【正文】 兩部分組成。:與開(kāi)關(guān)量輸出（或稱作輸出線圈）一樣，每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)位 （bit）,所不同的是邏輯線圈不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，它只供用戶在編制用戶程序中使用。另外，不同的 PLC 還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，這些特殊邏輯線圈各自還具有不同的功能，一般分為以下兩種：一種是當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，這種特殊邏輯線圈通或斷的狀態(tài)直接由系統(tǒng)程序決定。:與模擬量 I/O 一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng) I/O 存儲(chǔ)區(qū)域中的一個(gè)存儲(chǔ)單元（16bits） 。:PLC 內(nèi)部的計(jì)時(shí)器邏輯線圈一般由軟件構(gòu)成，他們占用系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)域的一部分。d. 計(jì)數(shù)器邏輯線圈 :PLC 內(nèi)部的計(jì)數(shù)器邏輯線圈一般也由軟件構(gòu)成，他們占用系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)域的情況基本與計(jì)時(shí)器邏輯線圈一樣。不同類型的 PLC 其存儲(chǔ)容量各不相同，一般來(lái)說(shuō)，隨著 PLC 機(jī)型增大其存儲(chǔ)容量也相應(yīng)增大。一般交流電壓波動(dòng)在正負(fù) 10%（15%）之間，因此可以直接將 PLC 接入到交流電網(wǎng)上去。第(N1)個(gè)掃描周期輸出刷新第(N+1)個(gè)掃描周期輸入采樣第 N 個(gè)掃描周期輸入采樣 輸出刷新用戶程序執(zhí)行圖 PLC 的掃描運(yùn)行方式在輸入采樣階段，PLC 以掃描方式依次地讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC 的 CPU 總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。在輸出刷新階段，CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)。因此決定在原有設(shè)備不報(bào)廢的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械和電氣的改造，而本文討論的是設(shè)備的電氣改造部分，其中主要的是電氣控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。本文將在下一章展開(kāi)具體討論。：本文內(nèi)容簡(jiǎn)介本文將詳細(xì)論述基于 PLC 的江南重工加工中心控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第二章介紹 A 系列 PLC 的一些基本語(yǔ)言和指令。第四章和第五章也是本文僅次于第三章之外的重點(diǎn)，對(duì)新系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信和管理程序技術(shù)做了較為深入的探討。以及本文今后的一些展望。其掃描速度極快，例如 A3A 處理一條順序指令僅僅只需 微秒。2. A2AS CPU 高級(jí)應(yīng)用指令：支持 32 個(gè) PID 回路、浮點(diǎn)運(yùn)算、三角函數(shù)等。由此可見(jiàn)，A 系列 PLC 比之以前的 PLC 性能上有了很大的提高。后者不僅提供故障的原因，還能存儲(chǔ)故障發(fā)生的時(shí)間。另外與 ANB 指令組合，在分支起點(diǎn)處也可使用。但在實(shí)際中由于編程器和打印機(jī)等設(shè)備的限制，盡量做到一行不超過(guò)十個(gè)觸點(diǎn)和一個(gè)線圈，連續(xù)輸出總共不超過(guò)二十四行。符號(hào) ORB 代表電路塊或，它用在串聯(lián)電路的并聯(lián)連接：符號(hào) ANB 代表電路塊于，它用在并聯(lián)電路塊之間的串聯(lián)連接。、RST、PLS、PLF……除了上述一些指令，還有 OUT（輸出）指令，RST（復(fù)位）指令，PLS（脈沖上升輸出）指令，PLF（脈沖下降輸出）指令，NOP（空操作）指令，END（結(jié)束）指令等等。上述示例表示從主槽的第二個(gè)特殊功能模塊的第 12緩存連續(xù)讀取四個(gè)數(shù)據(jù)存放在 D18——D21 中。上述示例表示將 K8 的值賦給 D10。采用令牌方式傳送。MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)在分布式控制系統(tǒng)中有著廣泛地應(yīng)用，正是由于其具有強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)能力。這樣一個(gè)MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)最多可以聯(lián)接 131073 臺(tái) PLC。MELSECNETPLC PLC PLC圖 MELSECNET 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu). MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)的通信軟設(shè)備在 MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)中，采用 A 系列 PLC 專用于通信的軟設(shè)備來(lái)完成各 PLC 間的數(shù)據(jù)通信。. MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)的的分類 MELSECNET 網(wǎng)絡(luò)有多種接口模塊，而由其可組成三種網(wǎng)絡(luò)類型。：PLC 的以太網(wǎng)通信三菱 PLC 以太網(wǎng)通信模塊 A1SJ71E71 的出現(xiàn)，使得 A 系列的 PLC 可作為一個(gè)接點(diǎn)連接到以太網(wǎng)上，局域網(wǎng)中最多可與 8 臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，通信速率可達(dá) 10Mbps。A 系列 PLC 通過(guò)于特定節(jié)點(diǎn)握手方式能夠向 E71 的固定緩存讀寫數(shù)據(jù)。A1SJ71E71 共有兩個(gè)隨機(jī)訪問(wèn)的緩存，每個(gè) 6K 字節(jié)。一收到其它節(jié)點(diǎn)的讀寫請(qǐng)求，A1SJ71E71 就進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。A 系列 PLCE71 緩存固定緩存通信 隨機(jī)緩存通信 其它接點(diǎn)請(qǐng)求通信TCP UDPIP ICMPARP以太網(wǎng)10BASES2(細(xì)纜)A1SJ71E71B210BASES2(粗纜)A1SJ71E71B5PLC CPUA1SJ71E71FROM/TO圖 (a) A 系列 PLC 通信的軟件結(jié)構(gòu)圖 的 I/O 信號(hào)和緩存A1SJ71E71 模塊有 32 個(gè) I/O 點(diǎn)（16 個(gè)輸入，16 個(gè)輸出） 。 的通信協(xié)議如前所述，A1SJ71E71 有三種不同的通信方式，對(duì)應(yīng)不同的通信協(xié)議。所以它的應(yīng)用數(shù)據(jù)格式如圖 (b)所示有兩種。三. 正文的格式：A 系列的 PLC 設(shè)備標(biāo)示根據(jù)約定可知，數(shù)據(jù)寄存器 D 用代碼 44H 、20H 表示。其中寫入命令幀和響應(yīng)幀格式如下。最后為要發(fā)送的數(shù)據(jù)。由于這些設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和控制原理都較為相似，本文則以其中的一臺(tái)落地式銑鏜床的電氣控制系統(tǒng)來(lái)展開(kāi)討論。具體來(lái)說(shuō)，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)既機(jī)床的主軸傳動(dòng)及滑座、主軸箱、滑枕和鏜軸（X、Y、Z 軸）三個(gè)坐標(biāo)進(jìn)給移動(dòng)均要能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和單獨(dú)操作。而控制系統(tǒng)采用的是三菱公司 A 系列的 PLC，此類可編程控制器具有系統(tǒng)構(gòu)成靈活、功能強(qiáng)大、指令豐富、速度快等特點(diǎn)，特別體現(xiàn)在聯(lián)網(wǎng)通信功能和自診斷功能。為了利用更好地發(fā)揮機(jī)床的功能，便于操作者的使用，電氣控制系統(tǒng)中還特設(shè)了夾刀控制、輔助支撐、油箱自動(dòng)加油、直流電機(jī)溫度控制等輔助功能。具體的例如主軸傳動(dòng)，它的傳動(dòng)包括鏜軸和銑軸的回轉(zhuǎn)。如在特殊情況下電機(jī)可通過(guò)制動(dòng)電阻進(jìn)行能耗制動(dòng)。另外面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)，設(shè)備和軟件的升級(jí)再所難免，所以就要求現(xiàn)行的軟件有很高的可靠性、可維護(hù)性和升級(jí)能力，另外還要考慮到的是它的應(yīng)用環(huán)境（既工業(yè)控制） 。為使系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，所以需要針對(duì)各種故障情況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警。而機(jī)床上的錯(cuò)誤信號(hào)是先送入 PLC 機(jī)的輸入端，再經(jīng)過(guò)控制程序執(zhí)行、翻譯成相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼，最后由 PLC 輸出單元輸出到顯示組件 LCL002。結(jié)合加工中心的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)主要處理的有 24 大類故障。因此它們也不能同時(shí)工作，在 PLC 控制程序中也被設(shè)計(jì)成是電氣互鎖。而調(diào)速裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)指令（脈沖釋放等）通過(guò) PLC 的輸出單元 0B00 控制，主軸速度給定由 PLC 的輸出單元 0B1控制，調(diào)速裝置的檢測(cè)信號(hào)（準(zhǔn)備好/無(wú)故障、風(fēng)扇監(jiān)控）送 PLC 的輸入端。本文將對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量模塊做一些簡(jiǎn)單的探討。這樣不僅可以提高加工的精確度，縮短了工時(shí)，還避免了人為的操作失誤。 PLC 控制程序設(shè)計(jì)具體編制一個(gè) PLC 控制程序的基本步驟如下(其流程圖見(jiàn)圖 )：（1）確定被控制系統(tǒng)必須做哪些事及完成的順序；（2）分配輸入和輸出設(shè)備到 PLC I/O 位。在表 中本文就具體給出它的指令代碼（說(shuō)明：指令代碼和梯形圖都是程序的一種表達(dá)方式，指令代碼分為兩部分：前半部分是地址，后半部分是指令）：地址 指令 地址 指令 地址 指令117 LD 00005 148 LD 00200 179 ANI 00012118 OR 02020 149 OR 00201 180 ANI 00014119 AND 00004 150 AND 00004 181 ANI 10514120 AND 00006 151 AND 00010 182 OUT 02020 121 OUT 02020 152 OUT 10405 183 LD 02020122 OUT 10300 * 153 LD 02020 184 OR 02020123 LD 02020 154 AND 02020 185 AND 02020124 OR 04000 155 OR 00011 186 OUT 02020 125 ANI TIM001 156 OR 00012 187 LD 00004126 OUT 04000 157 AND 00004 188 AND 00003127 ANI 02020 158 AND 00009 189 AND 00015128 TIM 001 159 AND 03000 190 AND 02020129 LD 00007 160 AND 02020 191 AND 10510130 OR 02020 161 ANI 02020 192 ANI 10514131 AND 00004 162 ANI 10514 193 OUT 10302 *132 AND 00102 163 OUT 02020 194 LD 00004133 OUT 02020 164 LD 02020 195 AND 00009134 OUT 10301 * 165 AND 02020 196 AND 00015135 LD 02020 166 OR 00013 197 AND 02020136 OR 04001 167 OR 00014 198 AND 10511137 ANI TIM002 168 AND 00004 199 ANI 10514138 OUT 04001 169 AND 00009 200 OUT 10303 *139 ANI 02020 170 AND 02020 201 LD 00004140 TIM 002 171 AND 02020 202 AND 00009141 LD 04001 172 ANI 02020 203 AND 00015142 AND 00004 173 ANI 10514 204 AND 02020143 OUT 10403 174 OUT 02020 205 AND 10512144 OUT 01404 175 LD 00004 206 ANI 10514145 LD 00200 176 AND 00009 207 OUT 10304 *146 OR 00201 177 AND 03000147 AND 00004 178 AND 02020(注：*表示輸出至指示燈；表示輸出至外部控制元件；其余輸出為 PLC 內(nèi)部各中間繼電器輸出。Socket 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)包括五個(gè)信息：本地主機(jī)端口、本地主機(jī)地址、遠(yuǎn)地主機(jī)端口、遠(yuǎn)地主機(jī)地址和傳送數(shù)據(jù)的協(xié)議。我們將以面向連接來(lái)具體討論 Socket 模型。本地信息可用 Bind 函數(shù)將本地地址與一個(gè) Socket 捆綁。 char sa_data[14]。connect 函數(shù)要求指定一個(gè) Socket 話柄包含本地和與遠(yuǎn)地的端口信息。在整個(gè)通信過(guò)程中 Socket 執(zhí)行體將保留地址信息，發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù) send、write、writev 只為面向連接的 Socket 工作——它們不指定目的地址。第三個(gè)參數(shù)是發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。綜合上述，我們得到了面向連接的 Socket 模型，如圖 所示：Connect()Write()Read()Closesocket()Socket()Closesocket()Write()Read()Accept()Listen()Bind()Socket()客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)客戶端接受數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)連接客戶端服務(wù)器端圖 面向連接的 Socket 客戶機(jī)/服務(wù)器模型 服務(wù)器端程序A1SJ71E71 以太網(wǎng)通信模塊支持三種數(shù)據(jù)通信方式：握手方式、隨機(jī)緩存方式和用其它節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求直接通信方式。其中 IP 地址必須設(shè)置，而他參數(shù)采用缺省值就可以了。，初始化完成信號(hào) X19 復(fù)位。打開(kāi)通信信道具體步驟如下： TO 指令將通信參數(shù)以及目的 IP 等初始化參數(shù)寫入相應(yīng)的緩存。 Y8 復(fù)位。PLC 要做的僅僅是在執(zhí)行完 END 指令后對(duì)客戶端進(jìn)行響應(yīng)。其過(guò)程與前面相同不再重復(fù)敘述。設(shè)其在局域網(wǎng)中 IP 為 ,端口數(shù)為 8704（對(duì)應(yīng)于 2200H）bool connect socket() {WSADATA wsadata。/*建立流式 socket*/if(s==INVALID_SOCKET)return flase。=htons(0)。=AF_INET。sa,sizeof(sa))==SOCKET_ERROR)/*建立連接*/return flase。第五章：管理程序設(shè)計(jì)：C++BUILDER 及其數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)++BUILDER 簡(jiǎn)介C++BUILDER 是 Borland 公司開(kāi)發(fā)的基于 Windows 平臺(tái)的面對(duì)對(duì)象的 C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境。C++BUILDER 是一種編譯性的語(yǔ)言，能生成獨(dú)立運(yùn)行的執(zhí)行程序。++BUILDER 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序框架 C++BUILDER 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)框架圖如圖 所示：C++BUILDER 客戶端用戶程序界面Borland Database Engine(BDE)/IDAPIParadaxdBbase dBbase本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)OracleSplServer DB2遠(yuǎn)地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)SQL LINKS ODBC DRIVERSTCP/IP SPX/PX圖 C++BUILDER 數(shù)據(jù)庫(kù)框架圖由圖所知，C++BUILDER 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)框架和 Microsoft ODBC 的框架是很相似的。 C++BUILDER 擁