沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 I 摘 要 可編程控制器 (以微處理器為核心、集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置。它具有功能齊全、使用方便、維護(hù)容易、通用性強(qiáng)、可靠性好、性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力工具。 本課題研究的內(nèi)容就是利用 術(shù)實(shí)現(xiàn) 沙模生產(chǎn) 控制，設(shè)計(jì)其電氣控制系統(tǒng) 。本文綜述了 制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)；簡述了 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則、內(nèi)容和步驟。針對(duì) 沙模生產(chǎn)控制系統(tǒng) 的特點(diǎn)和 總控制箱的控制 要求，采用了德國西門子公司 列中 為系統(tǒng)控制器，重點(diǎn)闡述了該系統(tǒng)的硬件、軟件的設(shè)計(jì)方法，并 能接受監(jiān)控計(jì)算機(jī)的控制命令以完成對(duì) 橫向主氣缸、沙箱橫氣缸、沙箱縱氣缸、射沙口、射沙五組動(dòng)作 的時(shí)間控制 。 經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐表明，以 制的系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性良好，完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 。 關(guān)鍵詞 ：可編程控制器 ； 沙模生產(chǎn)控制系統(tǒng) ； 西門子 陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 is a of is in as It is in of as of so a to is to LC to LC LC of of a 7as a on s to LC 7陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 錄 1 緒論 . 1 課題背景及意義 . 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 1 2 系統(tǒng)的簡介 . 2 系統(tǒng)要求功能的分析 . 2 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的概述 . 3 3 系統(tǒng)的硬件和軟件介紹 . 4 系統(tǒng)的硬件 . 4 概述 . 4 特點(diǎn) . 7 功能 . 7 西門子 . 8_系統(tǒng)的軟件 . 11 組態(tài)軟件 . 11 7程軟件 介 . 14 程軟件的主要功能 . 14 程軟件的使用 . 18 4 沙模生產(chǎn) 制系統(tǒng)設(shè) 計(jì) . 25 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) . 25 選型 . 25 西門子 選型 . 25 I/O 分配表 . 26 系統(tǒng)的電氣圖 . 28 系統(tǒng)的 序設(shè)計(jì) . 33 系統(tǒng)程序流程圖 . 33 系統(tǒng)的編程思路 . 33 程序設(shè)計(jì) . 34 態(tài) . 38 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 建立項(xiàng)目 . 38 畫面編輯 . 39 5 間通訊的實(shí)現(xiàn) . 42 數(shù)據(jù)通訊原理 . 42 并行通訊與串行通訊 . 42 串行通訊的工作情況 . 42 訊原理 . 43 訊術(shù)語 . 43 間的通訊原理 . 44 建立 接 . 45 配置通訊協(xié)議 . 46 建立項(xiàng)目 . 48 載入項(xiàng)目 . 50 通訊組態(tài) . 51 建 立項(xiàng)目 . 51 添加邏輯連接 . 52 添加程序變量 . 53 結(jié)論 . 58 致謝 . 59 參考文獻(xiàn) . 60 附錄 A 英文原文 . 61 附錄 B 中文翻譯 . 69 附錄 C 系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序 . 74 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 1 1 緒論 題背景 及意義 沙模，又稱鑄模， 是指為了獲得零件的結(jié)構(gòu)形狀，預(yù)先用其他容易成型的材料做成零件的結(jié)構(gòu)形狀，然后再在砂型中放入模具，于是砂型中就形成了一個(gè)和零件結(jié)構(gòu)尺寸一樣的空腔，再在該空腔中澆注流動(dòng)性液體，該液體冷卻凝固之后就能形成 和模具形狀結(jié)構(gòu)完全一樣的零件了。 模具已經(jīng)在我們生活當(dāng)中起了不可替代的作用 ， 我們的生活用品大部分離不開模具，如電腦，電話機(jī)，傳真機(jī) ， 鍵盤，杯子等等 。 另外像汽車和摩托發(fā)動(dòng)機(jī)的外罩也是用模具做出來的 。沙漠屬于模具中的一種，為一次性物料，澆鑄后需要將砂芯搗碎。沙模廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鋁件生產(chǎn)等方面。正是由于鑄模用的砂可以重復(fù)使用，成本低廉，因此如何控制沙模生產(chǎn)，使之生產(chǎn)速度快，產(chǎn)品精度高，變得尤為重要 2。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比 例一般為 30%，我國沖壓模自產(chǎn)自配比例為 60%?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。 近年來，我國鑄造模具材料行業(yè)跟隨著市場的大環(huán)境的不斷發(fā)展取得了 非常不錯(cuò)的成績， 并在某些技術(shù)方面有所突破。但是，以目前的市場情況來看，我國的鑄造模具材料行業(yè)與國外先進(jìn)國家相比仍然存在巨大的差距 。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種智能裝置用于生產(chǎn) ， 大程度上改善了沙模生產(chǎn) 統(tǒng)的功能，為目前自動(dòng)控制技術(shù)用于生產(chǎn)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ) 6。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 2 2 系統(tǒng)的簡介 系統(tǒng)要求功能的分析 1. 總控制箱要求性能穩(wěn)定，連續(xù)工作 48 小時(shí)無故障。 2. 總控制箱通過設(shè)定的時(shí)間分別控制 10 臺(tái)機(jī)器（每臺(tái) 5 個(gè)繼電器） 50 個(gè)繼電器開關(guān)的開和關(guān)。 3. 每臺(tái)機(jī)器均配有手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，啟動(dòng)，急停，三組開關(guān)。工作環(huán)境為 12V 直流電源。 4. 如將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至自動(dòng)擋，機(jī)器開始由總控制箱控制，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器自 動(dòng)運(yùn)行，分別按預(yù)先設(shè)置的時(shí)間完成 5 組動(dòng)作，動(dòng)作由 5 個(gè)繼電器控制。繼電器的開與關(guān)相對(duì)獨(dú)立，互不干擾。以下表格顯示了機(jī)器 的開啟和關(guān)閉時(shí)間 。 表 器開啟關(guān)閉時(shí)間設(shè)定 名稱 橫向主氣缸 沙箱橫氣缸 砂箱縱氣缸 射沙口 射沙 開啟時(shí)間設(shè)定 （ s） 0 249 8 10 10 關(guān)閉時(shí)間設(shè)定 （ s） 250 20 18 16 12 5. 如將手動(dòng)開關(guān)撥至手動(dòng)擋，總控制器不對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制，由機(jī)器上的手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行控制，電源由總控制器提供 12V 直流電源。 6. 在自動(dòng)狀態(tài)下，如遇緊急情況，需要停止時(shí)，按下急停開關(guān)。動(dòng) 作停止，即刻恢復(fù)到起始狀態(tài)。 7. 總控制箱提供 12V 電源為持續(xù)提供，不需控制。 8. 操作界面要求如下 。 1) 要求美觀大方； 2) 單臺(tái)設(shè)置界面要輸入密碼才可進(jìn)行更改設(shè)置； 3) 十臺(tái)機(jī)器主界面中，要有每臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行次數(shù)； 4) 單臺(tái)運(yùn)行界面中要顯示當(dāng)前時(shí)間（ *秒），如方便最好有首次工作時(shí)間 *：*： *； 5) 如方便總控制箱最好可對(duì)機(jī)器進(jìn)行分步操作。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 3 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的概述 根據(jù)控制要求，采 用 系統(tǒng)采用 C/為控制核心。中央處理單元選用 24，數(shù)字量擴(kuò)展模塊選用兩個(gè) 23 和兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于自動(dòng)擋時(shí)，機(jī)器開始由總控制箱控制，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行。 照時(shí)間設(shè)定控制橫向主氣缸、沙箱橫氣缸、砂箱縱氣缸、射殺口、射沙的開啟和關(guān)閉。 沙模生產(chǎn)的系統(tǒng)框圖見圖 圖 統(tǒng)框圖 控 向主氣缸 沙箱橫氣缸 沙箱縱氣缸 射沙口 射沙 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 4 3 系統(tǒng)的硬件和軟件介紹 系統(tǒng)的 硬件 概述 可編程控制器 (稱 現(xiàn)代 工業(yè)控制中占有重要地位。本文對(duì)其基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行簡要介紹?？删幊炭刂破鳎?計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ 簡稱 主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ 簡稱混淆，所以將可編程控制器 簡稱 應(yīng)用廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中， 其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。 1、 組成 組成部件及作用 （ 1） 是 核心部分。 與通用微機(jī) 樣， 統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能： （ a）用掃描方式接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄 存器或數(shù)據(jù)寄存器； （ b）接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)； （ c）診斷電源和 部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯(cuò)誤； （ 2） 存儲(chǔ)器 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令、解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù)，不能由用戶直接存取。 用戶程序存儲(chǔ)器 存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序，可沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 5 以由用戶直接存取。 功能存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)） 存放用戶數(shù)據(jù) 注意： 用戶存儲(chǔ)器通常以字（ 16 位 /字）為單位來表示存儲(chǔ)容量。系統(tǒng)程序直接關(guān)系到 性能，不能由 用戶直接存取，所以，通常 品資料中所指的存儲(chǔ)器形式或存儲(chǔ)方式及容量，是指用戶程序存儲(chǔ)器而言。 （ 3） I/O 輸入 /輸出部件（ I/O 模塊：接口電路、 I/O 映像存儲(chǔ)器） I/O 輸入 / 輸出部件 現(xiàn)場 I/O 裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。 供了各種操作電平與驅(qū)動(dòng)能力的 I/O 模塊，以及各種用途的 I/O 組件供用戶選用：輸入 /輸出，電平轉(zhuǎn)換，電氣隔離，串 /并行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)傳送， A/D、D/A 轉(zhuǎn)換，誤碼校驗(yàn)，其他功能模塊。 I/O 模塊可與 在一起，也可遠(yuǎn)程放置。通常， I/O 模塊上還具有狀態(tài)顯示 和 I/O 接線端子排。 (4) 編程器等外部設(shè)備 編程器 發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的工具 。 作用：用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視 。 通過鍵盤和顯示器去檢測 部狀態(tài)和參數(shù) 。 通過通訊端口與 系，實(shí)現(xiàn)與 人機(jī)對(duì)話 。 分類：簡單型 只能聯(lián)機(jī)編程；只能用指令清單編程 智能型 既可聯(lián)機(jī)（ 也可脫機(jī)（ 程；可以采用指令清單（語句表）、梯形圖等語言編程。?？芍苯右噪娔X作為編程器，安裝相關(guān)的編程軟件編程 。 注意：編程器不直接加入現(xiàn) 場控制運(yùn)行。一臺(tái)編程器可開發(fā)、監(jiān)護(hù)許多臺(tái) 其他外設(shè)：磁盤、光盤、 入器（用于固化用戶程序）、打印機(jī)、圖形監(jiān)視系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)等等。 (5) 電源 內(nèi)部電源 開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機(jī)型還可以向外提供壓電源，為現(xiàn)場的開關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。 外部電源 可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時(shí)內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失。 2、 工作原理 最初研制生產(chǎn)的 要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 6 置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的： 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。 為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在 100上，而 描用戶程序的時(shí)間一般均小于 100此， 用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式 掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于 I/O 響應(yīng)要求不高的場合， 繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。 當(dāng) 入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間， 一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 （ 1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， 掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程 序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （ 2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， 是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) 儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng)儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 7 （ 3） 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， 進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間， 照I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是 真正輸出 1。 特點(diǎn) 1、高可靠性 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用 波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為1020模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。良好的自診斷功能，一旦電源或其他 軟、硬件發(fā)生異常情況， 即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型 可以采用由雙 成冗余系統(tǒng)或有三 成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。 2、豐富的 I/O 接口模塊 對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)，如：交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥 直接連接；另外為了提高操作性能，它還有多種人 了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊 ，等等。 （ 1）采用模塊化結(jié)構(gòu) （ 2）編程簡單易學(xué) （ 3）安裝簡單維修方便 需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運(yùn)行各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。 功能 功能 ： （ 1） 數(shù)據(jù)采集與輸出。 （ 2） 控制功能。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 8 包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。 （ 3） 數(shù)據(jù)處理功能。 包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、 算、濾波等。 （ 4） 輸入 /輸出接口調(diào)理功能。 具有 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換功能，通過 I/O 模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測量接口。 （ 5） 通信、聯(lián)網(wǎng)功能。 現(xiàn)代 多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制，多臺(tái) 彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái) 成 集中管理、分 散控制 的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說的統(tǒng)，現(xiàn)場端和遠(yuǎn)程端也可以采用 現(xiàn)場機(jī) 。 （ 6） 支持人機(jī)界面功能。 提供操作者以監(jiān)視機(jī)器 /過程工作必需的信息。允許操作者和 統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 （ 7） 編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線編程 10 西門子 7用戶程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入 狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制目的。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使 為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。它集成 6 輸入 /4 輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，無 I/O 擴(kuò)展能力。擁有 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 4 個(gè)獨(dú)立的 30速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20速脈沖輸出以及 1 個(gè) 訊 /編程口，具有 訊協(xié)議、 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。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，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、沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 9 圖 7型 中央空調(diào)、電梯控制、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等 。 1、 介 一個(gè)微處理器、一個(gè)集成的電源和若干數(shù)字量 I/O 點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中，組成一個(gè)功能強(qiáng)大的 圖 示。 西門子提供多種類型的 適應(yīng)各種應(yīng)用的要求。不同類型的 有不同的數(shù)字量 I/O 點(diǎn) 數(shù)和內(nèi)存容量等規(guī)格參數(shù)。 列是一種緊湊型可編程序控制器。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由構(gòu)成系統(tǒng)的 塊和豐富的擴(kuò)展模塊組成。它能夠控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需求。 具有 本的控制功能外，更在以下方面具有獨(dú)到之處，這些也是 遍受歡迎的原因。 (1) 功能強(qiáng)大的指令集 (2) 豐富強(qiáng)大的通訊功能 (3) 編程軟件的易用性 (4) 不斷地創(chuàng)新 目前，提供的 ： 21、 22、 24、 26 和26格如表 列。 表 7格 特性 21 22 24 26 26形尺寸（ 90*80*62 90*80*62 0*62 190*80*62 190*80*62 程序存儲(chǔ)區(qū) 2048 字 2048 字 4096 字 4096 字 8192 字 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 10 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 1024 字 1024 字 2560 字 2560 字 5120 字 掉電保護(hù)時(shí)間 50 小時(shí) 50 小時(shí) 190 小時(shí) 190 小時(shí) 190 小時(shí) 本機(jī) I/O 6 入 /4 出 8 入 /6 出 14 入 /10 出 24 入 /16 出 24 入 /16 出 擴(kuò)展模塊數(shù)量 0 2 7 7 7 高速計(jì)數(shù)器 單相 4 路 30 路 30 路 30 路 30 路 30 相 2 路 20 路 20 路 20 路 20 路 20 沖輸出（ 2 路 20 路 20 路 20 路 20 路 20 擬電位器 1 1 2 2 2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 配 時(shí)鐘卡 配時(shí)鐘卡 內(nèi)置 內(nèi)置 內(nèi)置 通訊口 1 點(diǎn)數(shù)運(yùn)算 有 I/O 映象區(qū) 256（ 128 入 /128） 布爾指令執(zhí)行速度 令 對(duì)于每個(gè)型號(hào)，西門子提供直流（ 24V）和交流（ 120 220V）兩種電源供電的 型。如 24 C/ 24 C/個(gè)類型都有各自的定貨號(hào)。 C/明 直流供電，直流數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出點(diǎn)是晶體管 直流電路的類型。 C/明 交流供電，直流數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出點(diǎn)是繼電器觸電的類型。 2、 字量擴(kuò)展模塊 簡介 當(dāng) 成的數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)或 I/O 信號(hào)不能滿足實(shí)際應(yīng)用需要時(shí)，可考慮增加 字量擴(kuò)展模塊 。 字量擴(kuò)展模塊 根據(jù)模塊功能分為 以下三個(gè)類型： 字量輸入模塊 O:數(shù)字量輸出模塊 I/字量混合輸入 /輸出模塊 7字量擴(kuò)展模塊 規(guī)格如表 列 沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 11 表 7字量擴(kuò)展模塊 規(guī)格 功能 輸入模塊 輸入點(diǎn)數(shù) 輸入類型 字量輸入模塊 84V 20V/230V 64V O 字量輸出模塊 44V 電器 電器 20V/230V I/字量輸入 /輸出模塊 44V 4V 電器 4V 4V 電器 664V 4V 電器 224V 4V 電器 、 通訊和網(wǎng)絡(luò)功能 供了多種通訊和網(wǎng)絡(luò)功能，包括 絡(luò)通訊功能、 由口通訊功能、以太網(wǎng)通訊功能和 程通訊功能。程軟件 上版本提供了 站指令庫。 站指令庫都使用 自由口通訊模式編程實(shí)現(xiàn)。 持的 由口通訊模式都是建立在 件的基礎(chǔ)上 3。 系統(tǒng)的軟件 組態(tài)軟件 、組態(tài)軟件概述及功能 組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng) 軟件平臺(tái)工具，是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分。它具有豐富的設(shè)置項(xiàng)日，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。組態(tài)軟件由早先單一的人機(jī)界面向數(shù)據(jù)處 理沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 12 監(jiān)控組態(tài)軟件部分地與硬件發(fā)生分離，為自動(dòng)化軟件的發(fā)展提供了充分發(fā)揮作用的舞臺(tái)。 LE 出現(xiàn) ，以及現(xiàn)場總線尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設(shè)備間互連，降低了 開發(fā) I/O 設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件的工作量。 I/O 驅(qū)動(dòng)軟件也逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化的 方向發(fā)展。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的作用進(jìn)一步加強(qiáng)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是 統(tǒng)的核心技術(shù)。從軟件技術(shù)上講 ， 統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 ，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)可統(tǒng)一管理酌、支持變結(jié)構(gòu)的、支持實(shí)時(shí)計(jì)算的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，還有對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持 (如 范等 )支持，等等。 目前看到的所有組態(tài)軟件都能實(shí)現(xiàn)類似的功能 ，幾乎所有運(yùn)行于 32 位臺(tái)的 組態(tài)軟件都采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu) ，并對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中 的各種資源 (設(shè)備、標(biāo)簽量、畫面等 )進(jìn)行配置和編輯 ，處理數(shù)據(jù)報(bào) 警及系統(tǒng)報(bào)警，提供多種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序，各類報(bào)表的生成和打印輸出，使用腳本語言提供二次開發(fā)的功能，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢，等等 5。 2、 發(fā)展 西門子公司的 窗控制中心 )的簡稱 。 自從問世至今， 國內(nèi)的組態(tài)監(jiān)控軟件市場上取得了非凡的成就，尤其是在鋼鐵、煙草、汽車、市政等行業(yè)。秉承西門子一貫的創(chuàng)新精神，過去的幾年里不斷的推陳出新，從 到 及到 09年西門子推出的全新版本 得到了工控市場廣大用戶的鐘愛。 軟件包專為使用 7 組件而設(shè)計(jì) 。 3、 概述 西門子 稱 1996 年進(jìn)入世界工控組態(tài)軟件市場。由于其優(yōu)良的性能，及與西門子 7 等系列 無縫集成，成為 件中的后起之秀，在中國國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。 行于個(gè)人計(jì)算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動(dòng)化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項(xiàng) 目、可視窗口和菜單選項(xiàng)，使用方式靈活，功能齊全。用戶在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理，可形成所需的操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢曲線、歷史趨勢曲線和打印報(bào)表等。它為操作者沈陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 13 提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境，不僅縮短了軟件設(shè)計(jì)周期，而且提高了工作效率。它可以方便地與各種軟件和用戶程序組合在一起，建立友好的人機(jī)界面，滿足實(shí)際需要。用戶也可將 為系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)，通過開放式接口，開發(fā)其自身需要的應(yīng)用系統(tǒng)。它具有著廣闊的前景，借助于模塊化的設(shè)計(jì)，可以靈活的擴(kuò)展，不僅可以用于單用戶系 統(tǒng)，而且能構(gòu)成多用戶系統(tǒng)。 4、 基本功能 有以下主要功能： （ 1） 過程監(jiān)控 作為通用型組態(tài)軟件， 實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)過程設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制的人機(jī)界面 口。 （ 2） 與 設(shè)備通信 過驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)與 設(shè)備通信，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控功能。 （ 3） 編程接口 態(tài)靈活方便，畫面動(dòng)畫效果強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的輸入輸出功能。 （ 4） 報(bào)警功能 組態(tài)工業(yè)級(jí)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備信息報(bào)警，及時(shí)提供設(shè)備預(yù)警信息和安排維修人員搶修 。 （ 5） 趨勢功能 供逼真的曲線和表格功能，供值班、調(diào)度等管理部門分析設(shè)備運(yùn)行狀況提供決策參考。 （ 6） 報(bào)表功能 供強(qiáng)大的報(bào)表生成和打印功能，為過程控制提供了實(shí)用的工具。 （ 7） 二次開發(fā)功能 作為一款優(yōu)秀的組態(tài)軟件， 供了豐富的功能強(qiáng)大的二次開發(fā)功能，以大大擴(kuò)展現(xiàn)有組態(tài)功能。 4、 變量分類 變量分為內(nèi)部變量和過程變量。與外部控制器（如 有過程連接的變量叫做內(nèi)部變量。內(nèi)部變量可以無限制使用。與外部控制器具有過程連接的變量叫做過程變量， 也稱外部變量。 指授權(quán)使用的過程變量。如果購買的 有 1024 個(gè) 權(quán)，則 目在運(yùn)行狀態(tài)下，最多只能有 1024 個(gè)過程變量。過程變量的數(shù)目和授權(quán)使用的過程變量（ 陽理工大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 14 數(shù)目顯示在 理器的狀態(tài)欄中。 5、 系統(tǒng)組成 含九大部件： （ 1） 變