【正文】 及到 PLC 的選型和 PLC 軟件的編制。同樣的圖形、不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品，在把圖形變成機(jī)器語(yǔ)言存放時(shí)所需的內(nèi)存量不同。 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 （ 2） 功能相當(dāng) 對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，對(duì)其控制速度無(wú)須考慮，一般的低檔機(jī)就能滿(mǎn)足要求。遠(yuǎn)程輸入 /輸出擴(kuò)展能力、內(nèi)存擴(kuò)充模塊、冗余控制模塊等。大型 PLC 都采用在線(xiàn)編程。靈便模塊和特殊接口的模塊，xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 40 頁(yè) 都應(yīng)考慮使用。 存儲(chǔ)器類(lèi)型及容量的選擇 PLC 系統(tǒng)所用存儲(chǔ)器基本上由 PROM、 EPROM 及 PAM 三種類(lèi)型所組成，存儲(chǔ)能力的大小則隨機(jī)器的大小而變化，一般小型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力低于 6KB， 中型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力 64KB，大型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié)。 IBMPC 及其兼容機(jī)除用來(lái)給 PLC 編程外，還可開(kāi)發(fā)各種監(jiān)視控制系統(tǒng)流程和工控狀態(tài)的畫(huà)面，具有報(bào)警和管理報(bào)表處理功能等，以完成上位計(jì)算機(jī)管理功能。 31 FX4AD技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 電壓輸入 電流輸入 根據(jù)是電流輸入還是電壓輸入，使用端子有不同 模擬量輸入范圍 DC10V10V（輸入電阻 200kΩ）絕對(duì)最大輸入177。 零點(diǎn)：數(shù)字量輸出為 0時(shí)的輸入值。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，一般采用 ROM 或 EPROM， PLC出廠(chǎng)上時(shí)，系統(tǒng)程序已經(jīng)固化在存儲(chǔ)器中，用戶(hù)不能更改；用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶(hù)的應(yīng)用程序，用戶(hù)根據(jù)實(shí)際控制的需要，用 PLC 的編程語(yǔ)言編制應(yīng)用程序，通過(guò)編程器輸入到 PLC 的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，中小型 PLC的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器一般采用 EPROM、 EEPROM 或加后備電池的 RAM，其容量一般不超過(guò) 8KB。 FX2N32MR 型 PLC 晶閘管輸出為 FX2N32MS，晶體管輸出為 FX2N32MT，輸入點(diǎn)數(shù)（ DC24V）為 16 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 6 點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)位 4 點(diǎn) 32 點(diǎn)。 2） 能夠?qū)χ付ǖ奈辉?qiáng)制 ON或 OFF。 ★ 可通過(guò)按在設(shè)定模式畫(huà)面上的“主菜單調(diào)用鍵”中是設(shè)置的畫(huà)面的角來(lái)調(diào)用選擇菜單畫(huà)面。設(shè)計(jì)時(shí)可采用定點(diǎn)運(yùn)算，也可采用浮點(diǎn)運(yùn)算，應(yīng)根據(jù)需要選用。如果沒(méi)有用戶(hù)畫(huà)面，則顯示下一個(gè)顯示菜單畫(huà)面。 監(jiān)控功能 1） 可監(jiān)控的 PLC 字元件的設(shè)定值和當(dāng)前值，并以數(shù)值或條形圖形式顯示。 五． 電源 PLC 的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。 第 可編程控制器 PLC PLC 實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同 如圖 33所示： 一 . 中央處理單元(CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲(chǔ)器 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)；并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。取樣次數(shù)范圍從 14096，若設(shè)定值超過(guò)該數(shù)字范圍時(shí)，按缺省設(shè)定值 8次處理。 圖 29 總體方案電路圖 05V的 電壓源 輸入輸出模塊 FX2N4AD 主機(jī)單元 PLC 控制器 人機(jī)界面 FXGOT 930 xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 第 節(jié) 模擬量輸入輸出模塊 FX4AD FX4AD（ FX FX2C） FX4AD為四通道 12位 A/D轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)外部 連接方法及 PLC指令，可選擇電壓輸入或電流輸入，是一種具有高精確度的輸入模塊。 xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 40 頁(yè) 6．支撐技術(shù)條件的考慮 選用 PLC 時(shí)，有無(wú)支撐技術(shù)條件同樣是重要的選擇依據(jù)。 4） 如果框架中留有空槽用作將來(lái)擴(kuò)展時(shí)： 列出將來(lái)要擴(kuò)展的 I/O 模塊所需的背板電流。 a) 模擬量輸入 /輸出 模擬量輸入輸出接口是用來(lái)感知傳感器產(chǎn)生的信號(hào)的。中小型PLC 多采用離線(xiàn)編程。 應(yīng)用場(chǎng)合：這些功能是按“位”操作，一般用于設(shè)備診斷、狀態(tài)監(jiān)控、分類(lèi)和報(bào)警處理等。若考慮周到，則存儲(chǔ)器的擴(kuò)充需求只要再安裝一個(gè)存儲(chǔ)器模塊即可滿(mǎn)足；如果具有可用的通信接口，就能滿(mǎn)足增加一臺(tái)外部設(shè)備的需要。 5） 故障應(yīng)急措施。要求處理現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的場(chǎng)合，掃描速度將成為選擇的依據(jù)。使用 GXDeveloper 或 FXPCS/WinC軟件能快速、容易的開(kāi)發(fā)程序 （ 5）密碼保護(hù)?？梢允褂酶哌_(dá) 4 個(gè)特殊功能模塊來(lái)擴(kuò)展 FX2NC 的能力。使用 32 位處理、浮點(diǎn)數(shù)、方根和三角幾何指令滿(mǎn)足數(shù)學(xué)功能。 1） 特點(diǎn) （ 1） 控制點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn) 256點(diǎn)（主單元： 16 點(diǎn)、 32點(diǎn)、 48 點(diǎn)、 65點(diǎn)、 80 點(diǎn)、 128 點(diǎn)）。 輸出形式： R繼電器輸出。主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造廠(chǎng)商的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶(hù)得益。這些早期的控制器滿(mǎn)足了最初的要求，并且打開(kāi)了新的控制技術(shù)的發(fā)展的大門(mén)。該控制系統(tǒng)將大大減少機(jī)器的停機(jī)時(shí)間，并為未來(lái)提供了可擴(kuò)展性。xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 共 40 頁(yè) 基于 PLC 的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) xxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxxxx 目錄 摘要 ............................................................. 2 前言 ............................................................. 4 第一章 緒論 ...................................................... 5 第 節(jié) 可編程控制器的歷史與發(fā)展趨勢(shì) ............................. 5 第 節(jié) 用 PLC 設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表的意義 ............................... 6 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) .......................................... 7 第 節(jié) 工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) ................................... 7 FX 系列 PLC 概述 ........................................ 7 第 節(jié) 可編程控制器的選型和應(yīng)用系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) .................. 12 可編程控制器選型的一般考慮 ............................... 13 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 ....................... 14 可編程控制器的選擇 ....................................... 15 第 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) ........................................... 21 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ........................................ 22 第 節(jié) 模擬量輸入輸出模塊 FX4AD .............................. 22 第 節(jié) 可編程控制器 PLC ........................................ 24 第 節(jié) FX2N32MR 型 PLC ........................................ 26 第 節(jié) 人機(jī)界面 — FXGOT 930 .................................... 27 概述 ..................................................... 27 啟動(dòng) .................................................... 28 第 節(jié) 標(biāo)度變換 ............................................... 30 標(biāo)度 變換（工程量變換） — 現(xiàn)場(chǎng)物理量的顯示 ................. 30 第 節(jié) PLC 編程軟件的應(yīng)用 ...................................... 31 程序輸入和編輯 ........................................... 32 結(jié)束語(yǔ) ..................................................... 36 參考文獻(xiàn) ................................................... 37 致謝 ....................................................... 38 附錄 PLC常用程序 .......................................... 37 xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 共 40 頁(yè) 基于 PLC 的數(shù)字電壓 表的設(shè)計(jì) xxxxxxxxxxx xxxx 摘要 這是一篇關(guān)于《基于 PLC的數(shù)字典壓表的設(shè)計(jì)》的開(kāi)發(fā)論文。該招標(biāo)由 DEC 公司中標(biāo)，這套系統(tǒng)于 1969 年研制出來(lái)，這是第一臺(tái)可編程控制器，型號(hào)為 PDP14，應(yīng)用取得成功。 PLC 的發(fā)展也是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，正是這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程控制器的發(fā)展。此外， PLC 開(kāi)始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)，增加高級(jí)語(yǔ)言編程，并完成了編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 T晶體管輸出。 （ 2） 靈活的配置。 （ 6） 基于 Windows 軟件。 xx 大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 共 40 頁(yè) （ 3）高速運(yùn)算。使用一個(gè) 8位數(shù)密碼保護(hù)程序。 影響 PLC 響應(yīng)時(shí)間的因素有輸入信息時(shí)間、中央處理機(jī)解讀用戶(hù)邏輯網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，并作為技術(shù)指標(biāo)衡量機(jī)械性能 ，一般都在 10ms/1KB 左右。 6） 其他輔助程序的設(shè)計(jì)。對(duì)局域網(wǎng)的考慮可允許在將來(lái)將單個(gè)控制器集成為一個(gè)廠(chǎng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)。 高級(jí)功能 高級(jí)指令：如表與塊間的傳送、檢驗(yàn)和、雙倍精度運(yùn)算、對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)、平方根、 PID調(diào)節(jié)等。 再線(xiàn)編程的 PLC，其特點(diǎn)是主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU，編程器的 CPU 可以隨時(shí)處理由鍵盤(pán)輸入的各種編程指令。這些接口測(cè)量流量、溫度和壓力的數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。 將所有的擴(kuò)展的 I/O模塊的總背板電流值與步驟 3）中計(jì)算得出的總背板電流值相加。支撐技術(shù)條件包括下列內(nèi)容： c) 編程手段 1) 攜帶式簡(jiǎn)易編程器，主要用于小型 PLC，其控制規(guī)模小，程序簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)易編程器已夠用。通過(guò)簡(jiǎn)易的調(diào)整或根據(jù) PLC指令可改變模擬量輸入的范圍。 當(dāng) BFM20被置 1時(shí)，整個(gè) FX4AD的設(shè)定值均恢復(fù)到缺省設(shè)定值，這是快速地擦除零點(diǎn)和增益的非缺省設(shè)定值的辦法。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以 掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。如果沒(méi)有一個(gè)良好的可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此 PLC 的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視， 一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 。 2） 畫(huà)面組件的指定范圍能夠根據(jù) PLC 位元件的 ON/OFF 狀態(tài)交替顯示 數(shù)據(jù)更改功能 1） 能夠更改被監(jiān)控的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 開(kāi)關(guān)功能 1） 使用 GOT 的操作鍵能夠?qū)?PLC 的位元件設(shè)置為 ON 或 OFF。 ★ 顯示選擇菜單畫(huà)面。 AX的程序流程圖如圖 41： 線(xiàn)性刻度標(biāo)度變換子程序 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) R0← Am, R1← A0 計(jì)算 AmA0 R0← Nm, R1← N0 計(jì)算 NXN0 計(jì)算00NN AAmM?? R0← Nx, R1← N0 計(jì)算 NxN0 計(jì)算 ? ?000 AANN NN MmX ??? R