西门子模块6ES7222-1EF22-0XA0型号含义
步进电机的定位，采用目标坐标转换成脉冲数控制。当步进电机连接丝杠时，PLC发出N个脉冲，工作台面移动的距离为
式中：d为步进电机驱动器的脉冲细分数；0为步进电机的步距角；行为丝杠的螺纹距。
PLC脉冲输出使用脉冲串(PTO)功能在输出端Q0.0或Q0.1输出周期和脉冲数可变的脉冲串，控制步进电机速度与距离。在立体仓库提升机的步进电机控制中，使用图6程序流程图完成步进电机的定位。步进电机定位中加减速控制功能块如图7所示。
图6 步进电机定位控制流程图
图7 步进电机速度控制图
步进电机速度控制模块中加速匀速减速设定程序如下，其寄存器定义见表2。
表2 步进电机加减速控制寄存器表
货物的出库入库控制模块，是标准的按时间先后顺序执行的程序，判断出库还是入库，采用顺序功能图的方式，利用状态转移的方式，将位置及库位采用相对坐标或坐标的方式，调用电机jingque定位程序模块，完成货物出库或入库控制。
3．3．2设备的复位待机阶段
将所有轴归零，等待指令进入设备运行阶段。将X轴和y轴目标坐标设为零。Z轴和R轴目标坐标固定，调用编码器设置程序，使电机各轴运动。当各轴接触到零位开关时，复位程序寄存器及编码器，完成归零过程。
3．3．3设备停止阶段
当“停止”按键按下，X轴和y轴直流无刷电机通过模拟量模块EM232输出零，电机速度变为零，使电机停止。Z轴和R轴步进电机通过调用功能块完成。其程序如下：
3．4设备阶段的控制
将设备复位待机状态、设备运行状态、设备故障状态和设备停止状态使用顺序功能图中顺序控制继电器(SCR)指令及置位／复位(S／R)指令完成控制。其顺序功能图如图8所示。
图8 立体仓厍设备阶段控制顺序功能图
4 结论
立体仓库的进出库控制，涉及出入库仓位，电机的jingque定位控制等方面，通过运用设备阶段编程的方式，用顺序功能图中状态将生产过程与非生产过程的设备阶段控制联系起来，使编程思路清晰。编程十分容易，将此种编程方式推广到各种复杂控制中，将能大大节约编程时间，提高编程效率。
0 引言
在工业控制领域，如何利用有限的资源实现对主要生产环节准确、稳定的控制，并对工业现场实施有效的监控，使生产和监控有机的结合起来，提高生产效率，是广大企业和从事工控行业的技术人员一直普遍关心的问题。而自动化水平的高低也成为衡量企业生产力的重要因素。
PLC作为一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作装置，以其可靠性高、抗干扰能力强、适用性强、功能完善等优点在工业过程中得到了广泛的应用，并以其极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。触摸屏是计算机技术和监控技术发展的产物，作为数据采集与过程控制的专用软件，它们是自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，具有灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控的功能。
电镀系统作为涂装企业的关键生产环节，对整个生产过程的影响具有举足轻重的作用，本文提出的基于触摸屏和PLC的电镀控制系统的设计，克服了原控制系统准确度低、稳定性差、生产效率低的缺点，提高了企业的生产效率和自动化水平。
1 系统的总体设计
龙门镀铜电镀自动生产线是电气器件等外表电镀的一种专用自动生产设备。生产环节包括三个基本阶段：镀前处理、电镀过程和镀后处理。整个镀铜电镀过程主要经过热浸除蜡、水洗、弱腐蚀、除垢、沉锌、预镀碱铜、碱铜、酸活化、焦铜、回收、水洗、防变色等。经过电镀的器件可以提高其使用寿命，具有可靠性高和抗干扰能力强等特点，在电气工业控制中得到了广泛应用。
生产线为自动线，生产时由行车根据工艺及生产线状态自动移送工件，完成工件的电镀处理。行车主要执行挂钩的上升／下降运动，行车的前进／后退等4个动作，一辆行车分别装有2个三相异步电动机，并由变频器来控制电机运作。为了实现自动功能，主要采用三菱FX2N系列的PLC作为控制核心，采用三菱系列的触摸屏GOT1100作为上位机来执行动作操作，触摸屏产生人机界面和生产数据的监测及储存功能，和PLC构成实际的控制设备。
2 PLC控制系统
控制系统的设计以GX DEVELOP8软件为平台，开发控制系统的程序。其编程方便，不但支持通常的逻辑、算术、位等，还直接支持子程序、跳转、文件和PID等指令和大量寄存器，并且有方便的注释功能(和程序在一起)。
2.1 软件设计
控制系统的控制对象是三台行车，对行车的运行动作进行控制，系统的被控量为电机的速度和正反转，执行机构为变频器，控制相对比较复杂。
结构化程序设计是编程中常用的并且是有效的方法，其中心思想就是采用子程序，将程序之间的耦合降低。采用这样的方式，也可以解决语句机械重复的问题。在这个程7芋就可以充分利用PLC编程时允许使用子程序的便利，采用结构化的编程思想，将行车挂钩的上下运动，及行车左右行走等分别编制子程序。自动程序采用的动作序列的思想，整个循环就是一个动作的序列，只要依次执行每个动作就可以完成自动所需要的动作。具体的每个动作则靠调用相应的子程序完成，避免程序机械重复的问题。主程序主要负责所有子程序的调度，判断在不同的情况下去执行相应的程序，其中主程序框图如图1所示。
图1 主程序框图
从图中可以看到在此项目设计了以下的子程序，见表1。
表1 子程序列表
2.2编程中的几个细节处理
为了适应PLC编程的特点，在编程中对相关细节主要采取了以下几点措施：
(1)互锁处理
对于在运行中不容许出现的情况在程序上通过标志位进行互锁处理，这包括如下：挂钩的上和下；行车进和退；挂钩动作和行车动作；任何错误和动作输出；手动和自动。
(2)动作和故障的处理
动作子程序放在每个循环的结尾，这样在所有的情况都正常的情况下才输出实际的指挥行车动作的信号，只要前面有一个环节不正常，通过设置故障标志，动作子程序不输出实际的动作，这样确保行车的安全。
(3)手动和自动的转换
手动和自动的转换是该程序的一个难点。自动工作时随时可以切换到手动。手动切换到自动需要满足下面的条件才可以：三部行车都处在循环的初始状态，包括行车的位置和挂钩的位置；或者自动到一半时转手动，没有如何手动的动作后才转到自动。在其他情况下强行将手动切换到自动将作为可恢复性错误处理，发出报警声提醒操作者，并等待操作者切换到手动。
3触摸屏监控软件的开发
3.1 软件的总体设计
该控制系统监控软件采用三菱公司开发的GOT系列的10寸触摸屏将用于现场控制的PLC控制系统和上位机监控系统连接起来。从变量定义和I／O设备的管理人手，利用GOT多样化的绘图工具、强大的脚本语言处理能力和丰富的命令语言函数开发出生动、友好的主监控界面，以及含盖报警系统、行车操作，辅助控制等功能齐全的子监控界面。
经过开发的监控系统实时现场执行机构的操作模拟与监控，历史报警的查询等功能。其中还设有权限要求，要求操作时先要输入密码，以防非操作者的错误操作，以保证安全。
3.2行车监控界面设计
作为整个监控软件的主要部分，行车监控界面的设计形象地反映了该行车在整个系统运行过程，并且可以通过对变量的正确调用，使主要行车的运行状态按操作人员的需要在系统运行时准确、生动地展现出来。管理人员可根据需要使行车处于手动或自动状态，甚至可以根据需求设定行车运行的目标槽位，通过行车监控界面图5报警界面上的按钮，管理人员还可以方便地进入操作，进而获取系统运行的详细信息。
3.3辅助设备操作界面
为了全面实现系统的自动化，一些辅助设备如风机、移动小车、废水喷淋泵等的执行通过PLC来控制，其辅助设备的操作信号则通过触摸屏控制在该辅助设备的操作子界面里面，充分利用GTDESIGN软件提供的内部软元件，减少了PLC的输入点，从而减少了成本，又增加了可操作性。
3.4 报警系统界面
按照系统的设计要求，当行车行走提升、行走热继电器等过热，或者行车行走提升超出要求范围时，要求监控系统能够做出及时、有效的报警。鉴于此在开发报警系统时，该设计建立了系统的报警注释，将用户创建的注释作为报警信息显示。通过报警表跟注释链接，与PLC中的寄存器链接从而储存。操作人员可通过上移，下移，检查等操作来查找以前出现的报警历史记录。
4 结语
该设计已经投入到企业的生产过程中，从现场的状况和产品的质量来看系统运行稳定，行车运行路线和辅助设备在理想的范围内，管理人员能够通过触摸屏及时、准确地了解生产现场的状况，并可以根据生产要求及时做出调整。该设计不仅改善了系统的稳定性和准确度，在很大程度上提高了企业的生产效率和自动化水平。
0 引言
随着国民经济的发展，对电力系统、电厂的要求越来越高，对于水电厂来说，采用一套结构合理、功能完善、可靠性高的现地控制单元，是水电少提高安全生产水平，实现“无人值班”的重耍环节。笔者结合老厂LCU改造的特点，对改造中所采用的新技术及LCU新型结构进行初步探索，现场实践证明该力案可行。
1原有网络结构及现地控制单元
原有网络结构及现地控制单元如图1、图2，原有现地控制单元包含一面盘柜，柜内安装了Modicon984-145型PLC,属紧凑型的，基本的控制和数据采集功能都可以实现；与一体化工控机以及上位机采用了MB+网方式通信，该PLC仅具有一个RS-232口，协议固定为MODBUS，规约只能是MODBUS从站。
图1 原有网络结构图
图2 原现地LCU布置图
原有系统存在问题：
(1)整个电站的通信采用一个MB+网，当通信线路一个地方发生故障可能会影响整个电站的运行，对电厂的安全运行形成隐患；
(2) 对外通信扩展不方便，许多外部设备的信息无法采集到PLC中去；
(3) 随着外部控制设备的更新改造，所需测控点数增加，原有配置已无法满足要求；
(4) 现地显示界面即一体化工控机故障率比较高；
(5) 备品备件订货越来越困难，价格非常高。
为此，对旧系统网络结构及现地控制单元进行更新改造。
2 改造方案比较和确定
结合水电厂现场改造的经验，我们提出如下3个现地控制单元改造方案：
方案1：把原有设备全部更新，改用QuantumPLC。
缺点：把原有设备全部更新，原有设备要全部报废，这样改造的成本较高，现场配线、安装等工作量都较大，改造周期较长。
方案2：扩展一面屏，增加开关量I/O点数，PLC仍采用Modicon984，上位机通信仍需采用MB+方式。
缺点：仅仅是对原有系统进行扩充，增加了相关的点数，整个系统的功能特点以及可靠性等并没有提高，这种方案改造的意义不大。
方案3：原有屏柜保持，新扩展一面屏柜，采用QuanturnPLC, QuantumPLC与原有PLC采用MB+网进行通信；与上位机通信方式改用以太网通信，即PLC直接上以太网，在新增屏柜上安装一台通信管理机。
可行性分析：该方案在充分利用原有设备的基础上，增加了一套QuantumPLC，数据处理能力得到很大的提高，Quantum PLC具有无与伦比的网络连接能力， 特别是应用于MODBUSPLUS网络的站间通讯（PeerCop）技术，其快速、准确、可靠的性能充分满足功能要求，在新盘柜和旧盘柜之间即采用MB+网进行通迅，高速MB+网络的通讯功能也得到了充分利用，上位机的通迅改用了以太网方式，提高了速度和可靠性，改造过程中工作量也增加得不是很多，具有可行性。
图3 方案3网络结构图
1 引言
工业控制中，许多场合要应用顺序控制的方式进行控制，即时序逻辑的控制方式。但对于控制对象较多，工艺复杂的生产过程，编制PLC程序时，编程人员需要针对生产进程，分析各个对象的状态，用各种逻辑互锁完成编程。当采用设备阶段控制方式编程时，将使编程变得十分简洁。直接面对设备的状态进程去完成控制。将传统的互锁逻辑关系，演化成设备状态的关系，对设备的待机、运行、保持、重启、中止、放弃、停止、完成、复位等状态进程进行管理，这对于整个生产过程中设备运行状态决定动作程序，且设备的动作相对独立的需求是极为方便的，也成为当前推广的编程方式。
2设备阶段控制方式的实现
在进行设备阶段控制编程时，根据生产工艺和动作顺序，将整个生产过程分成正常工作阶段和非正常工作阶段。正常工作阶段由待机、运行、完成、复位组成，非正常工作阶段由暂停、重启、停止和放弃阶段组成，如图1所示。设备的阶段控制由主程序来控制，每一个时刻设备只能处于一个状态。对每一个状态，根据控制要求编制相应的程序模块。在程序编制中，采用结构化的编程方法，以面向对象的方式，编制相应的功能块，完成控制要求。
图1 设备阶段控制组成图
3设备阶段控制在仓库控制的应用
3．1生产线立体仓库系统组成
生产线立体仓库由原料库和成品库、提升机和控制系统组成。通过生产线上工装板的装载情况完成出库和入库操作，系统构成如图2所示，系统的控制如图3所示。
图2 生产线立体仓库结构图
图3生产线立体仓厍控制系统图
立体仓储库，每个仓储位都装有检测传感器，实时监控货物的有无，此立体仓储库包含原材料区、成品区，具体位号由程序设定。提升机X／y轴无刷电机实现货物的定位。Z轴和R轴步进电机及气缸实现货物的自动存取。控制程序要完成货物出库、入库判断，仓库货位号判断。jingque定位、货物的存放和限位保护等功能。如果按照常规的顺序功能图来编程，在每一个状态都要考虑各个设备在正常和异常时控制，将十分复杂。如使用设备阶段控制编程方法，将使编程变得十分简洁。