【正文】 較、通信等功能。 如： GEI型 美國通用電氣（ GE）公司 TI100 美國德洲儀器公司 F、 F F2 日本三菱電氣公司 C20 C40 日本立石公司（歐姆龍） S7200 德國西門子公司 EX20 EX40 日本東芝公司 SR20/21 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 Ⅱ 中型 PLC—— I/O點數(shù) 256～ 2048 點；雙 CPU，用戶存儲器容量 2～ 8K 如： S7300 德國西門子公司 SR400 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 SU SU6 德國西門子公司 C500 日本立石公司 GEⅢ GE 公司 Ⅲ 大型 PLC—— I/O點數(shù) 2048 點；多 CPU， 16位、 32 位處理器，用戶存儲器容量 8～ 16K 48 如： S7400 德國西門子公司 GEⅣ GE 公司 C2021 立石公司 K3 三菱公司 ④ 按輸出形式分類 按輸 出形式分可分為 : R繼電器輸出 (有觸點，可帶交直流負(fù)載 )； S雙向晶閘管輸出（無觸點，帶交流負(fù)載）； T晶體管輸出（無觸點，帶直流負(fù)載）。 FX2N 功能介紹 FX2N 系列是 FX系列 PLC 家族中最先進(jìn)的系列。 對每一個 FX2N 主單元可配置總計達(dá) 8個特殊功能模塊。T0至 T199 鎖定 400點 S500至 S899 信號報警器 100點 S900至 S999 定時器（ T） 100毫秒 范圍： 0至 200點 T0至 T199 10毫秒 范圍： 0至 46點 T200至 T245 1毫秒保持型 范圍： 4點 T246至 T249 100毫秒保持型 范圍： 0至 6點 T250至 T255 計數(shù)器（ C） 一般 范圍： 0至 32767數(shù) 200點 C0至 C199 類型： 16位上計數(shù)器 鎖定 16位 100點（子系統(tǒng)） C100至 C199 類型： 16位上計數(shù)器 一般 32位 范圍： 2147483648至 +32147483648數(shù) 目 35點 C200至 C219 類型： 32位上 /下計數(shù)器 鎖定 32位 15點 C220至 C234 類型： 32位上 /下計數(shù)器 高速計數(shù)器 單相 范圍： 2147483648+2147483648數(shù) 一般規(guī)則：選 擇組合計數(shù)頻率不 大于 注意所有的計數(shù)器都鎖定。 目前 最常用的顯示器是 LED（發(fā)光二極管顯示器 ） 和 LCD（液晶顯示器）。使用時公共陽極接 +5V。該集成顯示譯碼設(shè)有多個輔助控制端，以增強器件的功能。 LT稱為試燈輸入端。 SCR100 是雙向晶閘管可以認(rèn)為是一對反并聯(lián)連接的普通晶閘管的組成，它有兩個主電極 T1 和 T2，以及一個門極 G。 (2)具備時間調(diào)整功能。 61 第 5 章 軟件設(shè)計及調(diào)試 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖如 所示 : 開 始是 否 為 周 末調(diào) 時與 作 息 時 間 比較 是 否 相 等輸 出顯 示是否是否已 調(diào) 好未 調(diào) 好 圖 系統(tǒng)流程圖 總體程序的設(shè)計 控制程序是本系統(tǒng)中的核心部分 ,是重中之重 ,任何外部硬件設(shè)備都是在程序的控制下進(jìn)行運轉(zhuǎn)的。 作息時間表程序 64 (1)MUL和 ADD指令一起作用是將當(dāng)前時間計算為分鐘數(shù)放到數(shù)據(jù)寄存器中 D1中。 在調(diào)試過程 中也遇到了不少問題，比如先前的比較程序中總共超過了 24行，以及上課鈴不輸出的問題，在對程序作了修改后，實現(xiàn)了設(shè)計要求 ,達(dá)到了目的 。在此，首先感謝我的指導(dǎo)老師，正是他 在百忙之中還抽出寶貴的時間對我進(jìn)行精心的指導(dǎo)，才使我順利完成了我的畢業(yè)設(shè)計。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。同時更是朝著 PLC 應(yīng)用領(lǐng)域邁進(jìn)。 當(dāng) D1的數(shù)據(jù)到 3，也是 3分鐘到時。 顯示程序 63 (1)BCD 轉(zhuǎn)換指令是將源元件中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 BCD碼送到目標(biāo)元件， C0內(nèi)的分鐘數(shù)據(jù)換成 BCD 碼送到 M200M207 ,C1 內(nèi)的小時數(shù)據(jù)換成 BCD 碼送到 M210M217, C2內(nèi)的星期數(shù)據(jù)換成 BCD 碼送到 M220M227。為了不影響休息周末不打鈴。 58 PLC I/O 端口的分配 根據(jù)功能要求，我統(tǒng)一了 I/O接點的分配。當(dāng) RBI=0，輸入為 0的二進(jìn)制碼 0000 時， RBO=0，用以指示該片正處于滅零狀態(tài)。當(dāng) LT=0 時，無論輸入怎樣， a～ g輸出全 1，數(shù)碼管七段全亮。各代碼位的對就關(guān)系如下表 表 LED 顯示器的字型代碼 代碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp G f E d c b a 用 LED顯示器顯示十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼如下表 55 表 LED 顯示器顯示十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼 字型 共陽極代碼 共陰極代碼 字型 共陽極代碼 共陰極代碼 0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH b 83H 7CH 3 B0H 4FH c C6H 39H 4 99H 66H d A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 8EH 71H 7 F8H 07H 滅 FFH 00H 8 80H 7FH 此次計設(shè)采用的共陰極 LED 顯示器，其中時間顯示為動態(tài)顯示，星期顯示為靜態(tài)顯示。通過七個發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號。共用 7 個輸入口， 14 個輸出口 。 表 FX2N 性能技術(shù)指標(biāo) 項目 規(guī)格 備注 運轉(zhuǎn)控制方法 通過儲存的程序周期運轉(zhuǎn) I/O控制方法 批次處理方法（當(dāng)執(zhí)行 END指令時） I/O指令可以刷新 運轉(zhuǎn)處理方法 基本指令： 。 （ 6） 面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格 ① 為大量實際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能： 開發(fā)了各個范 圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I/O，高速 計數(shù) 器。在估算和選用時應(yīng)充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。 ③ 按 I/O 點數(shù)分類 根據(jù) PLC 的 I/O點數(shù)的多 少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。對 PLC 的 分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。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。完成編程后，編程器切換到 運行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。例如采用 PID 控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉(zhuǎn)換單元等。 控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。說明 PLC 功能越強大。 PLC 用戶手冊一般給出執(zhí)行指令所用的時間。 (6)通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信包含 PLC 之間的通信以及 PLC 與其他智能設(shè)備間的通信。如可驅(qū)動步進(jìn)電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。 (7)追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。西門子最初推出 S5 系列，然后推出 S7系列；三菱開始是 F系列， FX系列，現(xiàn)在是 A系列（ A A A2X）。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。它“易于擴展其功能”，它的程序能根據(jù)控制對象的不同要求，讓使用者“可以編制程序”。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)安裝易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序來改變生產(chǎn)過程成為可能。此外， PLC 具有硬件故障的自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出報警信息。 復(fù)位工作方式 單片機工作之初，需花一段時間經(jīng)歷復(fù)位過程；工作時，在某種干擾性突變情況下，也會復(fù)位，復(fù)雜的復(fù)位過程很可能就是工作不可靠的根源。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。 雖然用其它三種控制方式也可以實現(xiàn) 作息時間控制的自動化 ，但是用 PLC 控制方式具可靠性高，抗干擾能力強的特點， PLC 無故障時間高達(dá) 30萬小時，更能適應(yīng)惡劣的環(huán)境。但是與其它國家相比，在機械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)用，還需要加大投入。 課題的目的和意義 本次設(shè)計的 作息時間控制系統(tǒng) 采用的是可編程控器控制方式。該系統(tǒng)用于學(xué)校電鈴的自動控制，具有周末和假期控制功能 和星期與時間的顯示功能，實現(xiàn)了作息時間無人控制的自動化、科學(xué)化管理與操作。該系統(tǒng)具有外設(shè)電路配置簡單、擴展方便、操作容易，可靠性高實用性強等特點。目前的自動打鈴器，主要包括用單片機控制、用 PLC 控制、用電腦程序控制、用繼電器控制這幾種控制方式。 在 PLC 應(yīng)用方面，我國 也 很活躍，近年來每年約新投入 10萬臺套 PLC 產(chǎn)品，年銷售額 30 億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。 PLC對實現(xiàn)我國工業(yè)自動化有重要的意 義 [1]。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。在高速實時仿真、高速數(shù)據(jù)采集等方面顯得力不從心。從 PLC的機外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸控制系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到原來的數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也將隨之大大降低。 (4)系統(tǒng)設(shè)計周期短，維護(hù)方便，改造容易 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大地減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計周期大大縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。它采用可以編制程序的存 儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 (3)可編程控制器能控制“各種類型”的工業(yè)設(shè)備及生產(chǎn)過程。 20世紀(jì) 80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中獲得了廣泛的應(yīng)用。 PLC 經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。 PLC 的發(fā)展方向及前景 目前，國外 PLC 制造商不斷推出新產(chǎn)品。 (6)發(fā)展容錯技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。從控制機構(gòu)配制來說，早期直接用開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在可使用專用的運動控制模塊。這些數(shù)據(jù)可以與儲存在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作。 3. 掃描時間 掃描時間是指 CPU內(nèi)部根據(jù)用戶程序，按邏輯順序，從開始到結(jié)束掃描一次 所需的時間。智能模塊種類和數(shù)量越多。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。 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。 (4)編程功能 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。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。 機型的選擇 (1)PLC 的類型 PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。疊裝式 47 PLC 其 CPU、電源、 I/O 接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。高檔PLC 機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，