、軟件措施：自診斷程序、故障檢測(cè)、信息保護(hù)與恢

47、復(fù)</p><p>　?。?）編程簡(jiǎn)單，使用方便</p><p>　?。?）控制程序可變，具有很好的柔性</p><p>　　（4）直接帶負(fù)載能力強(qiáng)</p><p>　?。?）接口簡(jiǎn)單、維護(hù)方便</p><p>　?。?）功能完善、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化</p><p>　　（7）通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于

48、標(biāo)準(zhǔn)化，便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制</p><p>　　2.2 PLC結(jié)構(gòu)，功能和應(yīng)用</p><p>　　2.2.1 PLC結(jié)構(gòu)</p><p>　　主要由CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊和編程器組成。</p><p>　　圖2.1 PLC控制系統(tǒng)</p><p>　　CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。

49、存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，其中系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器為ROM。I/O模塊包括輸入模塊和輸出模塊，相應(yīng)的輸入輸出電路如圖1·3，1·4所示。</p><p>　　圖2·2 PLC的輸入電路</p><p>　　圖2.3 PLC的輸出電路</p><p>　　2.2.2 PLC功能和應(yīng)用</p><p>　　

50、可編程控制器自問(wèn)世以來(lái)發(fā)展極為迅速。在工業(yè)控制方面正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的三大支柱之一。</p><p><b>　　1.順序邏輯控制</b></p><p>　　這是PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。</p><p><b>　　2.運(yùn)動(dòng)控制</b><

51、;/p><p>　　PLC 和計(jì)算機(jī)數(shù)控 (CNC) 設(shè)備集成在一起，可以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。</p><p><b>　　3.定時(shí)和計(jì)數(shù)控制</b></p><p>　　定時(shí)和計(jì)數(shù)精度高，設(shè)置靈活，且高精度的時(shí)鐘脈沖可用于準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)控制。</p><p><b>　　4.模擬量控制</b></p

52、><p>　　PLC 能完成數(shù)模轉(zhuǎn)換或者模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制大量的物理參數(shù)，例如，溫度、壓力、速度和流量等。</p><p><b>　　5．?dāng)?shù)據(jù)處理</b></p><p>　　能完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、比較傳送及轉(zhuǎn)換等。</p><p><b>　　6.通信和聯(lián)網(wǎng)</b></p><p

53、>　　PLC 之間、 PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間有很強(qiáng)的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電、故障時(shí)的對(duì)策等。</p><p>　　2.3 PLC的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求量的增加，PLC的結(jié)構(gòu)和功能有了不斷改進(jìn)，生產(chǎn)廠家不斷推出功能更強(qiáng)的新產(chǎn)品。目前，PLC的發(fā)展主要有兩個(gè)趨勢(shì)：其一是向體積小、速度快、功

54、能強(qiáng)、價(jià)格低的微小型方向發(fā)展；其二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、兼容性、多功能方向發(fā)展。</p><p><b>　　(1)大型網(wǎng)絡(luò)化</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)化和加強(qiáng)通信能力是PLC的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。PLC構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)將有多個(gè)PLC、多個(gè)加模塊相連，并可與IPC(工業(yè)計(jì)算機(jī))EPC(嵌入式計(jì)算機(jī))、以太網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(如PROF

55、IBUS)在工業(yè)控制中將會(huì)得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。</p><p><b>　　(2)高可靠性</b></p><p>　　一些特定的環(huán)境和條件要求自動(dòng)化系統(tǒng)要有很高的可靠性，因而自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)在PLC中都已得到廠泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　(3)多功能</b></p><p&

56、gt;　　為了適應(yīng)各種特殊功能的需要，各個(gè)公司陸續(xù)推出了多種智能模塊。智能模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件。它的CPU與PLC的CPU并行工作，占用主機(jī)的CPU時(shí)間很少，有利于提高PLC掃描速度和完成特殊的控制要求。</p><p>　　(4)編程語(yǔ)言向高層次發(fā)展</p><p>　　PLC編程語(yǔ)言在原有梯形圖語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言和指令表語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，不斷豐富和向高層次發(fā)展。如SIEMEN

57、S公司的SIMATIC S7可以使用C、從C++等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。</p><p><b>　　(5)良好的兼容性</b></p><p>　　PLC產(chǎn)品的優(yōu)劣除了要看它內(nèi)在技術(shù)優(yōu)劣外，還需考察它滿(mǎn)足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的程度和水平。標(biāo)準(zhǔn)化一方面保證了產(chǎn)品出廠質(zhì)量，另一方面也保證了各廠家產(chǎn)品的相互兼容性。</p><p>　　第三章汽車(chē)涂裝車(chē)間的系統(tǒng)設(shè)

58、計(jì)</p><p><b>　　3.1 基本設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1.1 I/O口資源分配</p><p>　　表3-1 I/O口資源分配</p><p>　　根據(jù)上述對(duì)汽車(chē)涂裝系統(tǒng)工藝過(guò)程和對(duì)PLC控制系統(tǒng)的要求的分析，可以確定出PLC控制系統(tǒng)所需I/O點(diǎn)數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：</p>&l

59、t;p>　　數(shù)字量輸入模塊選擇（DI）：總共有12個(gè)DI點(diǎn)，即各種泵的啟動(dòng)、泵的停止、各種風(fēng)扇的啟動(dòng)、停止，水槽溫度報(bào)警、浸槽水溫報(bào)警等各種報(bào)警系統(tǒng)。</p><p>　　數(shù)字量輸出模塊選擇（DO）：該裝置有4個(gè)DO點(diǎn)，即水槽水位上限、水槽水位下限、浸槽水位上限、浸槽水位下限。</p><p>　　模擬量輸入模塊選擇（AI）：總共有8個(gè)AI點(diǎn)，即水槽溫度，浸槽溫度、焚燒爐及烘房溫度、

60、風(fēng)壓，煤氣壓力等。</p><p><b>　　3.2.硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1西門(mén)子S7-200簡(jiǎn)介</p><p>　　S7-200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列

61、具有極高的性能/價(jià)格比。</p><p>　　S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　3.2.2

62、 PU的選擇</p><p>　　集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA?？捎米髫?fù)載電源。 </p><p><b>　?、俨煌脑O(shè)備類(lèi)型</b></p><p>　　CPU 221~226各有2種類(lèi)型C

63、PU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 </p><p>　?、诒緳C(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)</p><p>　　CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224XP具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。 </p><p>　?、郾緳C(jī)模擬量

64、輸入/輸出點(diǎn)</p><p>　　CPU 224XP具有2個(gè)輸入點(diǎn)，1個(gè)輸出點(diǎn)。 </p><p><b>　　④中斷輸入</b></p><p>　　允許以極快的速度對(duì)過(guò)程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。 </p><p>　?、莞咚儆?jì)數(shù)器CPU 221/222 </p><p>　　4個(gè)高速計(jì)數(shù)器（3

65、0KHz），可編程并具有復(fù)位輸入，2個(gè)獨(dú)立的輸入端可同時(shí)作加、減計(jì)數(shù)，可連接兩個(gè)相位差為90°的A/B相增量編碼器 </p><p>　　CPU224/224XP/226 </p><p>　　6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 </p><p>　　CPU 222/224/224XP/226 </p><

66、;p>　　可方便地用數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對(duì)本機(jī)輸入信號(hào)進(jìn)行仿真，用于調(diào)試用戶(hù)程序。</p><p>　　3.2.3各CPU優(yōu)點(diǎn)</p><p>　?、?CPU 221 </p><p>　　本機(jī)集成6輸入/4輸出共10個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。無(wú)I/O擴(kuò)展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20

67、kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。 </p><p>　　② CPU 222 </p><p>　　本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4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。1個(gè)RS485通訊/編程口，

68、具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。 </p><p>　?、?CPU 224 </p><p>　　本機(jī)集成14輸入/10輸出共24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168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

69、制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI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。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。 </

70、p><p>　?、?CPU 226 </p><p>　　本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。可連接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、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端

71、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)。 </p><p>　　S7-200系列PLC是西門(mén)子公司的產(chǎn)品，另外，國(guó)內(nèi)外還有一些廠家生產(chǎn)與其完全兼容的產(chǎn)品，例如德國(guó)VIPA公司，中國(guó)上海正航電子科技有限公司等。</p><p><b>　　由于本系統(tǒng)

72、共有</b></p><p>　　PLC數(shù)字量輸入控制點(diǎn)數(shù)(即DI點(diǎn)數(shù))為：12個(gè)</p><p>　　PLC數(shù)字量輸出控制點(diǎn)數(shù)(即DO點(diǎn)數(shù))為：4個(gè)</p><p>　　PLC模擬量輸入控制點(diǎn)數(shù)（即AI點(diǎn)數(shù)）為：8個(gè)</p><p>　　PLC模擬量輸出控制點(diǎn)數(shù)（即AO點(diǎn)數(shù)）為：0個(gè)</p><p>　　

73、根據(jù)涂裝車(chē)間的控制要求和控制規(guī)模，可選用S7-200．CPU224型PLC作為控制器。它具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)。其中所有輸入點(diǎn)用24V電源，共用一個(gè)公共點(diǎn)(OV點(diǎn))，無(wú)需外部提供工作電源。對(duì)繼電器輸出分別提供4個(gè)公共點(diǎn)，每個(gè)公共點(diǎn)間相互獨(dú)立，即提供4個(gè)獨(dú)立的輸出通道，對(duì)應(yīng)有隔離要求的輸出控制。每臺(tái)烘干機(jī)有一只水分檢測(cè)器，一只數(shù)字顯示表?？偟妮斎朦c(diǎn)為開(kāi)關(guān)量9點(diǎn)。模擬量l點(diǎn)，輸出點(diǎn)為開(kāi)關(guān)量6點(diǎn).可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路

74、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;1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力;I/O端子排可以很容易地整體拆卸，是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。根據(jù)I/O地址分配及以上I/O點(diǎn)情況，本系統(tǒng)選用CPU224控制器，其中包括14個(gè)輸入/10個(gè)輸出，另外選用2個(gè)EM231模塊，該模塊帶有4個(gè)模

75、擬量輸入點(diǎn)，集成16位轉(zhuǎn)化器，有冷端補(bǔ)償作用，不再需要外部變送器，一個(gè)模塊就能完成數(shù)據(jù)采集及處理。各模塊連接方式見(jiàn)圖3.</p><p>　　圖3.1 各模塊連接方式</p><p>　?、?CPU 224XP </p><p>　　本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展值至168路數(shù)字

76、量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），</p><p>　　3.3汽車(chē)涂裝工藝流程</p><p>　　圖3.2 汽車(chē)涂裝工藝流程</p><p>　　3.4 STEPT 7軟件介紹</p><p>　　STEP 7 是用于SIMATIC 可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。

77、它是SIMATIC 工業(yè)軟件的組成部分。有下列版本的STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包：用于SIMATIC S7-200 上簡(jiǎn)單單站應(yīng)用的STEP 7 Micro/DOS 和STEP 7Micro/WIN。</p><p>　　用于使用帶有各種功能的SIMATIC S7-300/ST-400、SIMATICM7-300/M7-400和SIMATIC C 7的STEP 7。</p><p>　　3.4

78、.1 STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包介紹</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)軟件包的功能</b></p><p>　　STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包提供一系列的應(yīng)用程序（工具）：</p><p>　　圖3.3 STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包功能圖</p><p>　?、臩IMATIC 管理器</p><p>　　S

79、IMATIC Manager（SIMATIC 管理器）可以管理一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)，</p><p>　　無(wú)論是為哪個(gè)可編程控制系統(tǒng)（S7/M7/C7）設(shè)計(jì)的。編輯所選數(shù)據(jù)所需要的工</p><p>　　具由SIMATIC Manager 自行啟動(dòng)。</p><p><b>　?、品?hào)編輯器</b></p><p>

80、　　使用Symbol Editor（符號(hào)編輯器），可以管理所有的共享符號(hào)。具有以下功能：</p><p>　　為過(guò)程信號(hào)（輸入/輸出）、位存儲(chǔ)和塊設(shè)定符號(hào)名和注釋分類(lèi)功能。從/向其它的Windows程序?qū)?導(dǎo)出。使用這個(gè)工具生成的符號(hào)表可供其它所有工具使用。因而，對(duì)一個(gè)符號(hào)特性的任何變化都能自動(dòng)被其它工具識(shí)別。</p><p><b>　?、窃\斷硬件</b><

81、/p><p>　　這個(gè)功能可以向你提供可編程控制器的狀態(tài)概況。這個(gè)概況中可以顯示符號(hào)，指示每個(gè)模板是否正?；蛴泄收稀ｋp擊故障模板，可以顯示有關(guān)故障的詳細(xì)信息。信息的范圍視各個(gè)模板而定。</p><p>　　顯示關(guān)于模板的一般信息（例如，定貨號(hào)、版本、名稱(chēng)）以及模板狀態(tài)（例如故障），顯示中央I/O和分布式從站的模板信息（例如，通道故障），顯示來(lái)自診斷緩存區(qū)的報(bào)文。</p><

82、p>　　對(duì)于CPU，還可顯示以下附加信息：</p><p>　　用戶(hù)程序處理過(guò)程中的故障原因，顯示循環(huán)時(shí)間（最長(zhǎng)的、最短的和最近一次的），MPI的通訊可能性及負(fù)載，顯示性能數(shù)據(jù)（可能的輸入/輸出、位存儲(chǔ)、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和塊的數(shù)量）</p><p><b>　?、染幊陶Z(yǔ)言</b></p><p>　　用于S7-300 和S7-400 的編程

83、語(yǔ)言梯形邏輯圖（Ladder Logic）、語(yǔ)句表（StatementList）和功能塊圖（Function Block Diagram）都集成在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)軟件包中。</p><p>　　梯形邏輯圖（或LAD）是STEP 7編程語(yǔ)言的圖形表達(dá)方式。它的指令語(yǔ)法與一個(gè)繼電器的梯形邏輯圖相似：當(dāng)電信號(hào)通過(guò)各個(gè)觸點(diǎn)、復(fù)合元件以及輸出線圈時(shí)，使用梯形圖，可以追蹤電信號(hào)在電源示意線之間的流動(dòng)。</p><

84、p>　　語(yǔ)句表（或STL）是STEP 7編程語(yǔ)言的文本表達(dá)方式，與機(jī)器碼相似。如果一個(gè)程序是用語(yǔ)句表編寫(xiě)的，CPU執(zhí)行程序時(shí)則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。為使編程更容易，語(yǔ)句表已進(jìn)行擴(kuò)展，還包括一些高層語(yǔ)言結(jié)構(gòu)（例如，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和塊參數(shù)）。</p><p>　　功能塊圖（FBD）是STEP 7編程語(yǔ)言的圖形表達(dá)方式，使用與布爾代數(shù)相類(lèi)似的邏輯框來(lái)表達(dá)邏輯。復(fù)合功能（如數(shù)學(xué)功能）可用邏輯框相連直接表達(dá)。其

85、它編程語(yǔ)言作為可選軟件包使用。</p><p>　?、蒒et Pro（網(wǎng)絡(luò)組態(tài)）</p><p>　　通過(guò)MPI，可以實(shí)現(xiàn)使用Net Pro 時(shí)間驅(qū)動(dòng)的循環(huán)數(shù)據(jù)傳送，只要你在這里：選擇通訊的站在表中輸入數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)；自動(dòng)生成要下載的所有塊（SDB），并且自動(dòng)完整地下載到所有的CPU中。</p><p>　　事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳送也是可以實(shí)現(xiàn)的，只要你在這里：設(shè)置通訊

86、連接。從集成的塊庫(kù)中選擇通訊或功能塊。以你選擇的編程語(yǔ)言為所選的通訊或功能塊賦值參數(shù)。</p><p>　　3.4.2使用STEP 7 的基本步驟</p><p>　　圖3.4 STEP 7使用的步驟圖</p><p>　　如上圖所示，你有兩個(gè)可選步驟：</p><p>　　如果要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)使用許多輸入和輸出的綜合程序，建議先做硬件配置。這樣

87、做的優(yōu)點(diǎn)在于STEP 7 在硬件配置編輯器中會(huì)顯示可能的地址。如果選擇第二個(gè)選項(xiàng)，那么只能根據(jù)所選組件來(lái)自行確定每個(gè)地址，而不能通過(guò)STEP 7調(diào)用這些地址。在硬件配置中，您不僅可以定義地址，還可以改變模塊的參數(shù)和屬性。例如，如果要操作多個(gè)CPU，則必須區(qū)分各個(gè)CPU 的MPI 地址。</p><p>　　以噴淋泵為例，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴淋泵的起?？刂?lt;/p><p>　　圖3.5 噴淋泵起?？?/p>

88、制</p><p>　　以備用槽溫度為例，通過(guò)量化過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)備用槽溫度控制</p><p>　　圖3.6 備用槽溫度控制</p><p><b>　　3.5調(diào)試仿真</b></p><p><b>　　程序的調(diào)試</b></p><p>　　視用戶(hù)程序的執(zhí)行時(shí)，可選擇單次

89、或多次掃描。應(yīng)先將PLC的工作方式設(shè)為“STOP”，使用“調(diào)試（Debug）”菜單中的“多次掃描（Multiple Scans）”或“初次掃描（Fist Scans）”命令。在選擇多次掃描時(shí)，要指定掃描的次數(shù)。</p><p><b>　　用狀態(tài)圖監(jiān)控程序：</b></p><p>　　STEP7-Micro/WIN32編程軟件可以使用狀態(tài)圖來(lái)監(jiān)視用戶(hù)程序的執(zhí)行情況，

90、并可對(duì)編程元件進(jìn)行強(qiáng)制操作。</p><p>　　1、使用狀態(tài)圖 在引導(dǎo)條窗口中單擊“狀態(tài)圖（Status Chart）”圖標(biāo)，或使用“調(diào)試（Debug）”菜單中的“狀態(tài)圖（Status Chart）”命令就可打開(kāi)狀態(tài)圖窗口，在狀態(tài)圖的“地址（Address）”欄中鍵入要監(jiān)控的編程元件的直接地址（或用符號(hào)表中的符號(hào)名稱(chēng)），在“格式（Format）”欄中顯示編程元件的數(shù)據(jù)類(lèi)型，在“當(dāng)前數(shù)值（Current Val

91、ue）”欄中可讀出編程元件的狀態(tài)和當(dāng)前值。工具條中狀態(tài)圖的編輯工具有順序排序（Sort Ascending）、逆序排序（Sort Descending）、單次讀?。⊿ingle Read）、全部寫(xiě)（Write All）、強(qiáng)制（Force）、解除強(qiáng)制（Unfore）、解除所有強(qiáng)制（Unfore All）以及讀所有強(qiáng)制（Read All Forced）等。</p><p>　　2、強(qiáng)制操作 強(qiáng)制操作是指對(duì)狀態(tài)圖中的

92、變量進(jìn)行強(qiáng)制性地賦值。S7-200允許對(duì)所有的I/O位以及模擬量I/O（AI/AQ）強(qiáng)制賦值，還可強(qiáng)制改變最多16個(gè)V或M的數(shù)據(jù)，其變量類(lèi)型可以是字節(jié)、字或雙字。</p><p>　　強(qiáng)制。若要強(qiáng)制一個(gè)新值，可在狀態(tài)圖的“新數(shù)值（New Value）”欄中輸入新值，然后單擊工具條中的“強(qiáng)制（Force）”按鈕。如果要強(qiáng)制一個(gè)已經(jīng)存在的值，可以單擊狀態(tài)圖中“當(dāng)前數(shù)值（Current Value）”欄，然后點(diǎn)擊“強(qiáng)制

93、（Force）”按鈕。</p><p>　　讀所有強(qiáng)制。打開(kāi)狀態(tài)圖，單擊工具條中的“讀所有強(qiáng)制（Read All Forced）”按鈕，則狀態(tài)圖中所有被強(qiáng)制的單元格會(huì)顯示強(qiáng)制符號(hào)。</p><p>　　解除強(qiáng)制。在當(dāng)前值欄中單擊要取消強(qiáng)制的操作數(shù)，然后點(diǎn)擊工具條中的“解除強(qiáng)制（Unfore）”按鈕。</p><p>　　解除所有強(qiáng)制。打開(kāi)狀態(tài)圖，單擊工具條中的“解除

94、所有強(qiáng)制（Unfore All）”按鈕。</p><p>　　運(yùn)行模式下編輯程序：</p><p>　　在運(yùn)行模式下，可以對(duì)用戶(hù)程序作少量修改，修改后的程序一旦下載將立即影響工具條中狀態(tài)圖的編輯工具有順序排序（Sort Ascending）、逆序排序（Sort Descending）、單次讀?。⊿ingle Read）、全部寫(xiě)（Write All）、強(qiáng)制（Force）、解除強(qiáng)制（Unfor

95、e）、解除所有強(qiáng)制（Unfore All）以及讀所有強(qiáng)制（Read All Forced）等。</p><p>　　系統(tǒng)的運(yùn)行?？蛇M(jìn)行這種操作的PLC有CPU224和CPU226兩種。操作如下。</p><p>　　1、在運(yùn)行模式下，選擇“調(diào)試（Debug）”菜單中“在運(yùn)行狀態(tài)編輯程序（Program Edit in RUN）”命令。運(yùn)行模式下只能對(duì)主機(jī)中的程序進(jìn)行編輯，當(dāng)主機(jī)中的程序與編

96、程軟件中的程序不同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示用戶(hù)存盤(pán)。</p><p>　　2、屏幕彈出警告信息，單擊“繼續(xù)（Continue）”按鈕，PLC主機(jī)中的程序?qū)⒈簧陷d到編程窗口，此時(shí)可在運(yùn)行模式下編輯程序。</p><p>　　3、程序編譯成功后，可用“文件（File）”菜單中的“下載（Download）”命令，或單擊工具條中的“下載（Download）”按鈕將程序下載到PLC主機(jī)。</p>

97、<p>　　4、退出運(yùn)行模式編輯。使用“調(diào)試（Debug）”菜單中“在運(yùn)行狀態(tài)編輯程序（Program Edit in RUN）”命令，然后根據(jù)需要選擇“選項(xiàng)（Checkmark）”中的內(nèi)容程序監(jiān)控：</p><p>　　STEP7-Micro/WIN32提供的三種程序編輯器（梯形圖、語(yǔ)句表及功能表圖）都可以在PLC運(yùn)行時(shí)監(jiān)視各個(gè)編程元件的狀態(tài)和各個(gè)操作數(shù)的數(shù)值。這里只介紹在梯形圖編輯器中監(jiān)視程序的運(yùn)

98、行狀態(tài)，如圖A-15所示，梯形圖編輯器窗口中被點(diǎn)亮的元件表示處于接通狀態(tài)。</p><p>　　程序監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，可用“工具（Tools）”菜單中的“選項(xiàng)（Options）”命令打開(kāi)選項(xiàng)對(duì)話框，選擇“LAD狀態(tài)（LAD status）”項(xiàng)，然后再選擇一種梯形圖樣式，在打開(kāi)梯形圖窗口后，單擊工具條中“程序狀態(tài)（Program status）”按鈕。</p><p>　　梯形圖的顯示樣式有3種：

99、指令內(nèi)部顯示地址和外部顯示數(shù)據(jù)值；指令外部既顯示地址又顯示數(shù)據(jù)值；只顯示數(shù)據(jù)值[21]。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)為期接近2個(gè)月的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，使我學(xué)到了很多實(shí)際的東西 ，把理論和實(shí)踐很好的聯(lián)系起來(lái)。</p><p>　　本論文主要針對(duì)汽車(chē)涂裝車(chē)間對(duì)PLC控制系統(tǒng)的工藝要求，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究，分析，對(duì)工藝控

100、制系統(tǒng)做了深入的學(xué)習(xí)，主要完成了一下幾個(gè)方面的內(nèi)容：</p><p>　　根據(jù)汽車(chē)涂裝控制系統(tǒng)的工藝流程，了解了汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線流程后進(jìn)一步的通過(guò)I/O點(diǎn)的選取確定硬件型號(hào)。</p><p>　　在選好好硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制工藝的要求編寫(xiě)控制程序并進(jìn)行調(diào)試仿真。</p><p>　　由于時(shí)間的倉(cāng)促和作者水平的有限，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜，所以只介紹了整體的控制步驟，還有很多詳細(xì)

101、地方?jīng)]有涉及，希望在以后工作中可以補(bǔ)充。</p><p>　　硬件方面，因本課題所選用的I\O點(diǎn)數(shù)較少，所以只是簡(jiǎn)單地應(yīng)用了CPU224，更多的技術(shù)上的問(wèn)題，沒(méi)有深入研究。 </p><p>　　軟件編程方面，研究的不夠深入，大部分只是涉及表面知識(shí)，并未真正深入，這是很大的不足之處。</p><p><b>　　致謝</b></p>

102、<p>　　本論文是在0000老師悉心教導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。</p><p>　　本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)?/p>

103、師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，離不開(kāi)各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。尤其是劉強(qiáng)同學(xué)給予了全程的協(xié)助工作，在此向劉強(qiáng)同學(xué)表示由衷的感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳作明.工控組態(tài)軟件與PLC應(yīng)用技術(shù)[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[2] 張

104、春木,周伏虎,陳祖德；PLC在空分電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]；冶金動(dòng)力；2000年01期 </p><p>　　[3] 劉春梅；變壓器空載合閘涌流抑制的研究[D]；沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)；2011年</p><p>　　[4] 李子昀；基于PLC的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究[D];中南大學(xué)；2010年</p><p>　　[5] 廖常初·S7-200 PLC 基礎(chǔ)教程&#