第第基于博途軟件的車床控制程序的設計案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u41081.1博途軟件簡介 1242811.2梯形圖的編寫 170021.2.1梯形圖的編寫流程圖 1322691.2.2IO地址表的分配 252441.2.3主軸星三角啟動程序編寫 3163911.2.4刀架正反轉程序編寫 5126851.2.5冷卻泵電機啟動編寫 61.1博途軟件簡介為了滿足現代化工業的需求，西門子公司設計并且發布了一系列完整的數字軟件解決方案，包括產品生命周期管理、生產執行和全集成自動化（TIA）系統，TIA全稱為TotllyIntergratedAutomation,意為全集成自動化系統，其意義就是把所有自動化產品集成到一個統一的管理平臺上。包括：供配電系統、分布式IO系統、傳輸系統、工業識別系統、各種控制器、控制系統、工業控制系統、工業控制系統等，人機界面（HMI）、工業PC、通信處理器，SCADA系統、能源管理系統等全部集成到軟件平臺TIAportal，用于自動化產品在不同層面的集中管理。自動化產品種類繁多。TIA博途的解決方案是，提供一個軟件集成平臺，在這個平臺上，添加不同領域的軟件來管理這個領域的自動化產品，例如采用SIMATICSTEP7對控制器進行組態和編程，并通過SIMATICWinCC組態人機界面，極大的方便了自動化程序的編寫和調試。1.2梯形圖的編寫在實際的生產應用當中，用戶可根據自己的不同實際需求向可編程控制器中導入自己的程序，即可控制機器進行自動動作，實現自動化生產的目的。本章介紹了梯形圖的編制過程，并對主軸，刀架和冷卻泵的控制程序進行了編寫。1.2.1梯形圖的編寫流程圖圖5-1梯形圖的編制流程要進行梯形圖程序的編寫，首先要繪制出所設計的電路，并且根據不同的PLC給電路中的開關編號，完成IO地址欄的分配。在標編寫梯形圖程序時，我學習并且使用了TIA博途V16軟件進行了程序的編寫。在TIA博途V16軟件中，為用戶提供了大量的圖元。用戶可拖動不同的圖元到梯形圖上，從而實現各種功能。這種直觀又形象的方法極大的方便了用戶編寫程序。其中的原理是，在用戶輸入圖元信息時，經過編譯程序，可轉化成機器能夠識別的代碼和電信號，從而實現控制信號的輸出與執行。因為可編程控制器讀取梯形圖程序是按照從左到右，從上到下的邏輯進行讀取，上一個掃描周期的程序只有到下一個掃描周期才會被執行，故而編寫梯形圖的時候，也應該按照從左到右，從上到下的邏輯進行繪制。1.2.2IO地址表的分配根據前文中已經設計好的電路以及功能需求，完成了以下I/O地址表的分配表5-1PLC程序的I/O地址表地址開關類型名稱地址開關類型名稱I1.0BOOL主軸已開啟I3.2BOOL停止冷卻泵I1.1BOOL主軸Δ運行中I3.3BOOL主回路正常I1.2BOOL主軸Y啟動中I3.1BOOL啟動冷卻泵I1.3BOOL主軸電機保護開關I3.2BOOL停止冷卻泵I1.4BOOL刀架電機正轉中I3.3BOOL主回路正常I1.5BOOL刀架電機反轉中PIW0WORD轉速控制I1.6BOOL刀架電機保護開關PIW2WORDI1.7BOOL冷卻泵運行PQW0WORD轉速控制I2.0BOOL冷卻泵電機保護開關PQW2WORDI2.1BOOL散熱風扇運行Q0.0BOOL主軸電機保護開關I2.2BOOL24V供電正常Q1.0BOOL主軸開啟I2.3BOOL主軸上電Q1.1BOOL主軸Δ運行I2.4BOOL啟動主軸Q1.2BOOL主軸Y啟動I2.5BOOL停止主軸Q1.3BOOL刀架電機正轉I2.6BOOL刀架正轉Q1.4BOOL刀架電機反轉I2.7BOOL刀架反轉Q1.5BOOL刀架電機保護開關I3.0BOOL刀架停止Q1.6BOOL開啟冷卻泵I3.1BOOL啟動冷卻泵Q1.7BOOL停止冷卻泵運行1.2.3主軸星三角啟動程序編寫在確定好I/O地址表之后，打開博途V16軟件進行編程。首先新建項目，命名為星三角啟動，打開項目視圖。圖5-2新建項目界面進入程序后，選擇所需要的PLC模塊，添加到程序當中。圖5-3模塊添加界面之后，在左側的列表之中找到程序塊，點擊，開始進行梯形圖控制程序的編寫。圖5-4程序編寫界面根據設計要求，首先要使得代表主軸上電按鈕I2.3得電，因為I變量的強制修改容易導致程序崩潰，故而并聯M2.0模擬主軸上電按鈕。修改M2.O為1，主軸上電開關打開，當代表地址為I1.0的BOOL型開關得電，主軸主電路完成上電。之后，修改M2.1模擬主軸KM1輔助觸點動作，主軸已開啟變量得電，顯示主軸已經開啟。之后，修改M2.1主軸模擬啟動按鈕，模擬按下啟動主軸按鈕S2后進行啟動程序，首先KM3處于閉合狀態。此時開關KM2保持斷開，主軸Y啟動中；主軸Y啟動得電延遲3S后，當主軸電機M1已經完全運轉起來之時，開關KM2會閉合，K32斷開，主軸進行三角形運行。星三角降壓啟動順利完成。當停止按鈕得電時，電源KM2斷開，主軸停止運行。最終完成編寫的控制程序如下圖所示。圖5-5主軸控制梯形圖程序1設計目標運行流程是，當I1.0得電后，引入的主軸啟動命令通電，因為是M變量，可以通過鼠標修改變量值，完成模擬的電源開關。此后，模擬主軸啟動按鈕命令生效后，置位開關Q1.2得電，主軸電機成星形接法，計時器開始計時。三秒后，復位開關Q1.2和置位開關Q1.1得電，相當于使得KM3斷開KM2閉合，主軸進入工作狀態；當M2.1主軸停止命令得電時，Q1.1主軸三角運行復位，電機停轉。圖5-6主軸控制梯形圖程序2在主軸調速程序中，設置了MOVE數據傳送指令變量。當修改主軸調節率的值(可在0-10之間調節)時，會向主軸電機轉速控制QW100輸出模擬量，完成電機轉速的控制。1.2.4刀架正反轉程序編寫首先，新建項目，挑選CPU的過程同上。M2.2得電，相當于按下刀架正轉控制按鈕S2之后，Q1.4復位節點得電，使得開關KM5斷開，為防止慣性使得刀架電機損壞，串接一個定時器使得Q1.3刀架正轉命令延遲1秒后觸發，觸發置位開關Q1.3后，M2為正連接，刀架電機正在正轉運行之中；將M2.3反轉指令設置為1，當于按下按鈕S5之后，Q1.3因復位指令失電，相當于開關KM4斷開，為防止慣性使得刀架電機損壞，串接一個定時器使得Q1.4刀架反轉置位開關1秒后得電，相當于開關KM5會閉合，刀架電機M2接入電源的兩相發生調換，刀架電機反轉運行之中。圖5-7刀架電機控制程序圖5-8刀架電機轉速控制程序在刀架調速程序中，設置了MOVE數據傳送指令變量。當修改刀架調節率的值(可在0-10之間調節)時，會向刀架電機轉速控制QW102輸出