【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4．元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 5．掃描周期的長(zhǎng)短由三條決定。 （ 1） CPU 執(zhí)行指令的速度（ 2）指令本身占有的時(shí)間（ 3）指令條數(shù) 6．由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入 /輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 / 輸出響應(yīng)延遲。 二． PLC 與繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)區(qū)別 1． PLC 與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別 : 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”，前者用“軟件”，后者用“硬件” 。 2． PLC 與微機(jī)區(qū)別 : 前者工作方式是“循環(huán)掃描”。后者工作方式是“待命或中斷” PLC 編程方式 PLC 最突出的優(yōu)點(diǎn)采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。 PLC 編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 30 PLC 是集中采樣，在程序處理階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入映象寄存 器中的內(nèi)容也不會(huì)變化，要到下一周期的輸入采樣階段才會(huì)改變。 4. 由于 PLC是串行工作，所以 PLC的運(yùn)行結(jié)果與梯形圖程序的順序有關(guān)，這與繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì) 的區(qū)別。避免了觸點(diǎn)的臨界競(jìng)爭(zhēng)，減 少繁瑣的聯(lián)鎖電路。 FX2N 的性能及選型 三菱公司的 PLC 是最早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品，小型機(jī) FX2N 是近幾年推出的高功能整體式小型機(jī)。 FX 系列 PLC 具有龐大的家族。基本單元 (主機(jī) )有 FX0、 FX0S、FXON、 FX FX FX2C、 FX1S、 FX2N、 FX2NC9個(gè)系列。每個(gè)系列又有 1 1 3 46 80、 128 點(diǎn)等不同輸入輸出點(diǎn)數(shù)的機(jī)型，每個(gè)系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。 FX2N 系列 PLC 是三菱公司高性能小型機(jī)的 代表作 ， 系統(tǒng)最大 I/O 點(diǎn)數(shù)為 128點(diǎn)，配置擴(kuò)展單元后可達(dá) 256 點(diǎn)。 FX2 系列基本執(zhí)行指令的速度為 ，用戶程序存儲(chǔ)器的容量可擴(kuò)展至 8K步。 FX2N 系列 PLC 在我國(guó)應(yīng)用比較廣泛 。 通過對(duì) PLC 的工作原理及性能的了解，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中選擇了 FX2N 系列的小型 PLC。 分析要求，可以確定需要 12 個(gè)輸入點(diǎn)，手動(dòng)工作時(shí)，分別為 M1,M2,M3 啟動(dòng)按鈕，停止按鈕，通常用于系統(tǒng)的檢測(cè)維護(hù)；一個(gè)急停按鈕；自動(dòng)工作時(shí)，傳感器開與關(guān)時(shí)的兩個(gè)不同信號(hào)輸入以及停止按鈕。因?yàn)橛腥_(tái)皮帶機(jī)，故需要三個(gè)輸出點(diǎn)。又為了 便于日后的功能增加等因素，選擇了 48 點(diǎn)的基本輸入輸出單元，因?yàn)檩敵龅氖?220V 的交流電，為了增加它的耐用性，采用了可控硅輸出。 綜上所述，設(shè)計(jì)中最終選擇了 FX2N48MS 的 PLC，這種 PLC 技術(shù)成熟，性能好，故障少，價(jià)格低廉，對(duì)于本項(xiàng)目又留有一定的余量，可以為以后改進(jìn)留下余地。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 31 PLC 的端子分配及外部接線 PLC的 I/O 元件地址分配 功能描述 動(dòng)作器件 I/O 地址 急停 SB1 X0 工作方式 手動(dòng) 選擇開關(guān) SA X1 自動(dòng) X2 手動(dòng) M1啟動(dòng) SB2 X10 M1停止 SB3 X11 M2啟動(dòng) SB4 X12 M2停止 SB5 X13 M3啟動(dòng) SB6 X14 M3停止 SB7 X15 自動(dòng) 壓力傳感器 傳感器 ST 開 X20 傳感器 ST 關(guān) X21 停止 SB8 X22 皮帶機(jī) 1開 KM1 Y0 皮帶機(jī) 2開 KM2 Y1 皮帶機(jī) 3開 KM3 Y2 圖 (二 ) PLC 的 I/O 外部接線圖如下： 圖 (三 ) 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 32 傳感器的選擇 傳感器簡(jiǎn)介 一、 傳感器的定義 ： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB766587對(duì)傳感器下的定義是： “ 能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成 ” 。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 二、 傳感器的 性能 傳感器靜態(tài)特性 傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí) 間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。 傳感器動(dòng)態(tài)特性 所謂動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng) 態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。 傳感器的線性度 通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。 傳感器的靈敏度 靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化 △y 對(duì)輸入量變化 △x 的比值 ， 它是輸出 /輸入特性曲線的斜率 ， 如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 33 則靈敏度 S是一個(gè)常數(shù) ， 否則，它將隨輸入量的變化而變化。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某 位移傳感器，在位移變化 1mm 時(shí)，輸出電壓變化為 200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為 200mV/mm， 當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。 傳感器的分辨力 分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。 通常傳感 器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。 三、傳感器的分類 電阻式傳感器 電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。 電阻應(yīng)變式傳感器 傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相