课程设计_生产线自动装箱的电气控制系统设计word文档（23页）

有了这个对应关系，用程序代表继电逻辑是很容易。

这也是技术对传统继电控制技术继承。

是专为工业控制而开发装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们传统习惯和掌握能力，通常不采用微机编程语言，而常常采用面向控制过程面向问题自然语言编程。

国际电工委员会年月公布可编程控制器语言标准详细地说明了句法语义和下述种编程语言顺序功能图梯形图功能块图指令表结构文本。

梯形图和功能块图为图形语言，指令表和相应子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。

采用循环扫描工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行。

运行时，根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中程序，按序号作周期性程序循环扫描，程序从第条指令开始，逐条顺序执行用户程序直到程序结束。

然后重新返第条指令，再开始下次扫描如此周而复始。

实际上，扫描工作除了执行用户程厅外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断通讯服务输入处理输出处理程序执行五个阶段。

如图所示。

输入采样程序执行输出刷新个扫描周期图工作原理工作方式自诊断每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。

自诊断内容包括部分存储器等，并通过设置定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，如果发现异常，则停机并显示出错。

若自诊断正常，则继续向下扫描。

通讯服务检杏是否有与编程器计算机等通讯要求，若有则进行相应处理。

输入处理在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入缩存器中写入所有输入端子状态或数据，并将其存入内存中为其专门开辟暂存区输入状态映像区中，这过程称为输入采样，或是如刷新，随后关闭输入端口，进入程序执行阶段，即使输入端有变输入端子输入锁存器输入映像寄存器程序执行输出映像寄存器输出寄存器输出端子用户输出设备用户输入设备化，输入映像区内容也不会改变。

变化输入信号状态只能在下个扫描周期输入刷新阶段被读入。

输出处理同输入状态映像区样，内存中也有块专门区域称为输出状态映像区。

当程序所有指令执行完毕，输出状态映像区中所有输出继电器状态就在控制下被次集中送至输出锁存器中，并通过定输出方式输出，推动外部相应执行器件工作，这就是输出刷新阶段。

程序执行在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令。

从输入状态映像区读出输入信号状态，经过相应运算处理等，将结果写入输出状态映像区。

通常将自诊断和通讯服务合称为监视服务。

输入刷新和输出刷新称为刷新。

可以看出，在个扫描周期内，对输入状态扫描只是在输入采样阶段进行，对输出赋值也只有在输出刷新阶段才能被送出，而在程序执行阶段输入输出会被封锁。

这种方式称做集中采样集中输出。

软件系统软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。

系统程序包括监控程序编译程序诊断程序等，主要用于管理全机将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。

系统软件由厂家提供并已固化在中，不能直接存取和干预。

用户程序是用户根据现场控制要求，用程序语言编制应用程序也就是逻辑控制用来实现各种控制。

是用于三菱可编程逻辑控制器组态和编程标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果在线监视。

提供编程语言采用最常用两种编程语言，是梯形图，二是指令表。

采用梯形图编程，因为它直观易懂，但需要台个人计算机及相应编程软件采用指令形式便于实验，因为它只需要台简易编程器，而不必用昂贵图形编程器或计算机来编程。

虽然些高档还具有与计算机兼容语言语言专用高级语言如西门子公司三菱公司，还有用布尔逻辑语言通用计算机兼容汇编语言等。

不管怎么样，各厂家编程语言都只能适用于本厂产品。

编程指令指令是被告知要做什么，以及怎样去做代码或符号。

从本质上讲，指令只是些二进制代码，这点与普通计算机是完全札同。

同时也有编译系统，它叫以把些文字符号或图形符号编译成机器码，所以用户看到指令般不是机器码而是文字代码，或图形符号。

常用助记符语句用英文文字可用多国文字缩写及数字代表各相应指令。

常用图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。

指令系统个所具有指令全体称为该指令系统。

它包含着指令多少，各指令都能干什么事，代表着功能和性能。

般讲，功能强性能好，其指令系统必然十分丰富，所能干事也就多。

我们在编程之前必须弄清指令系统。

程序指令有序集合，运行它，可进行相应工作，当然，这里程序是指用户程序。

用户程序般由用户设计，厂家或代销商不提供。

用语句表达程序不大直观，可读性差，特别是较复杂程序，更难读，所以多数程序用梯形图表达。

梯形图梯形图是通过连线把指令梯形图符号连接在起连通图，用以表达所使用指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。

它连线有两种为母线，另为内部横竖线。

内部横坚线把个个梯形图符号指令近成个指令组，这个指令组般总是从装载指令开始，必要时再继以若干个输入指令含指令，以建立逻辑条件。

最后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制流程控制通讯处理监控工作等指令，以进行相应工作。

母线是用来连接指令组。

梯形图与指令表对应关系指令表指令与梯形图指令有严格对应关系，而梯形图连线又可把指令顺序予以体现。

般讲，其顺序为先输入，后输出含其他处理先上，后下先左，后右。

有了梯形图就可将其翻译成指令表程序。

反之根据指令表，也可画出与其对应梯形图。

梯形图与电气原理图关系如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图也可以建立起定对应关系。

如梯形图输出指令，对应于继电器线圈，而输入指令如对应于接点，互锁指令可看成总开关，等等。

这样，原有继电控制逻辑，经转换即可变成梯形图，再进步转换，即可变成语句表程序。

有了这个对应关系，用程序代表继电逻辑是很容易。

这也是技术对传统继电控制技术继承。

是专为工业控制而开发装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们传统习惯和掌握能力，通常不采用微机编程语言，而常常采用面向控制过程面向问题自然语言编程。

国际电工委员会年月公布可编程控制器语言标准详细地说明了句法语义和下述种编程语言顺序功能图梯形图功能块图指令表结构文本。

梯形图和功能块图为图形语言，指令表和系列进行控制。

参照西门子产品目录，系列中主要技术性能电源电压电源电压波动环境温度湿度水平安装，垂直安装大气压保护等级到输出给传感器电压输出给传感器电流电子式短路保护为扩展模块提供输出电流程序存储器字节典型值为条指令数据存储器字存储器子模块个可插入存储器子模块生产线自动装箱控制系统分配表该系统需个输入和个输出，由以上知选即可满足要求。

见表分配表表分配表输入信号输出信号序号功能元件地址序号控制对象地址启动按钮通电信号停止按钮控制传送带运动传送带点动按钮控制传送带运动传送带点动按钮装箱指示信号计数器信号生产线自动装箱控制系统接线图接线图如图所示。

图接线图控制系统主回路和控制回路接线图及控制箱内设备布置图图主回路接线图生产线自动装箱控制系统主回路接线图见图生产线自动装箱控制系统控制回路接线图见图纸图。

生产线自动装箱控制系统控制箱内设备布置图见图纸图。

第章生产线自动装箱控制系统程序设计生产线自动装箱控制系统程序梯形图本系统采用软件调试，共有个网络。

调试过程所设计梯形图见附录梯形图。

生产线自动装箱控制系统程序指令表本系统调试过程所生成指令表见附录指令表。

结论当控制线路设计好后，在进行调试时，出现了线路直通电，电机直工作问题。

随后与题目差不多同学起讨论，找到了解决办法。

本题目主要实现是两个电机切换工作，即正常工作时刻只有台电机带动相应传送带工作。

为了实现此功能需要将两个传感器反馈信号转换为开关信号，对控制线路起通断作用。

另外，在实现题目各个要求时，逐个击破。

然后将设计整合到起。

最后电动调试电机，遇到了困难。

在指导老师帮助下利用复合按钮成功解决。

实现了题目所有要求。

顺利完成该项目。

对于本次设计，成功采用控制两个个传送带工作，完成了本次设计任务基本要求，经过多次调试，该系统性能稳定可靠冗余性强，可以很好地适用于连续工作。

本次设计生产线自动装箱控制系统，其硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能价格比很高，和单片机系统相比具有极高可靠性，具有良好市场应用价值。

本系统解决了传统以继电器控制硬件电路方法，采用人机界面取代继电器，通过软件方式控制硬件电路。

由于具有可靠性高稳定性好抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等优点。

但是该设计尚有不足，还有很多扩展功能没有实现，例如对产品计数检测功能等等。

设计总结通过这次对生产线自动装箱控制系统设计，让我对梯形图指令表外部接线图有了更加熟悉掌握，也让我更加明白了关于控制系统设计原理。

很多设计理念需要来源于实际，从中找出最适合方式方法。

在设计过程中遇到问题，可以说得是困难重重，毕竟是第次做，虽然本次课程设计要求自己完成，但是，我遇到问题时和同学互相讨论交流。

在做课程设计过程中不停讨论问题，解决问题。

这样就不会使自己在单独做过程中没有方向。

讨论不仅是些思想问题，还可以深入讨论些技术上问题，这样可以使自己处理问题要快些，少走弯路。

多改变自己设计方法，在设计过程中最好要不停改善自己解决问题方法，这样可以方便自己解决问题由于设计水平有限和时间仓促，本文中难免有和不妥之处，但在此次设计过程中学到了很多无法从书本上学到东西，从不同方面使自己得到提升。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要，只有理论知识是远远不够，只有把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己实际动手能力和思考能力。

同时在设计过程中发现自己不足之处，对以前所学知识理解不够深刻，掌握不够牢固，通过这次课程设计，对以前知识进步温习和消化。

参考资料郭福雁，黄民德，乔蕾建筑电气控制技术哈尔滨哈尔滨工程大学出版社，王阿根电气可编程控制原理与应用北京电子工业出版社，王辉，李诗洋电气设计北京电子工业出版社，王化祥，张淑英传感器原理及应用天津天津大学出版社，赵继文传感器与应用电路设计北京科学出版社，张进秋，陈永利等可编程控制器原理及应用实例北京机械工业出版社，陈忠华可编程控制器与工业自动化北京机械工业出版社，梅丽凤电气控制与应用技术北京机械工业出版社，王宗才机电传动与控制北京电子工业出版社，马小军建筑电气控制技术北京机械工业出版社，年附录梯形图指令表传送带计数脉冲，传送带装箱指示运行指示相应子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。

采用循环扫描工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行。

运行时，根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中程序，按序号作周期性程序循环扫描，程序从第条指令开始，逐条顺序执行用户程序直到程序结束。

然后重新返第条指令，再开始下次扫描如此周而复始。

实际上，扫描工作除了执行用户程厅外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断通讯服务输入处理输出处理程序执行五个阶段。

如图所示。

输入采样程序执行输出刷新个扫描周期图工作原理工作方式自诊断每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。