【正文】 形圖編輯狀態(tài)，可以用梯形圖形式編輯程序。 打開已經(jīng)存在的文件:首先點(diǎn)擊編程軟件FXGPWINC，在主菜單〈文件〉下選中〈打開〉彈出[File Open]對話框，選擇正確的驅(qū)動(dòng)器、文件類型和文件名，單擊“確定”鍵即可進(jìn)入以前編輯的程序。保存文件類型特征有三個(gè)：（1）Win Files(*.pmw)；（2）Dos Files(*.pmc)；（3）All Files(*.*)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的為FXON、FX2N二種機(jī)型，實(shí)驗(yàn)使用時(shí)，根據(jù)實(shí)際確定機(jī)型，若FX2N即選中FX2N，然后[確認(rèn)]，就可馬上進(jìn)入編輯程序狀態(tài)。假設(shè)D：\PLC*設(shè)置為文件存取路徑。 : F5常開、F6常閉、F7輸入元件、 F8輸入指令等等。 :保存、 打印、剪切、 轉(zhuǎn)換、元件名查、 指令查、觸點(diǎn)/線圈查、 刷新等等。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+I/O）”和“擴(kuò)展模塊（I/O）”，此外，還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。上、下的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換，其中下面的元件符號Z/V、K/H、P/I又是交替起作用，反復(fù)按鍵時(shí)，互相切換。步序鍵STEP：設(shè)定步序號時(shí)按此鍵。安裝ROM寫入模塊時(shí)，在脫機(jī)方式項(xiàng)目單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。執(zhí)行鍵GO：此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行、顯示畫面和檢索。其他如ROM寫入器模塊和PLC存儲器卡盒等為選用件。（1）FX20PE的結(jié)構(gòu)FX20PE簡易編程器由液晶顯示屏、ROM寫入器接口、存儲器卡盒的接口及由功能鍵、指令鍵、元件符號鍵、數(shù)字鍵等鍵盤組成。簡易編程器對PLC用戶程序存儲器直接操作。FX20PE簡易編程器可以用于FX系列FXFX0、FXON、FX2C型PLC，也可以通過FX20PEFKIT轉(zhuǎn)換器用于F1和F2系列PLC。3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)軟件的功能控制系統(tǒng)軟件的功能和任務(wù)如下：（1）實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的軟啟動(dòng)；（2）能自動(dòng)或者手動(dòng)的對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，控制系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，平滑的無級調(diào)速特性；（3）能自動(dòng)檢測到系統(tǒng)是否過載，并自動(dòng)停止；（4）實(shí)現(xiàn)快速的起制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；（5）并要求在不同轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，速度穩(wěn)定；系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，能克服負(fù)載的擾動(dòng)、電源電壓波動(dòng)等因素對系統(tǒng)的影響。將兩個(gè)磁缸分別裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)滾筒和皮帶托輥上，利用兩個(gè)霍爾傳感器將它是一種將皮帶的運(yùn)行速度檢測出來，變成電脈沖信號輸送給保護(hù)裝滾筒和托輥的轉(zhuǎn)速分別傳送給PLC系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷，輸出、打滑、低速運(yùn)行、斷帶等數(shù)字信號，經(jīng)控制器進(jìn)一步處理，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。根據(jù)事先確定的頻率對波形采樣。（6）．外部設(shè)備接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。（3）．電源 圖中電源是指為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號。： 硬件結(jié)構(gòu)圖（1）.主機(jī)主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。它之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。（變頻器部分）。此變頻器調(diào)速范圍寬，精度高，無級變速，高效率，高可靠性，保護(hù)功能完善，故障率低，特別適用于起重機(jī)械的電機(jī)控制。本系統(tǒng)采用安川CIMR—G5A4011型變頻器。驅(qū)動(dòng)一臺電動(dòng)機(jī)時(shí)。表1 YBSS220隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：功 率kW額定電 壓V滿載轉(zhuǎn)速r/min滿載電 流A滿載效 率%功率因 數(shù)cos額定電 流額定轉(zhuǎn) 矩額定轉(zhuǎn) 矩絕緣等級22066011401480F、H 變頻器包括主控制電路、信號檢測電路、門極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，是變頻器的核心部分。電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械工作的，由于生產(chǎn)機(jī)械種類繁多，工藝要求不一，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)分類也很多。（2）電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的有關(guān)機(jī)械特性的要求。PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收外部信號(主令控制器、變頻器、轉(zhuǎn)速傳感器、限位等)，經(jīng)過程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔數(shù)等)給變頻器和其它動(dòng)作單元，由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度(頻率)。2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成采用礦用防爆本質(zhì)安全型交流變頻器進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速控制，在皮帶機(jī)運(yùn)行過程中，通過安裝在傳送帶上的轉(zhuǎn)速傳感器測定皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速，再反饋到PLC，經(jīng)過程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號給變頻器，調(diào)節(jié)電機(jī)工作的電源電壓和頻率。本文提出了利用變頻器和PLC控制單元的伺服系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)的見解與方法，給出了控制系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。 80年代中期隨著第三代電力半導(dǎo)體器件如:門極可關(guān)斷晶閘管GTO、絕緣柵雙極晶體管IGBT的相繼出現(xiàn)，交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展。50年代初，中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用晶閘管調(diào)壓調(diào)速。對生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制，在初級階段是由人工進(jìn)行的。通過PLC進(jìn)行控制提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力?？删幊炭刂破?PLC)是以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。在硬件電路設(shè)計(jì)中，完成PLC選型及外部低壓電器的選用，設(shè)計(jì)了硬件接線圖，提出了接線要求，使之具有控制和保護(hù)作用。山西省高等教育自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢 業(yè) 論 文說 明 書專 業(yè): 機(jī)電一體化 姓 名: 準(zhǔn)考號: 日 期: 山西省高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會 摘 要 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。本控制系統(tǒng)選用CPM2A系列PLC作為控制器。 關(guān)鍵詞：皮帶運(yùn)輸機(jī) PLC 集中控制 目 錄1 前言 6 6 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀 6 7 方案的確定 7 82 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成 9 9 9 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 10 變頻器 11 PLC控制器 14 其余部件 163 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18 控制系統(tǒng)軟件的功能 18 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo) 19 PLC程序設(shè)計(jì) 19 PLC編程器 19 MELSECF/ FX系統(tǒng)編程軟件 21 安裝FXGPWINC編程軟件 21 FXGPWINC編程軟件的應(yīng)用 21 23 23 24 設(shè)置通訊口參數(shù) 25 FXGP與PLC之間的程序傳送 26 程序的運(yùn)行與調(diào)試 27 28 I/O地址分配如下表31 284 結(jié)論 375 致謝 386參考文獻(xiàn) 39 附錄 40梯形圖 401 前言 設(shè)計(jì)的目的和意義 冶金、煤礦、化工、機(jī)械、鋼鐵、建材、食品等工業(yè)生產(chǎn)中，需要廣泛使用皮帶運(yùn)輸機(jī)，它為企業(yè)的生產(chǎn)承擔(dān)了絕大多數(shù)散料運(yùn)輸任務(wù)。對于港口、廠區(qū)廣泛使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)，應(yīng)用PLC控制，可以使皮帶機(jī)生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。自19世紀(jì)80年代起至19世紀(jì)末，工業(yè)上傳動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)一直被直流電機(jī)壟斷，到了19世紀(jì)末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡單且堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電機(jī)以后，交流電機(jī)才在不調(diào)速的領(lǐng)域代替了直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。 交流調(diào)速的發(fā)展概況交流變頻調(diào)速的優(yōu)越性早在20年代就已被人們所認(rèn)識，但受到器件的限制，未能推廣。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過三個(gè)階段:（1）異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)； （2）串級調(diào)速系統(tǒng)；（3）變頻調(diào)速系統(tǒng)。但是用復(fù)雜的繼電器控制的，存在可靠性差、可塑性差、接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等一系列缺點(diǎn)，并且為了在日益激烈的競爭中提高市場競爭力，采用PLC的改造勢在必行；有的也采用單片機(jī)作為控制單元，但是單片機(jī)開發(fā)周期較長，抗干擾性差，可靠性低、靈活性差，選用PLC作為控制單元是較為合適的方案。在本文中，主要對其各個(gè)組成部分進(jìn)行的介紹，并作出PLC運(yùn)行控制程序，使其符合該系統(tǒng)的控制要求。變頻器利用內(nèi)部繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性的元器件(如晶體管)與PLC連接。要求溫升接近但不超過規(guī)定的允許數(shù)值。例如防止灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。綜上所述，經(jīng)過綜合考慮本系統(tǒng)采用YBSS220型電機(jī)，是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。AC整流器逆變器控制電路DC控制電路運(yùn)行指令A(yù)C變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。對于PWM控制方式的變頻器，－。變頻器運(yùn)行指令共有數(shù)字操作器、控制回路端子、MEMOBUS通信、選擇卡4種模式。端子多功能接點(diǎn)(指令)輸入和組合如表2所示。PLC自問世以來，經(jīng)過20年的發(fā)展，己經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。3. PLC的基本組成與各部分的作用PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。（2）．輸入/輸出（I/O）接口I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過千點(diǎn)。（5）．輸入/輸出擴(kuò)展單元I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。(可編程控制器部分) 其余部件1. A/D和D/A轉(zhuǎn)換部件A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理：（1）模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的基本原理:輸入信號是現(xiàn)場物理參數(shù)(如溫度、壓力和流量等)經(jīng)傳感器檢測變成電信號(弱信號)，再經(jīng)過放大、濾波之后成為連續(xù)變化的波形。2. 轉(zhuǎn)度傳感器41 置，使裝置能夠根據(jù)速度大小來確定運(yùn)行狀態(tài)，可同時(shí)解決膠帶低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問題的智能傳感器。當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號并切斷控制回路，保護(hù)系統(tǒng)安全。FX系列PLC的編程設(shè)備可分為FX20PE簡易編程器，GP80FXE圖形編輯器，還可以用編輯軟件MELSECMEDOC在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。編程器和FX系列型PLC直接相聯(lián)。FX系列的簡易編程器也有很多種，功能也有差異，這里以有代表性的FX20PE簡易編程器為例，介紹其結(jié)構(gòu)、組成和編程操作。還有系統(tǒng)存儲器卡盒，用于存放系統(tǒng)軟件。三個(gè)功能鍵都是復(fù)用鍵，交替起作用，按第一次時(shí)選擇鍵左上方表示的功能，按第二次時(shí)則選擇右下方表示的功能。其它鍵OTHER：在任何狀態(tài)下按此鍵，將顯示項(xiàng)目方式單菜單?？崭矜ISP：在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號和常數(shù)。每個(gè)鍵的上面為指令符號，下面為元件符號或者數(shù)字。該可編程序控制器是由電源+CPU＋輸入輸出+程序存儲器（RAM）的單元型可編程序控制器。圖 32界面包含： ,例如標(biāo)題欄中的文件名untit101: 文件（F）、 編輯（E）、 工具（T）、 PLC、 遙控（R）、監(jiān)控/測試（M）等等。: 梯形圖。首先應(yīng)該設(shè)置文件路徑，所有用戶文件都在該路徑下存取。 假設(shè)首次程序設(shè)計(jì)：首先打開FXGP編程軟件，點(diǎn)擊〈文件〉子菜單〈新文件〉或點(diǎn)擊常用工具欄 彈出[PLC類型設(shè)置]對話框，供選擇機(jī)型。而在“文件名”框中輸入一個(gè)帶有（保存文件類型）特征的文件名。注：如果點(diǎn)擊工具欄中“保存”按鍵只是在同名下保存文件。檢查無誤可以進(jìn)行下一步的操作〈傳送〉、〈運(yùn)行〉。注意：“梯形圖”編輯程序必須經(jīng)過“轉(zhuǎn)換”成指令表格式才能被PLC認(rèn)可運(yùn)行。如果只是編輯程序，不和PLC通訊，可以不做此步。注：PLC的端口設(shè)置也可以在編程前進(jìn)行。點(diǎn)擊菜單“PLC”的二級子菜單“傳送”→“寫出”：彈出對話框，有二個(gè)選擇〈所有范圍〉、〈范圍設(shè)置〉。在“狀態(tài)欄”會出現(xiàn)“程序步”（或“已用步”）寫入（或插入）FX2N等字符。注意這時(shí)的“核對”只是核對程序是否寫入了PLC，對電路的正確與否由PLC判定，與通訊無關(guān)。排除了二個(gè)問題后，重新“寫入”直到“核對”完成表示程序已輸送到PLC中。注意：FXGP和PLC之間的程序傳送，有可能原程序會被當(dāng)前程序覆蓋，假如不想覆蓋原有程序，應(yīng)該注意文件名的設(shè)置。如果有問題，可以通過FXGP提供的調(diào)試工具來確定問題所在。 初始化在此階段，需要設(shè)定一部分參數(shù)和狀態(tài)，例如電流限制參數(shù)和轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以及初始狀態(tài)檔位的設(shè)置。系統(tǒng)開始時(shí)候默認(rèn)檔位是一檔，并將轉(zhuǎn)速參考量設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分，還要設(shè)置電流限制參數(shù)和電壓限制參數(shù)，設(shè)定為正轉(zhuǎn)，還要設(shè)定檔位參考量1000kg、2000kg。LD X003（D）MOV K1480 D0（D）MOV K154 D2（D）MOV K267 D4（D）MOV K660 D6（D）MOV K1140 D8OUT Y006當(dāng)選擇檔位2時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為208A、350A，電壓設(shè)定值為330V、570V；當(dāng)選擇檔位3時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速430轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為257A、520A，電壓