【文章內容簡介】 了 很 多 大 型 PLC。 三 菱 FX2N—48MR PLC， 為 繼 電 器 輸 出類 型 ， 其 輸 入 、 輸 出 點 數 皆 為 是 24 點 ， 可 擴 展 模 塊 可 用 的 點 數 為 48~64,內 附 8000 步 RAM。 其 內 部 資 源 如 下 ：（ 1） 輸 入 繼 電 器 X（ X0~X27， 24 點 ， 八 進 制 ）（ 2） 輸 出 繼 電 器 Y（ Y0~Y27， 24 點 ， 八 進 制 ）（ 3） 輔 助 繼 電 器 M（ M0~M8255） [通 用 輔 助 繼 電 器 （ M0~M499） ]（ 4） 狀 態(tài) 繼 電 器 （ S0~S999）（ 5） 定 時 器 T（ T0~T255） （ T0~T245 為 常 規(guī) 定 時 器 ）（ 6） 計 數 器 C（ C0~C255）（ 7） 指 針 （ P/I） 見 表 21 和 表 22（ 8） 數 據 寄 存 器 D（ D0~D8255） （ D0~D199 為 通 用 型 ）表 21 定 時 器 中 斷 標 號 指 針 表輸 入 編 號 中 斷 周 期 （ ms） 中 斷 禁 止 特 殊 輔 助 繼 電 器I6XX M8056I7XX M8057I8XX在 指 針 名 稱 的 XX 部 分 中 ， 輸入 10~99 的 整 數 。 I610 為 每10ms 執(zhí) 行 一 次 定 時 器 中 斷 M8058表 22 輸 入 中 斷 標 號 指 針 表指 針 編 號輸 入 編號 上 升 中 斷 下 降 中 斷中 斷 禁 止 特 殊 輔 助 繼電 器X0 I001 I000 M8050南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）5X1 I101 I100 M8051X2 I201 I200 M8052X3 I301 I300 M8053X4 I401 I400 M8054X5 I501 I500 M8055注 ： M8050~M8058=“0”表 允 許 ； M8050~M8058=“1”表 禁 止 。 FX2N4AD 特 殊 功 能 模 塊FX2N4AD為 模 擬 量 輸 入 模 塊 ,有 四 個 模 擬 量 輸 入 通 道 （ 分 別 為CH CH CH3和 CH4） ， 每 個 通 道 都 可 進 行 A/D轉 換 ， 將 模 擬 量 信 號 轉 換 成數 字 量 信 號 ， 其 分 辨 率 為 12位 。 其 模 擬 量 輸 出 性 能 如 表 23所 示 。表 23 模 擬 量 輸 出 性 能 表電 壓 輸 入 電 流 輸 入項 目 電 壓 或 電 流 輸 入 的 選 擇 基 于 對 輸 入 端 子 的 選 擇 ， 一 次 可 使用 4個 輸 入 點模 擬 量 輸 入 范圍DC ： 10～ +10V（ 輸入 電 阻 200KΩ ）（ 注 意 ： 若 輸 入 電 壓 超過 177。15V， 單 元 會 被 損壞 ）DC ： 20～ +20mA（ 輸 入 電 阻250Ω ）（ 注 意 ： 若 輸 入 電 流 超 過177。32mA， 單 元 會 被 損 壞 ）數 字 輸 出12位 的 轉 換 結 果 以 16位 二 進 制 補 碼 方 式 存 儲 （ 2048~+2047）分 辨 率 5mV 20μ A總 體 精 度177。1%（ 對 于 10～ +10V范 圍 ）177。1%（ 對 于 20～ +20mA范 圍 ）轉 換 速 度 15ms/通 道 （ 常 速 ） 6ms/通 道 （ 高 速 ）所 有 數 據 轉 換 和 參 數 設 置 的 調 整 可 通 過 FROM/TO指 令 完 成 。 同 時 在 編 程過 程 中 重 點 用 到 了 BFM數 據 緩 沖 存 儲 器 ， 具 體 分 布 情 況 如 表 24所 示 。表 24 BFM 數 據 緩 沖 存 儲 器 分 布 表BFM編 號 內 容0 通 道 初 始 化 ， 缺 省 值 =H00001 通 道 1 存 放 采 樣 值 （ 1～ 4096） ， 用 于 得 到 平 均 結 果 。 缺 省 值南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）62 通 道 23 通 道 34 通 道 4設 為 8（ 正 常 速 度 ） ， 高 速 操 作 可 選 擇 15 通 道 16 通 道 27 通 道 38 通 道 4緩 沖 器 5～ 8獨 立 存 儲 通 道 CH1～ CH4平 均 輸 入 采 樣 值9 通 道 110 通 道 211 通 道 312 通 道 4這 些 緩 沖 區(qū) 用 于 存 放 每 個 輸 入 通 道 讀 入 的 當 前 值13~14 保 留設 0， 則 選 擇 正 常 速 度 ， 15ms/通 道 （ 缺 省 ）15 選 擇 A/D轉 換 速 度設 1， 則 選 擇 高 度 ， 6ms/通 道BFM B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B016~19 保 留20 復 位 到 缺 省 值 和 預 設 ， 缺 省 值 =021 禁 止 調 整 偏 差 、 增 益 值 ， 缺 省 值 =（ 0， 1） 允 許22 偏 移 ， 增 益 調 整 G4 O4 G3 O3 G2 O2 G1 O123 偏 移 值 ， 缺 省 值 =024 增 益 值 ， 缺 省 值 =500025~28 保 留29 錯 誤 狀 態(tài)30 識 別 碼31 不 能 使 用 通 道 選 擇 ： 在 BFM0中 寫 入 十 六 進 制 4位 數 字 HXXXX進 行 A/D模 塊 的 初 始化 ， 最 低 位 數 字 控 制 CH1， 最 高 位 數 字 控 制 CH4， 各 位 數 字 的 含 義 如 下 ：X=0時 設 定 輸 入 范 圍 為 10V～ +10V； X=1時 ， 設 定 輸 入 范 圍 為+4mA～ +20mA； X=2時 ， 設 定 輸 入 范 圍 為 20mA～ +20mA； X=3時 ， 關 斷 通 道 。南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）7 另 外 ， BFM29 的 狀 態(tài) 信 息 設 置 如 表 25 所 示 。表 25 BFM29 的 狀 態(tài) 信 息 設 置29 緩 沖 器 位 ON OFFB0： 錯 誤當 b1~b4 為 ON 時 ，b0=ON若 b2~b4 任 意 一 位 為ON， A/D 轉 換 器 的 所有 通 道 停 止無 錯 誤B1： 偏 移 量 與 增 益 值 錯誤偏 移 量 與 增 益 值 修 正 錯誤偏 移 量 與 增 益 值 正 常B2： 電 源 不 正 常 24VDC 錯 誤 電 源 正 常B3： 硬 件 錯 誤 A/D 或 其 他 硬 件 錯 誤 硬 件 正 常B10： 數 字 范 圍 錯 誤數 字 輸 出 值 小 于 2048或 大 于 +2047數 字 輸 出 正 常B11： 平 均 值 錯 誤數 字 平 均 采 樣 值 大 于4096 或 小 于 0（ 使 用 8位 缺 省 值 ）平 均 值 正 常 （ 1~4096）B12： 偏 移 量 與 增 益 值修 正 禁 止21 緩 沖 器 的 禁 止 位（ b1,b0） 設 置 為（ 1， 0）21 緩 沖 器 的 （ b1,b0）設 置 為 （ 0， 1） 硬 件 電 路 設 計根 據 系 統(tǒng) 總 體 方 案 ， 設 計 系 統(tǒng) 的 I/O 地 址 分 配 如 表 26 所 示 。表 26 輸 入 、 輸 出 信 號 I/O 地 址 表輸 入 地 址 功 能 說 明 輸 出 地 址 功 能 說 明Y0 VT1 觸 發(fā) 脈 沖 （ 電 源 正 半 波 ）X0電 源 周 波 信 號輸 入 端 Y1 VT2 觸 發(fā) 脈 沖 （ 電 源 負 半 波 ）X1 溫 度 給 定 允 許 Y4 恒 溫 完 成 指 示 信 號X2 啟 動 /關 閉 Y5 斷 偶 報 警南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）8Y6 溫 度 給 定 超 出 范 圍 報 警X10~X21 SB2~SB11Y10~Y2312 位 8421（ 三 組 ） BCD 碼 輸出 溫 度 值 給 定 電 路按 設 計 要 求 ， 共 設 計 了 十 個 開 關 按 鍵 ， 作 為 溫 度 給 定 值 的 輸 入 端 口 ， 接收 十 進 制 數 。 給 定 值 范 圍 為 280~700℃ ， 若 輸 入 值 超 過 給 定 值 范 圍 ， 系 統(tǒng)會 發(fā) 出 報 警 信 號 （ 亮 紅 燈 ） 。 設 計 電 路 如 圖 21 所 示 ： SB1 為 溫 度 值 輸 入允 許 ， SB2~SB11 分 別 表 示 十 進 制 數 0~9。 先 按 下 溫 度 值 給 定 允 許 開 關SB1， 然 后 再 輸 入 給 定 溫 度 值 ， 先 按 下 的 數 字 為 高 位 上 的 數 值 ， 后 按 下 的 數字 為 低 位 上 的 數 值 。 比 如 ， 先 后 按 下 開 關 SB SB2 和 SB2， 則 表 示 給 定溫 度 值 為 300℃ ， 并 送 PLC 數 據 寄 存 器 保 存 。圖 21 溫 度 值 給 定 電 路 溫 度 檢 測 電 路溫 度 檢 測 是 溫 度 控 制 系 統(tǒng) 的 一 個 很 重 要 的 環(huán) 節(jié) ， 直 接 關 系 到 系 統(tǒng) 性 能 。在 PLC 溫 度 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 溫 度 的 檢 測 不 僅 要 完 成 溫 度 到 模 擬 電 壓 量 的 轉 換還 要 將 電 壓 轉 換 為 數 字 量 送 PLC。 其 一 般 結 構 如 圖 22 所 示 。圖 22 溫 度 檢 測 基 本 結 構溫 度 傳 感 器 將 測 溫 點 的 溫 度 變 換 為 模 擬 電 壓 ， 其 值 一 般 為 mA 級 ， 需南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）9要 放 大 為 滿 足 A/D 轉 換 要 求 的 電 壓 值 。 然 后 送 PLC 的 A/D 轉 換 模 塊 進 行A/D 轉 換 ， 得 到 表 示 溫 度 的 電 壓 數 字 量 ， 再 用 軟 件 進 行 標 度 變 換 與 誤 差 補 償 ，得 到 測 溫 點 的 實 際 溫 度 值 。本 系 統(tǒng) 利 用 熱 電 偶 完 成 爐 溫 檢 測 （ 熱 端 檢 測 爐 溫 ， 冷 端 置 于 0℃ 溫 度中 ） 、 FX2N4AD 模 塊 一 個 通 道 實 現 A/D 轉 換 。 爐 溫 檢 測 與 放 大 電 路 由 熱電 偶 、 低 通 濾 波 、 信 號 放 大 和 零 點 遷 移 電 路 四 部 分 組 成 。 其 電 路 如 圖 23所 示 。 熱 電 偶 和 放 大 器 原 理 及 參 數 詳 見 附 錄 二 。圖 23 爐 溫 檢 測 與 放 大 電 路圖 中 ， R C1 完 成 低 通 濾 波 ， R RP、 2CW51 組 成 零 點 遷 移 電 路 ， 爐 溫檢 測 元 件 采 用 鎳 鉻 —鎳 鋁 熱 電 偶 ， 分 度 號 為 EU2， 查 分 度 表 可 得 ， 當 溫度 為 0~700℃ 時 ， 輸 出 電 勢 為 0~。 檢 測 信 號 經 二 級 放 大 后 送iuFX2N4AD 模 塊 ， 第 一 級 放 大 倍 數 為 50， 第 二 級 放 大 倍 數 為 ， 第 二 級放 大 還 完 成零 點 遷 移 ， 其 輸 出 電 壓 為0u)()(5621uuK????式 中 ， 為 零 點 遷 移 值 。 根 據 設 計 要 求 ， 恒 溫 值 為 400~600℃ ， 本 系 統(tǒng) 選2u取 測 溫 范 圍 為 280~700℃ ， 將 280℃ 作 為 測 溫 起 點 （ 零 點 ） 。 調 整 多 圈 電 位器 RP， 使 =50*=569mV， 當 爐 溫 為 280℃ 時 ，=， =569mV， 于 是 =0。 經 零 點 遷 移 后 ， 爐 溫 為 280~700℃ 時 ，iuuu=~， =0~， A/D 轉 換 后 的 數 字 量 為 0~2047。i南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）10 過 零 檢 測 電 路按 設 計 要 求 ， 要 求 過 零 檢 測 電 路 在 每 個 電 源 周 期 開 始 時 產 生 一 個 脈 沖 ，作 為 觸 發(fā) 器 的 同 步 信 號 ， 其 設 計 電 路 如 圖 24（ a） 所 示 。圖 24（ a） 過 零 檢 測 電 路圖 中 ， GND 為 +5V 電 源 地 ， LM339 為 過 零 比 較 器 .LM339 集 成 塊 內 部 裝 有 四個 獨 立 的 電 壓 比 較 器 ， 共 模 范 圍 很 大 ； 差 動 輸 入 電 壓 范 圍 較 大 ， 大 到 可 以 等于 電 源 電 壓 。 二 極 管 用 作 LM339 輸 入 保 護 。 電 路 的 工 作 波 形 如 圖 24（ b） 所 示 。圖 24（ b） 過 零 檢 測 電 路 的 工 作 波 形 圖 晶 閘 管 電 功 率 控 制 電 路晶 閘 管 是 晶 體 閘 流 管 的 簡 稱 ， 也 叫 可 控 硅 。 它 是 一 種 半 控 型 器 件 ， 是 一種 可 以 利 用 控 制 信 號 控 制 其 導 通 而 不 能 控 制 其 關 斷 的 電 力 電 子 器