【文章內(nèi)容簡介】 的安裝和現(xiàn)場接線比較簡單，可以按積木方式擴充和刪減其系統(tǒng)規(guī)模。由于它的邏輯、控制功能是用軟件實現(xiàn)的，省去了大量安裝元件和布線工作，從 而縮短了整個設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)試周期，研制費用相對來說也少了。 ③ 操作方便，維修容易： PLC 的基本功能采用工程技術(shù)人員習慣的梯形圖編程，使用戶能十分方便地讀懂程序和編寫、修改程序。程序十分清晰直觀，操作人員只要稍加培訓，就能使用 PLC。 齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 另外， PLC 帶有十分完善的監(jiān)視和診斷功能。 PLC 對其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、 I/O 點狀態(tài)和異常狀態(tài)等均有醒目的提示。因此，操作人員和維修人員可以及時準確地了解機器故障點，利用更換模塊的方法迅速處理故障。 ④ 穩(wěn)定可靠：目前各生產(chǎn) PLC 的廠家都嚴格地按有關(guān)技術(shù)標準進行生產(chǎn)，如美國有 NEMA 標準，日本有 JIS 標準，德國有 DIN 標準等。所以盡管 PLC 有各種型號，但都可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境 ?3?。 齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 系統(tǒng)分析 該系統(tǒng)是針對某倉庫的消防安全設(shè)計的火災(zāi) 自動報警與滅火系統(tǒng)。每個走廊均安裝排煙系統(tǒng)、安全疏散指示燈（牌），室內(nèi)每一個房間都安裝有火災(zāi)探測器、滅火用的消火栓（系統(tǒng)中消火栓用交流接觸器） .安裝感煙探測器、指示燈和手動報警按鈕。監(jiān)控室內(nèi)有相應(yīng) 的信號指示燈 系統(tǒng)電源接通以后 當有火災(zāi)情況發(fā)生時， 區(qū)域 一中的 傳感器 （ 溫度傳感器和煙霧傳感器 ） 探測到火災(zāi)信號或 現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)按下手動報警按鈕 SB3，區(qū)域1 的自動報警系統(tǒng)立即啟動， 這時相應(yīng)的紅色閃光燈閃爍，接著蜂鳴器蜂鳴， 滅火系統(tǒng)延時啟動，向管理者提供火災(zāi)相對應(yīng)的區(qū)域，如管理員在延時時間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，滅火系統(tǒng)將自動啟動； 排煙系統(tǒng)開啟， 按下關(guān)閉按鈕 SB7，區(qū)域 1 自動報警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。 當區(qū)域 二中 傳感器 （溫度傳感器和煙霧傳感器） 探測到火災(zāi)信號或 現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)按下手動報警按鈕 SB6，區(qū)域的自動報警系統(tǒng)立即 啟動， 這時相應(yīng)的紅色閃光燈閃爍，接著蜂鳴器蜂鳴， 滅火系統(tǒng)延時啟動，向管理者提供火災(zāi)相對應(yīng)的區(qū)域，如管理員在延時時間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，滅火系統(tǒng)將自動啟動；按下關(guān)閉按鈕 SB7，區(qū)域 2 自動報警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。 火災(zāi)探測器把探測到的信號發(fā)送到 PLC 控制中心，如果控制中心確認事件的真實性后立即啟動消防系統(tǒng)。滅火 排煙系統(tǒng)開啟， 5 秒后對應(yīng)失火倉庫 的消火栓開啟噴淋頭噴水滅火。滅火完成后按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)便恢復(fù) 正 常 ， 供電照明 ?4?。 齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 I/O 端口 表 31 I/O分配表 輸入 輸出 X1 區(qū)域 1 溫度傳感器 Y1 區(qū)域 1 電磁閥 X2 區(qū)域 1 煙霧傳感器 Y2 區(qū)域 2 電磁閥 X3 區(qū)域 1 手動報警按鈕 Y3 區(qū)域 1 排煙設(shè)備 X4 區(qū)域 2 溫度傳感器 Y4 區(qū)域 2 排煙設(shè)備 X5 區(qū)域 2 煙霧傳感器 Y5 抽水泵（交流接觸器代替） X6 區(qū)域 2 手動報警按鈕 Y6 供水泵（交流接觸器代替） X7 復(fù)位 Y7 區(qū)域 1 火災(zāi) 報警閃光 燈 X10 水位上限 Y10 區(qū)域 1 報警器 X11 水位下限 Y11 區(qū)域 2 火災(zāi) 報警閃光 燈 Y12 區(qū)域 2 報警器 PLC 外部接線 圖 31 PLC外部接線圖 齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 消防控制 圖 32 滅火系統(tǒng)消防控制圖 在主控界而上可以看出，總共兩個區(qū)域，每個區(qū)域均設(shè)置有手動報警開關(guān)、感煙探測器、排煙機、報警燈和疏散指示燈、復(fù)位按鈕。 水箱結(jié)構(gòu) 圖 33 水箱結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)工作后 ，當水位到達下限時，供水泵開始供水，當水位到達上限時，供水泵停止供水。 PLC 的選型 選擇合適的機型是 PLC 控制系統(tǒng)硬件 配置的關(guān)鍵問題，目前，生產(chǎn) PLC 的廠齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 家很多，如西門子，三菱，松下，歐姆龍 ， LG， ABB 公司等，不同廠家的 PLC 產(chǎn)品雖然基本功能相似，但有些特殊功能，價格及使用的編程指令和編程軟件都不相同，而同一廠家生產(chǎn)的 PLC 產(chǎn)品又有不同系列，同一系列中又有不同的 CPU 型號， PLC 的功能應(yīng)強大，要具有開關(guān)量邏輯運算，定時，計數(shù)，數(shù)據(jù)處理等基本功能，鑒于本設(shè)計對控制速度要求不是很高，主要是開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)。選用小型 PLC 就可滿足要求 ?5?。 PLC 的結(jié)構(gòu)主要有整體式和模塊式，本設(shè)計屬于單機控制系統(tǒng)宜選用整體式 PLC結(jié)構(gòu)。綜 上所述比較各廠家的整體式小型 PLC可知，三菱 系列 PLC 具有性價比高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、輸入輸出點數(shù)多等優(yōu)點。 因為 PLC 是采用順序控制掃描的工作方式，從輸入信號到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，輸入量的變化通常要在 1— 2 個掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于大多數(shù)應(yīng)用場合是允許的。響應(yīng)時間包括輸入濾波時間、輸出濾波時間和掃描周期。其順序掃描工作方式使它不能可靠地接收持久時間小于一個掃描周期的輸入信號。為此，對于快速反應(yīng)的信號需要選取速度高的機型，如 FX2N 基本指令的運行處理時間為 微秒 /步指令。故根據(jù)本 系統(tǒng)的設(shè)計要求、工作環(huán)境、服務(wù)對象等方面考慮，三菱 PLC 完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求。 現(xiàn)在 三菱 PLC 主要有 FX1N， FX2N， FX3U， Q 系列， A 系列等，其中 FX2N(C)是 FX2N 為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，成本比 FX2N 略低，且 FX2N(C) PLC 完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求，所以本次設(shè)計選用 三菱 FX2N(C) PLC 作為本系統(tǒng)的控制器。 FX2N 系列 PLC 是 FX 系列中最高級的模塊，有其他模塊無法比擬的速度，具有邏輯選件以及定位控制等優(yōu)點，是從 16— 256 路輸入 /輸出應(yīng)用的選擇方案。此外， FX2N(C)系列 PLC 在保留原有強大的功能下，實現(xiàn)了極為可觀的規(guī)模縮小。I/O 型連接口降低了接線成本并節(jié)省了時間 ?6?。 傳感器的選擇 現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測量目的、對象以及測量環(huán)境合理選用傳感器，是在進行某個測量首先要解決的問題。 靈敏度的選擇 通常在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好，應(yīng)為只有靈敏度高 時，這樣與被測量變化對應(yīng)的輸出信號才比較 有利于信號處理。但要注意的是傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入 ，它們 同樣會被放大系統(tǒng)放大，從而影響測量精度，因此要求傳感器本身具有很高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號傳感器的靈敏度是有方向性的。 頻率響應(yīng)特性 傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許范圍內(nèi)保持不失真的檢測條件，實際上傳感器的響應(yīng)總有一定的延遲。傳感器的響應(yīng)頻率越高其檢測到的范圍就越大。 齊魯工業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 線性范圍 傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。從理論上講在這個范 圍內(nèi)，靈敏度保持一定的值，由此