【導(dǎo)讀】水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院。設(shè)計(jì)題目：基于485通信的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)書完成日期：。設(shè)計(jì)一條采用了基于RS485串行

　　

【正文】 一臺(tái)PLC 為主站，其他 PLC 為從站，網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的總數(shù)不超過 8 個(gè)。 系統(tǒng)中使用的 RS485 通信接口板為 FX2N485BD 和 FX1N485BD，最大延伸距離 50m，網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)數(shù)為 5 個(gè)。 N:N 網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是固定的：通信方式采用半雙工通訊，波特率（ BPS）固定為 38400 BPS；數(shù)據(jù)長度、奇偶校驗(yàn)、停止位、標(biāo)題字符、終結(jié)字符以及和校驗(yàn)等也均是固定的。 YL335B 系統(tǒng)的 N： N 鏈接網(wǎng)絡(luò)，各站點(diǎn)間用屏蔽雙絞線相連，接線時(shí)須注意終端站要接上 110 歐姆的終端電阻（ 485BD 板附件）。 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)應(yīng)注意： R 為終端電阻。在端子 RDA和 RDB 之間連接終端電阻（ 110 歐姆） 將端子 SG 連接到可編程控制器主體的每個(gè)端子，而主體用 100 歐姆或更小的電阻接地。 屏蔽雙絞線的線徑應(yīng)在英制 AWG26～ 16 范圍，否則由于端子可能接觸不良，不能確保正常的通信。連線時(shí)宜用壓接工具把電纜插入端子，如果連接不穩(wěn)定，則通訊會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 如果網(wǎng)絡(luò)上各站點(diǎn) PLC 已完成網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置，則在完成網(wǎng)絡(luò)連接后，再接通各 PLC 工作電源，可以看到，各站通信板上的 SD LED 和 RD LED 指示燈兩者都出現(xiàn)點(diǎn)亮 /熄滅 交替的閃爍狀態(tài)，說明 N： N 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組建成功。 如果 RD LED 指示燈處于點(diǎn)亮 /熄滅的閃爍狀態(tài)，而 SD LED 沒有（根本不亮），這時(shí)須檢查站點(diǎn)編號的設(shè)置、傳輸速率（波特率）和從站的總數(shù)目。 特殊輔助繼電器 特性 輔助繼電器 名稱 描述 響應(yīng)類型 R M8038 N： N 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置 用來設(shè)置 N： N 網(wǎng)絡(luò)參數(shù) M， L R M8183 主站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤 當(dāng)主站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯(cuò)誤時(shí)ON L R M8184 ～M8190 從站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤 當(dāng)從站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯(cuò)誤時(shí)ON M， L R M8191 數(shù)據(jù)通信 當(dāng)與其他站點(diǎn)通信時(shí) ON M， L 注： R：只讀； W：只寫； M：主站點(diǎn)； L：從站點(diǎn) 在 CPU 錯(cuò)誤，程序錯(cuò)誤或停止?fàn)顟B(tài)下，對每一站點(diǎn)處產(chǎn)生的通信錯(cuò)誤數(shù)目不能計(jì)數(shù)。 M8184～ M8190 是從站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤標(biāo)志，第 1 從站用 M8184，?第 7 從站用M8190。 特殊數(shù)據(jù)寄存器 特性 數(shù)據(jù)寄存器 名稱 描述 響應(yīng)類型 R D8173 站點(diǎn)號 存儲(chǔ)它自己的站點(diǎn)號 M， L R D8174 從站點(diǎn)總數(shù) 存儲(chǔ)從站點(diǎn)的總數(shù) M， L R D8175 刷新范圍 存儲(chǔ)刷新范圍 M， L W D8176 站點(diǎn)號設(shè)置 設(shè)置它自己的站點(diǎn)號 M， L W D8177 從站點(diǎn)總數(shù)設(shè)置 設(shè)置從站點(diǎn)總數(shù) M W D8178 刷新范圍設(shè)置 設(shè)置刷新范圍模式號 M W/R D8179 重試次數(shù)設(shè)置 設(shè)置重試次數(shù) M W/R D8180 通信超時(shí)設(shè)置 設(shè)置通信超時(shí) M R D8201 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間 存儲(chǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間 M， L R D8202 最大網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間 存儲(chǔ)最大網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間 M， L R D8203 主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目 存儲(chǔ)主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目 L R D8204 ～D8210 從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目 存儲(chǔ)從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目 M， L R D8211 主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼 存儲(chǔ)主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼 L R D8201 ～D8218 從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼 存儲(chǔ)從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼 M， L 注： R：只讀； W：只寫； M：主站點(diǎn)； L：從站點(diǎn) 在 CPU 錯(cuò)誤，程序錯(cuò)誤或停止?fàn)顟B(tài)下，對其自身站點(diǎn)處產(chǎn)生的通信錯(cuò)誤數(shù)目不能計(jì)數(shù)。 D8204～ D8210 是從站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤數(shù)目，第 1 從站用 D8204，?第 7 從站用D8210。 四．組態(tài)監(jiān)控畫面設(shè)計(jì) 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng) ，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu) 成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用 Windows 的圖形編輯功能，方 便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢曲線等，可便利的生 成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 本次組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)主要用于對生產(chǎn)線工作狀態(tài)進(jìn)行簡單的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能對白色、黑色的工件個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算并匯總。畫面設(shè)計(jì)如下： 五、 GX Developer 軟件程序設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)是由供料部分、輸送部分、分揀部分構(gòu)成的。這三個(gè)部分程序都是用步進(jìn)指令進(jìn)行編寫，簡單明了。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的要求可畫出狀態(tài)流程圖如下。 開始 輸送站復(fù)位 物 料 臺(tái)是 否 有物料 提升臺(tái)上升 旋轉(zhuǎn)臺(tái)右轉(zhuǎn) 提升臺(tái)提升 松開手抓 輸 送料 到分揀站 旋轉(zhuǎn)臺(tái)左轉(zhuǎn) 物料分揀 夾緊物料 提升臺(tái)下降 伸出手臂 縮回手臂 提升臺(tái)下降 松開手抓 結(jié)束 是 否 供料單元程序設(shè)計(jì) 輸送單元程序設(shè)計(jì) 輸送站機(jī)械手部分是由機(jī)械手和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的，機(jī)械手是用步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)一步步動(dòng)作的；步進(jìn)電機(jī)是由 PLC 發(fā)送脈沖來實(shí)現(xiàn)的。下面介紹一下 PLC 發(fā)送脈沖指令的用法。 這里驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號（ PLS）是接到 PLC 的 Y0，方向信號 (DIR)是接到PLC 的 Y2。而對應(yīng)的位移主要是設(shè)計(jì)好輸出脈沖數(shù)量。程序設(shè)計(jì)主要是對可調(diào)脈 沖輸出指令的用法了解。 如下圖所示： PLSR 輸出的脈沖包括所有的：加速、勻速、減速 脈沖 。脈沖數(shù)對應(yīng)運(yùn)動(dòng)距離， 加減速只是為了平滑脈沖，就像變頻器的加減速時(shí)間一樣 。加減速的時(shí)間 可以在程序中設(shè)定。 程序如下： 分揀單元程序設(shè)計(jì) 六、 心得體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)就這樣結(jié)束了，這讓我收獲了不少。本次實(shí)訓(xùn)主要有兩個(gè)項(xiàng)目：基于 485 通信的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用組態(tài)畫面監(jiān)控設(shè)計(jì)，安裝與調(diào)試。當(dāng)然其中還學(xué)習(xí)了畫圖等一些與自己專業(yè)關(guān)聯(lián)的知識。 我們組分工比較明確，總的來說我們組比較好的完成了既定任務(wù)。每個(gè)人都很好的完成了自己的任務(wù)，還都不時(shí)去幫助組員 弄清楚一些問題。 實(shí)訓(xùn)讓我了解了 PLC 梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我更加了解了關(guān)于 PLC 設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。本次實(shí)訓(xùn)脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的過程中要不停的討論問題，這樣，我們組員可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方 法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題 總之，這次實(shí)訓(xùn)對我真的很有好處，給我彌補(bǔ)了很多我欠缺的知識，像 485通信的 PLC 控制系統(tǒng)的連接 和 組態(tài)監(jiān)控畫面設(shè)計(jì) 。在今后的學(xué)習(xí)過程中，要更加努力的學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識，多多與同學(xué)和老師交流，相信不久的將來可以有點(diǎn)成績。 七、 參考文獻(xiàn) [1] 王念春，史國生，趙陽，電氣控制與可編程控制器技術(shù) .第 1 版 .化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 彭侃，可編程控制器原理及應(yīng)用 .第 2 版 .華南理工大學(xué)出版社， 1998 [3] 王兆義，小型可編程控制器實(shí)用技術(shù) .第 1 版 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1996