毕业设计（论文）-PLC分拣机图书分拣系统软件设计.doc

北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 1 北京邮电大学世纪学院北京邮电大学世纪学院 毕业设计毕业设计( (论文论文) ) 题 目 分拣机图书分拣系统软件设计 学生姓名 xxx 学 号 所在系（院） 电子与自动化系 专业名称 电子科学与技术 年 级 3 指导教师 职 称 2010 年 3 月 日 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 2 北京邮电大学世纪学院北京邮电大学世纪学院 毕业设计（论文）诚信声明毕业设计（论文）诚信声明 本人声明所呈交的毕业设计（论文） ，题目 分拣机包裹分拣系统软件设 计 是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中 特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期： 毕业设计（论文）使用权的说明毕业设计（论文）使用权的说明 本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包 括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可 以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；学校可允许论文被查阅 或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以 公布学位论文的全部或部分内容。 本人签名： 日期： 指导教师签名： 日期： 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 3 题目题目 分拣机图书分拣系统软件设计 摘要摘要 自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道 口组成。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣 信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主 的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如 可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、 高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这 些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。 本设计通过对分拣机图书分拣功能的了解，硬件接线的熟悉，选取了西门 子 s7-200 进行了软件设计，实现分拣机图书分拣系统的功能，并且通过在实验 室的调试，验证了包裹分拣功能的要求。 关键词 自动分拣系统 分拣信号 西门子 plc 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 4 titletitle parcel sorting machine sorting system software design abstractabstract automatic sorting system control devices generally, classification unit, conveyor and sorting crossing composition. the role is to identify the control device, receiving and processing of sorting signals, sorting signals according to the requirements of directives classification device, according to the types of products, goods delivery by location or category of goods by shippers automatic classification. these requirements can be sorted in various ways, such as by bar code scanning, color code scanning, keyboard input, weight detection, speech recognition, a high degree of detection and shape recognition, etc., input to the sorting control system to, based on the sorting signal to judge, to decide a particular sort of goods which enter the crossing of the. the design of fenjianji book sorting through the function, the hardware connection, familiar with siemens s7-200 for software design, realizing the function of the system fenjianji book sorting through the laboratory and testing, and verifies the parcel sorting function requirement. keywordskeywords auto-sorting system sorting singal siemens plc 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 5 目目 录：录： 毕业设计说明书中文摘要.1 毕业设计说明书外文摘要.2 第一章前言.6 1.1 该系统在实际中的应用场合.7 1.2 该研究的目的、意义.7 1.3 国内外研究现状及发展趋势7 第二章 分拣机图书分拣系统的工作过程及控制要求.7 2.1 工作过程 8 2.1.1 分拣机构造10 2.1.2 图书分拣系统的工作过程.12 第三章 分拣机图书分拣系统的主要设备及元器件.12 3.1 plc12 3.1.1 plc 在控制中的应用特点16 3.2 主要设备 16 第四章 分拣机图书分拣系统的工作流程图及编程.18 4.1 图书分拣系统的工作流程图.18 4.2 图书分拣系统的编程.21 4.3 图书分拣系统接线与调试.26 第五章 结论 27 参考文献27 致谢29 附录30 翻译32 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 6 第一章 前言 1.1 该系统在实际中的应用场合 分拣作业是物流配送中的一个关键环节，它指的是依据顾客订货要求或配 送中心送货计划，迅速、准确地将商品从储位或其他区域拣出，并按照一定方 式进行分类、集中，等待配装送货的作业过程。分拣是配送中心作业中最繁锁、 工作量最大的环节，也是配送中心作业系统的核心。这些最基本的设备目前都 是采用可编程控制器（plc）进行控制，可以说，plc 技术的先进与否是衡量一 个国家工业的重要参数。 1.2 该研究的目的、意义 经过多年的发展，自动分拣系统已日渐成熟。但同样有着以下问题： 1、一次性投资巨大：自动分拣机系统建设短则 4050 米,长则 150200 米。 并且自动分拣机系统一般都建在自动主体仓库中，因此还要建造 3、4 层楼高的 立体仓库。这种巨型投入需要 10、20 年才能收回。 2、对商品外包装要求高：自动分拣机只适于分拣底部平坦且具有刚性的包装 规则的商品。袋装商品、包装底部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损 这些都不能使用普通的分拣机进行分拣，并且对商品的长度，重量，薄厚都 有特定的要求。 自动分拣系统目前在 国外同行业技术比较成熟，但建设成本和维护成本 较高且维护不能及时到位。而国内同行业对物流配送中心的建设也在摸索过程 中，都不够成熟；国内的应用水平，只有在邮政物流系统中应用较好，而其 他行业并不理想。因此对其他物流系统的研究及其设备开发，都是有重要意 义的。不及节约了企业人力资源，而且对物流产业也作出了很大贡献。 1.3 国内外研究现状及发展趋势 最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统，通过人工搜索、搬运货物来 完成货物的提取。书面制作、查找、人工分拣浪费了巨大的人力物力，作业效 率低下。随着科学技术的飞速发展，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机 械设备，计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。虽然在 多数的分拣系统中，某些作业环节还需要有人工的参与，但作业强度已越来越 小，完全由机械完成分拣作业的自动分拣系统也应运而生。机械化、自动化、 智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。 现代物流配送中，高科技的 应用为作业效率和质量的提高提供了坚实的技术保证。现代化的分拣系统逐渐 成为物流机械化系统、信息系统以及管理组织系统的有机组合。物流机械化系 统主要是各种物流设备的有效组合和配置，信息系统是分拣信息和控制信息等 流动的载体，管理组织系统负责设备、人员的调度，控制系统总体的运作模式。 计算机控制技术、信息技术以及物流自动化机械成为现代分拣系统的重要组成 部分国外的物流配送中心倾向于采用自动化程度很高的分拣系统。而在我国， 由于物流业起步晚，分拣系统中人工作业的比例也较高。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 7 第二章 分拣机图书分拣系统的工作过程及控制 要求 2.1 工作过程 1 号模块为图书自动供件机，采用皮带勾块推动图书分离的方式实现等节距分 离； 2 号模块为条烟自动供件机，采用链条勾块推动条烟的方式实现分离； 3 号模块为周转箱满盒输出口； 4 号模块为周转箱空盒喂入口； 5 号模块为周转箱自动取出/喂料机； 6 号模块为自循环输入口，按照计数光电管对应的技术和 plc 同步控制信号实 现插入式供件； 7 号模块为自循环中简段； 8 号模块为自循环输出口，6、7、8 号模块共同组成自循环回路，自循环物品应 选用底面平整的盒类纸箱； 9 号模块为图书输出口； 10 号模块为条烟和拒识物品输出口，是以电动滚筒为动力的滚筒输送机，在该 输送机的邻近滑块分拣机端是接货位，存放周转箱，当周转箱装满时会自动送 出并被交叉带小车接走，当交叉带小车返回空箱时，会自动接回空箱，送至接 货位； 11 号为滑块分拣机，能按照条码扫描器的读取结果进行路向分拣，可实现图书、 条烟和自循环回路三个路向的分拣； 滑动分拣机 空箱输出口 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 8 12 号模块为供件汇合线，由一条平面皮带输送机构成，实现图书、条烟和自循 环物品的三路汇合，汇合时的物品间距由计数光电管和相关 plc 同步程序控制； 13 号模块为电气和 plc 控制箱，整机的低压电器、启闭开、plc 控制器均安装 于此。 2.1.2 图书分拣系统的工作过程 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 9 分拣机图书分拣系统是由 6 号自循环输入口、7 号自循环中简段、8 号自循 环输出口、11 号滑块分拣机构成。6、7、8 号模块共同组成自循环回路，自循 环物品应选用底面平整的盒类纸箱。 6 号模块为自循环输入口，按照计数光电管对应的技术和 plc 同步控制信号实 现插入式供件； 7 号模块为自循环中简段； 8 号模块为自循环输出口，6、7、8 号模块共同组成自循环回路，自循环物品应 选用底面平整的盒类纸箱； 11 号为滑块分拣机，能按照条码扫描器的读取结果进行路向分拣，可实现图书、 条烟和自循环回路三个路向的分拣； 第三章 分拣机图书分拣系统的主要设备及元器件 3.1 plc plc 是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。根据选 择传送分检要求可编程控制器必须具有高数计数器，又因为其控制的电机是双 向运行的，考虑实验室的设备配置情况。综合考虑后，本设计选择了德国西门 子公司生产的 s7-200 系列机。s7-200 系列机具有体积小，功能较强，价格便宜， 使用灵活、方便等优点。plc 代替了原来的交流接触器控制，通过 plc 与交流 接触器的优缺点比较可以发现 plc 控制的种种优点。 3.1.1 plc 在控制中的应用特点 plc 控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 10 可靠性:对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。plc 有较 高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生 操作的错误。 易操作性。plc 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容 易等特点，一般不易发生操作的错误。操作方便对 plc 的操作包括程序输入和 程序更改的操作。大多数 plc 采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少 提供了输入信息的显示，对大中型的 plc，编程器采用了 crt 屏幕显示，因此， 程序的输入直接可以显示。 灵活性。plc 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模 块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。 3.2 主要设备 图书分拣系统主要由 9 台滚筒输送机电机组成，品牌：astero；型号： h403；技术参数：220v,0.23a,1200r/min,1.3uf。构成一个自循环过程。 plc 编程技术: 一个程序块由可执行代码和注释组成。可执行代码有主程序和若干个子 程序或者中断服务程序组成。可执行代码被编译并下载到s7-200 中，而 程序注释不会被下载。你可以使用这些组件（主程序、子程序和中断服务程 序）来结构化你的控制程序。 以下例子程序包括一个子程序和一个终端服务程序。该例子程序使用一 个定时中断，每 100ms 读一次模拟量输入值。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 11 3 3. .1 1. .1 1 主主程程序序 主程序包括控制应用的指令， s7-200 在每一个扫描周期中顺序执行 这些指令。主程序也被表示为ob1. 3 3. .1 1. .2 2 子子程程序序 子程序是应用程序中的可选组件。只有被主程序、中断服务程序或者其 他子程序调用时，子程序才会执行。当你希望重复执行某项功能时，子程序 是非常有用的。与其在主程序中的不同位置多次使用相同的程序代码，不如 将这段程序写在子程序中，然后在主程序中需要的地方调用。调用子程序有 几个优点： 用子程序可以减少程序的长度 由于代码从主程序中移出，因而用字程序可以缩短程序扫描周期。 s7-200 在每个扫描周期中处理主程序的代码，不管代码是否执行。而 子程序只有在被调用时， s7-200 才会处理其代码。在不调用子程序 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 12 时，s7-200 不会处理其代码。 用子程序创建的程序代码是可传递的。你可以在一个子程序中完成 一 个独立的功能，然后将它复制到弄一个应用程序中而无需作重复工作。 提提示示 在子程序中使用 v 存储器地址会限制它的可移植性。因为一个程序对 于 v 存储器地址的分配有可能与另一个程序对其分配有冲突。相比之下，在 子程序中的所有变量地址都是用局部变量 (l 存储器)，会使子程序有极高 的可移植性。因为当子程序使用局部变量时，子程序与程序的其他部分之间 不会有地址冲突。 3 3. .1 1. .3 3 中中断断服服务务程程序序 中断服务程序是应用程序中的可选组件。当特定的中断事件发生时，中 断服务程序执行。你可以为一个预先定好的中断事件设计一个中断服务程序。 当特定的事件发生时， s7-200 会执行中断服务程序。 中断服务程序不会被主程序调用。你将一个中断服务程序与一个中断事 件相关联。只有每次中断事件发生时， s7-200 才会执行中断服务程序。 提提示示 因为无法预测合适会产生中断，所以应考虑尽量限制中断服务程序和程 序中其他部分所使用的变量个数。 使用中断服务程序中的局部变量，可以保证中断服务程序只使用临时存 储器，并且不会覆盖程序中其他部分使用的数据。为了保证主程序与中断服 务程序正确地共享数据，你可以使用许多编程技巧。 3 3. .2 2 理理解解程程序序编编辑辑器器中中使使用用的的惯惯例例 step7-micro/win 在所用程序编辑器中使用一下惯例： 在符号名前加 （var1）表示该符号为局部变量。 在 iec 指令中%表示直接地址。 操作数符号 “?”或者“?”表示需要配置操作数。 lad 程序被 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 13 分为程序段。一个程序段是按照顺序安排的以一个完整电路的形式 连接在一起的触点、线圈和盒，不能短路或者开路，也不能有能流 倒流的现象存在。 step7-micro/win 允许称为 lad 程序中的每一 个程序段加注释。 fbd 编程同样使用程序段的概念和允许注释程序。 stl 程序不用分段，但是你可以用关键词network 将程序分段。 3 3. .2 2. .1 1 l la ad d 编编辑辑器器中中使使用用的的惯惯例例 在 lad 编辑器中，你可以使用 f4、f6 和 f9 来快速输入触点、盒和线 圈指令。 lad 编辑器使用以下惯例： 符号“ ”表示开路或者徐傲能流连接。 符号“”表示指令输出能流，可以级联或串联。 符号“”表示你可以使用能流。 3 3. .2 2. .2 2 f fb bd d 编编辑辑器器中中使使用用的的惯惯例例 在 fbd 编辑器中，你可以使用 f4、f6 和 f9 来快速输入 and、or 和盒 指令。fbd 编辑器使用一下惯例： 在 en 操作数上的符号 “ ”表示能流或者操作数指示器。它 也可用于表示开路或者需要能流连接。 符号“”表示指令输出能流，可以级联或串联。 符号“”和“insertsubroutine。 使 eno=0 的错误条件： 0008（超过子程序嵌套最大限制） 0006（间接寻址） 在主程序中，可以嵌套调用子程序（在子程序中调用子程序） ，最 多嵌套 8 层。在终端服务程序中，不能起嵌套调用子程序。 在被中断服务程序调用的子程序中不能再出现子程序调用。递归调用 （子程序自己调用自己）不被禁止使用，但使用时应慎重。 4.2.1 图书分拣处理 本本程程序序中中用用到到的的指指令令及及简简介介 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 19 比比较较指指令令 数数值值比比较较 比较指令用于比较两个数值： in1=in2 in1=in2 in1in2 in1in2 字节比较操作数是无符号的。 整数比较操作数是有符号的。 双子比较操作数是有符号的。 实属比较操作数是有符号的。 对于 lad 和 fbd：当比较结果为真时，比较指令使能点闭合（lad） 或者 输出接通（ fbd） 。 对于 stl：当比较结果为真时，将栈顶位值1。 当你使用 iec 比较指令时，你可以使用各种数据类型作为输入，但是， 两个输入的数据类型必须一致。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 20 顺顺控控继继电电器器（ scr）指指令令 装载 scr 指令将 s 位的值装载到 scr 和逻辑堆栈中 scr 堆栈的结果值决定是否执行scr 程序段 scr 传输指令将程序控制权从一个激活的scr 段传递到另一个 scr 段，同时使下一个将要执行的程序段的s 位置位 在 scr 指令执行时，复位当前激活的程序段的s 位并不会影响 s 堆 栈 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 21 增增计计数数器器指指令令 增增计计数数器器 增计数指令（ ctu）从当前计数值开始，在每一个（ cu）输入状态从 低到高是递增计数。当 cxx 的当前值大于等于预置值 pv 时，计数器位 cxx 置位。当复位端（ r）接通或者执行复位指令后，计数器被复位。当 它达到最大值（ 32,767）后，计数器停止计数。 stl 操操作作 复位输入：栈顶。 计数输入：其值被装载在第二个堆栈中。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 22 定定时时器器指指令令 接通延时定时器 有记忆的接通延时定时器 接通延时定时器 (ton)和有记忆的接通延时定时器在使能输入接通 时计时。定时器好决定了它的分辨率。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 23 分分支支控控制制 一个顺序控制状态流必须分成两个或多个不同分支控制状态流，当一个控制状态流 分离成多个分支时，所有的分支控制状态流必须激活。 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 24 助记符 输入 输入器件代码输入备注 光电管g02i0.0图书供应计数 输出 马达输出标志位备注 m12q1.3m3.3图书满箱输出马达 寄存器 程程序序v vm mt tc c备备注注 图书装箱处理 c1图书循环计数 1 m6.7t47 梯形图程序如下： 图书通过光电管，光电管闭合与断开。增计数指令（ctu）从当前计数值 开始。在每一个（ cu）输入状态从低到高递增计数。光电管断开时为低电 压，图书通过光电管时，光电管闭合为高电压 。当c1当前值大于等于预 设值pv时（此设计中， pv值为10本） ，计数器位 c1置位。当复位端（ r） 接通或者执行复位指令后，计数器停止。 当图书装满 10 本后（即满箱），扫描 c1 位置 m6.7,从而在扫描中激活状 态 1（m6.7 激活） ，对 m6.7 进行指令执行 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 25 在 m6.7 激活后，定时器 t47 启动。定时器计时 5s（当定位器达到预设时 间时，定位器断开，并且停止定位器当前值）t47 控制 m3.3，m6.7 在定时器 5s 后，扫描对 m3.3 进行指令执行，对 t47 和 m6.7 执行复位指 令。即定时器当前数值定位 0 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 26 程序解释 此程序是在图书通过汇合申机后计数，达一定数量(10 本)后，满箱处 理，定时器开， 5s 钟后 恢复初始状态，如此循环。 network 5: 图书供应计数 network 6：当图书数量满十后，满箱处理 network 7：满箱处理后，定时器开是定时5s network 8：5s 钟后系统恢复图书计数前的状态 4.3 图书分拣系统接线与调试 经过在实验室对图书分拣系统的接线，以及对该系统软件的调试。 该设计对于分拣机图书分拣系统调试成功 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 27 第五章 结论 通过这段时间的程序编写，调试，选择设备，然后把各种元器件正确合 理的连接到 plc。对西门子 s7-200 有了较深的了解。 基本达到设计要求的 功能，即对 图书进行分拣。设计中也遇到很多的问题， 在这过程中遇到了 不少困难和问题，经过 宫老师的悉心指导，通过查询各种资料文献，参考 相关的设计或是毕业论文，当做参考和建议，帮助解决困难和问题。 致谢致谢 在毕业设计的过程中中，课题的顺利进行是与我的指导老师宫香山给予的指导和帮助 分不开的。导师不仅在实际的调试过程中给予细心的指导，同时也教会了我更多处理问题 的方法，为我以后的工作打一下了良好的基础。在整个论文工作即将结束之际，在此向导 师表示我最真诚的感酬!同时特别感谢李冠群老师,宫香山老师在论文方面提出宝贵意见， 感谢导师们在毕业设计期间给予的理论指导和建议。感谢本专业的同学们，和他们探讨学 习中的问题及生活方面的心得都使我受益匪浅。在课题研究期间，和同组同学在课题方面 进行很多讨论，非常感谢他们! 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 28 翻译： 设计一个微型 plc 系统的指导原则 设计一个微型 plc 系统有许多设计方法。以下这些通用的指导原则适用于许多 设计项目。当然，您所 在公司的规程和您在培训中接受的实践经验是必须遵循的。 分解控制过程或者机器 将您的控制过程或者机器分解成相互独立的部分。分解决定了控制器之间的界 限，并将影响功能描述 和资源的分配。 创建功能说明 写出过程或者机器每一部分的操作描述。包括下列主题：i/o 点、操作的功能 描述、在允许每个执行器 (例如螺线管、电机和驱动器)动作之前必须达到的状态、关于操作员界面的描 述以及与过程或机器其 他部分相连的任何接口的描述。 安全电路的设计 识别要求设计硬件安全线路的设备。控制设备在不安全的条件下出现故障，会 造成不可预料的启动或 者机器操作的变化。在不可预料或者不正确的机器操作会造成人身伤害或严重 的财产损失的场合，应 该考虑采用独立于 s7-200 的机电超驰控制来防止不安全的操作。在设计安全 电路时，应考虑以下 几点： _ 识别有可能不合适或者不可预料操作有可能会造成危害的执行机构。 _ 识别确保操作不发生危害的条件，并决定如何独立于 cpu 来检测这些条件。 _ 识别上电或断电时，cpu 和 i/o 对过程有何影响，识别错误何时被检测出来。 这个信息只能用于 常规的和可以预料的异常操作，不能用于保障安全的目的。 _ 设计独立于 cpu 的手动或机电超驰控制来阻止危险的操作。 _ 向 cpu 提供独立电路的状态信息，便于程序和操作员界面得到需要的信息。 _ 识别其他与过程安全操作相关的安全要求。 指定操作员站 根据功能描述的要求建立操作员站的组态图。包括如下内容： _ 与过程或者机器有关的每个操作员站的位置总图。 _ 操作员站 _ 与 cpu 或扩展模块有关的电气图 读取输入 数字量输入： 每个扫描周期从读取数字量输入的当前值开始，然后将这些值写 入到过程映像输入寄 存器。 模拟量输入：除非启用了模拟量输入过滤，否则，s7-200 在正常扫描周期中不 更新来自扩展模块的模 拟量输入。模拟量滤波会使您得到较稳定的信号。可以启用每个模拟量输入通 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 29 道的滤波功能。 当您启用了模拟量输入滤波功能后，s7-200 会在每一个扫描周期刷新模拟量、 执行滤波功能并且在 内部存储滤波值。当程序中访问模拟量输入时使用滤波值。 如果没有启用模拟量输入滤波，则当程序访问模拟量输入时，s7-200 都会直接 从扩展模块读取模 拟值。 在每次扫描期间，cpu224xp 的 aiw0 和 aiw2 模拟量输入都会读取模-数转换器 生成的最新值，从而 完成刷新。该转换器求取的是均值(sigma-delta)，因此通常无需软件滤波。 提示 模拟量滤波会使您得到较稳定的信号。在模拟量输入信号随时间变化缓慢时使 用模拟量输入滤波。 如果信号变化很快，不应该选用模拟量滤波。 不要对在模拟量字中传递数字信息或者报警指示的模块使用模拟量输入滤波。 对于 rtd、tc 和 asi 主站模块，不能使用模拟量输入滤波。 执行程序 在扫描周期的执行程序阶段，cpu 从头至尾执行应用程序。在程序或中断程序 的执行过程中，立即 i/o 指令允许您直接访问输入与输出。 如果在程序中使用子程序，则子程序作为程序的一部分存储。当由主程序、另 一个子程序或中断程序 调用时，则执行子程序。从主程序开始时子程序嵌套深度是 8，从中断程序开 始时子程序嵌套深度 是 1。 如果在程序中使用了中断，与中断事件相关的中断程序就作为程序的一部分被 存储。中断程序并不作 为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行(可能在扫描周 期的任意点)。 为 11 个实体中的每一个保留局部存储器：当从主程序开始时，为 1 个主程序、 8 个子程序嵌套级别；当 从中断程序开始时，为 1 个中断和 1 个子程序嵌套级别。局部存储器有一个局 部范围，在该范围内它只 能供其相关的程序实体使用，其他程序实体无法访问。有关局部存储器的更多 信息，请参见本章中的 局部存储区：l。 图 4-3 描述了一个典型的扫描流程，该流程包括局部存储器应用和两个中断事 件(一个事件发生在程序 执行阶段，另一个事件发生在扫描周期的通讯阶段)。子程序由下一个较高级别 调用，并在调用时得到 执行。不调用中断程序；中断程序是发生相关中断事件的结果。 guidelinesguidelines forfor designingdesigning a a micromicro plcplc systemsystem 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 30 there are many methods for designing a micro plc system. the following general guidelines can apply to many design projects. of course, you must follow the directives of your own companys procedures and the accepted practices of your own training and location. partitionpartition youryour processprocess oror machinemachine divide your process or machine into sections that have a level of independence from each other. these partitions determine the boundaries between controllers and influence the functional description specifications and the assignment of resources. createcreate thethe functionalfunctional specificationsspecifications write the descriptions of operation for each section of the process or machine. include the following topics: i/o points, functional description of the operation, states that must be achieved before allowing action for each actuator (such as solenoids, motors, and drives), description of the operator interface, and any interfaces with other sections of the process or machine. designdesign thethe safetysafety circuitscircuits identify equipment requiring hard-wired logic for safety. control devices can fail in an unsafe manner, producing unexpected startup or change in the operation of machinery. where unexpected or incorrect operation of the machinery could result in physical injury to people or significant property damage, consideration should be given to the use of electro-mechanical overrides which operate independently of the s7-200 to prevent unsafe operations. the following tasks should be included in the design of safety circuits: - identify improper or unexpected operation of actuators that could be hazardous. - identify the conditions that would assure the operation is not hazardous, and determine how to detect these conditions independently of the s7-200. - identify how the s7-200 cpu and i/o affect the process when power is applied and removed, and when errors are detected. this information should only be used for designing for the normal and expected abnormal operation, and should not be relied on for safety 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 31 purposes. - design manual or electro-mechanical safety overrides that block the hazardous operation independent of the s7-200. - provide appropriate status information from the independent circuits to the s7-200 so that the program and any operator interfaces have necessary information. - identify any other safety-related requirements for safe operation of the process. specifyspecify thethe operatoroperator stationsstations based on the requirements of the functional specifications, create drawings of the operator stations. include the following items: - overview showing the location of each operator station in relation to the process or machine - mechanical layout of the devices, such as display, switches, and lights, for the operator station - electrical drawings with the associated i/o of the s7-200 cpu or expansion module digital inputs: each scan cycle begins by reading the current value of the digital inputs and then writing these values to the process-image input register. analog inputs: the s7-200 does not update analog inputs from expansion modules as part of the normal scan cycle unless filtering of analog inputs is enabled. an analog filter is provided to allow you to have a more stable signal. you can enable the analog filter for each analog input point. when analog input filtering is enabled for an analog input, the s7- 200 updates that analog input once per scan cycle, performs the filtering function, and stores the filtered value internally. the filtered value is then supplied each time your program accesses the analog input. when analog filtering is not enabled, the s7-200 reads the value of the analog input from expansion modules each time your program accesses the analog input. analog inputs aiw0 and aiw2 included on the cpu 224xp are updated every scan with the most recent result from the analog-to-digital converter. this converter is an averaging type (sigma-delta) and those values will usually not need software filtering. 北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文） 32 tiptip analog input filtering is provided to allow you to have a more stable analog value. use the analog input filter for applications where the input signal varies slowly with time. if the signal is a high-speed signal, then you should not enable the analog filter. do not use the analog filter with modules that pass digital information or alarm indications in the analog words. always disable analog filtering for rtd, thermocouple, and as-interface master modules. executingexecuting thethe programprogram during the execution phase of the scan cycle, the s7-200 executes your program, starting with the first instruction and proceeding to the end instruction. the immediate i/o instructions give you immediate access to inputs and outputs during the execution of either the program or an interrupt routine. if you use subroutines in your program, the subroutines are stored as part of the program. the subroutines are executed when they are called by the main program, by another subroutine, or by an interrupt routine. subroutine nesting depth is 8 from the main and 1 from an interrupt routine. if you use interrupts in