PLC控制花樣噴泉

PAGE畢業(yè)論文題目PLC控制花樣噴泉專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師答辯日期PLC控制花樣噴泉第4頁共22頁佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文任務(wù)書（學(xué)生任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫）系專業(yè)班同學(xué)：一、畢業(yè)論文課題二、畢業(yè)論文內(nèi)容和目標(biāo)三、參考資料四、畢業(yè)論文課題時(shí)間：年月日至年月日五、進(jìn)度安排：周次工作內(nèi)容預(yù)定目標(biāo)及檢查方式六、備注：本任務(wù)書一式三份，教研室、指導(dǎo)教師和學(xué)生各執(zhí)一份；學(xué)生須將此任務(wù)書按裝訂要求進(jìn)行裝訂。目錄第1章概述 11.1噴泉控制系統(tǒng)的應(yīng)用 11.2PLC花樣噴泉控制系統(tǒng) 1第2章系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 22.1實(shí)現(xiàn)方法分析與可行性討論 22.1.1單片機(jī)噴泉控制系統(tǒng) 22.1.2工控機(jī)噴泉控制系統(tǒng) 32.1.3PLC噴泉控制系統(tǒng) 42.2總體實(shí)現(xiàn)方案 5第3章PLC簡(jiǎn)介 63.1PLC常識(shí) 63.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域 73.3PLC的基本組成與分類 83.4PLC的工作原理 93.5PLC的性能指標(biāo)與發(fā)展趨勢(shì) 103.6國內(nèi)外PLC產(chǎn)品介紹 113.7三菱PLC－FX2N系列介紹 12第4章花樣噴泉設(shè)計(jì)方案 164.1花樣噴泉的模型 164.2花樣控制要求 174.2.1花樣控制的幾種模式 174.2.2

各種模式的動(dòng)作狀態(tài) 17第5章PLC花樣噴泉控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 185.1硬件設(shè)計(jì) 185.1.1PLC的選擇 185.1.2PLC的輸入輸出分配 185.2PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 195.2.1采用順序功能流程圖(SFC)設(shè)計(jì)方法 195.2.2設(shè)計(jì)方案 215.2.3設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題及實(shí)現(xiàn) 21第6章結(jié)束語 22參考文獻(xiàn)： 22致謝： 22自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第21頁共22頁論文修改意見：1增加所有表格。把任務(wù)書填寫好。2第1章與第2章可以合作第1章，作為介紹。3第2章起著重寫PLC的控制方案包括硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試等等。4另外，你的噴泉花樣過于簡(jiǎn)單。暫時(shí)修改這些吧。第1章概述1.1噴泉控制系統(tǒng)的應(yīng)用隨著人們生活水平的提高,城市環(huán)境建設(shè)日益為人們所重視。噴泉作為一種觀賞性較高的藝術(shù)水景，不斷地出現(xiàn)在城市廣場(chǎng)、居民小區(qū)、公園等場(chǎng)所。它不僅可以增加周圍空氣的濕度，減少空氣中的塵埃，降低空氣溫度，更為人們生活增添了不少情趣。自動(dòng)控制噴泉能自動(dòng)且連續(xù)的改變其形態(tài)，呈現(xiàn)豐富多彩的花型變化，從而給人以美好的視覺感受。由可編程控制器PLC組成的小型噴泉系統(tǒng)在軟件及硬件上均可以較好的滿足控制噴泉造型變化的要求。圖1.1花樣噴泉系統(tǒng)1.2PLC花樣噴泉控制系統(tǒng)花樣噴泉控制的實(shí)現(xiàn)方法很多，本設(shè)計(jì)題目基于可編程邏輯控制器（PLC）的噴泉控制系統(tǒng)，可編程邏輯控制器（PLC），不僅能夠進(jìn)行多種水型切換，而且能夠?qū)⒏鞣N水型、燈光，按照預(yù)先設(shè)定的排列組合進(jìn)行控制程序的設(shè)計(jì)，使水型、燈光實(shí)現(xiàn)多姿多彩的變化。通過PC與PLC之間的通信來監(jiān)控噴泉的狀態(tài)與效果，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)，以達(dá)到順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的要求及目的，同時(shí)還要達(dá)到低功耗、高性價(jià)比、運(yùn)行安全可靠等基本要求。第2章系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)2.1實(shí)現(xiàn)方法分析與可行性討論花樣噴泉控制的實(shí)現(xiàn)方法很多，如利用單片機(jī)、工業(yè)機(jī)、PLC等都可以實(shí)現(xiàn)。下面簡(jiǎn)單介紹這幾種方法。2.1.1單片機(jī)噴泉控制系統(tǒng)單片機(jī)也稱單片微型計(jì)算機(jī)，是把微型計(jì)算機(jī)的各部件——中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等制作在一塊集成電路芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，如圖2.1所示。由于單片機(jī)在一塊小芯片上就集成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)有具備的功能，所以其在工業(yè)控制中占據(jù)很重要的地位。它具有超小型化、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。特別適合用于實(shí)時(shí)工業(yè)測(cè)量控制、智能化儀器儀表何家用電器控制等應(yīng)用系統(tǒng)。目前，市場(chǎng)上流行的單片機(jī)種類繁多，如MCS-51系列，8位單片機(jī)仍占有單片機(jī)市場(chǎng)60%以上的份額，促進(jìn)了8位單片機(jī)朝著高性能和功能化方向發(fā)展。其他單片機(jī)，如凌陽公司的SPCE061A16位單片機(jī)，美國TEXASINSTRUMENTS公司的MSP430系列單片機(jī)，ARM（advancedRISCMachine）嵌入式單片機(jī)等都是各有優(yōu)點(diǎn)，在不同的領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用。圖2.1單片機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)控制系統(tǒng)用于噴泉控制是完全可行的，它可以通過定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)噴泉噴射的時(shí)間進(jìn)行控制，并且也可以利用串行接口與上位機(jī)進(jìn)行通信。由于單片機(jī)的價(jià)格比較便宜，所以大批量生產(chǎn)時(shí)的性能價(jià)格比很高。但由于單片機(jī)需要附屬很多的外圍電路，對(duì)電路的設(shè)計(jì)水平要求很高，否則便可能降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且，由于噴泉控制系統(tǒng)很少會(huì)有批量生產(chǎn)的情況，對(duì)于小規(guī)模制作時(shí)，PCB印刷電路板的制作成本是很高的。綜上所述，此次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)控制系統(tǒng)不是最佳方案。2.1.2工控機(jī)噴泉控制系統(tǒng)工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，但現(xiàn)在更時(shí)髦的叫法是產(chǎn)業(yè)電腦或工業(yè)電腦，英文簡(jiǎn)稱IPC，全稱IndustrialPersonalComputer。工控機(jī)通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，如圖2.2所示。工控機(jī)的特點(diǎn)工控機(jī)通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般只有強(qiáng)烈的震動(dòng)，灰色特別多，另有很高的電磁場(chǎng)力干擾等特點(diǎn)，且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)即一年中一般沒有休息。因此，工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：（1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防震、防塵、防沖擊力的能力。（2）機(jī)箱內(nèi)有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。（3）機(jī)箱內(nèi)有專門電纜，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。（4）要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力。自1984年內(nèi)開始從事開發(fā)和推廣應(yīng)用工控機(jī)以來，已被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵冶金、石油化工、機(jī)電成套設(shè)備、醫(yī)學(xué)食品、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)爐窖等工業(yè)領(lǐng)域、以及軍工和科研設(shè)備中。圖2.2工控機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)于工控機(jī)作為噴泉控制系統(tǒng)，由于噴泉控制系統(tǒng)的環(huán)境相對(duì)工業(yè)控制環(huán)境要好的多，而且噴泉控制系統(tǒng)對(duì)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力要求也不是很高，用工控機(jī)設(shè)計(jì)噴泉控制系統(tǒng)實(shí)屬有些大材小用。而且工控機(jī)的價(jià)格較同層次的PLC機(jī)要偏高，這樣就更增加了系統(tǒng)的成本，降低了整體的性價(jià)比。2.1.3PLC噴泉控制系統(tǒng)自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，PLC的功能葉不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷完善。PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。如圖2.3所示。作為離散控制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%~30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。PLC是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造業(yè)，它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程的操作。圖2.3PLC控制系統(tǒng)一個(gè)PLC的控制器，可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O），對(duì)于噴泉控制系統(tǒng)這樣，被控的對(duì)象主要是設(shè)備連鎖，回路很少，采用PLC較為合適。PLC與由于采用通用監(jiān)控軟件。在組態(tài)軟件設(shè)計(jì)方面，要容易一些，且PLC通常都支持現(xiàn)場(chǎng)總線，會(huì)使得系統(tǒng)通信得到有利保障，更適合實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前適用于噴泉控制的中小型PLC種類繁多，價(jià)格低廉。使設(shè)計(jì)者會(huì)有更多的選擇余地。系統(tǒng)整體造價(jià)會(huì)比工控機(jī)低，而且不會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)過以上三種控制系統(tǒng)的可行分析可以看出，以PLC組成的控制系統(tǒng)是此次設(shè)計(jì)噴泉控制系統(tǒng)的最佳方案。2.2總體實(shí)現(xiàn)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該噴泉控制系統(tǒng)是由PLC組成，如圖2.4所示。PLC對(duì)噴泉的水泵進(jìn)行時(shí)序控制，產(chǎn)生各種不同的噴水造型。需設(shè)計(jì)兩種種不同的噴泉類型。上位機(jī)編寫組態(tài)軟件對(duì)噴泉的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。要求噴泉控制程序能夠產(chǎn)生不同的噴水造型，并且符合美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，邏輯合理，且操作簡(jiǎn)單。圖2.4噴泉控制系統(tǒng)總體方案PLC控制花樣噴泉第22頁共22頁第3章PLC簡(jiǎn)介3.1PLC常識(shí)（一）概念可編程控制器（Programmble

Controller）簡(jiǎn)稱PC或PLC。它是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。目前，PLC已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制裝置，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。

國際電工委員會(huì)（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿，其定義強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和廣闊的應(yīng)用范圍，這是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的重要特征。同時(shí)，也強(qiáng)調(diào)了PLC用軟件方式實(shí)現(xiàn)的“可編程”與傳統(tǒng)控制裝置中通過硬件或硬接線的變更來改變程序的本質(zhì)區(qū)別。

近年來，可編程控制器發(fā)展很快，幾乎每年都推出不少新系列產(chǎn)品，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了上述定義的范圍。（二）PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

在可編程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中，繼電器控制占主導(dǎo)地位，應(yīng)用廣泛。但是電器控制系統(tǒng)存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點(diǎn)，特別是其接線復(fù)雜、不易更改，對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差。

早期的可編程控制器僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中期微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。

20世紀(jì)80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成為具有邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。

我國的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快，尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20世紀(jì)70年代末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的PLC。此后，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLC的應(yīng)用逐年增多，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)提高我國工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無線電二廠、無錫光洋電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司等。

從近年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，在世界范圍內(nèi)PLC產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷量、用量高居工業(yè)控制裝置榜首，而且市場(chǎng)需求量一直以每年15%的比率上升。PLC已成為工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的通用工業(yè)控制裝置。3.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域（一）PLC的特點(diǎn)PLC技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。主要有以下特點(diǎn)：1．可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)是PLC最重要的特點(diǎn)之一。PLC的平均無故障時(shí)間可達(dá)幾十萬個(gè)小時(shí)，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施：

（1）硬件方面

I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對(duì)PLC的影響；對(duì)供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對(duì)CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對(duì)有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。

（2）軟件方面

PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起故障；在PLC系統(tǒng)程序中設(shè)有故障檢測(cè)和自診斷程序，能對(duì)系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和判斷；當(dāng)由外界干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。2．編程簡(jiǎn)單、使用方便

目前，大多數(shù)PLC采用的編程語言是梯形圖語言，它是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活。同時(shí)，PLC編程器的操作和使用也很簡(jiǎn)單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。許多PLC還針對(duì)具體問題，設(shè)計(jì)了各種專用編程指令及編程方法，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。3．功能完善、通用性強(qiáng)

現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許多功能。同時(shí)，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。

4．設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便

由于PLC用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設(shè)計(jì)、安裝接線工作量大為減少。PLC的用戶程序大部分可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，縮短了應(yīng)用設(shè)計(jì)和調(diào)試周期。在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很??；而且PLC具有很強(qiáng)的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，可根據(jù)PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。5．體積小、重量輕、能耗低由于PLC采用了集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。

（二）PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

目前，在國內(nèi)外PLC已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型看，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面：

1.開關(guān)量邏輯控制

利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等，例如：機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.運(yùn)動(dòng)控制

大多數(shù)PLC都有拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對(duì)各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。

3.過程控制

大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。

4.數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備，進(jìn)行處理。

5.通信聯(lián)網(wǎng)PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計(jì)算機(jī)、PLC與其它智能設(shè)備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。

3.3PLC的基本組成與分類（一）PLC的基本組成PLC是微機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種以微處理器為核心的用于控制的特殊計(jì)算機(jī)，因此PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似。

PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。（二）PLC的分類

PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對(duì)PLC的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。

1．按結(jié)構(gòu)形式分類

根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。

（1）整體式PLC

整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。

（2）模塊式PLC

模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。

還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。

2．按功能分類

根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。

（1）低檔PLC

具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。

（2）中檔PLC

除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。

（3）高檔PLC

除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。

3．按I/O點(diǎn)數(shù)分類

根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。

（1）小型PLC

I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下的為小型PLC。其中，I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC。

（2）中型PLC

I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下的為中型PLC。

（3）大型PLC

I/O點(diǎn)數(shù)為2048以上的為大型PLC。其中，I/O點(diǎn)數(shù)超過8192點(diǎn)的為超大型PLC。

在實(shí)際中，一般PLC功能的強(qiáng)弱與其I/O點(diǎn)數(shù)的多少是相互關(guān)聯(lián)的，即PLC的功能越強(qiáng)，其可配置的I/O點(diǎn)數(shù)越多。因此，通常我們所說的小型、中型、大型PLC，除指其I/O點(diǎn)數(shù)不同外，同時(shí)也表示其對(duì)應(yīng)功能為低檔、中檔、高檔。3.4PLC的工作原理一.掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(一)輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(二)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。(三)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。3.5PLC的性能指標(biāo)與發(fā)展趨勢(shì)（一）PLC的性能指標(biāo)

1．存儲(chǔ)容量

存儲(chǔ)容量是指用戶程序存儲(chǔ)器的容量。用戶程序存儲(chǔ)器的容量大，可以編制出復(fù)雜的程序。一般來說，小型PLC的用戶存儲(chǔ)器容量為幾千字，而大型機(jī)的用戶存儲(chǔ)器容量為幾萬字。

2．I/O點(diǎn)數(shù)

輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)是PLC可以接受的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總和，是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可接的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備就越多，控制規(guī)模就越大。

3．掃描速度

掃描速度是指PLC執(zhí)行用戶程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。一般以掃描1K字用戶程序所需的時(shí)間來衡量掃描速度，通常以ms/K字為單位。PLC用戶手冊(cè)一般給出執(zhí)行各條指令所用的時(shí)間，可以通過比較各種PLC執(zhí)行相同的操作所用的時(shí)間，來衡量掃描速度的快慢。

4．指令的功能與數(shù)量

指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。編程指令的功能越強(qiáng)、數(shù)量越多，PLC的處理能力和控制能力也越強(qiáng)，用戶編程也越簡(jiǎn)單和方便，越容易完成復(fù)雜的控制任務(wù)。

5．內(nèi)部元件的種類與數(shù)量

在編制PLC程序時(shí)，需要用到大量的內(nèi)部元件來存放變量、中間結(jié)果、保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時(shí)計(jì)數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。這些元件的種類與數(shù)量越多，表示PLC的存儲(chǔ)和處理各種信息的能力越強(qiáng)。

6．特殊功能單元

特殊功能單元種類的多少與功能的強(qiáng)弱是衡量PLC產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開發(fā)，特殊功能單元種類日益增多，功能越來越強(qiáng)，使PLC的控制功能日益擴(kuò)大

7．可擴(kuò)展能力

PLC的可擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展、聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展、各種功能模塊的擴(kuò)展等。在選擇PLC時(shí)，經(jīng)常需要考慮PLC的可擴(kuò)展能力。（二）PLC的發(fā)展趨勢(shì)

1．向高速度、大容量方向發(fā)展

為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。

在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。

2．向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展

當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展。現(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。

小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場(chǎng)需要已開發(fā)了各種簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要，如三菱公司α系列PLC。

3．PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力

為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。

加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。

4．增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

5．編程語言多樣化

在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。

3.6國內(nèi)外PLC產(chǎn)品介紹

世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開發(fā)的，因此美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC技術(shù)是由美國引進(jìn)的，對(duì)美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。

我國有許多廠家、科研院所從事PLC的研制與開發(fā)，如中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的PLC-0088，北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司的GK-40，上海機(jī)床電器廠的CKY-40，原機(jī)電部北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所的MPC-00l/20、KB-20/40，天津中環(huán)自動(dòng)化儀表公司的DJK-S-84/86/480，上海自立電子設(shè)備廠的KKI系列，上海香島機(jī)電制造有限公司的ACMY-S80、ACMY-S256，無錫光洋電子工業(yè)有限公司的SR-10、SR-20/21等。從1982年以來，先后有天津、廈門、大連、上海等地相關(guān)企業(yè)與國外著名PLC制造廠商進(jìn)行合資或引進(jìn)技術(shù)、生產(chǎn)線等，這將促進(jìn)我國的PLC技術(shù)在趕超世界先進(jìn)水平的道路上快速發(fā)展。3.7三菱PLC－FX2N系列介紹系統(tǒng)配置既固定又靈活·在基本單元上連接單元或擴(kuò)展，可進(jìn)行16～256點(diǎn)的靈活輸入出組合。在基本單元，擴(kuò)展單元上可分別連接擴(kuò)展模塊還可連接FXon系列擴(kuò)展模塊★編程簡(jiǎn)單指令種類指令數(shù)目基本指令27種步進(jìn)梯形指令2種應(yīng)用指令128種：298個(gè)應(yīng)用指令中有多個(gè)可使用的簡(jiǎn)單指令

●高速處理指令

輸入過濾器常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸入等。

●便利指令

數(shù)字開關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取矩陣輸入的讀取，7段顯示器輸出等。

●數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)檢索，數(shù)據(jù)排列，三角子函數(shù)運(yùn)算，平方根，浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。

●特殊用途

脈沖輸出（20KHZ/DC5V,10KHZ/DC12V～24V）脈寬調(diào)制，PID控制指令等。

●外部設(shè)備相互通信

串行數(shù)據(jù)傳送，ACCIIcode印刷，HEX←→ASCII變換，校驗(yàn)碼等。

●時(shí)計(jì)控制

內(nèi)置時(shí)鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法，讀出、寫入等。

★備有可自由選擇，豐富的品種

可選用16/32/48/64/80/128/點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。

★

令人放心的高性能

·程序容量?jī)?nèi)置8000步RAM（可輸入注釋）可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K步。

·豐富的軟元件

★高速運(yùn)算

●1個(gè)指令運(yùn)行時(shí)間，只需0.08us

·基本指令/1指令0.08us

·應(yīng)用指令/1指令1.52us～數(shù)100us

●在指令以外，實(shí)現(xiàn)高速化

·高速計(jì)數(shù)器

1相60KHZ：2點(diǎn)10KHZ：4點(diǎn)或

2相30KHZ：1點(diǎn)5KHZ：1點(diǎn)

·脈沖讀取

可讀取最大50us的短脈沖輸入

★適用于多種特殊用途

●還可應(yīng)用在模擬控制、定位控制等特殊用途。

●FX2N系列中，1臺(tái)基本單元最多可連接8臺(tái)擴(kuò)展模塊或特殊功能模塊

·模擬輸入輸出

FX2N－4AD……模擬輸入（4CH）

FX2N－4DA……模擬輸出（4CH）

FX2N－4AD－PT……PT－100溫度感應(yīng)器用（4CH）

FX2N－AAD－TC……電熱偶溫度感應(yīng)器用（4CH）

FXON－3A……模擬輸入出模塊（2CH入，1CH出）

●高速脈沖輸入

FX2N－1HC……高速計(jì)數(shù)器（2相50KHZ）

●定位

FX2N－1PG……脈沖輸出（1軸100KPPS）

●RS232C機(jī)器通訊

FX2N－232IF……RS232通訊用（1CH）

★外部機(jī)器通訊簡(jiǎn)單化

●通過安裝機(jī)能擴(kuò)充板，可將與外部設(shè)備通訊端口置1個(gè)通道?！褚慌_(tái)FX2N主機(jī)可安裝一個(gè)機(jī)能擴(kuò)充板。

·RS232C通信用

FX2N－232－BD……可以同各種RS232接口內(nèi)置設(shè)備進(jìn)行通訊，可以和個(gè)人電腦連接。

·RS485通信用

FX2N－485－BD……可以同個(gè)人電腦等計(jì)算機(jī)連接，可以再同1臺(tái)基本單元并連連接，可以在FXON，F(xiàn)X2N間作簡(jiǎn)易PLC間進(jìn)行連接。

·RS422通信用FX2N－422－BD……可以同編程工具，DU，GOT等連接。

●機(jī)能擴(kuò)充板

在上述通訊功能之外，還備有多種。

·電位器適配器

FX2N－8AV－BD……模擬計(jì)時(shí)器（8點(diǎn)內(nèi)置）

·FXON用適配器連接

FX2N－CNV－BD……用于連接FXON系列用的適配器板。

FXON－232ADP（RS232C通訊用）

FXON－485ADP（計(jì)算機(jī)連接，并連簡(jiǎn)易PLC間連接）

●在使用FX2N－485－BD及FXON－485ADP的FX2N系列間，可作簡(jiǎn)易PLC通信連接。

★可共同的外部設(shè)備

·可以共用FX系列的外部設(shè)備

便攜式簡(jiǎn)易編程器FX－10P－E、FX－20P－E需使用FX－20P－CAB0作連接線

·個(gè)人電腦軟件

視窗（3.1，95）用（FX－PCS/WIN）(需使用SC－09作連接線)FX2N系列目錄模塊點(diǎn)數(shù)FX2N-128MR-001基本單元64點(diǎn)輸入/64點(diǎn)繼電器輸出FX2N-80MR-001基本單元40點(diǎn)輸入/40點(diǎn)繼電器輸出FX2N-64MR-001基本單元32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48MR-001基本單元24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32MR-001基本單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-16MR-001基本單元8點(diǎn)輸入/8點(diǎn)繼電器輸出FX2N-80MR-D基本單元40點(diǎn)輸入/40點(diǎn)繼電器輸出FX2N-64MR-D基本單元32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48MR-D基本單元24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32MR-D基本單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-128MT基本單元64點(diǎn)輸入/64點(diǎn)晶體管輸出FX2N-80MT基本單元40點(diǎn)輸入/40點(diǎn)晶體管輸出FX2N-64MT基本單元32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)晶體管輸出FX2N-48MT基本單元24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)晶體管輸出FX2N-32MT基本單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)晶體管輸出FX2N-16MT基本單元8點(diǎn)輸入/8點(diǎn)晶體管輸出FX2NC-96MT基本單元48點(diǎn)輸入/48點(diǎn)晶體管輸出FX2NC-64MT基本單元32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)晶體管輸出FX2NC-32MT基本單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)晶體管輸出FX2NC-16MT基本單元8點(diǎn)輸入/8點(diǎn)晶體管輸出FX2N系列擴(kuò)展單元FX2N-48ER擴(kuò)展單元24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48ET擴(kuò)展單元24點(diǎn)輸入/24點(diǎn)晶體管輸出FX2N-48ER擴(kuò)展單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32ET擴(kuò)展單元16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)晶體管輸出FX2N-16EX擴(kuò)展單元16點(diǎn)輸入FX2N-16EYR擴(kuò)展單元8點(diǎn)繼電器輸出FX2N-16EYT擴(kuò)展單元8點(diǎn)晶體管輸出FX2N特殊擴(kuò)展模塊FX2N-CNV-BDFX0N模塊轉(zhuǎn)換模塊FX2N-CNV-BC擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器FX2N-CNV-IF擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器（FX2—FX2N）FX2N-8AV-BD手動(dòng)可調(diào)電位器設(shè)定輸入板FX2N-232-BDRS-232C串行接口（1通道）FX2N-485-BDRS-485串行接口（1通道）FX2N-422-BDRS-422串行接口（1通道）

FX2N系列特殊功能單元FX2N-2DA2通道D/AFX2N-2AD2通道A/DFX2N-4DA4通道D/AFX2N-4AD4通道A/DFX2N-8AD8通道A/DFX2N-4AD-PT4通道溫度輸入,PT型FX2N-4AD-TC4通道溫度輸入,熱偶型FX2N-1HC高速計(jì)數(shù)模塊（1通道）FX2N-232IFRS-232通訊模塊（1通道）FX2N-1PG脈沖串輸出單元（1通道）FX2N-10GM1軸位控單元FX2N-20GM2軸位控單元FX-PCS-VPS/WIN-EFX2N-2LC2通道溫度控制模塊FX2N-1RM-E-SET可編程CAM模塊FX2N-RS-SCABFX2N-1RM與F2-720RSV間信號(hào)電纜F2-720RSV隔離器FX2N-32CCL計(jì)算機(jī)與通訊連接模塊FX2N-16LNK遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)主控模塊第4章花樣噴泉設(shè)計(jì)方案4.1花樣噴泉的模型噴泉模型是一種以用戶需求為動(dòng)力，以對(duì)象為驅(qū)動(dòng)的模型，主要用于采用對(duì)象技術(shù)的軟件開發(fā)項(xiàng)目。該模型認(rèn)為軟件開發(fā)過程自下而上周期的各階段是相互迭代和無間隙的特性。軟件的某個(gè)部分常常被重復(fù)工作多次，相關(guān)對(duì)象在每次迭代中隨之加入漸進(jìn)的軟件成分。無間隙指在各項(xiàng)活動(dòng)之間無明顯邊界，如分析和設(shè)計(jì)活動(dòng)之間沒有明顯的界限，由于對(duì)象概念的引入，表達(dá)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等活動(dòng)只用對(duì)象類和關(guān)系，從而可以較為容易地實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的迭代和無間隙，使其開發(fā)自然地包括復(fù)用。噴泉模型不像瀑布模型那樣，需要分析活動(dòng)結(jié)束后才開始設(shè)計(jì)活動(dòng)，設(shè)計(jì)活動(dòng)結(jié)束后才開始編碼活動(dòng)。該模型的各個(gè)階段沒有明顯的界限，開發(fā)人員可以同步進(jìn)行開發(fā)。其優(yōu)點(diǎn)是可以提高軟件項(xiàng)目開發(fā)效率，節(jié)省開發(fā)時(shí)間，適應(yīng)于面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過程。由于噴泉模型在各個(gè)開發(fā)階段是重疊的，因此在開發(fā)過程中需要大量的開發(fā)人員，因此不利于項(xiàng)目的管理。此外這種模型要求嚴(yán)格管理文檔，使得審核的難度加大，尤其是面對(duì)可能隨時(shí)加入各種信息、需求與資料的情況。某廣場(chǎng)的花式噴泉示意圖如圖4.1所示。圖4.1花樣噴泉示意圖4.2花樣控制要求4.2.1花樣控制的幾種模式(1)按下啟動(dòng)按鈕，噴泉控制裝置開始工作；按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。(2)噴泉的工作方式由花樣選擇開關(guān)和單周期健續(xù)開關(guān)決定。(3)當(dāng)單周期／連續(xù)開關(guān)在單周期位置時(shí)，噴泉只能按照花樣選擇開關(guān)設(shè)定的方式，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)。(4)花樣選擇開關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣，現(xiàn)考慮兩種噴水花樣。4.2.2

各種模式的動(dòng)作狀態(tài)·花樣選擇開關(guān)在位置1時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，4號(hào)噴頭噴水，延時(shí)2S后，3號(hào)噴頭噴水，再延時(shí)2S后，2號(hào)噴頭噴水，又延時(shí)2S后，1號(hào)噴頭噴水。18S后，如果是單周期工作方式，則停下來；如果為連續(xù)工作方式，則繼續(xù)循環(huán)下