查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。编程器有简易编程器和图形编程器两种。简易编程器体积小，携带方便，但只能用语句形式进行联机编程，适合小型PLC的编程及现场调试。图形编程器既可用语句形式编程，又可用梯形图编程，同时还能进行脱机编程。目前PLC制造厂家大都开发了计算机辅助PLC编程支持软件，当个人计算机安装了PLC编程支持软件后，可用作图形编程器，进行用户程序的编辑、修改，并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。
3.3 PLC改造M1432A电气控制系统的现实意义
3.3.1PLC的特点
1、通用性好
PLC是通过软件来实现控制的。同一台PLC可用于不同的控制对象，只需改变软件就可以实现不同的控制要求。另外，PLC产品已系列化，其结构形式多种多样，按功能不同又有低档，中档，高档机之分，可适应各种不同要求的工业控制。同一档次的PLC，不同机型的功能基本相同，可以互换。PLC的功能模块品种多，可以灵活组合成各种不同大小和不同功能的控制装置。
2、可靠性高
PLC由于采用了微电子计数，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成；另外还采取了屏蔽、滤波、隔离等抗干扰的措施，因此可靠性很高，其平均故障间隔时间为2～5万小时甚至更高。PLC还具有完善的自诊断功能，检查判断故障迅速方便，因而便于维修。
3、境适应性好，抗干扰能力强
PLC是专为工业控制设计的控制装置，能适应工业现场的恶劣环境。 4、功能强
前面介绍国，现代PLC不仅具有逻辑运算，计时，计数，步进等功能，而且还能完成A/D、D/A转换，数字运算和数据处理以及通讯联网，生产过程监控等。因此，它既可对开关量进行控制，又可对模拟量进行控制；既可对模拟量进行控制；既可控制一台单机、一条生产线，又可控制一个机群，多条生产线；既可现场控制，又可远距离控制；既可控制简单系统，又可控制复杂系统。
5、接线简单
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PLC的接线只需将输入信号的设备与PLC输入端子连接，将接收输出信号执行控制任务的执行元件与PLC输出端子连接。接线简单，工作量少。
6、编程简单，使用方便
用微机实现自动控制，常使用汇编语言汇编，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。PLC采用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。这种面向控制过程，面向问题的编程方式，与目前微机控制常用的汇编语言相比，虽然在PLC内部增加了解释程序，增加了程序执行时间，但对大多数的机电控制设备来说，是微不足道的。用微机控制，还要在输入输出口上做大量工作，才能与控制现场连接起来，调试也比较繁琐。而PLC的输入输出接口已经做好，可直接与控制现场的用户设备直接连接，输入接口可以与各种开关和传感器连接，输出接口具有较强的驱动能力，可以直接与继电器，接触器，电磁阀等连接，使用很方便。
7、体积小，重量轻，功耗低
由于PLC采用半导体集成电路，其体积小，重量轻，功耗低。例如法国的TS21型PLC,它具有128各I/O口，可以完成相当于400多个继电器组成的控制功能，但其重量只有2.3kg,体积只有216X127X10mm2,不带接口的空载功能只有1.2W,其成本也只有同功能继电器系统的10～20％。PLC的结构紧凑，坚固耐用。又具有较强的环境适应性和较高的抗干扰能力，因此是实现和机电一体化的理想控制设备。 3.3.2继电器控制系统和PLC控制系统的比较
在继电器控制系统和电子器件控制系统中，要完成一个控制任务，支配控制系统工作的“程序”是由各分立元件（继电器、接触器、电子元件等）用导线连接起来加以实现的，这样的控制成为接线程序控制系统。其程序就在接线之中，所以又称为接线程序。
输入设备用以向系统输入控制信号。输出设备（接触器、电磁阀等执行元件）用以控制生产机械和生产过程中的各种被控对象（电动机、电炉、电磁阀等）。在接线程序控制中，控制程序的修改必须通过改变接线来实现。
如果支配控制系统工作的程序是存放在存储器中，系统要完成的控制任务是通过存储器中的程序来完成，这样的控制系统称为存储程序控制系统。其程序是由程序语言表达的，因此又称软件程序。
可编程序控制器就是一种存储控制器，其输入设备和输出设备与继电器控制系统相同，但它们是直接接到可编程序控制器的输入断和输出端的。控制程序是通过一个编程器而写到可编程序控制器的程序存储器中。每个程序语句确定了一个顺序，运行
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时依次读取存储中的程序语句，对它们的内容解释并加以执行，执行结果用以接通输出设备，控制被控对象工作。
在存储程序控制设备中，控制程序的修改不需要改变控制器内部的接线，而只需要通过编程序改变程序存储器中某些语句的内容。
任何一种继电器控制系统都可以认为是由三个部分组成：
1.输入部分 用户输入设备组成，如按钮、操作开关、限位开关、传感器等。它们直接接在继电器控制线路中，用以产生控制信号。这些控制信号或来自操作台上的操作命令，或来自被控对象上的各种开关信息。
2.控制部分 是按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路。其“程序”已固定在线路中，不能灵活改变。
3.输出部分 由用户输出设备组成，如继电器、接触器、电磁阀等执行元件以及信号灯、电铃等信号元件。用以控制各种对象（如电动机、电炉等）以及指示输出的状态（接同或断开）。
与继电器控制系统相比，PLC控制系统也可以认为是由输入部分、控制部分、输出部分这三部分组成。但是PLC的控制部分采用大规模集成电路的微处理器以及存储器来代替继电器控制线路，其控制作用是通过编制好的并存入内存的程序来实现的。 综上所述PLC改造M1432A电气控制系统的意义有：
(1) 控制部分通用性大大提高，降低了设备硬件投入成本； (2) 让控制系统方便维护，减少了机械停工时间； (3) (4)
可靠性，稳定性都得以提高，操作简单； 实现远程操作和一控制多台机械的目的。
3.4 FX系列产品的PLC简介
三菱公司FX系列PLC吸收了整体式和模块式可编程序控制器的优点，它的基本单元和扩展模块的高度和宽度相同。其体积小，很适合与在机电一体化产品中使用。
FX系列PLC是基本单元、扩展单元及特殊功能单元构成。基本单元包括CPU、存储器、I/O接口部件和电源，是PLC的主要部分。扩展单元式扩展I/O点数的装置，内部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改变I/O点数的比例，内部无电源，由基本单元和扩展单元供给。扩展单元和扩展模块内无CPU，必须与基本单元一起使用。
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第四章 M1432A万能外圆磨床的PLC控制系统改造
4.1 PLC型号的选择
FX系列PLC有FX0S、FX0N和FX2N三种基本型号。FX0S的功能简单使用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统；FX0N可用于要求较高的中小型控制系统；FX2N的功能最强，可用于要求很高的系统。
选用PLC上，考虑到对M1432型万能外圆磨床做电气部分的改造，输出端口需要9个，输入端口需要12个。所以决定使用FX2N?32MR为本设计的PLC型号。
FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。用户存储器容量
可扩展到16K步。I/O点最大可扩展到256点。它有27条基本指令，其基本指令的执行速度超过了很多大型PLC。有多种特殊功能模块，如模拟量输入/输出模块、高速计数模块、脉冲输出模块、位置控制模块。有多种RS-232C/RS-485串行通信模块或功能扩展板。使用特殊功能模块和功能扩展板，可实现模拟量控制。位置控制和联网通信等功能。
FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16
位加计数器、35点32位加/减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点调补指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。
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4.2 采用三菱FX2N系列PLC编程
1、M1432型万能外圆磨床三菱FX2N系列PLC控制I/O口分配表如下表4.1
表4.1 I/O口分配表
输 入 信 号 名 称 代号 输入点 编号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 输 出 信 号 名 称 代号 输出点 编号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 热继电器 总停止按钮 油泵电动机M1启动按钮 头架电动机M2点动按钮 内、外圆电动机启动按钮 内、外圆电动机停止按钮 砂轮架快速联锁开关 内外圆砂轮电动机联锁开关 照明开关 头架电动机低速转换开关 头架电动机高速转换开关 冷却泵电动机M5手动开关 KR1～R5 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SQ1 SQ2 SA1 SA2 SA2 SA3 油泵电动机M1接触器 头架电动机M2低速接触器 头架电动机M2高速接触器 内圆砂轮电动机M3接触器 外圆砂轮电动机M4接触器 冷却泵电动机M5接触器 照明灯 油泵指示灯 电磁铁 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 EL HL2 YA
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