畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1第一章舞臺(tái)機(jī)械控制概述1.1舞臺(tái)技術(shù)行業(yè)概述舞臺(tái)是在劇院中為演員表演提供的空間，它可以使觀眾的注意力集中于演員的表演并獲得理想的觀賞效果。舞臺(tái)通常由一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)構(gòu)成，它們有的可以升降。舞臺(tái)的類型有鏡框式舞臺(tái)、伸展式舞臺(tái)、圓環(huán)型舞臺(tái)和旋轉(zhuǎn)型舞臺(tái)。舞臺(tái)技術(shù)包括舞臺(tái)燈光技術(shù)，舞臺(tái)吊桿技術(shù)等等。舞臺(tái)技術(shù)所涉及的范圍比較廣，應(yīng)用技術(shù)也比較多。從大的范圍來(lái)說，劇場(chǎng)的舞臺(tái)技術(shù)、布景制作技術(shù)、燈光技術(shù)、音響技術(shù)、繪景技術(shù)(指繪制布景表面效果)等都可以稱作舞臺(tái)技術(shù)，從小的范圍來(lái)說，主要指布景制作技術(shù)，此外還包括幕布制作和流動(dòng)性舞臺(tái)機(jī)械制作技術(shù)。舞臺(tái)技術(shù)，即是通過設(shè)計(jì)燈光、吊桿、舞臺(tái)臺(tái)面來(lái)使舞臺(tái)藝術(shù)效果得以升華，充分給觀眾以最大的美的享受。為了說明本設(shè)計(jì)的意義，我們可以從舞臺(tái)技術(shù)行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，下面，我們將分別概述中外舞臺(tái)技術(shù)行業(yè)的發(fā)展歷程。舞臺(tái)技術(shù)產(chǎn)業(yè)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展得很快。17世紀(jì)的歐洲已經(jīng)出現(xiàn)了具有樂池、多層包廂的觀眾廳和鏡框臺(tái)口、箱形舞臺(tái)的劇場(chǎng)，這種劇場(chǎng)模式的影響延續(xù)至今。18世紀(jì)的音樂有了很大的發(fā)展，歌劇也應(yīng)運(yùn)而生，出現(xiàn)了莫扎特、羅西尼等天才音樂家，他們寫下了不少歌劇，適合當(dāng)時(shí)王公貴族文化生活的需要。18世紀(jì)中葉之后是歷史學(xué)家以英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)革命作為近代史的開端，當(dāng)時(shí)在文學(xué)、藝術(shù)和哲學(xué)的思潮更新迭起，歐洲的音樂經(jīng)歷了巴洛克時(shí)期發(fā)展到了浪漫時(shí)期，這時(shí)期的音樂人才輩出，群星璀璨，音樂到了一個(gè)黃金時(shí)代。音樂成為新興資產(chǎn)階級(jí)市民的文化生活所必須，歌劇也得到了廣泛的發(fā)展，深為各階層人民的喜愛。到了19世紀(jì)后半葉歐洲建造了一批古典劇場(chǎng)模式的觀眾廳和機(jī)械舞臺(tái)、并且十分豪華的歌劇院，本世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)該處包廂能消除聲集中和“爬行”現(xiàn)象名勝，對(duì)音質(zhì)有利。采用高升起的散座形式，無(wú)樓座；矩形平面(35×23平方米),鏡框臺(tái)口位于大邊處。平矗的頂棚高為16米，其高寬長(zhǎng)的比例為0.7:1:1.53,接近“黃金律”,對(duì)聲場(chǎng)有利。廳的兩側(cè)為行列式的矮墻，其上有雙園柱，它們向后墻逐漸呈扇形展開，使平面呈為扇形；它們?yōu)榇髲d提供了良好的反射聲和擴(kuò)散聲；混響時(shí)間為1.6秒。視、聽俱佳，適宜歌劇演出，尤宜瓦格納的作品。舞臺(tái)中安裝了電力驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)是典型的德國(guó)式十字形箱形機(jī)械舞臺(tái)模式。貝魯毅脫歌劇院是劇場(chǎng)建筑史和聲學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。這種戾形平面、高升起散座形式和高空間的觀眾廳建筑模式的先河。2由于我國(guó)的舞臺(tái)技術(shù)的發(fā)展相對(duì)滯后，所以在某些方面和國(guó)外的舞臺(tái)設(shè)備相比存在一些不足，目前國(guó)外的舞臺(tái)機(jī)械在整體工藝配置、機(jī)械設(shè)計(jì)水平、基礎(chǔ)元器件、制造加工業(yè)、控制系統(tǒng)等方面要比國(guó)內(nèi)做得好。國(guó)外的舞臺(tái)機(jī)械的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，臺(tái)上機(jī)械設(shè)備有：防火大幕、對(duì)開大幕、假臺(tái)口、燈光渡橋、燈光吊籠、各類吊桿、幕類等，臺(tái)下機(jī)械設(shè)備有：主升降臺(tái)、側(cè)車臺(tái)、后車臺(tái)、大轉(zhuǎn)臺(tái)、車臺(tái)、車臺(tái)補(bǔ)臺(tái)、微動(dòng)補(bǔ)臺(tái)、升降樂池和欄桿等。還有一些特殊的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，比如，伸縮升降舞臺(tái)、有電動(dòng)折疊舞臺(tái)、拼裝式廣場(chǎng)舞臺(tái)、手動(dòng)折疊舞臺(tái)、手動(dòng)升降舞臺(tái)、組合式玻璃舞臺(tái)、鋁合金桁架等。目前舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)的控制方法多種多樣，比較常見的有：采用STD工業(yè)控制機(jī)控制舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備、采用PLC控制的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)、采用模糊控制的舞機(jī)械控制系統(tǒng)、采用計(jì)算機(jī)用控制的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)等。1.1.2國(guó)內(nèi)舞臺(tái)技術(shù)行業(yè)概述隨著人民生活水平地不斷提高，使得觀眾對(duì)文化藝術(shù)的要求也隨之增長(zhǎng)。近年來(lái)，各個(gè)地方興起了文化設(shè)施建設(shè)的熱潮，迫切需用高技術(shù)設(shè)備來(lái)裝備新建的劇場(chǎng)，從而促進(jìn)和帶動(dòng)了劇場(chǎng)建設(shè)的發(fā)展，也大大推動(dòng)了我國(guó)舞臺(tái)機(jī)械及裝備事業(yè)的前進(jìn)。傳統(tǒng)的中國(guó)舞臺(tái)藝術(shù)以戲曲為主，主要表現(xiàn)為在表演藝術(shù)的高度綜合性、虛擬性和對(duì)程式的純熟應(yīng)用上。所以在傳統(tǒng)的中國(guó)戲曲舞臺(tái)，比如，宮廷戲臺(tái)、民間寺廟等，并沒有機(jī)械設(shè)備，然而西方戲劇在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期中主要依靠布景、道具和劇場(chǎng)建筑及設(shè)備。直N-十世紀(jì)初，隨著鏡框式舞臺(tái)傳入國(guó)內(nèi)，在上海、廣州、北京等地的劇場(chǎng)有了簡(jiǎn)單的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備。比如：人力推動(dòng)的小轉(zhuǎn)臺(tái)、手動(dòng)吊桿等，但是設(shè)備極其簡(jiǎn)陋。從某種意義上講，解放前我國(guó)舞臺(tái)機(jī)械幾乎是一片空白。新中國(guó)建立后，各種文化活動(dòng)日益增多，使得中國(guó)傳統(tǒng)戲曲與西方劇目在國(guó)內(nèi)同時(shí)并舉，促進(jìn)了劇場(chǎng)的建設(shè)，同時(shí)對(duì)劇場(chǎng)和設(shè)備提出了新的要求。在五十年代初就興建了一批有代表性的典型劇場(chǎng)，配備了一定數(shù)量的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，如假臺(tái)口、手動(dòng)吊桿等。到了六、七十年代，我國(guó)建成了一大批相對(duì)規(guī)模較大的劇場(chǎng)，這些劇院都設(shè)置了較先進(jìn)的平衡手動(dòng)吊桿和假臺(tái)口，甚至還有升降樂池。但在舞臺(tái)機(jī)械方面，還沒有什么突破，不可否認(rèn)，在舞臺(tái)機(jī)械的發(fā)展方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有相當(dāng)大的差距。改革開放后，文藝活動(dòng)進(jìn)入了一個(gè)空前活躍、繁榮的階段，大小劇團(tuán)演出活動(dòng)頻繁；各具特色的文化節(jié)、戲劇節(jié)頻頻舉行；國(guó)際間的文藝演出活動(dòng)接連不斷。根據(jù)各自不同的演出功能要求，設(shè)計(jì)了各種不同類型的舞臺(tái)機(jī)械，用于戲劇表演的中央戲劇學(xué)院排演場(chǎng)、用于歌舞表演的中國(guó)劇院、用于話劇演出的中國(guó)少兒藝術(shù)劇院等。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3進(jìn)入90年代，隨著話劇、戲曲、音樂、舞劇、雜技、電視等多元文化的興起，包括人們自?shī)首詷贩绞降亩鄻影l(fā)展，國(guó)內(nèi)的劇場(chǎng)、演播廳等的建設(shè)進(jìn)入了高潮。在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)大力發(fā)展的基礎(chǔ)上，國(guó)外新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料的不斷涌入，使得我國(guó)在舞臺(tái)機(jī)械方面又有了長(zhǎng)足進(jìn)步，先后建成了深圳大劇院等一系列大型的較先進(jìn)的現(xiàn)代化劇院。這些劇院的舞臺(tái)機(jī)械已經(jīng)較為齊全，如臺(tái)上舞臺(tái)機(jī)械有勻速吊桿、電動(dòng)伸縮大幕等。臺(tái)下舞臺(tái)機(jī)械有升降樂池、樂池升降欄桿、舞臺(tái)升降臺(tái)、車臺(tái)等。這時(shí)，我國(guó)的舞臺(tái)機(jī)械化程度與世界先進(jìn)水平之間的差距已逐漸縮小。近年來(lái)，由于科技的不斷發(fā)展，特別是進(jìn)入二十一世紀(jì)，嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展，眾多科技人員將嵌入式技術(shù)用于舞臺(tái)機(jī)械的控制逐漸形成了現(xiàn)代化的舞臺(tái)控制系統(tǒng)。1.2主要研究?jī)?nèi)容和完成的工作1、熟悉題目要求，查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)，提高自身收集和查閱資料的能力2、完成硬件設(shè)計(jì)和相關(guān)系統(tǒng)原理圖3、重點(diǎn)完成上位組態(tài)設(shè)計(jì)4、按量保質(zhì)完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的外文資料的翻譯5、按照蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)格式要求，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)以S7300為主控制器，設(shè)計(jì)一個(gè)典型的舞臺(tái)吊桿設(shè)備的控制系統(tǒng)，重點(diǎn)完成在WinCC環(huán)境下的組態(tài)界面的開發(fā)，了解下位組態(tài)軟件、HMI的工作原理及各自在控制系統(tǒng)中的關(guān)系，了解變頻器的控制方式和具體的控制方法。1.3.1設(shè)計(jì)過程中需要考慮的信號(hào)和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)：a.急停信號(hào)分布如下：在臺(tái)倉(cāng)兩側(cè)、側(cè)臺(tái)兩側(cè)、總監(jiān)室、設(shè)備層兩側(cè)各裝一個(gè)緊急停止按鈕，信號(hào)分別進(jìn)入PLC,做緊急停止控制；臺(tái)倉(cāng)兩側(cè)緊急停止按鈕停止臺(tái)面設(shè)備運(yùn)行；設(shè)備層兩側(cè)緊急停止按鈕停止臺(tái)上設(shè)備運(yùn)行；側(cè)臺(tái)兩側(cè)、總監(jiān)室緊急停止按鈕停止所有設(shè)備運(yùn)行。b.吊桿控制要分別考慮過流過載保護(hù)、松繩保護(hù)、上下運(yùn)動(dòng)互鎖等條件c.定位吊桿、燈光吊桿的速度為0.3m/s,編碼器每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)2mmd.調(diào)速吊桿的調(diào)速范圍0～50HZg.變頻調(diào)速用端子控制，說明書中需要闡述總線控制方式與端子控制的區(qū)別。1.3.2上位組態(tài)設(shè)計(jì)要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4進(jìn)入主界面后，可以看到描述定義、運(yùn)行抑制、運(yùn)行畫面等按鈕，用戶點(diǎn)擊這些按鈕，就可以進(jìn)入各個(gè)分畫面進(jìn)行相應(yīng)的操作?？梢詫?duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的功能描述，為以后的操作提供參考。2、運(yùn)行抑制：可以對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行畫面里是否可以被選擇運(yùn)行進(jìn)行設(shè)定，該設(shè)定可以保障系統(tǒng)控制的安全性。3、運(yùn)行畫面：提供各種設(shè)備運(yùn)行功能的選擇，包括電動(dòng)操作、回零操作等；電動(dòng)操作是指電動(dòng)控制舞臺(tái)各設(shè)備的升降、平移運(yùn)動(dòng)；回零操作是讓吊桿運(yùn)動(dòng)到上極限位置，升降臺(tái)運(yùn)行到舞臺(tái)面位置，用以消除位置誤差。指導(dǎo)用戶盡快熟悉操作畫面及上位的工作環(huán)境，及時(shí)為操作人員提供有用的用戶離開上位操作環(huán)境。注：界面中應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)有對(duì)報(bào)警的顯示處理界面。5第二章舞臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)總體思路舞臺(tái)機(jī)械是舞臺(tái)設(shè)備的主干，是影劇院禮演堂的重要組成部分，對(duì)舞臺(tái)幕布、舞臺(tái)燈光的設(shè)計(jì)起至關(guān)重要的作用!舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)的好壞直接影響到舞臺(tái)的整體效果，他就好比一幢大樓的根基一樣!而且舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)和安全也有很大的關(guān)系，舞臺(tái)機(jī)械主要由舞臺(tái)吊桿組成有幕布吊桿、燈光吊桿和景物吊桿!本控制系統(tǒng)主要是基于下位S7-300系列的PLC來(lái)完成對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)舞臺(tái)上的機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制。本控制系統(tǒng)主要側(cè)重于舞臺(tái)吊桿的運(yùn)動(dòng)控制，升降臺(tái)和吊籠等其他機(jī)械運(yùn)動(dòng)由其他同學(xué)完成。系統(tǒng)整體框圖如圖2.1上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)機(jī)械設(shè)備2.2舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的組成2.2.1大幕設(shè)備舞臺(tái)幕布是舞臺(tái)上最能顯示舞臺(tái)氣氛的設(shè)施之一，它能起裝飾美化舞臺(tái)的作用，全套幕布的設(shè)備直接影響到舞臺(tái)的藝術(shù)效果和美感，幕的機(jī)械運(yùn)動(dòng)是通過懸舞臺(tái)前沿的舞臺(tái)吊桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。幕布分為大幕，檐幕，二幕，三幕等。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6不同場(chǎng)次的表演，幕布也有相應(yīng)不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，這就對(duì)控制幕布運(yùn)動(dòng)的吊桿設(shè)備提出了更高的要求，包括運(yùn)行速率，安全程度等。2.2.2吊籠設(shè)備燈光吊籠是舞臺(tái)布置側(cè)光燈具的設(shè)備。吊籠為框架結(jié)構(gòu)，有二層上人平臺(tái)，可操作燈光，備有伸縮梯可供操作人員上下。燈光吊籠可按不同要求實(shí)現(xiàn)電動(dòng)垂真升降、臺(tái)深平移、臺(tái)心平移及其任意組合運(yùn)動(dòng)?？罩械趸\分多點(diǎn)和單點(diǎn)吊，單點(diǎn)吊機(jī)是空中雜技表演人員專用機(jī)械設(shè)備，演員可通過吊索在舞臺(tái)上進(jìn)行空中動(dòng)作藝術(shù)表演?？罩械趸\的驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝，通過安裝轉(zhuǎn)向滑輪來(lái)確定吊點(diǎn)位置?？罩械趸\能隨意組合同步或單獨(dú)運(yùn)行，在臺(tái)口前根據(jù)需要可預(yù)留位置進(jìn)行調(diào)整?？罩械趸\對(duì)于滑道吊機(jī)空中飛人機(jī)械是為專業(yè)雜技提供雙人對(duì)飛雜技。2.2.3吊桿設(shè)備舞臺(tái)吊桿舞臺(tái)吊桿是用來(lái)吊掛各種背景布或幕布的橫桿，貫穿整個(gè)舞臺(tái)，可以升降，平時(shí)是吊在舞臺(tái)上，方觀眾不到的位置上，只有布置舞臺(tái)時(shí)才降下來(lái)以便固定吊掛物。舞臺(tái)吊桿以前是用人工操作，后來(lái)改為電動(dòng)的，現(xiàn)在都是用微機(jī)控制了。一個(gè)舞臺(tái)少則兩道吊桿(臺(tái)口一道，后幕一道),多則幾道、十幾道吊桿。升降吊桿是舞臺(tái)機(jī)械中最為重要的設(shè)備之一，舞臺(tái)面上的設(shè)備運(yùn)動(dòng)基本都是要靠吊桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，整個(gè)吊桿設(shè)備以主控制臺(tái)為控制中心，與電機(jī)設(shè)備直接相連，因此在設(shè)計(jì)吊桿運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于吊桿的安全性的考慮必不可少，比如故障自動(dòng)保護(hù)，緊急停車，未經(jīng)操作人員啟動(dòng)，設(shè)備應(yīng)當(dāng)靜止等等。本設(shè)計(jì)中，考慮到不同演出場(chǎng)次對(duì)幕布，吊籠設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度的不同要求，還設(shè)計(jì)了吊桿的調(diào)速運(yùn)行，包括一段速，二段速，三段速等等。2.2.4舞臺(tái)控制系統(tǒng)方案選擇本課題控制的對(duì)象雖然不復(fù)雜，但是需要控制的設(shè)備眾多，需要檢測(cè)的信號(hào)數(shù)量也很多，而且需要實(shí)時(shí)顯示控制的效果，因此肯定要有計(jì)算機(jī)參與控制，目前經(jīng)常用于控制中的計(jì)算機(jī)類型有四種，下面分別介紹起各自的特點(diǎn)。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit),常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處7理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。單片機(jī)的特點(diǎn)：(1)單片機(jī)集成度高。單片機(jī)包括CPU、4KB容量的ROM(8031無(wú))、128B個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口。(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；(3)單片機(jī)可靠性高，可工作到10^6~10^7小時(shí)無(wú)故障；(4)處理功能強(qiáng)，速度快。2、STD總線工業(yè)控制機(jī)STD總線已成為工業(yè)控制中的主流總線。采用STD總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)按功能劃分模板的小板結(jié)構(gòu)，在高度模塊化方面是一大突破。用戶可根據(jù)需要，選用不同的功能模板組成各種應(yīng)用系統(tǒng)。STD總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)具有組合靈活、開發(fā)周期短、使用維護(hù)方便、可靠性高、性能價(jià)格比好等特點(diǎn)STD5000系列是歷經(jīng)多年實(shí)際應(yīng)用考驗(yàn)逐步形成的系列產(chǎn)品，有8088、Z-80、MCS—51和MCS—96四種類型的CPU系列，有開入/開出、模入/模出、信號(hào)調(diào)理、系統(tǒng)支持等各種軟件模板近60種，有功能較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件和高性能的實(shí)時(shí)控制組整軟件等應(yīng)用軟件以及各種典型應(yīng)用系統(tǒng)，該產(chǎn)品投入市場(chǎng)以來(lái)，受到各界用戶歡迎。3、PC總線工業(yè)控制機(jī)PC總線工控機(jī)是基于通用計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)的工業(yè)控制機(jī)，其總線類型有：ISA(VL-BUS)以及PCI總線等?？偩€計(jì)算機(jī)由于價(jià)格低廉，使用靈活，軟件資源豐富，因而用戶眾多。其軟件開發(fā)的工作量低，pc機(jī)聯(lián)網(wǎng)方便，容易構(gòu)成多微機(jī)控制與管理一體化的綜合系統(tǒng)，分級(jí)控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)。PLC=ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。(1)實(shí)現(xiàn)成本低由于可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，所以不用進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。(2)范圍廣電力線是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書8擬的。PLC可以輕松地滲透到每個(gè)家庭，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造極大的空間。(3)高速率PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而在4.5M~45Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)和ISDN,比ADSL更快!足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。(4)永遠(yuǎn)在線PLC屬于"即插即用",不用煩瑣的撥號(hào)過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)!(5)便捷不管在家里的哪個(gè)角落，只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有PLC帶來(lái)的高速網(wǎng)絡(luò)享受!基于以上幾種控制方式的比較，從控制的成本以及操作方面的簡(jiǎn)便性和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面來(lái)考慮，我們選擇了PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的機(jī)械控制。下面我們就PLC的選型來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的描述。PLC目前的主要品牌美國(guó)AB,和利時(shí)，ABB,松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺(tái)達(dá)，富士，施耐德，信捷創(chuàng)研等(1)結(jié)構(gòu)靈活(2)傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定(3)范圍廣(4)低成本相對(duì)傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。(5)適用面廣德國(guó)西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO,S7-200(CN),S7-1200,S7-300,S7-400,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。(1)SIMATICS7-200PLCS7-200PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。(2)SIMATICS7-300PLCS7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書9求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速(0.6~0.1μs)的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件(例如：超時(shí)，模塊更換，等等);多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300PLC可通過編程軟件Step7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來(lái)連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。是用于中、高檔性能范圍的可編程序控采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)(功能逐步升級(jí))的CPU,并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則：(1)最大限度地滿足控制要求充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，共同解決重點(diǎn)問題和疑難問題。(2)保證系統(tǒng)的安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。(3)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。要適應(yīng)發(fā)展的需要，適當(dāng)考慮今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要?？紤]到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備以及設(shè)計(jì)要求，同時(shí)S7-300的性能也較好，所以我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中選用SIEMENSS7-300系列的PLC。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2.3上位監(jiān)控軟件的選擇2.3.1上位監(jiān)控開發(fā)平臺(tái)的比較論證上位監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)一般可采用編程語(yǔ)言或組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)。首先要求設(shè)計(jì)者精通一到多種編程語(yǔ)言的應(yīng)用；其次，要對(duì)所連接的各種硬件和通訊協(xié)議有比較詳細(xì)的了解，同時(shí)必須開發(fā)與硬件配套的驅(qū)動(dòng)程序，不僅開發(fā)周期長(zhǎng)，而且對(duì)技術(shù)人員的編程專業(yè)水平要求較高。但對(duì)于專業(yè)人士且系統(tǒng)監(jiān)控要求較低時(shí)，成本較低。組態(tài)軟件是一種基于Windows操作系統(tǒng)的二次開發(fā)平臺(tái)，具有二次開發(fā)方便、開發(fā)周期短、通用性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。與編程語(yǔ)言相比，最大的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)開發(fā)人員的專業(yè)編程水平要求較低。除此之外，組態(tài)軟件還具有強(qiáng)大的圖形功能，對(duì)于當(dāng)前國(guó)際上主流的工控產(chǎn)品都配備了良好的驅(qū)動(dòng)程序，方便用戶上下位通訊連接，非常適于設(shè)計(jì)人員高效、快捷地把整個(gè)工藝過程制作成形象逼真的監(jiān)控畫面，以動(dòng)畫的形式顯示各個(gè)監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)報(bào)警事件的記錄和報(bào)表的方便生成是組態(tài)軟件的又一突出優(yōu)點(diǎn)。綜合兩種開發(fā)方案，考慮下位已有的硬件平臺(tái)和本人的編程能力，決定選用目前工控領(lǐng)域廣泛使用的組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。2.3.2國(guó)內(nèi)外主流組態(tài)軟件性能比較及組態(tài)軟件的選擇目前較為流行的組態(tài)軟件，國(guó)外的有Intellution公司的iFIX(3.0)、GE公司的Cimplicity(6.0)、Wonderware公司的InTouch(7.1)、Siemens公司的WinCC(5.0)及Rockwell公司的RSView32等。國(guó)內(nèi)的有北京亞控公司的組態(tài)王(6.5)及金佳諾公司的世紀(jì)星等這其中Intellution公司和Wonderware公司是專門從事監(jiān)控軟件工作的，在市場(chǎng)占領(lǐng)絕大一部分份額；Cimplicity和WinCC是GE和Siemens公司自動(dòng)化產(chǎn)品的配套產(chǎn)品，正努力推向市場(chǎng)。在此僅對(duì)其中幾種組態(tài)軟件從圖形及組態(tài)方案、數(shù)據(jù)點(diǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)功能、通信功能等方面進(jìn)行比較。是所有這些軟件中功能最為強(qiáng)大的，所以它對(duì)硬件的要求也就最高。它可以不用任何別的工具就能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和此外的設(shè)備管理工作，對(duì)于復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說它是僅有的選擇。如果硬件(計(jì)算機(jī))與軟件價(jià)格相比的話，提高硬件配置的花費(fèi)也就算不上什么了。Tag點(diǎn)“任意”擴(kuò)展，完整的Tag擴(kuò)展方案，這些特點(diǎn)在某種程度上也可以降低成本。方便的組態(tài)功能，運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)源可改變，為設(shè)計(jì)人員畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書提供方便，更靈活地實(shí)現(xiàn)控制。有專門的技術(shù)支持可以為設(shè)計(jì)人員解決很多問題，與工程人員一起面對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的棘手問題。圖形功能最強(qiáng)的，具有圖形分層功能，它也采用內(nèi)嵌的VBA。為了解決運(yùn)行速度問題，它采用了多線程技術(shù)，這使其對(duì)硬件的要求不是很高。正是因?yàn)槠涮赜械亩嗑€程技術(shù)，形成了相對(duì)復(fù)雜的軟件結(jié)構(gòu)，使設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。功能最為簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)人員容易掌握。因?yàn)槎际莾?nèi)部函數(shù)，且語(yǔ)句格式又可以直接獲取，所以腳本的編寫也很方便。功能要求不高時(shí)，性能較好。在沒有大量嵌入ActiveX,或者嵌入的ActiveX沒有錯(cuò)誤時(shí)，可以很好地運(yùn)行，響應(yīng)很快是運(yùn)行速度最快的軟件，這也是其一直都是監(jiān)控軟件主流之一的主要原因。同時(shí)對(duì)于熟練的軟件編程人員來(lái)說，InTouch的功能也可以更為完善，使用ActiveX技術(shù)，嵌入自編的插問，可以使其功能大大擴(kuò)展，彌補(bǔ)報(bào)表、管理上的欠缺，加入的控件對(duì)運(yùn)行速度不會(huì)有太大的影響，能保證系統(tǒng)的性能，但這樣的話，對(duì)編程人員的要求就更高了。1)WinCC是由西門子公司開發(fā)的上位機(jī)組態(tài)軟件，主要用于對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，其下位機(jī)編程軟件主要采用西門子公司的step7WinCC基于Microsoft公司的Windows2000或WindowsNT操作系統(tǒng)，安裝在Windows2000下時(shí)，需同時(shí)安裝sp2以上版本的補(bǔ)丁SIMATICWinCC是第一個(gè)使用最新的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性，WinCC是一個(gè)在MicrosoftWindows2000和WindowsXP下使用的強(qiáng)大的HMI系統(tǒng)。HMI代表“HumanMachineIn(人機(jī)界面)”,即人(操作員)和機(jī)器(過程)之間的界面。自動(dòng)化過程(AS)保持對(duì)過程的實(shí)際控制。一方面影響WinCC和操作員之間的通訊，另一方面影響WinCC和自動(dòng)化系統(tǒng)之間的通訊。2)突出的優(yōu)點(diǎn)：多功能通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；多語(yǔ)言支持，全球通用;可以集成到所有自動(dòng)化解決方案內(nèi)；內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡(jiǎn)單、有效地進(jìn)行組態(tài)；可基于Web持續(xù)延展，采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡(jiǎn)便；集成的Historian系統(tǒng)作為IT和商務(wù)集成的平臺(tái)；可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展“全集成自動(dòng)化”的組成部分，適用于所有工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的解決方案。實(shí)例證明WinCC集生產(chǎn)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化于一體，實(shí)現(xiàn)了相互之間的整合，這在大量應(yīng)用和各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例中業(yè)已證明，包括：汽車工業(yè)、化工和制藥行業(yè)、印刷行業(yè)、能源供應(yīng)和分配、貿(mào)易和服務(wù)行業(yè)、塑料和橡膠行業(yè)、機(jī)械和設(shè)備成套工程、金屬加工業(yè)、食品、飲料和煙草行業(yè)、造紙和紙品加工、鋼畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書鐵行業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、水處理和污水凈化。3)WinCC用于實(shí)現(xiàn)過程的可視化，并為操作員開發(fā)圖形用戶界面。1、WinCC允許操作員對(duì)過程進(jìn)行觀察。過程以圖形化的方式顯示在屏幕上。每次過程中的狀態(tài)發(fā)生改變，都會(huì)更新顯示2、WinCC允許操作員控制過程。例如，操作員可以從圖形用戶界面預(yù)先定義設(shè)定值或打開閥。3、一旦出現(xiàn)臨界過程狀態(tài)，將自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。例如，如果超出了預(yù)定義的限制值，屏幕上將顯示一條消息。在使用WinCC進(jìn)行工作時(shí)，既可以打印過程值，也可以對(duì)過程值進(jìn)行電子歸檔。這使得過程的文檔編制更加容易，并允許以后訪問過去的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。人機(jī)界面產(chǎn)品的定義連接可編程序控制器(PLC)、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元(如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等)寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-MachineInterface的縮寫。流行在586及其兼容機(jī)上建立控制對(duì)象人機(jī)接口的一種智能軟件包，它以Windows98/NT2000中文操作系統(tǒng)作為操作平臺(tái)，充分利用了Windows的圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用等特點(diǎn)，具有功能完備的人機(jī)接口界面和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境，便于高效、快捷地把整個(gè)工藝過程構(gòu)成監(jiān)控畫面，以動(dòng)畫的形式顯示各個(gè)控制設(shè)備的狀態(tài)；在報(bào)警和歷史趨勢(shì)方面的功能，方便了對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控；具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能，通過傳統(tǒng)的DDF和擴(kuò)展的NerDDE的方法，可與本機(jī)及其他計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)交換數(shù)據(jù)，便于系統(tǒng)的綜合管理。而隨著軟件開發(fā)級(jí)別的升高，組態(tài)王系列組態(tài)軟件也在逐步完善并開始拓展更廣泛的市場(chǎng)。綜合兩種開發(fā)方案，考慮下位已有的硬件平臺(tái)和本人的編程能力，決定選用目前工控領(lǐng)域廣泛使用的組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。2.4變頻器控制方式的選擇變頻器控制方式分為：總線控制與端子控制。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是用開放的現(xiàn)場(chǎng)總線控制通訊網(wǎng)絡(luò)，將自動(dòng)化最低層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互連的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，現(xiàn)在多數(shù)變頻器支持Modbus、Profibus等總線控制具體的參數(shù)在上位機(jī)上進(jìn)行設(shè)定，操作較為簡(jiǎn)單控制方式靈活。但同一個(gè)網(wǎng)上所接變頻器數(shù)量是有限的，而且需要在變頻器上安裝通訊卡。大多數(shù)變頻器的面板都可以取下，安置到操作方便的地方，面板和變頻器之間用延長(zhǎng)線相聯(lián)接，從而實(shí)現(xiàn)了距離較遠(yuǎn)的控制，如圖2.2所示。〇〇OO〇○S總線控制變頻器控制面板(圖2.2)是變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，通過其外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號(hào)(或電平信號(hào))來(lái)進(jìn)行控制的方式，由按鈕、選擇開關(guān)、繼電器、PLC或DCS的繼電器模塊替代操作鍵盤的運(yùn)行鍵、停止鍵、點(diǎn)動(dòng)鍵或復(fù)位鍵，可以遠(yuǎn)距離控制變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)。其功能實(shí)現(xiàn)較為靈活，不需要安裝通訊卡，直接在控制端子上實(shí)現(xiàn)?？刂屏康慕o定可以用模擬量給定，也可以用數(shù)字量給定。2.4.3設(shè)計(jì)選擇在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際需要以及對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮，選擇端子控制，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)起來(lái)雖沒有總線控制簡(jiǎn)單，但控制靈活，而且更適合于遠(yuǎn)程控制。2.5上位組態(tài)與下位PLC通訊方式的選擇2.5.1工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式工業(yè)以太網(wǎng)(IndustrialEthernet)是一個(gè)開放的(SIMATIC@open)用于工廠管理和單元層的通訊系統(tǒng)。工業(yè)以太網(wǎng)被設(shè)計(jì)為對(duì)時(shí)間要求不嚴(yán)格用于傳輸大量數(shù)據(jù)的通訊系統(tǒng)，可以通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備來(lái)連接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。硬件連接：此種方式使用西門子S7-300上擴(kuò)展的CP243-1以太網(wǎng)模塊，PC上可以使用普通以太網(wǎng)卡或者西門子公司提供的CP1613等以太網(wǎng)卡方式，PLC和PC之間通過以太網(wǎng)線進(jìn)行連接。適用場(chǎng)合：一般用于對(duì)通訊速度要求較高的場(chǎng)合；通訊距離在局域網(wǎng)允許距離之內(nèi)。2.5.2Profibus-DP通信方式硬件連接：此種方式使用西門子PLC上的DP接口(可以是CPU上集成的DP接口或者擴(kuò)展的DP通訊模塊),計(jì)算機(jī)上擴(kuò)展一塊CP5611或者CP5613等通訊卡。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書卡和PLC的DP接口之間使用西門子標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接頭和通訊電纜進(jìn)行連接。一般一塊通訊卡通過DP總線可以連接多臺(tái)PLC,使用該方式通訊時(shí)，需要在本機(jī)上安裝STEP7編程軟件和Simaticnet6.0(或以上版本)的通訊配置軟件和授權(quán)。并通過STEP7編程軟件為PLC上的DP接口配置為DP協(xié)議(Slave站);通過SetPG/PCinterface接口為CP5611(或者CP5613卡)配置為DP協(xié)議(做master站);MPI(Multi-Point)為多主站的通信方式。在西門子公司的可編程控制器、操作員界面和編程器上都集成有MPI口，可與PC機(jī)、S7-300建立小型的MPI網(wǎng)。由于S7-300只能作為MPI從站，所以裝有組態(tài)王的PC機(jī)與S7-300仍為主/從協(xié)議。PC機(jī)通過MPI卡(如CP5611通訊卡)接入MPI網(wǎng)中作為主站。硬件連接：此種方式使用S7200PLC上的編程口，計(jì)算機(jī)上插一塊西門子公司的CP5611(或CP5613等MPI通訊卡——具體根據(jù)帶PLC類型和數(shù)量，由西門子公司確定使用何種通訊卡),通訊卡和PLC之間建議使用西門子提供的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換接頭和通訊電纜實(shí)現(xiàn)硬件連接；此種鏈路常規(guī)通訊距離為50米，超過時(shí)請(qǐng)咨詢西門子購(gòu)買中繼器擴(kuò)展通訊鏈路長(zhǎng)度。2.5.4設(shè)計(jì)選擇工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式一般適用于對(duì)通訊速度要求較高的場(chǎng)合，且通訊距離要求在局域網(wǎng)允許距離之內(nèi)，技術(shù)含量較高。而在本設(shè)計(jì)中，舞臺(tái)吊桿的運(yùn)動(dòng)不需要那么高的通訊速度。Profibus-DP通訊方式適用場(chǎng)合一般是數(shù)據(jù)交換量少，速度要求較高的場(chǎng)合；并且造價(jià)也較高，而MPI通訊卡方式一般適用于一臺(tái)PC和多個(gè)PLC進(jìn)行通訊的場(chǎng)合；或者多臺(tái)PLC和多臺(tái)PC進(jìn)行鏈接(MPI為多點(diǎn)接口協(xié)議，支持多個(gè)上位PC進(jìn)行MPI通訊)。根據(jù)本設(shè)計(jì)在實(shí)際舞臺(tái)控制中的要求的考慮，選擇適用Profibus-DP通訊卡通信方式。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第三章硬件電氣部分設(shè)計(jì)3.1S7-300PLC各模塊介紹S7-300系列PLC的CPU類型從CPU312C到CPU318-2DP類型不等。下面簡(jiǎn)單作以描述，見圖3.1CPU系列號(hào)產(chǎn)品圖片描述選型型號(hào)24VDC電源，內(nèi)置10DI/6DO,帶集成功能，MPI;包括插槽號(hào)標(biāo)簽和2把鑰匙；CPU運(yùn)行需要MMC緊湊型CPU,32kBRAM,24VDC電源，內(nèi)置16DI/16D0,帶集成功能，要MMC主/從組合接口；/PROFINET接口；PROFIBUS-DP主/從接口，MPI,存儲(chǔ)卡插槽，后備電池保護(hù)外殼；,包括插槽號(hào)標(biāo)簽和2把鑰匙318-2AJ00-OABO3.1.2數(shù)字量信號(hào)輸入/輸出模塊S7-300有多種數(shù)字量輸入/輸出模塊，其輸入/輸出電纜最大長(zhǎng)度為1000m(屏蔽電纜)或600m(非屏蔽電纜)。交流輸入(24-230V)、交\直流輸入，點(diǎn)數(shù)分為2、點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)。有多種型號(hào)可選。2、數(shù)字量輸出模塊(SM322)分為晶體管、繼電器和可控硅輸出，點(diǎn)數(shù)分為8、16、32點(diǎn)，有多種型號(hào)可3、數(shù)字量輸入/輸出模塊(SM323)分8入/8出和16入/16出兩種。3.1.3模擬量信號(hào)輸入/輸出模塊S7-300的模擬量I/0模塊包括模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332和模擬量輸入/輸出模塊SM334和SM335。(1)輸入信號(hào)為電壓(支持多種電壓范圍選擇)、電流(支持多種電流范圍選則)、熱電阻和熱電偶(支持多種分度號(hào)),點(diǎn)數(shù)分為2點(diǎn)、4點(diǎn)、8點(diǎn)。有多種型號(hào)可選。(2)輸入模塊上有量程卡(A、B、C、D四個(gè)位置),需根據(jù)量程范圍選擇正確位置。每?jī)蓚€(gè)通道共用一個(gè)量程卡。(3)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表示方法：轉(zhuǎn)換精度為9～15位(與模塊型號(hào)有關(guān)),采用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)表示。最高位為符號(hào)位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的表示方法與其他PLC相比較特殊，使用時(shí)應(yīng)注意技術(shù)手冊(cè)的說明。2、模擬量輸出模塊(SM332)輸出信號(hào)為電壓(支持多種電壓范圍選擇)、電流(支持多種電流范圍選則),畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書點(diǎn)數(shù)分為2點(diǎn)、4點(diǎn)、8點(diǎn)，精度分為9～15位。有多種型號(hào)可選3、模擬量輸入/輸出模塊(SM334、SM335)分4入/2出和4入/4出兩種，精度分為8或12位。3.1.4通信處理器模塊(CP)S7-300支持工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS(現(xiàn)場(chǎng)總線)、AS(自動(dòng)化系統(tǒng))、MPI(多點(diǎn)接口)及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等通信網(wǎng)絡(luò)。有多種通信網(wǎng)絡(luò)接口模塊可選。CP340、CP341、CP342、CP3433.1.5功能模塊(FM)用于時(shí)間要求苛刻、存儲(chǔ)器容量要求較大的過程信號(hào)處理任務(wù)，如：定位模塊(FM353、FM354)、閉環(huán)控制模塊(FM355)、計(jì)數(shù)器模塊(FM350),等等。3.1.6接口模塊(IM)用于S7-300機(jī)架擴(kuò)展，分為用于CPU機(jī)架的和用于擴(kuò)展機(jī)架的接口模塊。例如：IM360、IM361、IM365、IM153等。3.2變頻器3.2.1交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理1、交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式為：式中n———異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；f———異步電動(dòng)機(jī)的頻率；s———電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p———電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。由式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。2、變頻器的結(jié)構(gòu)與原理變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。3.2.2變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。變頻調(diào)速裝置主要有兩大類：①一類是矢量控制的變頻調(diào)速裝置，高精度、高性能，可以和直流調(diào)速相媲美，但其控制技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格高，因而應(yīng)用還不廣泛；②另一類是通用變頻調(diào)速裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高、功率因數(shù)高，應(yīng)用廣泛，其中尤以脈寬調(diào)制(PWM)變頻調(diào)速裝置最為普遍，一般僅作開環(huán)和在調(diào)速要求不高的場(chǎng)合使用。對(duì)于異步電機(jī)的變壓變頻調(diào)速，必須具備能夠同時(shí)控制電壓幅值和頻率的交流電源，而電網(wǎng)提供的是恒壓恒頻的電源，因此應(yīng)該配置變壓變頻器，又稱VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)裝置。最早的VVVF裝置是旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)組，即由直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)交流同步發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就能控制交流發(fā)電機(jī)輸出電壓和頻率。自從電力電子器件獲得廣泛應(yīng)用以后，旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)組已經(jīng)無(wú)例外地讓位給靜止式的變壓變頻器了。從整體結(jié)構(gòu)上看，電力電子變壓變頻器可分為交-直-交和交-交兩大類。交-直-交變壓變頻器先將工頻交流電源通過整流器變換成直流，再通過逆變器變換成可控頻率和電壓的交流，如圖3-2。恒壓恒頻中間直流環(huán)節(jié)變壓變頻o-o-AC整流DC逆變AC(圖3-2)交-直-交(間接)變壓變頻器由于這類變壓變頻器在恒頻交流電源和變頻交流輸出之間有一個(gè)“中間直流環(huán)節(jié)”,所以又稱間接式的變壓變頻器。具體的整流和逆變電路種類很多，當(dāng)前應(yīng)用最廣的是由二極管組成不控整流器和由功率開關(guān)器件(P-MOSFET,IGBT等)組成的脈寬調(diào)制(PWM)逆變器，簡(jiǎn)變壓變頻器，如圖3-3。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書恒壓恒頻(CVCF)AC不變壓變頻變壓變頻CC調(diào)壓調(diào)頻(圖3-3)交-直-交PWM變壓變頻器變壓變頻器的應(yīng)用之所以如此廣泛，是由于它具有如下的一系列優(yōu)點(diǎn)：(1)在主電路整流和逆變兩個(gè)單元中，只有逆變單元可控，通過它同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和頻率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用全控型的功率開關(guān)器件，只通過驅(qū)動(dòng)電壓脈沖進(jìn)行控制，電路也簡(jiǎn)單，效率高。(2)輸出電壓波形雖是一系列的PWM波，但由于采用了恰當(dāng)?shù)腜WM控制技術(shù)，正弦基波的比重較大，影響電機(jī)運(yùn)行的低次諧波受到很大的抑制，因而轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，提高了系統(tǒng)的調(diào)速范圍和穩(wěn)態(tài)性能。(3)逆變器同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓和調(diào)頻，動(dòng)態(tài)響應(yīng)不受中間直流環(huán)節(jié)濾波器參數(shù)的影響，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能也得以提高。(4)采用不可控的二極管整流器，電源側(cè)功率因素較高，且不受逆變輸出電壓大小的影響。交-交變壓變頻器的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，它只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，把恒壓恒頻(CVCF)的交流電源直接變換成VVVF輸出，因此又稱直接式變壓變頻器。有時(shí)為了突出其變頻功能，也稱作周波變換器(Cycloconveter)。VVVFO-交一交變頻AC交一交變頻AC(圖3-4)交-交(直接)變壓變頻器常用的交-交變壓變頻器輸出的每一相都是一個(gè)由正、反兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)的可逆線路。也就是說，每一相都相當(dāng)于一套直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的反并聯(lián)可逆線路，如圖3-5。VF十負(fù)載(圖3-5)交-交變壓變頻器每一相的可逆線路3.2.3變頻器的控制方式矢量控制：是基于理論上認(rèn)為異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場(chǎng)電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進(jìn)行控制，同時(shí)將兩者合成后的定子電流輸出給電動(dòng)機(jī)。因此，從原理上可得到與直流電動(dòng)機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行區(qū)域。現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無(wú)反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，使電動(dòng)機(jī)具有很硬的力學(xué)特性，對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實(shí)際情況在有效和無(wú)效中選擇一項(xiàng)即可。與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動(dòng)而引起的速度偏差，可加上對(duì)應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。1、變頻器的輸入方法變頻器運(yùn)行的控制信號(hào)也叫操作指令，如起動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位等。與頻率給定方式類似，變頻器操作指令的輸入方式也有以下兩種：(1)鍵盤操作即通過面板上的鍵盤輸入操作指令。大多數(shù)變頻器的面板都可以取下，安置到操作方便的地方，面板和變頻器之間用延長(zhǎng)線相聯(lián)接，從而實(shí)現(xiàn)了距離較遠(yuǎn)的控制，如圖3-6所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書w探邦面板Q)現(xiàn)距離操作(圖3-6)面板操作(2)操作指令通過外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制，如圖3-7所示。基本控制蹦XXsXXsX∈控制端(圖3-7)面板操作由于外部的開關(guān)信號(hào)可以在遠(yuǎn)離變頻器的地方來(lái)進(jìn)行操作，因此，不少變頻器把這種控制方式稱為“遠(yuǎn)控”或“遙控”操作方式。變頻器在出廠時(shí)，設(shè)定的都是鍵盤操作方式，用戶如需要采用外接輸入控制，在使用前必須通過功能預(yù)置進(jìn)行2、變頻器對(duì)外接輸入端子的安排外接輸入控制端接受的都是開關(guān)量信號(hào)，所有端子大體上可以分為兩大(1)基本控制輸入端運(yùn)行、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位等。這些端子的功能是變頻器在出廠時(shí)已經(jīng)標(biāo)定的，不能再更改。RJ(2)可編程控制輸入端變頻器可能接受的控制信號(hào)多達(dá)數(shù)十種，但每個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)使用的輸入控制端子并不多。為了節(jié)省接線端子和減小體積，變頻器只提供一定數(shù)量的“可編程控制輸入端”,也稱為“多功能輸入端子”。其具體功能雖然在出廠時(shí)也進(jìn)行了設(shè)置，但并不固定，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)置。常見的可編程功能如多檔轉(zhuǎn)速控制、多檔加/減速時(shí)間控制、升速/降速控制等；例如，艾默生TD3000系列變頻器的多功能輸入端子有8個(gè)(X1～X8)。而可以預(yù)置的功能有33種；安川CIMR一G7A變頻器的多功能輸入端子有10個(gè)(S3～S12),而可以預(yù)置的功能多達(dá)78種。3、多檔轉(zhuǎn)速控制(1)輸入控制端的“多檔速”功能變頻器可以設(shè)定若干檔工作頻率，其頻率檔次的切換是由外接的開關(guān)器件改變輸入端子的狀態(tài)和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，當(dāng)端子S1、S2、S3被預(yù)置為多檔轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸入端時(shí)。通過繼電器KA1、KA2、KA3的不同組合，可輸入7檔轉(zhuǎn)速的信號(hào)，如圖3-8(a)所示。轉(zhuǎn)速檔次與各輸入端子狀態(tài)之間的關(guān)系如圖3-8(b)所示。輸入端子狀態(tài)速檔1234567(3-8)(a)多檔速控制圖(圖3-8)(b)端子狀態(tài)與轉(zhuǎn)速檔次各檔的工作頻率(轉(zhuǎn)速)究竟為多大，則根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)置。(2)多檔轉(zhuǎn)速的控制特點(diǎn)變頻器在實(shí)現(xiàn)多檔轉(zhuǎn)速控制時(shí)，需要解決如下問題：一方面，變頻器每個(gè)輸出頻率檔次需要由三個(gè)輸入端的狀態(tài)來(lái)決定；另一方面，操作人員切換轉(zhuǎn)速所用開關(guān)器件通常為按鈕開關(guān)或觸摸開關(guān)，每個(gè)檔次只有一個(gè)觸點(diǎn)。所以，必須解決好轉(zhuǎn)速選擇開關(guān)的狀態(tài)和變頻器各控制端狀態(tài)之間的變換問題，如圖3-9所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書VKA1KA1EE違選擇按鈕違選擇按鈕(b)變頻器電路圖(圖3-9)多檔速控制特點(diǎn)針對(duì)這種情況，通過PLC來(lái)進(jìn)行控制是比較方便的。3.2.5變頻器容量選擇選擇變頻器的容量一般應(yīng)以KVA數(shù)為單位，但由于交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為某一固定值，相應(yīng)的變頻器開關(guān)元件的耐壓值也就確定了，開關(guān)元件的工作電流就成為影響變頻器容量的唯一參數(shù)，這樣變頻器容量的選擇就可以轉(zhuǎn)化為其電流的選擇。實(shí)用中一般是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流情況來(lái)確定變頻器的額定電流。在變頻器的輸入端，還需接入輸入濾波器對(duì)變頻器的輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，以便調(diào)速過程能夠平滑、穩(wěn)定的進(jìn)行。在本設(shè)計(jì)中，輸入濾波器選用VW3-A58402。變頻器所選型號(hào)見表3-3主要控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)功率變頻器型號(hào)I/0擴(kuò)展板型號(hào)數(shù)量調(diào)速吊桿ATV-58HD12N4VW3-A58202VW3-A584022(表3-1)其中，VW3-A58202是一種帶有編碼器輸入卡的I/0擴(kuò)展卡。3.2.6變頻器的外配線路選擇通過對(duì)變頻器資料的查詢，變頻器的外配電路連接如下圖3-10所示：圖3-10變頻器的外配電路——電動(dòng)機(jī)。在本設(shè)計(jì)中采用圖b)所示接線方式。3.2.7變頻器的端子接線圖1、與電動(dòng)機(jī)的連線供電電源接電動(dòng)機(jī)圖3-11變頻器功率端子接線圖3-11為變頻器功率端子接線圖，L1、L2、L3為供電電源進(jìn)線，U、V、W接電動(dòng)機(jī)，在實(shí)際接線時(shí)還要注意制動(dòng)電阻的選擇。2、輸入量的給定在本設(shè)計(jì)中，變頻器的接線采用多檔轉(zhuǎn)速控制法。圖3-12為調(diào)速吊桿(采用數(shù)字量控制)變頻器控制端子接線圖。LI1為正轉(zhuǎn)給定，LI2為反轉(zhuǎn)給定，LI3是為變頻器的三個(gè)數(shù)字量速度控制端，通過繼電器KA1、KA2、KA3的不同組合，可輸入7檔轉(zhuǎn)速的信號(hào)，轉(zhuǎn)速檔次與各輸入端子狀態(tài)之間的關(guān)系可參見圖3-8(b)所示。變頻器故障信號(hào)通過KM1輸出。編碼器輸出信號(hào)通過(A,A-,B,B-)輸入變頻器，實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制。編碼器要用外部24VDC電源供電。圖3-12變頻器控制端子接線3.3電磁抱閘裝置三相異步電動(dòng)機(jī)切除電源后依靠慣性還要轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間(或距離)才能停下畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書來(lái)，而生產(chǎn)中起重機(jī)的吊鉤或卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊籃要求準(zhǔn)確定位；萬(wàn)能銑床的主軸要求能迅速停下來(lái)；升降機(jī)在突然停電后需要安全保護(hù)和準(zhǔn)確定位控制…等等。這些都需要對(duì)拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，所謂制動(dòng)，就是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)(或限制其轉(zhuǎn)速)。制動(dòng)的方法一般有兩類：機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)主要采用電磁抱閘、電磁離合器制動(dòng)，兩者都是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力吸合銜鐵或動(dòng)鐵芯(電磁離合器的動(dòng)鐵芯被吸合，動(dòng)、靜摩擦片分開),克服彈簧的拉力而滿足工作現(xiàn)場(chǎng)的要求。電磁抱閘是靠閘瓦的摩擦片制動(dòng)閘輪.電磁離合器是利用動(dòng)、靜摩擦片之間足夠大的摩擦力使電動(dòng)機(jī)斷電后立即制動(dòng)。1、電磁抱閘的結(jié)構(gòu)：制動(dòng)電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動(dòng)器包括閘輪、閘瓦和彈簧等，閘輪與電動(dòng)機(jī)裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。電動(dòng)機(jī)得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分開，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。斷開開關(guān)或接觸器，電動(dòng)機(jī)失電，同時(shí)電磁抱閘線圈也失電，銜鐵在彈簧拉力作用下與鐵芯分開，并使制動(dòng)器的閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。2、電磁抱閘機(jī)構(gòu)的連線：線1243圖3-13變頻器控制端子接線其中KM1,KM2為控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的線圈。電磁抱閘制動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電磁抱閘制動(dòng)，制動(dòng)力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在起重設(shè)備上。它安全可靠，不會(huì)因突然斷電而發(fā)生事故。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書缺點(diǎn)：電磁抱閘體積較大，制動(dòng)器磨損嚴(yán)重，快速制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。3.4編碼器的工作原理絕對(duì)編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對(duì)編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。3.4.2增量脈沖編碼器(旋轉(zhuǎn)型)由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差 (相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。信號(hào)輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN)推拉式多種形式，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)(對(duì)稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī)，PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。光電編碼器每轉(zhuǎn)輸出600(我們用老板沒有說)個(gè)脈沖，五線制。其中兩根為電源線，三根為脈沖線(A相、B相、Z)。電源的工作電壓為(+5～+24V)直流電源。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，其原理示意圖如圖1所示；通過計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90°的兩路脈沖信號(hào)。工作原理：當(dāng)光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)A、B兩根線都產(chǎn)生脈沖輸出，A、B兩相脈沖相差90度相位角，由此可測(cè)出光電編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電機(jī)轉(zhuǎn)速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉(zhuǎn)，否則為反轉(zhuǎn).Z線為零脈沖線，光電編碼器每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)脈沖.主要用作計(jì)數(shù)。A線用來(lái)測(cè)量脈沖個(gè)數(shù)，B線與A線配合可測(cè)量出轉(zhuǎn)3.4.4編碼器的連線十十A一號(hào)編碼器圖3-14變頻器控制端子接線其中A為速度值輸出，反饋給PLC的DI模塊3.4.5編碼器選型編碼器選型和數(shù)量如表3-2所示：主要控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)數(shù)量編碼器型號(hào)編碼器數(shù)量畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書定速吊桿2E6B2-CWZ6C2(表3-2)共用到2個(gè)編碼器，其中每個(gè)用變頻器控制的被控對(duì)象要用2個(gè)編碼器，1路輸出信號(hào)給變頻器，1路輸出信號(hào)給PLC。實(shí)時(shí)的將被控對(duì)象的速度和位置信號(hào)反饋給上位控制系，以達(dá)到檢測(cè)和控制作用。3.5斷路器空氣斷路器俗稱自動(dòng)開關(guān)(空氣開關(guān)即空開)或低壓斷路器。它是一種自動(dòng)切斷電路故障用的保護(hù)電器。它可以在電動(dòng)機(jī)主回路同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路、過載和欠電壓的保護(hù)。功能上相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、和欠電壓繼電器的組合作用。斷路器一般使用在非頻繁的接通和斷開電源的場(chǎng)合。開關(guān)全部封裝在盒內(nèi)，手柄或操作按鈕漏出盒外。扳動(dòng)手柄或按下按鈕即可實(shí)現(xiàn)“分”與“合”的操作。斷路器種類很多，外形各異。斷路器操作大多是手動(dòng)式的。扳動(dòng)式可將手柄扳到“分”與“合”的位置；按鈕式一般有“分”與“合”兩個(gè)按鈕，并且與機(jī)械上實(shí)現(xiàn)互鎖。斷路器的價(jià)格較高，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，若無(wú)必要，可選用閘刀開關(guān)和熔斷器的組合來(lái)代替。斷路器的選用應(yīng)考慮以下內(nèi)容：1、按照不同用途需要選用保護(hù)型式(即斷路器的脫扣器形式).2、開關(guān)額定電流的選用：1)殼架額定電流是指主觸頭長(zhǎng)期允許通過的電流，其值應(yīng)大于或等于電路實(shí)際工作電流。2)塑料外殼式斷路器用作配電支路負(fù)載端或電動(dòng)機(jī)的保護(hù)開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價(jià)格低、使用安全，適合于獨(dú)立安裝等優(yōu)點(diǎn)。其操作多為扳動(dòng)式或按鈕式。大容量的塑料外殼式斷路器可增設(shè)欠電壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器和電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。塑料外殼式斷路器常用來(lái)作電動(dòng)機(jī)的過載與短路保護(hù)，其選用原則是：斷路器額定工作電壓等于或大于電路額定電壓；斷路器額定電流等于或大于電路計(jì)算負(fù)載電流；斷路器額定短路通斷能力等于或大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流，一般按有效值計(jì)算；斷路器欠電壓脫扣器額定電壓等于電路額定電壓；斷路器分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。塑料外殼式斷路器品牌種類繁多國(guó)產(chǎn)典型型號(hào)為DZ20,它有四種性能形式，以Y型為基本型稱為一般型。C型(經(jīng)濟(jì)型)、J型(較高型)和G型(高通斷能力型)斷路器是Y型的派生產(chǎn)品。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)舞臺(tái)機(jī)械吊桿的實(shí)際需要，所畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書選用低壓斷路器為DZ系列DZ20-100,其額定工作電壓為380V,殼架等級(jí)電流為3.6接觸器接觸器是一種適用于低壓配電系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離控制、頻繁操作交、直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開關(guān)器件。主要應(yīng)用于自動(dòng)控制交、直流電動(dòng)機(jī)，電熱設(shè)備，電容器組等設(shè)備應(yīng)用十分廣泛。接觸器具有強(qiáng)大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)故障檢測(cè)原件所給出的動(dòng)作信號(hào)，迅速、可靠的切斷電源，并有低壓釋放功能。與保護(hù)電器組合可構(gòu)成各種電磁起動(dòng)器，用于電機(jī)的保護(hù)及控制。接觸器的分類有幾種不同方式，如按操作方式分，有電磁繼電器、氣動(dòng)接觸器和電磁氣動(dòng)接觸器；按滅弧介質(zhì)分，有空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流分，有交流接觸器、直流接觸器、切換電容接觸器等。其中應(yīng)用最廣泛的時(shí)空氣電磁式交流接觸器和空氣電磁式直流接觸器，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為交流接觸器和直流接觸器。接觸器由磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、輔助觸頭及基座等幾部分構(gòu)成。接觸器的選用主要是選擇型式、主電路參數(shù)、控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)，以及按電壽命、適用類別和工作制選用，另外需要考慮負(fù)載條件的影響。1、形式的確定形式的確定主要是確定極數(shù)和電流種類，電流種類由系統(tǒng)主電流種類確定三相交流電路中一般選用三極接觸器。一般場(chǎng)合下選用空氣電磁式接觸器；易燃易爆場(chǎng)合下應(yīng)選用防爆型及真空接觸器等。2、主電路參數(shù)的確定主電路參數(shù)的確定主要是額定工作電壓、額定工作電流(或額定控制功率)、額定通斷能力和耐受過載電流能力。接觸器可以在不同的額定工作電壓和額定工作電流下工作。但在任何情況下所選定的額定工作電壓都不能高于接觸器的額定絕緣電壓，所選定的額定工作電流(或額定控制功率)也不得高于接觸器在相應(yīng)工作條件下的額定工作電流(或額定控制功率)。接觸器的額定通斷能力應(yīng)高于通斷時(shí)電路中實(shí)際可能出現(xiàn)的電流值。耐受過載電流能力也應(yīng)高于電路中可能出現(xiàn)的工作過載電流值。電路中的這些數(shù)據(jù)都可通過不同的使用類別及工作制來(lái)反映，當(dāng)按使用類別和工作制選用接觸器時(shí)實(shí)際上已考慮了通斷能力和過載電流能力。3、控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)的確定接觸器的線圈電壓應(yīng)按選定的控制電路電壓確定。接觸器和輔助觸頭種類和一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定所需輔助觸頭種類(常開或常閉)、數(shù)量和組合形式，同時(shí)還應(yīng)注意輔助觸頭的通斷能力和其他額定參數(shù)4、電壽命和使用類別的選用接觸器的電壽命參數(shù)一般由制造廠給出。根據(jù)以上對(duì)接觸器選用規(guī)則的分析，結(jié)合本設(shè)計(jì)在實(shí)際中的應(yīng)用，接觸器選用CJ20-40型接觸器。3.7熔斷器熔斷器是一種當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分段電路的電器，也可以說它是一種利用熱效應(yīng)原理工作的電流保護(hù)器件。廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中做短路和過電流保護(hù)，是電工技術(shù)中應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。熔斷器串于被保護(hù)電路中，能在電路中發(fā)生短路或嚴(yán)重過電流是快速自動(dòng)熔斷，從而切斷電路電源，起到保護(hù)作用。熔斷器互相配合或與其他開關(guān)電器的保護(hù)特性配合，在一定短路電流范圍內(nèi)可滿足選擇性保護(hù)要求。熔斷器與其他開關(guān)電器組合構(gòu)成各種熔斷組合器件，如熔斷器式隔離器、熔斷器式刀開關(guān)、隔離器熔斷器組和負(fù)荷開關(guān)等。熔斷器的主要參數(shù)有額定電壓、額定電流、額定分段電流等，當(dāng)有上下級(jí)熔斷器選擇性配合要求時(shí)應(yīng)考慮過電流選擇比。選用時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用條件確定熔斷器的類型，包括合適的使用類別和分段范圍，在保證使熔斷器的最大分段電流大于線路中可能出現(xiàn)的峰值短路電流有效值的前提下，選定熔斷體的額定電流。同時(shí)應(yīng)使熔斷器的額定電壓不應(yīng)低于線路額定電壓。但當(dāng)熔斷器用于直流電路時(shí)，應(yīng)注意制造商提供的制造數(shù)據(jù)。一般全范圍熔斷器(g類熔斷器)兼有過電流保護(hù)功能主要用于做配電主干線路及電纜、母線等的短路保護(hù)和過電流保護(hù)；而部分范圍熔斷器(a類熔斷器)的作用主要用于照明電路和電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的短路保護(hù)。由于低倍過電流不能使這種熔斷器動(dòng)作，故在使用時(shí)應(yīng)另外配用熱繼電器等過電流保護(hù)元件。用于保護(hù)電機(jī)的熔斷器，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流倍數(shù)考慮躲過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響，一般選熔斷體額定電流Ife為電動(dòng)機(jī)額定電流Ime的(1.5～3.5)倍。對(duì)于不經(jīng)常啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，選較小倍數(shù)；對(duì)于頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)較大倍數(shù)。根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的計(jì)算，在本設(shè)計(jì)中，熔斷器選用RT20-000-80。由于變頻器具有短路電流的自保護(hù)功能，故在本設(shè)計(jì)中控制調(diào)速吊桿的電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路中不需要安裝熔斷器。3.8熱繼電器熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，具有電動(dòng)機(jī)容許過載相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接觸配合使用，用于對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的過電流和斷相保護(hù)。三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流(過載或斷相)現(xiàn)象，但只要過電流不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許的，如果過電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)加速電機(jī)絕緣老化，甚至燒壞電動(dòng)機(jī)。因此在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，常用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置種類很多，但使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。目前，雙金屬片式熱繼電器均為三相式，并有帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種。選用熱繼電器時(shí)應(yīng)根據(jù)使用條件、工作環(huán)境、電動(dòng)機(jī)的形式及其運(yùn)行條件及要求，電機(jī)啟動(dòng)情況及負(fù)荷情況等幾個(gè)方面綜合加以考慮，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行合理計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際需要，熱繼電器選用JR20-10型第四章下位軟件設(shè)計(jì)4.1S7-300PLC的尋址及指令系統(tǒng)的尋址(地址分配)1、基于槽編址的尋址基于槽位編址的尋址為默認(rèn)設(shè)置。機(jī)架號(hào)為0～3,0號(hào)機(jī)架為CPU機(jī)架，其機(jī)架上的槽號(hào)為1～11,槽號(hào)1放置電源模塊(PS),槽號(hào)2放置CPU模塊(CPU),槽號(hào)3放置接口模塊(IM),槽號(hào)4～11放置其它模塊每個(gè)槽分配4個(gè)字節(jié)數(shù)字量地址(共32位)和16字節(jié)的模擬量2、用戶定義尋址使用用戶定義尋址可以從CPU控制的地址區(qū)域中自由分配任何所選則模塊的地址。應(yīng)注意，只有某些型號(hào)的CPU支持用戶定義尋址。3、信號(hào)模塊尋址(1)數(shù)字量輸入：b)I+B+字節(jié)地址(0、1、2…)c)I+W+字的低字節(jié)地址(0、2、4...)如I0.0,IB0,IWO(字地址為0、2、4、….偶數(shù)地址，即IWO由IB0和IB1(2)數(shù)字量輸出：b)Q+B+字節(jié)地址c)Q+W+字地址.偶數(shù)字節(jié)地址)等。(3)模擬量輸入：I+W+字地址如IW256(字地址為偶數(shù)字節(jié)地址)(4)模擬量輸出：Q+W+字地址如QW288(字地址為偶數(shù)字節(jié)地址)。4、位(狀態(tài))存儲(chǔ)區(qū)尋址依CPU型號(hào)，存儲(chǔ)器大小為128～2048B不等，支持位尋址、字節(jié)尋址、字尋址和雙字尋址。(字地址為偶數(shù)地址0、2、4…,雙字地址為0、4、8…)等。5、定時(shí)、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)尋址依CPU型號(hào)，可有64～256個(gè)定時(shí)器，32～256個(gè)計(jì)數(shù)器。定時(shí)器標(biāo)識(shí)符為T,計(jì)數(shù)器標(biāo)識(shí)符為C。如：T0,CO等。4.1.2S7-300PLC編程語(yǔ)言及指令系統(tǒng)S7-300使用STEP7軟件編程，STEP7是S7-300/400PL是在STEP5編程語(yǔ)言基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其指令功能非常豐富。標(biāo)準(zhǔn)STEP7軟件包提供的編程語(yǔ)言有梯形圖(LAD)、功能圖(FBD)以及指令表(STL)。各語(yǔ)言中的部分指令在STEP7中可互相轉(zhuǎn)換。此外，可選編程語(yǔ)言軟件還支持順序功能圖(Graph)、結(jié)構(gòu)文本(ST)、連續(xù)功能圖(CFC,僅S7-400PLC支持)等。指令是程序的最小單位，指令的有序排列就構(gòu)成用戶程序。(1)位邏輯指令〈常用部分〉或狀態(tài)非)、=(0UT,輸出)、NOT(取反)、A((程序行與)、0((程序行或)其功能及用法與FP1對(duì)應(yīng)指令相同，梯形圖程序也與FP1相同，但指令語(yǔ)句程序略有不同，按先“與”后“或”的次序運(yùn)算。(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)指令(常用部分)a)接通延時(shí)定時(shí)器(S_ODT)S—啟動(dòng)端R—復(fù)位端TV—定時(shí)時(shí)間(1~9990s)Q—輸出端b)加減計(jì)數(shù)器(S_CUD)工作過程與FP1的計(jì)數(shù)器類似，設(shè)定值為0~999。CD、CU—計(jì)數(shù)端S—計(jì)數(shù)設(shè)置端PV—計(jì)數(shù)設(shè)定值R—復(fù)位端Q—輸出端畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書CV—16進(jìn)制當(dāng)前值CV_BCD—BCD碼當(dāng)前值。計(jì)數(shù)當(dāng)前值不為零時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出為1(0N),否則為0(OFF)。當(dāng)計(jì)數(shù)設(shè)置端S為1時(shí)，將計(jì)數(shù)設(shè)定值(PV端規(guī)定)送如計(jì)數(shù)器。然后，計(jì)數(shù)端每接通一次，計(jì)數(shù)值加或減1。當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)輸出由1(0N)變?yōu)?(OFF)。當(dāng)復(fù)位端(R端)為1(ON)時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位。(3)裝入指令與傳送指令A(yù))裝入指令(L)裝入指令L將源操作數(shù)裝入累加器1中，累加器1中的原有數(shù)據(jù)移入累加器a)傳送指令(T)傳送指令T將累加器1中的內(nèi)容傳送至目的存儲(chǔ)器中，累加器1的內(nèi)容不變。b)梯形圖中的傳送指令(MOVE)(4)比較指令比較指令用于比較累加器1與累加器2中的數(shù)據(jù)大小，被比較的兩個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)類型應(yīng)相同。數(shù)據(jù)類型可以是整數(shù)(I)、雙字整數(shù)(D)或浮點(diǎn)數(shù)(R、即實(shí)數(shù))如果比較條件滿足，則ROL為1,否則為0。比較條件包括==、<>、>、<、>=、<=。CPU狀態(tài)寄存器中的CCO和CC1位用來(lái)表示兩個(gè)數(shù)的大于、小于和等于關(guān)系(00相等、01為小于、10為大于)。(5)運(yùn)算指令a)整數(shù)運(yùn)算指令單字加、減、乘、除指令：+I、-I、*I、/I雙字加、減、乘、除指令b)浮點(diǎn)數(shù)加、減、乘、除指令(6)移位指令包括單字左、右移位、雙字左、右移位，循環(huán)左、右移位，用法與其它PLC類似。(7)字邏輯運(yùn)算指令(8)跳轉(zhuǎn)指令包括無(wú)條件跳轉(zhuǎn)(JU)、條件跳轉(zhuǎn)(JC、JNC)、等于0跳轉(zhuǎn)(JZ)、不等于大于等于0跳轉(zhuǎn)(JPZ)、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書小于等于0跳轉(zhuǎn)(JMZ)等。4.2S7-300PLC編程4.2.1STEP7組態(tài)與編程軟件簡(jiǎn)介1、STEP7的硬件接口要求方式1:使用PC/MPI適配器，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的RS232口與PLC的MPI口的連接。方式2:在計(jì)算機(jī)上配置專用通信接口卡，如CP5611等，接口卡上提供MPI/PROFIBUS-DP接口，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC的連接。方式3:在PLC上配置以太網(wǎng)通信模塊，如CP343等，通過以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC之間的連接。2、STEP7的硬件組態(tài)硬件組態(tài)包括系統(tǒng)組態(tài)、CPU參數(shù)設(shè)置及模塊參數(shù)設(shè)置等。a)系統(tǒng)組態(tài)：從目錄中選擇硬件機(jī)架，并將所選模塊分配給機(jī)架中希望的插b)CPU的參數(shù)設(shè)置：可以設(shè)置CPU模塊的多種屬性。如啟動(dòng)特性、掃描監(jiān)視時(shí)間等。c)模塊的參數(shù)設(shè)置：可以對(duì)各模塊的可調(diào)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。4.2.2硬件組態(tài)與參數(shù)設(shè)置1、項(xiàng)目的創(chuàng)建使用SIMATICManager(項(xiàng)目管理器)中的新項(xiàng)目向?qū)?STEP7Wizart:NEWProject)來(lái)創(chuàng)建新項(xiàng)目。包括CPU模塊型號(hào)選擇、需要生成的邏輯塊(至少要生成作為主程序的組織塊OB1)、項(xiàng)目名稱等。2、項(xiàng)目的分層結(jié)構(gòu)在項(xiàng)目中，所有的組態(tài)數(shù)據(jù)及程序均在分層結(jié)構(gòu)中以對(duì)象的形式保存。第一層為項(xiàng)目，第二層為站(Station),站是硬件組態(tài)的起點(diǎn)。S7Program中包含：源文件(Soure)、塊(Block)和符號(hào)表(Symbols)。用戶編寫的各種程序以塊的形式存儲(chǔ)在塊對(duì)象內(nèi)?！癝7Program”文件夾是編寫程序的起點(diǎn)。3、項(xiàng)目創(chuàng)建的具體步驟(1)創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目點(diǎn)擊STEP7程序運(yùn)行畫面中的“file”菜單選項(xiàng)，選擇“new”選項(xiàng)，彈出以下畫面，在“name”里面輸入項(xiàng)目名稱ZHY,“type”類型選project,即建立一個(gè)新項(xiàng)目ZHY。WIRWjotignsWindovwHelpUsexprojects|Libraries]Multiprojectsl