【正文】 在增益和零點寄存器中。需要調(diào)整的輸入通道由 BFM22的 G、 0（增益 零點）位的狀態(tài)來指定。 BFM23和 24中設(shè)定值以 mV或 uA為單位，但受 FX4AD的分辨率的影響，其實際應(yīng)以5Mv/20mA為步距。 BFM30中存的是特殊功能模塊識別碼。 PLC可用 FROM指令讀入。 FX4AD的識別碼為K2021。用戶在程序中可以方便的利用這一識別 碼傳送數(shù)據(jù)前先確認該特殊功能模塊。 BFM/29中中各位的狀態(tài)是 FX4AD運行正常是否的信息。例如， b2為 OFF時，表示 DC24V電源正常， b2為 ON時，則電源有故障。用 FROM指令將其讀入，即可作相應(yīng)處理。 第 可編程控制器 PLC PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同 如圖 33所示： 一 . 中央處理單元(CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 40 頁 存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當 PLC 投入運行時，首先它以 掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行直到停止運行。 為了進一步提高 PLC 的可靠性近年來對大型 PLC 還采用雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或采用三CPU 的表決式系統(tǒng)，這樣即使某個 CPU 出現(xiàn)故障整個系統(tǒng)仍能正常運行。 二 . 存儲器 PLC 的存 儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)，可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用于存儲系統(tǒng)程序，一般采用 ROM 或 EPROM， PLC出廠上時，系統(tǒng)程序已經(jīng)固化在存儲器中，用戶不能更改；用戶程序存儲器用于存儲用戶的應(yīng)用程序，用戶根據(jù)實際控制的需要，用 PLC 的編程語言編制應(yīng)用程序，通過編程器輸入到 PLC 的用戶程序存儲器，中小型 PLC的用戶程序存儲器一般采用 EPROM、 EEPROM 或加后備電池的 RAM，其容量一般不超過 8KB。 三． PLC 常用的存儲器類型 1. RAM (Random Assess Memory)，這是一種讀 /寫存儲器 (隨機存儲器 ) ，其存取速度最快，由鋰電池支持。 2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種可擦除的只讀存儲器，在斷電情況下存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變 (在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容 )。 3. EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種電可擦除的只讀存儲器，使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進行修改。 四． PLC 存 儲空間的分配 雖然各種 PLC 的 CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù) PLC 的工作原理其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域： 系統(tǒng)程序存儲區(qū)； 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) (包括 I/O 映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等 )； 用戶程序存儲區(qū)。 1. 系統(tǒng)程序存儲區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當于計算機操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序、等由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能直接存取，它和硬件一起決定了該 PLC 的性能。 2. 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 40 頁 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)包括 I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計時器、計數(shù)器、變址寄存器、累加器、等存儲器。 (1) I/O 映象區(qū)，由于 PLC 投入運行后只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)，因此它需要一定數(shù)量的存儲單元(RAM)以存放 I/O 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作 I/O 映象區(qū)，一個開關(guān)量 I/O 占用存儲單元中的一個位 (bit)，一個模擬量 I/O 占用存儲單元中的一個字 (16 個 bit)， 因此整個 I/O 映象區(qū)可看作兩個部分組成：開關(guān)量 I/O 映象區(qū)， 模擬量 I/O 映象區(qū)。 (2) 系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) 除了 I/O 映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)還包括 PLC 內(nèi)部各類軟設(shè)備 (邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等 )的存儲區(qū)，該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在 PLC 斷電時由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失，后者當 PLC 斷電時數(shù)據(jù)被清零。 1) 邏輯線圈 與開關(guān)輸出一樣，每個邏輯線圈占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中的一個位，但不能直接驅(qū)動外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器，另外不同的 PLC 還提供 數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。 2) 數(shù)據(jù)寄存器 與模擬量 I/O 一樣，每個數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中的一個字 (16bits) ，另外 PLC 還提供數(shù)量不的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。 3) 計時器 4) 計數(shù)器 3. 用戶程序存儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型的 PLC 其存儲容量各不相同。 五． 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視， 一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 。 第 節(jié) FX2N32MR 型 PLC xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 40 頁 FX2n 系列 PLC 是 FX系列中最高級的模塊。它擁有無以匹及的速度、高級的功能、邏輯選件以及定位控制等特點， FX2n 是從 16 到 256 路輸入 /輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。 FX2N32MR 型 PLC 晶閘管輸出為 FX2N32MS，晶體管輸出為 FX2N32MT，輸入點數(shù)（ DC24V）為 16 點，輸出點數(shù)為 6 點，擴展模塊可用點數(shù)位 4 點 32 點。 第 節(jié) 人機界面 — FXGOT 930 概述 圖形操作終端（以后簡稱為“ GOT”）安裝在控制柜或操作柜的表面，并與 FX 或 A 系列可編程控制器（以后簡稱“ PLC”）相連。 通過 GOT 的畫面能 夠監(jiān)控 PLC 的各種元件，更改 PLC 的數(shù)據(jù)。 GOT 內(nèi)置若干個顯示畫面，用于實現(xiàn)各種功能。此外，還可以創(chuàng)建用于定義畫面。 用戶定義畫面（用戶畫面）和內(nèi)置畫面（系統(tǒng)畫面）分別具有以下不同的功能。 用戶畫面 ● 畫面顯示功能 可顯示用戶畫面，并且可以給每個畫面分配下述功能。、使用安全功能可以對有效畫面加以限制。有兩個軟件包能夠用于創(chuàng)建用戶畫面，用于 DU的 FXPCSDU/WINC和利用 GOT 的SW□ D5CGOTRPACK（□表示不小于“ 1”的數(shù)字）。 顯示功能 1) 最多能顯示 500 個用戶界面。在生成畫面時，可 以疊加兩個或更多畫面，任意切換。 2) 象直線，圓和矩形這樣的簡單圖形能夠同數(shù)字，希臘字母，日本字母的平假名字符，片假名字符和漢字符一同顯示。 監(jiān)控功能 1） 可監(jiān)控的 PLC 字元件的設(shè)定值和當前值，并以數(shù)值或條形圖形式顯示。 2） 畫面組件的指定范圍能夠根據(jù) PLC 位元件的 ON/OFF 狀態(tài)交替顯示 數(shù)據(jù)更改功能 1） 能夠更改被監(jiān)控的數(shù)字數(shù)據(jù) 開關(guān)功能 1） 使用 GOT 的操作鍵能夠?qū)?PLC 的位元件設(shè)置為 ON 或 OFF。顯示面板表面能夠設(shè)定觸摸鍵，以完成開關(guān)功能。 系統(tǒng)畫面 xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 40 頁 ● 監(jiān)控功能 元件監(jiān)控 1） 能夠監(jiān)控和更改 PLC 每個元件的 ON/OFF 狀 態(tài)，每個定時器，計數(shù)器的當前值和設(shè)定值，數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。 2） 能夠?qū)χ付ǖ奈辉娭?ON或 OFF。 與上一頁說明的監(jiān)控功能有所不同，通過鍵盤輸入指定元件號能夠?qū)Ξ嬅鏀?shù)據(jù)進行編輯。 啟動 這一節(jié)說明從接通 GOT 的電源到選擇模式的啟動步驟。 一、啟動步驟 這段將說明從接通 GOT 的電源到選擇模式的啟動步驟。 啟動步驟如圖 34 所示 如果沒有畫面數(shù)據(jù) 圖 34啟動步驟 ★ 成 GOT 電源部分的配線。 不按觸摸鍵時接通電源 按觸摸鍵時接通電源 顯示標題畫面 顯示設(shè)定模式畫面 顯示選擇菜單畫面 2 顯示選擇的菜單畫面 2 選擇畫面模式 xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 40 頁 ★ 利用選配的連接電纜將 GOT和 PLC 連接起來。 ★ 打開 GOT 電源。當接通電源的同時，接 GOT 畫面的左上角（用作觸摸鍵） 1 秒鐘或更長，將顯示設(shè)定模式畫面。 ★ 標題畫面上將顯示機種名稱，版本等信息，并保持設(shè)定模式畫面上的“標題畫面”中設(shè)置的時間。 ★ 在設(shè)定模式畫面設(shè)置所用模式，連接的 PLC 類型等參數(shù)。操作環(huán)境也可以在其他畫面中設(shè)置。 ★ 顯示用戶畫面。如果沒有用戶畫面，則顯示下一個顯示菜單畫面。 ★ 顯示選擇菜單畫面。畫面上的餓每個菜單項均作為一個觸摸鍵。當一個菜單項時，對應(yīng)模式就被選定。 ★ 可通過按在設(shè)定模式畫面上的“主菜單調(diào)用鍵”中是設(shè)置的畫面的角來調(diào)用選擇菜單畫面。 ★ 顯示選 擇菜單的畫面。 ★ 如果菜單調(diào)用鍵沒有設(shè)定模式畫面的“主菜單調(diào)用鍵”中設(shè)置，則選擇畫面模式（在此模式下顯示用戶畫面）。 xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 共 40 頁 第四章 軟件設(shè)計 第 節(jié) 標度變換 標度變換（工程量變換） — 現(xiàn)場物理量的顯示 生產(chǎn)現(xiàn)場的各種物理量參數(shù)都有不同的數(shù)值和量綱，例如，溫度單位用℃，壓力用 Pa(帕 )，容積流量是 m3/ A/D 轉(zhuǎn)換后，統(tǒng)一變?yōu)?0M個數(shù)碼， 這些數(shù)碼雖然代表參數(shù)值的大小，但是并表示帶有量綱的參數(shù)值，必須轉(zhuǎn)換成有量綱的物理量數(shù)值才能進行顯示和打印。這種轉(zhuǎn)換稱為標度變換 或工程量轉(zhuǎn)換。 線性參數(shù)標度變換 線性標度變換是最常用的標度變換方式，其前提條件是參數(shù)值與 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果（采樣值）之間應(yīng)呈線性關(guān)系。當輸入信號為零（即參數(shù)值起點）， A/D 輸出值不為零時，標度變換公式為 AX=A0+（ AmA0）00NN NNMX ?? （式 51） 式中 A0—— 參數(shù)量程起點值，一次測量儀表的下限； Am—— 參數(shù)量程終點值，一 次測量儀表上的上限； AX—— 參數(shù)測量值，實際測量值（工程量）； N0—— 量程起點對應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后的值，儀表下限所對應(yīng)的數(shù)字量； NM—— 量程起點對應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后的值，儀表上限所對應(yīng)的數(shù)字量； NX—— 測量值對應(yīng)的 A/D 值（采樣值），實際上是經(jīng)數(shù)字濾波后確定的采樣值。 通常，在參數(shù)量程起點（輸入信號為零）， A/D 值為零（即 N0=0）。因此，上述標度變換公式可簡化為 AX=A0+（ AmA0）MXNN （式 52） 在很多測量系統(tǒng)中，參數(shù)量程起點值（即儀表下限值） A0=0，此時，其對應(yīng)的 N0=0。于是，式 52可進一步簡化為 AX= AmMXNN （式 53） 式 5 5 53即為在不同情況下，線性刻度儀表測量參數(shù)的標度變換公式。 xx 大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 共 40 頁 計算機標度變換程序就是根據(jù)上述三個公式進行計算的。為此，可分別把三種情況設(shè)計成不同的子程序。設(shè)計時可采用定點運算，也可采用浮點運算，應(yīng)根據(jù)需要選用。 AX的程序流程圖如圖 41： 線性刻度標度變換子程序 保護現(xiàn)場 R0← Am, R1← A0 計算 AmA0 R0← Nm, R1← N0 計算 NXN0 計算00NN AAmM?? R0← Nx, R1← N0 計算 NxN0 計算 ? ?000 AANN NN MmX ??? R2← A0 計算 AX=