【文章內(nèi)容簡介】 的選型方法 PLC的控制方案在設(shè)計初始時要先得到確認，以根據(jù)此來用相應(yīng)PLC設(shè)計。本設(shè)計主要依據(jù)PLC的選型不同而設(shè)計不同工藝流程方案，以此使設(shè)計簡便。再通過標(biāo)量集成電路設(shè)計思路設(shè)計出一個方便簡易的控制系統(tǒng)。利用匯編、C++等編程語言通過硬件軟件配置，做出相應(yīng)圖表，減少一些不必要錯誤從而減少制作時間。而且在設(shè)計過程中，還要嚴(yán)格根據(jù)要求，明確步驟估算輸入輸出點，最后選出高性能低價位的PLC做相應(yīng)的控制系統(tǒng)。（I/O）點數(shù)的估算 I/O點數(shù)進行系統(tǒng)估算時應(yīng)當(dāng)充分考慮輸入和輸出點數(shù)以及外部條件對點數(shù)的影響，為了避免余量不足，盡量擴展內(nèi)存容量來擴充余量。在實際購買時，還要根據(jù)廠家的PLC自身特點進行輸入輸出點數(shù)調(diào)節(jié)，以此來達到自己所預(yù)期的結(jié)果。本次設(shè)計的輸入輸出點如下：輸入點：系統(tǒng)設(shè)立至少2個取號鍵盤，6個叫號鍵盤，以此達到輸入點數(shù)不小于8個。輸出點：數(shù)碼顯示管設(shè)立2個，16個輸出點；4個輸入點；4個窗口燈，4個輸出點；總共24個輸出點[7]。 存儲器容量的大小是決定著PLC控制器功能強大與否的重要憑證，存儲器容量越大則系統(tǒng)存儲和處理數(shù)據(jù)的能力以及通過傳輸?shù)膶?shù)據(jù)的分析和處理能力就越強，本設(shè)計只要保證程序運行容量低于存儲器自身容量即可，然而，編程程序的存儲空間大小在設(shè)計階段我們無法提前知道，需要在設(shè)計一個完整的程序并通過運行診斷我們才能確定其所占容量。因此，通常我們會通過一定方法合理估算程序容量。估算后，本次研究課題的可編程控制器內(nèi)存容量應(yīng)盡量大一點，最好選擇能儲存2500條程序順序梯形圖，這樣方便更好的設(shè)計及系統(tǒng)可以很好的得到響應(yīng)，避免內(nèi)存不足而無法繼續(xù)對程序設(shè)計。 機型的選擇 PLC的類型PLC按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、模塊式和分散式三種類型；按用途分為順序控制PLC，閉環(huán)控制PLC，多級分布PLC。整體式的PLC是將CPU、內(nèi)存、I/O接口、電源等集中在一個箱體中的結(jié)構(gòu)[8]。特點是體積小、安裝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低，但由于輸入輸出點數(shù)固定，使用具有局限性，不夠靈活。本次設(shè)計的PLC智能排號系統(tǒng)為小型控制系統(tǒng)，主要應(yīng)用在銀行，民政醫(yī)院的公共服務(wù)場所，我們選用整體式PLC比較合理。 電源的選擇一般情況下，國內(nèi)基本上都選選擇220V交流電源，這樣可以保持與國內(nèi)電網(wǎng)功電壓一致。如果有特殊要求的根據(jù)此系統(tǒng)承受能力選用用特殊電源或穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電源。通常情況下，若PLC自身攜帶電源，應(yīng)檢查自身電源是否滿足設(shè)計應(yīng)用的要求，若不滿足，應(yīng)另行提供外電源供電，或把自身電源通過一定方法隔離開來。鑒于本次課題的PLC排號系統(tǒng)應(yīng)用于銀行、醫(yī)療小型行業(yè)，應(yīng)選用自帶24V電源，同時接220V交流電源。 PLC機型的最終確定選擇并確定PLC時，根據(jù)其價格、性能、對比考慮，選用性價比比較高的。還要求其具有安全，可靠，可持續(xù)、可操作以及方便快捷等多方面優(yōu)點。然而輸入輸出點的大小直接影響著PLC的性能及價格，選用時應(yīng)多方面著入，而且還要根據(jù)CUP、存儲器等也應(yīng)考慮進去。綜合以上對系統(tǒng)的分析要求并結(jié)合其價格優(yōu)廉、性能穩(wěn)定、壽命較長、操作方便等多因素的考慮，我們選用日本三菱公司的FX2N48MR的PLC，本PLC有24個輸入和24個輸出點是性價比比較高的應(yīng)用系統(tǒng)[11]。 硬件配置簡介 自可編程控制器的產(chǎn)生及發(fā)展到現(xiàn)在，隨著性能的提升和使用的方便它以普遍被人類所接受和應(yīng)用，它取代了傳統(tǒng)的繼電器，已經(jīng)發(fā)展成自身獨立成一體系應(yīng)用。它具有可靠性高，功能完善，實用范圍廣，易于學(xué)習(xí)與應(yīng)用，維護方便，容易改造，體積小，能耗低，重量輕等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用與各個行業(yè)。在此簡單的介紹本次設(shè)計所用的FX2N48MR機型的一些技術(shù)指標(biāo)。 技術(shù)性能分為：一般性能，見表31；功能性能，見表32；輸入性能，見表33；輸出性能，見表34；其它性能，見表35。表 11 一般性能電源AC110~120V/220~240V單相50/60Hz電源波動AC93~130V/185~265V，10ms以下立刻斷電，控制不受影響環(huán)境溫度0~55度環(huán)境濕度45%~95%，無凝露抗振動10~55Hz，最大2g抗沖擊10g，3軸X、Y、Z方向各3次抗噪聲1000V,1us,30~100Hz(噪聲仿真器)絕緣耐壓AC 1500V，60秒(接地與端子之間擊穿電壓)絕緣電阻5MΩ,500V DC(各接地與端子之間最大電阻)接地小于100Ω（如果不可能，也可以不接地）環(huán)境無腐蝕氣體，無導(dǎo)電塵埃表 22 輸入性能輸入類型無電壓觸點或集電極開路晶體管絕緣光電隔離 輸入電壓內(nèi)部源電壓DC24V177。4V,外部源電壓DC24V177。8V輸入阻抗工作電流OFFONDC4mA(最小)ONOFF（最大）響應(yīng)時間OFFON近似10ms(有8點可改變從0~60ms)ONOFF近似10ms（有8點可改變從0~60ms）表 33 功能特性執(zhí)行方法定期運行存儲器的程序，集中運放輸入/輸出執(zhí)行速度程序語言 使用步進梯形圖運用邏輯語言生成SFC類型程序程序容量8KB內(nèi)置存儲 附帶寄存器盒可擴展到16KB指 令邏輯指令27條（包括MC/MCR,CJP/EJP,S/R）步進梯形指令2條（STL,REJ）功能指令128個內(nèi)置指令，最大可用256條應(yīng)用指令程序記憶內(nèi)部配置CMOSRAM,EPROM/EEPROM卡輔助繼電器無鎖存128點鎖存64點狀態(tài)（鎖存）64點特殊16點數(shù)據(jù)寄存器64點定時器16點（延時接通）~999s8點（延時接通）~電子計數(shù)器（鎖存）20點，減法計數(shù)（0~999）高速計數(shù)器（鎖存）1點，加/減法計數(shù)（0~99999），最大2KHz電池保護聚合物鋰離子電池，壽命6年左右診斷原程序偵測，定時檢測，電源電壓表 44 輸出性能輸出類型繼電器輸出絕緣繼電器絕緣輸出負荷電阻負荷2A/點感性負荷35V/A/300000次接通斷開燈泡負荷100W漏電流0mA響應(yīng)時間OFFON近似10msONOFF近似10ms表 55其它功能型號輸入點輸出點端子塊功耗輸入傳感器電源F2N48MR24點24點可拆卸端子40V/A 智能排號系統(tǒng)資源分配 智能排號系統(tǒng)的硬件接線圖 智能排號系統(tǒng)硬件連接如圖31所示圖 31 硬件接線圖 PLC智能排號系統(tǒng)的輸入/輸出模塊分配表 輸入/輸出分配表如表36所示：表 66輸入/輸出分配表輸 入輸 出功 能元 件PLC地址功 能元 件PLC地址等待人數(shù)查詢按鍵SB0X000控制數(shù)碼顯示個位CD4511Y000Y003取號按鍵SB1X001控制數(shù)碼顯示十位CD4511YO04Y0071號柜臺呼叫按鍵SB2X002控制數(shù)碼顯示個位CD4511YO10Y0132號柜臺呼叫按鍵SB3X003控制1號窗口LED閃爍L1Y0143號柜臺呼叫按鍵SB4X004控制2號窗口LED閃爍L2Y0154號柜臺呼叫按鍵SB5X005控制3號窗口LED閃爍L3Y0161號柜臺暫停按鍵SB6X006控制4號窗口LED熄滅L4Y0172號柜臺暫停按鍵SB7X007控制數(shù)碼顯示個位CD4511Y020Y0233號柜臺暫停按鍵SB8X010控制數(shù)碼顯示十位CD4511Y024Y0274號柜臺暫停按鍵SB9X011 面板設(shè)計智能排號控制系統(tǒng)如下圖所示：圖 32 控制面板在圖32中,圖中顯示的此控制面板具設(shè)立有2個虛擬按鍵，即“查詢顯示”和“取號鍵”按鍵，它們通過液晶顯示屏顯示出來。其中“查詢顯示”虛擬鍵為可以查看的正在排隊