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系統(tǒng)軟件設(shè)計
在系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中,首先根據(jù)系統(tǒng)控制要求和工藝流程設(shè)計出系統(tǒng)順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖。
4.1.順序功能圖的設(shè)計
順序功能圖設(shè)計基本的思想就是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的步(Step),并用編程元件來代表各步;步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的,在任何一步之內(nèi),各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變,但相鄰兩步輸出量總 的狀態(tài)是不同的,這樣使得代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著直接的邏輯關(guān)系。在順序功能圖的各步之間只有一步是活動步,步與步之間的轉(zhuǎn)換是通過轉(zhuǎn)換條件來實現(xiàn)的,只有在前級步為活動步,并且滿足轉(zhuǎn)換條件的情況下才能由前級步轉(zhuǎn)到后續(xù)步,前級步變?yōu)椴换顒硬蕉罄m(xù)步變?yōu)榛顒硬?。在配料生產(chǎn)線順序功能圖的設(shè)計中,我們根據(jù)控制要求將一個工作周期劃分為10個步,并用位存貯存器M來代表各步,其中M0.0為初始步,M0.1~M1.1代表各工作步,完整的順序功能圖如圖(1)所示。
4.2.梯形圖的設(shè)計
在根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖時可以有多種設(shè)計方法,即使用起保停電路的設(shè)計方法,以轉(zhuǎn)換為中心的設(shè)計方法,使用順序控制繼電器的設(shè)計方法和使用移位寄存器指令的設(shè)計方法。我們在程序設(shè)計過程中彩用了起保停電路的設(shè)計方法。
起保停電路僅使用與觸點和線圈有關(guān)的基本指令,可以用于任意型號的PLC,這是一種通用的編程方法;在程序中用初始化脈沖SM0.1將初始步對應(yīng)的編程元件M0.0置位,為轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)作好準(zhǔn)備,按下啟動按鈕后,按順序功能圖設(shè)計的順序?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)換,前級步編程元件的常開觸點作為由前級步轉(zhuǎn)到后續(xù)步的先決條件與轉(zhuǎn)換條件串聯(lián),只有當(dāng)前級步為活動步且轉(zhuǎn)換條件滿足時,才能由前級步轉(zhuǎn)到后續(xù)步;而后續(xù)步編程元件的常閉觸點則串聯(lián)在前級步編程元件的線圈回路中,當(dāng)前級步轉(zhuǎn)到后續(xù)步后,后續(xù)步變?yōu)榛顒硬蕉凹壊絼t變?yōu)椴换顒硬剑煤罄m(xù)步編程元件的常開觸點實現(xiàn)自保功能,這樣一步一步轉(zhuǎn)換實現(xiàn)控制要求。
為了實現(xiàn)各工作方式的轉(zhuǎn)換,在自動工作方式下能連續(xù)不斷的循環(huán)運行;而在單周期工作方式下,按下啟動按鈕后只工作一個周期就停止工作。在程序中使用了位寄存器M2.0,在自動方式時,按下啟動按鈕后M2.0得電并能自保,而在單周期方式時,按下啟動按鈕后M2.0得電但不能自保,在手動方式時按下啟動按鈕后M2.0不能得電。在由初始步M0.0轉(zhuǎn)換到*步M0.1時,不是將啟動按鈕I0.4串在M0.1的線圈回路中,而是將M2.0的常開觸點串在M0.1的線圈回路中,這樣就可以實現(xiàn)自動和單周期工作方式的轉(zhuǎn)換控制。在手動方式下通過I1.5使代表各步的編程元件處于復(fù)位狀態(tài),按下點動按鈕I0.1、I0.2、I0.3時對應(yīng)的輸出Q0.7、Q1.0、Q1.1得電,實現(xiàn)對攪拌機、1號傳送帶和2號傳送帶的點動控制。工作方式控制程序如圖(2)所示,起保停主控程序及輸出控制程序如圖(3-1),圖(3-2)所示。
5.結(jié)束語
本文介紹了利用西門子S7-200系列可編程序控制器實現(xiàn)對配料生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的設(shè)計過程,對系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計作了較為詳細的闡述,重點介紹了起保停電路的設(shè)計思路,現(xiàn)場應(yīng)用情況表明,該PLC控制系統(tǒng)工作可靠,操作方便。本文的創(chuàng)新點在于使用位寄存器M2.0與工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)各工作方式的轉(zhuǎn)換,大大簡化了程序設(shè)計。