【文章內(nèi)容簡介】 擇的原則選擇PLC是首待解決的事情。一方面要選擇多大容量的PLC ,另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。對第一個問題，首先要對控制任務(wù)進行詳細的分析，把所有的I/O點找出來，包括開關(guān)量I/O和模擬量I/O以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點數(shù)有可能大于實際電數(shù)。因為PLC的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。所以一旦它們是交流220V的負載負載使用。則直流24V的負載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點浪費，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級和種類的負載，比如使用交流220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，對第二個問題，則有以下幾個方面要考慮：（1）功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如對PLC與PLC、PLC與智能儀表及上位機之間有靈活方便的通信要求；或?qū)LC的計算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等。（2）價格方面 不同廠家的PLC產(chǎn)品價格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當、I/O點數(shù)相當?shù)腜LC的價格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因數(shù)。因為本次課程設(shè)計是在學校完成?？紤]到實驗室中應(yīng)用的是三菱FX2N型PLC，對此種型號PLC的指令以及使用方法都比較熟悉。所以本次設(shè)計采用就近取材原則選三菱FX2N型PLC。2．FX2N型PLC的簡介 20世紀90年代，三菱公司在FX系列PLC的基礎(chǔ)上又推出了FX2N系列產(chǎn)品。該機型在運算速度，指令數(shù)量及通訊能力方面有了較大的進步，是一種小型化、高速、高性能、各方面都相當于FX系列中最高檔次的超小型的PLC。FX2NPLC的基本單元可以根據(jù)控制規(guī)模大小外加擴展單元、擴展模塊及特殊功能單元構(gòu)成疊裝式PLC控制系統(tǒng)。下圖是FX2N可編程控制器基本單元實物圖。 FX2N可編程控制器實物圖 總結(jié)PLC的未來發(fā)展除了產(chǎn)品本身的發(fā)展，更大程度上取決于用戶和市場的發(fā)展，任何產(chǎn)品存在的根本在于用戶和市場的需求。PLC以它的高可靠性和易操作性，主導了工控行業(yè)數(shù)十年，我相信它將繼續(xù)存在且壯大下去。 PLC是一種可編程的數(shù)字邏輯控制設(shè)備，早期用于開關(guān)量的邏輯控制，多用做控制電動機正反轉(zhuǎn)和電磁閥的開關(guān)動作，從而控制機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)。只要合理分派輸入、輸出點，根據(jù)控制要求設(shè)計梯形圖，采用基本指令和步進指令就可達到控制目標。隨著控制要求的不斷提高，許多PLC生產(chǎn)廠家進一步優(yōu)化和完善PLC的功能，增加了功能指令，大大拓寬了PLC的應(yīng)用范圍，使PLC在某種程度上可以代替控制器和計算機的協(xié)同工作系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)和民用控制設(shè)計提供方便。PLC的具有可靠性高、功能性強和編程簡單等優(yōu)點，所以深受設(shè)計人員的喜愛。PLC就如同一部計算機與繼電器控制設(shè)備相結(jié)合的新型高性能控制裝置。PLC的基本單元包括中央控制器(PLC)、存儲器、輸入單元和輸出單元。采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。編程簡單易學PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。下面是PLC的基本單元結(jié)構(gòu)圖：存儲器輸入單元輸出單元擴展模塊擴展模塊中央處理器CPU PLC基本單元物理結(jié)構(gòu)圖PLC就物理結(jié)構(gòu)來說有豐富的輸入輸出端，而從PLC的邏輯結(jié)構(gòu)來說，內(nèi)部有許多軟元件，如輸入輸出繼電器、狀態(tài)器、計數(shù)器。計時器和數(shù)據(jù)寄存器及器件所對應(yīng)的常開常閉觸電，方便對車輛進出、停車、計數(shù)、計時的信號輸入和車輛停放數(shù)量、位置的顯示。大多數(shù)PLC的編程方式都有梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖(PLC)編程，特別是梯形圖編程方式，直觀易懂。除了運用基本指令可以完成大量工作，功能指令的擴展更為系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護帶來很多便利，本文以梯形圖編程方式設(shè)計停車場管理系統(tǒng)，無論從設(shè)計到功能分析都是極為方便的。3. 總體方案設(shè)計通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實際知識，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將對這兩種方案的組成框圖和實現(xiàn)原理分進行說明。1. 如圖11所示，假設(shè)有一停車場共有16個車位。，用來檢測車輛進入的數(shù)目。，用來檢測車輛出去的數(shù)目。，入口閘欄才將門開啟讓車輛進入，并有指示燈示表示尚有車位。，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進入。 方案比較 1．方案一 本設(shè)計是基于PLC的停車場控制系統(tǒng)，在停車場進口處裝一傳感器1，出口處裝一傳感器2，傳感器接受到高電平信號而控制電機的正反轉(zhuǎn)，停車場處的閘門開合。傳感器2所輸出的脈沖分別輸入給計數(shù)器2，計數(shù)器2將計的數(shù)據(jù)存儲在存儲器2中，進的車輛數(shù)與出的車輛數(shù)想減得到的數(shù)據(jù)再傳輸給存儲器3。2 方案二本設(shè)計在停車場閘門口處裝兩個光電傳感器BEN5MMDT，傳感器所接受到的信號控制電機的正反轉(zhuǎn)，停車場的閘門開合閘，另外，傳感器所接受到的信號傳輸給plc控制系統(tǒng)的雙向計數(shù)器C250，C250具有計數(shù)存儲功能，并將計數(shù)結(jié)果實時傳輸給帶譯碼器的七段數(shù)碼顯示器顯示，如顯示的數(shù)為16時，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒到16時，則閘門繼續(xù)工作。如下圖圖32方案二原理框圖 方案論證方案一所存儲的數(shù)據(jù)將會傳輸給數(shù)碼顯示管顯示，如顯示的數(shù)為16時，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒到16時，則閘門繼續(xù)工作。其原理框圖如下圖2所示：車進開/合閘車出計數(shù)器1存儲器1計數(shù)器2存儲器2存儲器3數(shù)碼顯示方案二本設(shè)計在停車場閘門口處裝兩個光電傳感器BEN5MMDT，傳感器所接受到的信號控制電機的正反轉(zhuǎn)，停車場的閘門開合閘，另外，傳感器所接受到的信號傳輸給plc控制系統(tǒng)的雙向計數(shù)器C250，C250具有