温湿度监控刀库捷径方向选择及挖掘机的PLC控制Word文档格式.docx

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图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；

对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；

未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

1.2模拟量扩展模块的寻址

每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。

模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始。

例如：

AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。

图4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。

图2

1.3模拟量值和A/D转换值的转换

假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：

4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：

6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：

A＝（D－D0）×

（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：

D＝（A－A0）×

（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：

A＝（D－6400）×

（20－4）／（32000－6400）＋4

假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×

16／25600＋4＝8mA。

又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：

T=70×

（AIW0－6400）／25600－10

可以用T直接显示温度值。

举例说明转换的方式：

某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。

可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×

4＝6400。

由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：

VW0的值＝（AIW0的值－6400）（5000－100）/（32000－6400）＋100（单位：

KPa）

1.4温度实物图

1.5程序

给定三路直流电压信号，I0.0、I0.1、I0.3各为第一、二、三路的启动按钮，其中一路启动两秒后实现另一路启动，实现循环交替：

第一路输入信号，经过EM235转换之后，用2位LED数码管显示相应电压值的个位和第一个小数位，Q3.0为数码管的小数点显示：

第二路输入信号，经过EM235转换之后，用2位LED数码管显示相应电压值的个位和第一个小数位，Q3.0为数码管的小数点显示：

第三路输入信号，经过EM235转换之后，用2位LED数码管显示相应电压值的个位和第一个小数位，Q3.0为数码管的小数点显示：

如果某一路中的电压大于两伏时发光二极管闪烁、电动机自动运转：

程序中触点的作用：

I10.0,I0.1,I0.3：

启动

I0.2：

停止I0.4：

电动机的手动控制启停

Q1.0：

电动机的输出Q1.1：

当某一路电压值大于2V时，LED闪烁显示

Q3.0：

数码管的小数点显示

第二章基于PLC的刀库捷径方向选择控制

2.1系统描述及控制要求

系统描述：

下图为加工中心刀库旋转装置示意图，上面有8个刀，每个刀有相应的刀号地址（1~8），刀库转动时有传感器元件检测刀号位置。

假设当前刀号为7，所要取的刀号为4，旋转装置按最近的方向旋转，即反转（顺时针方向）。

刀库捷径方向选择控制的实物接线图：

2.2基于PLC的刀库捷径方向选择控制的注释

主机

注释

I0.0

指针指到1号刀，输入vw5中1

I0.1

指针指到2号刀，输入vw5中2

I0.2

指针指到3号刀，输入vw5中3

I0.3

指针指到4号刀，输入vw5中4

I0.4

指针指到5号刀，输入vw5中5

I0.5

指针指到6号刀，输入vw5中6

I0.6

指针指到7号刀，输入vw5中7

I0.7

指针指到8号刀，输入vw5中8

I1.0

i1.0送刀号

I1.1

拨码码开关为1，输入vw6中1

I1.2

拨码码开关为2，输入vw6中2

I1.3

拨码码开关为4，输入vw6中4

I1.4

拨码码开关为8，输入vw6中8

I1.5

I1.5，启动按钮

I1.6

I1.6，停止按钮

Q0.0—Q0.6

数码管显示

Q1.0

电机正转

Q1.1

电机反转

2.3刀库捷径方向选择的梯形图

2.4刀库捷径方向选择的程序设计

传感器指针指到某一刀号时，将相应的刀号输入到VW5中

I1.1拨码开关，将1送入VW6中

I1.2拨码开关，将2送入VW6中

I1.1、I1.2拨码开关，将3送入VW6中

I1.3拨码开关，将4送入VW6中

I1.1、I1.3拨码开关，将5送入VW6中

I1.2、I1.3拨码开关，将6送入VW6中

I1.1、I1.2、I1.3拨码开关，将7送入VW6中

I1.4拨码开关，将8送入VW6中

I1.5、I1.6为启动和停止按钮：

当按下启动开关后，如果传感器没有找到任何刀，电机将按顺时针方向自动转动，直到指传感器检测到某把刀，电机停转。

Q1.0为电机正转输出

拔码开关用来选择刀号。

选好刀号后，再按一下“送刀号”按钮，即可将所选择的刀号送入程序，I1.0为送刀号按钮，VW5等于VW6时电机不转动

对所选择的刀号与当前刀号进行比较、运算，然后指挥电机按照离当前刀号最近的方向旋转（即最捷径方向，正转或反转）。

Q1.0为电机的正转输出，Q1.1为电机的反转输出，当Q1.0和Q1.1相等是电机停止转动：

算出指针指向刀号对立面的地址：

将VW8中的字型数据转换成字节型数据，并用数码管显示出来

第三章基于PLC的挖掘机控制实现

3.1基于PLC的挖掘机工作原理

本设计系统主要是通过PLC实现挖掘机实物教学模型控制，通过控制四个直流电机的正反转来实现挖掘机的基本动作。

本系统能手动完成八个基本的机械动作，分别是启动前进→右转→左进→上扬→下挖→左转→右进→后退到原线停。

并通过这八个基本动作组合出一套完整的自动挖掘过程动作，从而模拟出现实工业现场环境中挖掘机挖掘的整个过程。

3.2系统资源的分配

根据系统的需要，输入点10个分别是I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.0，输出点8个分别是Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7。

I/O分配如表2.1和2.2所示。

表3.1输入地址分配表

输入地址

定义

前进按钮

左转按钮

右转按钮

右近按钮

左近按钮

后退按钮

上扬按钮

手动控制开关

下挖按钮

表3.2输出地址分配表

输出地址

定义

Q0.0

下挖

Q0.4

前进

Q0.1

上扬

Q0.5

后退

Q0.2

左转

Q0.6

右近

Q0.3

右转

Q0.7

左近

3.3挖掘机模型PLC的设计

本系统自动动作依次为：

启动前进→右转→左进→上扬→下挖→左转→右进→后退到原线停：

3.4程序设计及分析

I1.1为自动进行调试启动按钮，用定时器实现某一个动作运动一段时间，另一个动作运动，指到完成操作：

手动控制挖掘机，每个动作都可独立进行，且在数码管上显示运行的状态，且用指示灯显示工作与否：

3.5手动控制如下图所示

本系统的手动动作可实现对挖掘机的手动控制，如图所示

第四章设计体会

这是我的第一次参加关于PLC的设计，虽有很多不足之处，但通过本次设计使我对《现代电气控制及PLC应用技术》这门课程有了进一步的认识且在一定程度上开阔了自己的的思维。

在此次的设计过程中，通过对书本上知识的综合，让我加深了对其理解，也学到很多书本上涉及很少甚至没有的知识，通过这次设计也使我认识到个人的逻辑思维对此设计的重要性，且在整个设计与检查过程中对个人的耐心也是种考验，所以在这设计与检查过程中一定要保持平静的心态；

另外在设计与检查过程中一定要细心，要注意电路中的每一个触头的位置、状态和所要执行的功能这样才能是设计更趋完美。

在这次设计中，我也认识到自己的的不足，今后我会更加严格要求自己。

《现代电气控制及PLC应用技术》是一门重要的专业必修课，它具有很强的理论性、实用性。

为了加深对所学课程的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题，此次设计给于我们很好的机会培养自己的设计和动手操作的能力和思维。

参考文献

[1]王永华，现代电气控制及PLC应用技术[M]，北京:

北京航空航天大学出版社2007；

[2]王淑英，S7-200西门子PLC基础教程，北京:

人民邮电出版社，2009；

[3]廖常初，S7-200PLC基础教程，北京:

机械工业出版社，2006；

[4]郁汉琪,机床电气及可编程控制器实验，北京：

高等教育出版社,2001；

[5]廖常初,可编程序控制器的编程方法与工程应用，重庆：

重庆大学出版社，2001。