基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27702基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例 1236921.1系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì) 1259571.2系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì) 2269401.3MCGS組態(tài)軟件的介紹 4160671.4系統(tǒng)程序仿真調(diào)試 7基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)要想正確工作，除有正確可靠的主電路和控制電路外，還要有配套的軟件來(lái)支持，相應(yīng)的控制軟件來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行正確的控制。1.1系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)針對(duì)基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)的控制要求以及系統(tǒng)的工作過(guò)程，先設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的工作流程圖，再根據(jù)流程圖來(lái)編寫出系統(tǒng)工作的梯形圖程序。系統(tǒng)的控制流程圖就下圖4-1所示：圖4-1基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作流程圖1.2系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)如果想要基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)正確、可靠的工作，除了應(yīng)該具有具體的控制電路外，還應(yīng)該要有相應(yīng)的軟件來(lái)控制、支持。這里根據(jù)上文所設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)的工作流程圖，應(yīng)用三菱PLC的編程軟件WORK2來(lái)進(jìn)行梯形圖程序的編寫設(shè)計(jì)，具體具體程序內(nèi)容以及講解如下：圖4-2基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖1當(dāng)旋開系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止旋鈕SA1時(shí)，X0接通，由其控制Y0輸出，同時(shí)置位M10，進(jìn)行開排氣閥的動(dòng)作同時(shí)置位Y2，也就是打開進(jìn)料閥控制。當(dāng)斷開旋鈕開關(guān)SA1時(shí)，X0的下降沿使輸出復(fù)位，即使系統(tǒng)停止。圖4-3基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖2當(dāng)進(jìn)料直至檢測(cè)器檢測(cè)到上液面時(shí)，X3動(dòng)作，這時(shí)復(fù)位排氣閥并控制繼電器M10和復(fù)位進(jìn)料閥Y2，置位M0開始進(jìn)行10秒延時(shí)控制。圖4-4基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖310秒延時(shí)結(jié)束后T0動(dòng)作，控制Y3氮?dú)忾y打開，開始輸入氮?dú)?，同時(shí)置位加熱爐，控制加熱爐電源Y5輸出，進(jìn)行加熱控制。圖4-5基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖4當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，X2動(dòng)作，這時(shí)置位M1，復(fù)位加熱輸出Y5，同時(shí)由M1控制T1定時(shí)器延時(shí)10秒，10秒延時(shí)結(jié)束后，置位M11控制打開排氣閥門。圖4-6基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖5當(dāng)排氣閥打開后，爐內(nèi)壓力隨即下降，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，X4就斷開，由X4的下降沿控制Y4置位，即打開泄放閥，進(jìn)行排液。當(dāng)液面達(dá)到設(shè)定的下液面時(shí)，X1斷開，其下降沿控制復(fù)位泄放閥和打開排氣閥門，排氣閥門控制輸出。圖4-7基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)工作梯形圖6以上就是所有的梯形圖程序，這些程序完成了該系統(tǒng)所有的控制要求。1.3MCGS組態(tài)軟件的介紹MCGS組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)可歸納為：1.本質(zhì)簡(jiǎn)單，理解起來(lái)簡(jiǎn)單容易，使用方便；1.功能完善，為設(shè)計(jì)規(guī)劃提供方便；1.延遲低（實(shí)時(shí)性），且能夠同時(shí)處理兩個(gè)或兩個(gè)以上的處理機(jī)（并行性）；1.可以建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便使用者分步組態(tài)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)作；5.功能強(qiáng)大，能夠快速構(gòu)建出各種復(fù)雜的動(dòng)畫頁(yè)面；6.能夠讓使用者自由控制系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程；7.MCGS主要功能部件以構(gòu)成形式來(lái)構(gòu)造。不同的構(gòu)造有著不同的功能且各自獨(dú)立，三種基本類型的構(gòu)件完成MCGS系統(tǒng)的三大方面的所有工作；8.MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理。使用這個(gè)軟件時(shí)，使用者只需要通過(guò)簡(jiǎn)單組態(tài)就可建造出自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，十分便捷方便。另外，組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。綜上所述，加熱反應(yīng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就選用了MCGS進(jìn)行組態(tài)。具體過(guò)程如下：首先是選擇觸摸屏頁(yè)面，這里選擇的是TPC1162Hi。圖4-8系統(tǒng)組態(tài)選擇頁(yè)面下圖為加熱反應(yīng)爐控制系統(tǒng)總畫面的組態(tài)。圖4-9系統(tǒng)組態(tài)仿真總界面系統(tǒng)變量的設(shè)計(jì)。圖4-10系統(tǒng)組態(tài)變量設(shè)計(jì)頁(yè)面1.4系統(tǒng)程序仿真調(diào)試在設(shè)計(jì)出基于PLC的自動(dòng)反應(yīng)爐控制系統(tǒng)的梯形圖以及程序指令之后，我們還應(yīng)該需要驗(yàn)證檢測(cè)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的梯形圖程序的正確與否，這里利用的是work2軟件所自帶的仿真功能來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)程序進(jìn)行仿真調(diào)試，把不合理不正確的部分進(jìn)行必要的修改，使程序達(dá)到這個(gè)設(shè)計(jì)要求的所有功能，具體的仿真過(guò)程如下所示：圖4-11梯形圖仿真調(diào)試圖1仿真1，旋開啟動(dòng)旋鈕，系統(tǒng)啟停旋鈕X0動(dòng)作，于是系統(tǒng)指示燈Y0開始輸出，即系統(tǒng)啟動(dòng)。同時(shí)由M10控制Y1排氣閥打開，進(jìn)料閥Y2輸出，即開始進(jìn)料。圖4-12梯形圖仿真調(diào)試圖2仿真2，進(jìn)料閥Y2輸出，當(dāng)液面上升到設(shè)定的上液面X3時(shí)，關(guān)閉排氣閥Y1以及進(jìn)料閥Y2,也就是復(fù)位Y1和Y2的輸出，同時(shí)進(jìn)行10秒的延時(shí)計(jì)時(shí)。圖4-13梯形圖仿真調(diào)試圖3仿真3，10秒延時(shí)結(jié)束后，即置位氮?dú)忾yY3，也就是開啟氮?dú)忾yY3。圖4-14梯形圖仿真調(diào)試圖4仿真4，當(dāng)?shù)獨(dú)馓砑拥揭欢ǔ潭?，爐內(nèi)的壓力上升到給定值時(shí)，X4動(dòng)作，這時(shí)關(guān)斷氮?dú)忾yY3，送料過(guò)程即結(jié)束，開始進(jìn)行下一步加熱反應(yīng)控制，即加熱爐電源Y5輸出，反應(yīng)爐加熱輸出。圖4-15梯形圖仿真調(diào)試圖5仿真5，當(dāng)加熱的溫度到達(dá)給定值時(shí)，X2動(dòng)作，這時(shí)加熱爐電源Y5復(fù)位，即加熱電源斷電，同時(shí)T1開始進(jìn)行10秒延時(shí)計(jì)時(shí)。圖4-16梯形圖仿真調(diào)試圖6仿真6，當(dāng)10秒時(shí)間結(jié)束后，打開泄放閥Y4和排氣閥Y1,即Y1、Y4輸出，進(jìn)行爐內(nèi)泄放和排氣。圖4-17梯形圖仿