【文章內(nèi)容簡介】 診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設(shè)計基本完成時再添加。 (3)保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 程序調(diào)試程序調(diào)試分為2個階段，第一階段是模擬調(diào)試、第二階段是現(xiàn)場調(diào)試。程序模擬調(diào)試是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 (1)硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備（如用另一臺PLC或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。 (2)軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 現(xiàn)場調(diào)試：當(dāng)控制臺及現(xiàn)場施工完畢，程序模擬調(diào)試完成后，就可以進行現(xiàn)場調(diào)試，如不能滿足要求，須重新檢查程序和接線，及時更正軟硬件方面的問題。編寫技術(shù)文件技術(shù)文件包括設(shè)計說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說明書等。、PLC的選型本機床控制系統(tǒng)采用的是日本三菱公司的FX2N系編程控制器，根據(jù)設(shè)計的機床控制系統(tǒng)對輸入輸出的要求，本機床控制系統(tǒng)設(shè)計選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列可編程控制器中的FX2N–80MR001。該型號的輸入點數(shù)40個，輸出點數(shù)40個，輸出形式是R繼電器輸出（有接點，交流、直流負載兩用）。不但滿足本設(shè)計中的輸入輸出點數(shù)的基本要求，而且為日后本機床控制系統(tǒng)的升級改造保留有一定的系統(tǒng)擴展空間。圖 FX2N系列可編程控制器中的FX2N80MR001（a）。（b）所示。 FX2N的基本性能規(guī)格圖（a） FX2N的基本性能規(guī)格圖（b）、PLC的I/O分配表本控制系統(tǒng)的PLC的輸入、輸出點數(shù)的確定是根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計要求和所需控制的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)量加以確定。（1）PLC的輸入端口包括自動循環(huán)工作按鈕、點動按鈕、油泵啟動、總停按鈕、SA1等，還包括電動機的熱保護繼電器輸入，輸入形式是熱繼電器的常開觸點。（2）PLC的輸出端口包括運行指示燈、交流接觸器、繼電器等。PLC的I/O分配表如下所示：、PLC的I/O分配圖、變頻調(diào)速器、變頻器的概述變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻器的分類——按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。、變頻器原理變頻器的基本構(gòu)成變頻器分為交交和交直交兩種形式。交交變頻器可將工頻交流直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流，交直交變頻器則是先把工頻交流通過整流器轉(zhuǎn)換成直流，然后再把直流轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流，其基本構(gòu)成如圖6所示。主要由主電路（包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路組成。 交—直—交變頻器的基本構(gòu)成整流器主要是將電網(wǎng)的交流整流成直流；逆變器是通過三相橋式逆變電路將直流轉(zhuǎn)換成任意頻率的三相交流；中間環(huán)節(jié)又叫中間儲能環(huán)節(jié)；由于變頻器的負載一般為電動機，屬于感性負載，運行中中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率交換，這種無功功率將由中間環(huán)節(jié)的儲能元件（電容器或電抗器）來緩沖；控制電路主要是完成對逆變器的開關(guān)控制，對整流器的電壓控制以及完成各種保護功能。變頻器的調(diào)速原理三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式：式中—同步轉(zhuǎn)速?！娫搭l率，單位為Hz?！妱訖C極對數(shù)?！妱訖C轉(zhuǎn)差率。從公式可知，改變電源頻率即可實現(xiàn)調(diào)速。對異步電動機實行調(diào)速時，希望主磁通保持不變，因為磁通太弱，鐵芯利用不充分，同樣轉(zhuǎn)子電流下轉(zhuǎn)矩減小，電動機的負載能力下降；若磁通太強，鐵芯發(fā)熱，波形變壞。如何實現(xiàn)磁通不變？根據(jù)三相異步電動機定子每相電動勢的有效值為:式中—電動機定子頻率，單位為Hz?！ㄗ酉嗬@組有效匝數(shù)?！繕O磁通量，單位為Wb。從公式可知，對和進行適當(dāng)控制即可維持磁通量不變。因此，異步電動機的變頻調(diào)速必須按照一定的規(guī)律同時改變其定子電壓和頻率，即必須通過變頻器獲得電壓和頻率均可調(diào)節(jié)的供電電源。、變頻器的選型根據(jù)設(shè)計的機床控制系統(tǒng)對電機的功率、性能等等的要求，本機床控制系統(tǒng)設(shè)計選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FRF700系列通用變頻器中的FRF74022KCHT1。變頻器的參數(shù)——變頻器用于單純可變速運行時，可按出廠設(shè)定的參數(shù)運行即可，若考慮負荷、運行方式時，必須設(shè)定必要的參數(shù)。對于三菱FRFR74022KCHT1變頻器的性能參數(shù)，可以根據(jù)實際需要來設(shè)定，文中僅介紹一些常用的參數(shù)，有關(guān)其他參數(shù)，請參考附錄或有關(guān)設(shè)備使用手冊。簡單參數(shù)一覽表如下：變頻器的端子——FRF74022KCHT1型變頻器的主接線一般有6個端子，其中輸入端子R（L1）、S（L2）、T（L3）接三相電源；輸出端子U、V、W接三相電動機，切記不能接反，否則，將損毀變頻器，其接線如變頻器端子接線圖所示。： 變頻器端子接線圖、主電路設(shè)計圖三、PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計包括了系統(tǒng)硬件設(shè)計和系統(tǒng)軟件設(shè)計兩部分，在上一章已經(jīng)介紹了本系統(tǒng)的硬件設(shè)計。本章在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，將介紹本系統(tǒng)軟件設(shè)計，主要包括軟件設(shè)計的基本步驟、方法，編程軟件GXDeveloper的介紹以及本系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計等。、PLC的編程語言與編程方法、PLC的編程語言PLC的編程語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同于高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要滿足易于調(diào)試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言，OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：圖形式指令結(jié)構(gòu)、明確的變量常數(shù)、簡化的程序結(jié)構(gòu)、簡化應(yīng)用軟件生成過程、強化調(diào)試手段?？傊琍LC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓(xùn)練。IEC中的PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)中有五種編程語言：順序功能圖編程語言、梯形圖編程語言、功能塊圖編程語言、指令語句表編程語言、結(jié)構(gòu)文本編程語言。 最常用的就是梯形圖編程語言和指令語句表編程語言。 梯形圖編程語言：是在原繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言。它是目前用得最多的PLC編程語言。 注意：梯形圖表示的并不是一個實際電路而只是一個控制程序，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系，即所謂“軟接線”。它們并非是物理實體，而是“軟繼電器”。每個“軟繼電器”僅對應(yīng)PLC存儲單元中的一位。該位狀態(tài)為“1”時，對應(yīng)的繼電器線圈接通，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開；狀態(tài)為“0”時，對應(yīng)的繼電器線圈不通，其常開、常閉觸點保持原態(tài)。 梯形圖編程格式：（1）梯形圖按行從上至下編寫，每一行從左往右順序編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫順序一致。（2）梯形圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止于繼電器線圈或終止母線（有些PLC終止母線可以省略）。（3）梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點，而線圈與終止母線之間則不能有任何觸點。指令語句表編程語言：助記符語言類似于計算機匯編語言，用一些簡潔易記的文字符號表達PLC的各種指令。同一廠家的PLC產(chǎn)品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對應(yīng)的，可互相轉(zhuǎn)換。助記符語言常用于手持編程器中，梯形圖語言則多用于計算機編程環(huán)境中 。、PLC的編程方法在設(shè)計PLC程序時，可以根據(jù)自己的實際情況，采用下列不同的方法。經(jīng)驗法即是運用自己的或別人的經(jīng)驗進行設(shè)計，設(shè)計前選擇與設(shè)計要求相類似的成功的例子，并進行修改，增刪部分功能或運用其中部分程序，直至適合自己的情況。在工作過程中，可收集與積累這樣成功的例子，從而可不斷豐富自己的經(jīng)驗。解析法可利用組合邏輯或時序邏輯的理論，并運用相應(yīng)的解析方法，對其進行邏輯關(guān)系的求解，然后再根據(jù)求解的結(jié)果，畫成梯形圖或直接寫出程序。解析法比較嚴(yán)密，可以運用一定的標(biāo)準(zhǔn)，使程序優(yōu)化，可避免編程的盲目性，是較有效的方法。圖解法圖解法是靠畫圖進行設(shè)計。常用的方法有梯形圖法、時序圖（波形圖）法及流程圖法。梯形圖法是基本方法，無論是經(jīng)驗法還是解析法，若將PLC程序轉(zhuǎn)化成梯形圖后，就要用到梯形圖法。時序圖（