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1、　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　 PLC的加熱爐自動上料系統(tǒng)設(shè)計 【摘要】 本次設(shè)計針對加熱爐自動上料控制系統(tǒng)，考慮到生產(chǎn)實際工程，以工業(yè)生產(chǎn)中常見的加熱爐為主體，分析并設(shè)計它的自動上料控制系統(tǒng)?？刂七\料小車在生產(chǎn)軌道上的動作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開關(guān)，可以讓小車自動發(fā)出信號，控制爐門的開閉，同時小車前進后退與卸料過程都可以自動實現(xiàn)。這次設(shè)計完成了主電路，輔助電路的設(shè)計。另外設(shè)計出了控制系統(tǒng)

2、對應(yīng)的梯形圖，通過PLC編程程序，用STEP-7軟件和S7-200聯(lián)機調(diào)試，成功地仿真了整個生產(chǎn)工程，運行良好，達到了設(shè)計的目標(biāo)。通過組態(tài)王軟件和S7-200聯(lián)機調(diào)試，模擬加熱爐自動上料控制系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場，也取得了很好的效果。 目錄 引言 1 一、研究加熱爐自動上料系統(tǒng)的目的和意義 2 二、總體方案 2 （一）方案論證 2 （二）總體任務(wù) 3 三、上料系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計 4 （一）加熱爐自動上料系統(tǒng)的硬件接線 4 （二）加熱爐自動上料系統(tǒng)的硬件選擇

3、 6 （三）加熱爐自動上料系統(tǒng)的軟件設(shè)計 7 （四）PLC流程圖 7 四、結(jié)論 11 （一）加熱爐自動上料系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計 11 （二）MCGS軟件研究分析及工程畫面的實現(xiàn) 11 （三）實時數(shù)據(jù)庫 14 （四）腳本程序 15 總結(jié) 17 參考文獻 18 謝辭 19 引言 隨著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的自動化越來越來多的工廠設(shè)備采用PLC，變頻器，人機界面自動化器件來控制，因此自動化程度越來越高。電器控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的。 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，

4、降低成本，減輕工人的勞動負擔(dān)，要求整個工藝生產(chǎn)過程全盤自動化，這就離不開控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)使整個生產(chǎn)線的靈魂，對整個生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)輕者影響整個生產(chǎn)的繼續(xù)運行，重者甚至發(fā)生人工安全事故，這樣給企業(yè)造成重大損失。 自動化加工工藝基本與特點：（1）自動化加工工藝基本內(nèi)容，隨著機械加工自動化程度的發(fā)展，自動化加工的工藝范圍也在不斷的擴大，自動化加工的工藝的基本內(nèi)容已包括大部分切削加工，如鉆孔、擴孔、車削、滾壓等（2）自動化加工工藝的特點 1）自動化加工中的工件毛坯精度比普通加工要求高，并且在結(jié)構(gòu)工藝上要考慮適應(yīng)自動化加工需要。2）自動化加工的生產(chǎn)率比采用萬能機床的普通加工一般

5、要高幾倍到幾十倍。3）自動化加工中的工件加工精度穩(wěn)定，受人為因素影響小。4）自動化加工中切削用量的選擇，以及刀具尺寸控制系統(tǒng)的應(yīng)用，是以保證加工進度，滿足一定的刀具耐用度，提高勞動生產(chǎn)率為目的的。5）在多種小批量的自動化加工中，在工藝方案上考慮以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮數(shù)控機床等技工設(shè)備在適應(yīng)加工品種改變方面的優(yōu)勢。 加熱爐自動上料系統(tǒng)是基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的，控制系統(tǒng)的每一部動作都直接作用直接自動上料系統(tǒng)的運行，因此自動上料系統(tǒng)的小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。小車能否正常運行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。

6、 一、研究加熱爐自動上料系統(tǒng)的目的和意義 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源短缺已成為制約我國工業(yè)發(fā)展的重要阻礙，社會各界都對此積極關(guān)注。推鋼式加熱爐是冶金工業(yè)的主要耗能設(shè)備。如何保證被加熱后的金屬能夠在有效軋制前提下，降低加熱爐的能耗，一直是冶金工業(yè)控制技術(shù)研究的主要方向。近年來由于各企業(yè)重視節(jié)源效益，對加熱爐生產(chǎn)工藝的不斷完善和優(yōu)化，加熱爐生產(chǎn)自動化控制水平也相應(yīng)提高和不斷深入。目前面向節(jié)能降耗、提高軋制產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量設(shè)計的加熱爐工程控制計算機系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代冶金企業(yè)的加熱爐生產(chǎn)控制中。設(shè)計一套完善可行的加熱爐爐溫控制系統(tǒng)有其巨大的經(jīng)濟價值、環(huán)保意義。 加熱

7、爐生產(chǎn)過程主要是個燃燒與熱交換的物理化學(xué)過程，燃燒方面有一個如何使其在各種工況下特別是在熱負荷變化的動態(tài)過程中保持最佳節(jié)能燃燒的問題。另外從整個軋制生產(chǎn)線來看，加熱爐是局部環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)是加熱鋼坯，使鋼坯在出爐時達到軋制所要求的溫度分布。評價加熱爐性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)是加熱爐的單位燃燒消耗、產(chǎn)量、鋼坯的加熱質(zhì)量、鋼坯的氧化燒損等。影響這些指標(biāo)的因素較多，在眾多因素中加熱爐溫度制度起著決定性的作用。 我國的加熱爐大部分是六、七十年代的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)非常落后。相當(dāng)一部分還處于基地式儀表控制，表盤顯示的水平，軟件操作不易為普通工人所掌握。為改變這種落后狀況，有效途徑之一就是進行加熱爐監(jiān)測和控制

8、系統(tǒng)的技術(shù)改造。加熱爐的工作目標(biāo)是在最短的時間內(nèi)采取最經(jīng)濟的方式把爐內(nèi)的鋼坯加熱到所要求的狀態(tài)。特別是一些目前小的鋼鐵企業(yè)，對這種投資少、見效快的技術(shù)改造更感興趣。 二、總體方案 （一）方案論證 計算機控制系統(tǒng)有多種分類方法，根據(jù)設(shè)計方法的不同，以繼電器為核心的控制系統(tǒng)、有以單片機為核心的控制系統(tǒng)、以IPC(工業(yè)PC機或稱工業(yè)控制計算機)為核心的計算機控制系統(tǒng)和以PLC (可編程控制器)為核心的計算機控制系統(tǒng)。 方案1：繼電器-接觸器控制：早期電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，接觸器控制系統(tǒng)是由輸入設(shè)備，控制線器，輸出設(shè)備三部分組成，它是由物理器件串聯(lián)

9、而成的控制系統(tǒng)。但繼電器-接觸器有著十分明顯的缺點：體積大耗電多，可靠性差，壽命短，運行速度慢，適應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝變化時要重新設(shè)計重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。 方案2：單片機：單片機微型計算機就是一塊半導(dǎo)體芯片上集成了一臺微型計算機主要功能部件—微處理器（CPU），內(nèi)存器（RAM）和ROM，EPROM，EEPROM，I/O口，定時/計數(shù)器，中斷器等。單片機可視為一個不帶外部設(shè)備的計算機。用單片機組成計算機控制系統(tǒng)具有以下特點：1片內(nèi)存存儲器容量小，2可靠性高，3易擴展，控制功能強。但是其軟件開發(fā)工作量大。單片機是繼電器-接觸器之后用于控制系統(tǒng)中的相比較繼電器-接觸器來說性能比較

10、高，體積小，有很高的可靠性，控制功能強，低能耗、低電壓、便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品，外部總線增加了IC及SPI，單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置比較典型、規(guī)范、容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，但是單片機編程方法復(fù)雜，不易上手適用于簡單運用。 方案3：可編程控制器（PLC）：它是將繼電器邏輯控制技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng)以順序控制為主能完成各種邏輯運算、定時、記數(shù)、記憶和算術(shù)運算等功能。既能控制開關(guān)量，又能控制模擬量。PLC最大特點是采用存儲器技術(shù)，將控制過程簡單的用戶編程語言編程程序，并存入存儲器中，運行時，PLC從存儲器中一條一條的取出程序指令，依次控制I/O點，PLC把計算機

11、的功能完善，通用靈活和智能等特點與繼電器控制簡單，直觀和價格便宜的優(yōu)點結(jié)合起來，可以取代傳統(tǒng)的繼電器—接觸器順序控制，而且具備繼電器控制所不具備的優(yōu)點，其主要特點有：A、控制程序可變，具有很好的柔性。B、可靠性強，適用于工業(yè)環(huán)境。C、編程簡單，使用方便。D功能完善。E、體積小、重量輕、易裝入機器內(nèi)部。 綜上所述：本次設(shè)計的加熱爐自動上料系統(tǒng)采用方案三理由是：價格便宜，簡單易懂。圖2-1為方案三的的方案圖。 2-1 方案三的方案圖 （二）總體任務(wù) 首先，將整個生產(chǎn)過程先大致勾勒出來，加熱爐自動上料控制系統(tǒng)生產(chǎn)線示意圖如圖2-2所示。 2-2 加熱爐

12、自動上料控制系統(tǒng)生產(chǎn)線示意圖 在這個示意圖中小車上帶有裝料閥和開閘閥，當(dāng)裝料閥門合開閘閥打開時都會有相應(yīng)的指示燈亮。小車上帶有傳感，當(dāng)料滿或者無料時傳感器都會發(fā)揮相應(yīng)作用。爐門的左右紅綠燈用作開關(guān)爐門的指示，而SQ3和SQ4則用來負責(zé)爐門的開關(guān)到位。 其次，明確設(shè)計任務(wù)如下： 1.設(shè)計一個加熱爐自動上料控制系統(tǒng)。 2.編寫自動上料控制系統(tǒng)的PLC控制程序，并調(diào)試驗證工作過程。 3.熟練應(yīng)用PLC在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 三、上料系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計 （一）加熱爐自動上料系統(tǒng)的硬件接線 本次設(shè)計的加熱爐自動上料控制系統(tǒng)主電路圖如圖3-1所示。 3-1 加熱爐自動

13、上料控制系統(tǒng)主電路電氣接線圖 設(shè)計出對應(yīng)的控制線路圖如圖3-2所示。 3-2 加熱爐自動上料控制系統(tǒng)的輔助電路接線圖 本次設(shè)計的PLC硬件基本線路連接圖如圖3-3所示。 3-3 硬件基本線路連接圖 （二）加熱爐自動上料系統(tǒng)的硬件選擇 PLC的選型: 西門子公司的SIMATIC S7-200系列屬于小型PLC，即可用于代替繼電器的簡單控制場合，也可用于復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)。 PLC的控制主機，使用西門子S7―200系列作為整個系統(tǒng)的主控制機。我們使用的是18輸入/8輸出共26個數(shù)字量的I/O點的CPU CPU 226 本機集成24輸入/16輸出共

14、40個數(shù)字量I/O 點?？蛇B接7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個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。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能。可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。 三相交流異步電機，常見的加熱爐的運載量是2T～5T，所以電機選型也要與之對應(yīng)，驅(qū)動運料小車的電機常采用三相異步交流

15、電機，銘牌如下：功率3.5KW，額定電壓220V， 額定電流105A，額定轉(zhuǎn)速960r／min，最大電流210A ，最高轉(zhuǎn)速2400r／min。對于卸料電機的驅(qū)動，可以通過機械部分設(shè)計，讓電機去驅(qū)動即可，選用電機時功率要適當(dāng)大一些，有一定的余量，保證一定的過載倍數(shù)，對于生產(chǎn)實際十分重要。因此可選擇這樣銘牌的電機：額定功率6.5KW，額定電壓250V，額定電流31.5A，額定轉(zhuǎn)速1190r／min，最大電流63A，最高轉(zhuǎn)速2500r／min。 行程開關(guān)如圖3-4，位置開關(guān)（又稱限位開關(guān)）的一種,通過合理的設(shè)計去控制運料小車在生產(chǎn)軌道上的動作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開關(guān)，可以讓小車自動發(fā)出信號，控制

16、爐門的開閉，同時小車前進后退與卸料過程都可以自動實現(xiàn)。在控制電路中行程開關(guān)的作用是當(dāng)小車到達哪個點，那個行程開關(guān)就會閉合，就會給PLC一個信號，SQ1控制的是加料，SQ2控制的是門禁的開關(guān)，SQ3控制的是卸料。 3-4 行程開關(guān)控制小車示圖 （三）加熱爐自動上料系統(tǒng)的軟件設(shè)計 I/O的分配 確定輸入點數(shù)為12個，輸出點數(shù)為7個。I/O點數(shù)的和為17。輸入輸出設(shè)備與PLC輸入輸出端子分配如表3-1所示。 3-1 總設(shè)計的I/O分配 輸入端 輸出端 輸入設(shè)備 輸入端子 輸出設(shè)備 輸出端子 M1前進按鈕SB1（總開關(guān)）

17、I0.0 M1正轉(zhuǎn)接觸器KM0 Q0.0 M1急停按鈕SB3 I0.7 M2正轉(zhuǎn)接觸器KM1 Q0.1 行程開關(guān)SQ1 I0.1 M3（卸料）接觸器KM2 Q0.2 小車到位開關(guān)SQ2 I0.2 M1反轉(zhuǎn)接觸器KM3 Q0.3 爐門全開時限位開關(guān)SQ3 I0.3 M2反轉(zhuǎn)接觸器KM4 Q0.4 爐門全閉時限位開關(guān)SQ4 I0.4 進料指示燈（綠燈）HL1 Q0.5 小車回到原點限位開關(guān)SQ5 I0.5 加熱指示燈（紅燈）HL2 Q0.6 加熱完后停止供熱按鈕SB2 I0.6 M1熱繼電器FR1觸點 I1.0 M2熱

18、繼電器FR2觸點 I1.1 M3熱繼電器FR3觸點 I1.2 （四）PLC流程圖 此次設(shè)計的流程圖如下圖3-5所示。 圖3-5總流程圖 任務(wù)過程： 1.回原位：每次斷電再次上電時，若小車中物料滿，則送至加熱爐（應(yīng)在爐門打開情況下，否則報警）；若無物料，則回到裝料點。若有料但不滿，也會裝料點。 2.自動/手動模式切換。手動模式下，可調(diào)整各個部件。 3.自動運行過程：裝料閥打開往小車中裝料（開閘閥應(yīng)關(guān)閉）----料滿裝料閥關(guān)閉----小車向右運行→爐門前行程開關(guān)SQ1被壓（定時nS還未撞擊則報警）→爐門打開→打開到位→小車到達卸料點→打開開閘閥進

19、行卸料→傾卸完畢（物料傳感）→開閘閥關(guān)閉→小車返回→撞擊SQ2（nS后還未撞擊則報警）→回到原點。 應(yīng)有的保護： 1.行程開關(guān)失效（即位置保護）：SQ1 裝料點 SQ2爐門 SQ3卸料點。 2.過載保護（小車電機因過載而發(fā)熱）。 小車裝料部分流程圖如下圖3-6所示。 圖3-6小車裝料流程圖 小車卸料部分流程圖如下圖3-7所示。 3-7 小車卸料部分流程圖 四、結(jié)論 （一）加熱爐自動上料系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計 本次S7-200PLC程序采用的是STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程，此程序功能強大可完成主程序

20、、子程序、中斷程序的編制與修改等功能。在完成程序編制后單擊保存，再單擊下載，程序即可供PLC使用。如圖4-1為STEP7編程軟件圖標(biāo)圖4-2為其登陸界面。 4-1 STEP7編程軟件圖標(biāo) 圖4-2STEP7-Micro/WIN32編程軟件登陸界面 其梯行圖以及所編程序見附錄。 （二）MCGS軟件研究分析及工程畫面的實現(xiàn) 本次程序的仿真采用組態(tài)仿真，這里所使用的是MCGS6.8版本，組態(tài)的仿真有兩種方法一種是組態(tài)程序與外部PLC相連接，另一種則是人工編寫腳本程序模擬仿真，由于第一種方法較繁瑣故采用第二種方法。下圖4-3是MCGS的界面4-4是所編程序在MCGS6.8

21、中的下載畫面。 圖4-3MCGS組態(tài)界面 圖4-4仿真的下載畫面 接著只要點擊啟動運行就可以仿真，本次仿真大體分為四個階段。 第一階段裝料:裝料時小車到位裝料開關(guān)打開如圖4-5此時裝料原點燈亮，屏幕上顯示工作狀態(tài)。 圖4-5裝料階段 第二階為運料:段卸料門禁自動打開門禁顯示燈亮，加熱爐自動開火如圖4-6。 圖4-6運料階段 第三階段卸料:小車自動卸料，門禁持續(xù)打開不關(guān)閉如圖4-7此時門禁顯示燈，卸料顯示燈以及點火燈全為點亮狀態(tài)。 圖4-7卸料階段 第四階段運料卸料完畢:此時門禁自動關(guān)閉，加熱爐自動熄火如下圖4-8所示此時卸料燈與點火燈均已經(jīng)熄滅，

22、門禁燈為點亮狀態(tài)。 圖4-8小車卸料完畢階段 （三）實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫如下如4-9,4-10所示數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)6.8”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產(chǎn)現(xiàn)場，所有這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。在“Touch View”運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細信息。

23、 圖4-9實時數(shù)據(jù)庫 圖4-10實時數(shù)據(jù)庫 （四）腳本程序 由于條件有限本次仿真所使用的是定義動畫，定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。其腳本如下所示。 IF 總變量<2 THEN Data1=0 End if If Data1=0 THEN If 總變量 >100 then 小車移動量=總變量-100 Else 小車移動量=0 End IF End IF If 小車移動量>60 and

24、 小車移動量<=100 THEN 開門時間=小車移動量-60 開門點=1 Else 開門時間=0 開門點=0 End if If 小車移動量>98 then 卸料=1 Else 卸料=0 End if If 小車移動量>75 then 點火=1 Else 點火=0 End if 這段語言的意思是說，如果進料閥門打開，圖中的小車模塊就開始向左移動，當(dāng)小車模塊移動小于40個單位，對應(yīng)語言小于10，小車模塊一直向左移動；當(dāng)小車模塊移動大于等于40個單位時，小車模塊就回零。如果進料閥門關(guān)閉，圖中的小車模塊回零，并且停止不動。我們在運行的過程中可能會看到小車的移動

25、很慢，且沒有連貫性，這里我們要把畫面命令語言的運行時間由1000改為550毫秒，如果由于機器的運轉(zhuǎn)速度很慢我們也可以改為500毫秒即可。需要注意的是我們在編輯的過程中，會出現(xiàn)符號錯誤，我們應(yīng)該仔細查找，在編輯完成后，點擊“確定”進入調(diào)試畫面，如何才能判斷我們的語言是不是達到應(yīng)有的要求，我們需要對軟件進行調(diào)試，這樣才能保證系統(tǒng)按要求運行。 總結(jié) 本次設(shè)計是關(guān)于PLC方面的工業(yè)應(yīng)用，針對加熱爐自動上料控制系統(tǒng)，考慮到生產(chǎn)實際的過程，以工業(yè)生產(chǎn)中常見的加熱爐為主體，分析并設(shè)計它的自動上料控制系統(tǒng)。設(shè)計前查閱了相關(guān)的資料，常見的加熱爐的運載量是2T～5T，所以電機選型也要與之

26、對應(yīng)，驅(qū)動運料小車的電機常采用三相異步交流電機，銘牌如下：功率3.5KW，額定電壓220V， 額定電流105A，額定轉(zhuǎn)速960r／min，最大電流210A ，最高轉(zhuǎn)速2400r／min。對于卸料電機的驅(qū)動，可以通過機械部分設(shè)計，讓電機去驅(qū)動即可，選用電機時功率要適當(dāng)大一些，有一定的余量，保證一定的過載倍數(shù)，對于生產(chǎn)實際十分重要。因此可選擇這樣銘牌的電機：額定功率6.5KW，額定電壓250V，額定電流31.5A，額定轉(zhuǎn)速1190r／min，最大電流63A，最高轉(zhuǎn)速2500r／min。通過合理的設(shè)計去控制運料小車在生產(chǎn)軌道上的動作，生產(chǎn)軌道上設(shè)有行程開關(guān)，可以讓小車自動發(fā)出信號，控制爐門的開閉，同

27、時小車前進后退與卸料過程都可以自動實現(xiàn)。 這次設(shè)計完成了主電路，輔助電路的設(shè)計。另外設(shè)計出了控制系統(tǒng)對應(yīng)的梯形圖，通過PLC編程程序，用STEP-7軟件和S7-200聯(lián)機調(diào)試，用手動開關(guān)去模擬生產(chǎn)過程中運料小車碰到行程開關(guān)發(fā)出的信號，對輸出線圈的控制十分準(zhǔn)確，成功地仿真了整個生產(chǎn)工程，運行良好，達到了設(shè)計的目標(biāo)。通過組態(tài)王軟件和S7-200聯(lián)機調(diào)試，用手動開關(guān)的形式去模擬現(xiàn)場中加熱爐加熱到位時發(fā)出的信號，提高了該系統(tǒng)的自動化水平，能夠簡易地模擬加熱爐自動上料控制系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場，也取得了很好的效果。 該系統(tǒng)可以針對生產(chǎn)實際設(shè)計出典型的模塊，在工業(yè)應(yīng)用中直接調(diào)用，用傳感器檢測爐溫，加熱完畢

28、后及時發(fā)出信號，讓紅燈點亮，對爐溫的控制可以加入PID模塊，提高控制精度，通過檢測與自動化裝置使系統(tǒng)朝著智能化方向發(fā)展。 參考文獻 [1] 郝維來 《可編程控制器原理與應(yīng)用》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 Page1-117 [2] 孫振強 王暉 《可編程控制器原理與應(yīng)用教程》 清華大學(xué)出版社 Page55-65 [3] 王整風(fēng) 謝敏 《可編程控制器原理與實踐教程》 上海交通大學(xué)出版社 Page103-143 [4] 范次猛 《可編程控制器原理與應(yīng)用》 北京理工大學(xué)出版社 Page25-41 [5] 張風(fēng)池 曹榮敏 《現(xiàn)代工廠電氣控制》 北京機械

29、工業(yè)出版社 Page5-25 [6] 廖常初 《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》 重慶大學(xué)出版社 Page13-53 [7] 黃凈 《電氣控制與可編程控制器》 北京機械工業(yè)出版社 Page78-113 [8] 王炳實 《機床電氣控制（第3版）》 北京機械工業(yè)出版社 Page82-93 [9] 許廖 《電機與電氣控制技術(shù)》 北京機械工業(yè)出版社 Page76-89 [10] 王俊峰 張玉生 《機電一體化檢測與控制技術(shù)》 北京人民郵電大學(xué)出版社 Page80-102 [11] 劉錦波 張承慧 《電機與拖動》 清華大學(xué)出版社 Page65-98 [12] 陳霞 《可編程控制器入門與系統(tǒng)設(shè)計》 北京

30、中國電力出版社 Page3-61 [13] 何友化 《可編程控制器及常用控制電器》 北京冶金工業(yè)出版社 Page20-55 [14] 張燕賓 《組態(tài)與組態(tài)技術(shù)》 北京機械工業(yè)出版社 Page128-138 [15] 李良仁 《組態(tài)的入門與應(yīng)用》 北京電子工業(yè)出版社 Page85-92 謝 辭 這次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年來比較系統(tǒng)和全面的設(shè)計，是對我們大學(xué)三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和整體考察，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我從中學(xué)到了很多東西。在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過查閱相關(guān)資料和兩個多月的不懈的努力，本次畢業(yè)設(shè)計已基本完成。 本次設(shè)計的課題是基于PLC的自由通

31、信口控制系統(tǒng)，設(shè)計起來切近工業(yè)應(yīng)用，通過所學(xué)的知識，容易實現(xiàn)此次設(shè)計。本次設(shè)計中主要包括自由端口通信的梯形圖設(shè)計和相關(guān)運行程序設(shè)計。感謝老師在設(shè)計過程中給予我細心認真的輔導(dǎo)，才使得在設(shè)計過程中遇到的很多問題都得到了順利的解決。在設(shè)計的初期老師給予我細心的分析和指導(dǎo)，并通過查閱了大量的PLC通信方面的資料，對通信簡單的了解。同時還要感謝老師給我提供的PLC試驗環(huán)境，這為本人在PLC梯形圖程序的設(shè)計和調(diào)試，提供了很大的幫助。在PLC梯形圖調(diào)試過程中，老師給了的很多的指導(dǎo)和幫助，并提出了很多寶貴的意見，在此向致以深深的謝意。在三年的大學(xué)生涯里，還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助，在此，謹向老師們致以衷心

32、的感謝和崇高的敬意!同時還要感謝同學(xué)的幫助，他們在設(shè)計過程中也給我提出了很多寶貴的意見，謝謝你們。 通過本此設(shè)計，使我對大學(xué)三年的知識有了更加深入的學(xué)習(xí)和認識，同時利用豐富的圖書資源并從龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中尋找所需信息為我所用，并且讓我學(xué)會了各學(xué)科之間的融會貫通。 三年的大學(xué)生活，我學(xué)到了很多專業(yè)知識，綜合能力也有了一定的提高，這為本次設(shè)計的順利完成打下了堅實的基礎(chǔ)， 三年的積累，使我更加充實，這為將來深造打下了良好的基礎(chǔ)。 最后,再次向幫助過我的老師和同學(xué)們表示我衷心的感謝!謝謝你們! 附錄 本次設(shè)計的控制系統(tǒng)，其對應(yīng)的功能塊圖F

33、BD如下圖圖A所示。圖B為梯形圖 圖A加熱爐自動上料控制系統(tǒng)的FBD圖 然后將對應(yīng)的加熱爐自動上料控制系統(tǒng)PLC程序編制如下： 程序語句 注釋 LD I0.0 O Q0.0 AN I0.2 AN I0.7 = Q0.0 電機M1正向啟動，運料小車前進 LD I0.1 O Q0.1 AN I0.3 AN C20 = Q0.1 碰到SQ1，爐口打開 LD I0.3 O Q0.5 AN

34、 I0.4 AN C20 = Q0.5 碰到SQ3后，爐口全開，指示燈為綠燈，表示進料 LD I0.2 O Q0.2 AN T38 = Q0.2 運料小車碰到SQ2后，停下并開始卸料 LD I0.2 TON T38, 200 延時20秒，卸料完畢 LD T38 O Q0.3 AN I0.5 AN I0.7 = Q0.3 小車退回，到原點SQ5后停止 LD I0.1 LD I0.4 CTU C20, 2 小車返回第二次碰到SQ1，加計數(shù)器設(shè)值為2，I0.4為復(fù)位端 LD C20 O Q0.4 AN I0.4 = Q0.4 爐口關(guān)閉，綠燈熄滅，紅燈亮，表示加熱狀態(tài) LD I0.4 O Q0.6 AN I0.6 = Q0.6 加熱完后，手動熄滅紅燈