1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 （屆）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：學(xué)院：專業(yè)：班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：教務(wù)處制 年月日專心-專注-專業(yè)誠 信 聲 明我聲明，所呈交的論文是本人在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。我承諾，論文中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。 論文作者簽名： 簽名日期： 年 月 日授 權(quán) 聲 明 學(xué)校有權(quán)保留送論文交的原件，允許論文被查閱和借閱，學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，學(xué)校必須嚴(yán)格按照授權(quán)對論

2、文進(jìn)行處理，不得超越授權(quán)對論文進(jìn)行任意處置。論文作者簽名： 簽名日期： 年 月 日三菱PLC的多路溫度控制設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)是基于三菱PLC的多路溫度控制統(tǒng)。主要介紹了可編程序控制器(PLC)和PLC控制系統(tǒng)的基本知識，包括PLC的定義、特點(diǎn)、分類、技術(shù)指標(biāo)、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件知識及PLC控制系統(tǒng)等相關(guān)知識。通過對PLC的程序編程，熟練運(yùn)用三菱編程軟件GX-Develop完成全自動洗衣機(jī)的控制程序，另外利用仿真軟件GX-Simulator來檢驗(yàn)程序的可行性，從而實(shí)現(xiàn)控制，其可改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡化結(jié)構(gòu)，有利于降低成本和提高可靠性。本課題目的在于設(shè)計(jì)電烤箱的硬件及軟件部分，主要研究內(nèi)容包括

3、：（1）小型PLC的外圍接線及傳感器的應(yīng)用；（2）軟件的編寫，達(dá)到多路溫度的控制要求；（3）仿真軟件的應(yīng)用，檢驗(yàn)程序的可行性及穩(wěn)定性；關(guān)鍵字：PLC；溫度控制；熱電偶。ABSTRACTThis design is a multi-channel temperature control system based on mitsubishi PLC.Mainly introduced the programmable controller (PLC) and PLC control system of the basic knowledge, including the definition, c

4、haracteristics, classification, technology of PLC indicators, basic structure, working principle, hardware and PLC control system and other related knowledge.Based on the PLC programming, skillfully use mitsubishi programming software GX - Develop complete fully automatic washing machine control pro

5、gram, and using the simulation software GX - Simulator to check the feasibility of the program, so as to realize control, it can improve the shortcomings of existing technology, simplifying the structure, to reduce costs and improve reliability.The purpose of this subject is to design the hardware a

6、nd software part of the electric oven, the main research contents include: (1) small PLC periphery connection and applications of the sensor;(2) the writing of the software, to achieve the multi-channel temperature control requirements;(3) the application of simulation software, the feasibility of t

7、he testing procedures and stability;(4) the design of man-machine interface, and can realize artificial Settings and display real-time temperature Key words: PLC;Temperature control;Thermocouple.目錄第一章 多路溫度控制系統(tǒng)的概況1.1溫度控制系統(tǒng)簡要介紹隨著社會的不斷發(fā)展，人們改造自然的能力也在不斷的提高。機(jī)器的誕生，為我們減少了部分或者全部的腦力勞動和體力勞動。電子技術(shù)的誕生更是帶來了翻天覆地的變化

8、。機(jī)電控制系統(tǒng)成為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)集成的共性關(guān)鍵技術(shù)。人們通過它可以使機(jī)械完全按照自己的意愿來執(zhí)行。隨著機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)出了單片機(jī)和PLC兩種控制方式。本設(shè)計(jì)采用PLC控制。溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到。從石油化工到電力生產(chǎn)，從冶金到建材，從食品到機(jī)械都要對溫度進(jìn)行控制.甚至在有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中溫度的控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。PLC溫度控制無論是現(xiàn)在還是未來都會起到重要作用。溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的控制，有些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量，因而設(shè)計(jì)一種較為理想的溫度控制系統(tǒng)是非常有價(jià)值的。根據(jù)溫度變化快慢的特點(diǎn)，并且控制精度不易掌握等特點(diǎn)，本文電烤箱的溫

9、度控制為模型，設(shè)計(jì)了以三菱FX0N系列PLC為檢測控制中心的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制采用閉環(huán)設(shè)計(jì)，采用熱電偶為感溫元件，實(shí)時(shí)的采集現(xiàn)場的溫度，通過觸摸屏顯示出來溫度。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，控制算法新穎，控制精度高，有較強(qiáng)的通用性。1.2整體功能介紹1.2.1設(shè)備控制要求 多路溫度控制系統(tǒng)的控制要求如下(1)自動模式下，可將溫度控制在一定范圍。(2)溫度范圍可設(shè)定。(3)可顯示實(shí)時(shí)溫度。 1.2.2控制系統(tǒng)框圖面板按鈕輸入PLC輸入接口輸出接口其他熱電偶加熱絲其他蜂鳴器圖1 系統(tǒng)框圖1.2.3控制系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能對應(yīng)的外部設(shè)備：手自動切換開關(guān)，急停按鈕。 對應(yīng)的輸出設(shè)備：電熱絲1，電熱絲2，電熱絲

10、3，電熱絲4，運(yùn)行指示，蜂鳴器。 1.2.4控制系統(tǒng)原理多路溫度控制系統(tǒng)是以PLC為控制中心，采用熱電偶為感溫元件，將現(xiàn)場的溫度實(shí)時(shí)的反饋給PLC，PLC通過程序處理，來調(diào)整電加熱絲的啟停，從而來控制現(xiàn)場的溫度，是溫度在一個(gè)可控制的范圍內(nèi)浮動，從而達(dá)到一個(gè)恒溫的控制。第二章PLC的理論基礎(chǔ)2.1微處理器的基礎(chǔ)PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入

11、輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。本系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的過程控制是因?yàn)槠湓诠I(yè)控制領(lǐng)域的卓越性能。在本系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的選型上，為什么沒有使用DCS系統(tǒng)呢?因?yàn)镈CS系統(tǒng)一般適用于過程控制工藝很復(fù)雜，控制點(diǎn)數(shù)較多的產(chǎn)品，硬件和軟件投資較大。而本系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)少于300點(diǎn)，并且大部分的變量均為數(shù)字量，模擬量很少，所以選用PLC系統(tǒng)較為合適。2.1.1 PLC概述20世紀(jì)60年代，應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要，世界上第一臺可編程邏輯控制器(PLC)由美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制成功。1971年，日本推出了DSC-8控制器，1973年西歐各國的各種可編程序控制器也研制成功。我國在1974年開始研制

12、可編程序控制器。 可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，高新技術(shù)的發(fā)展推動了可編程序控制器的發(fā)展，而可編程序控制器的發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進(jìn)了它們的發(fā)展。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為30-40。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。典型的產(chǎn)品有西門子公司的SYMATIC S5和S7系列、AB公司的PLC-5等。共難能可貴的是從8

13、0年代開始，由于開放式控制系統(tǒng)的提出，使PLC的通訊功能得到了較大的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，使各種PLC可以通過通訊的方式互通數(shù)據(jù)。依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的觀點(diǎn)說法。PLC加強(qiáng)了通信聯(lián)網(wǎng)的功能后，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠很方便的交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。對于一個(gè)自動化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來講，控制器較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)能力非常重要的，可以方便不

14、同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展2.1.2 PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)之所以成為當(dāng)今應(yīng)用很廣泛的工業(yè)控制系統(tǒng)，它具有很多適合于工業(yè)控制的特點(diǎn)。1、可靠性高PLC的設(shè)計(jì)采取了很多提高可靠性的措施：1)從硬件設(shè)計(jì)和制造工藝上，采取了高可靠性的元器件，高集成度的功能芯片，進(jìn)行抗老化測試，利用先進(jìn)的工藝制造流水生產(chǎn)，這些都提高了PLC的可靠性。2)從系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)上，采取冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等措施，保證了可靠性的進(jìn)一步提高。3)從軟件設(shè)計(jì)上，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。采用簡化的操作指令集，對外界信號采用軟件濾波、斬波等措施，提高信號采集準(zhǔn)確度，對系統(tǒng)自身進(jìn)行軟件

15、自診斷、自恢復(fù)等措施。2、易操作性強(qiáng)PLC的設(shè)計(jì)采取了很多措施提高易操作性：1) 易于組態(tài)與繼電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相比，PLC使用特定的組態(tài)工具對PLC系統(tǒng)的硬件和軟件功能進(jìn)行設(shè)定。組態(tài)工具軟件一般運(yùn)行于計(jì)算機(jī)平臺上，操作簡單，界面直觀，功能強(qiáng)大，容易掌握和理解。組態(tài)語言一般有以下幾種，梯形圖語言，語句表語言，功能塊圖語言，高級描述語言。其中最常用的梯形圖語言和語句表語言，這兩種語言功能清晰，易于理解，為大多數(shù)工程技術(shù)人員所采用。 2)易于維護(hù)繼電器系統(tǒng)是很難維護(hù)的，這也是促使PLC系統(tǒng)產(chǎn)生的一個(gè)重要的原因。PLC具有自診斷功，故障恢復(fù)功能，事件記錄功能，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可通過系統(tǒng)的固有功能，

16、很快地找到故障所在的部位，迅速的排除故障和修復(fù)系統(tǒng)。3、 靈活性強(qiáng)PLC作為一種智能型控制器，在組態(tài)方式，修改程序等方面具有很大的靈活性：組態(tài)靈活。組態(tài)靈活不僅表現(xiàn)在程序的開發(fā)階段，還表現(xiàn)在程序的修改維護(hù)上。如果專用的組態(tài)語言不能滿足生產(chǎn)工藝的要求時(shí)，還可以用高級語言(如C語言)開發(fā)特殊的應(yīng)用。強(qiáng)大的擴(kuò)展功能。從小到幾十點(diǎn)到上萬點(diǎn)的系統(tǒng)，用PLC均可以實(shí)現(xiàn)。可以通過通訊與其他系統(tǒng)組成一個(gè)整體，這些都極大的提高了系統(tǒng)的靈活性。2.1.3 PLC系統(tǒng)的構(gòu)成當(dāng)今有很多種PLC系統(tǒng)，但他們都有基本上相同的結(jié)構(gòu)。1)中央處理器CPU整個(gè)系統(tǒng)的核心、智能單元。其主要作用是：執(zhí)行用戶程序，完成各種運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)

17、系統(tǒng)自診斷。CPU的運(yùn)行速度決定著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。2)存儲器包括系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和變量存儲器三部分。系統(tǒng)程序存儲器用于存儲操作系統(tǒng)，不同的PLC有不同的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)程序存儲器一般用EPROMEEPROM。同一型號的PLC如果需要升級版本的話，可以更換裝有新程序的EPROM或更新EEPROM內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)。此存儲器的內(nèi)容永久存在。用戶程序存儲器用于存儲用戶組態(tài)程序，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，CPU利用自帶的解釋器解釋此程序，然后執(zhí)行，完成特定的應(yīng)用。變量存儲器存儲變量的結(jié)果，相外部設(shè)備提供數(shù)據(jù)、信號。3)輸入輸出接口包括模擬、數(shù)字量板卡，通訊板卡，擴(kuò)展卡，特殊功能板卡。通過模擬、數(shù)字量板卡

18、可以采集或輸出模擬或者數(shù)字量數(shù)據(jù)；通訊板卡可以實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)傳輸；擴(kuò)展卡可以實(shí)現(xiàn)槽架擴(kuò)展；特殊功能板卡可以實(shí)現(xiàn)特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，如高速頻率量的監(jiān)測與輸出。4)電源負(fù)責(zé)為PLC系統(tǒng)提供穩(wěn)定的多層次的電源，可以實(shí)現(xiàn)智能電源管理。5)其他外設(shè)如打印機(jī)，編程器等，可以很好的發(fā)揮PLC的優(yōu)勢。2.1.4 PLC的工作原理一般情況下，PLC重復(fù)執(zhí)行工作循環(huán)來完成任務(wù)。一個(gè)工作循環(huán)包括以下五個(gè)步驟：執(zhí)行自診斷，寫輸出，讀輸入，執(zhí)行程序，處理通訊要求。1)執(zhí)行自診斷：自診斷功能有PLC內(nèi)置的時(shí)問監(jiān)視器完成，執(zhí)行結(jié)果可以存儲在特定的變量存儲器內(nèi)，編程人員可以對此數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理。2)寫輸出：將數(shù)據(jù)寫入輸出

19、影像寄存器。3)讀輸入：從輸入映像寄存器中讀取數(shù)據(jù)。4)執(zhí)行程序：執(zhí)行用戶程序。5)處押通汛需求：執(zhí)行數(shù)據(jù)通訊操作。PLC就這樣不斷反復(fù)循珂，實(shí)現(xiàn)對外設(shè)的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。第三章PLC選型及設(shè)計(jì)方法3.1PLC選型及設(shè)計(jì)方法3.1.1PLC的選型根據(jù)課題的選擇，如今PLC的功能日益強(qiáng)大，一般PLC都具有開關(guān)量邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴(kuò)展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)：功能與任務(wù)相適應(yīng)，PLC的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求、PLC結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自動洗衣機(jī)

20、控制所要求的控制功能簡單，小型PLC就能滿足要求了。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：2B/個(gè)模擬量：100-150B/個(gè)通信接口：一個(gè)接口一般需要300B以上根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。該系統(tǒng)有14個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)10個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)，需內(nèi)存280B，有定時(shí)器6個(gè)，需內(nèi)存16B，考慮余量后需要內(nèi)存370B。綜上所述，選擇三菱PLC的FX1N-24MR，既經(jīng)濟(jì)有能滿足本設(shè)計(jì)的要求。（一）如何確定三菱plc的輸入/輸出設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備(如：按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等)和輸出設(shè)備(如：接觸器、電

21、磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等)，從而確定與三菱PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。（二）三菱plc分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)三菱PLC外圍硬件線路 1.分配I/O點(diǎn)畫出PLC的I/O點(diǎn)與輸入/輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表，該部分也可在第2步中進(jìn)行。2.設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入PLC的控制電路等。由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。（三）三菱plc程序設(shè)計(jì)1. 程序設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)三菱PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實(shí)現(xiàn)各

22、控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。除此之外，程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容：1)三菱PLC初始化程序。在三菱PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內(nèi)容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，對某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。2)三菱PLC檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨(dú)立，一般在程序設(shè)計(jì)基本完成時(shí)再添加。3)三菱PLC保護(hù)和連鎖程序。保護(hù)和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認(rèn)真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。2. 三菱PLC程序模擬調(diào)試程序模擬調(diào)試

23、的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。1)硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備(如用另一臺PLC或一些輸入器件等)模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時(shí)效性較強(qiáng)。2)軟件模擬法是在三菱PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時(shí)效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。（四）三菱plc硬件實(shí)施硬件實(shí)施方面主要是進(jìn)行控制柜(臺)等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工。主要內(nèi)容有：1) 設(shè)計(jì)控制柜和操作臺等部分的電器布置圖

24、及安裝接線圖。2)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。3)根據(jù)施工圖紙進(jìn)行現(xiàn)場接線，并進(jìn)行詳細(xì)檢查。 由于程序設(shè)計(jì)與硬件實(shí)施可同時(shí)進(jìn)行，因此三菱PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短。（五）三菱plc聯(lián)機(jī)調(diào)試聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過程應(yīng)循序漸進(jìn)，從三菱PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。3.1.2三菱PLC的設(shè)計(jì)方法三菱PLC控制系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)方法：1、分析控

25、制系統(tǒng)的控制要求：熟悉被控對象的工藝要求，確定必須完成的動作及動作完成的順序，歸納出順序功能圖。2、選擇適當(dāng)類型的PLC：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，確定I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等），并列出I/O點(diǎn)清單。進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，適當(dāng)留有余量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于一般開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的容量等于I/O總數(shù)乘以8；對于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要100個(gè)存儲器字；對于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要200個(gè)存儲器字。確定機(jī)型時(shí)，還要結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定性能價(jià)格比好一些的PLC機(jī)型。3、

26、硬件設(shè)計(jì)：根據(jù)所選用的PLC產(chǎn)品，了解其使用的性能。按隨機(jī)提供的資料結(jié)合實(shí)際需求，同時(shí)考慮軟件編程的情況進(jìn)行外電路的設(shè)計(jì)，繪制電氣控制系統(tǒng)原理接線圖。4、軟件設(shè)計(jì)：（1）軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候最好將使用的軟元件（如內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）列表，標(biāo)明用途，以便于程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、檢修時(shí)查閱。（2）模擬調(diào)試。將設(shè)計(jì)好的程序下載到PLC主單元中。由外接信號源加入測試信號，可用按鈕或小開關(guān)模擬輸入信號，用指示燈模擬負(fù)載，通過各種指示燈的亮暗情況了解程序運(yùn)行的情況，觀察輸入/輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)修改

27、和調(diào)整程序，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。5、現(xiàn)場調(diào)試：在模擬調(diào)試合格的前提下，將PLC與現(xiàn)場設(shè)備連接?，F(xiàn)場調(diào)試前要全面檢查整個(gè)PLC控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、I/O連線等。在保證整個(gè)硬件連接正確無誤的情況下才可送電。將PLC的工作方式置為“RUN”。反復(fù)調(diào)試，消除可能出現(xiàn)的問題。當(dāng)試運(yùn)一定時(shí)間且系統(tǒng)運(yùn)行正常后，可將程序固化在具有長久記憶功能的存儲器中，做好備份。3.1.2三菱PLC保養(yǎng)一、保養(yǎng)規(guī)程、設(shè)備定期測試、調(diào)整規(guī)定（1）每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動的地方及時(shí)重新堅(jiān)固連接；（2）對柜中給主機(jī)供電的電源每月重新測量工作電壓；二、設(shè)備定期清掃的規(guī)定（1） 每

28、六個(gè)月或季度對PLC進(jìn)行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進(jìn)行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復(fù)后送電并啟動PLC主機(jī)。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；（2） 每三個(gè)月更換電源機(jī)架下方過濾網(wǎng)。三、檢修前準(zhǔn)備、檢修規(guī)程 （1） 檢修前準(zhǔn)備好工具；（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護(hù)裝置及認(rèn)真作防靜電準(zhǔn)備工作； （3） 檢修前與調(diào)度和操作工聯(lián)系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌。四、設(shè)備拆裝順序及方法（1） 停機(jī)檢修，必須兩個(gè)人以上監(jiān)護(hù)操作；（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關(guān)從“運(yùn)行”轉(zhuǎn)到“?！蔽恢?；（3）關(guān)閉PLC供電的總電源，然后關(guān)閉其

29、它給模坂供電的電源；（4）把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲，電源機(jī)架就可拆下；（5）CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下；（6）安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行；第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1.1 PLC的I/0分配PLC的I/O分配如下：輸入 X0 按鈕A X1 按鈕BX3 急停輸出 Y0 電熱絲1Y1 電熱絲2Y2 電熱絲3Y3 電熱絲4Y4 運(yùn)行指示Y5 報(bào)警 4.1.2 PLC外圍硬件電路多路溫度控制利用三菱FX系列PLC：FX0N-40MR，PLC供電采用單相交流220V市電，便于日常應(yīng)用，輸入信號如圖2所示，輸入公共端與輸入的COM相連。利

30、于1KR1來控制1KM1，從而控制電熱絲1的通斷；1KR2控制1KM2，從而控制電熱絲2的通斷；1KR3控制1KM3，從而控制電熱絲3的通斷；1KR4控制1KM4，從而控制電熱絲4的通斷；4.1.3 傳感器位置圖5 傳感器位置該設(shè)計(jì)采用共放置4個(gè)熱電偶，分別位于電烤箱的四角邊緣，同時(shí)四個(gè)電熱絲也是均勻分布于電烤箱內(nèi)部。通過四個(gè)熱電偶采集溫度，來分別對四個(gè)電熱絲單獨(dú)控制。第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 PLC的軟件設(shè)計(jì)流程自動模式下，系統(tǒng)先進(jìn)行初始化，對模擬量模塊進(jìn)行聯(lián)線，通訊建立后，開始通信。四個(gè)熱電偶采用電流輸入，輸入到FX2N-4AD的為4-20mA的電流，采用的熱電偶量程為0-1000，對于P

31、LC的值為0-1000，采用1:1的數(shù)值比例，4-20mA的電流對應(yīng)于0-1000。熱電偶實(shí)時(shí)的將采集的溫度反饋至PLC中，PLC進(jìn)行溫度比較，如果實(shí)時(shí)溫度介于設(shè)置的溫度下限和上限之間，那么將電熱絲停止。如該溫度處于上限和下限之外，那么電熱絲啟動。5.1.1手動操作圖6手動操作程序?qū)⑹肿詣娱_關(guān)打至手動狀態(tài)，此時(shí)，可以通過觸摸屏的手動按鈕，來單獨(dú)控制四個(gè)加熱管，按下按鈕電加熱1，對應(yīng)的界面上黃燈變綠，電加熱1通電，再次按下該按鈕，電加熱1斷電，綠燈指示變黃色。四個(gè)電熱絲都可單獨(dú)操作。5.1.2模擬量模塊通信圖8 模擬量模塊通信PLC的初始化，使得PLC與模擬量模塊FX2N-4AD建立通訊，首先在

32、功能模塊的ID號從BFM#30中讀出，并保存在D4中，利用CMP指令來驗(yàn)證FX2N-4AD是否連接，如連接正確，則M101置位，對FX2N-4AD進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，由于選用的熱電偶輸出都為4-20mA電流，故在設(shè)置特殊模塊的BFM#0時(shí)，將四個(gè)通道都設(shè)為1，即4-20mA電流型，分別將4寫入BFM#1,2，3，4中，使得CH1-CH4的平均采樣數(shù)設(shè)為4。FX2N-4AD的操作狀態(tài)由BFM#29中讀出，并作為FX2N主單元的位設(shè)備輸出。如果操作FX2N-4AD沒有錯(cuò)誤，則讀出BFM的平均數(shù)據(jù)。將#5,6,7,8的數(shù)據(jù)讀到D0，D1，D2，D3中。5.1.3 數(shù)據(jù)比較輸出圖9 數(shù)據(jù)比較輸出PLC將四路

33、的溫度采集數(shù)據(jù)存入D0-D3中，利用區(qū)間比較指令ZCP和設(shè)置的溫度進(jìn)行比較，當(dāng)采集的溫度介于設(shè)置的溫度區(qū)間之間時(shí)，電熱絲斷電，當(dāng)采集的溫度介于設(shè)置的溫度區(qū)域之外的，電熱絲得電。區(qū)間比較指令ZCP的功能是，比如通道1的M130，當(dāng)采集的溫度平均值D0低于D110時(shí)，則M130為ON，如果D0介于D110和D120之間時(shí)，則M131置位，為ON，當(dāng)D0大于D120時(shí)，M132置位，為ON。故在輸出中我們采用M131，M134，M141和M144的常閉觸點(diǎn)，來控制輸出線圈的通斷。5.1.5 GX-Developer的使用及程序輸入GX Developer是三菱通用性較強(qiáng)的編程軟件，它能夠完成Q系列、

34、QnA系列、A系列（包括運(yùn)動控制CPU）、FX系列PLC梯形圖、指令表、SFC等的編輯。該編程軟件能夠?qū)⒕庉嫷某绦蜣D(zhuǎn)換成GPPQ、GPPA格式的文檔，當(dāng)選擇FX系列時(shí)，還能將程序存儲為FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文檔，以實(shí)現(xiàn)與FX-GP/WIN-C軟件的文件互換。該編程軟件能夠?qū)xcel、Word等軟件編輯的說明性文字、數(shù)據(jù)，通過復(fù)制、粘貼等簡單操作導(dǎo)入程序中，使軟件的使用、程序的編輯更加便捷。圖7所示為GX Developer編程軟件的操作界面，該操作界面大致由下拉菜單、工具條、編程區(qū)、工程數(shù)據(jù)列表、狀態(tài)條等部分組成。這里需要特別注意的是在FX-GP/WIN-C編程軟件里稱

35、編輯的程序?yàn)槲募?，而在GX Developer編程軟件中稱之為工程。與FX-GP/WIN-C編程軟件的操作界面相比，該軟件取消了功能圖、功能鍵，并將這兩部分內(nèi)容合并，作為梯形圖標(biāo)記工具條；新增加了工程參數(shù)列表、數(shù)據(jù)切換工具條、注釋工具條等。這樣友好的直觀的操作界面使操作更加簡便。圖10 GX Developer編程軟件的操作界面參考文獻(xiàn)1周征，傳感器原理與檢測技術(shù)M北京：清華大學(xué)出版社，2007，23-782單成祥，牛彥文，張春，傳感器原理與應(yīng)用M北京：國際工業(yè)出版社，20062-193.張寶芬.自動控制技術(shù)及儀表控系統(tǒng)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002,8-324.胡學(xué)林.可編程控制器教程M.北京:電子工業(yè)出版社,2003,3-455Brabender Technologie，ISC System，200520-376趙建英，檢測與傳感技術(shù)，成都：西南交通大學(xué)出版社，2007140-156.7錢平，交直流調(diào)速控制系統(tǒng)，北京：高等教育出版社，2005127-1348Brabender Technologie，Congrav RC4，200336-399王永華，現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20