摘 要

由于原来的砂箱控制的缺点很多，控制程度差，效率低下，而且比较笨重，而且直埋夹套管受到温度、压力等各种因素的影响，在建设的过程中会发生爆裂、弯曲、折断等各种不良的后果，只有解决了这些复杂的建设问题，直埋套管才可以放心的被人们在生产生活中使用。所以本次设计主要是在分析国家压力管道元件质量监督检验中心原有直埋夹套管试验设备局限性的基础上用PLC来对原有的砂箱装置来进行改造，实现更为便捷的自动化控制。

本文主要论述了直埋夹套管试验系统的设计，主要工作原理是可编程控制器接收到各个传感器检测到的限位信号，经过设计好的程序运算处理后向执行元件——电机发出动作命令，驱动传动装置运行。并且通过压力传感器检测压力输入到PLC,进行计算判断。

在这篇论文中，采用了S7-200的PLC来作为系统的控制核心，从而设计直埋夹套管试验系统的程序，本文通过相关的原理图，系统功能图，PLC控制程序等方式详细的介绍了直埋夹套管实验装置的控制方案。另外由于组态王的具有简单以及丰富的配置界面，并能简便的反映设计的成果，所以通过组态王软件设计制作的直埋夹套管实验装置的仿真系统，形象逼真的演示了在一定工况下的直埋夹套管实验装置的运行情况。

关键词：PLC；直埋夹套管；组态王

Directly buried clip casing test control system design

ABSTRACT

As many shortcomings of the original sand control, the control level is poor, inefficient, and relatively heavy, and directly buried clip casing receives the influence of various factors such as temperature, pressure, in the process of construction will burst, bending, this paragraph of all sorts of undesirable consequences, such as only can solve the problem of the complicated construction, buried casing can safely be used in the production and living. So this design is mainly based on the analysis of the national center for pressure piping components of quality supervision, inspection of the original limitations directly buried clip casing test equipment on the basis of using PLC to transform, the original sand box device to realize more convenient automation control.

This article mainly discusses the PLC based buried clamp sleeve jacketed experiment device, is the main working principle of the programmable controller receives the various sensors detect limit, after designed program computing to actuators - motor action command, drive transmission device operation.And through the pressure sensor input to PLC, calculation and judgment.In this paper, using the Siemens S7-200 series PLC as control core was designed based on programmable logic controller (PLC) automatic experiment device of directly buried clamp sleeve jacketed program, based on the principle diagram, system function diagram, PLC control program based on PLC was introduced in detail, such as way of directly buried clamp sleeve jacketed experiment device of control scheme.Another through kingview software design based on PLC experiment device of directly buried clamp sleeve jacketed simulation system, image lifelike demonstrates based on programmable logic controller (PLC) in certain conditions of directly buried clamp sleeve jacketed experiment device operation.

Keywords: PLC；buried clip casing； kingview

目 录

1 绪论 1

1.1 直埋夹套管实验装置研究意义 1

1.2 国外研究的概况 1

1.3 国内研究的概况 2

2 直埋夹套管的实验 3

2.1 直埋夹套管试验装置设备构成 3

2.2 直埋夹套管试验系统设计的原理 4

2.2.1 空载试验 4

2.2.2 加载试验 4

2.2.3 数据处理 4

2.3 直埋夹套管试验装置系统流程图 5

2.4 组态画面构成 6

3 直埋夹套管试验装置的硬件设计 7

3.1 PLC的优点及选型 7

3.1.1 PLC控制的优点 7

3.1.2 PLC的内部工作方式 8

3.1.3 PLC型号的选择 10

3.2 PLC程序分析及设计 10

3.3 PLC I/0分配 11

3.4 伺服电动机的选型 12

3.5 PLC硬件连接 13

3.5.1 主回路 13

3.5.2 伺服电机控制图 14

3.5.3 PLC数字量控制回路 15

3.5.4 模拟量控制回路 15

4 直埋夹套管试验装置程序设计 17

4.1 主程序 17

4.2 模拟量程序 17

4.3 小车移动控制程序 18

4.4 液压装置程序 20

4.5 吸砂动作程序 21

4.6 推拉机控制程序 22

4.7 数据处理程序 27

5 组态王程序设计 28

5.1 组态软件简介 28

5.1.1 组态软件的选择 28

5.1.2 组态王6.55软件简介 28

5.1.3 组态王6.55的组成 29

5.2 组态画面的具体设计 29

5.2.1 组态图形界面的设计 30

5.2.2 组态的变量设计 30

5.2.3 应用程序命令语言编辑 31

5.2.4 动画连接 32

5.3 组态画面介绍 33

5.3.1 欢迎画面 33

5.3.2 空载测试界面 34

5.3.3 加载测试界面 35

结论 36

致谢 37

参考文献 38

1 绪论

1.1 直埋夹套管实验装置研究意义

在我们工业生产及人民普通生活中，人们使用大量的蒸汽，热水，石油，化工，及其他各种热媒，而这个热媒运送到各家各户或者是各个公司大部分选用的是直埋夹套管敷设的管线。直埋夹套管在我们日常生活中占有的很大的一个部分。其质量的好坏直接的影响到我们的日常生活及公司工厂的日常生产。砂箱试验装置主要是对直埋夹套管的整体抗压强度与轴向滑动的程度的一种试验装置。它的自动化，智能化的发展主要有以下几点意义：

1.保证直埋夹套管的安全使用