【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我 最 誠摯的謝意 ! 河北能源職業(yè)技術學院 50 第 八 章 參考文獻 廖常初 .可編程控制器應用技術（第三版） ， 重慶：重慶大學出版社、 1998 廖常初 .PLC 梯形圖程序的設計方法與技巧 ， 電工技術、 19981999 廖常初 周林 .PLC 的功能指令 ， 電工技術、 19992021 張立 .PLC 應用開發(fā)技術與工程實踐， 北京：人民郵電出版社、 何衍慶 .常用 PLC 應用手冊 ， 北京：電子工業(yè)出版社， 三 菱 電 機 .FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC 編程手冊 .2021. 王曉軍等 .可編程控制器原理及應用，北京：化學工業(yè)出版社， 鄒金曹 .可編程控制器及其系統(tǒng)，重慶：重慶大學出版社， 張進秋等 .可編程控制器及應用實例，北京：機械工業(yè)出版社 。 感謝河北能源職業(yè)技術學 院，感謝您給我這個結識這么多好老師好同學的機會，感謝您對我的栽培，今日我以能源為榮，明日能源以我為傲。 時光如梭 ， 還記得三年前我們懷著夢想踏進緣分天空，這幾年來我們共享快樂，共度難關，我們已成無血緣關系的家人，可天下無不散之宴席，但請不要悲傷，天涯若比鄰，我愿將心與明月隨君開啟下一段征程。而 您 開朗的個性和寬容的態(tài)度， 尤其是您課上如父母課下如朋友的態(tài)度使我頗為感動。 河北能源職業(yè)技術學院 49 第七章 結束語 感謝我的導師 趙金洪老師 ， 您 嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣； 您 循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 圖 611脫水的梯形圖 河北能源職業(yè)技術學院 48 洗衣大循環(huán) 3次后，開始洗完報警過程， 3s 后停止報警，這樣整個洗衣過程結束。因為判斷水排空是否在排水完畢后，所以要用到排水完畢輔助繼電器。水排空后停止排水。 圖 68進水的梯形圖 河北能源職業(yè)技術學院 45 進水到設定水位 2s 后，開始洗衣，先正轉 20s，然后再反轉 20s，這樣循環(huán) 5次后進入排水過程。 圖 67 輔助繼電器 的梯形圖 河北能源職業(yè)技術學院 44 正常情況下，按下啟動按扭或者 脫水完畢，而且洗衣大循環(huán)未到 3次時，開始進水，當水位到設定水位后停止 進水，等待 2s后進入洗衣過程。具體的輸出分配如表 66所示。 表 65輸入地址分配 輸入地址 對應的外圍設備 X000 啟動按扭 X001 停止按扭 X002 水位選擇開關（高水位） X003 水位選擇開關（中水位） X004 水位選擇開關（低水位） X005 手動排水開關 X006 自動排水開關 X007 高水位浮球開關 X010 中水位浮球開關 X011 低水位浮球開關 X012 水排空浮球開關 河北能源職業(yè)技術學院 42 這個控制系統(tǒng)需要控制的外部設備有進水電磁閥、排水電磁閥、洗滌電動機、脫水桶、報警器共 5個設備。 全自動洗衣機控制系統(tǒng) PLC程序 這個控制系統(tǒng)的輸入有啟動按扭、停止按扭、水位選擇開關（高水位、中水位、低水位）、手動排水開關、自動排水開關、高水位浮球開關、低水位浮球開關、水排空浮球開關共 11 個輸入點。 河北能源職業(yè)技術學院 40 圖 64 整個控制系統(tǒng)的順序功能圖 河北能源職業(yè)技術學院 41 、安裝和調試 將 各個輸入 /輸出端子和實際控制系統(tǒng)中的按扭、所需控制設備正確連接，完成硬件的安裝。 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計和調試 編程軟件 編程軟件采用三菱公司為其生產的 PLC而設計的編程軟件 GXDeveloper。 CPU 模塊采用三菱公司的 FX2N32MR001模塊，它控制著整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地運行。 FX2N E2PROM16C P U 模 塊 圖 63 PLC框架配置圖 由于 CPU 模塊有 16 點數字量輸入，有 16點數字量輸出，所以不再需要輸入 /輸出模塊。 全自動洗衣機 控制系統(tǒng)的 PLC 選型和資源配置 控制系統(tǒng)構成圖 展開系統(tǒng)圖如圖 62所 河北能源職業(yè)技術學院 38 脫水桶洗滌電動機電磁排水閥電磁進水閥水位檢測設備（高 中 低）水位選擇（高 中 低 ）手動脫水開關 手動排水開水停止按扭啟動按扭 圖 62全自動洗衣機控制系統(tǒng)圖 框架配置圖 全自動洗衣機控制采用三菱公司 FX2N系列 PLC。 1) 正常運行 “正常運行”方式具體控制要求如下： ⑴ 將水位通過水位選擇開關設在合適的位置（高、中、低），按下“啟動” 按扭，開始進水，達到設定的水位（高、中、低）后，停止進水； ⑵ 進水停止 2s 后開始洗衣； ⑶ 洗衣時，正轉 20s，停 2s，然后反轉 20s，停 2s； ⑷ 如此循環(huán)共 5次，總共 220s 后開始排水，排空后脫水 30s； ⑸ 然后再進水，重復（ 1）～（ 4）步，如此循環(huán)共三次； ⑹ 洗衣過程完成，報警 3s 并自動停機。進水時，電磁進水閥打開，將水河北能源職業(yè)技術學院 37 注入；排水時，電磁排水閥打開，將水排出；洗衣時，洗滌電動機啟動；脫水時，脫水桶啟動。 自動洗 衣機的進水、洗衣、排水和脫水是通過水位開關、電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現自動控制的。在半自動洗衣機中，著四個過程分別用相應的按鈕開關來控制。模塊之間通過 專用的擴展電纜進行連接。 ⑶ 擴展模塊 由于 CPU 模塊本身的 I/O 點非常有限、而且先模擬量 I/O點，所以有時需要數字量 I/O 模塊、模擬量 I/O 模塊等一些特殊功能模塊。 CPU 主要負責程序的運 行等工作；模塊的電源不僅向 CPU供電，還要滿足與 CPU 模塊相連的其他模塊的用電需求；該模塊本身自帶一定數量的開關量 I/O 點，如果能夠滿足控制要求，則可以不再需要開關量模塊。PROM FXEPROM4 可擴展到 16000 步 EPROM FX2N PLC的硬件系統(tǒng)構成 FX2N PLC的硬件系統(tǒng)構成 FX2N是模塊化的 PLC，它主要由 CPU 模塊、特殊適配器、擴展 I/O模塊和特殊河北能源職業(yè)技術學院 35 功能擴展模塊構成。PROM FX E178。PROM FX E178。 表 53 三菱公司 FX2N存儲器產品 型號 容量 存儲器類型 FXRAM8 可擴展到 16000 步 RAM FX E178。它分為輸入數據存儲區(qū)、輸出數據存儲區(qū)、內部輔助數據存儲區(qū)等。 ⑶ 數據存儲區(qū)。用戶程序存儲區(qū)容量是可編程控制器重要的性能指標。用戶程序存放在RAM 中，為防止電源掉電后程序的丟失，通常需安裝鋰電池，用于電源掉電時 對 RAM中用戶程序存儲區(qū)供電。 ⑵ 用戶程序存儲區(qū)。該存儲區(qū)是生產廠商直接存放的永久存儲的程序和指令。 ⑴ 系統(tǒng)程序存儲區(qū)。采用電容存儲寫入的內容，由于電容要放電，因此，為維持寫入的內容不丟失，必須對它進河北能源職業(yè)技術學院 34 行重復讀出和寫入的操作，及它需要刷新電路配合使用。它用鋰電池作為后備電源，停電后可保存數據長達 3～ 5年。 ⑴ 靜態(tài)隨機讀寫存儲器 SRAM（ Static Random Access Memory） 。數據存儲器存儲可編程控制器運行過程中產生的各種數據，由于這些數據是不斷變化的，所以用隨機讀寫存儲器 RAM來存儲。在可編程控制器中，隨機讀寫存儲器用做用戶程序存儲器和數據存儲器。閃存必須經各種接口與其他設備通信，如采用 USB、 PCMCIA 等。按晶體管設計架構可分為本體（ Cell）和操作（ Operation）型。按結構可分為 AND、 NAND、 NOR 和 DiNOR型等，常用的 NAND型雖然傳輸速度慢，但因采用頁傳輸或塊傳輸，適合大數據連續(xù)傳輸。閃存表示信息的存儲像閃電一樣，能在極短時間內完成。除具有內存可擦、可寫、可編程的優(yōu)點外，還 具有寫入的數據在斷電后不丟失的優(yōu)點。 ⑸ 閃存（ Flash Memory)。 ⑷ 電擦除可編程只讀存儲器 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。 ⑶ 可擦除可編程只讀存儲器 EPROM（ Erasable Programmable Read Only 河北能源職業(yè)技術學院 33 Memory)。 ⑵ 可編程只讀存儲器 PROM(Programmable Read Only Memory)。 它又稱為掩膜只讀存儲器。 只讀存儲器 ROM 按編程方式可分為下列幾種。PROM 最為常用。它包括只讀存儲器 ROM 和隨機讀 /寫存儲器 RAM。 CPU 模塊面板有一些指示燈 ,其作用分別如下： PWR PLC電源指示 RUN PLC運行指示 BATT 電池電量不足時燈亮 COMM PLC 之間通信、與上位機之間通信，以及與編程器通信時燈亮 I/O I/O模塊發(fā)生異常時燈亮 ERROR CPU 出錯時燈亮 不同的可編程控制器 CPU 模塊的指示燈的數量不同，指示功能也不同，以上只是對一些常用的指示燈做簡單的介紹。 ⑵ STOP 方式 將 CPU 面板上的鑰匙開關轉到 STOP 位置，則強制性地進入 STOP 方式，全部河北能源職業(yè)技術學院 32 OFF。如果程序上有錯誤，則不實行 RUN。三菱 FX2N CPU 的方式切換開關屬于這一種。 三菱 FX2N 包括多種型號的 CPU，它們的主要性能指標除了在外形尺寸和本機自帶 I/O 點數有些不同外，其它性能基本相同，如表 51 所示。可編程控制器采用掃描工作方式，通常不具有中斷處理功能。除了 CPU 與內存、輸入 /輸出、外設進行數據交換的接口外， CPU 與其他智能設備的通信接口和通信聯網功能也日益受到用戶的重視。除能提供符合 IEC 611313標準編程語言的指令外，一些可編程控制器制造商還提供一些重要的功能塊，如 PID 功能塊、模糊控制功能塊等。 ⑵ 指令種類和功能：指令種類的多少和指令功能的強弱反映可編程控制器的性能。工作速度越快，執(zhí)行用戶程序的時間越短，系統(tǒng)掃描周期也越短。 3)性能評估 對 CPU 模塊的性能可從下列方面進行評估。它采用雙極型工藝，處理速度極快，一般比 MOS 型微處理器要快一個數量級，位片寬度有 2 位、 4位、 8位等，但可通過位片的“級聯”組成任意位字長的處理器，它采用微程序設計，指令系統(tǒng)可被重新定義，靈活性強，采用流水線作業(yè)，執(zhí)行速度快。有些單片機還包含一些特殊功能單元，如模 /數轉換、數 /模轉換、串行通信接口等，擴展了應用 范圍。它河北能源職業(yè)技術學院 30 的邏輯處理功能強，有數字運算和使用方便的通信接口，便于通信處理，具有高集成度、高可靠性、高功能、高運算速度和低成本等特點。 ⑵ 單片機。可編程控制器大多采用 8～ 16 位的通用微處理器，如 Z80A、 808 M680 808M68000 等。 2）類型 可編程控制器的常用微處理器有三種類型： ⑴ 通用微處理器。 ⑹ 根據運算處理的結果，更新輸出寄存器和有關標志位的狀態(tài)，經輸出部件實現輸出控制、報表打印、數據存儲和通信等。 ⑷ 系統(tǒng)運行后，按掃描方式逐條讀取用戶程序指令。 ⑵ 接收從編程器輸入的用戶程序和數據，并存儲在用戶程序存儲區(qū)。微處理器通過它實現與各個單元之間的可靠信息交換和最佳的時序配合。 微處理器是可編程控制器的運算控制中心，用于實現邏輯運算、數字運算，協調控制系統(tǒng)內部各部分的工作，完成系統(tǒng)程序和應用程序所賦予的各種任務。 CPU模塊還可以進行自我診斷，即當電源、存儲器、輸入 /輸出端子、通信等出故障時，它可以給出相應的指示或做出相應的動作。 CPU 模塊控制著整個 PLC 控制系統(tǒng)的有序運行?？删幊炭刂破鞯闹醒胩幚韱卧c一般計算機中的中央處理器的概念有所不同，它不僅包括 CPU 芯片，還包括外圍芯片、總線接口和有關控制 電路。由于本次畢業(yè)設計應用的是三菱系統(tǒng)，因此，只介紹三菱 FX2N的相關知識。 河北能源職業(yè)技術學院 27 開始設計 控制要求分析 確定 I/O 設備 選擇合適的 PLC