【正文】 2時系統(tǒng)報警，由內部輔助繼電器M90控制程序，測得的紅外溫度存放在數據寄存器D60中。同時將紅外溫度與C2相減，得到的值就是超上限溫度，存放在數據寄存器D61中圖46 系統(tǒng)報警的程序本設計中的溫度信號和真空度信號都是通過A/D模擬量輸入模塊進行轉換的，FX2N4AD 可以通過FROM 和TO指令與PLC基本單元進行數據交換，一個FX2N4AD具有4個通道，所以溫度信號和真空度信號利用了其中的CH1和CH2通道。如圖47所示為FX2N4AD基本應用程序。FX2N4AD與PLC基本單元連接的位置編號為0號，計算平均數的采樣次數為4，并由PLC的數據寄存器D60，D80接收該平均值。圖中第一條指令是0號位置模塊FX2N4AD的BFM30中識別碼送入D4中；第二條指令是若D4中識別碼2010（即FX2N4AD）則M1=1；第三條指令中H3301代表BFM0(通道初始化)CH1，CH2分別為電流輸入和電壓輸入，CH3和CH4關閉；第四條指令是指在BFMBFM2中設定CHCH2計算平均值的取樣次數為4；最后一條指令是指若無錯，則BFMBFM6的內容傳送到PLC基本單元的D60、D80中。圖47 信號采集轉換的程序 人機界面的設計由于設備是通過人機界面設定參數進行操作控制的，因此本設計采用臺達DOPA57BSTD 8 Gray觸摸屏的人機接口，并采用相關編輯軟件Screen 。人機界面的設計主要包括人機界面的繪制和人機界面地址的分配。人機界面的繪制包括主菜單、實時監(jiān)控、微波監(jiān)控、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)報警、操作方式選擇等界面。圖47 臺達人機界面框圖如圖47所示，人機界面的繪制就是畫面中元件的繪制，不同的元件可以實現不同的功能。元件的繪制包括元件種類的選擇和元件功能選項的編輯。圖中就選用了按鈕、資料顯示、指示燈、輸入等元件，選擇好元件后再根據設計要求選擇元件的功能。在Screen ，儀表，柱狀圖等14種元件的類別，在每個類別中均為我們提供了可以實現不同功能的元件?，F在對一些常用的元件進行介紹：（1）按鈕的設計：按鈕是編輯人機界面中比較常見的元件，它的功能有很多下面對本次設計中運用到的做些介紹：a、設ON：按下此按鈕后，會將所設定的地址永遠保持ON的狀態(tài)，無論手放開或是再按下，均保持ON的狀態(tài)。b、設OFF：與設ON的按鈕相反，按下此按鈕后，會將所設定的地址永遠保持OFF的狀態(tài)，無論手放開或是再按下，均保持OFF的狀態(tài)。c、保持型：如圖43中“啟動”的按鈕，按下此按鈕后，所設定的地址為ON，手放開則變?yōu)镺FF。d、交替型：如圖43中真空泵設備等的“停止”按鈕以及“解除手動”的按鈕，按一下該按鈕，所設定的地址為ON，此時手若放開會保持在ON的狀態(tài)，再按一下才會變成OFF。e、換畫面按鈕：主要用來實現畫面的切換，切換到哪幅畫面只需要在“元件特性”的功能選項中選擇目的畫面，就可以實現換面間的切換?！坝|發(fā)”的功能選項可以讓使用者可選擇數值寫入前后觸發(fā)指定的控制器。（2）數值的顯示圖43中，紅外的溫度，轉速速度以及運行的時間等元件，均是“數值顯示”元件，該元件主要顯示特定地址的值，所謂的特定地址需要在PLC中事先設定好。等到系統(tǒng)運行后，PLC將需要輸出的數值存放到這個地址中，通過通訊接口，數值可以傳輸到人機界面中。因此在繪制這個元件是需要在其功能選項中設置“讀取存儲器的地址”。與之操作相仿的元件還有“狀態(tài)指示燈”等。（3）數值的輸入如圖43所示，溫度設置1，溫度設置2等元件，該元件主要是輸入并顯示特定地址的值，因此它不僅有“讀取存儲器的地址”，還“寫入存儲器的地址”。注意在只設定了寫入存儲器的地址的屬性時，按下編譯，系統(tǒng)會自動將寫入存儲器的地址復制一份到讀取存儲器中。同時，事先可以設置好輸入值的上限和下限。 人機界面的地址分配人機界面與PLC連接使用時，人機界面中的元件在PLC中都有與之相對應的元件數據寄存器和位元件，通過與PLC的通信，將這些存儲信息傳入PLC參與整個系統(tǒng)的編程。因此在設計PLC的程序之前需要將這些存儲地址進行分配，以便于后面程序的編寫。以下表41，42是本次設計中占用的PLC的數據寄存器和內部輔助繼電器的情況。表41 人機界面中所有使用的PLC的數據寄存器的編號及功能數據寄存器編號實現的功能存儲器狀態(tài)D30輸入口令寫入，讀出D31修改操作口令寫入，讀出D32口令管理中輸入密碼寫入，讀出D40微波加熱達到的第一溫度寫入，讀出D41微波加熱達到的第二溫度寫入，讀出D50電機轉動速度寫入，讀出D60紅外溫度讀出D61超上限溫度讀出D70磁控管的運行時間1讀出D71運行時間（磁控管運行時間2）讀出D80到達所需真空度寫入，讀出表42 人機界面中所有使用的PLC的內部輔助繼電器的編號及功能輔助繼電器編號實現的功能存儲器狀態(tài)M30操作管理中，密碼輸入觸發(fā)M34口令管理中，密碼輸入觸發(fā)M60真空泵開啟寫入M61電磁閥開啟寫入M62物料電機開啟寫入M63微波磁控管第1組開啟寫入M64微波磁控管第2組開啟寫入M65電熱絲開啟寫入M66自動狀態(tài)的開啟寫入M67自動狀態(tài)的關閉寫入M68解除手動狀態(tài)寫入M69在自動狀態(tài)寫入M70水冷系統(tǒng)的電磁閥開啟寫入M76轉速“+”設置寫入M77轉速“”設置寫入本章主要對微波真空干燥設備的電氣系統(tǒng)進行了設計包括電氣原理和軟件設計。電氣原理設計首先是對設備中每個電路的功能進行介紹，然后繪制電路圖，最后根據設計的要求選擇各種電氣元件的型號。軟件設計包括PLC程序設計和人機界面設計，PLC程序設計首先要繪制PLC編程流程圖，然后才能編寫程序。同時根據設計要求還繪制了人機界面，結合PLC的編程情況還進行了人機界面的地址分配。第4章 PLC運行調試及故障診斷程序是在三菱MELSOFT系列可GX Developer編程控制器的軟件下編輯完成并調試運行的。GX Developer編程軟件是功能較強的PLC上位編程軟件，它支持所有三菱PLC系列PLC梯形圖、指令表、SFC等的編程，可進行網絡參數設定，,可方便地在現場進行程序的在線修改，具有多種監(jiān)控及調試功能，并可通過網絡完成軟件為用戶提供了程序錄入。在GX Developer中的編程窗口下，可以選擇PLC的型號。在創(chuàng)建新工程的時候應當確保PLC的類型與硬件的類型相符，盡管是一個公司的產品但型號不相符，仍有可能出現程序運行錯誤甚至是無法運行的情況。在創(chuàng)建了新的工程文件后，選擇可以進行程序的輸入，本設計采用梯形圖編程。在GX Developer中完成程序的編寫后，需要對所編輯的程序進行變換，如果出現錯誤，軟件會提示去光標所在的位置進行指令的修改，直至編譯無誤為止。轉換只是將程序轉化為PLC可以識別的機器碼，但并不能檢查出程序中邏輯性的錯誤，具體程序是否能夠運行還得到PLC上調試才行。在PLC面板上一共有四個顯示燈：POWER、RUN、。正常時只有POWER、RUN燈顯示常綠燈。出現其它信號，就說明出現故障，要進行排查調試。 PLC運行調試總體調試方法如下：。檢查最容易出現程序運行障礙的地方。例如結束語句是否被包括在程序運行中。在整體分析不出故障的情況下，采用程序分段編譯運行，這樣就將程序障礙范圍縮小，便于查出故障。，內部故障，如晶體、電源。,直流輸入端和電源端子之間的短路,輸出導線之間的短路都會嚴重地損壞PLC。因此,在接通電源之前,應檢查電源、接地及輸入/輸出導線的聯(lián)接情況；用萬用表測試PLC的絕緣電阻。斷開PLC的輸入/輸出導線和電源電纜,并通過各接線端和接地端中的公共點進行測試等。,運行PLC。即將小蓋板下方的RUN/STOP開關設置在RUN時,PLC便開始運行。在PLC運行期間可改變數據寄存器中設置的數據或者強制各輸出點處于通/斷狀態(tài)，查看運行結果。 故障診斷（1）POWER燈不亮。 當PC機與PLC相連并接通電源后PLC面板上POWER燈不亮，此時，請將“24+”端子的配線拔出，若指示燈正常亮起，表示FX2N的直流電負載過大，此種情況下不能使用FX2N“24+”端子的DC電源，要另行準備DC24V電源供應器。若將“24+”端子的配線拔出，指示燈仍不亮，有可能PLC內部保險絲已經燒斷。（2）“”LED燈閃爍。 一般來說，當紅色LED燈閃時，大部分是程序回路不合理，另一種可能是參數設定出錯，或者是受外來噪聲干擾導致程序內容產生變化。（3）“”LED燈亮。 當“”LED燈亮時，有可能是以下幾種原因所造成：PLC內部有導電性的粉塵侵入；PLC的掃描時超過100ms以上；通電中，將RAM/EPROM/E2PROM記憶卡匣拔下；PLC附近有噪聲干擾。在本次設計中遇到的問題主要有兩個：一是溫度輸入進PLC后在人機界面上顯示的溫度并不是實際的溫度。因為選用的溫度傳感器輸出的是標準電壓（0～40mA）但是范圍是0～300℃，而12為的A/D的輸入電流是標準的電流輸入，對應的范圍是0～4095，需要用硬件或者軟件的手段將兩者匹配。一開始在設計中并沒有考慮到這個問題，后來發(fā)現以后，就采用了軟件的手段，將兩者的精度設成一樣，具體的軟件部分設計參考溫度轉換程序的設計。二是轉速的設計：這里牽扯到了模擬量的輸出的問題，頻率的調速范圍是1～50Hz，而對應的數字量的轉換范圍是12位，即即0～4095，因此也是需要將轉速的頻率進行軟件的放大，才能保證輸入變頻器的頻率正確。第5章 系統(tǒng)操作說明圖51 主菜單界面圖52 實時監(jiān)控界面界面圖53 微波監(jiān)控界面界面圖54 系統(tǒng)報警界面界面本次設計采用臺達DOPA57BSTD 8 Gray觸摸屏，顏色質量8位。設計界面主要包括主菜單界面、實時監(jiān)控、微波監(jiān)控、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)報警、方式選擇、手動操作、自動操作、系統(tǒng)設置和轉速調整。下面對主要的設計界面進行解釋說明。如圖51所示，主菜單共有8個可選菜單，根據需要點擊菜單，可調出相應的畫面，不同的畫面對應不同的操作界面。如圖52所示，實時監(jiān)控界面主要是對溫度、真空度、轉速和整個干燥過程的運行時間進行監(jiān)控。以上數據分別從PLC內部數據寄存器D60、D80、D50、D71讀出。同時顯示當日時間以及各個電器的運行狀況。電器的運行情況主要靠指示燈顯示，指示燈顯示則是利用與之對應的PLC位元件來完成的。水冷系統(tǒng)的電磁閥、電熱絲、真空泵、電磁閥和物料電機所對應的位元件分別為Y00Y00Y00Y011和Y000。當位元件為“1”時，顯示“開”；位元件為“0”時，顯示“關”。按其他按鈕進入到其他控制界面。如圖53所示，微波監(jiān)控界面可顯示當前所測溫度和微波磁控管的運行時間。兩組微波磁控管的運行狀態(tài)指示燈分別由與之相對應的位元件Y00Y004來確定。按其他按鈕進入到其他控制界面。圖55 方式選擇界面圖56 手動操作界面 圖57 自動操作界面圖58 系統(tǒng)設置界面如圖54所示，系統(tǒng)報警界面上設有超過上限溫度的數值顯示元件。說明若所測溫度超溫，則顯示超出的溫度部分，同時把轉換好的工程數值送入用于顯示的數據寄存器D61中，觸摸屏實時讀取此數。實時系統(tǒng)報警時則是利用編輯軟件的報警信息走馬燈功能，在報警標志位為“1”時，報警信息會在當前界面按照設定的移動方向定時移動，為操作人員及時提供處理信息。按其他按鈕進入到其他控制界面。如圖55所示，設備的操作方式分為自動和手動。操作人員可以點擊“自動”按鈕和“手動”按鈕來選擇運行方式。同時界面上還有其他按鈕，點擊它們可以進入到其他控制界面。如圖56所示，手動操作采用交替型按鈕，用來實現各電器停止和啟動的循環(huán)操作。電器的通斷按照加工流程依次執(zhí)行如下，真空泵、電磁閥、物料電機、微波水冷系統(tǒng)的電磁閥、微波電熱絲，最后解除手動。電器的開關主要依靠PLC的輔助繼電器來完成，它們分別對應M60、M6M6M6M70、M6M6M68。它們運行狀態(tài)指示燈分別由位元件Y00Y01Y000、Y00Y00Y00Y002控制。如圖57所示，按下“啟動”按鈕，則系統(tǒng)進入自動加熱階段。按下“停止”按鈕，則系統(tǒng)停止自動加熱?！皢印焙汀巴Ｖ埂卑粹o屬于保持型按鈕，分別由與之相對應的PLC內部輔助繼電器M66和M67控制?！霸谧詣訝顟B(tài)”的指示燈受M69控制。按其他按鈕則進入到其他控制界面中。圖511第二種方法設置操作密碼的界面圖59 轉速調整界面圖510 第一種方法設置操作密碼的界面如圖58所示，四種相關設置可以調出數字鍵盤用來輸入預期要達到的數值。溫度值分為兩段設置。溫度2所設置的溫度值應大于溫度1所設置的溫度值。溫度設置1，2所設的溫度值分別寫入PLC寄存器D40和D41。所需真空度值送入D80。如圖59所示，可以通過“+”按鈕和“”按鈕來改變物料電機的轉動速度?！?”和“”分別對應PLC內部輔助繼電器M7M77并由它們控制。同時可顯示改變后的轉速，數值放入PLC數據寄存器D50中，由觸摸屏實時讀出。最后點擊界面中的返回按鈕可切換畫面。本設計中為了保證設備只能由知道機器操作密碼的人員使用，因此在設計中設置了操作密碼。在編程時有兩種方法設置操作密碼：一種是設置固定密碼，操作人員只能記住這個原始密碼才能對設備進行操作；另一種是設置可修改的密碼，操作人員可以設置便于自己記住的密碼，還有就是密碼即使被盜也可以立刻修改，相對于第一種方法安全性更高。如圖510所示，第一種方法設置操作密碼只需在程序中設置好一個密碼，輸入的密碼存入數據寄存器D32中，利用內部輔助寄存器M34讓控制程序有效。如圖511 所示，第二種方法設置操作密碼要在程序中設置2個數據寄存器，系統(tǒng)操作界面中的數據寄存器D30用于密碼輸入，修改操作口令中的數據