電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC的實(shí)踐分析

馬淵

摘要：隨著科學(xué)的發(fā)展，電子信息的進(jìn)步，自動(dòng)化漸漸走進(jìn)人類的生活中，人類的生活水平也得到了進(jìn)一步的提升，數(shù)字化、智能化、現(xiàn)代化更受人們喜愛，電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用在PLC當(dāng)中主要是由感應(yīng)器件，PLC作為控制器以其受外界干擾小，普遍性高的特點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)被普遍運(yùn)用。本次設(shè)計(jì)以S7-200PLC作為邏輯控制器，旨在給人們生活帶來便捷、方便。設(shè)計(jì)采STEP7編軟件進(jìn)行程序的編寫，最后用組態(tài)王進(jìn)行畫面的仿真調(diào)試。

關(guān)鍵詞：PLC：自動(dòng)門;智能化

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）05-001 1-01

1PLC概述

由于自動(dòng)智能化發(fā)展越來越快，自動(dòng)化設(shè)備也越來越多，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新提高，所以控制裝置也不斷升級(jí)，而PLC作為新型控制器的代表，在工業(yè)控制中占有舉足輕重的位置。PLC運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)算，運(yùn)用通信技術(shù)進(jìn)行PLC與其他硬件或軟件的通信，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行PLC與設(shè)備之間的自動(dòng)控制。工業(yè)中運(yùn)用PLC，增強(qiáng)了工業(yè)方面生產(chǎn)的自動(dòng)化能力，它也成為評(píng)定自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)。由于它的使用很是廣泛，被譽(yù)為“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)”。

2電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用自動(dòng)門的PLC選型

$7-200的PLC由于其所占空間較小，被廣泛應(yīng)用檢測(cè)，監(jiān)測(cè)以及各種控制的場(chǎng)所。

這種PLC的優(yōu)點(diǎn)在于其無論是在獨(dú)立系統(tǒng)還是組網(wǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)中，都能方便高效的運(yùn)行，s7-200型PLc要比其他PLC性價(jià)比高很多。其CPU有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等類型，而且它們的中央處理器都是32位的，不同的CPU會(huì)有不同的參參數(shù)，本次系統(tǒng)選用的是s7-200系列的CPU22型號(hào)。它本身有8+@AA來配置數(shù)字量，6個(gè)點(diǎn)來配置輸出量，Rs485通信口1個(gè)，2個(gè)可以擴(kuò)展的口，并可以進(jìn)行連接，存儲(chǔ)空間6K字節(jié)。

3電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC自動(dòng)門的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1自動(dòng)門功能分析

本次設(shè)計(jì)主要面向各大商場(chǎng)、超市、酒店、醫(yī)院等人流密集的公共場(chǎng)所，因此本次設(shè)計(jì)應(yīng)該有安全方面和可靠方面的考慮，考慮各種因素，自動(dòng)門應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）手動(dòng)控制和自動(dòng)控制都應(yīng)在自動(dòng)門系統(tǒng)中展現(xiàn)出來。手動(dòng)開關(guān)門的方式更安全，維護(hù)性更強(qiáng)一些，所以設(shè)置手動(dòng)開關(guān)門的方式。為了方便維修，應(yīng)該有手動(dòng)控制開關(guān)門的方式和自動(dòng)控制開關(guān)門的方式。當(dāng)信號(hào)采集裝置檢測(cè)到信號(hào)區(qū)域有人或物體時(shí)，PLC執(zhí)行自動(dòng)開門動(dòng)作，當(dāng)檢測(cè)區(qū)域無人時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)關(guān)門動(dòng)作。（2）緊急停止。自動(dòng)門在工作中出現(xiàn)異常情況，停止按鍵被觸動(dòng)，自動(dòng)門即停止工作，以防止意外情況的發(fā)生。

3.2自動(dòng)門控制要求

（1）當(dāng)人處于感應(yīng)區(qū)內(nèi)，裝置感應(yīng)到信號(hào)，電機(jī)進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動(dòng)，處于開門狀態(tài)。開門限位開關(guān)被觸碰到，則動(dòng)作停止。（2）門開至最大后開始延時(shí)，10s后電機(jī)進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)，處于關(guān)門狀態(tài)，當(dāng)門接觸到關(guān)門的限位開關(guān)時(shí)，則動(dòng)作停止。（3）關(guān)門動(dòng)作時(shí)，感應(yīng)裝置再次感應(yīng)到信號(hào)，應(yīng)該馬上終止關(guān)閉，并且馬上開門。（4）再次開門直到最大限度觸碰開門限位開關(guān)，計(jì)時(shí)10S需從新開始，計(jì)時(shí)結(jié)束后進(jìn)行關(guān)門。（5）自動(dòng)門調(diào)至手動(dòng)控制時(shí)，能夠進(jìn)行手動(dòng)開門至最大限度，接觸到開門的限位開關(guān)后停止動(dòng)作。手動(dòng)控制門關(guān)閉至最小狀態(tài)直到接觸負(fù)責(zé)門關(guān)閉的限位按鈕，門終止運(yùn)動(dòng)。（6）自動(dòng)門在工作中出現(xiàn)異常情況，停止按鍵被觸動(dòng)，自動(dòng)門即停止工作，以防止意外情況的發(fā)生。

3.3自動(dòng)門的原理

本設(shè)計(jì)的構(gòu)成包括門體、感應(yīng)器件.PLC、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)皮帶。當(dāng)人或物體處于感應(yīng)區(qū)時(shí)，感應(yīng)器件會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)傳遞給PLC，通過程序來控制驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作，而自動(dòng)門要想工作必須經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置作用于傳動(dòng)裝置，進(jìn)而控制門的運(yùn)行。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

STEP 7-Micro/WIN是西門子PLC專用的程序編輯工具，它支持在Windows上使用，使用方面比較容易，極大方便了用戶，能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)，它可以在IL、LAD、FBD三種語言之間隨意切換。在使用這個(gè)軟件時(shí)，要XCPLC類型和通訊方式進(jìn)行配置，此軟件的編程界面是由多組網(wǎng)絡(luò)組成的，所以編程時(shí)可以按照網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程，這也使得編程變得簡單易懂，且有問題時(shí)容易快速找到問題的所在，快速修改。此軟件的主要功能有一下幾部分：

（1）在離線狀態(tài)可以編寫程序，也可以導(dǎo)人程序，并編輯修改程序。在計(jì)算機(jī)未與PLC連接的狀態(tài)下也可以完成基本功能。（2）在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，可以對(duì)PLC進(jìn)行操作，比女口可以將PLc存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀人電腦，可以供用戶查看，編輯。也可以將電腦中的程序?qū)懭隤Lc中。（3）在編寫程序時(shí)，就可以檢驗(yàn)程序的對(duì)錯(cuò)，可以提前解決編程出現(xiàn)的問題。經(jīng)過檢查后的梯形圖，會(huì)在有問題的地方自動(dòng)填充波浪線，且為紅色。程序經(jīng)過語法檢查后，在有問題的地方會(huì)有提示。（4）可以管理用戶的文檔，加密用戶的文檔。（5）可以設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)、運(yùn)行監(jiān)控等。

4.2編寫命令語言

在組態(tài)王畫面啟動(dòng)時(shí)，會(huì)運(yùn)行程序，在組態(tài)王畫面關(guān)閉時(shí)也要用程序來控制，而這個(gè)運(yùn)行的程序就是來控制畫面的命令語言。在工程瀏覽器界面用函數(shù)進(jìn)行程序的編寫。此次編寫的命令語言。在PLC中輸出端只用到了Q0.0和Q0.1，兩個(gè)輸出口即可滿足所有需求，極大節(jié)約了成本。系統(tǒng)中由傳感器來檢測(cè)是否有人，并將信號(hào)傳送至PJJc來進(jìn)行門的動(dòng)作，此動(dòng)作都是由程序來進(jìn)行控制的。同時(shí)系統(tǒng)也設(shè)置了緊急停止的操作方式，防止意外的發(fā)生。在本次的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)所有的需求全部實(shí)現(xiàn)。