皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文[共17頁]

《皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文[共17頁]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文[共17頁]（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、華 東 交 通 大 學(xué) P LC課程設(shè)計(jì) 成績 課 題：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 20101310010319 姓 名： 章宏宇 學(xué) 院： 軌道交通學(xué)院 專 業(yè)： 車輛工程 班 級： 車輛工程2010級3班 指導(dǎo)教師： 蔣益平 設(shè)計(jì)日期： 2013年12月10日 任務(wù)書 （一）課題 皮帶運(yùn)輸機(jī)傳輸系統(tǒng)模擬

2、控制 （二）設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）設(shè)計(jì)皮帶運(yùn)輸機(jī)傳輸系統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)的硬件電路（主電路硬件接線設(shè)計(jì)和PLC外部連線圖）和軟件程序； 2）PLC程序編制與調(diào)試； 3）皮帶運(yùn)輸機(jī)傳輸系統(tǒng)模擬控制系 統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的綜合調(diào)試,皮帶運(yùn)輸機(jī)傳輸模型 如右圖所示； 4） 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告； 5)完成課程設(shè)計(jì)答辯。 （三） 基本要求 1、起動(dòng)時(shí)M4 → M3→ M2→ M1 （分別間隔5s） 停止時(shí)M1→ M2→ M3→ M4 （分別間隔5s） 2、當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí),該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止,而其后的皮帶機(jī)則待料運(yùn)完后才停止。例如：M

3、2出故障,M2和M1立即停止,經(jīng)5s延時(shí)后,M3停,再經(jīng)過5s,M4停。 3. 設(shè)置故障調(diào)試模擬開關(guān)。 4. 設(shè)置急停按鈕SB3,按下急停按鈕SB3 所有電機(jī)立即停止。 （四）課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫作要求 1）課程設(shè)計(jì)報(bào)告由封面,設(shè)計(jì)任務(wù)書,目錄,摘要,正文,參考文獻(xiàn),附錄等部分組成。 2）封面可自行設(shè)計(jì),應(yīng)包括課程設(shè)計(jì)名稱及設(shè)計(jì)題目,專業(yè),班級,姓名,指導(dǎo)老師,設(shè)計(jì)日期等內(nèi)容。 3）正文是設(shè)計(jì)報(bào)告的核心部分。應(yīng)包括以下的內(nèi)容：a.概述所作課題的意義,本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能；b硬件電路設(shè)計(jì)及描述；c軟件設(shè)計(jì)流程圖及描述；d.源程序代碼（要有注釋）；e.體會(huì)及建議等

4、。 摘 要 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則 針對中小型皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)采用繼電器控制存在可靠性差、勞動(dòng)力強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的問題,開發(fā)一種基于PLC的皮帶運(yùn)輸機(jī)控制裝置。本控制系統(tǒng)選用CPM2A系列PLC作為控制器。在硬件電路設(shè)計(jì)中,完成PLC選型及外部低壓電器的選用,設(shè)計(jì)了硬件接線

5、圖,提出了接線要求,使之具有控制和保護(hù)作用。在軟件設(shè)計(jì)中,給出了程序流程圖,并設(shè)計(jì)出梯形圖程序。將硬件和軟件有機(jī)結(jié)合,使控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠,打到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。 關(guān)鍵詞：皮帶運(yùn)輸機(jī) PLC 集中控制 目錄 1 前言 1 1.1設(shè)計(jì)的目的和意義 1 1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀 1 1.3交流調(diào)速的發(fā)展概況 2 1.4 方案的確定 2 1.5主要任務(wù) 3 2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成 4 2.1基本原理 4 2.2概述 4 2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 5 2.2.

6、2 變頻器 6 2.2.3 PLC控制器 9 2.2.4 其余部件 11 3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13 3.1 控制系統(tǒng)軟件的功能 13 3.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo) 13 3.3 PLC程序設(shè)計(jì) 13 3.3.1 PLC編程器 13 3.3.2 MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件 15 3.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件 15 3.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用 16 3.3.5設(shè)置編輯文件的路徑 17 3.3.6編輯文件的正確進(jìn)入及存取 17 3.3.7文件程序編輯 18 3.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù) 19 3.3.9 FX

7、GP與PLC之間的程序傳送 20 3.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試 21 3.3.11退出系統(tǒng) 22 3.4 I/O地址分配如下表3-1 22 4 結(jié)論 32 5 致謝 33 6參考文獻(xiàn) 34 附錄 35 梯形圖 35 1 前言 1.1設(shè)計(jì)的目的和意義 冶金、煤礦、化工、機(jī)械、鋼鐵、建材、食品等工業(yè)生產(chǎn)中,需要廣泛使用皮帶運(yùn)輸機(jī),它為企業(yè)的生產(chǎn)承擔(dān)了絕大多數(shù)散料運(yùn)輸任務(wù)。 可編程控制器(PLC)是以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ),綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC采用的控制系統(tǒng)或設(shè)備具有可靠性高,控制易于

8、實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈括, 能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場模擬調(diào)試,編程簡單,安裝方便,較好的抗干擾能力,被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱之一,正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。 利用PLC可以使皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制狀態(tài),并且使皮帶運(yùn)輸機(jī)具有完善的控制特性及簡易的操作、基本免維護(hù)的工作量,達(dá)到一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠且運(yùn)行效率高的狀況, 其獨(dú)特的易于使用性、可靠性和靈活性越來越受到廣大工程技術(shù)人員的青睞。對于港口、廠區(qū)廣泛使用的皮帶運(yùn)輸機(jī),應(yīng)用PLC控制,可以使皮帶機(jī)生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。通過PLC進(jìn)行控制提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率,為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。 1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的

9、現(xiàn)狀 電氣傳動(dòng)技術(shù)以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置---電動(dòng)機(jī)為控制對象,以微電子裝置為核心,以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu),在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下完成電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng),控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或反復(fù)運(yùn)動(dòng)。 因電機(jī)的種類的不同,我們可以將分為直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。自19世紀(jì)80年代起至19世紀(jì)末,工業(yè)上傳動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)一直被直流電機(jī)壟斷,到了19世紀(jì)末,出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡單且堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電機(jī)以后,交流電機(jī)才在不調(diào)速的領(lǐng)域代替了直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。 對生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制,在初級階段是由人工進(jìn)行的。工作人員憑自己的感官或借助于儀表等來

10、監(jiān)視生產(chǎn)過程,用頭腦做出判斷決策,并視情況進(jìn)行必要的控制。在高級階段,這種監(jiān)視、判斷決策和控制由機(jī)器承擔(dān),按照人們的意志自動(dòng)完成,這是閉環(huán)自動(dòng)控制。 1.3交流調(diào)速的發(fā)展概況 交流變頻調(diào)速的優(yōu)越性早在20年代就已被人們所認(rèn)識(shí),但受到器件的限制,未能推廣。50年代初,中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用晶閘管調(diào)壓調(diào)速;大中型繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用晶閘管靜止型電氣串級調(diào)速系統(tǒng)。70年代發(fā)展起來的變頻調(diào)速,比上述兩種調(diào)速方式效率更高,性能更好。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過三個(gè)階段: （1）異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)； （2）串級調(diào)速系統(tǒng)； （3）變頻調(diào)速系統(tǒng)。 80年代中期隨著第三代電力半導(dǎo)體器件如:門極可關(guān)

11、斷晶閘管GTO、絕緣柵雙極晶體管IGBT的相繼出現(xiàn),交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展。日、美、德、英等在結(jié)合現(xiàn)代微處理器控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,推出了一系列的變頻器,且不斷進(jìn)行更新?lián)Q代.這些高精度、多功能、智能化的變頻器將調(diào)速效率提高到了前所未有的水平。 1.4 方案的確定 隨著工業(yè)水平的發(fā)展,人們對皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制程度要求越來越高,一般的自動(dòng)控制方案有繼電器控制、單片機(jī)控制、PLC控制等。但是用復(fù)雜的繼電器控制的,存在可靠性差、可塑性差、接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等一系列缺點(diǎn),并且為了在日益激烈的競爭中提高市場競爭力,采用PLC的改造勢在必行；有的也采用單片機(jī)作為控制單

12、元,但是單片機(jī)開發(fā)周期較長,抗干擾性差,可靠性低、靈活性差,選用PLC作為控制單元是較為合適的方案。本文提出了利用變頻器和PLC控制單元的伺服系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)的見解與方法,給出了控制系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。 我認(rèn)為本系統(tǒng)采用PLC軟件控制它具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高； (2) 模塊化組合結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活； (3) 編程語言簡單易學(xué),便于掌握能進(jìn)行在線修改； (4) 柔性好體積小,維護(hù)方便。 1.5主要任務(wù) 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng),主要分變頻器、PLC、主令控制器、三相異步電動(dòng)機(jī)等四部分構(gòu)成。在本文中,主要對其各個(gè)組成部分進(jìn)行的介紹,并作出PLC

13、運(yùn)行控制程序,使其符合該系統(tǒng)的控制要求。 2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成 2.1基本原理 采用礦用防爆本質(zhì)安全型交流變頻器進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速控制,在皮帶機(jī)運(yùn)行過程中,通過安裝在傳送帶上的轉(zhuǎn)速傳感器測定皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速,再反饋到PLC,經(jīng)過程序運(yùn)行處理后,再提供指令通斷信號(hào)給變頻器,調(diào)節(jié)電機(jī)工作的電源電壓和頻率。當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速傳感器將信號(hào)傳送到PLC,再進(jìn)行程序運(yùn)行對其進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。 2.2概述 從圖2.1可看出,當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí),采用的是和PLC配合使用。變頻器利用內(nèi)部繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性

14、的元器件(如晶體管)與PLC連接。PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”,負(fù)責(zé)接收外部信號(hào)(主令控制器、變頻器、轉(zhuǎn)速傳感器、限位等),經(jīng)過程序運(yùn)行處理后,再提供指令通斷信號(hào)(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔數(shù)等)給變頻器和其它動(dòng)作單元,由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度(頻率)。整個(gè)系統(tǒng)接線見圖2.3。 圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 為生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)選用電動(dòng)機(jī),主要內(nèi)容包括確定電動(dòng)機(jī)的種類、電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率等。選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則如下： （1）電動(dòng)機(jī)在工作過程中,其額定功率應(yīng)得到充分利用。要求溫升接近但不超過規(guī)定的允許數(shù)值。 （2）電動(dòng)機(jī)

15、應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的有關(guān)機(jī)械特性的要求。保證一定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,有一定的轉(zhuǎn)速范圍及具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能。 （3）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的安裝要求和適應(yīng)周圍的工作環(huán)境。例如防止灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部,或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械工作的,由于生產(chǎn)機(jī)械種類繁多,工藝要求不一,作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)分類也很多。按電流種類分,有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),交流電動(dòng)機(jī)又有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。 為了合理選用電動(dòng)機(jī)的種類,應(yīng)同時(shí)考慮兩個(gè)方面的問題：一是電動(dòng)機(jī)的性能,例如機(jī)械特性、啟動(dòng)性能和調(diào)速性能等；二是要知道生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),要使所選電動(dòng)機(jī)的性能滿足生

16、產(chǎn)機(jī)械的工藝要求,具體從以下幾個(gè)方面考慮： （1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性； （2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能； （3）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能； （4）電動(dòng)機(jī)的電源； （5）電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性； 最后著重強(qiáng)調(diào)的是綜合的觀點(diǎn)：一方面是以上的內(nèi)容在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)必須都考慮到都能得到滿足；另一方面能滿足以上條件的電動(dòng)機(jī)可能不是一種類型,還應(yīng)綜合其他情況,例如節(jié)能、貨源、技術(shù)情況等。 綜上所述,經(jīng)過綜合考慮本系統(tǒng)采用YBSS-220型電機(jī),是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。 表1 YBSS-220隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)： 功 率 kW 額定電 壓 V 滿載轉(zhuǎn)速r/min 滿載電 流 A 滿載

17、效 率 % 功率因 數(shù)cos 額定電 流 額定轉(zhuǎn) 矩 額定轉(zhuǎn) 矩 絕緣 等級 220 660 1140 1480 154.2267.2 93.5 0.88 6.0 2.3 2.2 F、H 2.2.2 變頻器 1.構(gòu)成 包括主控制電路、信號(hào)檢測電路、門極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分,是變頻器的核心部分?？刂齐娐返膬?yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣?？刂齐娐返闹饕饔檬峭瓿蓪δ孀兤鏖_關(guān)控制、對整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能。 AC 整流器 逆變器 控制電路 DC 控制電路 運(yùn)行指令 AC

18、 圖2.2變頻器的結(jié)構(gòu)圖 2.變頻器容量的選用 變頻器容量的選用由很多因素決定,例如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等,其中,最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。 驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)。對于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列三項(xiàng)計(jì)算公式,即 滿足負(fù)載輸出（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)容量（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)電流（A） 式中 ——變頻器容量,單位為kVA； ——負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率,單位為kW； ——電

19、動(dòng)機(jī)額定電壓,單位為V； ——電動(dòng)機(jī)額定電流,單位為A； ——電動(dòng)機(jī)效率（通常為0.85）； ——電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（通常為0.75）； k——電流波形補(bǔ)償系數(shù)。 k是電流波形補(bǔ)償系數(shù),由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波,而是含有高次諧波的成分,其中電流應(yīng)有所增加。對于PWM控制方式的變頻器,k約為1.05－1.1。本系統(tǒng)采用安川CIMR—G5A4011型變頻器。 安川CIMR—G5A4011型變頻器,控制和保護(hù)功能相當(dāng)豐富,配有參數(shù)設(shè)置面板,可讀寫各種參數(shù),顯示屏可監(jiān)視變頻器的運(yùn)

20、行狀況,并能實(shí)現(xiàn)PID控制、DWELL控制、節(jié)能控制、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、高速滑差制動(dòng)、防止失速、瞬停電故障處理后平衡恢復(fù)、錯(cuò)誤診斷等一系列功能。變頻器的控制模式有無PG V／F控制、帶PG v／F控制、無PG矢量控制1、帶PG矢量控制、無PG矢量控制2共5種控制模式。變頻器運(yùn)行指令共有數(shù)字操作器、控制回路端子、MEMOBUS通信、選擇卡4種模式。此變頻器調(diào)速范圍寬,精度高,無級變速,高效率,高可靠性,保護(hù)功能完善,故障率低,特別適用于起重機(jī)械的電機(jī)控制。 G5系列的變頻器,運(yùn)用16段的頻率指令和一個(gè)點(diǎn)動(dòng)頻率指令,可以切換最多17段速的速度。根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行需要,在變頻器輸入端功能中

21、,運(yùn)用多段速指令1～3及點(diǎn)動(dòng)頻率選擇四個(gè)功能,實(shí)現(xiàn)6段速(零位+ 四檔+點(diǎn)動(dòng))運(yùn)行。端子多功能接點(diǎn)(指令)輸入和組合如表2所示。其外部端子見圖2.3（變頻器部分）。 注：虛線為未接端子 圖2.3系統(tǒng)接線圖 表2 端子多功能接點(diǎn)輸入 2.2.3 PLC控制器 1.PLC概述 可編程程序控制器(Programable controller )因?yàn)樵缙谥饕獞?yīng)用于開關(guān)量的控制,因此也稱為PLC(Programable Logic controller )即是可編程邏輯控制器?，F(xiàn)代的可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ),高

22、度集成的新型工業(yè)控制裝置,是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。 PLC自問世以來,經(jīng)過20年的發(fā)展,己經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。它之所以高速發(fā)展,除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外,還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。 2. 典型的PLC控制功能有以下幾點(diǎn): （1）順序控制； （2）過程控制； （3）數(shù)據(jù)處理； （4）通信聯(lián)網(wǎng)和顯示打印。 3. PLC的基本組成與各部分的作用 PLC的類型繁多,功能和指令系統(tǒng)也不盡相同,但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異,通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主

23、要部分組成。 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.4所示： 圖2.4 硬件結(jié)構(gòu)圖 （1）.主機(jī) 主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心,它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作,將結(jié)果送到輸出端,并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類,一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器,主要存放系統(tǒng)管理和

24、監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序,系統(tǒng)程序已由廠家固定,用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。 （2）．輸入/輸出（I/O）接口 I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路,以減少電磁干擾,從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo),通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn),中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn),大型機(jī)將超過千點(diǎn)。 （3）．電源

25、 圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源,通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。 （4）．編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備,用于手持編程,用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視PLC的工作情況。除手持編程器外,還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接,并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。 （5）．輸入/輸出擴(kuò)展單元 I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。 （6）．外部設(shè)備接口 此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián),以完成相應(yīng)的操作。本系統(tǒng)采用三菱FX2N一128

26、MR一001型PLC。 三菱FX2N一128MR一001型PLC將一體式PLC和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)巧妙而完美的結(jié)合在一起,不僅方便了系統(tǒng)的擴(kuò)展,而且與用戶的實(shí)際需求也更為貼近,豐富的指令集,較好的調(diào)試和故障診斷功能,便捷的通訊,嚴(yán)格的口令保護(hù),靈活的中斷處理,高速計(jì)數(shù)等多項(xiàng)功能的組合,更使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中或是連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能,以滿足用戶的多種需求。外部端子接線見圖2.3(可編程控制器部分) 2.2.4 其余部件 1. A/D和D/A轉(zhuǎn)換部件 A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理： （1）模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的基本原理:輸入信號(hào)是現(xiàn)場物理參數(shù)(如溫度、壓力和流量等)經(jīng)傳感器檢測變成電信號(hào)(

27、弱信號(hào)),再經(jīng)過放大、濾波之后成為連續(xù)變化的波形。根據(jù)事先確定的頻率對波形采樣。 將每次的采樣值(如模擬電壓值)送給A/D變換器,則對應(yīng)每次采樣的電壓值轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)(H進(jìn)制數(shù)字)。 （2）將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為模擬量的原理:首先將數(shù)字信號(hào)并行輸入給D/A轉(zhuǎn)換器,經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)矩形波,經(jīng)過放大濾波之后即變成一個(gè)連續(xù)變化的模擬量輸出信號(hào)。 2. 轉(zhuǎn)度傳感器 它是一種將皮帶的運(yùn)行速度檢測出來,變成電脈沖信號(hào)輸送給保護(hù)裝置,使裝置能夠根據(jù)速度大小來確定運(yùn)行狀態(tài),可同時(shí)解決膠帶低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問題的智能傳感器。 將兩個(gè)磁缸分別裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)滾筒和皮帶托輥上,利用兩個(gè)霍爾傳感器將滾筒和

28、托輥的轉(zhuǎn)速分別傳送給PLC系統(tǒng),經(jīng)系統(tǒng)判斷,輸出、打滑、低速運(yùn)行、斷帶等數(shù)字信號(hào),經(jīng)控制器進(jìn)一步處理,達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。 3.急停開關(guān) 它是通過拉線來使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開關(guān)為雙向拉線式。當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí),急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故,任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán),使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作,發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路,保護(hù)系統(tǒng)安全。 3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 3.1 控制系統(tǒng)軟件的功能 控制系統(tǒng)軟件的功能和任務(wù)如下： （1）實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的軟啟動(dòng)； （2）能自動(dòng)或者手動(dòng)的對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速,控制系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)自

29、動(dòng)調(diào)節(jié)速度,平滑的無級調(diào)速特性； （3）能自動(dòng)檢測到系統(tǒng)是否過載,并自動(dòng)停止； （4）實(shí)現(xiàn)快速的起制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行； （5）并要求在不同轉(zhuǎn)速下工作時(shí),速度穩(wěn)定；系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),能克服負(fù)載的擾動(dòng)、電源電壓波動(dòng)等因素對系統(tǒng)的影響。 3.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo) 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下： （1）初始狀態(tài)：初始階段,電機(jī)定義為正轉(zhuǎn),并設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為一檔； （2）停止：當(dāng)需要停止的時(shí)候,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延時(shí)之后再停止； （3）故障停止：緊急情況下無條件下通過急停開關(guān)把電機(jī)停止。 3.3 PLC程序設(shè)計(jì) 3.3.1 PLC編程器 1.概述 編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備

30、,它一方面對PLC進(jìn)行編程,另一方面又能對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。FX系列PLC的編程設(shè)備可分為FX-20P-E簡易編程器,GP-80FX-E圖形編輯器,還可以用編輯軟件MELSEC-MEDOC在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。 FX-20P-E簡易編程器可以用于FX系列FX2、FX0、FXON、FX2C型PLC,也可以通過FX-20P-E-FKIT轉(zhuǎn)換器用于F1和F2系列PLC。 FX-20P-E和一般編程器一樣,有在線編程器和離線編程器兩種方式。在線編程也叫聯(lián)機(jī)編程。編程器和FX系列型PLC直接相聯(lián)。簡易編程器對PLC用戶程序存儲(chǔ)器直接操作。在寫入程序時(shí),若未在PLC內(nèi)裝上EEPROM卡盒時(shí),

31、程序就會(huì)寫入PLC內(nèi)部的RAM；若PLC裝有EEPROM卡盒時(shí),則程序就寫入該存儲(chǔ)器卡盒。離線編程方式,編制的程序先寫入編程器內(nèi)部的RAM中,在成批的傳送到PLC的存儲(chǔ)器,也可以在編程器和ROM寫入器之間進(jìn)行程序傳送。 2.簡易編程器 FX系列的簡易編程器也有很多種,功能也有差異,這里以有代表性的FX-20P-E簡易編程器為例,介紹其結(jié)構(gòu)、組成和編程操作。 （1）FX-20P-E的結(jié)構(gòu) FX-20P-E簡易編程器由液晶顯示屏、ROM寫入器接口、存儲(chǔ)器卡盒的接口及由功能鍵、指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵等鍵盤組成。 簡易編程器配有專用電纜與PLC主機(jī)連接。主機(jī)的系列不同,電纜型號(hào)也不同。還

32、有系統(tǒng)存儲(chǔ)器卡盒,用于存放系統(tǒng)軟件。其他如ROM寫入器模塊和PLC存儲(chǔ)器卡盒等為選用件。 （2）FX-20P-E的操作面板 先把鍵盤上各鍵的作用說明下： 功能鍵三個(gè)。RD/WR：讀出/寫入鍵；INS/DEL：插入/刪除鍵；MNT/TEST：監(jiān)視/測試鍵。三個(gè)功能鍵都是復(fù)用鍵,交替起作用,按第一次時(shí)選擇鍵左上方表示的功能,按第二次時(shí)則選擇右下方表示的功能。 執(zhí)行鍵GO：此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行、顯示畫面和檢索。 清除鍵CLEAR：如在按執(zhí)行鍵前按此鍵,則清除鍵入的數(shù)據(jù)。該鍵也可以用于清除顯示屏上的錯(cuò)誤信息或恢復(fù)原來的畫面。 其它鍵OTHER：在任何狀態(tài)下按此鍵,將顯示項(xiàng)目方式單菜單。

33、安裝ROM寫入模塊時(shí),在脫機(jī)方式項(xiàng)目單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。 輔助鍵HELP：顯示應(yīng)用命令一覽表。監(jiān)視時(shí),進(jìn)行十進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 空格鍵SP：在輸入時(shí),用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。 步序鍵STEP：設(shè)定步序號(hào)時(shí)按此鍵。 兩個(gè)光標(biāo)鍵↑、↓：用該鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符,指定已指定元件前一個(gè)或后一個(gè)地址號(hào)的元件,做行滾動(dòng)。 指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵：這些都是復(fù)用鍵。每個(gè)鍵的上面為指令符號(hào),下面為元件符號(hào)或者數(shù)字。上、下的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換,其中下面的元件符號(hào)Z/V、K/H、P/I又是交替起作用,反復(fù)按鍵時(shí),互相切換。指令鍵共有26個(gè),操作起來方便、直觀。 3.3.2 ME

34、LSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件 三菱FX2N、FX0N可編程序控制器的功能比較強(qiáng)大,可分為基本指令、步進(jìn)梯形指令、應(yīng)用指令。該可編程序控制器是由電源+CPU＋輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（RAM）的單元型可編程序控制器。其主機(jī)稱為基本單元,為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+I/O）”和“擴(kuò)展模塊（I/O）”,此外,還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。 3.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件 將存有MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件的軟盤插入軟驅(qū),在WINDOWS條件下起動(dòng)安裝進(jìn)入MELSEC-F/ FX系統(tǒng),選擇FXGP-WIN-C文件雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)如下界面方可進(jìn)入編程,

35、如圖3-1所示。 圖 3-1 3.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用 FXGP-WIN-C編程軟件的界面介紹見圖3-2。 圖 3-2 界面包含： a.當(dāng)前編程文件名,例如標(biāo)題欄中的文件名untit101 b.菜單: 文件（F）、 編輯（E）、 工具（T）、 PLC、 遙控（R）、監(jiān)控/測試（M）等等。 c.快捷功能鍵:保存、 打印、剪切、 轉(zhuǎn)換、元件名查、 指令查、觸點(diǎn)/線圈查、 刷新等等。 d.當(dāng)前編程工作區(qū):編輯用指令（梯形圖）形式表示的程序。 e.當(dāng)前編程方式:梯形圖。 f.狀態(tài)欄: 梯形圖。 g.快捷指令: F5常開、F

36、6常閉、F7輸入元件、 F8輸入指令等等。 h.功能圖: 常開、常閉、輸入元件、輸入指令等等。 菜單操作： FXGP-WIN-C（以下統(tǒng)一用簡稱FXGP）的各種操作主要靠菜單來選擇,當(dāng)文件處于編輯狀態(tài)時(shí),用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要選擇的菜單項(xiàng),如果該菜單項(xiàng)還有子菜單,鼠標(biāo)下移,根據(jù)要求選擇子菜單項(xiàng),如果該菜單項(xiàng)沒有下級子菜單,則該菜單項(xiàng)就是一個(gè)操作命令,單擊即執(zhí)行命令。 3.3.5設(shè)置編輯文件的路徑 首先應(yīng)該設(shè)置文件路徑,所有用戶文件都在該路徑下存取。假設(shè)D：\PLC*設(shè)置為文件存取路徑。 操作步驟： 首先打開Windows界面進(jìn)入“我的電腦”,選中D盤,新建一個(gè)文件夾,取名為[PLC1]確

37、認(rèn),然后進(jìn)入FXGP編程軟件。 3.3.6編輯文件的正確進(jìn)入及存取 正確路徑確定后,可以開始進(jìn)入編程﹑存取狀態(tài)。 1、 假設(shè)首次程序設(shè)計(jì)：首先打開FXGP編程軟件,點(diǎn)擊〈文件〉子菜單〈新文件〉或點(diǎn)擊常用工具欄 彈出[PLC類型設(shè)置]對話框,供選擇機(jī)型。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的為FXON、FX2N二種機(jī)型,實(shí)驗(yàn)使用時(shí),根據(jù)實(shí)際確定機(jī)型,若FX2N即選中FX2N,然后[確認(rèn)],就可馬上進(jìn)入編輯程序狀態(tài)。注意這時(shí)編程軟件會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)〈SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉文件名,在這個(gè)文件名下可編輯程序。 2、 文件完成編輯后進(jìn)行保存:點(diǎn)擊〈文件〉子菜單〈另存為〉,彈出[File

38、 Save As]對話框,在“文件名” 中能見到自動(dòng)生成的SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉 文件名,這是編輯文件用的通用名,在保存文件時(shí)可以使用,但我們建議一般不使用此類文件名,以避免出錯(cuò)。而在“文件名”框中輸入一個(gè)帶有（保存文件類型）特征的文件名。保存文件類型特征有三個(gè)： （1）Win Files(*.pmw)； （2）Dos Files(*.pmc)； （3）All Files(*.*)。 一般類型選第一種,例：先擦去自動(dòng)生成的“文件名”,然后在“文件名”框中輸入（ABC.pmw）、（555.pmw）、（新潮.pmw）等等。有了文件名,單擊“確定”鍵,彈出“另存

39、為”對話框,在“文件題頭名”框中輸入一個(gè)自己認(rèn)可的名字,單擊“確定”鍵,完成文件保存。 注：如果點(diǎn)擊工具欄中“保存”按鍵只是在同名下保存文件。 3、 打開已經(jīng)存在的文件:首先點(diǎn)擊編程軟件FXGP-WIN-C,在主菜單〈文件〉下選中〈打開〉彈出[File Open]對話框,選擇正確的驅(qū)動(dòng)器、文件類型和文件名,單擊“確定”鍵即可進(jìn)入以前編輯的程序。 3.3.7文件程序編輯 當(dāng)正確進(jìn)入FXGP編程系統(tǒng)后,文件程序的編輯可用二種編輯狀態(tài)形式： 1.指令表編輯 “指令表”編輯狀態(tài),可以用指令表形式編輯一般程序?！爸噶畋怼背绦蚓庉嫿Y(jié)束后,應(yīng)該進(jìn)行程序檢查,FXGP能提供自檢,單擊[選項(xiàng)]下拉子

40、菜單,選中[程序檢查]彈出[程序檢查]對話框,根據(jù)提示,可以檢查是否有語法錯(cuò)誤,電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。檢查無誤可以進(jìn)行下一步的操作〈傳送〉、〈運(yùn)行〉。 2.梯形圖編輯 梯形圖編輯狀態(tài),可以用梯形圖形式編輯程序。 “梯形圖”程序編輯結(jié)束后,應(yīng)該進(jìn)行程序檢查, FXGP能提供自檢,單擊[選項(xiàng)]下拉子菜單,選中[程序檢查]彈出[程序檢查]對話框,根據(jù)提示可以檢查是否有語法錯(cuò)誤,電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。進(jìn)行下一步<轉(zhuǎn)換>、<傳送>、<運(yùn)行>。 注意：“梯形圖”編輯程序必須經(jīng)過“轉(zhuǎn)換”成指令表格式才能被PLC認(rèn)可運(yùn)行。但有時(shí)輸入的梯形圖無法將其轉(zhuǎn)換為指令格式。 梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表格式的操作用鼠

41、標(biāo)點(diǎn)擊快捷功能鍵:轉(zhuǎn)換或者點(diǎn)擊工具欄的下拉菜單〈轉(zhuǎn)換〉,梯形圖和指令表編程比較：梯形圖編程比較簡單、明了,接近電路圖,所以一般PLC程序都用梯形圖來編輯,然后,轉(zhuǎn)換成指令表,下載運(yùn)行。 3.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù) 在FXGP中將程序編輯完成后和PLC通訊前,應(yīng)設(shè)置通訊口的參數(shù)。如果只是編輯程序,不和PLC通訊,可以不做此步。設(shè)置通訊口參數(shù),分二個(gè)步驟： 1、PLC串行口設(shè)置 點(diǎn)擊菜單“PLC”的子菜單“串行口設(shè)置（D8120）[e]”,彈出圖3-3對話框： 圖3-3 檢查是否一致,如果不對,馬上修正完[確認(rèn)]返回菜單做下一步。（注：串行口設(shè)置一般已由廠方設(shè)置完成

42、）。 2、PLC的端口設(shè)置 點(diǎn)擊菜單“PLC”的子菜單“端口設(shè)置[e]”彈出圖3-4對話框： 圖3-4 根據(jù)PLC與PC連接的端口號(hào),選擇COM1～COM4中的一個(gè),完成[確認(rèn)]返回菜單。注：PLC的端口設(shè)置也可以在編程前進(jìn)行。 3.3.9 FXGP與PLC之間的程序傳送 在FXGP中把程序編輯好之后,要把程序下傳到PLC中去。程序只有在PLC中才能運(yùn)行；也可以把PLC中的程序上傳到FXGP中來,在FXGP和PLC之間進(jìn)行程序傳送之前,應(yīng)該先用電纜連接好PC-FXGP和PLC。 1、把FXGP中的程序下傳到PLC中去 若FXGP中的程序用 指令表 編輯即可直接傳送

43、,如果用 梯形圖 編輯的則要求轉(zhuǎn)換成指令表才能傳送,因?yàn)镻LC只識(shí)別指令。 點(diǎn)擊菜單“PLC”的二級子菜單“傳送”→“寫出”：彈出對話框,有二個(gè)選擇〈所有范圍〉、〈范圍設(shè)置〉。 選擇：（1）所有范圍 即狀態(tài)欄中顯示的“程序步”（FX2N-8000、FX0N-2000）會(huì)全部寫入PLC,時(shí)間比較長。（此功能可以用來刷新PLC的內(nèi)存）； （2）范圍設(shè)置先確定“程序步”的“起始步”和“終止步”的步長,然后把確定的步長指令寫入PLC,時(shí)間相對比較短,程序步的長短都在狀態(tài)欄中明確顯示。(見圖3-5界面下方)。 在“狀態(tài)欄”會(huì)出現(xiàn)“程序步”（或“已用步”）寫入（或插入）FX2N等字符。選擇完[確

44、認(rèn)],如果這時(shí)PLC處于“RUN”狀態(tài),通訊不能進(jìn)行,屏幕會(huì)出現(xiàn)“PLC正在運(yùn)行,無法寫入”的文字說明提示,這時(shí)應(yīng)該先將PLC的“RUN 、STOP”的開關(guān)撥到“STOP”或點(diǎn)擊菜單“PLC”的[遙控運(yùn)行/停止[0] ]（遙控只能用于FX2N型PLC）,然后才能進(jìn)行通訊。進(jìn)入PLC程序?qū)懭脒^程,這時(shí)屏幕會(huì)出現(xiàn)閃爍著的“寫入Please wait a moment”等提示符。 “寫入結(jié)束” 后自動(dòng)“核對”,核對正確才能運(yùn)行。 注意這時(shí)的“核對”只是核對程序是否寫入了PLC,對電路的正確與否由PLC判定,與通訊無關(guān)。 若“通訊錯(cuò)誤” 提示符出現(xiàn),可能有兩個(gè)問題要檢查。 （1）在狀態(tài)檢查中看

45、“PLC類型”是否正確,例：運(yùn)行機(jī)型是FX2N, 但設(shè)置的是FXON,就要更改成FX2N。 （2）PLC的“端口設(shè)置”是否正確即COM口。排除了二個(gè)問題后,重新“寫入”直到“核對”完成表示程序已輸送到PLC中。 2、把PLC中的程序上傳到FXGP中 若要把PLC中的程序讀回FXGP,首先要設(shè)置好通訊端口,點(diǎn)擊“PLC”子菜單“讀入”彈出[PLC類型設(shè)置]對話框,選擇PLC類型,[確認(rèn)]讀入開始。結(jié)束后狀態(tài)欄中顯示程序步數(shù)。這時(shí)在FXGP中可以閱讀PLC中的運(yùn)行程序。 注意：FXGP和PLC之間的程序傳送,有可能原程序會(huì)被當(dāng)前程序覆蓋,假如不想覆蓋原有程序,應(yīng)該注意文件名的設(shè)置。 3

46、.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試 1、程序運(yùn)行 當(dāng)程序?qū)懭隤LC后就可以在PLC中運(yùn)行了。先將PLC處于RUN狀態(tài)（可用手撥PLC的“RUN/STOP” 開關(guān)到“RUN”檔,FXON 、FX2N都適合,也可用遙控使PLC 處于 “RUN” 狀態(tài),這只適合FX2N型）,再通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的輸入開關(guān)給PLC輸入給定信號(hào),觀察PLC輸出指示燈,驗(yàn)證是否符合編輯程序的電路邏輯關(guān)系,如果有問題還可以通過FXGP提供的調(diào)試工具來確定問題,解決問題。 2、程序調(diào)試 當(dāng)程序?qū)懭隤LC后,按照設(shè)計(jì)要求可用FXGP來調(diào)試PLC程序。如果有問題,可以通過FXGP提供的調(diào)試工具來確定問題所在。調(diào)試工具：監(jiān)控/測試。

47、 3.3.11退出系統(tǒng) 完成程序調(diào)試后退出系統(tǒng)前應(yīng)該先核定程序文件名后將其存盤,然后關(guān)閉FXGP所有應(yīng)用子菜單顯示圖,退出系統(tǒng)。 3.4 I/O地址分配如下表3-1 表3-1 I/O分配表 輸入設(shè)備 輸入點(diǎn)編號(hào) 輸出設(shè)備 輸出點(diǎn)編號(hào) 啟動(dòng)按鈕 X000 啟動(dòng)輸出 Y0

48、00 停止按鈕 X001 停止輸出 Y001 急 停 X002 急停輸出 Y002 檔位1按鈕 X003 檔位1輸出 Y003 檔位2按鈕 X004 檔位2輸出 Y004 檔位3按鈕 X005 檔位3輸出 Y005 頻率確定按鈕 X006 頻率確定輸出 Y006 轉(zhuǎn)速校正按鈕 X007 轉(zhuǎn)速校正輸出 Y007 電壓檢測按鈕 X010 電壓檢測輸出 Y010 電流檢測按鈕 X011 電流檢測輸出 Y011 檔位選定按鈕 X012 檔位選定輸出 Y012 正轉(zhuǎn)按鈕 X013 正轉(zhuǎn)輸出 Y013 反轉(zhuǎn)按鈕

49、 X014 反轉(zhuǎn)輸出 Y014 復(fù)位按鈕 X015 復(fù)位輸出 Y015 賦值按鈕1 X016 啟動(dòng)輔助繼電器 M0 賦值按鈕2 X017 正轉(zhuǎn)輔助繼電器 M1 賦值按鈕3 X020 反轉(zhuǎn)輔助繼電器 M2 轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器1 M3 電流檢測輔助繼電器1 M9 轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器2 M4 電流檢測輔助繼電器2 M10 轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器3 M5 電流檢測輔助繼電器3 M11 檔位設(shè)定輔助繼電器1 M6 電壓檢測輔助繼電器1 M12 檔位設(shè)定輔助繼電器2 M7 電壓檢測輔助繼電器2 M13 檔位設(shè)定輔助繼電器3 M8

50、 電壓檢測輔助繼電器3 M14 3.5程序流程 3.5.1.啟動(dòng) 啟動(dòng)時(shí)候采用降壓啟動(dòng),降壓啟動(dòng)的目的是限制啟動(dòng)電流,通過啟動(dòng)設(shè)備使定子繞組所承受的電壓小于額定電壓,待電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),再使定子繞組承受全壓,從而使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下穩(wěn)定工作。 3.5.2 初始化 在此階段,需要設(shè)定一部分參數(shù)和狀態(tài),例如電流限制參數(shù)和轉(zhuǎn)向狀態(tài),以及初始狀態(tài)檔位的設(shè)置。 3.5.3工作階段 啟動(dòng)和初始化后,通過負(fù)載量的測量來確定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T,再由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性確定出轉(zhuǎn)速,之后通過公式確定頻率的大小。現(xiàn)場電流的測量,則反饋到PLC控制器中用來和初始化時(shí)候設(shè)定的電流限制參數(shù)進(jìn)

51、行比較,來確定是否需要緊急停止。 3.5.4 檔位的選擇 在此系統(tǒng)中,設(shè)置有三個(gè)檔位,通過手動(dòng)和自動(dòng)兩中方法都可以進(jìn)行設(shè)置。 3.6程序分段設(shè)計(jì) 3.6.1.初始化 系統(tǒng)開始時(shí)候默認(rèn)檔位是一檔,并將轉(zhuǎn)速參考量設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分,還要設(shè)置電流限制參數(shù)和電壓限制參數(shù),設(shè)定為正轉(zhuǎn),還要設(shè)定檔位參考量1000kg、2000kg。 LD X000 OR Y000 ANI M0 OUT Y000 AND M1 OUT Y013 （D）MOV K1000 D10 （D）MOV K2000 D12 3.6.2.檔位的選擇 其中D20中的數(shù)據(jù)是貨物的質(zhì)量m,與參考量1

52、000、2000進(jìn)行比較。當(dāng)時(shí),通過驅(qū)動(dòng)M6選擇檔位3；當(dāng)時(shí),通過驅(qū)動(dòng)M8選擇檔位1；否則通過驅(qū)動(dòng)M7選擇檔位2。 LD X030 ZCP D10 D12 D20 M6 AND M6 OUT Y005 AND M7 OUT Y004 AND M8 OUT Y003 3.6.3.檔位選擇后的賦值 當(dāng)選擇檔位1時(shí),進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分輸出,其電流限定值為154A、267A,電壓設(shè)定值為660V、1140V。 LD X003 （D）MOV K1480 D0 （D）MOV K154 D2 （D）MOV K267 D4 （D）MOV K6

53、60 D6 （D）MOV K1140 D8 OUT Y006 當(dāng)選擇檔位2時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)/分輸出,其電流限定值為208A、350A,電壓設(shè)定值為330V、570V；當(dāng)選擇檔位3時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)速430轉(zhuǎn)/分輸出,其電流限定值為257A、520A,電壓設(shè)定值為220V、350V。 其中D0-D8是大眾存儲(chǔ)器,當(dāng)選擇哪個(gè)檔位,那個(gè)檔位的各項(xiàng)參數(shù)就放入該區(qū)域。 3.6.4.頻率設(shè)定 檔位一旦選定,即可通過變頻器的設(shè)定對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,由公式 可以得出, 其中f是變頻器的輸出頻率,n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,s=0.85是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率,p=2是電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)。 LD X021

54、 （D）MOV K0.85 D20 （D）MOV K2 D22 LD X022 （D）SUB K1 D20 D20 （D）MUL D0 D22 D22 LD X023 （D）MUL K60 D20 D20 LD X024 （D）DIV D22 D20 D22 LD X025 （D）MOV D22 Y013 OUT Y007 3.6.5.轉(zhuǎn)速檢測及校正 通過轉(zhuǎn)速傳感器把現(xiàn)場轉(zhuǎn)速檢測并傳輸?shù)絇LC中,與現(xiàn)場檔位設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較,并進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)現(xiàn)場轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí),頻率f進(jìn)行自加1；當(dāng)現(xiàn)場轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí),程序跳出,進(jìn)行安全檢測環(huán)節(jié)；當(dāng)現(xiàn)場轉(zhuǎn)

55、速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速,頻率f進(jìn)行自減1。 LD X026 CMP D0 D18 M3 AND M3 INC（P） D22 AND M4 CJ 安全檢測環(huán)節(jié) AND M5 DEC（P） D22 LD X027 （D）MOV D22 Y010 OUT Y008 3.6.6.安全檢測環(huán)節(jié) 在這個(gè)子程序里,主要進(jìn)行電壓和電流安全檢測。首先進(jìn)行電流安全檢測,程序如下；當(dāng)電流測定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值,調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安全范圍內(nèi)時(shí),跳到電壓安全檢測子程序。 LD M8002 ZCP D2 D4 D14 M9 AND M9 CJ P90 AND

56、M10 CJ P80 AND M11 CJ P90 其次進(jìn)行電壓安全檢測,程序如下；當(dāng)電壓測定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值,調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安全范圍內(nèi)時(shí),跳到檔位選擇環(huán)節(jié)。 LD M8002 ZCP D6 D8 D16 AND M12 CJ P90 AND M13 CJ P60 AND M14 CJ P90 3.6.7.閃爍電路 當(dāng)電壓或者電流超出安全范圍時(shí),閃爍電路開始工作,閃爍后自動(dòng)停止。 LD X18 ANI T1 OUT T0 Kt1 LD T0 OUT Y19 OUT T1 Kt2 LD X19 O

57、UT M0 3.6.8.急停 它有手動(dòng)和自動(dòng)兩種情況。 （1）手動(dòng)時(shí)候：它是通過拉線來使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開關(guān)為雙向拉線式；當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí),急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故,任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán),使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作,發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路,保護(hù)系統(tǒng)安全。 （2）自動(dòng)控制,通過軟件控制,程序如下 LD X002 OUT M0 3.6.9.正常停止 在正常停止情況時(shí)候,需要延遲一段時(shí)間,以便能把貨物順利卸載。程序如下： LD X001 OUT T2 Kt2 LD T2 OUT M0 3.6.10.其余環(huán)節(jié) （1）正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn) 程序初始化時(shí)候,

58、默認(rèn)為正轉(zhuǎn)；如果需要轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)候,選擇反轉(zhuǎn)按鈕,此時(shí),正轉(zhuǎn)狀態(tài)結(jié)束,反轉(zhuǎn)開始。反轉(zhuǎn)設(shè)定： LD X002 ANIM1 AND M2 OUT Y002 CJ 檔位設(shè)定 當(dāng)需要返回正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),需要重新設(shè)定： LD X001 ANI M2 AND M1 OUT Y001 CJ P60 （2）復(fù)位 當(dāng)需要復(fù)位時(shí)： LD X15 OUT Y00 3.7 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)策略 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個(gè)系統(tǒng)工程,要求制造單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗干擾能力的產(chǎn)品,且需要使用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和運(yùn)行維護(hù)中予以全面考慮,并結(jié)合具體情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),才能

59、保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行可靠性。在皮帶運(yùn)輸機(jī)的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意以下2個(gè)方面。 (1)設(shè)備選擇 在選擇設(shè)備時(shí),首先選擇較高抗干擾能力的產(chǎn)品,它包括電磁兼容性,尤其是抗外部干擾能力,如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo),如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強(qiáng)度和多高頻率的磁場強(qiáng)度環(huán)境中工作等。 (2)綜合設(shè)計(jì) 主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種抑制措施,內(nèi)容包括：對PLC系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進(jìn)行隔離、濾波,特別是動(dòng)力電纜應(yīng)分層布置,以防通過外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置,完善接地系統(tǒng)。另外還必須利用軟件手段,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。 PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題,因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素,合理有效地抑制抗干擾,對有些干擾情況還需做具體分析,采取對癥下藥的方法,才能使PLC控制系統(tǒng)正常工作。 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中,PLC作為現(xiàn)場控制設(shè)備,能夠可靠、準(zhǔn)確地完成控制操作,且可以通過與上級工控機(jī)通信,是現(xiàn)代工業(yè)控制中比較先進(jìn)的控制方案,應(yīng)用前景十分廣泛。 知識(shí)改變命運(yùn)