基于PLC的變頻器設(shè)計(jì)說明

1、 . . . 電 子 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）論文題目： 基于PLC的變頻器設(shè)計(jì)教學(xué)中心：電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)中心指導(dǎo)老師：職稱：學(xué)生： 郭峰學(xué)號: V 專業(yè)：電子信息工程電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010年02月5日電 子 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：基于PLC的變頻器設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)以PLC通訊方式控制變頻器的方法：它只需在PLC主機(jī)上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊； 在PLC的面板下嵌入一塊造價(jià)僅僅數(shù)百元的“功能擴(kuò)展存儲盒”，編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令，即可實(shí)現(xiàn)8臺變頻器參數(shù)的讀取、寫入、各種運(yùn)行的監(jiān)視和控制，通

2、訊距離可達(dá)50m或500m。將這種“采用擴(kuò)展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹 。 時(shí)間： 2010 年 3月10 日 至 2010年 5 月 13 日 共周 辦學(xué)單位：電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)中心學(xué)生： 郭峰 學(xué)號： V 專業(yè)：電子信息工程指導(dǎo)單位或教研室：科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院指導(dǎo)教師： 王興平職稱： 講師電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010年2月5日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表日 期工 作 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字10月15日至10月20日選題手寫10月21日至10月25日論文提綱寫作手寫10月26日至11月10日初稿寫作手寫11月11日至 11月15日二稿寫作手寫11月1

3、6日至11月19日定稿并上交論文的電子文檔手寫11月20日至12月12日做好論文答辯準(zhǔn)備手寫教師對進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學(xué)生平時(shí)成績的依據(jù)之一。18 / 25電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查記錄表學(xué)生填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 基于PLC的變頻器設(shè)計(jì)學(xué)生: 郭峰 學(xué)號：V專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與其自動化 層次: 專升本教學(xué)中心名稱: 電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)中心指導(dǎo)教師與職稱: 王興平（講師） 教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)時(shí)間與地點(diǎn):電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)中心檢查教師填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目工作量飽滿一般不夠畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目難度大適中不夠畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目涉與知識點(diǎn)

4、豐富比較豐富較少畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目價(jià)值很有價(jià)值一般價(jià)值不大學(xué)生是否按計(jì)劃進(jìn)度獨(dú)立完成工作任務(wù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度填寫情況學(xué)生出勤情況與出勤的考核辦法學(xué)生與指導(dǎo)教師見面接受指導(dǎo)次數(shù)5次學(xué)生工作態(tài)度認(rèn)真一般較差教師畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)日志是否齊全其他檢查容：存在問題與采取措施:檢查教師簽字: 年 月 日教學(xué)中心意見:學(xué)院審核意見(加蓋公章):年 月 日 年 月 日摘 要PLC變頻器是自動化行業(yè)中常見并常用的配件。主要在機(jī)械設(shè)備中起到控制的作用，在設(shè)備上有著舉足輕重的作用，能調(diào)整機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)控制達(dá)到用戶所能要求到機(jī)器手。目前，PLC變頻器已被各自動設(shè)備行業(yè)廣為使用。常用PLC變頻器除西門子、

5、三菱等知名品牌外，像LS產(chǎn)電的PLC變頻器目前在包裝機(jī)械、水處理機(jī)械、電工電力機(jī)械、塑料機(jī)械、以與玻璃機(jī)械中。關(guān)鍵詞：PLC 變頻器 自動設(shè)備 AbstractPLC inverter is automation industry common and commonly used parts. Major in mechanical equipment to control the action on the device, and play a decisive role, can adjust the operation of the machine control to the user

6、 can ask to machine hand. At present, PLC inverter has been widely used in various automatic equipment industry. PLC Siemens, Mitsubishi inverter used in addition to other well-known brands, like LS PLC inverter current electricity production in packaging machinery, water treatment machinery, electr

7、ic power machinery, plastic machinery, as well as in glass machinery.KEY WORDS: PLC Frequency converter Automatic equipment;目 錄第一章緒言1第二章可編程控制器簡介2第一節(jié)可編程控制器的特點(diǎn)2第二節(jié)編程簡單易學(xué)2第三章 PLC的控制功能3第一節(jié) PLC控制3第四章 PLC的硬件系統(tǒng)4第一節(jié)微處理器（CPU）4第二節(jié)編程器5第五章 PLC的性能指標(biāo)6第一節(jié)用戶程序存儲容量6第六章 PLC的工作原理7第一節(jié) PLC的工作原理7第七章可編程控制器梯形圖編程規(guī)則7第一節(jié)編程元件7

8、第二節(jié)編程語言8第三節(jié)指令語句表9第八章基本指令簡介9第一節(jié)置位與復(fù)位指令SET、RST11第九章變頻器的基本構(gòu)成12第十章程序流程圖15辭17參考文獻(xiàn)17第一章 緒言可編程控制器是采用微機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動化裝置，近幾年來，在國已得到迅速推廣普與。正改變著工廠自動控制的面貌，對傳統(tǒng)的技術(shù)改造、發(fā)展新型工業(yè)具有重大的實(shí)際意義。可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。

9、根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對象，將控制容寫入控制器的用戶程序，控制器和被控對象連接也很方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出塊和外圍電路都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的已不再是僅有邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能?？删幊炭刂破鲗τ脩魜碚f，是一種無觸點(diǎn)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器，適合批量生產(chǎn)。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲

10、器，用以在其部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工

11、作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普與推廣應(yīng)用。第二章 可編程控制器簡介第一節(jié) 可編程控制器的特點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，其可靠程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無法比較的。為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)璄下可靠工作，在其設(shè)計(jì)和制造過程中采取了一系列硬件和軟件主面的抗干擾措施。硬件主面采取的主要措施有：1、隔離-PLC的輸入、輸出接口電路一般都采用光電耦合器來傳遞信號，這

12、種光電隔措施使外部電路與PLC部之間完全避免了電的聯(lián)系，有效的抑制了外部的干擾源對PLC的影響，還可防止外部強(qiáng)電竄入部CPU。2、濾波-在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設(shè)置多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號。3、在PLC部對CPU供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施，防止干擾信號通過供電電源進(jìn)入PLC部，另外各個(gè)輸入、輸出（I/O）接口電路的電源彼此獨(dú)立，以避免電源之間的互相干擾。然后經(jīng)由PLC進(jìn)行處理，并作出控制決策，輸出控制指令?？刂菩盘柦?jīng)過控制信號放大與驅(qū)動環(huán)節(jié)之后驅(qū)動電機(jī)，帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，左右兩邊各打開距離為S2的門，從而達(dá)到控制的效果，也可以計(jì)算出轉(zhuǎn)子現(xiàn)在所在的位置。第二節(jié)

13、 編程簡單易學(xué)PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語言，它既有繼電器電路清淅直觀的特點(diǎn)，又充分考慮到電氣工人和技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣，對于使用者來說，幾乎不需要專門的計(jì)算機(jī)知識，因此，易學(xué)易懂，程序改變也容易修改。目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化，不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等功能。它能根椐實(shí)際需要，方便靈活地組裝成大小各異、功能不一的控制系統(tǒng)：既可控制一臺單機(jī)、一條生產(chǎn)線、以可以控制一個(gè)機(jī)群、多條生產(chǎn)線；既可以現(xiàn)場控制，以可以遠(yuǎn)程控制。針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如交流或直流、開關(guān)量或模擬量

14、、電流或電壓、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等，PLC都有相應(yīng)的I/O接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場控制器件和設(shè)備直接連接，用戶可以根據(jù)需要方便地進(jìn)行配置，組成實(shí)用、緊湊的控制系統(tǒng)。PLC的接線極其方便，只需將產(chǎn)生輸入信號的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子連接，將接收輸出信號的被控設(shè)備（如接觸器、電磁閥等）與的輸出端子連接，僅用螺絲刀即可完成全部接線工作。PLC的用戶程序可在實(shí)驗(yàn)室摸擬調(diào)試，輸入信號用開關(guān)來摸擬，輸出信號可以觀察PLC的發(fā)光二極管。調(diào)試后再將PLC在現(xiàn)場安裝通調(diào)。調(diào)試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少得多。PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷功能和運(yùn)行故障指示裝置。一旦發(fā)生故障，可以通過PLC機(jī)上

15、各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。由于PLC的采用半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路，因此整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、功耗低，以三菱FXON24M型PLC為例，其外形尺寸僅為130MM*90MM*87MM，重量只有600G，功耗小于50W所以，PLC很容易裝入機(jī)械設(shè)備部，是實(shí)現(xiàn)電一體化的理想的控制設(shè)備。第三章PLC的控制功能第一節(jié)PLC控制這是PLC最基本原應(yīng)用領(lǐng)域，可用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例，如機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械的控制、注塑機(jī)的控制、電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器（電視機(jī)

16、、冰箱、洗衣機(jī)等）自動裝配線的控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)線的控制等。 目前，很多PLC都具有模擬量處理功能在，通過模擬量I/O模塊可對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制，而且編程和使用都很方便。大、中型的PLC還具有PID閉環(huán)控制功能。運(yùn)用PID子程序或使用專用的智能PID模塊，在以實(shí)現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)過程控制。隨著PLC規(guī)模的擴(kuò)大，控制的回路已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)行業(yè)，例如自動焊機(jī)控制、鍋爐運(yùn)行控制、連軋機(jī)的速度和位置等都是典型的閉環(huán)過程控制的應(yīng)用場合。運(yùn)動控制是指PLC對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的控制，也稱為位置控制，早期PLC通過開關(guān)量I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

17、連接來實(shí)現(xiàn)這一功能，現(xiàn)在一般都使用專用的運(yùn)動控制模塊來完成。目前，PLC的運(yùn)動控制功能廣泛應(yīng)用在金屬切削機(jī)床、電梯、機(jī)器人等各種機(jī)械設(shè)備上，典型的如PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC)組合成一體，構(gòu)成先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床?，F(xiàn)代PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，能夠完成數(shù)學(xué)運(yùn)算（函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉(zhuǎn)換和查表等操作，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理通常用在大、中型控制系統(tǒng)中，如柔性制造系統(tǒng)、機(jī)器人的控制系統(tǒng)等。通信聯(lián)網(wǎng)是指PLC 與PLC 之間PLC 與上位計(jì)算機(jī)或其他智能設(shè)備間的通信，利用PLC和計(jì)算機(jī)的RS232或RS422接口、PLC的專用通信模塊，用

18、雙絞線和同軸電纜或光纜將它們聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)相互間的信息交換，構(gòu)成“集中管理，分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，建立工廠的自動化網(wǎng)絡(luò)。第四章 PLC的硬件系統(tǒng)第一節(jié) 微處理器（CPU）與通用計(jì)算機(jī)一樣，CPU是PLC的核心部件，在PLC 控制系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞，整個(gè)PLC 工作過程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的。它的主要功能有以下幾點(diǎn)：1、接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，送入存儲器存儲，2、用掃描方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)信號，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)（輸入映像寄存器）；3、監(jiān)測和診斷電源、PLC 部電路工作狀態(tài)和用戶程序編程過程中的語法錯(cuò)誤;4、執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)的運(yùn)算、傳

19、遞和存儲等功能;5、根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關(guān)標(biāo)志們的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器表的容，以實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。PLC 配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器存放在程序，用戶存儲器用來存放用戶編制的控制程序。常用的存儲器類型有CMOS RAM、EPROM和EEPROM。因?yàn)橄到y(tǒng)程序用來管理PLC系統(tǒng)，不能由用戶直接存取，所以，PLC 產(chǎn)品樣本或說明書中所列的存儲器類型與其容量，系指用戶程序存儲器而言。如FX224M的存儲器容量在4K步，即是指用戶程序存儲器的容量。PLC 所配的用戶存儲器的容量大小差別很大，通常中小型PLC 的用戶存儲器存儲器容量在8K步以下，大型PL

20、C 的存儲容量可達(dá)到或超過256K步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。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)。為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊常采用隔離放大器。來自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的輸

21、入信號經(jīng)輸入模塊進(jìn)入PLC。這些信號有的是數(shù)字量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。使用時(shí)要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的輸入模塊。 PLC具有多種I/O模塊，常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以與快速響應(yīng)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好，I/O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應(yīng)性越強(qiáng)。PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC部的CPU、存儲器和I/O接口等電路工作所需的直流電

22、源。PLC的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施，因此對外部電源的穩(wěn)定性要求不是很高，一般允許外部電源電壓的額定值在+10%-15%的圍波動。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體，大中型PLC都有專用電源。第二節(jié) 編程器編程器是PLC的最重要的外圍，也是PLC不可缺少的一部分。它不僅可以寫入用戶程序，還可以對用戶程序進(jìn)行檢查、修改和調(diào)試，以與在以線監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。它通過接口與CPU聯(lián)系完成人機(jī)對話。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)示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

23、編程和監(jiān)控。編程器一般分為簡易編程器和圖形編程器兩類。簡易編程器功能較少，一般只能用語名表形式進(jìn)行編程，通常需要連機(jī)工作。簡明編程器使用時(shí)直接與PLC的專用插座相連接，由PLC提供電源。它體積小，重量輕，便于攜帶，適合小型PLC使用。圖形編程器既可以用指令語句進(jìn)行編程，又可以用梯形圖編程，既可以連機(jī)編程又可以脫機(jī)編程，操作方便，功能強(qiáng)，有液晶顯示的便攜式和陰極射線式丙種。圖形編程器還可以與打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備連接，但價(jià)格相對較高。通常大中型PLC多采用圖形編程器。I/O擴(kuò)展單元用來擴(kuò)展輸入、輸出點(diǎn)數(shù)。當(dāng)用戶所需的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)超過PLC基本單元的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，就需要加上I/O擴(kuò)展單元來擴(kuò)展

24、，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。PLC的軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個(gè)完整的PLC系統(tǒng)，它們相輔相成，缺一不可。沒有軟件的PLC系統(tǒng)稱為裸機(jī)系統(tǒng)，不起任何作用，猶如無米之鍋。反之沒有硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)也失去了基本的外部條件，程序根本無法運(yùn)行。第五章 PLC的性能指標(biāo)第一節(jié) 用戶程序存儲容量用戶程序存儲是衡量PLC 存儲用戶的一項(xiàng)指標(biāo)，通常以字為單位表示。每16位相鄰的二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，1024個(gè)字為1K字，對于一般邏輯操作指令，每條指今占1個(gè)字，定時(shí)/計(jì)數(shù)、移位指今每條占2個(gè)字，數(shù)據(jù)操作指令每條占24個(gè)字。有些PLC是以編程的步數(shù)來表示用戶程序存儲容量的，每條指令包含若干步，一步占用一個(gè)地址單元

25、，一個(gè)地址單元為兩個(gè)字節(jié)。I/O總點(diǎn)數(shù)是PLC可接收輸入信號和輸出信號的數(shù)量。PLC的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量兩種。對于開關(guān)量，其I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O點(diǎn)數(shù)表示，對于模擬量，I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O通道表示。FX系列基本單元和擴(kuò)展單元:單元I/O點(diǎn)數(shù)型號:基本單元:元8/8FX2-16M12/12FX224M16/16FX2-32M24/24FX248M32/32FX264M40/40FX2-80M擴(kuò)展單元16/16FX2-32M24/24FX2-48M第六章 PLC的工作原理第一節(jié) PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控

26、制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其

27、結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作。PLC開始運(yùn)行時(shí)，首先清除I/O映像區(qū)的容，然后進(jìn)行自診斷，自檢CPU與I/O組件，確認(rèn)正常后并開始循環(huán)掃描。每個(gè)掃描過程分為三個(gè)階段進(jìn)行，即輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。PLC重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段，每重復(fù)一次的時(shí)間就是一個(gè)工作周期（或掃描周期）計(jì)時(shí)器的工作原理圖如下所示，當(dāng)驅(qū)動輸入X0接通時(shí)，編號為T200的計(jì)時(shí)器開始對10ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值寄存器

28、中的容與設(shè)定植K123相等（即計(jì)時(shí)時(shí)間為1.23s）時(shí)，計(jì)時(shí)器輸出。當(dāng)驅(qū)動輸入X0斷開或發(fā)生斷電時(shí)，計(jì)時(shí)器T200就復(fù)位，輸出觸電也復(fù)位。它屬于通電延時(shí)計(jì)時(shí)器。第七章 可編程控制器梯形圖編程規(guī)則第一節(jié) 編程元件PLC是采用軟件編制程序來實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時(shí)要使用到各種編程元件，它們可提供無數(shù)個(gè)動合和動斷觸點(diǎn)。編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器與特殊功能繼電器等。 PLC部這些繼電器的作用和繼電接觸控制系統(tǒng)中使用的繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點(diǎn)”，但它們不是“硬”繼電器，而是PLC存儲器的存儲單元。當(dāng)寫入該單元的邏輯狀態(tài)為“1”時(shí)，則表

29、示相應(yīng)繼電器線圈得電，其動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。所以，部的這些繼電器稱之為“軟”繼電器。FX2N-48MR編程元件的編號圍與功能說明如下表所示元件名稱代表字母編號圍功能說明輸入繼電器XX0X27共24點(diǎn)接受外部輸入設(shè)備的信號輸出繼電器YY0Y27共24點(diǎn)輸出程序執(zhí)行結(jié)果并驅(qū)動外部設(shè)備輔助繼電器MM0M499共500點(diǎn)在程序部使用，不能提供外部輸出繼電器TT0T199100ms延時(shí)定時(shí)繼電器, 觸點(diǎn)在程序部使用T200T24510ms 延時(shí)定時(shí)繼電器, 觸點(diǎn)在程序部使用計(jì)數(shù)繼電器CC0C99加法計(jì)數(shù)繼電器，觸點(diǎn)在程序部使用數(shù)據(jù)寄存器DD0D199數(shù)據(jù)處理用的數(shù)值存儲元件嵌套指針N、PN0N7

30、 P0P127N主控用，P跳躍、子程序用第二節(jié) 編程語言所謂程序編制，就是用戶根據(jù)控制對象的要求，利用PLC廠家提供的程序編制語言，將一個(gè)控制要求描述出來的過程。PLC最常用的編程語言是梯形圖語言和指令語句表語言，且兩者常常聯(lián)合使用。梯形圖（語言）梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來的圖形語言。它是借助類似于繼電器的動合、動斷觸點(diǎn)、線圈以與串、并聯(lián)等術(shù)語和符號，根據(jù)控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀易懂。梯形圖中常 圖形符號分別表示PLC編程元件的動斷和動合接點(diǎn)； 用 表示它們的線圈。梯形圖中編程元件的種類用圖形符號與標(biāo)注的字母或數(shù)加以區(qū)別。 梯形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意

31、到以下三點(diǎn)： 梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行（或稱梯級）起始于左母線，然后是觸點(diǎn)的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。 梯形圖中每個(gè)梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個(gè)“概念電流”只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。 輸入繼電器用于接收外部輸入信號，而不能由PLC部其它繼電器的觸點(diǎn)來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器則輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時(shí)，就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。輸出繼電器的觸點(diǎn)

32、也可供部編程使用。第三節(jié) 指令語句表指令語句表是一種用指令助記符來編制PLC程序的語言，它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言，但比匯編語言易懂易學(xué)，若干條指令組成的程序就是指令語句表。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。下例為PLC實(shí)現(xiàn)三相鼠籠電動機(jī)起/停控制的兩種編程語言的表示方法： KM Y000 步序 指令語 器件號SS ST X000 X001 ; 0 LD X000 1 OR Y000KM Y000 2 ANI X001(1)繼電接觸控制線路圖 (2)梯形圖 3 OUT Y000 4 END第八章 基本指令簡介基本指令如表所示：名 稱助記符目 標(biāo) 元 件說 明取指令LDX、Y、

33、M、S、T、C常開接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始取反指令LDIX、Y、M、S、T、C常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始線圈驅(qū)動指令OUTY、M、S、T、C驅(qū)動線圈的輸出與指令A(yù)NDX、Y、M、S、T、C單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)與非指令A(yù)NIX、Y、M、S、T、C單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)或指令ORX、Y、M、S、T、C單個(gè)常開接點(diǎn)的并聯(lián)或非指令ORIX、Y、M、S、T、C單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)或塊指令ORB無串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接與塊指令A(yù)NB無并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接主控指令MCY、M公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接主控復(fù)位指令MCRY、MMC的復(fù)位置位指令SETY、M、S使動作保持復(fù)位指令RSTY、M、S、D、V、Z、T、C使操作保持復(fù)位上升沿產(chǎn)生脈沖指

34、令PLSY、M輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出名 稱助記符目 標(biāo) 元 件說 明下降沿產(chǎn)生脈沖指令PLFY、M輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出空操作指令NOP無使步序作空操作程序結(jié)束指令END無程序結(jié)束邏輯取與線圈驅(qū)動指令LD、LDI、OUT LD，取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的動合接點(diǎn)指令，即動合接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。 LDI，取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的動斷接點(diǎn)指令，即動斷接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。 OUT，線圈驅(qū)動指令，也叫輸出指令。 LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點(diǎn)接到母線上。也可以與后述的ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點(diǎn)也可使用。 OUT是驅(qū)動線圈的輸出指令

35、，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。 LD、LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器和計(jì)數(shù)器時(shí)，必須設(shè)置常數(shù)K。二、接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI AND，與指令。用于單個(gè)動合接點(diǎn)的串聯(lián)。 ANI，與非指令，用于單個(gè)動斷接點(diǎn)的串聯(lián)。 AND與ANI都是一個(gè)程序步指令，它們串聯(lián)接點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復(fù)使用。這兩條指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。OUT指令后，通過接點(diǎn)對其它線圖使用OUT指令稱為縱輸出或連續(xù)輸出。這種連續(xù)輸出如果順序沒錯(cuò)，可

36、以多次重復(fù)。三、接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORInbsp;OR，或指令，用于單個(gè)動合接點(diǎn)的并聯(lián)。 ORI，或非指令，用于單個(gè)動斷接點(diǎn)的并聯(lián)。 OR與ORI指令都是一個(gè)程序步指令，它們的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是一個(gè)接點(diǎn)。需要兩個(gè)以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時(shí)，要用后述的ORB指令。OR、ORI是從該指令的當(dāng)前步開始，對前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接。并聯(lián)的次數(shù)無限制。四、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)束用ORB指令。ORB指令與后述的ANB指令均為無目標(biāo)元件指令，而兩條無目

37、標(biāo)元件指令的步長都為一個(gè)程序步。ORB有時(shí)也簡稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個(gè)串聯(lián)電路后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時(shí)，并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時(shí)，這種電路塊并聯(lián)的個(gè)數(shù)不能超過8個(gè)（即重復(fù)使用LD、LDI指令的次數(shù)限制在8次以下），所以不推薦用后者編程。五、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)NB 兩個(gè)或兩個(gè)以上接點(diǎn)并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用ANB指令。分支的起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操

38、作目標(biāo)元件，是一個(gè)程序步指令。六、主控與主控復(fù)位指令MC、MCR MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接，MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。在編程時(shí)，經(jīng)常遇到多個(gè)線圈同時(shí)受到一個(gè)或一組接點(diǎn)控制。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，將多占用存儲單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點(diǎn)稱為主控接點(diǎn)，它在梯形圖中與一般的接點(diǎn)垂直。它們是與母線相連的常開接點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標(biāo)元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。第一節(jié) 置位與復(fù)位指令SET、RSTSET為置位指令，使動作保持；RST為復(fù)位指令，使操作

39、保持復(fù)位。SET指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S。而RST指令的操作元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是13個(gè)程序步。用RST指令可以對定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存、變址寄存器的容清零。八、脈沖輸出指令PLS、PLFPLS指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標(biāo)元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入接通后的一個(gè)掃描周期動作（置1）。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入斷開后的一個(gè)掃描周期動作。使用這兩條指令時(shí)，要特別注意目標(biāo)元件。例如，在驅(qū)動輸入接通時(shí)，PLC由運(yùn)行到停機(jī)

40、到運(yùn)行，此時(shí)PLS M0動作，但PLS M600（斷電時(shí)，電池后備的輔助繼電器）不動作。這是因?yàn)镸600是特殊保持繼電器，即使在斷電停機(jī)時(shí)其動作也能保持。NOP指令是一條無動作、無目標(biāo)元件的1程序步指令。空操作指令使該步序作空操作。用NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序時(shí)可以減少步序號的改變。程序結(jié)束指令ENDEND是一條無目標(biāo)元件的1程序步指令。PLC反復(fù)進(jìn)行輸入處理、程序運(yùn)算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序就不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，按段插入END指令，可以按順序擴(kuò)大對各程序段動作的檢查。采用END指

41、令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時(shí)，也刷新監(jiān)視時(shí)鐘。第九章 變頻器的基本構(gòu)成電源:請使用變頻器的容許電源規(guī)格的電源.無熔絲斷路器或漏電斷路器變頻器接通電源時(shí)，因突然流過電流，要注意選擇斷路器。電磁接觸器請不要使用此電磁接觸器啟動停止變頻器。否則會降低變頻器壽命。電抗器的設(shè)置改善功率因數(shù)與大容量電源下（500KVA以上接線距離10m以）時(shí)，有必要進(jìn)行設(shè)置。請注意選擇。輸出側(cè)的連接機(jī)器不要在輸出側(cè)連接電力電容器，浪涌抑制器，無線電噪音濾波器。接地為了防止觸電，電機(jī)和變頻器必須接地。作為防止變頻器動力線來的誘導(dǎo)噪音的接地連線

42、，建議回到變頻器接地端子再連線。7.1 參數(shù)表功能參數(shù)號名稱設(shè)定圍最小設(shè)定單位出廠設(shè)定基本功能:0轉(zhuǎn)矩提升0-30%0.1%6%/4%/3%/2% 1上限頻率0-120HZ0.01HZ120HZ 2下限頻率0-120HZ0.01HZ0 HZ 3基底頻率0-400HZ0.01HZ50 HZ 4高速0-400HZ0.01HZ60 HZ 5中速0-400HZ0.01HZ30 HZ 6低速0-400HZ0.01HZ10 HZ 7加速時(shí)間0-3600s/0-360S0.1s/0.01s5s/15s 8減速時(shí)間0-3600s/0-360S0.1s/0.01s5s/15s 9電子過電流保護(hù)0-500A0.0

43、1A額定輸出電流標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行功能10直流制動動作頻率0-120HZ,99990.01HZ3HZ 11 直流制動動作時(shí)間0-10s,8888 0.1s0.5s 12直流制動電壓0-30%0.1%4%/2% 13啟動頻率0-60HZ0.01HZ0.5HZ 14適用負(fù)荷選擇0-510 15點(diǎn)動頻率0-400HZ0.01HZ5HZ 16點(diǎn)動加減速時(shí)間0-3600s/0-360S0.1s/0.01s0.5s 17MRC輸入選擇0,210 18高速上限頻率120-400HZ0.01HZ120通訊功能52DU/PU主顯示數(shù)據(jù)選擇0-20,22,23,24,25,10010 53 PU水平顯示數(shù)據(jù)選擇0

44、-3,5-14,17,1811 54FM端子功能選擇1-3,5-14,17,18,2111 55頻率監(jiān)示基準(zhǔn)0-400HZ0.01HZ50HZ 56電流監(jiān)示基準(zhǔn)0-500A0.01A額定輸出電流 通訊功能117站號0-3010107118通訊速率48,96 ,1921192107119停止位長字長0,1（數(shù)據(jù)長810,11數(shù)據(jù)長711107 120有無奇偶校驗(yàn)0，1，212107 121 通訊再試次數(shù)0-10，999911107 122通訊校驗(yàn)時(shí)間間隔0,0.1999.8S,99990.1S0107 123等待時(shí)間設(shè)定0-150MS.99991MS9999107 124有無CR,LF選擇0,1

45、,211107端子安排功能180RL端子功能選擇0-99.999910134 181RM端子功能選擇0-99.999911134 182RH端子功能選擇0-99.999912134 183RT端子功能選擇0-99.999913134 184AU端子功能選擇0-99.999914134 185JOG端子功能選擇0-99.999915134 186CS端子功能選擇0-99.999916134 190RUN端子功能選擇0-199,999910136 191SU端子功能選擇0-199,999911136 192IPF端子功能選擇0-199,999912136 193OL端子功能選擇0-199,999913136 194FU端子功能選擇0-199,999914136 195A,B,C端子功能選擇0-199,9999199136程序運(yùn)行200程序運(yùn)行分秒選擇0,2 分鐘秒1,3小時(shí)，分鐘10138201-210程序設(shè)定1到100-2：旋轉(zhuǎn)方向0-400, 9999頻率0-99 .59時(shí)間1,0.1HZ099990138211-220程序設(shè)定11到200-2：旋轉(zhuǎn)方向0-400, 9999頻率0-99 .59時(shí)間1,0.1HZ099990138221-230程序設(shè)定21到300-2：旋轉(zhuǎn)方向0-400,