【正文】 在此期間，指導(dǎo)老師給予了我很大的幫助，為我提供了不少設(shè)計建議和改進(jìn)思路，從而使我能順利的完成這次畢業(yè)設(shè)計，所以在此向她表示深深的謝意。本人所能做到的就是將設(shè)計基于PLC的壓力過程控制系統(tǒng)過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn)記錄下來，供繼續(xù)進(jìn)行這方面研究的讀者參考。在指導(dǎo)教師和同學(xué)們的幫助下，終于設(shè)計出了基于PLC的壓力過程控制系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)1. 馬國華. 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用, 清華大學(xué)出版社, 20012. 袁秀英. 組態(tài)控制技術(shù), 北京：電子工業(yè)出版社，2003.3. 廖常初. FX系列PLC編程及應(yīng)用, 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20044. 宋伯生. PLC編程理論利用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用集中監(jiān)測、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動控制、故障檢測等多方面功能，為壓力過程控制系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運行提供了保證。第六章 結(jié)論過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。現(xiàn)場干擾太大，盡量使用屏蔽線。確認(rèn)PLC的實際地址是否和串口基本屬性的地址一致，若不知道PLC的實際地址，則用編程軟件查看D8121的值。485擴(kuò)展模塊連接是否正常，電源指示燈是否點亮，RD數(shù)據(jù)接收燈是否點亮，若電源指示燈不亮或數(shù)據(jù)接收也不亮，則是模塊本身有問題。原因分析：由于在對“通信串口”進(jìn)行設(shè)置時，沒有正確設(shè)置PLC的實際地址，以至于軟件與PLC無法建立連接。工控機(jī)與數(shù)顯儀表的具體設(shè)置在MCGS 組態(tài)軟件的設(shè)備窗口中完成的。PLC的默認(rèn)設(shè)置是只支持RS232通信，所以要使用RS485通信協(xié)議，必須事先用RS232（即PLC的編程口）通信，設(shè)置寄存器PLC D8120寄存器，因此必須具有編程電纜一條。FX2N4DA單元的標(biāo)識碼是K3020，可編程控制器與特殊功能模塊交換任何數(shù)據(jù)之前，可以在程序中使用標(biāo)識碼來確定特殊功能模塊。（8）BFM29：錯誤信息：當(dāng)出現(xiàn)錯誤時，可以用FROM指令從這里讀出錯誤的信息。（7）BFM21：禁止調(diào)整I/O特性：設(shè)置BFM21為2，會禁止用戶對I/O特性的疏忽性調(diào)整。寫入數(shù)據(jù)的單位是mV或者uA，數(shù)據(jù)寫入后BFM8和9作相應(yīng)的設(shè)置。H O O O O O=0：保持輸出 CH4 CH3 CH2 CH1 O=1：復(fù)位到偏移值除了上述功能外，緩沖存儲器可以調(diào)整FX2N4D的I/O特性，并且將FX2N4DA的狀態(tài)報告給可編程控制器BFM說明8（E）CH1，CH2的偏移/增益設(shè)定命令，初始值H00009（E）CH3，CH4的偏移/增益設(shè)定命令，初始值H0000W10偏移數(shù)據(jù)CH1*1單位：mV或uA初始偏移值：0初始增益值+5，000模式011增益數(shù)據(jù)CH1*212偏移數(shù)據(jù)CH2*113增益數(shù)據(jù)CH2*214偏移數(shù)據(jù)CH3*115增益數(shù)據(jù)CH3*216偏移數(shù)據(jù)CH4*117增益數(shù)據(jù)CH4*218，19保留W20（E）初始化，初始值=021E禁止調(diào)整I/O特性（初始值：1）22，28保留29錯誤狀態(tài)30K3020識別碼31保留（4）BFM8，9：偏移/增益設(shè)置命令：在在BFM8或9相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)位中寫入1，以改變通道CH1到CH4的偏移和增益值，只有此命令輸出后，當(dāng)前值才會有效。（3）BFM5：數(shù)據(jù)保持模式：當(dāng)可編程控制器處于停止（STOP）模式，RUN模式下的最后輸出值將被保持。從右到左分別表示各個通道的輸出模式，第一位數(shù)字是通道1的命令，第二位數(shù)字則是通道2的命令，以此類推。3．緩沖存儲器（BFM）的分配BFM內(nèi)容W0E輸出模式選擇，出廠設(shè)置H000012345E數(shù)據(jù)保持模式，出廠設(shè)置H00006，7保留（1）BFM0輸出模式選擇：BFM0的值使每個通道的模擬輸出在電壓輸出和電流輸出之間切換。（6）也可以使用可編程控制器24VDC服務(wù)電源。25V）。（2）在輸出電纜的幅載短使用單點接地（3級接地：不大于100歐姆）。這8個點可以分配成輸入或輸出，F(xiàn)X2N4DA消耗FX2N主單元或有源擴(kuò)展單元5V電源槽的30mA電流。FX2N4DA最大分辨率是12位（2）基于輸入/輸出的電壓電流選擇通過用戶配線完成，可選用的模擬值范圍是10V到10VDC（分辨率5mV）,或者0到20mA（分辨率20uA），可被每個通道分別選擇。5）BFM23和24種的增益和偏移量的單位是mV或uA，由于單元的分辨率，實際的響應(yīng)將以5mV或20uA為最小刻度。3）BFM23和24的增益和偏移量杯傳送到指定輸入通道的增益與偏移的穩(wěn)定寄存器，帶調(diào)整的輸入通道可以由BFM22適當(dāng)?shù)模ㄔ鲆嫫疲┪粊碇付ā?）如果BFM21的（b1,b0）設(shè)為（1，0），增益和偏移的調(diào)整將被禁止，以防止操作者不正確的改動。第一位字符控制通道1，而第四個字如控制通道4。否則，將使用模塊里面以前保存的數(shù)值。1%177。10%，55mA（源于主單元的外部電源）數(shù)字電路5VDC，30mA（源于主單元的內(nèi)部電源）（3）性能指標(biāo)模擬輸入項目電壓輸入電流輸入電壓或電流輸入的選擇基于對輸入端子的選擇，一次可同時使用4個輸入點模擬輸入范圍DC10到10V（輸入阻抗：200千歐）DC20到20mA（輸入阻抗：250歐）數(shù)字輸出12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果以16位二進(jìn)制補(bǔ)碼方式儲存。可行的話，在主單元使用3級接地。（4）如果存在電氣干擾，請連接FG的外殼地端和FX2N4AD的接地端。這8個點可以分配成輸入或輸出。并且/或者4到20mA，20到20mA(分辨率：20uA)。FX2N4AD最大分辨率是12位。特殊功能I/O模塊的類型有：模擬量輸入、輸出處理模塊、高速處理模塊、定位控制模塊、PID模塊、數(shù)字控制模塊、聯(lián)網(wǎng)通信模塊、多參數(shù)輸入模塊、溫度傳感器輸入模塊、語言輸出模塊等等。由于體積小，很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。4 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。把控制輸出值，即D191中的值存入PLC的D0寄存器中，并且把這些數(shù)據(jù)移入特殊功能模塊的1數(shù)據(jù)寄存器中。由PID指令格式可得D140和D190中的內(nèi)容為設(shè)定值D141和D142中的內(nèi)容為測量值D143和D173中的內(nèi)容為采樣時間，此處測量時間為100msD144和D174中的內(nèi)容為動作方向，此處設(shè)定為ON即啟動PID自整定D145和D175中的內(nèi)容為濾波常數(shù)，此處設(shè)定為5D146和D176中的內(nèi)容為比例增益(Kp)，此處設(shè)定為3000D147和D177中的內(nèi)容為積分時間（TI），此處設(shè)定為100＊100msD149和D179中的內(nèi)容為微分增益（KO），此處設(shè)定為0D150和D180中的內(nèi)容為微分時間（TD），此處設(shè)定為0ms數(shù)據(jù)處理：對兩個輸入端口的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行PID控制，將D141～D142中的測量值分別和D140～D190中的設(shè)定值進(jìn)行比較，將輸出值分別存入D190～D191中。 控制程序的編寫1．程序流程圖打開FX2N特殊功能模塊模塊是否打開數(shù)據(jù)輸入PID控制數(shù)據(jù)輸出結(jié)束開始控制閥動作 程序編制流程圖其中，打開特殊功能模塊、數(shù)據(jù)輸入、PID控制以及數(shù)據(jù)輸出部分均由PLC控制2．程序梯形圖說明初始化程序：打開FX2N4AD特殊功能模塊，當(dāng)PLC沒有錯誤信息時將特殊功能模塊中K5~K6的內(nèi)容傳送到PLC的D141~D142中。自整定就是根據(jù)開始時容器壓力變化的情況自適應(yīng)地調(diào)整PID控制的主要參數(shù)(比例增益、微分時間、積分時間等)。三菱FX2N系列PLC提供了PID控制指令，且其參數(shù)設(shè)置靈活，使用方便。PID S1 S2 S3 S4PID控制在PLC中既可用PID硬件模塊實現(xiàn)，也可用軟件實現(xiàn)。TO m1 m2 [S.] n TO指令是將PLC內(nèi)由源數(shù)S指定的n個數(shù)據(jù)寫入編號為m1的特殊功能模塊中地址號為m2的n個連續(xù)緩沖數(shù)據(jù)寄存器中。比如,指令CMP K100 D10 M0就是指：若100〉D10種的值，則M0置1；若100=D10中的值，則M1置1；若100D10中的值，則M2置1FROM m1 m2 [D.] nFROM指令是從編號為m1的特殊功能模塊中讀取以m2為首址的連續(xù)n個數(shù)據(jù)緩沖寄存器的數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)一次存入PLC內(nèi)以元件D為首址的連續(xù)n個字元件中。該指令是將源數(shù)S1和S2進(jìn)行比較，結(jié)果由3個地址連續(xù)的目標(biāo)位元件的狀態(tài)來表示。由于程序中將PLC的D0—DD190—D193設(shè)置為和特殊功能模塊緩存器交換數(shù)據(jù)的寄存器，所以，在設(shè)置中添加D0—DD190—D193并且設(shè)置為讀寫寄存器（）。后一個或兩個字母表示數(shù)據(jù)類型，B表示二進(jìn)制數(shù)，D表示BCD碼，F(xiàn)表示浮點數(shù)，二進(jìn)制數(shù)中帶U表示無符號數(shù)，不帶U的表示有符號數(shù)。寄存器地址：這是一個數(shù)值型變量，他表示當(dāng)前要操作的寄存器地址，它的取值根據(jù)不同型號的PLC而有所不同。對輸出通道，在對應(yīng)值一列中，當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵按下時，對應(yīng)通道的輸出狀態(tài)為1，松開鼠標(biāo)左鍵時，輸出狀態(tài)為0。MCGS對PLC設(shè)備的調(diào)試分為讀和寫兩個部分：1． 如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是讀PLC通道，則在“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中顯示的是PLC中這些指定單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)；2． 如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是寫PLC通道，則