【正文】 順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，使我更加有信心面對(duì)未來的挑戰(zhàn)。使我得到了豐富的經(jīng)驗(yàn)。具體程序見附錄A。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置見圖310，站信息的設(shè)置見圖311。Y220控制的是電磁閥，利用比較指令可以很好的控制液位高度的極限值，當(dāng)液位高度高于設(shè)定的最高值45CM時(shí)，Y220復(fù)位失電電磁閥失電關(guān)閉，停止加水；當(dāng)液位高度低于設(shè)定的最低值2CM時(shí)，Y220置位得電電磁閥打開，水箱自動(dòng)加水。當(dāng)按下X200啟動(dòng)按鈕，繼電器M0得電自鎖系統(tǒng)啟動(dòng)，主站進(jìn)入初始化，自動(dòng)刷新網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，液位控制系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)；當(dāng)按下X201停止按鈕后，繼電器M1得電M0失電，通過數(shù)據(jù)傳送指令MOV，迫使A/D模塊無信號(hào)輸入，進(jìn)而D/A模塊及PLC中數(shù)據(jù)變?yōu)?0，系統(tǒng)終止傳送，液位顯示為0，同時(shí)下面的相應(yīng)程序終止運(yùn)行，系統(tǒng)停止工作。（為了使用方便簡稱為 RY）RWw遠(yuǎn)程寄存器（用于 CCLink 的寫入?yún)^(qū)）從主站向遠(yuǎn)程設(shè)備站輸出的以 16 位為單位的信息。3) 將遠(yuǎn)程寄存器（RWr）的刷新軟元件設(shè)置為D100。在初始化和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)后，要對(duì)站地址和波特率的調(diào)整，是設(shè)備的站號(hào)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)相同，主站與從站之間的傳送速率相同。廣泛應(yīng)用于水廠、污水處理廠、城市供水、高樓水池、水井、礦井、工業(yè)水池、水罐、油池、水文地質(zhì)、水庫、河道、海洋等場所。通常情況下，水塔的水位具有嚴(yán)格的控制，為此會(huì)安裝壓力傳感器或液位傳感器等進(jìn)行監(jiān)測，本系統(tǒng)就是模擬了水塔在正常工作下的狀態(tài)。同時(shí)由于系統(tǒng)的液位顯示，是利用PLC的輸出控制數(shù)碼管來顯示的，而無論是PLC的輸出觸點(diǎn)還是數(shù)碼管，他們都有一定的耐壓值。梯形圖語言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模擬水塔的工作狀況，正常情況下，控制室與水塔之間有一定的距離，但很多控制器安裝在控制室，因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，以方面更好的控制水位。（4） 切換分辨率模式分辨率模式可以按照應(yīng)用來切換，并且可以選擇數(shù)字值分辨率設(shè)置1/4000、1/12000或1/16000。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的A/D模塊采用的型號(hào)為65SBT64AD。模塊的電壓輸出精度會(huì)隨著模擬輸出值的最大值隨范圍變化而變化，例如，當(dāng)選擇0至5V范圍時(shí)，精度與5V有關(guān)。10mV 之內(nèi)（當(dāng)操作環(huán)境溫度是25177。輸出O模塊AJ65SBTB116T輸出點(diǎn)數(shù)為16個(gè)點(diǎn)，額定輸入電壓為24VDC，（波動(dòng)率為5%以內(nèi)）。其特點(diǎn)如下：（1） 使用自動(dòng)刷新方式或瞬時(shí)傳送方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊（2） 自動(dòng)啟動(dòng)通過安裝QJ61BT11，不用創(chuàng)建順控程序，只要打開電源，就啟動(dòng)CCLink 并刷新所有數(shù)據(jù)。 7）由于具有自動(dòng)CCLink啟動(dòng)功能，您可以在不設(shè)定參數(shù)的情況下啟動(dòng)CCLink、刷新數(shù)據(jù)，減少了人工設(shè)定參數(shù)的時(shí)間。文件寄存器含有32K字，約是AnSHCPU文件寄存器所含字?jǐn)?shù)的4倍。例如，將無需電源的Q5B擴(kuò)展模塊與由電源、CPU和基板組合為一體的Q00JCPU相連，可以配置成一個(gè)緊湊的系統(tǒng)。三菱Q系列PLC的發(fā)展及特點(diǎn)如下。遠(yuǎn)程寄存器 RWr用作本地站系統(tǒng)中讀的字?jǐn)?shù)據(jù)。遠(yuǎn)程輸入 RX 用作本地站系統(tǒng)中的輸入數(shù)據(jù)。（4） 用自動(dòng)刷新參數(shù)設(shè)置的 CPU 軟元件開/關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“遠(yuǎn)程輸出 RY” 緩沖存儲(chǔ)器中。瞬時(shí)傳送需要由專用指令FROM／TO來完成，瞬時(shí)傳送不會(huì)影響循環(huán)通信的時(shí)間。循環(huán)通訊意味著不停地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種文檔稱為內(nèi)存映射表，用來定義控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元（地址）。一個(gè)物理站最大占用 4 個(gè)內(nèi)存站，故一個(gè)物理站的循環(huán)傳送數(shù)據(jù)為 96 個(gè)字節(jié)。表22 CCLINK站的類型CCLINK站的類型說明主站控制CCLINK上全部站，并需設(shè)定參數(shù)的站即控制數(shù)據(jù)鏈接系統(tǒng)的站。遠(yuǎn)程I/O站控制系統(tǒng)的啟動(dòng)信號(hào)和電磁閥的得失電的信號(hào)，作為CCLink2系統(tǒng)各占據(jù)一個(gè)站，分別為1站和2站；A/D站正常與否直接關(guān)系著液位高度信號(hào)的采集與否，在CCLink2系統(tǒng)中作為從站占據(jù)2個(gè)站，為3站和4站；D/A站工作直接關(guān)系著A/D站采集來的信號(hào)是否能夠正確在主站中處理，在系統(tǒng)中占據(jù)兩個(gè)站，為5站和6站；7站和8站是三菱系列PLC，它的工作正常與否直接關(guān)系著液位顯示，因此，需要對(duì)它們的工作狀況進(jìn)行監(jiān)視，為此，在CCLink2系統(tǒng)的主站模塊的Q40X中，通過其中的指示燈的亮滅來指示各個(gè)設(shè)備站是否正常工作。主要由CCLink現(xiàn)場總線，QPLC、FX2NPLC，A/D轉(zhuǎn)換模塊，一點(diǎn)水位檢測，壓力檢 測電路、數(shù)碼顯示電路、電源電路等組成控制系統(tǒng)。因而液位的控制具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。在10Mbps的通信速率下傳輸距離達(dá)到100m，并能夠連接64個(gè)站。目前比較達(dá)成共識(shí)的是3層設(shè)備、2層網(wǎng)絡(luò)的3＋2結(jié)構(gòu)。在國際標(biāo)準(zhǔn)中，也出現(xiàn)了協(xié)調(diào)共存的局面。（6）各種總線相繼成為自己國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)如PROFIBUS在DP的基礎(chǔ)上開發(fā)出PA，以適用于流程工業(yè)。每種總線都有其產(chǎn)生的背景和應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線對(duì)自動(dòng)化技術(shù)影響意義深遠(yuǎn)，當(dāng)今可以認(rèn)為現(xiàn)場總線是提高自動(dòng)化系統(tǒng)整體水平的基礎(chǔ)技術(shù)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)影響重大。隨著通訊和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)νㄓ嵑涂刂埔蟮囊苍絹碓礁撸蚨霈F(xiàn)了現(xiàn)場總線的一種新型技術(shù)CCLink。不同領(lǐng)域的自動(dòng)化需求各有其特點(diǎn)，因此在某個(gè)領(lǐng)域中產(chǎn)生的總線技術(shù)一般對(duì)本領(lǐng)域的滿足度高一些，應(yīng)用多一些，適用性好一些。（3）不斷成立總線國際組織每種總線大多將自己作為國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，以加強(qiáng)自己的競爭地位。 3層設(shè)備是位于底層的現(xiàn)場設(shè)備，如傳感器/執(zhí)行器以及各種分布式I/O設(shè)備等，位于中間的控制設(shè)備，如PLC、工業(yè)在制計(jì)算機(jī)、專用控制器等；位于上層的是操作設(shè)備，如操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、－般工作站等；2層網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場設(shè)備與控制設(shè)備之間的控制網(wǎng)，以及控制設(shè)備與操作設(shè)備之間的管理網(wǎng)。其卓越的性能使之通過ISO認(rèn)證成為國際標(biāo)準(zhǔn)，并且獲得批準(zhǔn)成為中國國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T197602008，同時(shí)也已經(jīng)取得SEMI標(biāo)準(zhǔn)。由于常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于過程控制中，但常規(guī)PID不能根據(jù)現(xiàn)場的情況進(jìn)行在線自整定，非線性系統(tǒng)的常規(guī)PID控制往往不能獲得較好的控制效果。主要要完成：（1） 系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)操作人員能夠直觀的了解到現(xiàn)場設(shè)備的工作狀況以及水位的變化；（2） 系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的現(xiàn)場控制和遠(yuǎn)程控制；（3） 系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)，用戶對(duì)水位高度的自行設(shè)置；（4） 系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)水位高度的正常顯示，若水位變化或操作人員改變水位高度，其顯示部分也能夠正常顯示。具體軟件程序見第4章。每個(gè)系統(tǒng)中必須有一個(gè)主站，如A/QnA/Q系統(tǒng)PLC等本地站具有CPU模塊，可以與主站及其他本地站進(jìn)行通信能力的站，如A/QnA/Q系統(tǒng)PLC等備用主站因電源中斷或主站出現(xiàn)故障時(shí)，接替作為主站，并作為主站繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接的站，如A/QnA/Q系統(tǒng)PLC等遠(yuǎn)程I/O站只能處理位信息的站（用外部設(shè)備執(zhí)行輸入和輸出），如遠(yuǎn)程I/O模塊、AJ65BTB116D，AJ65SBTB116D、電磁閥等遠(yuǎn)程設(shè)備站可處理位信息及字信息的站，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、變頻器等智能設(shè)備站可處理位信息及字信息的站，而且也可完成不定期數(shù)據(jù)傳送的站，如A/QnA/Q系統(tǒng)PLC、人機(jī)界面等 CCLink 的卓越性能 一般情況下， CCLink 整個(gè)一層網(wǎng)絡(luò)可由 1 個(gè)主站和 64 個(gè)子站組成，它采用總線方式通過屏蔽雙絞線進(jìn)行連接。對(duì)于 CCLink 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言，其循環(huán)傳輸每次鏈接掃描的最大容量是 2048 位和 512 ， CCLink 提供瞬時(shí)傳輸功能，可將 960 字節(jié)的數(shù)據(jù)，用指令傳送給目標(biāo)站。以模擬量 I/O 開發(fā)工作表為例，在映射表中位數(shù)據(jù) RX0 被定義為 “ 讀準(zhǔn)備好信號(hào) ”，字?jǐn)?shù)據(jù) RWr0 被定義為模擬量數(shù)據(jù)。各種類型的數(shù)據(jù)交換即遠(yuǎn)程輸入RX，遠(yuǎn)程輸出RY和遠(yuǎn)程寄存器RWr，RWw。 主站與遠(yuǎn)程設(shè)備站之間的通信在液位控制系統(tǒng)中，站D內(nèi)含有兩個(gè)CCLink模塊，次站在CCLink1中作為本地站，在CCLink2中作為主站。（5） 存儲(chǔ)在“遠(yuǎn)程輸出 RY” 緩沖存儲(chǔ)器中的輸出狀態(tài)自動(dòng)輸出（每次鏈接 掃描的時(shí)候）到遠(yuǎn)程 I/O 站。（5） 存儲(chǔ)在“遠(yuǎn)程輸出 RY”緩沖存儲(chǔ)器中的輸入狀態(tài)存儲(chǔ)在用自動(dòng)刷新參 數(shù)設(shè)定的 CPU 軟元件中。（11） 由自動(dòng)刷新參數(shù)設(shè)置的字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地站的“遠(yuǎn)程寄存器 RWw緩 沖存儲(chǔ)器中。Q系列PLC是三菱公司從原A系列PLC基礎(chǔ)上發(fā)展過來的中、大型PLC系列產(chǎn)品，Q系列PLC采用了模塊化的結(jié)構(gòu)形式，系列產(chǎn)品的組成與規(guī)模靈活可變，最大輸入輸出點(diǎn)數(shù)達(dá)到4096點(diǎn)；最大程序存儲(chǔ)器容量可達(dá)252K步，采用擴(kuò)展存儲(chǔ)器后可以達(dá)到32M；基本指令的處理速度可以達(dá)到34ns；其性能水平居世界領(lǐng)先地位，可以適合各種中等復(fù)雜機(jī)械、自動(dòng)生產(chǎn)線的控制場合。同樣也可以通過裝載以太網(wǎng)模塊、MELSECNET／H模塊或CCLink網(wǎng)絡(luò)模塊來配置網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此緊湊系統(tǒng)能處理大容量的數(shù)據(jù)。 8）為了系統(tǒng)擴(kuò)展，用Q00JCPU來配置系統(tǒng)，它由主基板、擴(kuò)展基板和GOT(總線連接)組成。但是，如果連接模塊的數(shù)目小于64 的話，就有必要設(shè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以優(yōu)化鏈接掃描時(shí)間。 遠(yuǎn)程模擬量數(shù)模轉(zhuǎn)化D/A模塊D/A模塊在系統(tǒng)中作為遠(yuǎn)程設(shè)備站處理，起作用是將其他站輸入主站中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)換為模擬量。5176。 （4）I/O轉(zhuǎn)換特點(diǎn) I/O轉(zhuǎn)換特點(diǎn)表示當(dāng)從PLC CPU設(shè)置的數(shù)字值轉(zhuǎn)換成模擬值 電壓或電流輸出時(shí)連接偏置值和增益值的直線的傾斜度。此A/ D模塊的特性如下：（1） 模塊具有4個(gè)通道，每個(gè)通道可以選擇電壓或電流輸出.（2） 高速轉(zhuǎn)換在80微秒/通道的高速下進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所謂的分辨率是指A/D模塊的通道能夠分辨模擬輸入信號(hào)的最小變化。由于距離的原因，特此引進(jìn)了紅外中繼器，借此來傳送控制信號(hào)以及數(shù)據(jù)。（5）高速運(yùn)算、使用于多種特殊用途、外部機(jī)器通訊簡單化，具有共同的外部設(shè)備。如果電流太大會(huì)燒壞PLC的觸點(diǎn)，使PLC損壞或者是數(shù)碼管長時(shí)間工作，發(fā)熱導(dǎo)致數(shù)碼管損壞；如果電流太小，會(huì)影響數(shù)碼管的顯示亮度，甚至不亮，因此對(duì)限流電阻的選定很苛刻。系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有水位檢測、報(bào)警、自動(dòng)上水和排水、壓力檢測等功能。圖33是ZRN701投入式液位計(jì)的外形結(jié)構(gòu)。主站的初始化及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置如下：（1）打開GX Developre軟件，在“工程”功能鍵下創(chuàng)建心工程。4) 將遠(yuǎn)程寄存器（RWw）的刷新軟元件設(shè)置為D200。（為了使用方便簡稱為 RWw）RWr遠(yuǎn)程寄存器（用于 CCLink 的讀出區(qū)）從遠(yuǎn)程設(shè)備站向主站輸入的以 16 位為單