【正文】 而且 這片論文的每個細(xì)節(jié)，都 離不開 您 的細(xì)心指導(dǎo)。具體的輸入分配如表 66所示。水位開關(guān)用來控制進(jìn)水到洗衣機內(nèi)高、中、低水位；電磁進(jìn)水閥起著通 /斷水源的作用。PROM4 可擴展到 4000 步 E178。 2) 存儲器功能 可編程控制器的存儲器用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。閃存不存在機械磨損，一般有 10 萬次擦寫壽命和 10 年的保存時間。 1） 存儲器分類 只讀存儲器是非發(fā)揮性的存儲器，在斷電狀態(tài)下仍能保持所存儲的內(nèi)容，因此，通常作為可編程控制器的系統(tǒng)存儲 器，存放制造廠商編制的系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等組成的系統(tǒng)程序。 ⑷ 中斷處理：其反映可編程控制器 的應(yīng)急處理功能。單片機將微處理器、部分存儲器、部分輸入 /輸出接口及連接它們的控制接口電路集成在一片芯片上的處理器，如 805 803 803 8049等。中央處理單元主要包括微處理器和控制接口電路。 ⑷ PLC 程序設(shè)計 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 26 本階段就是根據(jù)控制對象和 控制要求對 PLC進(jìn)行編程。下面就給出了最短和最長響應(yīng)時間。 基本指令 LD/LDI指令： LD 和 LDI 指令是連接在母線連接的觸點 .表示操作開始 .LD是常開觸點 ,LDI 是常閉觸點 . AND/ANI指令： AND和 ANI 指令是串聯(lián)連接的觸點 ,AND 是常開觸點 , ANI是常閉觸點 . OR/ORI指令： OR 和 ORI 指令是并聯(lián)連接的觸點 ,執(zhí)行邏輯 “ 或 ” 的功能 .OR 是常開觸點 ,ORI 是常閉觸點 . 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 OUT指令： OUT 指令執(zhí)行邏輯輸出的功能 ,條件成立時為 ON,條件不成立時為 OFF. ANB/ORB指令： ANB 完成支路間的串聯(lián)的功能 ,用于執(zhí)行 支路之間 “ 于 ”操作； ORB 完成支路間的并聯(lián)的功能 ,用于執(zhí)行支路之間 “ 或 ” 操作 . 比較指令： CMP（ Compare）的功能指令編號為 FNC10， 16 位運算占 7個程序步， 32 位運算占 13 個程序步 . 傳送指令： MOV 的功能號為 FNC12,它是將源操作數(shù)的內(nèi)容傳送目標(biāo)操作數(shù) . 四則邏輯運算指令 ⑴二進(jìn)制加法指令 ADD ADD的功能號為 FNC20,它是將源操作數(shù) S1和 S2中的 16 位二進(jìn)制數(shù)相加 ,然后運算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)中 . ⑵ 二進(jìn)制減指令 SUB SUB的功能號為 S1和 S2中的 16 位二進(jìn)制數(shù)相減 ,然后運算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)中 . ⑶二進(jìn)制乘法指令 MUL MUL的功能號為 S1和 S2中的 16 位二進(jìn)制數(shù)相乘 ,然后運算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)為首地址的軟元件中 . ⑷二進(jìn)制除法指令 DIV DIV的功能號為 S1和 S2中的 16 位二進(jìn)制數(shù)相除 ,然后運算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù) D 中 ,余數(shù)傳送到 D+1 中 . 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 21 第三章 PLC 的工作原理 可編程控制器是專用的工業(yè)控制計算機。 ⑵存儲器 根據(jù)存儲器存儲內(nèi)容的不同，我們把存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。 任何一個產(chǎn)品都與經(jīng)濟性有關(guān)。一些可編程控制器可以進(jìn)行各種冗余配置，一些產(chǎn)品則沒有冗余功能的擴展，選型時應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用要求合理選用。用戶選擇可編程控制器時要考慮的可擴展性包括下列內(nèi)容。 有兩種表示可編程控制器掃描速度的方法：一種方法是可編程控制器掃描 1KB用戶程序所需時間，其單位是 ms/KB或μ s/KB；另一種方法是執(zhí) 行常用邏輯類指令河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 的平均時間，其單位是 ms 或μ s。 可編 程控制器制造廠商根據(jù)其產(chǎn)品的功能、處理的輸入 /輸出點數(shù)等性能配置用戶程序存儲器的容量和數(shù)據(jù)存儲器的容量。即基本級、可重復(fù)使用級和全兼 容級。 表 11列出了各種類型可編程控制器的類型和特點 。可編程控制器正是這一要求的產(chǎn)物，它是專為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，具有體積小、功能強，抗擾性好等優(yōu)點，它將機械與電氣部件有機地組合，把儀表、電子和計算機的功能綜合和集成在一起，因此，它已成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人、過程流程控制等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備。使用者只要掌握其中一種編程語言就可進(jìn)行編程。所以，可編程控制器具有操作方便的特點。采用了經(jīng)簡化的標(biāo)準(zhǔn)編程語言，編程的出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境而設(shè)計的硬件使可靠性大大提高，因此，可編程控制器餓可靠性較通用計算機控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高。 概述 可編程控制器是在計算機技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)起來的，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于控制的各個領(lǐng)域。全自動洗衣機通過了可編程序控制器來實現(xiàn)洗滌過程，省時省力，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代家電用品的個性?？删幊炭刂破骷盎嘘P(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充基其功能的原則設(shè)計的。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡化編程語言、信息保 護(hù)和恢復(fù)、報警和運行信息的顯示等。順序功能表圖編程語言以過程流程進(jìn)展為主線，非常適合設(shè)計人員與工藝專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計思想的溝通。在柔性制造控制（ FMC） 、柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 、計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS） 和計算機集成流程工業(yè)系統(tǒng)（ CIPS） 中，可編程控制器正成為主要的控制設(shè)備，并得到了廣泛應(yīng)用。整體結(jié)構(gòu)型可編程控制器把中央處理單元、存儲器、輸入 /輸出單元、輸入 /輸出擴展接口單元、外部設(shè)備接口單元和電源單元等集中在一個機箱內(nèi)，輸入 /輸出端及電源進(jìn)出接線端分別設(shè)置在機箱的上下兩側(cè)。 ⑶大型 PLC 輸入 /輸出點數(shù)大于 512 的 PLC 稱為大型 PLC。由于它采用圖形化方式表示功能塊之間 的連接關(guān)系，具有直觀清晰、易于操作和更改等特點，受到過程控制工程界的重視，并成為可編程控制器一種重要的編程語言。 可編程控制器輸入 /輸出單元的種類和點數(shù)多少決定其應(yīng)用規(guī)模的大小。種類和數(shù)量越多， PLC 的功能就越強大?？删幊炭刂破鞔鎯ζ魅萘康拇笮∨c用戶應(yīng)用程序的復(fù)雜程度和用戶編程技巧等有關(guān)。這是由于可編程控制器是為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計的產(chǎn)品，因而產(chǎn)品的可靠性必然是放在首位考慮的因素。在選擇可編程控制器產(chǎn)品時應(yīng)進(jìn)行充分比較， 合理選用。 數(shù)據(jù)存儲器：用以存放 PLC運行中的各種數(shù)據(jù)的存儲器。而PLC 則不同，它采用循環(huán)掃描技術(shù)，只有該線圈通電或斷電，并且必須當(dāng)程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作。這時響應(yīng)時間最長如 圖 33所示。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實際問題，然后經(jīng)過修正后使其滿足控制 要求。 ⑵ 接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并存儲在用戶程序存儲區(qū)。它采用雙極型工藝，處理速度極快，一般比 MOS 型微處理器要快一個數(shù)量級，位片寬度有 2 位、 4位、 8位等，但可通過位片的“級聯(lián)”組成任意位字長的處理器，它采用微程序設(shè)計，指令系統(tǒng)可被重新定義，靈活性強，采用流水線作業(yè)，執(zhí)行速度快。三菱 FX2N CPU 的方式切換開關(guān)屬于這一種。 ⑵ 可編程只讀存儲器 PROM(Programmable Read Only Memory)。閃存必須經(jīng)各種接口與其他設(shè)備通信，如采用 USB、 PCMCIA 等。 ⑵ 用戶程序存儲區(qū)。PROM FXEPROM4 可擴展到 16000 步 EPROM FX2N PLC的硬件系統(tǒng)構(gòu)成 FX2N PLC的硬件系統(tǒng)構(gòu)成 FX2N是模塊化的 PLC，它主要由 CPU 模塊、特殊適配器、擴展 I/O模塊和特殊河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 35 功能擴展模塊構(gòu)成。 全自動洗衣機 控制系統(tǒng)的 PLC 選型和資源配置 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 展開系統(tǒng)圖如圖 62所 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 38 脫水桶洗滌電動機電磁排水閥電磁進(jìn)水閥水位檢測設(shè)備（高 中 低）水位選擇（高 中 低 ）手動脫水開關(guān) 手動排水開水停止按扭啟動按扭 圖 62全自動洗衣機控制系統(tǒng)圖 框架配置圖 全自動洗衣機控制采用三菱公司 FX2N系列 PLC。 圖 67 輔助繼電器 的梯形圖 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 44 正常情況下，按下啟動按扭或者 脫水完畢，而且洗衣大循環(huán)未到 3次時，開始進(jìn)水，當(dāng)水位到設(shè)定水位后停止 進(jìn)水，等待 2s后進(jìn)入洗衣過程。 感謝河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué) 院，感謝您給我這個結(jié)識這么多好老師好同學(xué)的機會，感謝您對我的栽培，今日我以能源為榮，明日能源以我為傲。因為判斷水排空是否在排水完畢后，所以要用到排水完畢輔助繼電器。 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設(shè)計和調(diào)試 編程軟件 編程軟件采用三菱公司為其生產(chǎn)的 PLC而設(shè)計的編程軟件 GXDeveloper。模塊之間通過 專用的擴展電纜進(jìn)行連接。 ⑶ 數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 ⑴ 靜態(tài)隨機讀寫存儲器 SRAM（ Static Random Access Memory） 。 ⑸ 閃存（ Flash Memory)。 CPU 模塊面板有一些指示燈 ,其作用分別如下： PWR PLC電源指示 RUN PLC運行指示 BATT 電池電量不足時燈亮 COMM PLC 之間通信、與上位機之間通信，以及與編程器通信時燈亮 I/O I/O模塊發(fā)生異常時燈亮 ERROR CPU 出錯時燈亮 不同的可編程控制器 CPU 模塊的指示燈的數(shù)量不同，指示功能也不同，以上只是對一些常用的指示燈做簡單的介紹。 ⑵ 指令種類和功能：指令種類的多少和指令功能的強弱反映可編程控制器的性能。 2）類型 可編程控制器的常用微處理器有三種類型： ⑴ 通用微處理器?？删幊炭刂破鞯闹醒胩幚韱卧c一般計算機中的中央處理器的概念有所不同，它不僅包括 CPU 芯片，還包括外圍芯片、總線接口和有關(guān)控制 電路。 設(shè)計步驟 一般 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟如圖 41所示，具體操作如下： ⑴控制要求分析 在設(shè) 計 PLC 控制系統(tǒng)之前，必須對工藝流程進(jìn)行細(xì)致的分析，詳細(xì)了解控制對象和控制要求，這樣才能真正明白自己要完成的任務(wù)，設(shè)計出令人滿意的控制系統(tǒng)。從相應(yīng)的輸入存儲單元讀入信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，然后根據(jù)程序內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運算，得到運算結(jié)果，并將這些結(jié)果存入相應(yīng)的輸出存儲器單元。 ⑸編程器 幾乎每個 PLC 廠家都有自己的編程器，用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到 PLC。 中央處理器 系統(tǒng)總線 圖 21 整體式結(jié)構(gòu) 模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC 模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC 是將中央處理器（ CPU）、存儲器、輸入 /輸出單元、電源電路和通信端口等分別做成相應(yīng)的模塊，應(yīng)用時將這些模塊根據(jù)要求插在機架上，各模塊間通過機架上的總線想到聯(lián)系。 可編程控制器的易操作性表現(xiàn)為易操作、易編程和易維修?？删幊炭刂破鞯墓δ茉谟嗀洉r已經(jīng)確定，但一些制造廠商也可通過提供不同的系統(tǒng)軟件使用戶得到不同的軟功能。 ⑵電源要求。在系統(tǒng)程序支持下，可編程控制器主要任務(wù)是循環(huán)掃描六大任務(wù)，保證系統(tǒng)正常運行 的公共操作、系統(tǒng)與外界的信息交換和用戶程序執(zhí)行等任務(wù)。程序存儲器容量大小決定了用戶所能編寫程序的長度。 1． 4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo) 編程語言是可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)化和易操作性的重要指標(biāo)。一些產(chǎn)品的機架或背板上還安裝了與輸入 /輸出擴展機河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 連接的接口插座等。 ⑶操作的靈活性。 可編程控制器的面板和結(jié)構(gòu)設(shè)計也考慮了維修的方便性。 ⑴操作方便。 ⑴ 與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，可編程控制器可靠性提高的主要原因如下： ① 可編程控制器不需要大量的活動部件和電子元件，它接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短，因此，可靠性得到提高。 PLC 的學(xué)習(xí)比一般編程學(xué)習(xí)困難在于，要完成一個控制系統(tǒng)不僅需要掌握一定的編程技術(shù)，更為重要的是要知 道如何針對實際應(yīng)用的需要選擇合適的 PLC 型號，然后進(jìn)行資源配置，設(shè)計控制系統(tǒng)。我們在這里有必要詳細(xì)介紹三菱的 FX 系列可編程控制器的性能指標(biāo)，硬件組成和指令?？删幊炭刂破鞯目煽啃愿?，表現(xiàn)在下列方面。 可編程控制器的易操作性表現(xiàn)在下列三方面。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水線作業(yè)，使維修用備品、備件簡化等，也使維修 工作變得方便。這種擴展的靈活性大大方便了用戶。在機架或背板上有若干個模塊插槽或插座和連接這些插槽或插座的內(nèi)部系統(tǒng)總線。 此外，也可根據(jù)其發(fā)展和應(yīng)用，分為可編程控制器、可編程自動化控 制器、可編程安全控制器等。其容量是由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲 器組成的。 掃描速度與產(chǎn)品選用的 CPU性能、系統(tǒng)程序的質(zhì)量、用戶程序的長短和