【正文】 緊湊型 PLC，能為業(yè)界領(lǐng)先的輸送分散控制等 提 供高附加值機器控制；它還具有通過 各種高級內(nèi)裝板進行升級的能力，大程序容量和存儲器單元，以 Windows環(huán)境下高效的軟件開發(fā)能力。歐姆龍 PLC也能用于包裝系統(tǒng)，并支持 HACCP（寄生脈沖分析 關(guān)鍵控制點 ）過程處理標準。 歐姆龍 PLC不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時可以靈活擴展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動性方面可與 WLAN媲美。 其 可以很平順的在線觀賞 DVD影片，它所提供的 14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺提供保證。最新的電力線標準 HomePlug AV 傳輸速度已經(jīng)達到了 200Mbps；為了 確保 QoS， HomePlug AV采用了時分多路訪問（ TDMA）與帶有沖突檢測機能的載體偵聽多路訪問（ CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體 。 無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。雖然無線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對于高層建筑來說，其必需布設(shè) N多個 AP 才能滿足需求，而且同樣不能避免信號盲區(qū)的存在。而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。終端用戶只需要插上電力貓，就可以實現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，節(jié)約了 資源。無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時也節(jié)省了人力。相對傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴展性和可管理性更強。 PLC作為利用電力線組網(wǎng)的一種接入 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 11 技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò) “最后一公里 ”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體，使得 PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號，就立即可享受 ~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語音、視頻，以及電力于一體的 “四網(wǎng)合一 ”。 隨著以工業(yè) PC為核心的自動控制集成系統(tǒng)技術(shù)的日趨完善和工程技術(shù)人員的使用組態(tài)軟件水平的不斷提高，用戶對組態(tài)軟件的要求已不像過去那樣主要側(cè)重于畫面，而是要考慮一些實質(zhì)性的應(yīng)用功能，如軟件 PLC，先進過程控制策略等。軟 PLC產(chǎn)品是基于 PC機開放結(jié)構(gòu)的控制裝置，它具有硬 PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟件技術(shù)可將標準的工業(yè) PC轉(zhuǎn)換成全功能的 PLC過程控制器。軟 PLC綜合了計算機和 PLC的開關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)學運算、數(shù)值處理、通信網(wǎng)絡(luò)等功能，通過一個多任務(wù)控制內(nèi)核，提供了強 大的指令集、快速而準確的掃描周期、可靠的操作和可連接各種 I/O系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)的開放式結(jié)構(gòu)。 自制簡易三菱 PLC 自制的三菱 PLC是三菱 FX1N系列 PLC，該 CPU采用進口工業(yè)級 32位處理器，此功能強大、速度運算快、性能穩(wěn)定，能在監(jiān)視中寫入，更加方便調(diào)試使用。該 PLC輸入 12點、輸出 8點，共計 20點。運用 USBCOM線與電腦進行通訊，與原裝三菱 PLC相同的讀取、寫入方式。由 24V DC供電，供電設(shè)備方便獲取、容易尋找。最大內(nèi)存 8000步，能夠滿足大多數(shù)學習、實驗之用。 本控制器采用 ST 最新的 32位 ARM芯片 STM32F103C8 ，和其他 STM32開發(fā)板相比，本控制器由于設(shè)計貼近工業(yè)實際應(yīng)用，舍去了一般實際使用中用不到的功能，象數(shù)碼管、指示燈驅(qū)動，紅外遙控， CAN總線（如果會用到 CAN，一般也是用專門的 CAN控制器）等，對 IO輸入， NPN輸出等功能則加強。可直接用于產(chǎn)品開發(fā)試制或中小型項目中使用，可長時間穩(wěn)定連續(xù)運行。 上排端口：輸入 AC AC為 24v輸入口，可以接 AC1820V左右電壓（接入電壓不要超過 24VAC,整流之后電壓過高容易燒壞板子電源）或者 DC24V電壓 (DC輸入的時候接 AC AC口沒 有正負極隨意接 )，交直流通用。 OUT 為內(nèi)部整流輸出正極 (也可以當輸入口用，接 24vdc正極 )。 gnd為內(nèi)部負極， X口需接此點導(dǎo)通。下排端口：輸出如果是 MR繼電器，繼電器 y口和左邊相鄰的 COM為一組?！埃碧柌唤印］敵鋈绻?MT 晶體管，每個 需接正極 24v ，“－”接負極電壓， Y口低電平有效（平時是高電壓，導(dǎo)通時候是低電壓，驅(qū)動負載的方法是負載一邊接正極＋ ，另一邊接到 Y口上） .RS485為空，不接。 A B為 485通信口。 9針串口為下載口 2 3 5 腳對應(yīng)電腦 2 3 5腳就能下載 ， usb也一樣?？梢院陀|摸屏或者文本屏通信， PLC選擇 FX，波特率 9600，數(shù)據(jù)位 7，停止位 1，校驗位偶，插上即可通信。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 12 比較總結(jié) 綜上所述，西門子 PLC具有高穩(wěn)定性 、 體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能 強等特點，但其價格較為昂貴，編程方式較為繁瑣；三菱 PLC運算快、功能完整、靈活性好、控制能力強，價格較為適中；歐姆龍 PLC主要用于通訊、運算與處理能力強，但其性能不及西門子和三菱同等產(chǎn)品。 所以，綜合看來，對于此種過程控制應(yīng)選用三菱 PLC，主要因為其功能強、靈活性好且價格適中。 三菱 PLC程序及其實現(xiàn) 在本次設(shè)計中，其動作控制是由自制的簡易三菱 PLC來實現(xiàn)的，編程軟件是 GX Developer。 機器動作控制順序 根據(jù)環(huán)保型壓入式噴砂機的動作順序進行 PLC控制的電氣化改造。 其 控制順序：按下系統(tǒng)啟動按鈕，系統(tǒng)啟動 → 除塵風機開啟，空壓機工作 → 氣壓傳感器實時檢測氣壓大小，達到規(guī)定 氣壓 ，則可進行下步工作；反之，則不能 → 壓力傳感器檢測工件到達托盤，停 1秒 → 軌道電機正轉(zhuǎn)進倉，倉門電機正轉(zhuǎn)倉門打開 → 倉門電機反轉(zhuǎn)倉門關(guān)閉，進倉光電傳感器檢測托盤到達預(yù)定位置 → 停 2秒 → 托盤順時針轉(zhuǎn)動，噴槍電磁閥開啟開始噴砂，噴砂 5秒 → 托盤停止轉(zhuǎn)動，噴槍電磁閥關(guān)閉停止噴砂 → 倉門電機正轉(zhuǎn)倉門打開，軌道電機反轉(zhuǎn)出倉 → 出倉光電傳感器檢測托盤出倉到底預(yù)定位置，倉門電機反轉(zhuǎn)倉門關(guān)閉 → 取走工件。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 13 PLC 控制 I/O 點 根據(jù)噴砂機動作所控制輸入輸出，其 PLC I/O點如下表： 輸入 I 輸出 O 系統(tǒng)啟動 X0 空壓機 Y0 氣壓傳感器 X1 除塵風機 Y1 壓力傳感 器 X2 噴槍電磁閥 Y2 光電傳感器（進倉） X3 軌道電機正轉(zhuǎn) Y3 光電傳感器（出倉） X4 軌道電機反轉(zhuǎn) Y4 限位開關(guān)（倉門開啟） X5 倉門電機正轉(zhuǎn) Y5 限位開關(guān)（倉門關(guān)閉） X6 倉門電機反轉(zhuǎn) Y6 急停 X7 托盤電機 Y7 PLC 過程控制程序 PLC過程 控制程序： LD X0 OR Y1 ANI M9 OUT Y1 LD X0 OR M0 OR M2 ANI M1 ANI M9 OUT M0 LD M0 OUT Y0 LD X1 OUT M1 LD X2 OUT M2 LD X3 OR M10 ANI M11 ANI M9 OUT T0 K10 OUT M10 LD T0 OUT M11 LD T0 OR M6 ANI M9 LDI M14 OUT Y5 ANI M3 OUT Y3 OUT M6 LD X6 OUT M14 LD X4 OR M12 ANI M9 ANI M13 OUT M3 OUT T1 K20 OUT M12 ANI M15 OUT Y6 LD T1 OUT M13 LD T1 OR M7 ANI M9 ANI M4 OUT Y2 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 14 OUT Y7 OUT T2 K50 OUT M7 LD T2 OR M8 ANI M9 ANI M14 OUT Y5 AND Y5 OUT Y6 ANI M5 OUT M4 OUT Y4 OUT M8 LD X7 OUT M15 LD M15 OUT Y5 LD X5 OUT M5 LD X10 OUT M9 END 控制程序錄入 PLC 在三菱 PLC編程軟件 GX Developer中對所編程序進行燒寫錄入，過程如下： 首先，在傳輸配置中，設(shè)置與計算機相連的 PLC端口，使用的是 RS232串口 其次，編寫好程序，在“在線”菜單項里點擊“ PLC寫入” ，在“文件選擇”中點擊“參數(shù) +程序”，我們應(yīng)該將參數(shù)和程序一起錄入 PLC中，點擊“是”，執(zhí)行程序?qū)懭? 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 15 靜等程序的自動寫入，完成后，即出現(xiàn)下圖所示 點擊“確定”，這樣程序就寫入了 PLC中了。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 27 頁 第 頁 16 第四章 MCGS組態(tài)設(shè)計 MCGS 是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構(gòu)造和生成 上位機監(jiān)控系統(tǒng) 的 組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制 。 MCGS 組態(tài)與觸摸屏相結(jié)合實現(xiàn)了 PLC無開關(guān)按鈕控制，依賴手指觸控，方便人員操作和維修人員維修。