【正文】 某一步為活動步時，對應(yīng)的輔助繼電器為“1”狀態(tài)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?。三菱公司的FX2N系列可編程序控制器屬于疊加式結(jié)構(gòu)，它吸收了整體式和模塊式可編程序控制器的特點(diǎn)，它的基本單元擴(kuò)展和擴(kuò)展模塊等高等寬，但是長度不同。此順序控制的難點(diǎn)在于：(1)順序控制；（2）每步之間間隔為2秒。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根、浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。 FX系列PLC擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)；FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案； FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。三菱電機(jī)中國事業(yè)的快速發(fā)展，為了更好地滿足國內(nèi)用戶對三菱PLC，Q系列產(chǎn)品高性能、低成本的要求，三菱電機(jī)自動化特推出經(jīng)濟(jì)型QUTESET型三菱PLC，即一款以自帶64點(diǎn)高密度混合單元的5槽Q00JCOUSET；另一款自帶2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸入及2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸出的8槽Q00JCPUS8SET，其性能指標(biāo)與Q00J完全兼容，也完全支持GXDeveloper等軟件，故具有極佳的性價比。 FX2N系列：FX2N系列是三菱FX家族中最先進(jìn)的系列。 （4）存儲器的選擇 由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲器容量，按256個I/O點(diǎn)至少選8K存儲器選擇。對輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時間較長等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場合，但價格較貴，過載能力較差。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 離線編程方式：PLC和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。為了設(shè)計(jì)選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。4 PLC控制霓虹燈的控制要求和內(nèi)容在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。結(jié)構(gòu)化文本編程語言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯。指令表表編程語言的特點(diǎn)是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計(jì)算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。（1）梯形圖語言（LD）梯形圖語言是PLC程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語言。因此，各軟元件的映象寄存器的內(nèi)容隨著程序的運(yùn)行在不斷地變化。（1）系統(tǒng)自檢及信息交換在這個階段，PLC要進(jìn)行系統(tǒng)自檢工作，這包括檢查PLC的各種功能是否正常、程序執(zhí)行是否有錯及其他一些內(nèi)部處理等。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時使用，一臺編程器可供多臺可編程序控制器公用。（3）輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。（6）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。（2）模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。利用專用的編程器，可方便地查看、編輯、修改用戶程序。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，能適應(yīng)有各種強(qiáng)烈干擾的工業(yè)現(xiàn)場，并具有故障自診斷能力。我國的PLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLC已批量生產(chǎn)；中型PLC已有產(chǎn)品；大型PLC已開始研制。1987年有63家，銷售額超過10億美元。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。3 PLC概述 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。MCU每隔10ms分別讀一次兩個I/O端口，得到“復(fù)合調(diào)光增量調(diào)光方向控制碼”數(shù)據(jù)對兒，盡管這個數(shù)據(jù)對兒可能與上個周期相同。這種電路使用四片程序存儲器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，可靠性低，是霓虹燈調(diào)光的初級產(chǎn)品，現(xiàn)在已很少使用，基本上被漸變型霓虹燈數(shù)碼調(diào)光器所取代。程序存儲器的每字節(jié)數(shù)據(jù)是由兩組霓虹燈的亮度值組合構(gòu)成的，也就是用半個字節(jié)數(shù)據(jù)表示一組霓虹燈亮度，范圍是0~16級，八組燈管共四個字節(jié)復(fù)合數(shù)據(jù)順序地存儲到四片存儲器的相同地址之中。片載同步過零檢測器，SH805內(nèi)置的控制花樣多達(dá)16種，通過一個輕觸按鍵選擇并鎖定花樣，并有漸變調(diào)光效果，其簡易設(shè)計(jì)版本大量地應(yīng)用于各種節(jié)日彩燈串的控制。如果每個基色燈管的亮度調(diào)節(jié)范圍不大于128級，那么三基色合成顏色的最大數(shù)目約為200萬色。霓虹燈管工作時呈現(xiàn)負(fù)阻特性，需要由專用的高壓變壓器（3KV~6KV，15~60mA）來驅(qū)動，在霓虹燈起輝瞬間能夠提供較高的擊穿電壓，穩(wěn)定發(fā)光后將電壓降到一個較低的數(shù)值，因此驅(qū)動變壓器具有鎮(zhèn)流作用。（3）低能耗在技術(shù)不斷創(chuàng)新的時代，霓虹燈的制造技術(shù)及相關(guān)零部件的技術(shù)水平頁在不斷進(jìn)步。在商業(yè)領(lǐng)域的門面、招牌、字幕廣告、酒店酒吧、建筑物輪廓等裝飾照明場所都有霓虹燈閃爍的身影。霓虹燈正式誕生的標(biāo)志是1910年世界上第一支商業(yè)性霓虹燈在巴黎的皇宮大廈作照明裝飾獲得成功。1898年6月，拉姆賽和他的助手正在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是檢查一種稀有氣體是否導(dǎo)電。 (4)其次，在搜集材料、調(diào)查研究、接觸實(shí)際的過程中，既可以印證學(xué)過的書本知識，又可以學(xué)到許多課堂和書本里學(xué)不到的活生生的新知識。融匯、貫通幾年里所學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識。霓虹是英文NEON的音譯。后來，他繼續(xù)對其他一些氣體導(dǎo)電和發(fā)出有色光的特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相繼發(fā)現(xiàn)了氙氣能發(fā)出白色光，氬氣能發(fā)出藍(lán)色光，氦氣能發(fā)出黃色光，氪氣能發(fā)出深藍(lán)色光……不同的氣體能發(fā)出不同的色光，五顏六色，猶如天空美麗的彩虹。今天，中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展，使各地商貿(mào)、餐飲及文化娛樂事業(yè)日益繁榮，越來越多的城市已經(jīng)亮化。（1）高效率霓虹燈是依靠燈光兩端電極頭在高壓電場下將燈管內(nèi)的惰性氣體擊燃，它不同于普通光源必須把鎢絲燒到高溫才能發(fā)光，造成大量的電能以熱能的形式被消耗掉，因此，用同樣多的電能，霓虹燈具有更高的亮度。掃描管由裝有微電腦芯片編程的掃描機(jī)控制，掃描管按編好的程序亮或滅，組成一副副流動的畫面，似天上彩虹、象人間銀河、更酷似一個夢幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。分別是：紅色、紅色+綠色=黃色、綠色、綠色+蘭色=青色、蘭色、蘭色+紅色=紫色、紅色+綠色+蘭色=白色。（1） 多功能彩燈控制器，一般采用時序邏輯集成電路設(shè)計(jì)，電路使用了一片四D鎖存器74LS175。使用4060作為地址發(fā)生器驅(qū)動存儲器，將整個存儲器空間均勻地分割為32個程序段，內(nèi)置多種千變?nèi)f化的彩燈程序，通過設(shè)置五位DIP開關(guān)可以選擇任何一段，也可以取下1~3個跳線隨意實(shí)現(xiàn)2~8段程序的組合應(yīng)用；通過三位DIP開關(guān)可以設(shè)定2~8路控制輸出，能夠非常靈活地應(yīng)用到各種小規(guī)模的燈光控制中。雖然可以通過復(fù)雜的RC網(wǎng)絡(luò)得到與實(shí)際亮度曲線相近的波形，但元件參數(shù)對調(diào)光效果有較大的影響，參數(shù)變動的靈敏度較高。（5）漸變型霓虹燈數(shù)碼調(diào)光器，采用微處理器MCU設(shè)計(jì)，性能要高于調(diào)光型霓虹燈程序控制器，與普通的霓虹燈控制器有著本質(zhì)的區(qū)別。（6）漸變型霓虹燈數(shù)碼調(diào)光器的另一種電路形式，表現(xiàn)為電路接口方式有所不同，是微處理器應(yīng)用系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 PLC國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀自從1969年美國研制出世界上第一臺PLC以后，日本、原聯(lián)邦德國、法國等國相繼研制了各自的PLC，收到工業(yè)界的重視。其中著名 的廠家有三菱電機(jī)、歐姆龍等公司。當(dāng)需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。（5）編程簡單、容易掌握PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮了現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。（5）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。圖31 （CPU）CPU是PLC的控制中樞，它是由控制器和運(yùn)算器組成。I/O模塊的主要工作是信息數(shù)據(jù)的輸入與輸出，輸入信號有兩類：一類是從按扭、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。 PLC的工作過程PLC的工作過程是一種循環(huán)過程，每一次循環(huán)所用的時間稱為一個掃描周期。也就是說，在把輸入信號狀態(tài)讀入輸入映象寄存器后，即使輸入端子上的信號狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不變，直到下一個掃描周期的輸入處理階段才會讀入這些變化。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時，除完成該階段的工作PLC的用戶程序是設(shè)計(jì)人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求，通過PLC編程語言的編制設(shè)計(jì)的。（2）指令表語言（IL）指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。（4）順序功能流程圖語言（SFC）順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語言。它是類似于高級語言的一種編程語言。目前的PLC對梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能模塊圖（FBD）編程語言都以支持。 （1）輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O點(diǎn)數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%~20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。 PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，~，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。 整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。 FX1N系列：FX1N系列是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型PLC。圖41 常用的幾款三菱PLC：FX1NC、 FX2NC、FX3UC在保持了原有強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了極為可觀的規(guī)模縮小I/O型接線接口降低了接線成本，并大大節(jié)省了時間。而QnASCPU的回路數(shù)目無限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲器卡，QnASCPU則內(nèi)存量可擴(kuò)充到2M字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計(jì)數(shù)，溫度控制等模塊。 程序容量：內(nèi)置800步RAM（可輸入注釋）可使用存儲盒，最大可擴(kuò)充至16K步。天塔閃光燈順序控制的主要要求為：用PLC構(gòu)成閃光燈順序控制系統(tǒng)。小型的PLC常用于這種結(jié)構(gòu)，適用于單機(jī)控制。梯形圖的編成方式分為起保停電路的編程方式、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式、STL指令的編程方式和仿STL指令的編程方式。其具體梯形圖如圖56所示：圖56根據(jù)圖56所示的梯形圖，其指令表如表56：步序指令器件號說明步序指令器件號說明0LDX000啟動按鈕42SETS241ANIM043STLS242OUTT044OUTY000L1顯示3K20延時2秒45OUTY002L3顯示4LDT046OUTY005L6顯示5OUTM047LDT06LDX00048SETS257OUTT149STLS258K30延時3秒50OUTY000L1顯示9ANIT151LDT010OUTM1052SETS2611LDM1053STLS2612ORM254OUTY001L2顯示13OUTM10055OUTY002L3顯示14LDM11456OUTY003L4顯示15OUTT257OUTY004L5顯示16K20延時2秒58LDT017ANIT259