【正文】 可達(dá)1KM，采用中繼時最遠(yuǎn)可達(dá)9KM。? 支持冗余總線系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性。?PROFIBUS 連接智能設(shè)備，減少了A/D 轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，提高了自動化系統(tǒng)的采集精度，為精確控制提供保障。PROFIBUS 的可靠性表現(xiàn)在以下幾個方面：?PROFIBUS 總線上的數(shù)據(jù)傳輸是完全基于數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)的，這樣可以大幅提高信號傳輸過程中的抗干擾能力。(2)可靠性PROFIBUS 現(xiàn)場總線已安裝運(yùn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)超過1000 萬個，大大高于其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)。目前國際知名的自動化系統(tǒng)制造商如：SIEMENS 基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1ABB、EMERSON 等和知名的儀表制造商如：SIEMENS 、EMERSON 等都可以提供豐富的支持PROFIBUS 的產(chǎn)品。 PROFIBUS 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1)開放性PROFIBUS 是一個完全開放的、與制造商無關(guān)的、無知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，全球有超過250 家公司可以生產(chǎn)超過2022 種支持PROFIBUS 的系統(tǒng)和設(shè)備。其主要目的是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將電廠各工藝段（例如DCS 系統(tǒng)、輔機(jī)程控系統(tǒng)等）的數(shù)據(jù)和信息（如過程數(shù)據(jù)、報警信息和設(shè)備狀態(tài)等）進(jìn)行匯總，從而集成企業(yè)的各種信息，實(shí)現(xiàn)與Inter 的連接，完成管理、決策和商務(wù)應(yīng)用的各種功能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)的通訊速率也在不斷提高，目前工業(yè)級的千兆以太網(wǎng)已經(jīng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域大量應(yīng)用。可以采用屏蔽雙絞線電纜，也可采用非屏蔽雙絞線電纜，可通過總線供電。PROFIBUSPA 是低速現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)，支持點(diǎn)對點(diǎn)連接、總線型、混合型、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PROFIBUSDP 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、星型和樹型，通訊介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線、光纖，也支持紅外傳輸，采用雙絞線時， 公里，最多可以采用9 個中繼器，最遠(yuǎn)通訊距離可達(dá)9 公里。PROFIBUSDP 是高速網(wǎng)絡(luò)，通訊速率達(dá)到12M 。現(xiàn)場控制層現(xiàn)場控制層由現(xiàn)場智能設(shè)備、現(xiàn)場智能儀表、遠(yuǎn)程I/O 和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。S7200PLC只能作為PROFIBUSDP從站，但是S7200PLC是可以獨(dú)立編程和完成控制的，又把PROFIBUSDP技術(shù)的應(yīng)用更擴(kuò)展一步。PROFIBUS基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)14DP的實(shí)時性遠(yuǎn)高于其他局域網(wǎng)，因而特別適用于工業(yè)現(xiàn)場。 PROFIBUS主要由PROFIBUSFMS、PROFIBUSPA和PROFIBUSDP等三部分組成，PROFIBUS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化等。2022年3月，PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)被批準(zhǔn)為國際 現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的組成部分（TYPEIII）。由這個聯(lián)合體開發(fā)的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)成為德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即DIN E 19245[2] PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)。它是用于支持現(xiàn)場裝置，實(shí)現(xiàn)傳感、變送、調(diào)節(jié)、控制、監(jiān)督以及各種裝置之間透明通信等功能的通信網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)內(nèi)設(shè)備間相互透明有序地傳遞信息是它的主要集成任務(wù)。與計(jì)算機(jī)的循環(huán)取指令和執(zhí)行指令的工作方式不同，循環(huán)掃描的工作方式執(zhí)行用戶程序只是其中的一步，而且指令的執(zhí)行結(jié)果并不立即傳送到輸出點(diǎn)，只是用它改變內(nèi)部的映像寄存器狀態(tài)，當(dāng)所有指令執(zhí)行完成后，同時對各輸出點(diǎn)刷新。若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描。在RUN模式下，還檢測用戶程序存儲器。即檢查是否有編程器、計(jì)算機(jī)等的通信請求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理，在這一階段完成數(shù)據(jù)通訊任務(wù)。執(zhí)行指令時從映像寄存器中讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，每條指令的執(zhí)行是對各數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果送到輸出映像寄存器中。輸入處理階段對個數(shù)字量輸入點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行輸入掃描，并將各掃描結(jié)果分別寫入對應(yīng)的映像寄存器中。例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32個I/O點(diǎn)基本單位，晶體管輸出，使用直流電源，24V直流輸出型。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。 FX系列PLC型號的說明FX系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F 、F1 、F2系列PLC產(chǎn)品。FX2N系列PLC基本單元有6種規(guī)格，分別為134680、128。（4）FX2N系列PLC可以使用較多的特殊功能模塊，如溫度傳感器輸入模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、脈沖輸出模塊、軸定位模塊、高速計(jì)數(shù)模塊和轉(zhuǎn)角檢測模塊等外部模塊，以適應(yīng)溫度控制和位置控制的應(yīng)用場合。PLC的編程元及用戶程序存儲器容量也比FXIN大大增加。與FXIN相比，在輸入/輸出擴(kuò)展功能上，F(xiàn)X2N系列主要增加了模擬量輸入/輸出模塊，而開關(guān)量的輸入/輸出擴(kuò)展模塊與FXIN系列基本相同?；谌釬X2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)11（2）FX2N系列采用了基本單元加擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式，基本單元本身具有固定I/O點(diǎn)，可以作為獨(dú)立的PLC使用。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。它兼容了FXIS/IN系列的全部功能。自20世紀(jì)70年代以來，電氣控制相繼出現(xiàn)了直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDS）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、智能機(jī)器人、集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等多項(xiàng)高技術(shù)，形成了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造生產(chǎn)管理的智能化生產(chǎn)的完整體系，將自動化生產(chǎn)技術(shù)推進(jìn)到更高的水平。PLC另一個突出的優(yōu)點(diǎn)是可靠性很高，平均無故障運(yùn)行時間可達(dá)10萬個小時以上，可以大大減少設(shè)備維修費(fèi)用和停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)隨時。根據(jù)這一設(shè)想，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年率先研制出第一臺可編程控制器（簡稱PLC），并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功。對復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)則采用計(jì)算機(jī)控制，由于這些控制裝置本身存在某些不足，因此均未能獲得廣泛應(yīng)用。大型生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，這種有觸點(diǎn)的電器工作頻率很低，在頻繁動基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)10作的情況下壽命較短，從而造成系統(tǒng)故障，使生產(chǎn)線的允許可靠性降低。從20世紀(jì)30年代開始，生產(chǎn)企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，采用機(jī)械化流水作業(yè)的生產(chǎn)方式，對不同類型的產(chǎn)品分別組成生產(chǎn)線。由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是機(jī)床和其他機(jī)械設(shè)備廣泛采用的基本電氣控制形式，也是學(xué)習(xí)先進(jìn)電氣控制的基礎(chǔ)。作為生產(chǎn)機(jī)械動力的電機(jī)拖動，已由最早的采用成組拖動方式至單獨(dú)拖動方式，至生產(chǎn)機(jī)械的不同運(yùn)動部件分別由不同的電機(jī)拖動的多電機(jī)拖動方式，發(fā)展到今天無論是自動化功能還是生產(chǎn)安全性方面都相當(dāng)完善的電氣自動化系統(tǒng)。．電氣控制技術(shù)發(fā)展概況電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的，從最早的手動控制到自動控制，從簡單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸點(diǎn)的硬接線控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為中心的存儲控制系統(tǒng)。隨著塑料制品行業(yè)的迅猛發(fā)展，對空壓機(jī)要求具有更高壓力，更大氣量才能使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量好，成本低。國內(nèi)對陸用空壓機(jī)的研究較晚，目前生產(chǎn)的空壓機(jī)也較少，且品種單一，主要為排氣量0.6m3/min以下，微型機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)而獲得的，一般為兩級壓縮、可靠性差，每年產(chǎn)量僅為1000臺左右。具體機(jī)器的型號、規(guī)格如表11所示；廠家名稱 紹爾公司 哈拉帕公司 田邊公司型號 WP80L WP100L W80 WHO VLHH64 VLHH64壓力(MPa) 排氣量(m3/min) 轉(zhuǎn)速(r/min)1170 1170 1450 1150 900 1200功率(kW) 13 16 173 162 15 22近10年來，空壓機(jī)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展動向?yàn)?提高氣閥等易損件的使用壽命，向全自動控制方向發(fā)展，設(shè)有啟動、停車、運(yùn)行的自控裝置和參數(shù)失常的保護(hù)措施，降低噪聲，配置壓縮空氣干燥凈化裝置，以提高壓縮空氣品質(zhì)。 （1）國外概況國外空壓機(jī)廠家對空壓機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行了多次脫胎換骨的技術(shù)創(chuàng)新，它們已經(jīng)生產(chǎn)出了具有高效率、高技術(shù)含量的滑片式、螺桿式以及離心式的空壓機(jī)。冷卻的效果愈好，散除熱量愈多，耗功就愈少、愈經(jīng)濟(jì)。由此可見，當(dāng)多變壓縮線偏近等溫壓縮線時，不僅省功，溫度也能降低；若偏近絕熱壓縮線，則不但費(fèi)功，溫度也會升高。絕熱壓縮圖形ABCDA的面積最大，所消耗壓縮功最多，壓縮終了的溫度也最高。實(shí)際生產(chǎn)中的壓縮機(jī)的工作過程大都屬于這種過程。它也是一種理想過程，實(shí)際上很難做到無絲毫的熱交換。2．絕熱壓縮過程 在壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量全部留在汽缸內(nèi)的空氣中，所消耗機(jī)械功全部用來增加空氣的內(nèi)能，結(jié)果使空氣的溫度升得很高。圖13 壓縮其他時的三種過程示功圖1．等溫壓縮過程 它能將與壓縮功相當(dāng)?shù)臒崃坑衫鋮s截止帶走，使缸內(nèi)空氣溫度保持不變（不因壓力增加而升高），故稱等溫壓縮過程。圖3為壓縮氣體時三種過程的示功圖。多變壓縮過程界于等溫和絕熱壓縮過程之間，等溫和絕熱壓縮過程是多變壓縮過程的兩種特殊過程。消耗的大小，則與除去壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量（即冷卻）密切相關(guān)。通常規(guī)定，活塞對空氣所做的功（即空氣吸收熱量）為正值；空氣對活塞所做的功（即空氣放出熱量）為負(fù)值。還有一部分傳給汽缸，使其溫度升高；尚有少部分熱量則通過汽缸壁傳到大氣中。h）。功的符號為W，單位為 J或Kw。在理論示功圖中，以AB、BC、CD 、和DA 線為界的ABCDA圖形的面積，表示完成一個工作過程所消耗的功，也就是推動活塞所必需的理論是、壓縮功；其面積愈小，則將空氣壓縮到所需壓力時消耗的理論功就愈少。當(dāng)活塞移動大汽缸外止點(diǎn)時，排氣過程便結(jié)束，此時，壓縮機(jī)的曲軸正好旋轉(zhuǎn)一周而完成一個工作循環(huán)。在示功圖中用一段平行于V周，并相距為 P2的直線段CD（稱為排氣線）表示。當(dāng)缸內(nèi)空氣的壓力升高到稍大于排氣管中空氣的壓力P2時。當(dāng)活塞按 b方向向左移動時，缸內(nèi)I的容積縮小，同時進(jìn)氣閥關(guān)閉，空氣開始被壓縮，并隨著活塞的左移，壓力逐漸升高。當(dāng)活塞2按a方向向右移動時，汽缸I內(nèi)的容積增大，壓力稍低于進(jìn)氣管中空氣壓基于三菱FX2N_PLC的空壓站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)5力為P1，則活塞由外止點(diǎn)移至內(nèi)止點(diǎn)時所進(jìn)行的吸氣過程，在示功圖中，可用一段平行于V軸、并相距為P1的直線AB來表示。圖12 單級單作用式壓縮機(jī)的汽缸示意圖及理論示功圖1——汽缸 2——活塞 3——近氣閥 4——排氣閥在分析這種活塞式壓縮機(jī)的理論工作過程前，必須做如下假設(shè)：汽缸中沒有余隙容積，被壓縮氣體能全部排出汽缸；進(jìn)、排氣管中氣體狀態(tài)相同（即無阻力、無氣流脈動、無熱交換）；氣閥啟閉及時，氣體無阻力損失；壓縮容積絕對密封、無任何泄露；氣體壓縮過程中，不論有無熱交換，其過程指數(shù)為定值。因此，在所述空壓機(jī)的工作原理時，是離不開示功圖的。二．理論示功圖空壓機(jī)是通過消耗機(jī)械功來達(dá)到壓縮與輸送空氣的目的?；钊拿恳淮瓮鶑?fù)稱為一個工作循環(huán)，即一個工作過程，活塞每往復(fù)一次所經(jīng)過的距離稱為行程。由此可見，雙作用式空壓機(jī)的活塞在缸內(nèi)往復(fù)一次（曲軸正好旋轉(zhuǎn)了一周），便完成兩次吸氣、壓縮和排氣過程。(2)．雙作用空壓機(jī)的工作過程當(dāng)活塞2（圖B）向右邊移動時，空氣頂開左邊進(jìn)氣閥3被吸入汽缸內(nèi)，同時，在缸內(nèi)右腔中的空氣被壓縮；待排氣閥4打開后，便把壓縮空氣由汽缸的右腔內(nèi)排到排氣管中。當(dāng)壓力稍高于排氣管中空氣壓力時，缸內(nèi)空氣便頂開排氣閥而排入排氣管中，并繼續(xù)排出到活塞移至左邊末端（該端點(diǎn)稱為外止點(diǎn)，又可以稱為前止點(diǎn)或上止點(diǎn)）為止。當(dāng)活塞繼續(xù)向左移動，缸內(nèi)容積縮小，空氣體積也隨之縮小，壓力不斷提高。由于進(jìn)氣閥的止逆作用，是缸內(nèi)空氣不能倒流回進(jìn)氣管中。該端點(diǎn)稱為內(nèi)止點(diǎn)，根據(jù)汽缸排列形式的不同，又可稱為后止點(diǎn)或下止點(diǎn)。即曲軸旋轉(zhuǎn)一周能完成兩個工作過程。即曲軸旋轉(zhuǎn)一周只完成一個工作過程?；钊谄變?nèi)一次往復(fù)的全過程分為吸氣、壓縮和排氣三個過程，和稱為一個工作過程。為填補(bǔ)這一空白，提高我國塑料等工業(yè)整體質(zhì)量水平，我們設(shè)計(jì)一種性能好、可靠性高的活塞式空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。按照GB4976——85標(biāo)準(zhǔn)，空氣壓縮機(jī)可以分為以下幾類：圖 10 壓縮機(jī)分類活塞式空壓機(jī)是一種技術(shù)含量高，關(guān)鍵件加工困難的新型機(jī)器，廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、石油化工、電力等國民經(jīng)濟(jì)各部門。空氣壓縮機(jī)既是為滿足動力或工藝上不同要求而生產(chǎn)壓縮空氣的機(jī)械，同時又是要由原動機(jī)驅(qū)動而大量消耗動力的機(jī)械。使用壓縮空氣的機(jī)械，雖然利用率較低，噪聲也較大，但它不產(chǎn)生火花、不怕超負(fù)荷，無觸電危險，特別能適應(yīng)溫度大、粉塵多、高溫、易燃、易爆等特殊、惡劣環(huán)境及沖擊性和負(fù)荷變化大的場合，具有使用其他動力（電力、熱力等）的機(jī)械所不能具有的許多優(yōu)點(diǎn)。目錄第一章 概述 .......................................1 .........................................................1 .....................................1 .....................................2 .........................................8．電氣控制技術(shù)發(fā)展概況 .............................................9 ...............................................10 FX系列PLC型號的說明 ..........................................11 FX2N系列的工作原理 ..............