PLC程序控制流程圖范例

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1 引言 目前 可編程序控制器 簡稱 PLC 由于具有功能強 可編程 智能化等特點 已成為 工業(yè)控制領(lǐng)域中最主要的自動化裝置之一 它是當(dāng)前電氣程控技術(shù)的主要實現(xiàn)手段 用 PLC 控 制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式 可簡化接線 方便調(diào)試 提高系統(tǒng)可靠性 觸摸屏是專為 PLC 應(yīng)用而設(shè)計的一種高科技人機界面產(chǎn)品 由于操作簡便 界面美觀 節(jié)省控制面板空間 性價比高和人機交互性好等優(yōu)點 近年來已越來越多地被應(yīng)用于工業(yè)控制 等領(lǐng)域 本文利用 PLC 和觸摸屏技術(shù)研制了水位傳感器測試系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要用于進行洗衣機用 水位傳感器的質(zhì)量檢測 整個系統(tǒng)實現(xiàn)簡單 穩(wěn)定性好 自動化程度高 代替了以前的純手動 操作 較好地滿足實際生產(chǎn)的要求 提高了生產(chǎn)效率 2 系統(tǒng)控制原理及要求 洗衣機用水位傳感器的工作原理是將水位高度的變化轉(zhuǎn)換成傳感器內(nèi)部膜片上壓力的變化 從而導(dǎo)致傳感器輸出電感 L 的變化 將水位傳感器輸出電感與外部電路組成 LC 振蕩電路 就 可將電感的變化轉(zhuǎn)換成振蕩頻率的變化 不同的水位高度通過水位傳感器可以產(chǎn)生不同的振蕩 頻率 最后通過檢測振蕩頻率與水位高度的對應(yīng)關(guān)系 就可實現(xiàn)水位傳感器的質(zhì)量檢測 圖 1 控制系統(tǒng)原理框圖 圖 1 為控制系統(tǒng)原理框圖 測試系統(tǒng)要求能在不同的水位高度時 準(zhǔn)確測量出由水位傳感 器組成的振蕩電路的振蕩頻率 水位高度和振蕩頻率的測量精度要求較高 因此 對測試系統(tǒng) 的要求較高 作為主電機的直流電動機由 PLC 進行控制 電機實現(xiàn) PID 調(diào)速 電機的輸出通過減速機 構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)相連 最后帶動細(xì)鋼管在水箱中上下移動來按檢測要求控制管內(nèi)水位高度的準(zhǔn)確 變化 通過編碼器實現(xiàn)水位高度變化的實時檢測 頻率的實時檢測由 PLC 的高速計數(shù)器來完成 控制命令的輸入接 PLC 的輸入端 PLC 的輸出端接執(zhí)行繼電器和工作狀態(tài)指示燈等 系統(tǒng)中采用觸摸屏作為人機界面 顯示操作畫面 進行參數(shù)修改和指令輸入 通過觸摸屏 可實現(xiàn)水位上升 下降高度等參數(shù)的設(shè)定和修改 實現(xiàn)實際水位高度變化 輸出振蕩頻率和總 產(chǎn)量等的實時顯示等 并可對工作進程進行實時監(jiān)控 3 控制系統(tǒng)硬件組成 根據(jù)水位傳感器測試系統(tǒng)的工藝特點和控制要求 本系統(tǒng)選用三菱公司的 FX1N 24MR 基 本型 PLC 共有 24 點輸入輸出 其中 14 個輸入點 10 個繼電器輸出點 其環(huán)境溫度 抗沖 擊 抗噪聲等性能指標(biāo)均能滿足要求 圖 2 為 PLC 控制系統(tǒng)硬件接線圖 輸入 X0 X1 為編碼器的 A B 相輸出脈沖信號 X3 為振蕩頻率信號 X4 X14 為按鈕 選擇開關(guān) 限位開關(guān)和計數(shù)開始等信號 輸出 Y0 Y7 分 別控制繼電器 信號指示燈等 圖 2 控制系統(tǒng)硬件接線圖 水位高度的測量主要是通過編碼器來完成 編碼器的 A B 相可向可編程序控制器的高速 計數(shù)端發(fā)出脈沖 并通過高速計數(shù)器 C251 獲得該脈沖的計數(shù)值 當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時 高速計數(shù) 器的計數(shù)值就會不斷累加 通過傳動機構(gòu)的合理設(shè)置 每個脈沖對應(yīng) 0 25mm 的水位高度變化 通過編程計算 可以算出實際水位高度的變化 振蕩信號頻率的測量可利用 PLC 的高速計數(shù)器 C253 完成 通過編程 可以利用高速計 數(shù)器 C253 在規(guī)定的時間內(nèi) 如 3s 對振蕩信號的脈沖數(shù)進行計數(shù) 并將計數(shù)值取出并放在數(shù) 據(jù)存儲器 D0 中 那么將 D0 中的值除以 3 所得的值就是所要測量的振蕩頻率的大小 觸摸屏選用臺灣生產(chǎn)的性價比較高的 PWS6600S 配備有 5 7 英寸高清晰度液晶顯示屏 分辨率為 320 240 通過一個 RS232 串口與 PLC 實現(xiàn)串行通訊 支持靜態(tài)文字控件 支持 on off 按鈕 數(shù)值輸入 畫面按鈕 數(shù)值顯示 狀態(tài)指示燈控件等動態(tài)對象 支持中文顯示 當(dāng)在靜態(tài)文字控件中指定變量時 觸摸屏能夠在屏幕上實時顯示與之相連的 PLC 中的變 量值 這給工作人員實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控和狀態(tài)檢測提供了較大的方便 當(dāng)操作人員觸摸數(shù)值輸入控件時 PWS6600S 自動彈出虛擬數(shù)字鍵盤 包括 0 9 等數(shù)字 和清空 取消 刪除和確定等 輸入數(shù)字后按取消鍵取消可輸入值 按確定鍵確定輸入 虛擬 數(shù)字鍵盤消失后 控件中的數(shù)字也就成為輸入值 相應(yīng)的 PLC 中對應(yīng)變量也隨之改變 當(dāng)操作人員觸摸 on off 按鈕 畫面按鈕 狀態(tài)指示燈和數(shù)值顯示等控件時 PWS6600S 可 以觸發(fā)按鈕按下 按鈕彈起 畫面切換 狀態(tài)顯示和數(shù)值顯示等事件 操作人員可以進行清除 數(shù)據(jù) 改變工作模式 選擇屏幕畫面等工作 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件包括 PLC 控制軟件和觸摸屏軟件兩部分 PLC 具有豐富的編程指令 軟件設(shè)計環(huán)境良好 可采用梯形圖 LD 順序功能圖 SFC 和指令表 IL 等基本的編程語言 本系統(tǒng)采用梯形圖編程 編程軟件為 FXGP 先 利用計算機 PC 進行編程和調(diào)試 調(diào)試成功后通過接口電纜將控制程序下載到 PLC 中 PLC 程序主要包括主程序和分段上升 分段下降子程序等 其中分段上升 分段下降子程 序主要是使細(xì)鋼管按測試要求分七段進行上升和下降 以便測試不同水位高度時傳感器輸出的 頻率大小 從而判斷水位傳感器的質(zhì)量好壞 圖 3 為 PLC 程序控制流程圖 圖 3 PLC 程序控制流程圖 PWS6600S 觸摸屏畫面由專用支持軟件 ADP6 0 進行設(shè)計組態(tài) 先在個人計算機上用該軟 件設(shè)計窗口 菜單 按鈕等界面 設(shè)計完成后通過 RS232 串行口將程序下載至 PWS6600S 觸 摸屏內(nèi)存中 由 PLC 對觸摸屏狀態(tài)控制區(qū)和通知區(qū)進行讀寫達(dá)到兩者之間的信息交互 PLC 讀觸摸屏狀態(tài)通知區(qū)中的數(shù)據(jù) 得到當(dāng)前畫面號 而通過寫觸摸屏狀態(tài)控制區(qū)的數(shù)據(jù) 強制切 換畫面 觸摸屏加電后就進入設(shè)計畫面 通過觸摸屏按鈕可顯示和修改 PLC 數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù) 實現(xiàn)與 PLC 的通訊 整個畫面由兩部分組成 一部分為顯示畫面 主要包括系統(tǒng)畫面 測試系統(tǒng)的運行狀態(tài) 水位高度顯示 振蕩頻率輸出 顯示每天的總產(chǎn)量等畫面 如圖 4 所示 另一部分為參數(shù)設(shè)定 畫面 主要用來設(shè)定工作模式 水位分段上升 下降的數(shù)值等 如圖 5 所示 由于 PWS6600S 觸摸屏具有較強的人機交互功能 以及簡便的操作特性 簡潔的界面和 高可靠性 因此得到了較好的使用效果 5 結(jié)束語 將 PLC 和觸摸屏技術(shù)應(yīng)用于水位傳感器檢測系統(tǒng) 使操作更加簡便 速度 水位高度可 按測試要求進行控制 極大地提高了系統(tǒng)的可靠性和工作效率 控制精度高 操作性強 并可 通過觸摸屏觀察 PLC 內(nèi)部的工作情況和現(xiàn)場工況 核定相關(guān)參數(shù) 操作靈活 方便 本系統(tǒng)成功開發(fā)以來 已先后在多家為洗衣機生產(chǎn)廠家配套的水位傳感器生產(chǎn)廠家投入使 用 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 經(jīng)濟效益十分明顯 同時 因其操作簡單 實用性強 數(shù)據(jù)可實時監(jiān)控等 特點 受到用戶的普遍好評