【導(dǎo)讀】2、學(xué)生須將此任務(wù)書(shū)按裝訂要求進(jìn)行裝訂。

　　

【正文】 輸入 /64 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N80MT 基本單元 40 點(diǎn)輸入 /40 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N64MT 基本單元 32 點(diǎn)輸入 /32 點(diǎn)晶體管輸出 07 電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 22 頁(yè) FX2N48MT 基本單元 24 點(diǎn)輸入 /24 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N32MT 基本單元 16 點(diǎn)輸入 /16 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N16MT 基本單元 8 點(diǎn)輸入 /8 點(diǎn)晶體管輸出 FX2NC96MT 基本單元 48 點(diǎn)輸 入 /48 點(diǎn)晶體管輸出 FX2NC64MT 基本單元 32 點(diǎn)輸入 /32 點(diǎn)晶體管輸出 FX2NC32MT 基本單元 16 點(diǎn)輸入 /16 點(diǎn)晶體管輸出 FX2NC16MT 基本單元 8 點(diǎn)輸入 /8 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N 系列擴(kuò)展單元 FX2N48ER 擴(kuò)展單元 24 點(diǎn)輸入 /24 點(diǎn)繼電器輸出 FX2N48ET 擴(kuò)展單元 24 點(diǎn)輸入 /24 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N48ER 擴(kuò)展單元 16 點(diǎn)輸入 /16 點(diǎn)繼電器輸出 FX2N32ET 擴(kuò)展單元 16 點(diǎn)輸入 /16 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N16EX 擴(kuò)展單元 16 點(diǎn)輸入 FX2N16EYR 擴(kuò)展單元 8 點(diǎn)繼電器輸出 FX2N16EYT 擴(kuò)展單元 8 點(diǎn)晶體管輸出 FX2N 特殊擴(kuò)展模塊 FX2NCNVBD FX0N 模塊轉(zhuǎn)換模塊 FX2NCNVBC 擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器 FX2NCNVIF 擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器（ FX2— FX2N） FX2N8AVBD 手動(dòng)可調(diào)電位器設(shè)定輸入板 FX2N232BD RS232C 串行接口（ 1 通道） FX2N485BD RS485 串行接口（ 1 通道） FX2N422BD RS422 串行接口（ 1 通道） FX2N 系列特殊功能單元 FX2N2DA 2 通道 D/A FX2N2AD 2 通道 A/D FX2N4DA 4 通道 D/A FX2N4AD 4 通道 A/D FX2N8AD 8 通道 A/D FX2N4ADPT 4 通道溫度輸入 ,PT 型 FX2N4ADTC 4 通道溫度輸入 ,熱偶型 FX2N1HC 高速計(jì)數(shù)模塊（ 1 通道） FX2N232IF RS232 通訊模塊（ 1 通道） FX2N1PG 脈沖串輸出單元（ 1 通道） FX2N10GM 1 軸位控單元 FX2N20GM 2 軸位控單元 FXPCSVPS/WINE FX2N2LC 2 通道溫度控制模塊 FX2N1RMESET 可編程 CAM 模塊 謝春仁： PLC 控制花樣噴泉 第 16 頁(yè) 共 22 頁(yè) FX2NRSSCAB FX2N1RM 與 F2720RSV 間信號(hào)電纜 F2720RSV 隔離器 FX2N32CCL 計(jì)算機(jī)與通訊連接模塊 FX2N16LNK 遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)主控模塊 第 4 章 花樣噴泉設(shè)計(jì)方案 花樣噴泉的模型 噴泉模型是一種以用戶(hù)需求為動(dòng)力，以對(duì)象為驅(qū)動(dòng)的模型，主要用于采用對(duì)象技術(shù)的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。該模型認(rèn)為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程自下而上周期的各階段是相 互迭代和無(wú)間隙的特性。軟件的某個(gè)部分常常被重復(fù)工作多次，相關(guān)對(duì)象在每次迭代中隨之加入漸進(jìn)的軟件成分。無(wú)間隙指在各項(xiàng)活動(dòng)之間無(wú)明顯邊界，如分析和設(shè)計(jì)活動(dòng)之間沒(méi)有明顯的界限，由于對(duì)象概念的引入，表達(dá)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等活動(dòng)只用對(duì)象類(lèi)和關(guān)系，從而可以較為容易地實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的迭代和無(wú)間隙，使其開(kāi)發(fā)自然地包括復(fù)用。 噴泉模型不像 瀑布模 型 那樣，需要分析活動(dòng)結(jié)束后才開(kāi)始設(shè)計(jì)活動(dòng)，設(shè)計(jì)活動(dòng)結(jié)束后才開(kāi)始編碼活動(dòng)。該模型的各個(gè)階段沒(méi)有明顯的界限，開(kāi)發(fā)人員可以同步進(jìn)行開(kāi)發(fā)。其優(yōu)點(diǎn)是可以提高軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)效率，節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，適應(yīng)于面向 對(duì)象的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。由于噴泉模型在各個(gè)開(kāi)發(fā)階段是重疊的，因此在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要大量的開(kāi)發(fā)人員，因此不利于項(xiàng)目的管理。此外這種模型要求嚴(yán)格管理文檔，使得審核的難度加大，尤其是面對(duì)可能隨時(shí)加入各種信息、需求與資料的情況。 某廣場(chǎng)的花式噴泉示意圖如圖 所示 。 07 電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 花樣噴泉示意圖 花樣控制要求 花樣控制的幾種模式 (1) 按下啟動(dòng)按鈕，噴泉控制裝置開(kāi)始工作；按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。 (2) 噴泉的工作方式由花樣選擇開(kāi)關(guān)和單周期健續(xù)開(kāi)關(guān)決定。 (3) 當(dāng)單周期／連續(xù)開(kāi)關(guān) 在單周期位置時(shí)，噴泉只能按照花樣選擇開(kāi)關(guān)設(shè)定的方式 ，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。 (4) 花樣選擇開(kāi)關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣，現(xiàn)考慮兩種噴水花樣。 各種模式的動(dòng)作狀態(tài) 花樣選擇開(kāi)關(guān)在位置 1 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后， 4 號(hào)噴頭噴水，延時(shí) 2S 后， 3 號(hào)噴頭噴水，再延時(shí) 2S 后， 2 號(hào)噴頭噴水，又延時(shí) 2S 后， 1 號(hào)噴頭噴水。 18S 后，如果是單周期工作方式，則停下來(lái)；如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 花樣選擇開(kāi)關(guān)在位置 2 時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后， 1 號(hào)噴頭噴水，延時(shí) 2S 后， 2 號(hào)噴頭噴水，再延時(shí) 2S 后， 3 號(hào)噴頭噴水．又延 時(shí) 2S 后， 4 號(hào)噴頭噴水。 30S 后，如果是單周期工作方式，則停下來(lái)；如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下去。 謝春仁： PLC 控制花樣噴泉 第 18 頁(yè) 共 22 頁(yè) 第 5 章 PLC 花樣 噴泉 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 硬件設(shè)計(jì) PLC 的選擇 依據(jù)花樣噴泉的控制要求、實(shí)際控制需求以及輸入，輸出變量特點(diǎn)，選用日本三菱的 FX2N 系列繼電器輸出型的 PLC，可滿(mǎn)足上述控制要求。 采用 P L C 控制的優(yōu)點(diǎn) ： （ 1） PLC 主機(jī)的輸入、輸出電源相互獨(dú)立， 避免了電源問(wèn)的干擾，同時(shí)輸入、 輸出采用光電隔離， 提高了抗干擾能力。 （ 2） PLC 采用密封 、防塵、 抗震的外殼封裝，可適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。 （ 3） PLC 的內(nèi)部采用“監(jiān)視器”的電路，保證 CPU 可靠、 穩(wěn)定地工作。 （ 4） PLC 的輸入、輸出接口較多， 便于多路多點(diǎn)控制。而且采用模塊式結(jié)構(gòu)，便于用戶(hù)檢修和更換模塊。 PLC 的輸入輸出分配 PLC 控制系統(tǒng) I／ O 分配表、外部接線圖如表 圖 所示。 07 電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 PLC 外部接線 PLC 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 采用順序功能流程圖 (SFC)設(shè)計(jì)方法 順 序功 能圖，是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形。順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，而是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言，可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和在不同的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。順序功能圖是設(shè)計(jì)順序控制程序的有力工具。步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、有向連線和動(dòng)作說(shuō)明是構(gòu)成順序功能圖的基本要素。轉(zhuǎn)移條件滿(mǎn)足時(shí)，代表下一步序的狀態(tài)位置位，同時(shí)當(dāng)前步序的狀態(tài)位復(fù)位。 順序功能圖和梯形圖分別如圖 和圖 所示。 謝春仁： PLC 控制花樣噴泉 第 20 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 花樣噴泉順序功能流程圖程序 07 電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 22 頁(yè) 圖 花樣噴泉梯形圖程序 設(shè)計(jì)方案 ① 根據(jù)花樣選擇開(kāi)關(guān)的位置信號(hào)，采用跳轉(zhuǎn)指令編程。 ②在每一個(gè)跳轉(zhuǎn)程序段內(nèi)，采用定時(shí)器指令實(shí)現(xiàn)順序控制。 設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題及實(shí)現(xiàn) 為了使該系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行，用輔助繼電器 MIO0 和 MIO1 作為中間過(guò)渡，在啟動(dòng)M1 步時(shí)，將啟動(dòng)條件 XO 換為 M100 的常開(kāi)觸點(diǎn)，在啟動(dòng) M6 步時(shí)，將啟動(dòng)條件 XO 換為MIO1 的常開(kāi)觸點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)。又為了使系統(tǒng)能夠單周期／連續(xù)兩種工作方式，讓 MIO0常開(kāi)觸點(diǎn)和 X6 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為 MIO0 的啟動(dòng)條件 (花樣 1)，將 M101 的常開(kāi)觸點(diǎn)和X6 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為 MIO1 啟動(dòng)條件 (花樣 2)。當(dāng) x6 斷開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)單周期運(yùn)行； X6閉合時(shí)，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)花樣選擇置于開(kāi)關(guān)位置 1 時(shí)， x1 變?yōu)椤?ON”，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令 cJ P2，執(zhí)行花樣 1 程序，同時(shí) x2 常閉閉合，跳過(guò)花樣 2 程序，從而使兩種工作方式不能同時(shí)進(jìn)行。 謝春仁： PLC 控制花樣噴泉 第 22 頁(yè) 共 22 頁(yè) 第 6 章 結(jié)束語(yǔ) 在噴泉控制系統(tǒng)中，也有采用單片機(jī)控制的，它以可控硅作 為功率開(kāi)關(guān)元件，由于可控硅承受過(guò)電壓、過(guò)電流的能力較差， 因而運(yùn)行的可靠性不高，但采用 PLC能有效地解決這一問(wèn)題。在工業(yè)控制中， PLC 作為工業(yè)控制裝置已得到廣泛的應(yīng)用。它具有 體積小、重量輕、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有很強(qiáng)的自診斷功 能，能迅速方便地檢測(cè)出故障，縮短檢修時(shí)間，因而，它能確保控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，只是成本稍高。 參考文獻(xiàn)： [1] 日本三菱公司 . FX 系列 P LC 編程手冊(cè) [ Z] . 19991 [2] 穆亞輝， P L C 在深孔鉆組合機(jī)床中的應(yīng)用． 自動(dòng)化信息， [3] 孫振強(qiáng)主編， 可編程控制器原理及應(yīng)用教程． 北京： 清華大學(xué)出版社 ， 2021 [4] 楊東、 黃永紅 ， 交通紅綠燈 P L C 控制系統(tǒng)編程方法與技巧。微計(jì)算機(jī)信息。 [5] 郁漢琪 1 機(jī)床電氣及可編程控制器實(shí)驗(yàn)、 課 程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M] .北京 :電子工業(yè)出版社 ,20211 [6] 張進(jìn)秋、 陳永利．可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例 [ M]， 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2021 [7] 彭 瑜． P c 控制的新近進(jìn)展 [ J ]， 世界儀表與自動(dòng)化． 2021， 5(3)， 12— 20． 致謝： 在此首先感謝指導(dǎo)老師易銘老師的指導(dǎo)，使得我的論文能夠順利完成。 她為我們提供了設(shè)計(jì)題目的范圍，讓我們根據(jù)自己的愛(ài)好，選擇相關(guān)課題，然后給予我們幫助，讓我們?cè)谧畲蟮陌l(fā)揮自己的能力的前提下，幫助我們完成自己的設(shè)計(jì)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，易老師一直非 常負(fù)責(zé)，對(duì)我們的問(wèn)題耐心講解，并督促我們的進(jìn)度。易老師靈活的指導(dǎo)方式讓我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)在一種自由，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆諊鷥?nèi)進(jìn)行，使我們充分發(fā)揮自己的能力。 還要 感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)時(shí)的大力支持和悉心的指導(dǎo)，對(duì)我順利完成論文打下了堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。