【正文】 驗通過調(diào)用加載子程序來完成 其中加載子程序的動作為先啟動泵 1 進(jìn)行空載實驗再進(jìn)行加載即啟動泵 2調(diào)定比例溢流閥的溢流值打開節(jié)流閥使 比例溢流閥從小到大加載 8 次結(jié)束時 C1缸 C2 剛分別退回節(jié)流閥關(guān)閉 根據(jù)以上敘述可以設(shè)計出 PLC 的硬件軟件達(dá)到控制的要求 32 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PLC 型號的選擇 三菱公司系列產(chǎn)品中有 FX1SFX1NFX2N 和 FX2NC4 個子系列與過去的F1F2 等產(chǎn)品相比在性價比上有顯著地提高 FX2N 是 FX 系列中最先進(jìn)的子系列其標(biāo)準(zhǔn)特點在最大范圍涵蓋了 FX 其他系列同時覺有執(zhí)行速度更快通信功能更齊全的特點它吸取了整體式和模塊式 PLC 的優(yōu)點各單元采用疊裝式連接最多可以連接 8 個功能模塊所以選擇 FX2N 系列的 PLC 來控制本實驗臺 輸入信號是將液壓缸的工作狀態(tài)和操作信息共有 16 個信號輸入點需要占用 16 個輸入端子具體分配如下兩個電機的啟動和正反轉(zhuǎn)需要 6 個子端 4 個實驗控制需要 4個子端兩個泵卸載需要 2個子端 4個行程開關(guān)需要 4個子端以上共需要 16 個子端 PLC的輸出信號用來控制 6個電磁閥的線圈需要 6個輸出點電動機的啟動和正反轉(zhuǎn)控制需要控制 4 個線圈需要 4 個輸出點總共需要 10 個輸出點 系統(tǒng)中還有 7 個模擬量的輸入和 5 個模擬量的輸出所以應(yīng)該選擇模擬量輸入和輸出模塊分別選取的型號為 FX2N8AD 占用 IO 點數(shù) 為 8 點 FX2N4DA 占用 IO 點數(shù)為 8 點 選用 PLC 的型號為 FX2N48MRFX2N48MR 共有 24 個輸入電和24 個輸出點 PLC 的端子分配如表 31 所示 表 31 IO 分配表 輸入點 元件代號 元件功能 輸出點 元件 x001 SB1 1 電機啟動 Y001 KMF1 x002 SB2 1 點擊停止 Y002 KMR1 x003 SB3 1 點擊反轉(zhuǎn) Y003 KMF2 x004 SB4 2 點擊啟動 Y004 KMR2 x005 SB5 2 點擊停止 Y005 YA1 x006 SB6 2 點擊 反轉(zhuǎn) Y006 YA2 x007 SB7 實驗 1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速 Y007 YA3 x011 SB8 實驗 2 回油節(jié)流調(diào)速 Y011 YA4 x012 SB9 實驗 3 旁路節(jié)流調(diào)速 Y012 YA5 x013 SB10 實驗 4 調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速 Y013 YA6 x014 SB11 泵 1 卸荷 x015 SB12 泵 2 卸荷 x016 SQ1 C1 缸進(jìn) x017 SQ2 C1 缸退 C2 缸進(jìn)比例溢流閥增大 x021 SQ3 泵 2 卸荷泵 1 卸荷 x022 SQ4 泵1 卸荷泵 2 卸荷 PLC 外圍電路設(shè)計 根據(jù)電氣系統(tǒng)的設(shè)計要求繪制出 PLC 的外部接線圖 PLC 的輸入點有 16 個輸出點有 10 個通過 PLC 的程序?qū)崿F(xiàn)不同的動作其接線圖如 32 所示 圖 32 PLC 外部接線圖 在實驗中要求電動機能夠正反轉(zhuǎn)控制電機的正反轉(zhuǎn)還需要保證兩個接觸器不能同時工作這就需要采用電氣互鎖的方法圖 33 就是控制電動機正反轉(zhuǎn)的電氣原理圖主電路采用兩個接觸器 KMF和反轉(zhuǎn)接觸器 KMR當(dāng)接觸器 KM1的主觸點閉合 L1L2L3 接入電機電動機正轉(zhuǎn)當(dāng) KM2 的的主觸點閉合三相電源相續(xù)按 L3L2L1接入電機電動機反轉(zhuǎn) KM1 與 KM2 之間電氣互鎖使得電路只許一個接觸器工作 圖 33 電動機正反轉(zhuǎn)電氣原理圖 選擇 三菱觸摸屏 F930GOT是三菱 GOT900中價格最便宜的一款它具有很高的性價比和出色的鍵盤反映特點保密功能可設(shè)定 15 級高質(zhì)量的藍(lán)色 LED 顯示器提供出色的視覺性能合適的大小作為簡單的資料修改和信息箱 IP65 保護(hù)等級可以更換背景光燈等主要參數(shù)如下表 32 所示 表 32 F930GOT 觸摸屏參數(shù)表 型號名稱 電源電壓 DC 24V F930GOTBWDC 顯示設(shè)備 STN 單色顯示 顯示顏色 單色藍(lán)白 分辨率點 240 80 用戶存儲器容量 KB 256 外部尺寸 mm 146W 75H 49D 面 板 開 孔 尺 寸 mm 13710W 6610H 控制面板設(shè)計 按不同的工作要求 試驗臺應(yīng)具有自動循環(huán)工作和手動調(diào)整功能根據(jù)要求 PLC的所有主令控制按鈕均在觸摸屏上實現(xiàn)觸摸屏與 PLC之間為串行通信方式操作臺面板控制布置示意圖如圖 圖 34 控制面板示意圖 33 PLC 控制系統(tǒng)程序設(shè)計 本試驗臺軟件控制部分大致可分為 4 個部分初始狀態(tài)設(shè)定實驗選擇實驗條件調(diào)節(jié)和循環(huán)加載程序通過調(diào)用循環(huán)加載子程序收集 液壓缸在不同的節(jié)流開度和負(fù)載下的速度值從而繪制出節(jié)流調(diào)速回路的速度 負(fù)載特性實驗選擇分為 4 個實驗按鈕每個實驗按鈕對應(yīng)一個實驗初始狀態(tài)實驗初始狀態(tài)對應(yīng)的是各個閥體的狀態(tài)由 31 可以知道各個閥體的初始狀態(tài)實驗結(jié)束后泵卸荷各個閥體回歸初始狀態(tài) 圖 35 試驗臺程序流程圖 程序初始化 試驗臺每次啟動后要求試驗臺有初始狀態(tài)節(jié)流閥 678 關(guān)閉三位四通換向閥處于中位比例溢流閥初始壓力為 15MP 其梯形圖如圖 36 所示通過初始化設(shè)置能夠使得程序的選擇更加的清晰分別對 3個比例節(jié)流閥和 2個換向閥進(jìn)行初始化設(shè)置使得后續(xù)程序能完 成四個不同的實驗每個實驗完成后使得各個閥的狀態(tài)回到初始狀態(tài) 圖 36 程序初始化梯形圖 加載子程序 按照動作要求列出加載程序的流程圖加載流程如圖 37 所示 圖 37 加載子程序流程圖 根據(jù)加載程序流程圖加載子程序梯形圖如圖 38所示通過 2個行程開關(guān)控制液壓缸的前進(jìn)和后退輸出量是 2 個三位四通換向閥和一個比例溢流閥通過線圈的吸合來控制液壓缸的運動 圖 38 加載子程序梯形圖 反轉(zhuǎn) 根據(jù)電動機正反轉(zhuǎn)的電氣原理圖可知 SB1 閉合 KMF 或 KMR 線圈失電電機停止轉(zhuǎn)動 SB2 閉合按下 KMF 線圈得電 KMR 線圈 失電 KMF 主觸點閉合輔助動合觸點閉合自鎖輔助動斷觸點斷開互鎖電動機正轉(zhuǎn) SB3 閉合 KMF 線圈失電 KMR 線圈得電 電動機正轉(zhuǎn)停止 KMR 輔助動合觸電閉合自鎖 KMR 輔助動斷觸點斷開互鎖電機反轉(zhuǎn) 故電動機正反轉(zhuǎn)的 PLC 梯形圖如 38 所示 圖 38 電機正反轉(zhuǎn) 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 41 基于 VB60 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計概述 隨著計算機的迅速普及和計算機控制技術(shù)的發(fā)展計算機被廣泛應(yīng)用于自動化控制領(lǐng)域而要完成一個控制過程一般都要利用集散式計算機控制系統(tǒng)在這種控制系統(tǒng)中下位機主要完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和對設(shè)備一級的監(jiān)控上位 機則要完成對整個系統(tǒng)的采集分析處理和控制以及數(shù)據(jù)顯示圖形顯示打印人機對話等工作 而 VB60 是一個 windows 下簡單易學(xué)高效的可視化軟件開發(fā)平臺它以所見的可視化界面設(shè)計風(fēng)格和 32 位面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域成為眾多開發(fā)人員采用的工具他提供了 Microsoft munication control通信控件該空間隱藏了大部分串口通信的低層運行過程和許多繁瑣的過程它使用戶方便的訪問 windows 下串口通信驅(qū)動程序的大多數(shù)特性所以整個串行通訊程序的開發(fā)過程變得十分的簡單易行 42 VB60 串行通信控件 MSComm 是 Microsoft 公司提供的主要用于串行通信編程的 ActiveX 控件 ActiveX控件包括一系列的屬性方法和事件應(yīng)用程序通過 ActiveX控件提供的接口來訪問控件的功能通過 CVC編寫串口通信程序是要使用 API函數(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)而 MSComm控件實際上是這些 Windows API函數(shù)的有機集成它以屬性和事件的形式提供了對 Windows通信驅(qū)動程序的 API接口封裝了 API函數(shù)的低層操作為應(yīng)用程序提供了接發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法 MSComm 控件數(shù)據(jù)通信的兩種格式在進(jìn)行串口通信時一 般為字符傳送方式但是在某些情況下傳送的不是純文字形態(tài)的數(shù)據(jù)而是數(shù)據(jù)和文件在這種情況下傳輸線上的數(shù)據(jù)就是一個字節(jié)接一個字節(jié)的被傳送接收到這些數(shù)據(jù)后再組合形成數(shù)據(jù)資料或文件這種就是 Binaruy 的傳送方式 43 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS 是為數(shù)據(jù)庫的建立使用和維護(hù)而配置的軟件它建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制用戶通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫命令開發(fā)和執(zhí)行應(yīng)用程序同時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還承擔(dān)著數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作保證數(shù)據(jù)庫的安全和完整 的建立 1單擊文件菜單中的新建命令在菜單中 選擇 Microsoft Access 版本 70出現(xiàn)的對話框中將要建立的數(shù)據(jù)庫命名如圖 41 所示 圖 41 數(shù)據(jù)庫的建立 2 建立數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu) 表結(jié)構(gòu)的建立首先給出表名稱然后添加字段將要收集數(shù)據(jù)的項目添加到數(shù)據(jù)表如圖 42 所示 圖 42 數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu) DO 數(shù)據(jù)控制項 在使用 ADO 對象之前必須讓 VB 能夠引用這些對象否則會產(chǎn)生錯誤信息引用ADO要在工程引用中選擇 Microsoft ActiveX Data Objects25 Library和 ActiveX Data Objects Recordest 25 Library 兩 個 選 項 分 別 設(shè) 定 ADO 控件的ConnectionString 屬性和 Record source 屬性如圖 43 所示 在 OLE DB 提供者列表框中選取 Microsoft Jet40 Provider 此時會切換到連接選項卡在這里必須告訴 VB 有關(guān)數(shù)據(jù)庫的名稱位置等信息單擊測試鏈接試一下連接是否成功如圖 44 所示 設(shè)定 Record source 屬性 VB 要知道所連接的數(shù)據(jù)是表是哪一個選取 ADO 數(shù)據(jù)控制項如圖 45 所示 圖 43 ADO 控件的屬性設(shè)置 圖 44 AOD ConnectionString 屬 性設(shè)置 圖 45 ADO Record source 屬性設(shè)定 44 計算機與 PLC 通信 三菱 FX 系列設(shè)有 FX232AW 接口 RS232C 用通訊適配器 FX232ADP 等可編程控制器與計算機之間的通訊正是通過可編程控制器上的 RS422 或 RS232C 接口和計算機的 RS232C 接口進(jìn)行的可編程控制器與計算機之間的信息交換方式一般采用字符串雙工或半異步串行通信方式因此可以這樣說凡具有 RS232C 口并能輸入輸出字符串的計算機都可以用于和可編程控制器的通訊運用 RS232C 和 RS422 通道可容易配置一個與外部計算機進(jìn) 行通訊的系統(tǒng)該系統(tǒng)中可編程控制器接受控制系統(tǒng)中的各種控制信息分析處理后轉(zhuǎn)化為可編程控制器中軟元件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)可編程控制器又將所有軟元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)送入計算機由計算機采集這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運行狀態(tài)監(jiān)測用計算機可改變可編程控制器的初始值和設(shè)定值從而實現(xiàn)計算機對可編程控制器的直接控制 采用 RS232實現(xiàn)三菱 FX系列 PLC與 PC之間的通訊三菱 FX系列 PLC提供了4種通訊方式 N網(wǎng)絡(luò)通訊無協(xié)議串口通訊平行網(wǎng)絡(luò)通訊程序口通訊如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少大多數(shù) PLC與計算機之間通信均可采用串行通信通信接口均為 PLC與工業(yè)控制計算機 上的 RS232 接口 FX2N 系列與通訊設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換由特殊寄存器D8120 的內(nèi)容指定交換數(shù)據(jù)的點數(shù)地址用 RS 指令設(shè)置并通過的數(shù)據(jù)寄存器和文件寄存器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換通訊參數(shù)的設(shè)置在兩個串行通訊設(shè)備進(jìn)行任意通訊之前必須設(shè)置相互可辨認(rèn)的參數(shù)只有設(shè)置一致才能進(jìn)行可靠通訊這些參數(shù)包括波特率停止位和奇偶校驗等通過位組合方式來選擇這些位存放在數(shù)據(jù)寄存器 D8120中串行通訊指令 RS指令用于對 FX系列 PLC的通訊適配器 FX232ADP進(jìn)行通訊控制實現(xiàn) PLC 與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送和接收 三菱 FX2NMR 型 PLCSC09 電纜作 為計算機與 PLC 通信的連線連接電纜的 9針端連接在計算機串口上另一端連接在 PLC 的 RS422 編程口經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和工作我終于完成了《》的論文從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)再到論文文章的完成每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目在這段時間里我學(xué)到了很多知識也有很多感受從對一無所知對等相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗查看相關(guān)的資料和書籍讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰使自己非常稚嫩作品一步步完善起來每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時 間從中我也充分認(rèn)識到了這一新興的給雖然我的論文作品不是很成熟還有很多不足之處但我可以自豪的說這里面的每一段都我的勞動當(dāng)看著自己的自己成天相伴的真是莫大的幸福和欣慰我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力沒有自己的研究就不會有所突破那也就不叫論文了希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步 總之不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多真是萬事開頭難不知道如何入手最后終 于做完了有種如釋重負(fù)的感覺此外還得出一個結(jié)論知識必須通過應(yīng)用