【文章內(nèi)容簡介】 或其他硬件故障硬件故障b4~b9：保留保留保留b10：數(shù)字范圍錯誤數(shù)字輸出/模擬量輸入值超出指定范圍數(shù)字輸出值正常b11：平均值的采樣次數(shù)錯誤采樣次數(shù)超出范圍參BFM1~4正常（1~4096）b12~b15：保留保留保留FX2N4ADPT模塊的識別碼是K2040，存放在緩沖儲存器BFM30中，在傳輸/接受數(shù)據(jù)之前，可以使用FROM指令獨處特殊功能模塊的識別碼，從而確認(rèn)正在對此特殊功能模塊進(jìn)行操作。而對于特殊功能模塊三菱PLC有對這個模塊的相對應(yīng)的讀寫指令，如下圖所示：當(dāng)上圖中X3位ON時將編號為m1(0~7)的特殊功能模塊內(nèi)編號為m2(0~32767)開始的n個緩沖寄存器BFM的數(shù)據(jù)讀入PLC并且存入從[D]開始的n個數(shù)據(jù)寄存器之中。當(dāng)圖中X0為ON時將從PLC基本單元中[S]指定的元件開始n個字的數(shù)據(jù)寫到編號為m1的特殊功能模塊中編號為m2的n各緩沖寄存器之中。 初始化程序：本次設(shè)計的技術(shù)供水系統(tǒng)中會有檢測4個冷卻器設(shè)備通道上的溫度，上導(dǎo)軸承油冷卻器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器、推力軸承油冷卻器、水導(dǎo)軸承油冷卻器，分別對這幾個設(shè)備冷卻器進(jìn)行溫度的檢測，實時的讀入PLC，當(dāng)讀出的溫度大于預(yù)設(shè)值時，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以便PLC發(fā)出控制信號，通過控制下面介紹的流量控制模塊，增大流量從而達(dá)到及時降溫的作用，也可以叫控制溫度。 流量控制模塊本次設(shè)計的技術(shù)供水系統(tǒng)中的流量控制通過是一個PLC的模擬量閉環(huán)控制，在模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)中，被控制量流量，它是一個變化的模擬量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動調(diào)節(jié)閥要求的是要PLC輸出模擬信號，而PLC的CPU卻只能夠處理數(shù)字量，首先被測量模塊溫度模塊FX2N4ADPT測量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號或電流信號，然后在PLC中通過測量的信號值與預(yù)設(shè)的值PID的控制比較，模擬量輸出模塊的D/A轉(zhuǎn)換器將PID控制器輸出的數(shù)字量mv(n)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號或電流信號mv(t)，然后再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動調(diào)節(jié)閥控制閥門的3種不同狀態(tài)，關(guān)閉、中間位置、全開，從而達(dá)到控制流量的效果。閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖入下所示： 流量閉環(huán)控制框圖 模擬量輸出模塊本次設(shè)計有4路輸入而對應(yīng)的會有4路輸出，所以模擬量輸出模塊選的是FX2N4DA模塊，F(xiàn)X2N4DA模塊用來將12位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流輸出，F(xiàn)X2N 4DA安裝時裝在FX2N基本單元的右邊，F(xiàn)X2N 4DA將消耗基本單元或電源擴(kuò)展單元的+5VDC電源單元的（內(nèi)部電源）20mA電流，+24V DC電源5mA電流。FX2N4DA接線圖如下圖所示： FX2N4DA接線圖它具有2個模擬量輸出通道。這兩個通道都可以輸出0~10V DC()、0~5V（）的電壓信號，或者4~20mA（分辨率為4μA）的電流信號，D/A轉(zhuǎn)換時間為4ms/通道，模擬量輸出端通過雙絞線屏蔽電纜與負(fù)載相連，在整個的程序中占用8個I/O點。FX2N4DA的技術(shù)指標(biāo)如下表所示： FX2N4DA的技術(shù)指標(biāo)項目輸出電壓輸出電流模擬量輸出范圍0~10V直流，0~5V直流4~20mA數(shù)字輸出12位分辨率（10V/4000） mV（10V/4000）4 mA（20mA/4000）總體精度滿量程1%轉(zhuǎn)換速度4ms/通道電源規(guī)格主單元提供5V/30mA和24V/85mA占用I/O點數(shù)占用8個I/O點，可分配為輸入或輸出適用的PLCFX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC在使用電壓輸出的時候，負(fù)載的一端接在“VOUT”端，另一端“COM”和“IOUT”需要短接,另一端就接在短接后的“COM”和“IOUT”端。電流型負(fù)載接在“IOUT”和“COM”端。 圖模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系FX2N4DA模塊在出廠時，調(diào)整為輸入數(shù)字值0~4000對應(yīng)于輸出電壓0~10V 。如果用在電流輸出，那么久需要FX2N4DA上的調(diào)節(jié)電位器對偏置值和增益值重新進(jìn)行調(diào)整，電位器想順時針方向旋轉(zhuǎn)時，數(shù)字值增加。增益是可以設(shè)定為任意的值，但是為了能夠充分的利用好12位的數(shù)字值，比較合適的輸入數(shù)字范圍為0~4000。比如4~20mA電流輸出時，調(diào)節(jié)20mA模擬輸出量對應(yīng)的數(shù)字輸入為4000。電壓輸出時，它的偏置值是0，電流輸出時4mA模擬輸出量對應(yīng)的數(shù)字輸入值就是0。FX2N2DA模塊總共擁有32個緩沖儲存器（BFM），F(xiàn)X2N2DA的BFM分配如下表所示： FX2N4DA的BFM分配表BFM編號b15~b8b7~b3b2b1b00~15保留16保留輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，8位數(shù)據(jù)17保留D/A低8位數(shù)據(jù)保持通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始18~32保留但是在通常的情況下只會使用兩個BFM16和BFM17：（1） BFM16，BFM16的低8位b7~b0用于輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，高8位保留。存放由BFM17指定通道的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，D/A數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式出現(xiàn)，并以低8位和高4位兩部分順序存放和轉(zhuǎn)換。（2） BFM17，BFM17的b0位從“1” 變?yōu)椤?”時，通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始；b1位從“1” 變?yōu)椤?”時，通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始；b2位從“1” 變?yōu)椤?”時，D/A轉(zhuǎn)換的低8位數(shù)據(jù)被鎖存保持，其余的各位都沒有意義。 電動調(diào)節(jié)閥 本次技術(shù)供水系統(tǒng)的流量控制這個部分，通過資料的查詢和老師的指導(dǎo)，用到的是電動調(diào)節(jié)閥，通過控制閥門的開度，來控制水流量。ZDGT電動隔膜調(diào)節(jié)閥由PLS系列和3810系列直行程電動執(zhí)行結(jié)構(gòu)和隔膜閥組成，這種電動閥門可以達(dá)到控制閥門開度，控制流量，液位，溫度一些參數(shù)，但這種閥門屬于耐腐蝕電動隔膜閥，這個閥穩(wěn)定性不高，而對另一種閥門電動單座調(diào)節(jié)閥ZDLP，一樣由PLS系列和3810L系列電子式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單座調(diào)節(jié)閥構(gòu)成的。ZDLP電動閥，它的供電的電源為220V AC、50Hz電源，內(nèi)設(shè)有伺服放大器、位置信號發(fā)生器以及閥門位置顯示和位置限位開關(guān)等等，這種電動閥門它能夠直接的接受來自控制儀表或者計算機(jī)CPU等輸出的模擬電信號，4~20mA DC或者是電壓信號1~5V DC的控制，對調(diào)節(jié)閥門的開度進(jìn)行控制，就能夠達(dá)到控制調(diào)節(jié)介質(zhì)水的流量控制了。本次設(shè)計選用的電動調(diào)節(jié)閥就是ZDLP，下面會介紹一下ZDLP的具體參數(shù)等。ZDLP電動調(diào)節(jié)閥除了可以幾首點信號外，還能反饋相應(yīng)的閥門位置電信號，閥們體為低阻流直通單座上導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，控制的精度較高，流量大，而泄漏量非常小等優(yōu)點。下表為ZDLP電動閥額技術(shù)參數(shù)：表ZDLP電動單座調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)公稱通徑DN(mm)253240506580100125150200閥座直徑mm263240506580100125150200額定流量系數(shù)Kv81322325080120200280450額定行程L(mm)16254060配用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號381LSA/38120381LSA/38130381LSA/38150381LSA/38165允許壓差(MPa)下表為ZDLP電動閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)：型號381LSA08381LSA20381LSA30381LSA50381LSA65381LSA99381LSA160隔爆型號381083812038130381503816538199381160輸出力推(N)80020003000500065001000016000最大行程L(mm)3060100工作速度(mm/S)主要技術(shù)參數(shù)電源電壓：220V/50Hz 輸入信號4~20mA或1~5V DC，輸出信號：4~20 mA DC 防護(hù)等級：相當(dāng)于IP55，隔爆標(biāo)志ExdIIBT4，手操作功能：手柄環(huán)境溫度：25~+70oC環(huán)境濕度≤95%ZDLP電動調(diào)節(jié)閥的外形結(jié)構(gòu)，如下圖所示： ZDLP電動調(diào)節(jié)閥的外形結(jié)構(gòu) 對于本次設(shè)計的壓力控制部分，是采用恒壓供水控制，如下框圖所示： 壓力控制框圖這部分控制用到的兩臺水泵，相互為備用，為了達(dá)到控制要求的水壓力，是通過壓力傳感器實時的檢測出水口的水壓力，然后通過A/D模塊讀入到PLC中然后通過與PLC中的設(shè)定值比較，當(dāng)水壓達(dá)不到要求時，PLC控制變頻器，通過變頻器改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，到達(dá)穩(wěn)定壓力的目的。上圖中的壓力傳感器檢測管中的水壓。水壓傳感器將檢測到的水壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷盒盘査偷絇LC。在現(xiàn)代的自動化智能系統(tǒng)中，檢測非常重要，本設(shè)計之中的一個檢測就是壓力檢測，將檢測到的壓力反饋給系統(tǒng)，達(dá)到自動控制。將壓力傳感器安裝在水管網(wǎng)上，把出口壓力信號變成4~20mA變化的電流信號或者是0~10V變化的電壓信號送入PLC的端口進(jìn)行PID調(diào)節(jié)經(jīng)過運(yùn)算后和預(yù)設(shè)的壓力參數(shù)進(jìn)行比較得到一個調(diào)節(jié)參數(shù)送到變頻器，從而變頻器控制調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)水量，達(dá)到供水管網(wǎng)中壓力恒定的控制目的。本次設(shè)計選用的是YTZ150型帶電接點式的壓力傳感器，YTZ150壓力傳感器水壓的檢測范圍是0~1MPa，將檢測到的壓力信號轉(zhuǎn)換成0~10V的電信號。這種傳感器體積小、重量輕、工作可靠。壓力信號是連續(xù)變化的模擬量，而PLC的CPU智能處理數(shù)字量，模擬量擴(kuò)展單元可將外部模擬量轉(zhuǎn)換為PLC可處理的數(shù)字量及將PLC內(nèi)部運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為機(jī)外所需的模擬量，在這個模塊上，選用的是FX2N2AD模擬量輸入模塊。AD轉(zhuǎn)換模塊是將壓力傳感器提供的模擬量的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的信號輸入到PLC中，供PLC對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計算。此次選擇的AD轉(zhuǎn)換模塊為三菱公司的FX2N2AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，它可以將2點的模擬輸入量轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字量，并將這個值輸入到可編程邏輯控制器中。 FX2N2AD模塊接線圖該轉(zhuǎn)換模塊有兩個模擬輸入通道，可以選擇電壓輸入或者是電流輸入，這兩個模擬通道可以接受的輸入為0~10VDC、0~5VDC或者是4~20mA；此模塊共占用8個I/O口，能夠使用FROM/TO指令與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，除此之外，該模塊的輸入與PLC的電源間還采用了光耦及DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行隔離，同時在使用時還應(yīng)注意兩個通道不能同時一個輸入電流和另一個輸入電壓。根據(jù)設(shè)計需要，變頻器選用日本安川變頻器C