【正文】 歡欣喜悅辛勞愁苦是瞬時(shí)，留在記憶里的總是深刻的。注： PLC 的端口設(shè)置也可以在編程前進(jìn)行。它的助記符程序?yàn)椋? LD M0 CMP D0 D1 M6 向左運(yùn)動(dòng) 小車當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車向左運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 工業(yè)過(guò)程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量 （即模擬量）， PLC 采用相應(yīng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。 （ 6） 通信接口 : 第 10 頁(yè) 共 36 頁(yè) 為了實(shí)現(xiàn)“人一機(jī)”或“機(jī)一機(jī)”之間的對(duì)話， PLC 配有多種通信接口。這部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在 RAM 中，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)，還可以借用微機(jī)成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、豐富的軟硬件資源。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒(méi)有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無(wú)法比擬的。 ○ 5對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 在八十年代至九十年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 30~40%。小車通常采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè) 也是我國(guó)比較著名的 PLC生產(chǎn)廠家。它功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展到多達(dá) 128I/O 點(diǎn)，且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。而技術(shù)則是貫穿著其中每一個(gè)環(huán)節(jié)， PLC 核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術(shù)上進(jìn)一步增強(qiáng)自己的實(shí)力，將是國(guó)產(chǎn)品牌取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。它功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展到多達(dá) 128I/O 點(diǎn)，且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。由于到 90 年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱為 PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國(guó) AB 公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（ PLC， Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡(jiǎn)稱 PLC 為可編程序控制器。 PLC 可以通過(guò)它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。 （ 4） 編程簡(jiǎn)單易學(xué) ： PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 CPU 底板與擴(kuò)展底板之間通過(guò)電纜連接，距離一般不超過(guò) PLC，都可以根據(jù)需要進(jìn)行配置與組合。這種高運(yùn)算速度與可以適應(yīng)用戶需要的指令系統(tǒng)相結(jié)合，很適合于以順序掃描方式工作的 PLC 使用。輸入單元接收用戶設(shè)備的各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器的信號(hào)。智 能型的編程器又稱為圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有LCD 或 CRL 圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話。 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的工作原理 本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理圖如下 31圖，包括帶導(dǎo)軌的運(yùn)行工作臺(tái)， DC12V 電機(jī)，行程開(kāi)關(guān)，起停按鈕，可編程控制器， DC24V 繼電器， DC12V 直流電源等。因此本課題的 PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ) 5000 條梯形圖，這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。其中，外部輸入元件包括：檢測(cè)元件、按鈕、取、送、急停、限位開(kāi)關(guān)、超限位保護(hù)等等；輸出有三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正反向、動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。 用 KM1 和 KM2 的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序 , 即可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向 。 第 27頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 46 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換 就按照這樣的方法一直往下輸，直到完成了以后再進(jìn)行總體轉(zhuǎn)換，將 SFC圖轉(zhuǎn)換為梯形圖和指令表，轉(zhuǎn)換后的梯形圖如圖 所示。 停止監(jiān)控 時(shí) 如果在程序運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)程序有問(wèn)題，這時(shí)要先停止監(jiān)控后，方能對(duì)程序進(jìn)行修改。在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 按下啟動(dòng)按鈕 ,系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作 。 SFC 圖輸入 按下 F8，得到“ ladder 0” ,在按 Ctrl+L，進(jìn)入內(nèi)置梯形圖，如圖 所示 。 表 342 輸出地址分配 輸出地址 對(duì)應(yīng)外部設(shè)備 Y000 電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 Y001 電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 第 18 頁(yè) 共 36 頁(yè) 表 343 內(nèi)部繼電器地址分配 內(nèi)部繼電器地址 功能說(shuō)明 M0 小車運(yùn) 行停止 M1 1號(hào)站呼叫 M2 2號(hào)站呼叫 M3 3號(hào)站呼叫 M4 4號(hào)站呼叫 M5 5號(hào)站呼叫 M6 小車所在站編號(hào)＞呼叫編號(hào) M7 小車所在站編號(hào)＜呼叫編號(hào) M8 小車所在站編號(hào)＝呼叫編號(hào) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)硬件 接線圖如 圖 351 所示， 系統(tǒng)硬件接線圖如圖 352 所示。 （ 4） 機(jī)型的選擇 ○ 1 PLC 的類型 FX2n 系列可編程控制器主機(jī)分為 1 2 3 6 80、 128 點(diǎn)六檔，還有各種輸入和輸出擴(kuò)展單元，這樣在增加 I/O 點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必改變機(jī)型，可以通過(guò)擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。 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。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后，才能輸入。 （ 3） 1/0 單元 : I/0 單元也稱為 I/0 模塊。改變微程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容，可以改變計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。 組合式 PLC將 CPU 單元、輸入單元、輸出單元、智能 1/0 單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊插在底板上，模塊之間通過(guò)底板上的總線相互聯(lián)系 。 （ 3） 采用模塊化結(jié)構(gòu) ： 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。而 PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí) 際使用。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò) 展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 、 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)料小車不斷擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域，從手動(dòng)到自動(dòng)，逐漸形成了機(jī)械化、自動(dòng)化。 在國(guó)際上 PLC 迅速發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)多數(shù) PLC 廠家還沒(méi)有擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的 PLC 產(chǎn)品，其中之一就是研發(fā)實(shí)力不 夠。本課題主要包括：分析被控對(duì)象和明確系統(tǒng)控制要求； PLC 選型；確定系統(tǒng)的I/O 設(shè)備的數(shù)量及種類；控制流程設(shè)計(jì)；控制程序設(shè)計(jì)。 國(guó)外現(xiàn)狀 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按 第 2 頁(yè) 共 36 頁(yè) 照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。圖 1 是一個(gè) 運(yùn)料小車工作示意圖，每個(gè)工作臺(tái)設(shè)有一個(gè)到位開(kāi)關(guān) (SQ)和一個(gè)呼 叫按鈕 (SB)。目前全世界有 200 多廠家生產(chǎn) 300 多品種 PLC 產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（ 23%）、糧食加工（ %）、化學(xué) /制藥（ %） 、金屬 /礦山（ %）、紙漿 /造紙（ %）等行業(yè)。 ○ 7大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。 PLC 的基本組成及各部分作用 PLC 是一種通用的工業(yè)控制裝置，其組 成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型 PLC 上使用，也廣泛地用于 PLC 的智能 UO 模塊。元件映象寄存器用來(lái)存儲(chǔ) PLC 的開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出和定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部繼電器的 ON/OFF 狀態(tài)。當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí) .可將過(guò)程圖像顯示出來(lái) 。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用 。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（ IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程形式，如 C， Basic 等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 I\ O 地址分配 這個(gè)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)、停止按鈕開(kāi)關(guān)、 5 個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)、 5 個(gè)行程開(kāi)關(guān)共 12 點(diǎn)輸入。它的助記符程序?yàn)椋? LD M8 LD M1 ANI X007 LD M2 ANI X010 ORB LD M3 ANI X011 ORB LD M4 ANI X012 ORB LD M5 ANI X013 ORB ANB OUT Y001 ；小車向右運(yùn)動(dòng) 第 25 頁(yè) 共 36 頁(yè) 4 輸入程序及調(diào)試監(jiān)控 程序的輸入 啟動(dòng) SWOPCFXGP/WINC編程軟件，輸入梯形圖 。程序只有在 PLC中才能運(yùn)行，在 FXGP 和 PLC 之間進(jìn)行程序傳送之前，應(yīng)該先用電纜連接好PCFXGP 和 PLC，同時(shí)打開(kāi) PLC電源。對(duì)于 PLC 的學(xué)習(xí)，三菱軟件的摸索，到認(rèn)識(shí)，當(dāng)然由于自己所編的程序的相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所以對(duì)這個(gè)軟件的認(rèn)識(shí)也不是十分的深入，但是通過(guò)的這次的自我學(xué)習(xí)，也學(xué)到了許多的知識(shí)，至少學(xué)到很多獨(dú)立解決問(wèn)題的方法和培養(yǎng)了這樣的能力。在導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下，我在本文中解決了如下問(wèn)題：控制系統(tǒng)硬件電路的正確設(shè)計(jì)及連接，節(jié)約了成本，優(yōu)化了配置；實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工作臺(tái) 5個(gè)呼叫站的呼叫要求，小車能正確無(wú)誤的應(yīng)答各呼叫站的呼叫；軟件編程調(diào)試方面，通過(guò)三菱編程軟件已經(jīng)正確調(diào)試了設(shè)計(jì)程序，并在設(shè)計(jì)調(diào)試中收獲很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。（注：串行口設(shè)置一般已由廠方設(shè)置完成）。當(dāng)按下 1號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān) X002得電，數(shù)字 0傳送到數(shù)據(jù)寄存器 D1，同時(shí) 1號(hào)按鈕開(kāi)關(guān)輔助繼電器得電；當(dāng)按下 2號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān) X003得電，數(shù)字 1傳送到數(shù)據(jù)寄存器 D1，同時(shí) 2號(hào)按鈕開(kāi)關(guān)輔助繼電器得電；依次類推，當(dāng)按下 5號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) 時(shí)，行程開(kāi)關(guān) X006得電，數(shù)字 4傳送到數(shù)據(jù)寄存器 D1，同時(shí) 5號(hào)按鈕開(kāi)關(guān)輔助繼電器得電；它的助記符程序?yàn)椋? LDI M2 ANI M3 ANI M4 ANI M5