2.梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3.梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。
4.内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供CPU内部使用。
5.PLC是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
6.语句表语言,类似于汇编语言。
7.逻辑功能图语言,沿用半导体逻辑框图来表达,一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。
2.8 PLC未来展望
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
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第三章 系统硬件设计
3.1 PLC选型
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点:
(一) 合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。
(二) 安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。 集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低;远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。
(三) 相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂,要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
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(四) 响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
(五) 系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
综上所述,结合本次设计要求需要大致4-5个输入,2-4个输出,根据实验室的条件我们选择PLC类型为: 三菱 FX1N-60MR 如图所示
图3.1三菱 FX1N-60MR
FX1N系列是功能很强大的微PLC,可扩展到多达128 I/O点,并且能增加特殊功能模块或扩展板。通信和数据链接功能选项使得FX1N在体积、通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美。定位和脉冲输出功,一个PLC单元能同时输出2点100KHz脉冲,PLC配备有7条特殊的定位指令,包括零返回、绝对位置读出、绝对或相对驱动以及特殊脉冲输出控制.时钟功能和小时表功能。在所有的FX1NPLC中都有实时时钟标准。时间设置和
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比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息应用范围:停车场行业等参数说明:用在三菱电机上的附件电压:三相AC200~230V/50 频率:60HZ 控制方式:正弦波PWM控制、电流控制方式质量:0.8~2KG。
3.2 试验台介绍
目前我们实验室拥有的条件如图所示:
可编程序控制器教学实验台 电源板 PLC板 人机界面 TD3 TY3 TY7 实验板 实验板 变频器 TS1 TS2 TY6 直线运动机械模型TM2 键盘 鼠标 计算机主机箱 实验挂板箱
图3.2 六挂箱实验台示意图
3.3 所用模块关系
电源给其他所有模块供电,可编程控制器SAC-PLC-TY9控制实验基础模块,与试验基础模块间相互作用达到实验目的。实验基础实验板SAC-PLC-TS1实现设计功能满足工作要
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求。
图3.3 模块间的关系
3.4 实验板组成及使用方法
TS1和TS2实验板为225×300平方毫米的实验板, 表面采用PVC材料及制作工艺,并印制有形象直观的彩色工业现场模拟图。实验板正面装有接线用的台阶插座、按钮、开关以及声光显示和运动机构等器件。背面为单面印刷电路板,装有实验所需的电气元件。
TS1实验板有三个实验区。分别为交通灯实验区、旋转运动实验区、直线运动实验区。TS2实验板有两个实验区和两个辅助信号实验区,分别为输料线实验区、混料罐实验区;现场电气操作辅助信号实验区、常用辅助信号实验区。
实验时,该实验板必须需配合电源板和PLC元件板一同配合使用。首先将电源板接通电源,再通过4号插座和实验导线为可编程序控制器通电,根据实验内容,选择好所需的输入、输出元件,并将信号通过2号台阶插座和实验导线,引入到可编程序控制器的输入、输出端子区上。实验板上输入元件的公共端要接到24V电源的负极上(24G),PLC上输入信号的公共端(COM)要接到24V电源的负极上(-24V),这样可连接好输入电路,工作时可通过设备上的φ3发光管显示观察到输入元件的工作状态。实验板上输出元件的公共端要接到5V电源的负极上(5VG),PLC上输出信号的公共端要接到5V电源的正极上(+5V),
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