電機(jī)自動(dòng)化杯技術(shù)報(bào)告

PAGE三-61PAGE第四屆“三菱電機(jī)自動(dòng)化杯”技術(shù)報(bào)告（變頻器系統(tǒng)）參賽隊(duì)名稱：金科電氣隊(duì)隊(duì)員姓名：吳曉燕，李霞，單鑫鑫指導(dǎo)老師：劉旭明，高峰，周洪南京金陵科技學(xué)院2010年8月6日目錄第一部分緒論 11.1前言 11.2國內(nèi)外控制技術(shù)的發(fā)展概況分析 11.2.1可編程控制技術(shù)（PLC） 11.2.2變頻調(diào)速技術(shù) 21.3三菱自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 3第二部分三菱編程軟件介紹 42.1GXDeveloper編程軟件 42.2GT-Desiginer畫面設(shè)計(jì)軟件 7第三部分控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 103.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖及原理分析 103.2系統(tǒng)的硬件選擇 103.2.1觸摸屏概念及所選GOT1000觸摸屏型號參數(shù)介紹 103.2.2CC-link模塊 113.2.3可編程控制器（FX2NPLC） 113.2.4FX-4D/A模塊的基礎(chǔ)及應(yīng)用 123.2.5變頻器（FR-700-740系列） 123.2.6旋轉(zhuǎn)編碼器的基本原理 133.3實(shí)際設(shè)備組成的系統(tǒng)模型圖 13第四部分系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)和調(diào)試 144.1計(jì)算機(jī)（PC）與觸摸屏及PLC之間的通信 144.1.1RS—232協(xié)議： 144.1.2PC與PLC和觸摸屏之間的連接 154.2觸摸屏與PLC之間的通信 154.2.1CC-link概要 154.2.2PLC與觸摸屏之間的連接 194.3PLC與變頻器之間的通信 194.3.1模擬量應(yīng)用時(shí)的一些基本概念及基本指令 194.3.2D/A轉(zhuǎn)換的原理 224.3.3PLC與變頻器的連接 234.4變頻器控制電機(jī) 234.4.1變頻器主要端子接線與端子接線圖 234.4.2變頻器接線注意事項(xiàng) 254.4.3變頻器與電機(jī)的連接 254.5旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的連接 254.5.1旋轉(zhuǎn)編碼器測速原理 254.5.2旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的接線 264.6接觸器與熱繼電器等設(shè)備之間的連接 264.7系統(tǒng)電氣控制原理圖 27第五部分控制系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 275.1PLC系統(tǒng)控制流程圖 275.2變頻器主要參數(shù)配置及主要參數(shù)含義 285.3觸摸屏界面圖設(shè)計(jì) 295.4PLC系統(tǒng)編程配置圖 315.5系統(tǒng)調(diào)試分析 31第五部分主要結(jié)論 32參考文獻(xiàn) 33第一部分緒論1.1前言目前，各種自動(dòng)化技術(shù)手段并行發(fā)展、相互融合，為工業(yè)控制提供了多種可行的技術(shù)途徑。作為全球自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商，三菱電機(jī)以其優(yōu)秀的自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)于全球各行業(yè)用戶。在中國，三菱電機(jī)是最早進(jìn)入的國際品牌之一，廣泛應(yīng)用于中國的各行各業(yè)?？删幊绦蚩刂破骷夹g(shù)、人機(jī)界面技術(shù)以及各種嵌入式控制器系統(tǒng)的快速發(fā)展進(jìn)一步提升了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平。在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的發(fā)展過程中，變頻器的使用越來越受人們的關(guān)注。變頻器的使用最主要的一個(gè)特點(diǎn)就是節(jié)能和降低成本，許多傳統(tǒng)的耗能設(shè)備都要進(jìn)行技術(shù)改造。所以變頻調(diào)速技術(shù)的推廣有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，隨著PLC的不斷發(fā)展，使得工業(yè)自動(dòng)化控制更加的準(zhǔn)確、方便、安全和可靠。如今通過D/A轉(zhuǎn)換將PLC的反映速度的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，變化的模擬量與變頻器的模擬電壓輸入端相連從而帶動(dòng)電機(jī)馬達(dá)以一定的曲線速度變化運(yùn)行，并由馬達(dá)連接的編碼器將速度變?yōu)槊}沖信號反饋到PLC中，然后在HMI上顯示實(shí)際的速度曲線和實(shí)時(shí)速度。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。在實(shí)際工程中，有的企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了全車間或全廠的綜合自動(dòng)化，因此，通信與網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，也是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。1.2國內(nèi)外控制技術(shù)的發(fā)展概況分析1.2.1可編程控制技術(shù)（PLC）PLC的產(chǎn)生源于汽車制造業(yè).可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡稱為PLC，是20世紀(jì)60年代末逐步發(fā)展起來的一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。近幾年來，PLC技術(shù)在各種工業(yè)過程控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制及各類機(jī)電一體化設(shè)備控制中得到了極為廣泛的應(yīng)用，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的一項(xiàng)十分重要的應(yīng)用技術(shù)。由于PLC的結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、編程簡單、靈活性強(qiáng)顯著優(yōu)點(diǎn)，因此其一經(jīng)誕生，立即受到美國國內(nèi)及世界上個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的高度關(guān)注。PLC廠家眾多，其技術(shù)特點(diǎn)各不相同。美國PLC生產(chǎn)廠家超過100家，產(chǎn)品約200種。其中A一B公司為代表，其PLc一5系列只使用梯形圖，而不采用語句表。歐洲PLC技術(shù)，是在與美國PLC技術(shù)相互隔離的情況下，獨(dú)自研究開發(fā)而成，因此，歐洲的產(chǎn)品和美國的產(chǎn)品存在著明顯的差異。其中德國西門子公司的s5系列PLc，此用結(jié)構(gòu)化編程的方法，盡管也設(shè)有梯形圖、邏輯圖等多種編程語言，但對于稍微復(fù)雜一點(diǎn)的問題，就必須采用語句表，通過STEPS語言，調(diào)用各種功能模塊。日本的PLC技術(shù)是從美國引進(jìn)的，因此日本的PLC相對于美國產(chǎn)品，存在6承”的痕跡，但日本將自己的PLC主推產(chǎn)品定位在小型機(jī)上。在小型川c方面，日本在對美國的PLC技術(shù)繼承的同時(shí)，更多的是發(fā)展，且青出于藍(lán)而勝于藍(lán)日本的微型、小型PLC產(chǎn)品相當(dāng)有特色，其采用梯形圖、語句表并重的編程手段，lrlJ且配置了包括功能指令在內(nèi)的功能很強(qiáng)的指令系統(tǒng)。相比之下，美國、歐洲的小烈PLC產(chǎn)品指令系統(tǒng)太弱。總的說來，目前世界上百家的PLC制造廠中，仍然是美、日、德、三國占有舉足輕重的地位。它們的系列產(chǎn)品有其技術(shù)廣度和深度，因此控制著全世界一半以土的PLC市場。1.2.2變頻調(diào)速技術(shù)變頻調(diào)速裝置發(fā)展迅速，特點(diǎn)是通用化、系列化和規(guī)模化生產(chǎn)。目前所有變頻器幾乎都采用二極管整流自關(guān)斷器件(GTRIGBT)逆變的交一直一交電壓型PWM變頻控制方式，輸出正弦波電流。最新產(chǎn)品全部采用微機(jī)全數(shù)字化控制。在大功率交一交(循環(huán)變流器)變頻調(diào)速技術(shù)方面，法國阿爾斯通己能提供單機(jī)容量達(dá)3萬kw的電氣傳動(dòng)設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。在大功率無換向器電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)方面，意大利ABB公司提供了單機(jī)容量為6萬kw的設(shè)備用于抽水蓄能電站。其控制系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，用于電力機(jī)車、風(fēng)機(jī)、水泵傳動(dòng)。國內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)從總體上看較國際先進(jìn)水平差距10一巧年。在大功率交一交、無換向器電機(jī)等大容量變頻技術(shù)方面，國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造，但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性與國外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機(jī)組起動(dòng)及運(yùn)行、大容量風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和軋機(jī)傳動(dòng)、礦井卷揚(yáng)方面有很大需求。在中小功率變頻技術(shù)方面，國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/F控制，僅有少量的樣機(jī)采用矢量控制，品種與質(zhì)量還不能滿足市場需要，每年有大量的進(jìn)口。1.3三菱自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，各種自動(dòng)化技術(shù)手段并行發(fā)展、相互融合，為工業(yè)控制提供了多種可行的技術(shù)途徑?？删幊绦蚩刂破骷夹g(shù)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)、分布式控制系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、人機(jī)界面技術(shù)以及各種嵌入式控制器系統(tǒng)的快速發(fā)展進(jìn)一步提升了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平。隨著PLC的不斷發(fā)展，使得工業(yè)自動(dòng)化控制更加的準(zhǔn)確、方便、安全和可靠。把PLC和變頻器結(jié)合起來一起對電機(jī)傳動(dòng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。在實(shí)際工程中，有的企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了全車間或全廠的綜合自動(dòng)化，即將不同廠家生產(chǎn)的可編程設(shè)備連接在單層或多層網(wǎng)絡(luò)上，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理。因此，通信與網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，也是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。作為全球自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商，三菱電機(jī)以其優(yōu)秀的自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)于全球各行業(yè)用戶。在中國，三菱電機(jī)是最早進(jìn)入的國際品牌之一，三菱電機(jī)的自動(dòng)化產(chǎn)品正廣泛應(yīng)用于中國的各行各業(yè)。如今，成千上萬的三菱PLC、變頻器、伺服、CNC、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、低壓電器等產(chǎn)品在中國工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域運(yùn)行良好，為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。截止目前，三菱電機(jī)先后已經(jīng)投入四千多萬元與中國高校合作，為中國高校自動(dòng)化和相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用。第二部分三菱編程軟件介紹2.1GXDeveloper編程軟件GXDeveloper是三菱公司設(shè)計(jì)的在Windows環(huán)境下使用的PLC編程軟件，支持當(dāng)前所有三菱系列的PLC進(jìn)行編程軟件。該軟件簡單易學(xué)，具有豐富的工具箱和直觀形象的視窗界面。編程時(shí)，既可用鍵盤操作，也可用鼠標(biāo)操作。操作時(shí)可聯(lián)機(jī)編程，也可脫機(jī)離線編程。該軟件可進(jìn)行梯形圖編程、指令表編程和SFC編程。此外，該軟件還可對以太網(wǎng)、CC-link等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，并具有完善的診斷功能，能方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，程序上傳、下載。該軟件的部分功能及使用方法：1）新建一個(gè)工程，點(diǎn)擊“工程”中“創(chuàng)建新工程”，在彈出的對話框中選擇你所使用的PLC類型，即可創(chuàng)建一個(gè)新工程，如圖2-1所示：圖2-1新建工程界面2）點(diǎn)擊如圖2-2所示的功能指令即可編寫梯形圖：圖2-2功能指令菜單3）當(dāng)進(jìn)行通信時(shí)需將波特率設(shè)置成相同才可進(jìn)行通信。PLC參數(shù)修改如圖2-3所示：圖2-3PLC通信參數(shù)修改界面4）在參數(shù)設(shè)定之后，要完成通信，還需設(shè)定計(jì)算機(jī)與編程軟件的端口相同，點(diǎn)擊“在線”下“傳輸設(shè)置”，設(shè)置端口，如圖2-4所示：編程軟件的端口設(shè)置：圖2-4傳輸設(shè)置界面雙擊端口設(shè)置，如圖2-5所示：圖2-5端口設(shè)置界面5）完成上述步驟后，點(diǎn)擊圖標(biāo)“”將梯形圖轉(zhuǎn)換，然后按圖2-6所示將PLC寫入。圖2-6PLC寫入6）在彈出的對話框中選取所需寫入的程序和參數(shù)，如圖2-7所示，執(zhí)行完成，即實(shí)現(xiàn)了將程序下載到PLC中。圖2-7PLC寫入界面PLC寫入步范圍選擇，如圖2-8所示：圖2-8PLC寫入步范圍設(shè)置界面7）在程序下載至PLC中之后可以對所寫程序進(jìn)行監(jiān)控，來查看計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，定時(shí)器定時(shí)是否正確。按下shift+f3，在彈出的對話框中將地二個(gè)勾去掉。這樣就可監(jiān)控到PLC中各元件的狀態(tài)或數(shù)值。如圖2-9所示：圖2-9監(jiān)控模式選擇界面2.2GT-Desiginer畫面設(shè)計(jì)軟件GT-Desiginer是三菱公司所開發(fā)設(shè)計(jì)的，用于圖形終端顯示屏幕制作的Windows系統(tǒng)平臺軟件，支持所有的三菱圖形終端。該軟件功能完善，圖形、對象工具豐富，窗口界面直觀形象，操作簡單易用，可以方便地改變所接PLC的類型，實(shí)時(shí)讀取、寫入顯示屏幕，還可以設(shè)置保護(hù)密碼。該軟件的部分功能及使用方法：1)打開GT-Desiginer，會出現(xiàn)如圖2-10所示的對話框，需新建工程時(shí)，選擇新建即可。圖2-10新建工程界面2）在新建之后，點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)圖2-11所示的對話框，在對話框中選取觸摸屏的類型，并根據(jù)步驟設(shè)置連接機(jī)器。圖2-11GOT類型選擇界面連接機(jī)器選擇，如圖2-12所示：圖2-12連接機(jī)器選擇界面在I/F設(shè)置處選取觸摸屏通信協(xié)議，如圖2-13所示：圖2-13觸摸屏通信協(xié)議選擇界面3）在完成上述設(shè)置后，出現(xiàn)GT-Desiginer畫面設(shè)計(jì)界面，在工具欄中選取所需功能名稱，例如設(shè)置數(shù)值輸入功能，設(shè)置數(shù)值顯示功能，選擇所需圖形與線形。4）在GTDesigner上通過粘貼一些開關(guān)圖形，指示燈圖形，數(shù)值顯示等被稱為對象的框圖來創(chuàng)建屏幕；然后通過設(shè)置PLCCPU中的元件（位，字）規(guī)定屏幕中的這些對象的動(dòng)作；最后通過RS-232C電纜或USB接口將創(chuàng)建的監(jiān)視屏幕數(shù)據(jù)傳送到GOT。即點(diǎn)擊“通訊”。如圖2-14所示：圖2-14通訊功能選擇5）在彈出如圖2-15所示的對話框中選取所需下載的畫面，再點(diǎn)擊下載，就可將編輯的畫面?zhèn)魉偷接|摸屏。完成將畫面?zhèn)魉偷紾OT。圖2-15GOT下載界面第三部分控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖及原理分析FR-700變頻器觸摸屏FR-700變頻器觸摸屏CC-linkPLCD/A旋轉(zhuǎn)編碼器三相異步電動(dòng)機(jī)測速實(shí)時(shí)速度原理分析：通過觸摸觸摸屏上的按鈕控制PLC的輸出動(dòng)作，D/A轉(zhuǎn)換模塊將PLC的表示速度的數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成模擬量，將D/A轉(zhuǎn)換模塊的V+引腳與變頻器模擬輸入端2的連接，D/A的I+與VI+短接，再與變頻器的5端相接，這樣在變頻器內(nèi)部的10V電壓下，變頻器模擬輸入端將有連續(xù)變化的數(shù)值，所以與變頻器的R、S、T端相連的電動(dòng)機(jī)就獲得不停變化的速度，按要求的運(yùn)行曲線的運(yùn)行。同時(shí)從機(jī)尾端旋轉(zhuǎn)編碼器測量電機(jī)的實(shí)時(shí)速度并進(jìn)行反饋，通過PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，在PLC程序中進(jìn)行計(jì)算將實(shí)時(shí)速度反饋到觸摸屏畫面顯示。3.2系統(tǒng)的硬件選擇3.2.1觸摸屏概念及所選GOT1000觸摸屏型號參數(shù)介紹1）觸摸屏概念人機(jī)界面（HumanMachineInterface，HMI）產(chǎn)品，常被大家稱為“觸摸屏”，它是連接可編程序控制器(PLC)、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元(如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等)寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HM工產(chǎn)品的性能高低，是HM工的核心單元。根據(jù)HM工的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。GOT（GraphicOperationTerminal-人機(jī)介面）是電子操作面板，在其監(jiān)視屏幕上可進(jìn)行開關(guān)操作、指示燈、數(shù)據(jù)顯示、信息顯示和其他一些在原有由操作面板執(zhí)行的操作。顯示在GOT上的監(jiān)視屏幕數(shù)據(jù)是在個(gè)人電腦上用專用軟件(GTDesigner)創(chuàng)建的。為了執(zhí)行GOT的各種功能，首先在GTDesigner上通過粘貼一些開關(guān)圖形，指示燈圖形，數(shù)值顯示等被稱為對象的框圖來創(chuàng)建屏幕；然后通過設(shè)置PLCCPU中的元件（位，字）規(guī)定屏幕中的這些對象的動(dòng)作；最后通過RS-232C電纜或USB接口將創(chuàng)建的監(jiān)視屏幕數(shù)據(jù)傳送到GOT。2）GOT1000觸摸屏型號參數(shù)介紹GOT1000是三菱電機(jī)全新一代的人機(jī)界面產(chǎn)品，它強(qiáng)大的功能不僅可以適用各種各樣的FA場合，也同樣是非FA行業(yè)的理想選擇。為了滿足不同客戶的需要，GOT1000分為GT15和GT11兩個(gè)系列，其中GT15為高性能機(jī)型，GT11為基本功能機(jī)型。它們均采用64位處理器，內(nèi)置有USB接口。對應(yīng)GOT1000系列的畫面設(shè)計(jì)軟件為GTDesigner2Version2軟件。本次設(shè)計(jì)所選的觸摸屏型號為GT1150-QSBD-C系列，分辨率為320*240像素，顯示顏色為256色，內(nèi)置I/F有RS-422(9針凹形)、RS-232（9針凸形）、USB,電源電壓為DC24V,此觸摸屏抗干擾能力強(qiáng)，耐壓值為AC500V，壽命長。3.2.2CC-link模塊CC-link網(wǎng)由主站、本地站、遠(yuǎn)程I/O出戰(zhàn)、遠(yuǎn)程設(shè)備站等組成?？刂婆c通訊鏈路;其性能主要有:通過分布各個(gè)模塊到裝置設(shè)備例如輸送線和機(jī)器設(shè)備,可在整個(gè)系統(tǒng)布線的情況下完成;能處理開關(guān)量,例如I/O或數(shù)字量的模塊,可完成簡單的、高速的通訊;通過連結(jié)多PCCPU,可以構(gòu)成一個(gè)簡單的分布式系統(tǒng);通過連結(jié)不同制造廠商不同型號的設(shè)備,使系統(tǒng)更具靈活性。3.2.3可編程控制器（FX2NPLC）PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是CPU，RAM，RoM和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號。本次比賽采用的是FX2N系列可編程序控制器，因其具有超高速的運(yùn)算速(0.08as/steP)，F(xiàn)XZN系列的小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中鼓高檔次的超小形程序裝置;可做8臺主機(jī)連線。3.2.4FX-4D/A模塊的基礎(chǔ)及應(yīng)用FX-4DA模擬量輸出模塊是FX系列專用的模擬量輸出模塊，該模塊4個(gè)輸出通（CH）。輸出通道接受數(shù)字信號并轉(zhuǎn)換成等價(jià)的模擬信號，這稱之為D/A轉(zhuǎn)換。FX-4DA最大分辨率是12位。通過輸出端子變換，也可任意選擇電壓或電流輸出狀態(tài)?；谳斎?輸出的電壓電流鉆則通過用戶配線完成，可選用的電壓模擬值范圍-10V到10VDC（分辨率：5mV），或者電流模擬值為0到20mA（分辨率：20微安），可被每個(gè)通道分別選擇。FX2N-4DA和FX2N主單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)FX2N-4DA共有32個(gè)緩沖存儲器（每個(gè)是16位）。FX2N-4DA占用FX2N擴(kuò)展總線的8個(gè)點(diǎn)。這8點(diǎn)可以分配成輸入或輸出。FX2N-4DA消耗FX2N主單元或有源擴(kuò)展單元5V電源槽的30mA電流。3.2.5變頻器（FR-700-740系列）變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。變頻器主要由五部分組成:整流回路、逆變器、控制電路、制動(dòng)組件和保護(hù)回路.變頻調(diào)速控制方式一般大體可分為兩種，開環(huán)控制和閉環(huán)控制，后者需要電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速反饋。普通的電壓/頻率(V/F)控制屬于開環(huán)方式，閉環(huán)控制方式包括轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制等方式。此次設(shè)計(jì)采用FR-700-740-1.5k變頻器額定容量2.7kVA，使用電機(jī)容量1.5kW，允許頻率波動(dòng)范圍±5%，加/減速時(shí)間設(shè)定0～3600s（可分別設(shè)定加速與減速時(shí)間），可以選擇直線或S形加減速模式。3.2.6旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個(gè)到幾千個(gè)都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖，通過兩組脈沖不僅可以測量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。工作原理：由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦信號組合成A、B、C、D，每個(gè)正弦相差90度相位差（相對于一個(gè)周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測速。A、B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測速；A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測速。本次設(shè)計(jì)采用的是S50-J3V100系列旋轉(zhuǎn)編碼器。3.3實(shí)際設(shè)備組成的系統(tǒng)模型圖第四部分系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)和調(diào)試4.1計(jì)算機(jī)（PC）與觸摸屏及PLC之間的通信4.1.1RS—232協(xié)議：RS—232是美國電子工業(yè)聯(lián)盟（EIA）制定的串行數(shù)據(jù)通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，全稱是EIA-RS—232（簡稱232，RS232）。它被廣泛用于計(jì)算機(jī)串行接口外設(shè)連接。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議），其中EIA（ElectronicIndustryAssociation）代表美國電子工業(yè)聯(lián)盟RS（Recommededstandard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識號，C代表RS232的最新一次修改（1969年），在這之前，還有RS232B、RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。目前在IBMPC機(jī)上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。圖4-1所示是9針的RS-232串口排序圖：圖4-1RS-232串口排序圖在RS-232標(biāo)準(zhǔn)中，字符是以一序列的位元串來一個(gè)接一個(gè)的傳輸。最常用的編碼格式是異步起停asynchronousstart-stop格式，它使用一個(gè)起始位元后面緊跟7或8個(gè)數(shù)據(jù)位元（bit），這個(gè)可能是奇偶位元，然后是兩個(gè)停止位元。所以發(fā)送一個(gè)字符至少需要10位元，帶來的一個(gè)好的效果是使全部的傳輸速率，發(fā)送信號的速率以10劃分。一個(gè)最平常的代替異步起停方式的是使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）。在RS-232標(biāo)準(zhǔn)中定義了邏輯一和邏輯零電壓級數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負(fù)的3－15v之間。RS-232規(guī)定接近零的電平是無效的，邏輯一規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平的信號狀態(tài)稱為傳號marking，它的功能意義為OFF，邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號spacing，它的功能意義為ON。RS-232的設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE，DataTerminalEquipment）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE，DataConnectionEquipment）兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接受信號。串行通信在軟件設(shè)置里需要做多項(xiàng)設(shè)置，最常見的設(shè)置包括波特率、奇偶校驗(yàn)和停止位。波特率是指從一設(shè)備發(fā)到另一設(shè)備的波特率，即每秒鐘多少位元bitspersecond(bit/s)。典型的波特率是300,1200,2400,9600,19200等bit/s。波特率越大，傳輸速度越快，但穩(wěn)定的傳輸距離越短，抗干擾能力越差。一般通信兩端設(shè)備都要設(shè)為相同的波特率，但有些設(shè)備也可以設(shè)置為自動(dòng)檢測波特率。4.1.2PC與PLC和觸摸屏之間的連接對于PC與PLC之間的連接，只需將RS-232串口電纜usb接口與PC機(jī)相連，另一接口接上PLC下載線接到PLC上，再通過GX-developer編程軟件將所編寫好的程序下載到PLC中，即完成了PC與PLC的連接與通信。而對于PC與觸摸屏的之間的連接，只需將觸摸屏自帶的傳輸線連接PC與PLC，在通過GT-desinger軟件將所畫出的運(yùn)行選擇畫面與動(dòng)態(tài)顯示畫面下載到觸摸屏中即可。4.2觸摸屏與PLC之間的通信 4.2.1CC-link概要CC-link網(wǎng)由主站、本地站、遠(yuǎn)程I/O出戰(zhàn)、遠(yuǎn)程設(shè)備站等組成。1．CC-link系統(tǒng)概要CC-link系統(tǒng)是通過使用專用的電纜將分散的I/O模塊，特殊高功能模塊等連接起來，并且通過PLC的CPU來控制這些相應(yīng)模塊的系統(tǒng)。通過將每個(gè)模塊分散到類似傳送生產(chǎn)線和機(jī)械等設(shè)備中去，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的省配線。通過使用處理類似I/O或者數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的ON/OFF數(shù)據(jù)的模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的省配線?？梢院推渌麖S商的各種不同的設(shè)備進(jìn)行連接，使得系統(tǒng)更具有靈活性。2.CC-link主站模塊FX2N—16CCL-MCC-Link的概要CC-link主站模塊FX2N—16CCL-M是特殊擴(kuò)展模塊，它將FX系列PLC分配作為CC-link系統(tǒng)中的主站。（1）遠(yuǎn)程I/O站和遠(yuǎn)程設(shè)備站可以與主站連接（FX系列的PLC）（2）通過使用CC-link接口模塊FX2N—32CCL，兩個(gè)或兩個(gè)以上的FX系列的PLC可以作為遠(yuǎn)程設(shè)備站進(jìn)行連接，形成一個(gè)簡單分散系統(tǒng)。主站：控制數(shù)據(jù)鏈接系統(tǒng)的站遠(yuǎn)程I/O站：僅僅處理位信息的遠(yuǎn)程站遠(yuǎn)程設(shè)備站：處理包括為信息和子信息的遠(yuǎn)程站3.與遠(yuǎn)程設(shè)備站的通信握手信號（例如初始請求和出錯(cuò)標(biāo)志位）是使用嚴(yán)懲輸入（RX）和遠(yuǎn)程輸出（RY）來與遠(yuǎn)程設(shè)備站進(jìn)行通信的。設(shè)定的數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程設(shè)備站之間的通信是通過使用遠(yuǎn)程寄存器（RWw和RWr）實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程輸入（RX），遠(yuǎn)程輸出（RY）和遠(yuǎn)程寄存器（RWw和RWr）被分配到FX2N16CCLM中的緩沖存儲器（BFM）。如圖4-2所示：圖4-2與遠(yuǎn)程設(shè)備站的通信圖4.主站和遠(yuǎn)程設(shè)備站間通訊圖4-3所示的流程圖說明了主站和遠(yuǎn)程設(shè)備站間通訊時(shí)的基本程序設(shè)計(jì)流程。圖4-3主站和遠(yuǎn)程設(shè)備站間通訊流程圖5.FX2N-32CCL概要CC-link接口模塊FX2N-32CCL是用來將連接FX0N/FX2N/FX2NCPLC連接到CC-Link的接口模塊。FX2N-32CCL作為CC-Link的一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備站進(jìn)行連接。連線采用屏蔽雙絞屏蔽電纜?？刂浦噶钍褂肍ROM/指令對FX2N-32CCL的緩沖存儲器進(jìn)行讀/寫。與PLC的連接FX2N-32CCL可以直接跟FX2NPLC主單元連接，或者與其它擴(kuò)展模塊或擴(kuò)展單元的右側(cè)連接。最多可以連接8個(gè)特殊單元/部分塊，單元編號為0到7，根據(jù)離基本單元的距離由近到遠(yuǎn)排列。但是，由PLC提供的+5V直流電源容量有限。FX2N-32CCL在+5V直流情況下的電流消耗為130mA。確保在+5V直流情況下，包括其它特殊部分在內(nèi)的總電流消耗不要超過規(guī)定指標(biāo)。FX2N-32CCL與PLC的連接圖如圖4-4所示：圖4-4FX2N-32CCL與PLC的連接圖6.電源接線，如圖4-5所示：圖4-5電源接線4.2.2PLC與觸摸屏之間的連接首先利用24V電源模塊（或PLC模塊的24V輸出引腳）給觸摸屏供電，再通過CC-link連接觸摸屏與PLC。通過RS232接口連接計(jì)算機(jī)與PLC，在GXdevelorer軟件中編寫梯形圖，再通過RS232接口下載到PLC中。這時(shí)只要將觸摸屏中的位元件名稱設(shè)置成與PLC中的相應(yīng)觸點(diǎn)相同，即在GTDesigner上通過粘貼一些開關(guān)圖形，指示燈圖形，數(shù)值顯示等；然后通過設(shè)置PLCCPU中的元件（位，字）規(guī)定屏幕中的這些對象的動(dòng)作。4.3PLC與變頻器之間的通信4.3.1模擬量應(yīng)用時(shí)的一些基本概念及基本指令1．緩沖寄存器：為了能夠方便的實(shí)現(xiàn)PLC對特殊功能模塊的控制，并減少應(yīng)用指令的條數(shù)，統(tǒng)一應(yīng)用指令的格式，在三菱PLC的特殊功能中設(shè)置專門用于PLC與模塊間進(jìn)行信息交換的區(qū)域“緩沖存儲器”，英文為“BufferMemory”，簡稱BFM.緩沖存儲器中包括了模塊控制信號位、模塊參數(shù)等控制條件，以及模塊的工作狀態(tài)信息、運(yùn)算與處理結(jié)果、出錯(cuò)信息內(nèi)容。2.FROM指令FROM指令是通過將特殊模塊緩沖存儲器（BFM）的內(nèi)容讀入到PLC指定的地址中。是一個(gè)讀取指令。指令格式如下：如上指令的意思為：當(dāng)X1接通，則指令將第一塊特殊功能模塊的第7號緩沖區(qū)內(nèi)的據(jù)讀出，并將讀出的數(shù)據(jù)保存到D1指定的地址里面。若指令最后面的“K1”改換為“k2”，則指令的意思為：將第一塊特殊功能模塊的第7、8號緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出，并將讀出的數(shù)據(jù)保存到D1及后面的地址D2里面。3.TO指令：TO指令是將PLC指定的地址的數(shù)據(jù)寫入特殊功能模塊的緩沖存儲器（BFM）中。是一個(gè)寫入指令。整個(gè)指令的意思如下：指令將PLC的數(shù)據(jù)寄存器D5的數(shù)據(jù)寫入第一塊特殊功能模塊的第17號緩沖區(qū)地址內(nèi)。4.FX-4DA模塊的應(yīng)用FX-4DA模擬量輸出模塊是FX系列專用的模擬量輸出模塊，該模塊4個(gè)輸出（CH）。通過輸出端子變換，也可任意選擇電壓或電流輸出狀態(tài)。FX-4DA最大分辨率是12位。通過輸出端子變換，也可任意選擇電壓或電流輸出狀態(tài)。基于輸入/輸出的電壓電流鉆則通過用戶配線完成，可選用的電壓模擬值范圍-10V到10VDC（分辨率：5mV），或者電流模擬值為0到20mA（分辨率：20微安），可被每個(gè)通道分別選擇。FX2N-4DA占用FX2N擴(kuò)展總線的8個(gè)點(diǎn)。這8點(diǎn)可以分配成輸入或輸出。FX2N-4DA消耗FX2N主單元或有源擴(kuò)展單元5V電源槽的30mA電流。5.FX-4DA緩沖寄存器（BFM）的分配：FX2N-4DA和和FX2N可編程控制器之間通過緩沖存儲器（16位32點(diǎn)RAM）傳輸數(shù)據(jù)，如圖4-6所示：圖4-6BFM緩沖器區(qū)BFM緩沖區(qū)說明：1）【BFM#0】輸出模式選擇：BFM#0的值使每個(gè)通道的模擬輸出在電壓輸出和電流輸出之間切換。采用4位十六進(jìn)制數(shù)的形式。第一位數(shù)字是通道1（CH1）的命令，第二位數(shù)字是通道2（CH2）的命令，第三位數(shù)字是通道3（CH3）的命令，第四位數(shù)字是通道4（CH4）的命令.這四個(gè)數(shù)字的數(shù)字值分分別代表下列項(xiàng)目，如圖4-7所示：圖4-7輸出模式通道2）【BFM#1，#2，#3和#4】：輸出數(shù)據(jù)通道CH1，CH2，CH3和CH4。如圖4-8所示：圖4-8輸出數(shù)據(jù)通道3）【BFM#5】:數(shù)據(jù)保持模式：當(dāng)可編程控制器處于停止（STOP）模式，RUN模式下的最后輸出值以使其成為偏移值?？砂慈缦聢D所示，將十六進(jìn)制值寫入BFM#5中。如圖4-9所示：圖4-9數(shù)據(jù)保持模式選擇接線操作注意：檢查輸出配線或擴(kuò)展電纜是否正確連接到FX2N-4DA模擬特殊功能模塊。確保應(yīng)用中選擇正確的輸出模式。檢查在+5V或24V電源上沒有電源過載，注意：FX2N的PLC或有源擴(kuò)展單元的負(fù)載是根據(jù)所連接的擴(kuò)展模塊或特殊功能模塊數(shù)目而改變的。6.4D/A程序的編寫，指令如下所示程序分析：在該程序中，D14為浮點(diǎn)數(shù)，故先將它轉(zhuǎn)化為整形。然后設(shè)置通道輸出模式，采用4為16進(jìn)制數(shù)的形式，第一位是通道1的數(shù)字，地二位是通道2的數(shù)據(jù)，以此類推。0為電壓輸出模式（-10到10V），1為電流輸出模式（4mA到20mA），2為電流輸出模式（0mA到20mA）。最后將數(shù)據(jù)寄存器D100的內(nèi)容放到通道1進(jìn)行轉(zhuǎn)換。4.3.2D/A轉(zhuǎn)換的原理1）D/A轉(zhuǎn)換的原理輸出通道接受數(shù)字信號并轉(zhuǎn)換成等價(jià)的模擬信號，這稱之為D/A轉(zhuǎn)換。D/A變換器一般由變換網(wǎng)絡(luò)和模擬電子開關(guān)組成，輸入n位數(shù)字量分別空盒子這些電子開關(guān)，通過變換網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生與數(shù)字量各位權(quán)對應(yīng)的模擬量，通過加法電路輸出與數(shù)字量成比例的模擬量。D/A轉(zhuǎn)換器大部分是數(shù)字電流轉(zhuǎn)換器，實(shí)用中通常需增加輸出電路，實(shí)現(xiàn)電流電壓變換在變換網(wǎng)絡(luò)中，電流是單方向的，是單極性的。2）D/A轉(zhuǎn)換的主要參數(shù)：衡量一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的性能的主要參數(shù)有：（1）分辨率是指d/a轉(zhuǎn)換器能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，位數(shù)多分辨率也就越高。（2）轉(zhuǎn)換時(shí)間指數(shù)字量輸入到完成轉(zhuǎn)換，輸出達(dá)到最終值并穩(wěn)定為止所需的時(shí)間。電流型d/a轉(zhuǎn)換較快，一般在幾ns到幾百ns之間。電壓型d/a轉(zhuǎn)換較慢，取決于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間。（3）精度指d/a轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出電壓與理論值之間的誤差，一般采用數(shù)字量的最低有效位作為衡量單位。（4）線性度當(dāng)數(shù)字量變化時(shí)，d/a轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量按比例關(guān)系變化的程度。理想的d/a轉(zhuǎn)換器是線性的，但是實(shí)際上是有誤差的，模擬輸出偏離理想輸出的最大值稱為線性誤差。4.3.3PLC與變頻器的連接將PLC梯形圖中表示速度的數(shù)據(jù)寄存器Dxx內(nèi)容通過如上圖所示的D/A轉(zhuǎn)換程序變?yōu)檫B續(xù)變化的模擬量。首先通過PLC的輸出+24電源給D/A模塊供電（即將D/A模塊上的“+24V”電源端與PLC輸出+24V相連，然后將D/A模塊上的“-24V”端與PLC上的“COM”端相連，再將D/A模塊上接地端與PLC上的接地端相連）。這時(shí)只要將D/A模塊的VOUT端與變頻器的模擬電壓輸入端（2端）相連，D/A的IOUT端與VI-端短接，變頻器的10端為10V電壓端，5端接地即可實(shí)現(xiàn)變化模擬電壓輸入。由此，變頻器模擬輸入端即可接收到經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后的模擬量。PLC通過D/A模塊與變頻器實(shí)際接線，如圖4-10所示：+24+24Y0COMY1接地端PLC+24V+VI-I+-24接地端D/A模塊1025STFSTRSD變頻器圖4-10PLC通過D/A模塊與變頻器實(shí)際接線圖4.4變頻器控制電機(jī)4.4.1變頻器主要端子接線與端子接線圖1）變頻器主要端子接線電源必須接R、S、T，絕對不能接U、V、W，否則會損壞變頻器。在接線時(shí)不必考慮電源的相序。使用單向電源必須接R、S端。電機(jī)接到U、V、W端子上。當(dāng)加入正轉(zhuǎn)開關(guān)（信號）時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向從軸向看時(shí)為逆時(shí)針方向，反之亦然。注意：通信時(shí)，使從變頻器到電機(jī)之間的傳輸必須保證速度的一致性。2）變頻器端子接線圖4.4.2變頻器接線注意事項(xiàng)●由于在變頻器內(nèi)有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機(jī)必須接地。該轉(zhuǎn)換器必須接地。接地必須遵循國家或地方安全標(biāo)準(zhǔn)和電器標(biāo)準(zhǔn)。(JISNEC第250章,IEC536第1等級或者其它可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn))●變頻器接地用獨(dú)立接地端子（不要用螺絲殼，底盤等的代替）?！窠拥仉娎|盡量用粗的線徑，必須等于或大于前頁所示標(biāo)準(zhǔn)，接地點(diǎn)盡量靠近變頻器，接地線越短越好?！裨谧冾l器側(cè)接地的電機(jī)，用4芯電纜其中一根接地?！耠姍C(jī)以及變頻器必須進(jìn)行接地?！窠泳€后，零碎線頭必須清除干凈，零碎線頭可能造成設(shè)備運(yùn)行時(shí)異常失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。●不要安裝電力電容器，浪涌抑制器和無線電噪聲濾波器在變頻器輸出側(cè)。這將導(dǎo)致變頻器故障或電容和浪涌抑制器的損壞?！襁\(yùn)行后，改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬用表檢查電壓后進(jìn)行，斷電后一段時(shí)間內(nèi)，電容上仍然有危險(xiǎn)的高壓電。4.4.3變頻器與電機(jī)的連接首先將電機(jī)接到變頻器上的U、V、W端子上，再將變頻器的交流電源輸入端子R、S、T連接工頻電源，這時(shí)當(dāng)變頻器得電后就可帶動(dòng)電機(jī)按變頻器2端的模擬電壓的變化實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.5旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的連接4.5.1旋轉(zhuǎn)編碼器測速原理旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機(jī)電技術(shù)于一體的速度唯一傳感器。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器軸帶動(dòng)光柵盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹縫切割成斷續(xù)光線，并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號。該信號經(jīng)后繼電器處理后，輸出脈沖或代碼信號。由于關(guān)電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)。其特點(diǎn)是體積小，重量輕，功能全，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能穩(wěn)定，可靠使用壽命長。首先將旋轉(zhuǎn)編碼器與電機(jī)的軸相連，首先通過PLC編程來判斷正反轉(zhuǎn)，再通過PLC內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器對旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，比如：編碼器旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生1000個(gè)脈沖，這時(shí)若計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在1s內(nèi)計(jì)到10000，則電機(jī)轉(zhuǎn)了10圈/s.再通過GX-Developer編程軟件將計(jì)數(shù)器的數(shù)值讀出來將實(shí)時(shí)速度反饋到觸摸屏顯示。4.5.2旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的接線編碼器有5條引線，其中3條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接(A相與X0相連，B相與X1相連)，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地。4.6接觸器與熱繼電器等設(shè)備之間的連接本次系統(tǒng)用于主電路的電器設(shè)備主要有接觸器、熔斷器、熱繼電器，通過各個(gè)電器設(shè)備的不同連接（通過兩個(gè)接觸器改變相序來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制或通過兩個(gè)接觸器來控制星型三角型降壓啟動(dòng)）。接線時(shí)的注意事項(xiàng)：將所需要的電氣部件、導(dǎo)軌、線槽等安裝在工作臺上的網(wǎng)孔板上，連接系統(tǒng)的控制電路。元件在網(wǎng)孔板上布置要合理，安裝要正確緊固，配線要求緊固、美觀、導(dǎo)線要進(jìn)行線槽。為減小對控制信號的干擾，工作臺上交流電動(dòng)機(jī)的連接線不能放入線槽。按鈕盒、觸摸屏和電機(jī)可不固定在網(wǎng)孔板上，電源和電動(dòng)機(jī)配線要接到端子排上，進(jìn)出線槽的導(dǎo)線要有端子標(biāo)號。元件、器件的金屬外殼，應(yīng)可靠接地。4.7系統(tǒng)電氣控制原理圖第五部分控制系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行5.1PLC系統(tǒng)控制流程圖流程圖如圖5-1所示：開始開始HL1、HL2以亮1秒滅0.5秒方式閃爍電機(jī)按第一段曲線運(yùn)行電機(jī)按第二段曲線運(yùn)行電機(jī)按第四段曲線運(yùn)行電機(jī)按第三段曲線運(yùn)行讀高速計(jì)數(shù)器的值算出實(shí)際轉(zhuǎn)速HL1以1HZ閃爍對轉(zhuǎn)速進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)HL2以1HZ閃爍STOP-RUNNSB1按下，SB2未按下16秒未計(jì)滿T10（16s）T11（21s）T12（22s）T13（30s）SB2按下圖5-1PLC系統(tǒng)流程圖5.2變頻器主要參數(shù)配置及主要參數(shù)含義Pr1：上限頻率設(shè)定范圍0~120Hz設(shè)定為50HzPr2：下限頻率設(shè)定范圍0~120Hz設(shè)定為0HzPr3：基準(zhǔn)頻率設(shè)定范圍0~400Hz設(shè)定為50HzPr7：加速時(shí)間設(shè)定范圍0～3600/360sPr8：減速時(shí)間設(shè)定范圍0～3600/360s設(shè)定的越小，即可快速停轉(zhuǎn)Pr37：轉(zhuǎn)速顯示設(shè)定范圍為0，1~99980：表示頻率顯示，設(shè)定1~9998：設(shè)定60Hz時(shí)的機(jī)械速度Pr73：模擬量輸入選擇Pr79：運(yùn)行模式選擇設(shè)定范圍0，1，2，3，4，6，7，若Pr.79=0、1,變頻器處于PU運(yùn)行操作方式。若Pr.79=2，變頻器處于處于外部運(yùn)行模式。若Pr.79=3、4，變頻器處于組合運(yùn)行操作方式。Pr117：PU通訊站號設(shè)定范圍為0~31.Pr118：PU通訊速率設(shè)定范圍為48，96，192，384，設(shè)定速率。設(shè)定值×100為通訊速率。例如，設(shè)定值為192，通訊速率即為19200bps。需設(shè)置成與PLC相同的波特率方可通信成功。Pr119：PU通訊停止位長設(shè)定范圍為0，1，10，11Pr120：PU通訊奇偶校驗(yàn)設(shè)定范圍為0，1，2；0：表示無奇偶校驗(yàn)；1：表示奇校2：表示偶校驗(yàn)Pr121：PU通訊再試次數(shù)設(shè)定范圍為0～10，99990～10：表示設(shè)定發(fā)生數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤后允許再試的次數(shù)，若錯(cuò)誤發(fā)生次數(shù)為0～10，則變頻器將發(fā)出報(bào)警信號，即若設(shè)置5次，當(dāng)PLC與變頻器通訊，若發(fā)生錯(cuò)誤（奇偶校驗(yàn)），再試重傳，若超過5，則報(bào)警。若設(shè)置為9999，錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，變頻器沒有報(bào)警停止，通過MRS或RESET，變頻器滑行到停止信號，且注意只有通過MRS或RESET使變頻器停止。5.3觸摸屏界面圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用GTDesigner2作為組態(tài)軟件，該軟件具有報(bào)警記錄、報(bào)表打印、趨勢曲線等多種功能[5]。本系統(tǒng)在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了豐富的畫面設(shè)計(jì)。考慮到系統(tǒng)的要求，共組態(tài)了2組畫面，主要包括運(yùn)行選擇畫面、動(dòng)態(tài)顯示畫面。觸摸屏界面圖如下所示：運(yùn)行選擇畫面，如圖5-2所示：圖5-2運(yùn)行選擇畫面動(dòng)態(tài)顯示畫面，如圖5-3所示：圖5-3動(dòng)態(tài)顯示畫面5.4PLC系統(tǒng)編程配置圖5.5系統(tǒng)調(diào)試分析按照系統(tǒng)模型圖將GOT1000觸摸屏、PLC、CC-link、D/A轉(zhuǎn)換模塊、變頻器連接好，給變頻器加上380V的電源來驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)及編碼器，將觸摸屏編輯畫面和PLC程序分別下載到觸摸屏和PLC中。在觸摸屏上可以通過按鈕控制PLC的輸出動(dòng)作，D/A轉(zhuǎn)換模塊將PLC的表示速度的數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成模擬量，將D/A轉(zhuǎn)換模塊的V+引腳與變頻器模擬輸入端2的連接，D/A的I+與VI+短接，再與變頻器的5端相接，這樣在變頻器內(nèi)部的10V電壓下，變頻器模擬輸入端將有連續(xù)變化的數(shù)值，所以與變頻器的R、S、T端相連的電動(dòng)機(jī)就獲得不停變化的速度，按要求的運(yùn)行曲線的運(yùn)行。同時(shí)從機(jī)尾端旋轉(zhuǎn)編碼器測量電機(jī)的實(shí)時(shí)速度并進(jìn)行反饋，通過PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，在PLC程序中進(jìn)行計(jì)算將實(shí)時(shí)速度反饋到觸摸屏畫面顯示。本系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)了PLC對變頻器的控制，并且其通信方式在項(xiàng)目應(yīng)用相當(dāng)廣泛，通信程序的編寫也達(dá)到了預(yù)期的目的。第五部分主要結(jié)論本技術(shù)報(bào)告介紹了三菱自動(dòng)化控制的綜合應(yīng)用，將各種通用的自動(dòng)化技術(shù)理論知識與實(shí)踐優(yōu)化相結(jié)合，從可編程控制器PLC和變頻器自動(dòng)控制系統(tǒng)入手，介紹了PLC和變頻器在工業(yè)自動(dòng)化控制的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r，介紹了控制系統(tǒng)的通信方式和各個(gè)模塊之間的連接，從而通過連接控制三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通信程序的編寫也達(dá)到了預(yù)期的目的。通過本技術(shù)報(bào)告的論述，可總結(jié)出本次設(shè)計(jì)的主要工作與結(jié)論：提出了一整套PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的設(shè)計(jì)步驟和方法。采用PLC和變頻器控制具有自動(dòng)化程度高、控制精度高和易于設(shè)置、管理的特點(diǎn)。通過對三菱電機(jī)的自動(dòng)化產(chǎn)品的使用、調(diào)試為主要內(nèi)容，包括過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)及總線技術(shù)等，在人機(jī)界面上體現(xiàn)PLC控制變頻器進(jìn)行幾個(gè)不同速度的運(yùn)行。通過本次設(shè)計(jì)，使PLC與變頻器的選型、控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計(jì)方法與各個(gè)模塊之間的連接有了更深刻的理解。通過這次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新意識、合作精神，也使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R更好的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，能夠在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。綜上所訴，本次設(shè)計(jì)是一整套自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過硬件電路的連接和軟件部分的設(shè)計(jì)，達(dá)到了所要求的目的。參考文獻(xiàn)[1]蔣方炎.PLC在工業(yè)集散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2000.[2]魏克新.自動(dòng)控制綜合應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[3]高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2004.[4]鄒金慧.可編程控制器及其系統(tǒng)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2002.[5]張燕賓主編.變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[6]原魁,劉偉強(qiáng),鄒偉.變頻器基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].第二版.北京:冶金工業(yè)出版社,1987.[7]劉美俊.變頻器應(yīng)用與維護(hù)技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2008.[8]郁漢琦.電氣控制與可編程序控制應(yīng)用技術(shù).東南大學(xué)出版社，2009.[9]岳慶來.變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2006.附錄資料：不需要的可以自行刪除Excel的50個(gè)使用技巧一、建立分類下拉列表填充項(xiàng)我們常常要將企業(yè)的名稱輸入到表格中，為了保持名稱的一致性，利用“數(shù)據(jù)有效性”功能建了一個(gè)分類下拉列表填充項(xiàng)。1.在Sheet2中，將企業(yè)名稱按類別（如“工業(yè)企業(yè)”、“商業(yè)企業(yè)”、“個(gè)體企業(yè)”等）分別輸入不同列中，建立一個(gè)企業(yè)名稱數(shù)據(jù)庫。

2.選中A列（“工業(yè)企業(yè)”名稱所在列），在“名稱”欄內(nèi)，輸入“工業(yè)企業(yè)”字符后，按“回車”鍵進(jìn)行確認(rèn)。仿照上面的操作，將B、C……列分別命名為“商業(yè)企業(yè)”、“個(gè)體企業(yè)”……3.切換到Sheet1中，選中需要輸入“企業(yè)類別”的列（如C列），執(zhí)行“數(shù)據(jù)→有效性”命令，打開“數(shù)據(jù)有效性”對話框。在“設(shè)置”標(biāo)簽中，單擊“允許”右側(cè)的下拉按鈕，選中“序列”選項(xiàng)，在下面的“來源”方框中，輸入“工業(yè)企業(yè)”，“商業(yè)企業(yè)”，“個(gè)體企業(yè)”……序列（各元素之間用英文逗號隔開），確定退出。

再選中需要輸入企業(yè)名稱的列（如D列），再打開“數(shù)據(jù)有效性”對話框，選中“序列”選項(xiàng)后，在“來源”方框中輸入公式：=INDIRECT（C1），確定退出。4.選中C列任意單元格（如C4），單擊右側(cè)下拉按鈕，選擇相應(yīng)的“企業(yè)類別”填入單元格中。然后選中該單元格對應(yīng)的D列單元格（如D4），單擊下拉按鈕，即可從相應(yīng)類別的企業(yè)名稱列表中選擇需要的企業(yè)名稱填入該單元格中。提示：在以后打印報(bào)表時(shí)，如果不需要打印“企業(yè)類別”列，可以選中該列，右擊鼠標(biāo)，選“隱藏”選項(xiàng)，將該列隱藏起來即可。二、建立“常用文檔”新菜單在菜單欄上新建一個(gè)“常用文檔”菜單，將常用的工作簿文檔添加到其中，方便隨時(shí)調(diào)用。1.在工具欄空白處右擊鼠標(biāo)，選“自定義”選項(xiàng)，打開“自定義”對話框。在“命令”標(biāo)簽中，選中“類別”下的“新菜單”項(xiàng)，再將“命令”下面的“新菜單”拖到菜單欄。按“更改所選內(nèi)容”按鈕，在彈出菜單的“命名”框中輸入一個(gè)名稱（如“常用文檔”）。2.再在“類別”下面任選一項(xiàng)（如“插入”選項(xiàng)），在右邊“命令”下面任選一項(xiàng)（如“超鏈接”選項(xiàng)），將它拖到新菜單（常用文檔）中，并仿照上面的操作對它進(jìn)行命名（如“工資表”等），建立第一個(gè)工作簿文檔列表名稱。重復(fù)上面的操作，多添加幾個(gè)文檔列表名稱。3.選中“常用文檔”菜單中某個(gè)菜單項(xiàng)（如“工資表”等），右擊鼠標(biāo)，在彈出的快捷菜單中，選“分配超鏈接→打開”選項(xiàng)，打開“分配超鏈接”對話框。通過按“查找范圍”右側(cè)的下拉按鈕，定位到相應(yīng)的工作簿（如“工資.xls”等）文件夾，并選中該工作簿文檔。重復(fù)上面的操作，將菜單項(xiàng)和與它對應(yīng)的工作簿文檔超鏈接起來。4.以后需要打開“常用文檔”菜單中的某個(gè)工作簿文檔時(shí)，只要展開“常用文檔”菜單，單擊其中的相應(yīng)選項(xiàng)即可。提示：盡管我們將“超鏈接”選項(xiàng)拖到了“常用文檔”菜單中，但并不影響“插入”菜單中“超鏈接”菜單項(xiàng)和“常用”工具欄上的“插入超鏈接”按鈕的功能。三、讓不同類型數(shù)據(jù)用不同顏色顯示在工資表中，如果想讓大于等于2000元的工資總額以“紅色”顯示，大于等于1500元的工資總額以“藍(lán)色”顯示，低于1000元的工資總額以“棕色”顯示，其它以“黑色”顯示，我們可以這樣設(shè)置。1.打開“工資表”工作簿，選中“工資總額”所在列，執(zhí)行“格式→條件格式”命令，打開“條件格式”對話框。單擊第二個(gè)方框右側(cè)的下拉按鈕，選中“大于或等于”選項(xiàng)，在后面的方框中輸入數(shù)值“2000”。單擊“格式”按鈕，打開“單元格格式”對話框，將“字體”的“顏色”設(shè)置為“紅色”。2.按“添加”按鈕，并仿照上面的操作設(shè)置好其它條件（大于等于1500，字體設(shè)置為“藍(lán)色”；小于1000，字體設(shè)置為“棕色”）。3.設(shè)置完成后，按下“確定”按鈕。看看工資表吧，工資總額的數(shù)據(jù)是不是按你的要求以不同顏色顯示出來了。四、制作“專業(yè)符號”工具欄在編輯專業(yè)表格時(shí)，常常需要輸入一些特殊的專業(yè)符號，為了方便輸入，我們可以制作一個(gè)屬于自己的“專業(yè)符號”工具欄。

1.執(zhí)行“工具→宏→錄制新宏”命令，打開“錄制新宏”對話框，輸入宏名?如“fuhao1”?并將宏保存在“個(gè)人宏工作簿”中，然后“確定”開始錄制。選中“錄制宏”工具欄上的“相對引用”按鈕，然后將需要的特殊符號輸入到某個(gè)單元格中，再單擊“錄制宏”工具欄上的“停止”按鈕，完成宏的錄制。仿照上面的操作，一一錄制好其它特殊符號的輸入“宏”。2.打開“自定義”對話框，在“工具欄”標(biāo)簽中，單擊“新建”按鈕，彈出“新建工具欄”對話框，輸入名稱——“專業(yè)符號”，確定后，即在工作區(qū)中出現(xiàn)一個(gè)工具條。切換到“命令”標(biāo)簽中，選中“類別”下面的“宏”，將“命令”下面的“自定義按鈕”項(xiàng)拖到“專業(yè)符號”欄上（有多少個(gè)特殊符號就拖多少個(gè)按鈕）。3.選中其中一個(gè)“自定義按鈕”，仿照第2個(gè)秘技的第1點(diǎn)對它們進(jìn)行命名。4.右擊某個(gè)命名后的按鈕，在隨后彈出的快捷菜單中，選“指定宏”選項(xiàng)，打開“指定宏”對話框，選中相應(yīng)的宏（如fuhao1等），確定退出。重復(fù)此步操作，將按鈕與相應(yīng)的宏鏈接起來。5.關(guān)閉“自定義”對話框，以后可以像使用普通工具欄一樣，使用“專業(yè)符號”工具欄，向單元格中快速輸入專業(yè)符號了。五、用“視面管理器”保存多個(gè)打印頁面有的工作表，經(jīng)常需要打印其中不同的區(qū)域，用“視面管理器”吧。1.打開需要打印的工作表，用鼠標(biāo)在不需要打印的行（或列）標(biāo)上拖拉，選中它們再右擊鼠標(biāo)，在隨后出現(xiàn)的快捷菜單中，選“隱藏”選項(xiàng)，將不需要打印的行（或列）隱藏起來。2.執(zhí)行“視圖→視面管理器”命令，打開“視面管理器”對話框，單擊“添加”按鈕，彈出“添加視面”對話框，輸入一個(gè)名稱（如“上報(bào)表”）后，單擊“確定”按鈕。3.將隱藏的行（或列）顯示出來，并重復(fù)上述操作，“添加”好其它的打印視面。4.以后需要打印某種表格時(shí)，打開“視面管理器”，選中需要打印的表格名稱，單擊“顯示”按鈕，工作表即刻按事先設(shè)定好的界面顯示出來，簡單設(shè)置、排版一下，按下工具欄上的“打印”按鈕，一切就OK了。六、讓數(shù)據(jù)按需排序如果你要將員工按其所在的部門進(jìn)行排序，這些部門名稱既的有關(guān)信息不是按拼音順序，也不是按筆畫順序，怎么辦?可采用自定義序列來排序。1.執(zhí)行“格式→選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對話框，進(jìn)入“自定義序列”標(biāo)簽中，在“輸入序列”下面的方框中輸入部門排序的序列（如“機(jī)關(guān),車隊(duì),一車間,二車間,三車間”等），單擊“添加”和“確定”按鈕退出。

2.選中“部門”列中任意一個(gè)單元格，執(zhí)行“數(shù)據(jù)→排序”命令，打開“排序”對話框，單擊“選項(xiàng)”按鈕，彈出“排序選項(xiàng)”對話框，按其中的下拉按鈕，選中剛才自定義的序列，按兩次“確定”按鈕返回，所有數(shù)據(jù)就按要求進(jìn)行了排序。七、把數(shù)據(jù)徹底隱藏起來工作表部分單元格中的內(nèi)容不想讓瀏覽者查閱，只好將它隱藏起來了。1.選中需要隱藏內(nèi)容的單元格（區(qū)域），執(zhí)行“格式→單元格”命令，打開“單元格格式”對話框，在“數(shù)字”標(biāo)簽的“分類”下面選中“自定義”選項(xiàng)，然后在右邊“類型”下面的方框中輸入“；；；”（三個(gè)英文狀態(tài)下的分號）。2.再切換到“保護(hù)”標(biāo)簽下，選中其中的“隱藏”選項(xiàng)，按“確定”按鈕退出。3.執(zhí)行“工具→保護(hù)→保護(hù)工作表”命令，打開“保護(hù)工作表”對話框，設(shè)置好密碼后，“確定”返回。經(jīng)過這樣的設(shè)置以后，上述單元格中的內(nèi)容不再顯示出來，就是使用Excel的透明功能也不能讓其現(xiàn)形。提示：在“保護(hù)”標(biāo)簽下，請不要清除“鎖定”前面復(fù)選框中的“∨”號，這樣可以防止別人刪除你隱藏起來的數(shù)據(jù)。八、讓中、英文輸入法智能化地出現(xiàn)在編輯表格時(shí)，有的單元格中要輸入英文，有的單元格中要輸入中文，反復(fù)切換輸入法實(shí)在不方便，何不設(shè)置一下，讓輸入法智能化地調(diào)整呢?選中需要輸入中文的單元格區(qū)域，執(zhí)行“數(shù)據(jù)→有效性”命令，打開“數(shù)據(jù)有效性”對話框，切換到“輸入法模式”標(biāo)簽下，按“模式”右側(cè)的下拉按鈕，選中“打開”選項(xiàng)后，“確定”退出。以后當(dāng)選中需要輸入中文的單元格區(qū)域中任意一個(gè)單元格時(shí)，中文輸入法（輸入法列表中的第1個(gè)中文輸入法）自動(dòng)打開，當(dāng)選中其它單元格時(shí)，中文輸入法自動(dòng)關(guān)閉。九、讓“自動(dòng)更正”輸入統(tǒng)一的文本你是不是經(jīng)常為輸入某些固定的文本，如《電腦報(bào)》而煩惱呢?那就往下看吧。1.執(zhí)行“工具→自動(dòng)更正”命令，打開“自動(dòng)更正”對話框。2.在“替換”下面的方框中輸入“pcw”（也可以是其他字符，“pcw”用小寫），在“替換為”下面的方框中輸入“《電腦報(bào)》”，再單擊“添加”和“確定”按鈕。3.以后如果需要輸入上述文本時(shí)，只要輸入“pcw”字符?此時(shí)可以不考慮“pcw”的大小寫?，然后確認(rèn)一下就成了。十、在Excel中自定義函數(shù)Excel函數(shù)雖然豐富，但并不能滿足我們的所有需要。我們可以自定義一個(gè)函數(shù)，來完成一些特定的運(yùn)算。下面，我們就來自定義一個(gè)計(jì)算梯形面積的函數(shù)：1.執(zhí)行“工具→宏→Visual

Basic編輯器”菜單命令（或按“Alt+F11”快捷鍵），打開Visual

Basic編輯窗口。2.在窗口中，執(zhí)行“插入→模塊”菜單命令，插入一個(gè)新的模塊——模塊1。3.在右邊的“代碼窗口”中輸入以下代碼：Function

V（a,b,h）V

=

h*（a+b）/2End

Function4.關(guān)閉窗口，自定義函數(shù)完成。以后可以像使用內(nèi)置函數(shù)一樣使用自定義函數(shù)。提示：用上面方法自定義的函數(shù)通常只能在相應(yīng)的工作簿中使用十一、表頭下面襯張圖片為工作表添加的背景，是襯在整個(gè)工作表下面的，能不能只襯在表頭下面呢?1.執(zhí)行“格式→工作表→背景”命令，打開“工作表背景”對話框，選中需要作為背景的圖片后，按下“插入”按鈕，將圖片襯于整個(gè)工作表下面。2.在按住Ctrl鍵的同時(shí)，用鼠標(biāo)在不需要襯圖片的單元格（區(qū)域）中拖拉，同時(shí)選中這些單元格（區(qū)域）。3.按“格式”工具欄上的“填充顏色”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后出現(xiàn)的“調(diào)色板”中，選中“白色”。經(jīng)過這樣的設(shè)置以后，留下的單元格下面襯上了圖片，而上述選中的單元格（區(qū)域）下面就沒有襯圖片了（其實(shí)，是圖片被“白色”遮蓋了）。提示?襯在單元格下面的圖片是不支持打印的。十二、用連字符“&”來合并文本如果我們想將多列的內(nèi)容合并到一列中，不需要利用函數(shù)，一個(gè)小小的連字符“&”就能將它搞定（此處假定將B、C、D列合并到一列中）。1.在D列后面插入兩個(gè)空列（E、F列），然后在D1單元格中輸入公式：=B1&C1&D1。2.再次選中D1單元格，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到D列下面的單元格中，B、C、D列的內(nèi)容即被合并到E列對應(yīng)的單元格中。3.選中E列，執(zhí)行“復(fù)制”操作，然后選中F列，執(zhí)行“編輯→選擇性粘貼”命令，打開“選擇性粘貼”對話框，選中其中的“數(shù)值”選項(xiàng)，按下“確定”按鈕，E列的內(nèi)容（不是公式）即被復(fù)制到F列中。4.將B、C、D、E列刪除，完成合并工作。提示：完成第1、2步的操作，合并效果已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但此時(shí)如果刪除B、C、D列，公式會出現(xiàn)錯(cuò)誤。故須進(jìn)行第3步操作，將公式轉(zhuǎn)換為不變的“值”。十三、快速打印學(xué)生成績條常有朋友問“如何打印成績條”這樣的問題，有不少人采取錄制宏或VBA的方法來實(shí)現(xiàn)，這對于初學(xué)者來說有一定難度。出于此種考慮，我在這里給出一種用函數(shù)實(shí)現(xiàn)的簡便方法。此處假定學(xué)生成績保存在Sheet1工作表的A1至G64單元格區(qū)域中，其中第1行為標(biāo)題，第2行為學(xué)科名稱。1.切換到Sheet2工作表中，選中A1單元格，輸入公式：=IF（MOD（ROW（），3）=0，″″，IF（0MOD?ROW（），3（=1，sheet1！A$2，INDEX（sheet1！$A：$G，INT（（（ROW（）+4）/3）+1），COLUMN（））））。2.再次選中A1單元格，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到B1至G1單元格中；然后，再同時(shí)選中A1至G1單元格區(qū)域，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到A2至G185單元格中。至此，成績條基本成型，下面簡單修飾一下。3.調(diào)整好行高和列寬后，同時(shí)選中A1至G2單元格區(qū)域（第1位學(xué)生的成績條區(qū)域），按“格式”工具欄“邊框”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后出現(xiàn)的邊框列表中，選中“所有框線”選項(xiàng)，為選中的區(qū)域添加邊框（如果不需要邊框，可以不進(jìn)行此步及下面的操作）。4.同時(shí)選中A1至G3單元格區(qū)域，點(diǎn)擊“常用”工具欄上的“格式刷”按鈕，然后按住鼠標(biāo)左鍵，自A4拖拉至G186單元格區(qū)域，為所有的成績條添加邊框。按“打印”按鈕，即可將成績條打印出來。十四、Excel幫你選函數(shù)在用函數(shù)處理數(shù)據(jù)時(shí)，常常不知道使用什么函數(shù)比較合適。Excel的“搜索函數(shù)”功能可以幫你縮小范圍，挑選出合適的函數(shù)。執(zhí)行“插入→函數(shù)”命令，打開“插入函數(shù)”對話框，在“搜索函數(shù)”下面的方框中輸入要求（如“計(jì)數(shù)”），然后單擊“轉(zhuǎn)到”按鈕，系統(tǒng)即刻將與“計(jì)數(shù)”有關(guān)的函數(shù)挑選出來，并顯示在“選擇函數(shù)”下面的列表框中。再結(jié)合查看相關(guān)的幫助文件，即可快速確定所需要的函數(shù)。十五、同時(shí)查看不同工作表中多個(gè)單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)有時(shí)，我們編輯某個(gè)工作表（Sheet1）時(shí)，需要查看其它工作表中（Sheet2、Sheet3……）某個(gè)單元格的內(nèi)容，可以利用Excel的“監(jiān)視窗口”功能來實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行“視圖→工具欄→監(jiān)視窗口”命令，打開“監(jiān)視窗口”，單擊其中的“添加監(jiān)視”按鈕，展開“添加監(jiān)視點(diǎn)”對話框，用鼠標(biāo)選中需要查看的單元格后，再單擊“添加”按鈕。重復(fù)前述操作，添加其它“監(jiān)視點(diǎn)”。以后，無論在哪個(gè)工作表中，只要打開“監(jiān)視窗口”，即可查看所有被監(jiān)視點(diǎn)單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息。十六、為單元格快速畫邊框在Excel2002以前的版本中，為單元格區(qū)域添加邊框的操作比較麻煩，Excel2002對此功能進(jìn)行了全新的拓展。單擊“格式”工具欄上“邊框”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后彈出的下拉列表中，選“繪圖邊框”選項(xiàng)，或者執(zhí)行“視圖→工具欄→邊框”命令，展開“邊框”工具欄。單擊工具欄最左側(cè)的下拉按鈕，選中一種邊框樣式，然后在需要添加邊框的單元格區(qū)域中拖拉，即可為相應(yīng)的單元格區(qū)域快速畫上邊框。提示：①如果畫錯(cuò)了邊框，沒關(guān)系，選中工具欄上的“擦除邊框”按鈕，然后在錯(cuò)誤的邊框上拖拉一下，就可以清除掉錯(cuò)誤的邊框。②如果需要畫出不同顏色的邊框，可以先按工具欄右側(cè)的“線條顏色”按鈕，在隨后彈出的調(diào)色板中選中需要的顏色后，再畫邊框即可。③這一功能還可以在單元格中畫上對角的斜線。十七、控制特定單元格輸入文本的長度你能想象當(dāng)你在該輸入四位數(shù)的單元格中卻填入了一個(gè)兩位數(shù)，或者在該輸入文字的單元格中你卻輸入了數(shù)字的時(shí)候，Excel就能自動(dòng)判斷、即時(shí)分析并彈出警告，那該多好啊!要實(shí)現(xiàn)這一功能，對Excel來說，也并不難。例如我們將光標(biāo)定位到一個(gè)登記“年份”的單元格中，為了輸入的統(tǒng)一和計(jì)算的方便，我們希望“年份”都用一個(gè)四位數(shù)來表示。所以，我們可以單擊“數(shù)據(jù)”菜單的“有效性”選項(xiàng)。在“設(shè)置”卡片“有效性條件”的“允許”下拉菜單中選擇“文本長度”。然后在“數(shù)據(jù)”下拉菜單中選擇“等于”，且“長度”為“4”。同時(shí)，我們再來到“出錯(cuò)警告”卡片中，將“輸入無效數(shù)據(jù)時(shí)顯示的出錯(cuò)警告”設(shè)為“停止”，并在“標(biāo)題”和“錯(cuò)誤信息”欄中分別填入“輸入文本非法!”和“請輸入四位數(shù)年份?！弊謽?。很顯然，當(dāng)如果有人在該單元格中輸入的不是一個(gè)四位數(shù)時(shí)，Excel就會彈出示的警告對話框，告訴你出錯(cuò)原因，并直到你輸入了正確“樣式”的數(shù)值后方可繼續(xù)錄入。神奇吧?其實(shí)，在Excel的“數(shù)據(jù)有效性”判斷中，還有許多特殊類型的數(shù)據(jù)格式可選，比如“文本類型”啊，“序列大小”啊，“時(shí)間遠(yuǎn)近”啊，如你有興趣，何不自作主張，自己設(shè)計(jì)一種檢測標(biāo)準(zhǔn)，讓你的Excel展示出與眾不同的光彩呢。十八、成組填充多張表格的固定單元格我們知道每次打開Excel，軟件總是默認(rèn)打開多張工作表。由此就可看出Excel除了擁有強(qiáng)大的單張表格的處理能力，更適合在多張相互關(guān)聯(lián)的表格中協(xié)調(diào)工作。要協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)，當(dāng)然首先就需要同步輸入。因此，在很多情況下，都會需要同時(shí)在多張表格的相同單元格中輸入同樣的內(nèi)容。那么如何對表格進(jìn)行成組編輯呢?首先我們單擊第一個(gè)工作表的標(biāo)簽名“Sheet1”，然后按住Shift鍵，單擊最后一張表格的標(biāo)簽名“Sheet3”（如果我們想關(guān)聯(lián)的表格不在一起，可以按住Ctrl鍵進(jìn)行點(diǎn)選）。此時(shí)，我們看到Excel的標(biāo)題欄上的名稱出現(xiàn)了“工作組”字樣，我們就可以進(jìn)行對工作組的編輯工作了。在需要一次輸入多張表格內(nèi)容的單元格中隨便寫點(diǎn)什么，我們發(fā)現(xiàn)，“工作組”中所有表格的同一位置都顯示出相應(yīng)內(nèi)容了。但是，僅僅同步輸入是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。比如，我們需要將多張表格中相同位置的數(shù)據(jù)統(tǒng)一改變格式該怎么辦呢?首先，我們得改變第一張表格的數(shù)據(jù)格式，再單擊“編輯”菜單的“填充”選項(xiàng)，然后在其子菜單中選擇“至同組工作表”。這時(shí)，Excel會彈出“填充成組工作表”的對話框，在這里我們選擇“格式”一項(xiàng)，點(diǎn)