1、編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課 題： 基于PLC的運(yùn)料小車(chē)控制 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)電一體化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 桂林航天工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校 姓 名： 職 稱(chēng)： 副教授 題目類(lèi)型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 2012年 4 月 20 日摘 要早期運(yùn)料小車(chē)電氣控制系統(tǒng)多為繼電器接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)操作，將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車(chē)電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車(chē)的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，PLC運(yùn)料小車(chē)電氣控制系統(tǒng)具有連線(xiàn)簡(jiǎn)單，控制速度快，可靠性和可維護(hù)性好，易于

2、安裝、維修和改造等優(yōu)點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)料小車(chē)不斷擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域，從手動(dòng)到自動(dòng)，逐漸形成了機(jī)械化、自動(dòng)化。 將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車(chē)電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車(chē)的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。它功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展到多達(dá)128I/O點(diǎn)，且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。通信和數(shù)據(jù)連接功能選項(xiàng)使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應(yīng)用方面非常完美。本課題主要包括：分析被控對(duì)象和明確系統(tǒng)控制要求；PLC選型；確定系統(tǒng)的I/O設(shè)備的數(shù)量及種類(lèi)；控制流程設(shè)計(jì)；控制程序設(shè)計(jì)。PLC在運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外工程、工廠(chǎng)中得到實(shí)際應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，其智能化和自動(dòng)化的思路值得以后

3、繼續(xù)深入研究和推廣。關(guān)鍵詞 PLC；運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)PLC control car movement designed to transport matreialsAbstractTraditional transport materials are mostly car relay control, relay control wiring has numerous shortcomings of the high failure rate, and the repair is not easy to maintain the shortcoming. As a control of the

4、 current domestic market, the mainstream controller, plc in the market, technology, industry has an important role in the impact of the use of PLC control to replace the relay control has become a trend.The rapid development of PLC in the international situation, the majority of our PLC manufacturer

5、s do not have independent intellectual property rights, to participate in international competition PLC products, one of which is the development of strength is not enough. Although the capital investment, production and quality management and other factors also account for a very large proportion,

6、but the quality of the product plays a decisive role in the R & D investment, research and development products and production of crafts. The technology is a part of each of which runs through, PLC core technology development, product follow-up development and production process is to determ

7、ine the product quality and technical level of the premise, how to further enhance their technical strength,Domestic brands gain market will be the key to competitive advantage.Based on obtained samples for analysis and preliminary results are being used in many brands in the PLC, Siemens, Mitsubish

8、i and omron take absolute advantage, 60% of the users of these brands of PLC products, rockwell / ab, ge-fanuc, and Fuji and other brands also has a considerable market share.Keywords：transport materials car, Mitsubishi PLC, coil, travel switch目 錄1 引言11.1 問(wèn)題的提出及研究意義11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀1 國(guó)外現(xiàn)狀11.3 本文研究的

9、主要內(nèi)容22 PLC技術(shù)概述42.1 PLC的定義42.2 PLC的發(fā)展歷史與趨勢(shì)42.3 PLC的主要特點(diǎn)52.4 PLC的基本組成及各部分作用72.5 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域103 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1 控制系統(tǒng)的工作原理123.2 小車(chē)運(yùn)動(dòng)流程圖133.3 運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)的PLC選型14 控制系統(tǒng)圖143.3.2 PLC框架配置圖153.3.3 PLC的選型153.4 I O地址分配173.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)183.6 控制程序梯形圖203.7 梯形圖對(duì)應(yīng)的指令語(yǔ)句214 輸入程序及調(diào)試監(jiān)控254.1 程序的輸入25 啟動(dòng)SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件25 編輯梯形圖26 轉(zhuǎn)換2

10、7 寫(xiě)入程序284.2 通電調(diào)試、監(jiān)控系統(tǒng)30 運(yùn)行程序30 監(jiān)控30 調(diào)試305 結(jié)論31 謝辭32 參考文獻(xiàn)33 致謝34 第 1 頁(yè) 共 36 頁(yè)1 引言1.1 問(wèn)題的提出及研究意義傳統(tǒng)的運(yùn)料小車(chē)大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線(xiàn)繁多，故障率高的缺點(diǎn)，且維護(hù)維修不易等缺點(diǎn)。作為目前國(guó)內(nèi)控制市場(chǎng)上的主流控制器，plc在市場(chǎng)、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用PLC控制來(lái)代替繼電器控制已是大勢(shì)所趨。在國(guó)際上PLC迅速發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)多數(shù)PLC廠(chǎng)家還沒(méi)有擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的PLC產(chǎn)品，其中之一就是研發(fā)實(shí)力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重，但對(duì)產(chǎn)

11、品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術(shù)則是貫穿著其中每一個(gè)環(huán)節(jié)，PLC核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提，如何在技術(shù)上進(jìn)一步增強(qiáng)自己的實(shí)力，將是國(guó)產(chǎn)品牌取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。依據(jù)得到的樣本分析，初步得出正在使用的眾多PLC的品牌中，西門(mén)子、三菱及omron占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，60%左右的用戶(hù)使用了這些品牌的PLC產(chǎn)品，而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器

12、。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠(chǎng)生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。 國(guó)外現(xiàn)狀在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按 第 2 頁(yè) 共36 頁(yè)照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)

13、采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng)Programmable ,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC.限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。、 隨著

14、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)料小車(chē)不斷擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域，從手動(dòng)到自動(dòng)，逐漸形成了機(jī)械化、自動(dòng)化。將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車(chē)電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車(chē)的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。它功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展到多達(dá)128I/O點(diǎn)，且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。通信和數(shù)據(jù)連接功能選項(xiàng)使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應(yīng)用方面非常完美。PLC在運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。本文以PLC控制技術(shù)為核心,采用日本三菱FX1s-20MR的PLC,論述了運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案及其控制原理,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)料小車(chē)裝料、卸料過(guò)程的自動(dòng)控制.通過(guò)實(shí)際應(yīng)用,說(shuō)明所設(shè)計(jì)的控制系運(yùn)行可靠,滿(mǎn)足了實(shí)際需要。這

15、正是本課題研究的重點(diǎn)。1. 3 本文研究的主要內(nèi)容 運(yùn)料小車(chē)是工業(yè)逗料的主要設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn) 冶金、有色盒屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)，各工序之間的物品常用有軌小車(chē)來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)。小車(chē)通常采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)小車(chē)前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)小車(chē)后退。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理圖如下圖，包括帶導(dǎo)軌的運(yùn)行工作臺(tái)，DC12V電機(jī)，行程開(kāi)關(guān)，起停按鈕，可編程控制器，DC24V繼電器，DC12V直流電源等。圖1是一個(gè)運(yùn)料小車(chē)工作示意圖，每個(gè)工作臺(tái)設(shè)有一個(gè)到位開(kāi)關(guān)(SQ)和一個(gè)呼 叫按鈕(SB)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為：（1）按下啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；（2）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于

16、呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的停靠站時(shí)停止；（3）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向左行，運(yùn)行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止； 第3 頁(yè) 共 36 頁(yè)（4）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a等于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)保持不動(dòng)；（5）呼叫按鈕開(kāi)關(guān)應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。圖1運(yùn)料小車(chē)往返運(yùn)動(dòng) 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè)2 PLC技術(shù)概述2.1 PLC的定義PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical

17、Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專(zhuān)門(mén)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(lái)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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(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)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！眻D2-1 PLC三菱FX系列2.2 PLC的發(fā)展歷史與趨勢(shì)可編程序控制器的英文為Programmable Controller，在二十實(shí)際七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)

18、展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱(chēng)為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國(guó)AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡(jiǎn)稱(chēng)PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱(chēng)為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠(chǎng)商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。 1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了第一土改可編程序控制器，滿(mǎn)足了GM公司裝配線(xiàn)的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代PLC產(chǎn)品了。在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為

19、特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過(guò)程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開(kāi)關(guān)量為主的開(kāi) 第 5 頁(yè) 共 36 頁(yè)環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作；另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制；以及大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線(xiàn)路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢(shì)，如表1，還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場(chǎng)上占有一定的百分比。

20、60; 在八十年代至九十年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。由于 PLC人機(jī)聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)步，擠占了一部分DCS的市場(chǎng)（過(guò)程控制）并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場(chǎng)，所以近年來(lái)PLC增長(zhǎng)速度總的說(shuō)是漸緩。目前全世界有200多廠(chǎng)家生產(chǎn) 300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車(chē)（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。 國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠(chǎng)約三十家，但沒(méi)有形成頗具

21、規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說(shuō)PLC在我國(guó)未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無(wú)尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。 2.3 PLC的主要特點(diǎn)PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過(guò)程一般不考慮的。而PLC則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問(wèn)題,入出信息變換及可靠的物理實(shí)現(xiàn)，可以說(shuō)是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。PLC可以通過(guò)它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電控

22、制裝置多的多、強(qiáng)的多。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能：邏輯處理功能；數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；準(zhǔn)確定時(shí)功能；高速計(jì)數(shù)功能；中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能；程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； 第 6 頁(yè) 共 36 頁(yè)聯(lián)網(wǎng)通信功能；自檢測(cè)、自診斷功能?？梢哉f(shuō)，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到。同時(shí)簡(jiǎn)單的歸納，PLC有著以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）高可靠性：所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電汽上隔離。各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為1020ms.各模塊均采用屏蔽措

23、施，以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。（2）豐富的I/O接口模塊：PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開(kāi)關(guān)；接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線(xiàn)圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的

24、接口模塊，等等。（3）采用模塊化結(jié)構(gòu)：為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。（4）編程簡(jiǎn)單易學(xué)：PLC的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 第 7 頁(yè) 共 36 頁(yè)（5）安裝簡(jiǎn)單，維修方便：PLC不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊

25、上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶(hù)可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。（6）Plc可以實(shí)現(xiàn)的功能眾多：1、邏輯控制2、定時(shí)控制3、計(jì)數(shù)控制4、步進(jìn)(順序)控制5、PID控制6、數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。7、通信和聯(lián)網(wǎng)8、其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，數(shù)字、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、高速計(jì)數(shù)模塊等像PLC這樣。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒(méi)有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無(wú)法比擬的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門(mén)行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造

26、了條件。2.4 PLC的基本組成及各部分作用PLC是一種通用的工業(yè)控制裝置，其組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類(lèi)。整體式PLC是將中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組裝成一體，構(gòu)成主機(jī)。另外還有獨(dú)立的1/0擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。主機(jī)中，CPU是PLC的核心，1/0單元是連接CPU與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于PLC與編程器和上位機(jī)等外部設(shè)備的連接。組合式PLC將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能1/0單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊插在底板上，模塊之間通過(guò)底板上的總線(xiàn)相互聯(lián)系。裝有CPU

27、單元的底板稱(chēng)為CPU底板，其它稱(chēng)為擴(kuò)展底板。CPU底板與擴(kuò)展底板之間通過(guò)電纜連接，距離一般不超過(guò)10m.無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的PLC，都可以根據(jù)需要進(jìn)行配置與組合。 第 8 頁(yè) 共 36 頁(yè)（1）中央處理單元(CPU)：CPU在PLC中的作用類(lèi)似于人體的神經(jīng)中樞，它是PLC的運(yùn)算、控制中心。它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，完成以下任務(wù): 接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)； 診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤; 用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來(lái); PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶(hù)程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶(hù)程序中規(guī)定的各種操作; 將用戶(hù)

28、程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端?，F(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下幾種: 通用微處理器，如8080, 8088, Z80A, 8085等。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)，還可以借用微機(jī)成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、豐富的軟硬件資源。 單片機(jī)，如8051等。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能UO模塊。 位片式微處理器，如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快，它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián)，可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。改變微程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容，可以改變計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。位片式結(jié)構(gòu)可以使用多個(gè)微處理器，將控制

29、任務(wù)劃分為若干個(gè)可以并行處理的部分，幾個(gè)微處理器同時(shí)進(jìn)行處理。這種高運(yùn)算速度與可以適應(yīng)用戶(hù)需要的指令系統(tǒng)相結(jié)合，很適合于以順序掃描方式工作的PLC使用。（2）存儲(chǔ)器：根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種: 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器: 和各種計(jì)算機(jī)一樣，PLC也有其固定的監(jiān)控程序、解釋程序，它們決定了PLC的功能，稱(chēng)為系統(tǒng)程序，系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器就是用來(lái)存放這部分程序的。系統(tǒng)程序是不能由用戶(hù)更改的，故所使用的存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器ROM或EPROM. 用戶(hù)程序存儲(chǔ)器: 用戶(hù)根據(jù)控制功能要求而編制的應(yīng)用程序稱(chēng)為用戶(hù)程序，用戶(hù)程序存放在用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中。由于用戶(hù)程序需要經(jīng)常改動(dòng)、調(diào)試，故用戶(hù)程序存儲(chǔ)器多為

30、可隨時(shí)讀寫(xiě)的RAM。由于RAM掉電會(huì)丟失數(shù)據(jù)，因此使用RAM作用戶(hù)程序存儲(chǔ)器的PLC，都有后備電池(鏗電池)保護(hù)RAM，以免電源掉電時(shí)，丟失用戶(hù)程序。 第9 頁(yè) 共 36 頁(yè)當(dāng)用戶(hù)程序調(diào)試修改完畢，不希望被隨意改動(dòng)時(shí)，可將用戶(hù)程序?qū)懭隕PROM.目前較先進(jìn)的PLC(如歐姆龍公司的CPMIA型PLC)采用快閃存儲(chǔ)器作用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，快閃存儲(chǔ)器可隨時(shí)讀寫(xiě)，掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，不需用后備電池保護(hù)。 工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器: 工作數(shù)據(jù)是經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。這部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，開(kāi)辟有元件映象寄存器和數(shù)據(jù)表。元件映象寄存器用來(lái)存儲(chǔ)PLC的開(kāi)關(guān)量輸入/

31、輸出和定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部繼電器的ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用來(lái)存放各種數(shù)據(jù)，它的標(biāo)準(zhǔn)格式是每一個(gè)數(shù)據(jù)占一個(gè)字。它存儲(chǔ)用戶(hù)程序執(zhí)行時(shí)的某些可變參數(shù)值，如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值。它還用來(lái)存放A/0轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字和數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果等。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在停電時(shí)用后備電池維持其當(dāng)前值，在停電時(shí)可保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域稱(chēng)為數(shù)據(jù)保持區(qū)。（3）1/0單元:I/0單元也稱(chēng)為I/0模塊。PLC通過(guò)I/0單元與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)系。輸入單元接收用戶(hù)設(shè)備的各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器的信號(hào)。通過(guò)接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠識(shí)別和處理的信號(hào)，并存

32、到輸入映像寄存器。運(yùn)行時(shí)CPU從輸入映像寄存器讀取輸入信息并進(jìn)行處理，將處理結(jié)果放到輸出映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器組成，輸出接口電路將其由弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、指示燈被控設(shè)備的執(zhí)行元件.（4）電源部分:PLC一般使用220V的交流電源，內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為PLC的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路提供5V, +12V, +24V的直流電源，使PLC能正常工作。電源部件的位置形式可有多種，對(duì)于整體式結(jié)構(gòu)的CPU，通常電源封裝到機(jī)殼內(nèi)部;對(duì)于模塊式PLC，有的采用單獨(dú)電源模塊，有的將電源與CPU封裝到一個(gè)模塊中。（5）擴(kuò)展接口:擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元

33、以及功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活以滿(mǎn)足不同控制系統(tǒng)的需要。（6）通信接口: 第 10 頁(yè) 共 36 頁(yè)為了實(shí)現(xiàn)“人一機(jī)”或“機(jī)一機(jī)”之間的對(duì)話(huà)，PLC配有多種通信接口。PLC通連時(shí)，可將過(guò)程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印;當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí).可將過(guò)程圖像顯示出來(lái);當(dāng)與其他PLC相連時(shí)，可以組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制;當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合性控制。(7)編程器編程器的作用是提供用戶(hù)進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類(lèi)。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后，才能輸入。它一般

34、由簡(jiǎn)易鍵盤(pán)和發(fā)光二級(jí)管或其他顯示管件組成。智能型的編程器又稱(chēng)為圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有LCD或CRL圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話(huà)。還可以利用PC作為編程器，PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家配有相應(yīng)的編程軟件，使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的互相轉(zhuǎn)換。程序被下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤(pán)或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送?，F(xiàn)在很多PLC已不再提供編程器，而是提供微機(jī)編程軟件了，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜。2.5 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼

35、鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類(lèi)：開(kāi)關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)等。 工業(yè)過(guò)程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛

36、的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)控制 PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 第 11 頁(yè) 共 36 頁(yè)數(shù)據(jù)處理 PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè)3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3

37、.1 控制系統(tǒng)的工作原理本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理圖如下3-1圖，包括帶導(dǎo)軌的運(yùn)行工作臺(tái)，DC12V電機(jī)，行程開(kāi)關(guān)，起停按鈕，可編程控制器，DC24V繼電器，DC12V直流電源等。圖2-1是一個(gè)運(yùn)料小車(chē)工作示意圖，每個(gè)工作臺(tái)設(shè)有一個(gè)到位開(kāi)關(guān)(SQ)和一個(gè)呼 叫按鈕(SB)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為：（1）按下啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)開(kāi)始工作，按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作；（2）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a小于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)行，運(yùn)行到呼叫按鈕所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（3）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處?？空镜木幋a大于呼叫按鈕的編碼時(shí)，小車(chē)向左行，運(yùn)行到呼叫按鈕HJ所對(duì)應(yīng)的?？空緯r(shí)停止；（4）當(dāng)小車(chē)當(dāng)前所處停靠站的編碼等于呼叫按

38、鈕的編碼時(shí)，小車(chē)保持不動(dòng)；（5）呼叫按鈕開(kāi)關(guān)應(yīng)具有互鎖功能，先按下者優(yōu)先。 圖3-1 第 13 頁(yè) 共 36 頁(yè)3.2小車(chē)運(yùn)動(dòng)流程圖小車(chē)運(yùn)動(dòng)流程如圖3-2所示開(kāi)始按動(dòng)啟動(dòng)按鈕?？空揪幋a呼叫按鈕編碼到達(dá)呼叫按鈕對(duì)應(yīng)的?？空镜竭_(dá)呼叫按鈕對(duì)應(yīng)的?？空拘≤?chē)右行小車(chē)左行停靠站編碼呼叫按鈕編碼小車(chē)停止小車(chē)停止按動(dòng)停止按鈕結(jié)束是是是是否是否否是否否圖3-2 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè)3.3運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)的PLC選型 控制系統(tǒng)圖控制系統(tǒng)如圖3-3-1所示(a)3-3-1 運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)外部接線(xiàn)圖啟動(dòng)按鈕停止按鈕5個(gè)呼叫按鈕5個(gè)行程開(kāi)關(guān)三菱 P L C三相異步電動(dòng)機(jī)變頻器(b)3-3-1 運(yùn)料小車(chē)控制系統(tǒng)圖

39、 第 15 頁(yè) 共 36 頁(yè)3.3.2 PLC框架配置圖運(yùn)料小車(chē)控制采用三菱的FX2N系列整體式PLC。PLC框架配置如圖3-3-2所示。CPU模塊FX2N-24MR-001 3-3-2 PLC框架配置圖3.3.3 PLC的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。（1）

40、輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠(chǎng)商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算的方法故本課題的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入40點(diǎn)，輸出21點(diǎn)。（2） 存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶(hù)應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)

41、替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的1015倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)5000條梯形圖，這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。（3） 控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 第 16 頁(yè) 共 36 頁(yè)根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇： 控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控

42、制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。 編程功能離線(xiàn)編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線(xiàn)編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線(xiàn)編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線(xiàn)編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。五種標(biāo)準(zhǔn)

43、化編程語(yǔ)言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程形式，如C，Basic等，以滿(mǎn)足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。（4）

44、機(jī)型的選擇 PLC的類(lèi)型FX2n系列可編程控制器主機(jī)分為16、24、32、64、80、128點(diǎn)六檔，還有各種輸入和輸出擴(kuò)展單元，這樣在增加I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，不必改變機(jī)型，可以通過(guò)擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投入。本課題設(shè)計(jì)的立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)40個(gè)，輸出信號(hào)21個(gè)。其中，外部輸入元件包括：檢測(cè)元件、按鈕、取、送、急停、限位開(kāi)關(guān)、超限位保護(hù)等等；輸出有三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正反向、動(dòng)作指示、錯(cuò)誤顯示等等。按照上述配置，所選I/O點(diǎn)不得低于61點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，所選I/O點(diǎn)為80點(diǎn)。因此我所選型號(hào)為FX2N-80MR。 經(jīng)濟(jì)性的考慮 第17 頁(yè) 共36 頁(yè)選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同

45、時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿(mǎn)意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。本課題所設(shè)計(jì)的立體倉(cāng)庫(kù)屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮因此選擇整體型PLC。3.4 I O地址分配這個(gè)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)、停止按鈕開(kāi)關(guān)、5個(gè)呼叫按鈕開(kāi)關(guān)、5個(gè)行程開(kāi)關(guān)共12點(diǎn)輸入。具體的輸入分配如表3-4-1所示。表3-4-1輸入地址分配輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備 X000啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān) X001停止按鈕開(kāi)關(guān) X0021號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X0032號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X0043號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X0054號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X0065號(hào)站呼叫按鈕開(kāi)關(guān) X0071號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X0102號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X0113號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X0124號(hào)站行程開(kāi)關(guān) X0135號(hào)站行程開(kāi)