【正文】 GE 公司的 GENET、三菱公司的 MELSEC— NET、 MELSEC— NET/MINI。 ，新型 PLC 也兼有閉環(huán)控制功能。 （二） DCS 或 TDCS 的基本特點(diǎn) DCS 與集散控制系統(tǒng) TDCS 是集 4C（ Communication，Computer， Control、 CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。 ，其中通信（ Communication）是關(guān)鍵。 在中斷站中，中斷站聯(lián)接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。 ，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。 ， A/D— D/A、帶微處理器的混合。 I/O，由控制站掛到局域網(wǎng) LAN。 是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的3 級結(jié)構(gòu)。 ，各公司產(chǎn)品不能互換，不能互操作，大 DCS 系統(tǒng)是各家不同的。 續(xù)過程控制，如石化等。 （三） FCS 的基本特點(diǎn) ：本質(zhì)（本征）安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。 、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。 、控制裝置、 PID 與控制中心，取代每臺儀器兩根線。 PID 與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。 、多節(jié)點(diǎn)、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點(diǎn)、并行、模擬系統(tǒng)。 、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。 。 ， 還可掛到上位機(jī)，接同一總線的上一級計(jì)算機(jī)。 ，再可與 inter 相通。 、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)入企業(yè)管理網(wǎng)。 第三節(jié) 控制系統(tǒng)確定 有以上的分析選用 FXox 系列可編程控制器比較合理， FXox 是在 F1/F2 之后推出的超小型 PLC，是一種將眾多功能凝集在超小型機(jī)殼內(nèi)的微型 PLC，體積較小，并在控制器內(nèi)部裝有模擬電位器與 RUN/STOP 開關(guān)等方便功能。通過擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊與基本單元的鏈接，可自由地選擇輸入輸出點(diǎn)數(shù)。具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式 結(jié)構(gòu) 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 FX 系列 PLC 型號的含義如下： FX □ ─ □ □ □ —— □ 系列名稱 輸入輸出總點(diǎn)數(shù) 特殊品種 單元類型 輸出方式 其中系列名稱：如 0、 0S、 1S、 ON、 1N、 2N、 2NC 等 單元類型： M ──基本單元 E ──輸入輸出混合擴(kuò)展單元 Ex ──擴(kuò)展輸入模塊 EY ──擴(kuò)展輸出模塊 輸出方式： R ──繼電器輸出 S ──晶閘管輸出 T ──晶體管輸出 特殊品種： D ── DC 電源， DC 輸出 A1 ── AC 電源， AC（ AC100~120V）輸入或 AC 輸出模塊 H ──大電流輸出擴(kuò)展模塊 V ──立式 端子排的擴(kuò)展模塊 C ──接插口輸入輸出方式 F ──輸入濾波時間常數(shù)為 1ms 的擴(kuò)展模塊 如果特殊品種一項(xiàng)無符號，為 AC 電源、 DC 輸入、橫式端子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出。 計(jì)算所的機(jī)械手輸入點(diǎn)數(shù)為 12，輸出點(diǎn)數(shù)為 6， I/O 點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)為 18，小車輸入點(diǎn)數(shù)為 7，輸出點(diǎn)數(shù)為 6， I/O 點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)為 13 由以上 型號的含義結(jié)合 plc 自動控制的需要，選擇以下型號： FXon— 40MT 表示 FX0N 系列， 40 個 I/O 點(diǎn)基本單位（主機(jī)個 12 輸入點(diǎn) 6 個輸出點(diǎn)），晶體管輸出，使用直流電源， 24V 直流輸出型。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 第二章 FXon— 40MT 的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 第一節(jié) FXon— 40MT 的基本結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的繼電接觸系統(tǒng)通常由輸入設(shè)備、控制線路和輸出設(shè)備三大部分組成。 一、 輸入與輸出部件 這是 PLC 與輸出控制信號和被控制設(shè)備連接起來的部件，輸入部件接收從開關(guān)、按鈕、繼電器觸電和傳感器等輸入的現(xiàn)場控制信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠接受和處理的數(shù)字信號。輸出部件接受經(jīng)過中央處理器處理過的輸出數(shù)字信號，并把它轉(zhuǎn)換成被控制設(shè)備或顯示裝置所能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動接觸器、電磁閥和指示器件等。 二 、 中央處理單元 中央處理單元包括微處理器、 系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。微處理器是 PLC 的核心部件，整個 PLC 的工作過程都是在中央處理器的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的，它的主要任務(wù)是按一定的規(guī)律和要求讀入被控對象的各種工作狀態(tài)，然后根據(jù)用戶所編制的應(yīng)用程序的要求去處理有關(guān)數(shù)據(jù)，最后再向被控對象送出相應(yīng)的控制信號。 存儲器是保存系統(tǒng)程序和用戶程序的期間。系統(tǒng)存儲器主要用于存放系統(tǒng)正常工作所必須的程序。用戶存儲器主要用于存放用戶按照要求所編制的程序，可經(jīng)過編程器進(jìn)行必要的修改。 三 、 電源部件 電源部件是把交流轉(zhuǎn)換成直流電源的裝置，它向 PLC 提供所需要的高 質(zhì)量直流電源。 四、 編程器 編程器是 PLC 必不可少的重要外圍設(shè)備。它主要對用戶程序進(jìn)行輸入、檢查、調(diào)節(jié)和修改，并用來監(jiān)視 PLC 的工作狀態(tài)。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)見圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 圖 21 plc 的基本結(jié)構(gòu) 第二節(jié) FXon— 40MT 的基本工作原理 當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 一 、 輸入采樣階 段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入 。 二 、 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由 各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM編程器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排 在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 三 、 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間， CPU 按照 I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是 PLC 的真正輸出。 第三節(jié) FXon— 40MT 的性能指標(biāo) 一 、 編程語言 PLC 常用的編程語言由梯形圖語言、助記符語言、流程圖語言及某些高級語言等，目前常用最多的是前兩種。 二 、 指令種類數(shù)和條數(shù)以及 I/O 總點(diǎn)數(shù) 指令種類數(shù)和條數(shù)以及 I/O 總點(diǎn)數(shù)見表 ： 表 型號 I/0 點(diǎn)數(shù) 基本指令執(zhí)行時間 功能指令 模擬模塊量 通信 FX0N 24～ 128 ～ s 55 有 較強(qiáng) 三 、 PLC內(nèi)部繼電器的種類和點(diǎn)數(shù) PLC 內(nèi)部繼電器（普通）的種類和點(diǎn)數(shù)見表 ： 表 型號 輸入繼電器 輸出繼電器 輔助繼電器 狀態(tài)寄存器 定時器 FX0N X0～ X43 Y0～ Y27 M0～ M383 S10～ S127 T32－ T62 續(xù)表 型號 數(shù)據(jù)寄存器 指針 記數(shù)器 FX0N D0～ D127 P0～ P63 C0～ C15 四 、 用戶程序存儲量 用戶程序存儲器用于存儲通過編程器輸入的程序，其存儲容量通常是以字為單位來計(jì)算的。 FX0N 的存儲量為 6K。 五 、 掃描速度 其掃描速度以 ms/K字為單位表示。 而 FX0N 的基本指令執(zhí)行時間 ～ s。 六 、 工作環(huán)境 一般情況再以下環(huán)境條件下工作：使用溫度 0～ 550C，儲存溫度 20～ 700C；環(huán)境濕度，使用時 35%～ 85%RH（無凝露）；抗沖擊性能 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 第三章 FXon— 40MT 可編程控制器指令及編程 第一節(jié) PLC 常用編程語言 根據(jù) PLC 應(yīng)用范圍，程序設(shè)計(jì)語言可以 組合使用，常用的程序設(shè)計(jì)語言是：梯形圖程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言（語句表）；功能表圖程序設(shè)計(jì)語言；功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言；結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言；梯形圖與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符與功能表圖程序設(shè)計(jì)語言；布爾助記符與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言。 一 、梯形圖（ Ladder Diagram） 程序設(shè)計(jì)語言梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每 個梯級是一個因果關(guān)系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。 在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （ 1）與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； （ 2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)； （ 3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖 中的能流（ Power FLow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待； （ 4）與布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言有一一對應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查。 二 、布爾助記符（ Boolean Mnemonic） 程序設(shè)計(jì)語言布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。 布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)： （ 1）采用助記符來表示操作功 能，具有容易記憶，便于撐握的特點(diǎn)； （ 2）在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無計(jì)算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)； （ 3）與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本類同 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 三 、功能表圖（ Sepuential Function Chart） 程序設(shè)計(jì)語言功能表圖程序設(shè)計(jì)語言是用功能表圖來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用功能表圖的描述，控制系統(tǒng)被分為若干個子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通，便于程 序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。 功能表圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （ 1）以功能為主線，條理清楚，便于對程序操作的理解和溝通； （ 2）對大型的程序，可分工設(shè)計(jì)，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時間和調(diào)試時間； （ 3）常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合； （ 4）只有在活動步的命令和操作被執(zhí)行，對活動步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因此，整個程序的掃描時間較其他程序編制的程序掃描時間要大大縮短。功能表圖來源于佩特利（ Petri）網(wǎng)，由于它具有圖形表達(dá)方式，能較簡單和清楚地描述并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對系統(tǒng) 中存有的象死鎖、不安全等反常現(xiàn)象進(jìn)行分析和建模，在模型的基礎(chǔ)上能直接編程，所以，得到了文泛的應(yīng)用。近幾年推出的 PLC 和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進(jìn)行編程的軟件。關(guān)于佩特利（ Petri）網(wǎng)的一些基本概念，我在以后有機(jī)會時再介紹給各位，以有助于對功能表圖的進(jìn)一步理解。 四 、結(jié)構(gòu)化語句（ Structured Text） 描述程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是一種類似于高級語言的程序設(shè)計(jì)語言。在大中型的 PLC 系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化語 句描