【正文】 此次設(shè)計(jì)是作者初次涉及MCGS組態(tài)軟件的應(yīng)用及設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)及論述過程中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，敬請各位老師和同學(xué)批評指正。算法及技巧, 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20055. 顧戰(zhàn)松 陳鐵年 可編程控制器原理與應(yīng)用，北京：國防工業(yè)出版社，20036. . Shinskey . PROCESS CONTROL SYSTEMS application, design, and tuning,7. NEW YORK. 20008. Norman S. Nise .Control Systems Engineering (Fourth Edition), NEW YORK .2004謝辭本文作者在初期準(zhǔn)備期間，認(rèn)真閱讀和參考了大量有關(guān)PLC以及MCGS的相關(guān)書籍，并將所學(xué)到的理論知識與相關(guān)開發(fā)軟件做了有機(jī)的結(jié)合。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容?；赑LC的壓力過程控制系統(tǒng)，利用了工控機(jī)組態(tài)軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗干擾能力強(qiáng)、適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點(diǎn),以及變頻器的調(diào)速性能，融合了較先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，具有可靠性高、維護(hù)容易等特點(diǎn)。通信不可靠（不穩(wěn)定）若通信狀態(tài)時(shí)而為0，時(shí)而為1，表示通信不可靠，原因可能有：通信距離太遠(yuǎn)，一般不超過50米。 常見故障分析檢查PLC是否上電。 工控機(jī)與PLC的通訊通過電纜來完成,它將FX2N的編程口與計(jì)算機(jī)的RS232口相連,具體設(shè)置是在下位機(jī)的編程環(huán)境(FX2N編程軟件)和MCGS 組態(tài)軟件的設(shè)備窗口中完成的。位名字位設(shè)為“1”時(shí)的狀態(tài)位設(shè)為“0”時(shí)的狀態(tài)b0錯(cuò)誤b1到b4任何一位為ON無錯(cuò)b1O/G錯(cuò)誤EEPROM中的偏移/增益數(shù)據(jù)不正?；蛘甙l(fā)生設(shè)置錯(cuò)誤偏移/增益數(shù)據(jù)正常b2電源錯(cuò)誤24VDC電源故障電源正常b3硬件錯(cuò)誤D/A轉(zhuǎn)換器故障或者其他硬件故障沒有硬件缺陷b10范圍錯(cuò)誤數(shù)字輸入或模擬輸出值超出指定范圍輸入或輸出值在規(guī)定范圍內(nèi)b12G/O調(diào)整禁止?fàn)顟B(tài)BFM21沒有設(shè)為“1”可調(diào)整狀態(tài)BFM21=1（9）BFM30：特殊功能模塊的識別碼，可用FROM指令讀取。（6）BFM20：初始化：當(dāng)K1寫入BFM20時(shí)，所有的值將被初始化成出廠設(shè)定。要復(fù)位這些值以使其成為偏移值，可將十六進(jìn)制設(shè)置值寫入BFM5中。采用4位十六進(jìn)制數(shù)的形式。（4）將FX2N4DA的接地端和可編程控制器的接地端連接在一起（5）將電壓輸出端子短路或者連接電流輸出負(fù)載道電壓輸出端子可能會損壞FX2N4DA。2．FX2N4DA安裝注意事項(xiàng)：（1）對于模擬輸出使用雙絞線屏蔽電纜，電纜應(yīng)遠(yuǎn)離電源線或者其他可能產(chǎn)生電氣干擾的電線。（4）狀態(tài)信息BFM29BFM29的位設(shè)備開ON關(guān)OFFb0:錯(cuò)誤b1b4中任何一個(gè)為ON如果b2到b4中任何一個(gè)為ON，所有通道的A/D轉(zhuǎn)換停止無錯(cuò)誤b1：偏移/增益錯(cuò)誤在EEPROM中的偏移/增益數(shù)據(jù)不正常或者調(diào)整錯(cuò)誤增益/偏移數(shù)據(jù)正常b2：電源故障24V DC電源故障電源正常b3：硬件錯(cuò)誤A/D轉(zhuǎn)換器或其它硬件故障硬件正常b10：數(shù)字范圍錯(cuò)誤數(shù)字輸出值小于2048或大于2047數(shù)字輸出值正常b11：平均采樣錯(cuò)誤平均采樣數(shù)不小于4097，或不大于0（使用缺省值8）平均正常（在1到4096之間）b12：偏移/增益調(diào)整禁止禁止BFM21的（b1,b0）設(shè)為（1，0）允許BFM21的（b1,b0）設(shè)為（1，0）（5）識別碼BFM30可以使用FROM指令讀出特殊功能模塊的識別號，F(xiàn)X2N4AD單元的識別號是K2010 FX2N4DA 模擬特殊模塊1．FX2N4DA的結(jié)構(gòu)：（1）FX2N4DA模擬特殊模塊有四個(gè)輸出通道，輸出通道接收數(shù)字信號并轉(zhuǎn)換成等價(jià)的模擬信號，這樣稱為D/A轉(zhuǎn)換。若需要改變增益和偏移，則（b1,b0）必須設(shè)為（0，1），缺省值是（0，1）。BFMb7b6b5b4b3b2b1b01619保留*20復(fù)位到缺省值和預(yù)設(shè)，缺省值=0*21禁止調(diào)整偏移、增益值、缺省值=（0，1）允許*22偏移、增益調(diào)整G4O4G3O3G2O2G1O1*23偏移值 缺省值=0*24增益值 缺省值=50002528保留29清除狀態(tài)30識別碼K201031禁用緩沖存儲器提供了利用軟件調(diào)整偏移和增益值得手段偏移（截距）：當(dāng)數(shù)字輸出為0時(shí)的模擬輸入值增益（斜率）：當(dāng)數(shù)字輸出為+1000時(shí)的模擬輸入值（） 增益和偏移（1）通道選擇通道的初始化由緩沖存儲器BFM0種的4位十六進(jìn)制數(shù)字HOOOO控制。2048~2047分辨率5mV20uA總體精度177。（5）連接FX2N4AD的接地端與主單元的接地端。（3）FX2N4AD和FX2N主單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2N4AD共有32個(gè)緩沖存儲器（每個(gè)16位）（4）FX2N4AD占用FX2N擴(kuò)展總線的8個(gè)點(diǎn)。 FX2N4AD模擬量轉(zhuǎn)換模塊1．FX2N4AD的結(jié)構(gòu)：（1）FX2N4AD模擬特殊模塊有四個(gè)輸入通道，輸入通道接收模擬信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這稱為A/D轉(zhuǎn)換。，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。第四章 硬件部分實(shí)現(xiàn) PLC特點(diǎn)1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。數(shù)據(jù)傳輸：對兩個(gè)輸入端口進(jìn)行設(shè)置，分別將兩個(gè)壓力罐的當(dāng)前壓力值傳入PLC的數(shù)據(jù)寄存器中，并且對PID控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。其中S1表示設(shè)定值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S2表示測量值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S4表示輸出值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S3～S3+6表示PID指令中控制參數(shù)設(shè)置所需的數(shù)據(jù)寄存器，其分配如下:S3 采樣時(shí)間(ms)S3+1動(dòng)作方向(ACT)S3+2 輸人濾波常數(shù)(a)S3+3 比例增益(Kp)S3+4 積分時(shí)間(TI) ( x 100ms)S3+5 微分增益(KO)S3+6 微分時(shí)間(TD )( x 10ms)為了得到最優(yōu)PID控制，系統(tǒng)運(yùn)行開始時(shí)設(shè)定S3+1(ACT)的第4位為ON，啟動(dòng)PID參數(shù)的自整定過程。比如，指令TO K2 K5 D10 K4就是指，當(dāng)該指令執(zhí)行時(shí)，就將D10～D13中的數(shù)據(jù)寫入編號為2的特殊功能模塊中地址編號為5～8的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中。S1和S2均為16位或32位二進(jìn)制數(shù)，最高位為符號位。 WUB16位 無符號二進(jìn)制WB16位 有符號二進(jìn)制WD16位 4位BCDDUB32位 無符號二進(jìn)制DB32位 有符號二進(jìn)制DD32位 8位BCDDF32位 浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)：這是一個(gè)數(shù)值型變量，它是用來存儲設(shè)備命令數(shù)據(jù)的MCGS變量，當(dāng)然，如果是寫設(shè)備命令，它也可以是一個(gè)常量。 設(shè)備調(diào)試時(shí)各個(gè)對象的屬性7．寄存器類型 寄存器名稱：這是一個(gè)字符型變量，他表示當(dāng)前要操作的寄存器，在這個(gè)驅(qū)動(dòng)中，它的取值可以是：X,Y,M,D。設(shè)備調(diào)試在構(gòu)件屬性窗口的“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中進(jìn)行，以檢查和測試本構(gòu)件和PLC的通訊連接工作是否工作，在進(jìn)行調(diào)試前，要先對通訊單元的各種跳線進(jìn)行設(shè)置，計(jì)算機(jī)和通訊單元之間的通訊線也要正確連接。選擇要對PLC中的那個(gè)繼電器區(qū)或寄存器區(qū)進(jìn)行操作即選擇通道類型,可以選擇是只讀，只寫，還是讀寫，軟件默認(rèn)狀態(tài)是只讀。當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)設(shè)備工作時(shí)，先把PLC中的數(shù)據(jù)讀回來，之后本設(shè)備會將變化的值往下寫，這種操作的目的是防止用戶PLC程序中有些通道的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)第一次啟動(dòng)，或計(jì)算機(jī)中途死機(jī)時(shí)不能復(fù)位。是否求校驗(yàn)：若在設(shè)置D8120中設(shè)置了有求校驗(yàn)和，這選擇求校驗(yàn)，默認(rèn)為不求校驗(yàn)。設(shè)備名稱：可根據(jù)需要來對設(shè)備進(jìn)行重新命名，但不能和設(shè)備窗口中已有的其它設(shè)備構(gòu)件同名。通用串口父設(shè)備是用來設(shè)置上位機(jī)與具體設(shè)備連接的通信參數(shù)和通信端口的。地址的設(shè)置可以用編程軟件，或使用本設(shè)備構(gòu)件來設(shè)置。2．系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置D8120=H0086表示9600，7，偶校驗(yàn)，1位停止位，無命令頭和命令尾，整個(gè)命令不加校驗(yàn)和，無協(xié)議的通信方式，F(xiàn)X系列PLC在掉電后D8120恢復(fù)成H0086，所以此時(shí)不能用RS485通信，必須用編程軟件或RS232設(shè)備驅(qū)動(dòng)更改D8120，使其設(shè)置成RS485通信方式。單絞線連接在單絞線連接時(shí) RS485/422 UNIT中SDA與RDA短接，SDB與RDB短接，RDA與RDB之間要接100歐姆左右的電阻。 PID控制 “PID控制”界面顯示了系統(tǒng)在進(jìn)行比例積分微分控制時(shí)當(dāng)前的PID值 MCGS軟件連接設(shè)置MCGS通過通訊模塊與三菱FX系列的PLC設(shè)備進(jìn)行通訊，MCGS通過上位機(jī)中的串行口設(shè)備和PLC上的通訊單元（通訊模塊）建立串行通訊連接，從而達(dá)到操作PLC設(shè)備的目的。流動(dòng)塊的動(dòng)作形象地展示了氣體在管道中和壓力罐中的流動(dòng)方式。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面．組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象 或結(jié)構(gòu)。 正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實(shí)現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件的通訊。充分利用windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)。完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通訊方式，包括電話通訊網(wǎng)，寬帶通訊網(wǎng)，ISDN通訊網(wǎng)，GPRS通訊網(wǎng)和無線通訊網(wǎng) (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)