面粉生产过程控制系统设计

面粉生产过程控制系统设计毕业设计(论文)义务书课题称号面粉消费进程控制系统设计学院电气信息学院专业班级测控技术与仪器081姓名李赟学号089064013指点教员张英杰教员毕业设计(论文)的主要内容及要求：查阅资料了解面粉消费进程控制系统的开展历史和开展现状；查阅资料剖析面粉消费工艺流程；设计面粉消费进程总体控制方案；选择适宜的PLC，完成硬件组态、编写相应的控制顺序并停止及仿真;运用组态软件对整个消费进程停止组态；整实际文资料并书写毕业设计论文;查阅英文资料并停止翻译；起止时间：2021年2月18日至2021年6月9日共16周指导教师签字系主任签字院长签字

摘要面粉加工是食品消费的重要原料工业，是粮食消费向人类消费过渡的传统行业。由于种种缘由，其消费进程的自动化远远落后于同期完成机械化消费的纺织业。进入九十年代以来，为了降低本钱，提高产质量量，顺应不时变化的市场经济，我国的大中型面粉厂相继停止了电气自动化系统的改造，PLC末尾被普遍的运用于我国面粉行业。可编程控制器〔ProgrammableController〕简称PLC,是一台有别于普通微机的公用计算机，它能直接在工业环境中运用，不需求专门的空谐和恒温环境，它专为工业环境控制而设计制造，具有丰厚的输入输入接口和较强的输入驱动才干。由于它具有很多优点，目前已被普遍运用于全世界工业消费的各个范围。本文先引见了PLC系统的硬件组成、任务原理、软件编程等，并详细引见了应用PLC控制技术完成面粉消费进程的自动控制。关键词：自动控制系统，面粉消费，iFIX，PLC

ABSTRACTFlourprocessingistheimportantmaterialindustryoffoodproducing,andthetraditionalindustryofthetransitofcerealproducingtohumanconsumption.Forvariousreasons,theautomationofitsproductionprocesslagsfarbehindthetextileindustryoverthesameperiodtoachievethemechanizedproduction.Sincethe1990s,inordertoreducecosts,improveproductqualityandadapttothechangingmarketeconomy,Chineselargeandmedium-sizedflourmillssuccessivelycarriedtransformationofelectricalautomationsystem,thePLCbegantobewidelyusedintheflourindustryofChina.ProgrammablecontrollerreferredasPLC,isadedicatedcomputerdifferentfromordinarycomputer,itcanbedirectlyappliedinindustrialenvironmentswithoutdedicatedairconditioningandconstanttemperatureenvironment.Ithasbeendesignedforcontrolofindustrialenvironmentalwithrichinputandoutputinterfaceandstrongoutputdrivecapability.Ithassomanyadvantagesthatithasbeenwidelyusedinvariousareasofindustrialproductionaroundtheworld.Thispaperintroducesthehardwarestructure,workingprinciplesandsoftwareprogrammingofthePLCsystem,andthendescribeshowtotakeadvantageofthetechnologyofPLCtoachievetheautomaticcontroloftheflourproductionprocess.Keywords:Automaticcontrolsystem,Flourproduction,iFIX,PLC

目录摘要 IIABSTRACT III1.绪论 11.1国际外面粉加工自动化技术的现状 11.2本课题研讨主要内容 22.控制系统总体设计 32.1面粉消费工艺流程 32.1.1小麦初清工艺流程 32.1.2小麦清算工艺流程 52.1.3小麦制粉工艺流程 72.2可编程控制器PLC及其与DCS比拟 92.3STEP7软件 112.4iFIX软件 122.5系统控制方案 132.5.1控制系统组成及原理 132.5.2控制系统功用 142.5.3控制系统维护 153.控制系统硬件设计 163.1S7-300可编程控制器 163.1.1任务原理 163.1.2硬件组成 203.1.3模块配置 223.1.4硬件组态反省 233.1.5MPI通讯 253.2三相异步电动机基本控制电路 263.2.1三相异步电动机单向延续运转控制电路 263.2.2三相异步电动机起动控制电路 273.3消费进程静态参数检测 303.3.1传感器 303.3.2罕见传感器及参数检测 314.控制系统软件设计 324.1下位控制器软件设计 324.1.1PLC顺序设计 324.1.2PLC顺序仿真 344.2上位机软件设计 384.2.1画面引见 384.2.2设备形状 394.2.3缺点报警 41总结 42致谢 43参考文献 44附录 451.绪论1.1国际外面粉加工自动化技术的现状面粉加工是把小麦经过清算、研磨、筛理、分级、提纯，加工成各种不同等级面粉的系统迷信，它主要包括两方面的内容：制粉设备和制粉工艺。20世纪80年代以前，我国的制粉技术由于遭到经济开展水平、制粉设备种类、加工精度以及企业经济实力的制约，采用的都是最基本、最简易的设备和工艺。我国革新开放以来，特别是上世纪80年代末到90年代初大规模引进国外面粉消费线并停止消化吸收，结合我国蒸煮食品的特点，现已逐渐构成了具有中国特征的面粉加工技术。90年代以来，引进消费线的面粉厂以其合理的工艺、先进的设备及自动化技术的运用，提高了产质量量和全体经济效益。事先引进的面粉消费线主要特点有：〔1〕工艺线路、设备及缺点自动监控方面。自动控制及监测技术已在一些引进面粉厂中采用，国产设备配套装置设计的面粉厂，有的也有工艺模拟屏，也可以显示工艺及设备运转状况，但绝大局部无PLC控制的顺序启停和缺点检测。工艺屏的控制操作也仅仅是将现场控制的方式停止复杂的移位和集中，这样的〝自控〞只是集中控制而不是自动顺序控制。〔2〕顺序控制技术方面。引进系统大局部采用继电器联锁控制方式，一般在配粉车间采用PLC控制。例如引进的瑞士布勒公司的消费线也只是在制粉车间的局部工段采用了PLC控制。在满足不时变化的市场需求的进程中，制粉行业中的自动化技术以其特殊的工业方式也在不时地开展。50多年来，自动化仪表从气动到电动，从现场控制到中央控制，从仪表屏操作到计算机操作站，从模拟信号到数字信号等等，变化确实惊人。半个世纪以前，制粉行业已具有确保基本的联锁功用的机电系统，在出现报警或其它缺点的状况下，经过继电器链保证依照预定的平安逻辑顺序地停机，控制系统为就地式的复杂控制装置。随着面粉厂规模增大，设备数量添加，工艺复杂，自动仪表采用电动仪表，就地控制改为中央仪表控制。中央仪表控制室配有手工绘制的面粉厂的整个工艺流程图，经过指示灯光表示每台机器的形状，操作员可以直观笼统地监视和操作面粉消费进程。早期自动顺序启动系统应用定时转换器，大大简化了面粉厂的启动操作。以微处置器为中心的集散控制系统(DCS)的出现，替代了原有集中式DDC系统。以可编程逻辑控制器(PLC)为主体的计算机控制系统满足新的市场要求，确保面粉厂对数百台设备的监控，完成各种工艺要求。最新的机电系统保证面粉厂联锁功用，平安性好。

1.2本课题研讨主要内容本课题主要研讨的是面粉消费车间的自动化控制系统，经过火析消费工艺流程；剖析研讨西门子S7-300PLC硬件组态、编程与通讯，完成iFIX上位机组态，进而完成现场控制系统的设计。运用PLC与iFIX相结合综合控制现场设备是本课题的研讨内容，它主要包括以下几个方面：〔1〕研讨面粉消费数据以及缺点信息采集〔2〕研讨西门子S7-300PLC硬件组态〔3〕研讨西门子S7-300PLC软件编程〔4〕研讨GEFanuciFIX4.5组态〔5〕研讨西门子S7-300PLC与现场设备和上位机的互联〔6〕研讨最终的系统整合，搭建成具有一定开放系统特性的基本系统。包括PLC控制系统设计、上位机管理和监控系统设计。

2.控制系统总体设计2.1面粉消费工艺流程2.1.1小麦初清工艺流程小麦在收获、枯燥、运输和贮存进程中，不可防止地会混入各种各样的杂质；小麦在田间生出息程中，难免受自然灾祸的影响或病虫害的感染，出现蜕变或感染病害的麦粒。小麦中混有杂质或病害麦粒直接影响制粉的平安消费、成质量量及食品的平安和卫生。因此，小麦在制粉之前必需将混在其中的各种杂质彻底清算洁净。小麦中的杂质种类很多，不能够用一种设备将各类杂质一次清算洁净，必需将各种不同作用原理的设备组合运用。用筛理设备分别出与小麦体积不同的杂质，用去石机分别出比麦粒比严重的石子，用精选设备分别出与小麦外形不同的杂质，用磁选器去除磁性杂质，用打麦机和刷麦机清算小麦外表等等。而且相反的设备还要重复运用，才干到达理想的清算效果。图2-1是小麦初清流程图。〔a〕原粮→卸粮坑→斗提机→初清筛→高效振动筛〔2〕→垂直吸风道↓毛麦仓←刮板保送机←斗提机←磁选器←垂直吸风道〔b〕图2-1小麦初清流程图注：括号内数字表示设备数量。原粮倒入卸粮坑后由斗式提升机送入初清筛肃清大杂。清算过的小麦自动流入高效振动筛，由头道筛去除中杂，筛下小麦流过二道筛去掉草籽等小杂。完成后小麦自动流入垂直吸风道，吸除麦糠等轻型皮壳类杂质。经磁选后，由斗式提升机、刮板保送机等设备保送入毛麦仓贮存待用。一切的麦仓出口均装置配麦器，用于不同种类小麦的搭配加工。混入小麦中的灰尘等纤细杂质由风机从各设备中吸除，经布筒式脉冲除尘器和沙克龙除尘器高效分别后，经关风器送入灰房密闭保管初清的目的是去除小麦中的大杂，如砖头、瓦块及绳头号，并尽能够地去掉局部的小杂和轻杂，以防止这些杂质影响机器的正常任务及物料的活动和出仓，并增加物料中的灰尘含量。

2.1.2小麦清算工艺流程小麦清算流程共设了三筛，两打，两去石，两精选，一洗麦，三磁选，四风选，三着水，两润麦。详细流程如图2-2所示。除杂方法组合的基本原那么是先易后难、先粗后精、先危害大的后危害小的。依照这样的原那么，首先采用高效振动筛除大中杂、小杂和轻杂，然后采用比重分级去石机去除石子，再用精选机去除与麦粒大小、比重相近的球形或细长形杂质。之后再停止小麦外表清算，先应用打麦机对小麦停止打击，经过撞击和摩擦作用使麦粒外表和腹沟内的尘土、局部的麦毛和麦皮零落，接着用第二道筛将这些杂质筛出，并同时筛出比麦粒略大的中型杂质。在打麦的进程中还可将一些泥块、炉渣打碎并筛出。这样即完成了毛麦清算进程。在小麦着水和润麦之后，再重复以上进程停止光麦清算，以到达除杂尽净的目的。在小麦清算流程中运用洗麦机清洗麦粒表污，去石洗麦机还可以去除麦中的石子。流程中智能化的着水控制仪可以准确地控制物料的水分。在小麦清算进程完成行将入磨前，又设了一道喷雾着水机。这道工序是以雾化水使麦粒外表湿润，使麦皮的韧性添加，降低麦皮在研磨进程中的破碎。喷雾着水之后设了净麦仓，使麦粒外表水分被吸收。同时该仓还起到平衡、缓冲流量的作用，保证清算和制粉工段的流量动摇。

〔a〕〔b〕图2-2小麦清算流程图注：括号内数字表示设备数量。

2.1.3小麦制粉工艺流程制粉工段是面粉消费系统的中心，其技术水平的上下与整个系统的消费效率、产质量量的关系最为亲密，所以制粉工艺流程多年来不时是人们研讨制粉技术的重点。最早且最复杂的工艺流程只设4～5道磨，中间物料不停止粗细分级，延续地停止〝磨-筛-磨-筛…〞的进程，即所谓的〝一条龙〞。其后的开展是在流程中添加了心磨系统，将中间物料停止粗细分级，粗的物料入皮磨系统,细的物料入心磨系统。这样粗细不同、质量不同的物料区分停止研磨筛理，提高了工艺效果和产质量量。再后来又添加了渣磨和尾磨，使物料的分级愈加细致，并且在系统中运用了清粉机，将心磨的物料进一步提纯，心磨系统运用光辊和松粉机，减低麸星的发生，这就是现代的制粉工艺。世界上制粉技术先进的国度如瑞士、英国、意大利等国度如今采用的都是这样的工艺。我国在20世纪70年代之前，小麦加工以消费规范粉为主，对面粉质量的要求不高，而要求有较高的单产，所以运用的工艺比拟复杂，大致上都是四皮(或五皮)、四心、二渣，全部用齿辊，不设清粉机。到了70年代中前期，粮食购销逐渐放开，面粉供应充足，对面粉质量的要求也随之提高，制粉工艺也随之发作了变化。本课题所研讨的制粉流程设计了四道皮磨(B)、八道心磨(M)、一道渣磨(s)和两道尾磨(T)，另外还配置了八道清粉(P)、四道打麸(Br)和一道刷麸。这是一个路途长度适中、功用完全的工艺流程。〔1〕皮磨系统皮磨的作用是剥开麦粒，刮下大粒状的胚乳送往渣磨和心磨系统，并逐道地刮净麸皮上残存的胚乳。同时还要尽量坚持麸片的完整，防止麦皮过碎而混入面粉中。2皮不分粗细，3皮和4皮分粗细，有利于提高研磨效果。虽然未设5皮，但在系统的后路装备了四道打麸和一道刷麸，足以保证对麸片的处置效果。各道皮磨的磨下物料，区分用平筛停止筛理分级，分出大小麸片、粗粒、粗粉及面粉。麸片送往下道皮磨或打麸机处置；粗粒送往清粉机进一步精选，以分出纯真的麦心送往心磨研磨成粉，其他的带皮颗粒那么送往渣磨系统继续研磨剥刮，细麸片那么去细皮磨或尾磨处置；粗粉是十分细的胚乳颗粒，纯度较高，直接送往心磨系统。〔2〕渣磨系统从皮磨系统分级出来的粗粒物料，多是粘有麦皮的胚乳粒，这局部物料粒度较小，不宜送入皮磨系统，但又不是纯真的胚乳，也不宜送入心磨系统。所以在流程中设置了渣磨系统，用磨辊将这些物料细微地研磨，使麦皮与胚乳分开，经过筛理分级后提取质量好的胚乳粒送往心磨系统。〔3〕心磨和尾磨系统心磨系统的作用是将皮磨系统、渣磨系统、清粉系统提取的不同粒度的胚乳粒研磨成粉，同时最小限制地磨碎麦皮和麦胚。尾磨的作用是处置从皮磨、渣磨、心磨和清粉系统提出的细麸屑，经研磨和筛理后分出细麸和次麦心。心磨系统中经光辊研磨后的物料，局部胚乳会成为粉片或粉团，这些粉片和粉团如不及时粉碎，便不能用平筛将其作为面粉提出，而被推往后路心磨重复研磨，降低了磨粉机的消费率，添加了动力消耗。为此，心磨系统经光辊研磨后的物料，再进入撞击松粉机或打板松粉机经过撞击方式停止粉碎，然后进入平筛筛理。尾磨和渣磨的物料含胚乳少，麦皮多，磨辊研磨力度小，不易构成粉片，所以采用了柔和的粉碎设备—打板松粉机。〔4〕清粉系统清粉的目的是将皮磨、渣磨提出的麦渣、麦心和硬粗粉停止精选，按质量分红麦皮、带有麦皮的胚乳和纯胚乳粒。这样，将纯真的胚乳粒独自地送往心磨系统研磨，就可取得高质量的面粉。清粉机的原理是风、筛结合，空气自下而上从筛面穿过，使筛上物料发生分级，重的物料在下从而穿过筛孔，轻的物料那么留在筛面上。这样即可将物料按比重的不同停止分级。

2.2可编程控制器PLC及其与DCS比拟可编程控制器是一台有别于普通微机的公用计算机，它能直接在工业环境中运用，不需求专门的空谐和恒温环境，它专为工业环境控制而设计制造，具有丰厚的输入、输入接口和较强的输入驱动才干。PLC的最小系统有以下四局部组成：①微处置器〔CPU〕②存储器〔RAM、ROM〕③输入输入单元〔I/O接口〕④电源，其结构框图如图2-3所示。图2-3PLC的基本结构框图PLC和DCS是以后自动控制范围两大控制系统。PLC即可编程控制器，英文全称为ProgrammableController，早期的PLC主要用来替代继电器完成逻辑控制，其功用随着技术的开展已大大超出了逻辑控制的概念。DCS即散布式控制系统，英文全称为DistributedControlSystem，在国际自动化行业又习气称之为集散控制系统，它是以集中式控制系统为基础结合现代4C技术开展而来的。其二者主要的特点概括如下：〔1〕PLC的主要特点：顺序编制及生成复杂，运转速度快，可以很好地完成条件、顺序、计数、步进等控制功用，同时可以完成数据处置、通讯联网、实时监控等功用。〔2〕DCS的主要特点：功用全，采用网络通讯技术，完备的开放系统，牢靠性高，具有综合性和专业性，完成了人机对话，扩展灵敏，管理才干强，具有集中管理、分散控制的特点。PLC和DCS有很大的不同，首先PLC和DCS的设计原理区别较大。PLC是从模拟继电器控制原理开展起来的，它存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作指令,并经过输入和输入操作来控制各类机械或消费进程。用户编制的控制顺序表达了消费进程的工艺要求，将其存入PLC的用户顺序存储器，运转时按存储的顺序逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。DCS是在运算缩小器的基础上得以开展的，把一切的函数和进程变量之间的关系都做成功用块。PLC和DCS表现的主要差异是在开关量和模拟量的运算上，即使后来两者相互有些浸透，但是依然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外，也添加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂运算还是比拟困难，PLC用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比拟费事。但在解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS运用功用块封装模拟运算和逻辑运算，无论是逻辑运算还是复杂模拟运算表达方式都十分明晰，但相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。在接地电阻方面，对PLC要求不高，但对DCS一定要在几欧姆以下〔通常在4欧姆以下〕。关于相反I/O点数的系统来说，用PLC比用DCS好，其本钱要低一些〔大约能省40%左右〕。PLC没有公用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护本钱比DCS要低很多。假设被控对象主要是设备连锁、回路相对很少，采用PLC较为适宜。假设被控对象主要是模拟量控制、并且函数运算很多，最好采用DCS。另外PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。

2.3STEP7软件STEP7是基于西门子公司为配置S7-300/400PLC及编程的规范软件包，它的主要功用包括：树立和管理项目、对硬件和通讯作组态和参数赋值、管理符号、创立顺序、下载顺序到可编程控制器、测试自动系统、诊断设备缺点。STEP7SIMATIC管理器是用户组态和编程的基础。另外，STEP7还提供了硬件诊断(向用户提供PLC形状状况，指示各局部能否任务正常及缺点判别)功用。为了顺运用户顺序设计的要求，STEP7为S7-300/400PLC提供了3种顺序设计的方法，或许说3种用户顺序结构，即线性编程、分块编程和结构化编程。〔1〕线性编程。所谓线性编程就是将整个用户顺序都放在OB1〔循环控制组织块〕中。这种方法对处置一些复杂的自动控制义务是可以的，适于一团体停止顺序编写。〔2〕分块编程。将用户顺序分隔成一些相对独立的局部，每局部就是一个〝控制分块〞，每个块中包括一些指令，完成一定的功用。这些块执行顺序由放置在组织块OB1中的顺序来确定，〔3〕结构化编程。在设计一个复杂的自动控制义务时，我们会发现局部控制逻辑经常被重复运用。这种状况便可采用结构化编程方法来设计用户顺序。编一些通用的指令块来控制那些相反或相似的功用，这些块就是功用块〔FB〕或功用〔FC〕。在功用块中编程用的是〝形参〞，在调用它时要给〝形参〞赋〝实参〞，依托赋给不同的〝实参〞，便可完成对多种不同设备的控制，这是一个功用块能多处运用的道理。STEP7为用户提供了三种规范化的PLC编程言语：梯形图(LAD)，语句表(STL)和功用图(FBD)。每种言语各有优点：LAD和FBD编辑器容易输入并且提供如拖放、复制、粘贴等功用，直观方便，且可在衔接库中运用成型的复杂功用模块完成方案。STL运用户直接面向机器存储和控制单元，运用进程言语直接编程，愈加专业直观，用户可以随时反省每个输入的正确性，又允许用户用复杂的文本编辑器完成离线编程。此外，STEP7还支持集中初级言语软件包，下面停止一下复杂说明：1)与C和PASCAL言语相似的S7SCL初级文本言语，契合IEC61131.3规范；2)适用于顺序控制的S7GRAPH；3)以形状图方式描画异步、非顺序进程的S7HiGRAPH；4)适用于S7及M7，以图形方式衔接已有功用的CFC言语。

2.4iFIX软件iFIX是全球抢先的HMI／SCADA自动化监控组态软件，是当今世界工业控制范围最为盛行的上位机监控软件之一。它集人机界面技术、控制技术、数据库技术、网络技术于一身，可完成数据采集、实时进程监控、报表查询打印、报警和报警管理、趋向剖析等功用。由于该软件具有较强的通用性和开放性，功用弱小，牢靠性高，己被普遍运用于电力、医药、冶金、化工、食品、石油等行业的计算机监控与数据采集系统中。iFIX任务台(Workspace)是iCore的主要组件，它提供了单点组态的功用，可以把系统的一切组件都集成在一个开发环境中，运转人员可以十分方便地访问与运用这些组件。iFIX任务台(wrorkspace)包括编辑环境及运转环境两个完整的集成环境。编辑环境提供了一切必需的开发工具,而运转环境是为操作员而设计的。在运转环境下，操作员可以经过显示画面来监控消费进程。iFIX组念软件采用了基于节点的结构方式。关于iFIX系统来说，一台运转iFIX软件的计算机就称为一个节点，节点可以独自任务或许与其它节点相连。不论是客户端还是效劳器都可以被看作是基于节点的iFIX网络中的一个节点，从而为iFIX提供真正的散布式以及客户/效劳器结构，为系统提供最大的可扩展性。不论是Server与Client功用运转在单一计算机，完成复杂的单机人机界面，还是网络较为复杂的散布式多Sverer与多Client的数据采集及控制系统，iFIX都可以满足各种运用类型及运用规模的需求。iFIX组态软件主要以监控与数据采集(SupervisoryControlAndDataAcquisition，SCADA)为中心，提供了数据采集、数据管理及人机界面三种最基本的功用。数据采集通常是指系统从现场获取数据并将其加工成可应用的某种方式。iFIX组态软件不需运用特别的硬件就能取得数据，它可以经过I/O驱动器的软件接口与现场I/O设备直接通讯来读取数据并将其传送到驱动顺序映象表(DriverImageTable，DIT)中。另外，经过iFIX组态软件还可以向现场写数据，从而树立控制软件所需的双向衔接。数据管理就是指各子运用软件依据需求对iFIX取得的数据停止处置及传送的进程。数据管理包括由扫描、报警、控制顺序(ScanAlarmControl，SAC)从DIT中读取数据、将其停止处置并传送至进程数据库(PDB)中，外部数据库访问软件从进程数据库(PDB)中读取数据，并将其传送至需求的运用中等外容。另外，iFIX组态软件还可以将数据依照与上述流程相反的顺序写入进程硬件。在传统方法中，操作员都是经过控制室的面板来操作设备的，而iFIX组态软件把传统的控制面板变成了计算机与一个图形屏幕，即人机界面，取代或增强了传统控制室的功用，如监控、报警与报表等功用。

2.5系统控制方案2.5.1控制系统组成及原理控制系统以PLC为中心，终端计算机经过通讯电缆与PLC的CPU相连以实时监控其工艺流程中的设备，而PLC的I/O模块又经过控制柜的执行器件控制现场设备。系统监控管理软件为GEFanuc自动化北美公司的组态系统IFIX4.5软件。图2-4为控制系统的结构框图。图2-4控制系统原理表示图控制系统经过对现场敏感元件或传感器(如高、低料位器，限位开关，速度监测器，感温热敏电阻，电接点压力表等)的检测，将测量信号送入PLC输入模块(模拟量需求A/D转换),由CPU停止剖析、运算,再将控制信号(数字量需经D/A转换)经过输入模块送至现场控制单元,如电磁阀、气动闸门、变频器等,或经中间继电器控制各电机的起停。

2.5.2控制系统功用控制系统主要用于工艺设备的启动、停车操作，设备运转形状的静态显示，缺点信息提示、记载和查询等。控制系统共有3种操作方式：〔1〕控制室自动顺序控制方式；〔2〕控制室鼠标点动控制方式；〔3〕现场开关手动控制方式。PLC控制主要用于流程中自动控制；控制室鼠标点动控制方式主要用于当自动顺序出现缺点时；现场开关手动控制方式用于设备调试和单机维修保养。其详细控制进程为：〔1〕流程启动。启动时流程按工艺顺序逆物料流方向延时启动，即由后路向前路依次启动最后翻开进料闸门〔进仓时〕或出料阀门〔出仓时〕，保证设备都开启后才可进料或出料；〔2〕流程中止。①正常停车，由前路向后路依次停车，以保证停机时设备内不存粮；②紧急停车，当控制室的急停按钮按下时，一切设备立刻中止，只要急停按钮恢复后，方能再次开启设备。(3)缺点报警和处置。当设备发作缺点时，计算机响铃报警，并自动在计算机显示屏上以白色显示缺点设备的详细位置、设备称号、缺点类型等。同时停止必要的自动单机停机或局部停机。如主流程中有设备报警，不但该设备自动停机，而且此设备前面相关的设备均自动停机，以防〝憋堵〞。(4)记载和查询。信息窗口自动记载系统启动和运转时与PLC停止通讯时的状况，报警信息窗口自动记载系统设备报警和操作员应对及设备缺点扫除，便于剖析系统运转状况和设备运用状况。

2.5.3控制系统维护控制系统采取缜密的平安措施,以确保整套设备牢靠、平安地运转。〔1〕正告以下状况,计算机画面和PLC柜面板指示灯会出现白色正告:①PLC柜或MCC柜中任一风扇发作缺点②PLC电池掉电或电压缺乏③PLC与计算机联接的通讯线路(或接口)发作缺点④PLC柜任一220VAC和24VDC电源断路器跳闸〔2〕报警报警是在不正常的状况下发生的,会招致加工进程的中缀。这时就要求维修人员依据计算机屏幕给出的出错信息迅速地扫除缺点,以保证消费的正常运转。以下状况会发作喇叭报警,有时甚至会停车:①脉冲除尘器任务压力低于设定值、正压保送压力超出设定范围②绞龙中物料发作梗塞③斗式提升机失速或停转④某设备因堵料招致电机停转或电机自身出现缺点⑤仓空料时,低料位器显示蓝色⑥仓满料时,高料位器显示白色⑦其他〔3〕紧急停车以下状况,会发作一切设备停转或消费线无法启动:①按下车间内任一急停开关②任一电机配电柜(MCC柜)及PLC柜三相电源异常

3.控制系统硬件设计3.1S7-300可编程控制器SIMATICS7系列PLC是德国西门子公司在S5系列PLC基础上于1995年陆续推出的功用价钱比拟高的PLC系统。其中微型的有S7-200系列，针对低功用要求的小型PLC，可扩展2-7个模块。中小型的有S7-300，最多可以扩展32个模块。中高档功用的有S7-400系列，可以扩展300个模块。S7-300系列是模块化中型PLC系统，它能满足中型控制系统的功用要求。高电磁兼容性和强抗震性，使S7-300具有很高的工业环境顺应性。温度顺应范围从O℃～60℃，特殊条件下可达-25℃～60℃，具有很强的耐受震动和污染特性。模块化，无排风扇结构，易于完成散布等的特点使得S7-300成为各种中等规模控制义务3.1.1任务原理1)初始化PLC上电后，首先停止系统初始化，其中反省自身完整性是起始操作的主要任务。初始化的内容有：①对I/O单元和外部继电器清零，一切定时器〔含T0〕复位，以消弭各元件形状的随机性；②反省I/O单元衔接能否正确；③反省自身完整性：即启动监控定时器T0〔就是通常说的看门狗WatchDogTimer，WDT〕，用反省顺序〔即一个触及到各种指令和内存单元的公用反省顺序〕停止反省。假定不超时，那么可证明自身完整，假设超时，用T0的触点使系统封锁。在初始化阶段，PLC不输入、不输入，也不执行用户顺序。PLC运转时，虽然用户顺序中能够有众多的操作需求，但PLC是不能够同时执行多个操作的，它只能按分时操作的方式逐一去执行各个操作。由于CPU的运算和处置速度很高，从外部执行结果看来，简直是同时完成的。这种分时操作的进程称为CPU对顺序的扫描。初始化后，PLC按扫描方式执行用户顺序，并依据所编顺序的次第，从左到右、从上到下停止扫描。先扫描到的先反省、先执行。PLC的任务流程见图3-1。图3-1PLC系统任务流程图2〕循环扫描依据PLC的任务方式，假设运转正常，通信服务暂不思索,PLC对用户顺序停止循环扫描的进程可分为三个阶段，即输入采样、顺序执行和输入刷新。PLC的循环扫描进程如图3-2所示。图3-2PLC的输入、输入和顺序执行进程图〔1〕输入采样当CPU执行输入操作时，现场输入信号经PLC的输入端子由输入缓冲器进入输入映像存储器，这就是输入采样。在顺序执行前，PLC首先扫描各输入模块，将一切外部输入信号的形状读入到输入映像存储器中，随后转入顺序执行阶段并封锁输入采样。〔2〕顺序执行PLC在顺序执行阶段，按〝从上到下、先左后右〞的次第从输入映像存储器I、外部元件存储器〔如存外部辅佐继电器形状的位存储器M、定时器T、计数器C等〕和输入映像存储器Q中将有关元件的形状读出，经逻辑判别和算术运算，将每步的结果立刻写入有关的存储器〔如位存储器M、输入映像存储器Q〕中。〔3〕输入刷新CPU的运算结果也不是直接送到实践输入点，而是寄存在输入映像存储器中。在执行完一切用户顺序后，CPU将输入映像存储器Q的内容经过输入锁存器输入到输入端子上，去驱动外部负载。这步操作进程就称为输入刷新。PLC任务时，重复地执行上述三个阶段，每重复一次的时间就是一个扫描周期。PLC在一个扫描周期内，对输入信号的采样只在输入采样阶段停止。当PLC进入用户顺序执行阶段后，输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入形状停止重新采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入信号停止采样，这种方式称为集中采样。同时，在一个扫描周期内，PLC也只在输入刷新阶段才将输入形状从输入映像存储器中输入，对输入端子停止刷新。在其他阶段，输入形状不时保管在输入映像存储器中，这种方式称为集中输入。PLC采用这种集中采样、集中输入的〝串行〞任务方式，可以防止继电-接触器控制中触点竞争和时序失配的效果，这是PLC的抗搅扰才干强、牢靠性高的缘由之一。但是这也招致了输入对输入在时间上的滞后，这是PLC的缺陷之一

3.1.2硬件组成S7-300PLC的组成主要有：中央处置单元(CPU)、信号模块(SM)、通讯处置器(CP)、功用模块(FM)、电源模块(PS)、接口模块(IM)等。〔1〕电源模块(PS)S7-300PLC有多种电源模块可供选择，PS305为户外型电源模块，PS307为普通型电源模块，输入电压为交流AC120/230V，输入电压为直流DC24V，比拟适宜大少数运用场所，一个实践的S7-300PLC系统，在确定一切的模块后，要选择适宜的电源模块。所选定的电源模块的输入功率必需大于CPU模块、一切I/O模块、各种智能模块等消耗功率之和，并且要留有30%左右的裕量。当同一电源模块既要为主机单元供电又要为扩展单元供电时,从主机单元到最远一个扩展单元的线路压降必需小于0.25V。〔2〕中央处置单元(CPU)CPU内的元件封装在一个结实而紧凑的塑料机壳内，面板上有形状和缺点指示LED、形式选择开关和通讯接口。存储器插槽可以拔出多达数兆字节的FlashEPROM微存储器卡〔简称为MMC〕,用于掉电后顺序和数据的保管。S7-300PLC的CPU模块大致可以分为5类：规范型、紧凑型、缺点平安型、技术功用型、户外型。其中CPU313为具有扩展顺序存储区的低本钱的CPU，比拟适用于需求高速处置的小型设备；CPU314可以停止高速处置以及中等规模的I/O配置，用于装置中等规模的顺序以及中等指令执行速度的顺序；CPU315具有中到大容量顺序存储器，比拟适用于大规模的I/O配置。CPU模块的存储容量、指令执行速度、可扩展的I/O点数、计数器/计时器的数量、功用软件块数量等目的是随着型号中数字序号的递增而添加。〔3〕接口模块〔IM〕接口模块用于S7-300PLC的中央机架到扩展机架的衔接，S7-300有三种规格的接口模块，即IM360、IM361、IM365等。IM365接口模块公用于S7-300PLC的双机架系统扩展，由两个IM365配对模块和一个368衔接电缆组成。IM360和IM361接口模块必需配合运用，用于S7-300PLC的多机架衔接。〔4〕信号模块〔SM〕S7-300的信号模块有数字量输入/输入模块、模拟量输入/输入模块、以及衔接爆炸等风险场所的输入/输入模块。〔5〕功用模块〔FM〕S7-300PLC有少量的功用模块。功用模块自身带有CPU，并能完成特定的功用，可为PLC的CPU模块分担少量的义务。用户可增加少量的编程任务量。〔6〕通讯处置器(CP)S7-300PLC有多种通讯模块可供选择。例如，CP340用于树立点对点〔PointtoPoint〕低速衔接，最大传输速率为19.2kbit/s。有3种通讯接口，即RS-232、RS-422、RS-485，可经过ASCII、3964〔R〕通讯协议及打印机驱动软件，完成S7-300系列PLC与其他厂商的控制系统、机器人控制器、条形码阅读器、扫描仪等设备通讯衔接。

3.1.3模块配置依据前面所研讨的面粉消费车间的设备配置和设计的控制方案，本控制系统需求依照表3-1统计停止模块配置。由于面粉消费控制系统的复杂性，为了便于系统的拓展，在设计时是依照中型规模的PLC控制系统设计的。其中，电源模块〔PS〕与中央处置单元〔CPU〕和其它信号模块之间是经过电缆衔接方式将各模块从物理上和电气上衔接起来。表3-1S7-300的模块配置表序号称号型号单位数量模块功用及用途1电源模块PS307(5A)块4将输入电压(120-230VAC或24VDC)转换成PLC所需的任务电压2CPU模块CPU314块1执行用户顺序；借助MPI与上位机通讯3数字量输入模块SM321(32路)块13SM321(DI32*24VDC)；可提供32路开关量输入通道4数字量输入模块SM321(32路)块13SM322(DO32*24VDC/0.5A)；可提供32路开关量输入通道5模拟量输入模块SM331(8路)块6SM331(AI32*24VDC);总共可提供32路模拟量输入通6接口模块IM360IM361块13用于PLC的多机架衔接7存储卡6ES7953-8LJ00-0AA0块1存储PLC顺序8机架UR块4为S7的各模块之间提供机械和电器的衔接

3.1.4硬件组态反省在完成了S7-300PLC控制系统的硬件配置后即可在S7-300的编程软件STEP7上完成系统的硬件组组态，其步骤是：〔1)双击SIMATICManager图标，翻开STEP7主画面。〔2)点击文件夹\新建，输入文件名(面粉消费车间)和文件夹地址，然后点击OK，系统将自动生成工程项目。〔3)点亮项目称号，点击右键，选中拔出新对象，点击SIMATIC300站点，将生成一个S7-300的项目。〔4)把面粉消费车间左面的+点开，选中SIMATIC300(1)，然后选中硬件并双击\或右键点翻开对象，硬件组态画面即可翻开。〔5)双击SIMATIC300\RACK300，然后将Rail拖入到左边空白处，在窗口即可生成空机架，生成空机架的操作界面，如图3-3所示。〔6)双击SIMATIC300，双击CPU314，双击6ES7314-1AG14-0AB0，选中V3.0，将其拖到机架RACK的第2个槽；。然后区分在(0)UR、(1)UR、(2)UR和(3)UR中的槽添加IM360、IM361、SM321、SM322模块。〔7)反省组态，点击站点\分歧性反省，弹出NOerrors窗口，那么表示没有错误发生。说明本设计的方案是可行的。国3-4为组态成功的界面。图3-3操作界面图图3-4反省组态界面图

3.1.5MPI通讯MPI(MultiPointInterface)是多点接口的简称，是当通讯速率要求不高，通讯数据量不大时可以采用的一种复杂经济的通讯方式。西门子公司的S7系列PLC可以经过CPU模块上的MPI接口组成MPI网络,经过它可完成全局数据通讯。经过全局数据通讯,一个CPU可以访问另一个CPU的数据块、存储位和进程映像等。MPI网络的全局数据通讯不需求额外的硬件和软件,结构复杂,端口管理与布线容易,装置衔接本钱低。每个S7-300CPU都集成了MPI通讯协议,MPI的物理层是RS-485。经过MPI，PLC可以同时与多个设备树立通讯衔接，这些设备包括编程器PG或运转STEP7的计算机PC、人机界面〔HMI〕及其它SIMATICS7，M7和C7。同时衔接的通讯对象的个数与CPU的型号有关。接入MPI网络的设备均称作节点,S7-300PLCMPI网络节点数量的最大值为32个。MPI网络有一个网号,在组建MPI网络之前,要为每一个节点分配一个MPI地址和1个最高MPI地址,使一切经过MPI衔接的节点可以相互通讯。STEP7的用户界面提供了通讯组态功用,使得通讯的组态比拟复杂。衔接MPI网络常用到两种部件：网络插头和网络中继器。网络插头是节点的MPI与网络电缆之间的衔接器。网络中继器用于缩小信号以及光电隔离，可用于扩展节点间的衔接距离(最多增大20倍)；也可用作抗搅扰隔离，如用于衔接接地的节点和接地的MPI编程装置的隔离器。关于MPI网络系统，在接地的设备和不接地的设备之间衔接时，应该留意RS485中继器的衔接与运用。

3.2三相异步电动机基本控制电路在交流电力拖动系统中，电动机分为异步电动机和同步电动机，异步电动机由于具有结构复杂、价钱廉价、运转牢靠、维修方便等优点，因此在交流电力拖动系统中的电动机主要是三相异步电动机。3.2.1三相异步电动机单向延续运转控制电路三相异步电动机单向延续运转控制线路如图3-5所示。图中由电源开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件和电动机M构成主电路。由起动按钮SB1、中止按钮SB2、接触器KM的线圈及其常开辅佐触点、热继电器FR的常闭触点和熔断器FU2构成控制电路。图3-5单向延续运转控制电路图起动时，合上电源开关QS，按下起动按钮SB1，接触器KM线圈得电，其在主电路中的常开触点闭合，电动机在全压下直接起动。同时与SB1并联的接触器辅佐常开触点也闭合，完成自锁。停车时，按下中止按钮SB2，接触器KM线圈失电，其在主电路中的常开主触点断开复位，三相电源被切除，电动机停转。同时，接触器在控制电路中的辅佐触点也复位，断开自锁。松开SB2后，SB2复位，但与起动按钮SB1并联的常开触点KM曾经断开，这时，接触器线圈不能再依托它来构成通电电路，只要再次按下起动按钮SB1，电动机才干重新起动运转。在电路中，熔断器FU1、FU2起短路维护作用，但不能起过载维护作用；热继电器FR对电动机起过载维护作用；依托接触器的电磁机构来完成对电动机的零压〔失压〕与欠压维护作用。

3.2.2三相异步电动机起动控制电路三相异步电动机在全压下起动时，起动电流很大，可达其额外电流的4-7倍，过大的起动电流一方面会使电网电压清楚降低，影响临近设备的正常运转；另一方面，会在供电线路和电机外部发生损耗而惹起发热。因此，电动机容量在10KW以上时，通常采用降压起动。罕见的降压起动方式有：定子绕组串电阻〔或电抗〕降压起动、Y-△降压起动、自耦变压器降压起动。〔1〕定子绕组串电阻降压起动控制电路定子绕组串电阻降压起动控制电路如图3-6所示。图中KM1为串电阻降压起动接触器，KM2为短接电阻全压运转接触器，KT为时间继电器，R为降压起动电阻。图3-6定子绕组串电阻降压起动控制电路图合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，其主触点闭合，电动机定子串电阻降压起动，同时时间继电器KT线圈得电。经过时间继电器整定的延时时间后，其通电延时的常开触点闭合，接触器KM2线圈得电，KM2常开触点闭合，常闭触点断开，KM1线圈失电，起动电阻R被短接，电动机进入全电压正常运转。定子绕组串电阻降压起动具有设备复杂、举措牢靠等优点。但因电阻消耗功率大，这种起动方式普通是在中小容量电动机且非频繁起动的场所采用。对大容量电动机的起动常采用电抗器取代电阻。〔2〕Y-△降压起动控制电路关于正常运转时定子三相绕组衔接成三角形的笼型异步电动机，可采用Y-△降压起动方法来到达减小起动电流的目的。三相异步电动机Y-△降压起动控制线路如图3-7所示。图中，KM1为电源接触器，KM2为△衔接接触器，KM3为Y形衔接接触器，KT为起动时间控制时间继电器。图3-7Y-Δ降压起动控制电路图合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1、KM3线圈得电，时间继电器KT线圈得电，电动机三相绕组经过KM3主触点闭合衔接成Y形起动。经时间继电器整定的延时时间后，KT常闭触点断开，KM3线圈失电，KM2线圈得电，电动机三相绕组由Y形衔接变为△形衔接，进入全压运转。采用Y-△降压起动时，起动电流降为直接起动时的1/3，同时起动转矩也降为直接起动时的1/3，所以，这种降压起动方式只适用于轻载或空载起动的场所。〔3〕自耦变压器降压起动控制电路自耦变压器降压起动控制线路如图3-8所示。图中，KM1为降压起动接触器，KM2为正常运转接触器，KA为中间继电器，KT为起动时间控制时间继电器。合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈和时间继电器KT线圈同时得电，电动机串自耦变压器降压起动，时间继电器末尾计时。经时间继电器整定的延时时间后，KT的通电延时常开触点闭合，中间继电器KA线圈得电并自锁，KM1线圈失电，电动机起动完成。同时KM2线圈得电，其主触点闭合，电动机进入全压正常运转。电动机采用自耦变压器降压起动时，起动转矩可以经过改动自耦变压器抽头的衔接位置失掉改动。自耦变压器结构较复杂，价钱较贵，主要用于起动容量较大的电动机图3-8自耦变压器降压起动控制电路图〔4〕三相笼型异步电动机起动方法比拟笼型异步电动机的三种起动方法各有其优缺陷，适用于不同的场所，详细剖析如表3-2所示。表3-2三相笼型异步电动机起动方法比拟表起动方法适用范围特点直接起动电动机容量小于10KW不需起动设备，但起动电流大定子串电阻降压起动电动机容量大于10KW，起动次数不太多的场所线路复杂、价钱低、电阻消耗功率大，起动转矩小Y-△降压起动额外电压为380V，正常任务时为△接法的电动机，轻载或空载起动起动电流和起动转矩为正常任务时的1/3自耦变压器降压起动电动机容量较大，要求限制对电网的冲击电流起动转矩大，设备投入较高

3.3消费进程静态参数检测制粉工艺的延续化消费进程要真正完成自动化，消费进程中的信息如物料在料仓中的位置与温度，物料在管路中的流量，提升机转速，设备工况等静态参数至关重要。假设这些数据没有进入系统，那么自动控制局部就象一个没有觉得的人一样，基本无法停止操作。这些数据信息都是依托各类传感器来获取的。3.3.1传感器传感、通讯、计算机技术构成现代信息的三大基础，传感器的作用主要是获取信息，是信息技术的源头。在信息时代里，随着各种系统的自动化水平和复杂性的添加。需求获取的信息越来越多．不只对传感器的精度、牢靠性和照应要求越来越高．还要求传感器有规范输入方式以便和系统联接。显然传统的传感器因其功用差、体积大很难满足要求。开展高功用、微型化、智能化的各种先进传感器已成为肯定。近年来，微电子、微机械、新资料、新工艺的开展与计算机、通讯技术的结合发明出新一代的传感器与检测系统。

3.3.2罕见传感器及参数检测〔1〕料位检测物料在仓中位置，可采用接触式(定点)和非接触式(延续)二类料位计。接触式料位计主要有电容、音叉及阻旋式料位计。而超声波、微波雷达式是罕见的非接触式料位计，此类料位计价钱昂贵。可依据运用场所、产品功用、经济核算等状况来选择适宜的料位计。〔2〕流量各流程物料流量对整个面粉消费系统的平衡、正常运转十分重要．目前常用的流量检测装置有压板式和称重式，压板式适用于颗粒状物料，精度较差本钱低。称重式流量秤，精度高但价钱昂贵，不适宜少量运用。流量检测装置已成为制约粉厂自动化消费的瓶颈。因此提高压板式流量计的功用及开发新颖适用的流量检测装置至关重要。〔3〕失速憋堵提升机保送打滑、跑偏，绞龙、刮板机梗塞都将影响物料正常保送，惹起消费环节发作缺点。可在设备上装置光电接近限位开关反应物料保送状况，由控制系统及时作出剖析处置。目前几种传感器都相当经济适用，国外产品的牢靠性优于国际同类产品，选取时应尽量选用可调理和运用直流电源的传感器。〔4〕电量参数电量参数主要有系统或单机的电流、电压、三相功率、频率等值，以上数据关于及时掌握设备运转形状、报表统计核算必不可少。可采用电子脉冲电度表和数显变送智能表。电参量经互感器接入智能表后直接显示数值，经过通讯接口可直接与控制中心停止数据交流。完成自动化管理。〔5〕水分人磨前小麦的水分含量对磨粉工段尤为重要。可运用红外线、微波、电容式水分检测技术，经过着水机来控制小麦中的水分含量。着水机应可配置智能仪表，具有通讯交流数据功用。同时应检测小麦的密度和温度停止数据自我修正。提高水分控制的精度。〔6〕风量风网系统中的风量、风压是众所周知的关键数据．并且随物料变化和管网状况而变化。可依据风速、风压测定仪所测数据，经系统数据剖析后由执行机构作出相应处置，可采取调理风门和改动风机转速等方法。风机转速可用变频技术来控制。

4.控制系统软件设计4.1下位控制器软件设计4.1.1PLC顺序设计整个顺序包括启动、停车及事故报警等顺序。顺序图如图4-1所示。〔1〕启动顺序：保证各设备启动时逆物流方向启动，防止形成带负荷启动甚至无法启动。以着水机和挑选机的电动机为例来说明。为保证着水机启动后延时一段时间挑选机才启动，我们经过在挑选机的驱动支路〔Q4.1线圈〕中串联Q4.0与 M0.0的常开触点来完成。要使挑选机启动〔Q4.1=1〕,必需使Q4.0与M0.0的常开触点闭合，而Q4.0常开触点闭合条件是着水机启动，M0.0的常开触点闭合条件是着水机启动且延时完毕，这样牢靠保证2台电动机按要求顺序驱动。用相似的方法即在后启动设备的驱动支路中串联前启动设备的启动信号和延时信号，这样可完成设备的顺序启动。〔2〕停车顺序：为保证各设备按物流顺序停车，系统采用了接通延时定时器。M1.2为停车进程的标志位。M1.2=1时，执行第1次延时，延时完毕M1.1=1。M1.1的常闭触点串联在Q4.1的驱动支路。Q4.1断电，控制挑选机的电磁阀线圈断电，挑选机中止；与此同时，M1.1的常开触点闭合，T2末尾延时。延时时间到，M1.0=1。M1.0的常闭触点串联在Q4.0的驱动支路。Q4.0断电，控制着水机的线圈断电，着水机中止；同时M1.0的常开触点闭合接通定时器，又执行第3次延时…每执行1次延时后就多1台设备中止，直至全部中止。〔3〕事故报警顺序：假定M0.1为运转进程中的标志位，经过M0.1的常开触点与Q4.0的常闭触点串联驱动来检测着水机能否出缺点。当着水机短路、过载或出现机械缺点时，控制着水机的接触器线圈断电，其常闭触点闭合，Q4.2=1使屏上的灯闪烁，并且显示缺点设备。〔4〕缺点停车顺序：在运转进程中，某台设备发作缺点时，缺点点至料源侧各设备应瞬时停车，缺点点以后设备应顺序延时停车。图4-1PLC顺序梯形图

4.1.2PLC顺序仿真PLC的顺序设计好后，需对顺序停止修正和调试，而且某些调试有一定风险，这时我们可以运用S7-PLCSIM仿真顺序模拟顺序，停止仿真调试。S7-PLCSIM有以下主要功用：〔1)可对S7-300和S7-400PLC的用户顺序停止离线仿真与调试，可访问模拟PLC的I/O存储器、累加器和寄存器。经过在仿真运转窗口中改动输入变量的ON/OFF形状来控制顺序的运转，并观察有关输入变量的形状来监视顺序运转的结果。〔2)可完成定时器和计数器的监视和修正，经进顺序使定时器自动运转或手动复位。〔3)仿真软件还可模拟对位存储器、中心输入变量区和中心输入变量区的操作，以及对存储在数据块中的数据(如DBI．DBX0．0或DBl．DBW0等)的读写。〔4)可在仿真PLC中运用中缀组织块测试顺序的特性，并记载一系列操作事情及回放记载，从而自动测试顺序。LAY文档用于保管仿真时各视图对象的信息；PLC文档用于保管上次仿真运转时设置的数据和举措等，包括顺序、硬件组态、CPU任务方式的选择、运转形式(单周期或延续运转形式)的选择、I/O形状、定时器的值、符号地址、电源的通/断状况等。依据控制方案，在主顺序中编写相应的控制顺序，下面以挑选机启停与缺点报警为例停止仿真调试。详细顺序如以下图所示：图4-2仿真顺序梯形图运用S7-PLCSIM仿真软件调试顺序的步骤如下：〔1)在STEP7编程软件中生成项目并在主顺序OBl中编写如图4-2的顺序。〔2)点击STEP7中SIMATlC管理器工具栏中的翻开/封锁仿真器图标，打S7-PLCSIM窗口。〔3)在S7-PLCSIM窗口中新建PLC文档；用菜单命令PLC/上电接通仿真PLC的电源；将仿真PLC的CPU的任务方式置于STOP位置；用菜单命令执行/扫描形式/延续扫描，选择仿真PLC的扫描方式为延续扫描方式。〔4)在SIMATIC管理器中用菜单命令PLC/下载将顺序下载到仿真PLC中。〔5)在S7-PLCSIM中创立输入字节IB0，输入字节QB4，位存储器MB0和MB1，定时器T0和T1的视图对象，IB0、QB4、MB0、MB1均以位的方式显示。〔6)在S7-PLCSIM中模拟实践系统的操作：①开机控制：将仿真PLC的CPU置于RUN形状，给输入字节IB0的第O位(I0.0)施加脉冲，模拟按下启动按钮，即用鼠标点击IB0视图对象中第0位的单项选择框，出现符号〝√〞，IB0.0变为ON，再点击一次〝√"消逝，IB0.0变为OFF。同时给输入字节QB4的第O位(Q4.0)施加脉冲，模拟已起动之前的着水机。IB0.0和QB4.0变为ON后，观察到定时器T0末尾延时，延时完毕后输入字节QB4视图对象中的第1位(即Q4.1)ON，说明挑选机末尾运转。图4-3为挑选机起动控制仿真图。图4-3挑选机起动控制仿真图②停机控制：给M1.2施加脉冲，观察到定时器T1末尾计时，计时完毕后Q4.1立刻变为OFF，说明挑选机中止运转。图4-4为挑选机停机控制仿真图。图4-4挑选机停机控制仿真图③缺点报警：当Q4.1变为OFF后，给M0.1施加脉冲，观察到Q4.3立刻变为OFF，说明挑选机出现缺点，发生报警信号。图4-5为挑选机缺点报警仿真控制图。图4-5挑选机缺点报警仿真控制图(7)在运用S7-PLCSIM停止仿真时，可以显示OBl中的梯形图顺序，用菜单命令调试/监视在梯形图中监视顺序的运转状况。(8)保管生成的LAY文档及PLC文档，以便于下次仿真时直接运用本次各种设置。

4.2上位机软件设计4.2.1画面引见(1)概述本系统中，共显示十三幅画面：1、末尾页2、总貌、原粮、清算、净麦、制粉、粉路、途径选择、报警页。总貌概括了一切工序段，报警页记载了以后报警的一切信息。〔2〕画面规划引见图4-6清算间画面图以清算为例，上图显示为清算画面如上图所示，最顶部为工艺流程和操作菜单及系统报警显示条，显示最新发作的报警；右上角脚为系统日期和以后时间；左下脚控制电源提示和工艺形状提示；右下脚为报警提示〔报警喇叭〕；中部为清算工艺流程画面。画面规划依据工艺流程而定。

4.2.2设备形状流程画面中筒仓、润麦仓，仓体用乳白色，仓体顶部及底部有一个正三角和倒三角表示上下料位。正常状况下，三角符号中的填充色为黄色；发作上下料位，填充色为白色并闪烁；确认后变为白色。对电机、罗茨风机而言，对应设备有八种颜色变化：黄色、绿色、天蓝色、深蓝色、紫色、天蓝色闪烁、白色闪烁、绿色闪烁。①黄色：表示设备待机形状；②绿色：表示设备处在自动运转形状；③天蓝色：表示设备在点动运转形状；④深蓝色：表示设备现场运转形状；⑤紫色：表示设备在途径选择中曾经取消，现场又手动开启；⑥天蓝色闪烁：表示设备在点动时出现缺点，假设是天蓝色烁此时也说明PLC有输入；在天蓝色闪烁时再点动时天蓝色闪烁变为白色闪烁，说明此时PLC取消输入；⑦白色闪烁：表示设备在自动运转中出现缺点；⑧绿色闪烁：表示设备在缺点形状时设备曾经运转一种形状；在这时假设按F7或许重新启开工艺段设备恢复到运转形状。对阀门而言，有两种表示方法：一种阀门的符号为，当管路为水平守旧时圆内水平线段为浅绿、45度线段为黄色；当管路为45度守旧时，45线段为浅绿、水平线段为黄色。另一种阀的符号用长方形和水平线段叠加表示：阀关到位，阀开到位，阀开不到位或关不到位。阀开到位或关到位长方形填充色为深绿、阀开不到位或关不到位长方形填充色为白色闪烁。注：阀门开到位形状变化和电机形状变化基本上一样。对风机，开那么外面风叶旋转，停那么外面风叶中止旋转，缺点那么全体变为白色闪烁。对提升机而言，除电机随设备形状相应变化外，提升机自身开那么提升机斗静态显示，停车或出现缺点时提升机斗为不可见。假设提升机皮带打滑或皮带已断，那么提升机下端绿色小圆圈变为白色闪烁，确认后变为白色。另外提升机下端数字为提升机每分钟的实践转数，往常应用此数字可判别提升机皮带形状，假设数字不准确或变化太大，请反省失速传感器。对高方筛和反省筛而言，开那么全体晃动，停那么中止晃动，缺点那么全体变为白色闪烁；假设下位机没有给电或许没有和下位机衔接，那么能够设备自身为不可见。对绞龙〔已装置憋堵开关〕而言，除电机随设备形状相应变化外，绞龙自身的叶片也随之转动。假设绞龙出现溢流，绞龙右端出现报警标志并报警，报警标志正常状况为不可见。对管路而言，黄色表示管路处在不任务形状、深绿表示管路处在任务形状。电机的管路随电机联动、出入仓的管路随选仓按钮联动、与阀相