三菱PLC应用（精选10篇）
三菱PLC应用 篇1
0 引言
PLC可编程控制器的功能指令在数据运算和处理时有着不可替代的作用。以三菱系列FX2N为例，数据传送指令(MOV)是其功能指令之一，灵活应用MOV指令在各种工业控制中就可以大大简化程序，提高控制系统应用的灵活性。
1 三菱FX2N系列MOV指令概述
MOV指令的功能是将源操作数送到目标操作数中，源操作数类型有K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，目标操作数包括K、H、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，有16位和32位两种数据长度。指令可以连续执行，也能脉冲执行。MOV指令应用简单，只要注意源操作数和目标操作数长度一致就可以了。
2 MOV指令的灵活应用
2.1 MOV指令实现条件顺序输出
某机械自动控制系统有8台小型电机实现，要求以4台为一组，每隔5s轮流运行，系统可以复循环运行，并且运行的电机组可以灵活任意组合。如图一所示，可以采用基本指令完成，图中8台小型电机对应的输出点为Y000—Y007,X010为起停开关，程序实现了8台电机间隔运行。如果想实现任意4台电机组合顺序运行，需要修改程序中的输出点，程序修改量大且可操作性差。但如果引入MOV指令的程序来实现该控制，能较大地简化程序，还可以实现任意组合电机，而无需逐项修改程序,体现了很大的便利性和可操作性，如图二所示。甚至运行间隔时间也可以通过外置编码X0—X7配合功能指令MOV随意改变，而不需修改程序，如图三所示。如实现每10s轮流运行，只需将外置编码键X7X6X5X4X3X2X1X0拨成01100100即可实现[1]。可见，MOV指令实现条件顺序输出时可以更方便修改控制条件，大大增强系统的灵活应用性。
2.2 MOV指令在复杂条件控制输出中的应用
在实际的工程应用中,通常有一个输出被大量的条件控制，用基本指令虽然能够构成完成,但程序会变得繁琐。若采用传送比较类功能指令,就能够简化程序，而且程序层次清晰简单，可读性强。例如在一个送料装配车间有6个工作台，小车往返在6个工作台之间往复送料,每个工作台上有一个位置限位开关SQ和一个呼叫按钮SB，分别编号为1、2、3、4、5、6。如呼叫按钮编号大于行程开关编号，小车右行送料，至二者编号相等小车停下;如呼叫按钮编号小于行程开关编号，小车左行送料，至二者编号相等小车停下;二者编号相等则呼叫小车不动。实际输出只需两个点，分别驱动运料小车左右运行即可，但输出控制条件极为繁杂，如用基本逻辑指令编制此程序，程序逻辑关系和层次都不够清晰，但采用功能指令完成，则程序就变得简单直观，容易理解，可读性强[3]，如图四所示。X011—X016分别为6个工作台上的行程开关，程序4到34步是用MOV指令将小车的目前位置送入数据寄存器D0中;X001—X006是6个工作台的呼叫按钮，程序40到70步是用MOV指令将不同工作台的呼叫信号送入数据寄存器D1中;程序的76步以后是比较呼叫位置和小车当前位置的大小，判断小车左右的运行方向的。
2.3 MOV指令实现LED数码显示
目前，具有LED显示功能的电气控制设备已经非常普遍。LED数码管也称为七段译码管，它是由七段发光二极管按一定的方位排列而成的，通过PLC的输出点驱动七段二极管中的部分发光，显示对应的十进制数字或十六进制数字[2]，如图五所示。利用PLC实现LED数码管显示可以采用基本指令完成，但这种方法程序中逻辑关系复杂，而用MOV功能指令实现LED数码管显程序设计思路简单且易于理解。
在图六的配料小车在6个工作台往复送料梯形图中，如要求显示小车当前位置编号，可用输出点Y010—Y016分别连接a、b、c、d、e、f、g，假如小车目前在2号台，显示“2”，则需要驱动a、b、d、e、g五段输出为“1”,c、f段输出为“0”即可，将Y010—Y016看做是位元件组，写作K2Y010，输出点组成以Y010为首位的连续8位BCD码：01011011，转换为10进制是91。因此如用MOV指令，将十进制的91传送给目标操作数K2Y010，则在LED数码管上就会显示数字“2”。
3 结束语
通过MOV指令在电气控制系统中的应用实例可以看出，利用MOV功能指令实现复杂条件输出、LED七段译码输出等环节可以使控制过程更简化，控制系统易于实现，而且MOV指令的格式使用简单，应用方便，编程原理容易理解。因此，在与数据类有关的控制过程中灵活应用MOV数据传送指令不仅可以简化程序，而且还能方便地实现基本指令不能直接实现的控制过程。
摘要：本文通过条件顺序输出、复杂条件控制输出、LED数码显示等应用实例,介绍三菱FX系列PLC的数据传送功能指令在电气控制系统中的灵活应用。
关键词：可编程控制器,MOV,灵活应用
参考文献
[1]郑德明.可编程序控制器功能指令应用[J].低压电器,2004,(09):22-25,61.
[2]郁汉淇.机床电气控制与PLC应用技术[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]李俊秀,赵黎明.可编程控制器应用技术实训指导[M].北京:化学工业出版社,2002.
三菱PLC应用 篇2
计数器是PLC编程系统中常用的编程元件。在三菱FX2N系列PLC中，计数器分为16位加计数器和32位加，减计数器两种。32位加，减计数器共有35个，编号为C200～C234，由特殊辅助继电器M8200～M8234设定计数状态。当特殊辅助继电器为ON时，对应的计数器为减计数状态，计数器线圈接受一次上升沿信号，计数器当前值减一：反之为加计数状态。这样，在编程时不仅要注意计数信号的产生，还要注意与计数器相对应的特殊辅助继电器的状态，如何灵活地使用加／减计数器进行编程是PLC教学过程中的难点之一。
我们在教学中采取循序渐进的教学方法，以贴近生活的实例激发学生学习兴趣，引导学生由简入繁不断完善控制要求，逐步完成程序。通过程序的编写指导学生初步了解功能指令的基本使用方法并掌握定时器、计数器的综合应用。
一、自动售热饮机控制程序的控制要求
一是可投入1元硬币及0.5元硬币，当累计投币达3元时，足额指示灯L1亮，提示可以购买热饮。此时，按下取饮料按钮，交易成功，开始出饮料，同时足额指示灯闪烁，5秒钟后，停止出饮料，足额指示灯熄灭，交易过程结束，系统恢复待机状态。
二是若累计投币超过三元，则足额指示灯熄灭，超萄指示灯亮，超额状态下，取饮料按钮无效，无法交易。
三是交易完成前，在不足额、足额、超额等状态下均可退币。
四是为调试程序方便，设置手动复位键。
退币方式如下：
按1元退币按钮一次，1元面额硬币退币一次。
长按1元退币按钮3秒后，开始1元面额持续退币，松于按钮后，退币停止。若余额不足1元，则退0.5元。
按0.5元退币按钮一次，0.5元面额硬币退币一次。
长按1元退币按钮3秒后，开始1元面额持续退币，松于按钮后，退币停止。
*注：若要实现超额状态下的购物，需要使用较复杂的功能指令来完成，故本程序暂不涉及，欢迎感兴趣的读者联系交流。退币部分只要求编写计数环节即可，不必考虑输出问题。
二、1/0分配及工作示意图
三、编程过程
为简化编程过程，从最基本的控制要求开始编写，逐步完善程序，直到形成符合控制要求的控制程序。
1、实现双面额投币及足额显示
使用计数器对投币口的信号进行计数，当累计达到3元时引发相应的动作。由控制要求可知：若只投入0.5元硬币，则投入6枚硬币，即计数6时，达到足额；若只投入1元硬币，则投入3枚硬币，即计数3时即可达到足额。题目要求必须能够实现两种硬币的混投，所以我们只能使用一个计数器对两个投币口的信号进行计数。我们注意到只要使投入1元硬币时产生2次计数信号即可实现足额时计数6，刚好与0.5元面额投币相一致，所以，投币部分程序如图3。
图3中，1元投币口的上升沿与下降沿分别产生一个计数信号，即投币一次计数2；0.5元投币口每次投币只产生一个计数信号，即投币一次计数1，无论以何种次序投币，当计数6时即表示投币足额。另，一次投币实现两次计数也可用其他方式(如利用定时器及脉冲信号)实现(见图4)。
足额时，足额指示灯显示可通过下述程序实现：
足额时，计数器C200当前值=预设值，C200触点动作，足额显示Y2得电。
2、购买过程的程序实现
足额状态下方可购买，购买过程中，足额指示灯闪烁，交易完成后，计数器复位，系统恢复待机状态。程序如图5。
足额(Y2)得电状态下，按下购买按钮(X22)，Y3得电，自锁，开始购买。同时利用Y3常开触点实现以下控制(1)对C200进行复位。(2)使定时器T3线圈得电开始计时(3)通过M8013(1秒时钟脉冲)控制Y2闪烁。5秒钟后，T3常闭触电动作，Y3线圈失电，交易结束，系统恢复待机状态。
3、超额的程序实现
足额后继续投币将进入超额状态，超额状态下，足额指示灯熄灭，超额指示灯亮，购买按钮失效。程序如图6所示。
使用比较指令DCMP对C200当前值和常数K6进行比较，比较结果用M6～M8表示。当C200)K6时，M6得电，M6常开触点闭合，Y4线圈得电，超额指示灯亮，同时Y4常闭触点断开，Y2失电。
4、单枚退币的程序实现
与投币类似，要求退1元面额硬币时计数器当前值减2，退0.5元面额硬币时计数器当前值减1，计数器当前值减为0后，退币键失效。程序如图7所示。
使用比较指令DCMP对C200当前值和常数KO进行比较，比较结果用MO表示。当C200>KO时MO得电，常开触点闭合，保证减计数信号可传送到C200线圈。
特殊辅助继电器M8200使用X24、X25、M21的常开触点控制，保证退币时M8200处于得电状态，计数器C200减计数。M21常开触点是为了保证M22下降沿时仍能减计数。
5、连续退币的程序实现
对上述单枚退币程序稍作修改即可得连续退币程序如图8所示。
按下退币按钮超过3秒钟，则开始自动退币，松开按钮或余额为0时，停止退币。
以上分步对控制要求进行了程序实现，整合后完整程序如图9所示。
本例虽与实际购物机控制功能仍有差距，但较为完善的表现了计数器指令与其他指令的综合应用，有助于学生深入理解本课题内容。
三菱PLC在平面广告中的应用 篇3
广告属于传媒的一种, 近年来发展很快。它的形式多样, 有声的无声的, 平面的立体的, 就目前来说, 占主要市场的还是平面无声广告, 最常用的就是马路上随处可见的广告灯箱。幅式广告作为其一种拓展, 因其易吸引眼球, 利用率高而备受青睐, 逐渐在市场上占领了一席之地。其主要有卷幅式和多幅换板式两种, 原理大致相同。本文以卷幅式广告机为例, 介绍三菱FX2N系列PLC的应用, 并对设计思想和程序实现做了论述。
2. 可编程控制器的基本知识
2.1 PLC的基本概念
可编程控制器 (PLC) 是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储程序, 执行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数与算术操作等面向用户的指令, 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备, 都容易于与工业控制系统联成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计。
2.2 PLC的特点[1]
(1) 高可靠性, 抗干扰能力强
(1) 所有的I/O接口电路均采用光电隔离, 使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。
(2) 各输入端均采用RC滤波器, 其滤波时间常数一般为10～20ms.
(3) 各模块均采用屏蔽措施, 以防止辐射干扰。
(4) 采用性能优良的开关电源。
(5) 对采用的器件进行严格的筛选。
(6) 良好的自诊断功能, 一旦电源或其他软、硬件发生异常情况, CPU立即采用有效措施, 以防止故障扩大。
(2) 丰富的I/O接口模块
PLC针对不同的工业现场信号, 有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备, 如:按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能, 它还有多种人机对话的接口模块。
(3) 采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要, 绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件, 包括CPU, 电源, I/O等均采用模块化设计, 由机架及电缆将各模块连接起来, 系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
(4) 安装简单, 维修方便
PLC不需要专门的机房, 可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接, 即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置, 便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构, 因此一旦某模块发生故障, 用户可以通过更换模块的方法, 使系统迅速恢复运行。
2.3 PLC产品的选择[2]
我们这里选择的是三菱FX系列的产品。三菱FX系列为小型单元式PLC, 单机最大容量为256点。它编程简单, 安装简单, 维修方便, 而且价格便宜, 对于要产生商业价值的广告机来说再合适不过。
3. 卷幅式广告机工作原理
接通电源, 按下起动按钮SB1, 正卷电动机开始运行, 经30S延时电动机达额定转速, 离合器1线圈接通, 上卷筒作顺时针转动。当某一幅画面接近指定位置时, 光电传感器GD1发出正转一幅到位信号, 使反转接触器动作, 制度时间约5S, 画面可以准确停留指定位置。每幅画面在指定位置停留3分钟以展开广告内容, 然后控制系统应能自动启动电动机仍按顺时针方向转动, 继续上述过程, 实现画面切换。直到切换至最后一幅时, 画面停留在指定位置3分钟后, 自动切断电动机电源, 并自动驱动反卷电动机工作, 反卷过程与正卷过程相同。如果按下停止按钮SB2或停电, 系统能记忆当时的运行状态, 保证在重新按下起动按钮时, 能继续原来的状态运行。
4. 系统设计
整个系统的硬件外部组成十分的简单, 主要是对应的两个电动机、离合器、减速器 (制动装置) 、带轮及上下卷筒这几部分。
(1) 控制要求
(1) 按下起动按钮SB1后, 正卷电动机开始转动, 延时30秒, 正卷离合器线圈得电, 合上离合器, 带动画面转动。
(2) 当光电传感器检测到第一幅画面已到达指定位置时, 启动反接制动装置, 延时5秒, 使画面准确停在指定位置。
(3) 画面在指定位置停留3分钟, 然后重复上述过程, 实现画面切换。
(4) 当切换到最后一幅画面时, 画面到达指定位置后, 停留3分钟, 随后正卷电动机电源被切断, 启动反卷电动机, 反卷过程与正卷过程相同。
(5) 任何时候停电或按下总停按钮, 都能实现记忆当时的运行状态, 启动后仍能接续以前的动作。
(2) 硬件配置
输入信号:在起动和停止时, 我们通常以X0和X1作为其输入信号。在本次应用里, 还有用于确定画面位置的光电传感器GD1与GD2, 这也是属于输入信号。
输出信号:控制卷轴转动、制动、静止的元件, 包括正反转电动机控制、两个离合器、两个卷轴制动装置, 共6个输出控制。
对于此类小型的控制系统, 一般采用小型单元式PLC, 本系统采用的是日本三菱公司的FX2N系列PLC作为控制中枢, 4点输入, 6点输出, 系统简单可靠。输入、输出信号分配表如表1所示。
5. PLC程序的设计[3]
经过分析, 我们不难看出卷轴的工作过程。不管画面有几幅, 每幅画面的工作过程是一定得, 先展开, 到指定位置, 制动, 然后停止3分钟;到最后一幅时, 停止正转, 开始反转, 然后运行过程与正转类似。
可以看出, 在这里面整个过程大部分是单一程序, 而每幅画的展开, 都是一致的, 那么, 这里就用到了循环的思想, 遇到这种方案, 在编程时, 一般采用功能图的设计, 简单明了, 而且易于修改。卷幅式广告机运行控制功能图如右图2所示。
在本方案的软件设计中有两个注意点:
第一, 离合器的用途。在这里, 离合器是用来接通和断开电动机与卷轴的。正转时, 从第一幅画面的展开到最后一幅, 电动机M1是一直保持运行状态, 中间并不因为画面的静止而停止。只有确定正转结束, 开始反转了, 电动机M1才停止运行。那么, 在这期间, 需要画面停止, 就是靠离合器来断开电动机与卷轴的接触, 接通亦然, 所以在这里离合器必不可少。反转时, 也是同样的道理。
第二, 控制要求是在断电或停止后都能实现记忆当时的运行状态, 起动后仍能接续以前的动作。这一点需要在设计时考虑全面, 程序中用到的状态器、定时器、计数器等都应该是具有断电保护功能的。在断电后, 他们能够保持原来的运行状态, 在下一次起动后会接着原来的状态继续工作。
停电保护状态器:S500～S899;
定时器选择积算定时器:T246～T255;
停电保持计数器:C100～C199。
图2中S0为初始状态, 用初始化脉冲置位, 按起动按钮, 自动执行步进, 每一步进驱动对应的负载动作, 当执行到S503步时, 若没有计数结束, 说明画面还没有进行到最后一幅, 则执行循环程序, 回到S501;如果计数器计数结束, 就继续执行, 正转停止, 进入反转部分。这里有两个小循环:正转循环S501～S503, 反转循环S505～S507;以及一个大的循环, 即整体的大循环。若画面的幅数需要改变, 之需要修改计数器C100的设定值即可, 简单方便。M0为中间继电器, 由X0控制接通, X1停止。
6. 结论
由三菱FX2N系列PLC控制的卷幅式广告机能够实现每一幅画面的展开、静止和切换, 在断电或停止后再次起动, 能够接着原来的状态继续工作。并且, 改变程序其中计数器的数值就能够适应不同幅数广告机的需要, 简单方便。
摘要：本文以卷幅式广告机为例, 介绍了三菱系列PLC在可变画面的平面广告中的应用, 并对其中的关键设计思想和程序实现方法做了论述, 给出了控制功能图。这是科技实际应用的一种体现, 也说明了科技是为生活服务的。
关键词：PLC,应用,平面广告
参考文献
[1]钟肇新, 范建东.可编程控制器原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社.2006.
[2]俞国亮.PLC原理与应用[M].北京:清华大学出版社.2005.
三菱PLC理论 篇4
2、美国通用汽车公司于1968年提出用新型控制器代替传统继电接触控制系统的要求。（√）
3、可编程控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。（×）
4、可编程控制器一般由CPU、存储器、输入/输出接口、电源、传感器五部分组成。（√）
5、PLC程序中的END指令的用途是程序结束，停止运行。（×）
6、步进顺控的编程原则是先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。（√）
7、PLC步进指令中的每个状态器都需具备驱动有关负载、指定转移目标、指定转移条件三要素。（√）
8、在选择性分支中转移到各分支的转换条件必须是各分支之间互相排斥。（√）
9、状态元件S除了可与STL指令结合使用，还可作为定时器使用。（×）
10、STL的作用是把状态器的触点和左母线连接起来。（√）
11、用于存储数据数值的软元件称为字元件。（√）
12、功能指令的操作数可分为源操作数、目标操作数和其他操作数。（√）
13、PLC中的功能指令主要是指用于数据的传送、运算、变换、程序控制等功能的指令。
14、传送指令MOV功能是源数据内容传送给目标单元，同时源数据不变。（√）
15、PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计输入输出接口的电路等组成。（√）
16、在PLC的顺序控制程序中采用步进指令方式编程，有程序不能修改的优点。（×）
17、能流在梯形图中只能单方向流动，从左向右流动，层次的改变只能先上后下。（√）
18、通过编程控制程序，即将PLC内部的各种逻辑部件按照控制工艺进行组合以达到一定的逻辑功能。（√）
19、连续扫描工作方式是PLC的一大特点，也可以说PLC是“串行”工作的，而继电器控制系统是“并行”工作的。（√）20、PLC的双向晶闸管适应于要求告诉通断、快速响应的交流负载工作场合。（√）
21、所有内部辅助继电器均带有停电记忆功能。（×）
22、FX系列PLC输出继电器是用程序驱动的。（√）
23、FX系列PLC步进指令不是用程序驱动的。（×）
24、数据寄存器是用于存储数据的软元件，在FX2N系列中为16位，也可组合为32位。（√）
25、输入继电器仅是一种形象说法，并不是真实继电器，是编程语言中专用的“软元件”。（√）
26、能直接变成的梯形图必须符合 顺序执行，即从上到下，从左到右地执行。（√）
27、并联触点较多的电路放在梯形图的上方，可减少指令表语言的条数。（×）
28、桥型电路需重排，复杂电路要简化处理。（√）
29、继电器控制电路工作时，电路中硬件都处于受控状态，PLC各软继电器都处于周期循环扫描状态，各个软继电器的线圈和它的触点动作并不同时发生。（√）30、可编程控制器抗干扰能力强，是工业现场用计算机特有的产品。（√）
31、可编程控制器的输入端可与机械系统上的触点开关、接近开关、传感器等直接连接。（√）
32、可编程控制器的型号能反映出该机的基本特征。（√）
33、在PLC顺序控制程序中，采用步进指令方式编程有方法简单、规模性强、修改程序方便的优点。（√）
34、字元件主要用于开关量信息的传递、变换及逻辑处理。（×）
35、PLC将输入信息采入内部，执行用户程序的逻辑功能，最后达到控制的要求。（√）
36、PLC一个扫描周期的工作过程，是指读入输入状态到发生输出信号所用的时间。（×）
37、PLC的继电器输出适应于要求高速通断、快速响应的工作场合。（×）
38、PLC产品技术指标中的存储容量是指其内部用户存储器的存储容量。（√）
39、FX系列PLC输入继电器是用程序驱动的。（×）40、PLC中T是实现断电延时的操作指令，输入由ON变成OFF时，定时器开始定时，当定时器的输入为OFF或电源断开时，定时器复位。（×）
41、计数器只能作加法运算，若要作减法运算必须用寄存器。（×）
42、PLC的特殊继电器指的是提供具有特定功能的内部继电器。（√）
43、PLC的梯形图是由继电器接触控制线路演变来的。（√）
44、串联触点较多的电路放在梯形图的上方，可减少指令表语言的条数。（√）
45、在逻辑关系比较负载的梯形图中，常用到触点块连接指令。（√）
46、在FX系列PLC的编程指令中，STL是基本指令。（√）
47、主控触点指令含有主控触点MC及主控触点复位RST两条指令。（×）
48、状态转移图中，终止工作步不是它的组成部分。（√）
49、PLC中的选择性流程指的是多个流程分支可同时执行的分支流程。（×）50、连续写STL指令表示并行汇合，STL指令最多可连续使用无数次。（×）
51、在STL和RET指令之间不能使用MC/MCR指令。（√）
52、功能指令主要由功能指令助记符和操作元件两大部分组成。（√）
53、FX系列PLC的所有功能指令都能为脉冲执行型指令。（×）
54、在FX系列PLC的所有功能指令中，附有符号D表示处理32位数据。（√）
55、比较指令是将源操作数（S1）和（S2）中数据进行比较，结果驱动目标操作数(D)。（√）
56、在FX系列PLC中，均可应用触点比较指令。（×）
57、系统程序要永久保存在PLC中，用户不能改变，用户程序是根据生产工艺要求编制的，可修改或增删。（√）
58、选择可编程控制器的原则是价格越低越好。（×）
三菱PLC应用 篇5
关键词:交流变频器 PLCDeviceNet HMIFR-E740通讯协议
中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0126-02
1 引言
变频器由于其应用简便及性能可靠,且实现调速、节能的先进电机控制器,为工业及其他领域的首选的电机控制器,现代变频器采用微型计算机数字控制技术构成,并提供了标准的工业通讯接口,内置协议（例如PROFIBUS、CCLINK、DEVICENET等）,为变频器的远程监控提供了必要的基础。
DeviceNet现场总线是世界一流的自动化控制和信息解决方案供应商——美国罗克韦尔自动化（Rockwell Autmation）公司推出的最优秀的工业控制网络技术——NetLinx的底层网络。DeviceNet具有开放、低价、可靠、高效的优点,特别适合于高实时性要求工业现场的底层控制。
DeviceNet现已成为国际标准IEC62026-3(2000-07)低压开关设备和控制设备——控制器-设备接口,也已被列为欧洲标准EN50325。DeviceNet进入我国比较晚,2002年被批准为中国国家标准GB/T18858.3-2002,作为现场总线技术在我国推广与应用,已经在汽车及造纸行业得到了广泛的应用。本文以三菱公司的FR-E740为基础,研究了AB PLC与FR-E740在DeviceNet网络中通讯的实现,它在笔者主持的汽车冲壓生产车间废料输送线得到了实践论证。
2 基于DeviceNet控制系统结构的构建
FR-E740与DeviceNet的网络的连接是通过FR-A7ND通讯卡来实现的。我们把系统分为三层结构:HMI监控层、PLC控制层、执行层（变频器）。HMI作为监控层使用RSView Studio组态软件用于对系统进行监控,PLC作为控制层,它作为上位机与变频器之间数据传送的桥梁,一方面对变频器进行控制,一方面对生产线上变频器及其他数据信息（如报警,变频器速度）传送给HMI进行监控,其中HMI与PLC之间用以太网高速连接,变频器作为执行层接受PLC指令对电机进行控制。
如图1所示。
3 变频器数据通讯的实现
(1)参数设置。在进行设备通讯之前必须对变频器相关参数进行设置,首先在FR-A7ND卡上设置网络地址,必须与PLC RSNetWorx网络设置地址完全一致,这个设置主要通过FR-A7ND卡中SW2、SW1两个旋钮开关调节,另外其他参数设设置如表1它们可以通过FR-E740操作面板或在DeviceNet网络上设置。(2)CAN DeviceNet通讯协议。DeviceNet协议最初有美国的Rockwell自动化公司开发应用。目前有ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)组织管理和推广。它是一个开放式的协议,只要付出象征性的资金获得ODVA的一个许可号码,就可以得到协议的详细内容。DeviceNet采用NetLinx核心技术CIP协议作为CAN的应用层,提供NetLinx数据通讯服务,专门面向工业自动化用户设计,属于CIP(Control and Information Protoco1)网络的范畴,CIP网络有下列特点:?(1)报文的传输类型有I/O、互索、配置、程序上下载等;(2)它是一个面向连接的协议,必须要先建立,才能通信;(3)采用生产者/消费者模型;(4)可以支持主从,多主,对等,或者三种模式的任意组合;(5)面向对象编程等特点。DeviceNet以CIP协议为基础,沿用了CAN 协议标准所规定的ISO参考模型中物理层和数据链路层的一部分,并补充了不同的报文的传送格式,总线访问仲裁规则及故障检测和隔离的发法。DeviceNet增加了传输介质的协议规范,每个网段最大只允许有64个节点,采用干线支线进行网络拓扑;5线制总线结构(2信号线,2电源线,1屏蔽线),总线支持125/250/500 kb/s三种波特率,最大传输距离为500m,DeviceNet使用5线制,可以对网络上的节点进行总线供电。又由于它采用5线制,在实际的应用中接错的可能性更大,所以要求节点能够承受由于任意的5条线误接而产生的电压。所以在这个原因下,要求在实际的应用中的收发器一定要符合DeviceNet规范的规约中,仅要求收发器能承受2条信号线的误接线产生的电压。DeviceNet要有节点的接地和隔离,即任一设备必须要有隔离栅,以及节点的误接线保护电路。吞吐量是衡量网络性能最为合适的指标,DeviceNet优异的吞吐性能应该归功于较小的网络开支和较小的数据分组,DeviceNet数据分组大小被限制在8字节的短帧格式,特别适合应用于底成本、简单设备联网要求,进行快速、高效的数据传送。较长的报文先进行分帧,组成若干数据包再传送,这种方式对于组态参数或者其他不经常出现,但是长度可能较大的报文传送特别重要。DeviceNet协议引入了对象（Object）的概念来描述每个设备的外部特征,并将这些对象按类（Class）划分为标识对象、报文路由对象、DeviceNet对象、组合对象、连接对象、应用对象等。每个类中有若干个对象,这些对象被称为实例（Instance）,一个类中的对象都有一个相同的属性（Attribute）集,属性范围0-255。服务（Service）是对象提供的一种特定功能,如读（Get_ Attribute_Single)、写（Set_ Attribute_Single)操作等,这种面向对象的方式,设计DeviceNet总线产品时要将设备特征对象化,就是把设备所有参数对应转化为类、实例、属性的概念,用组合对象（Class=0x04）将设备的多路I/O数据组成一个I/O数据报文,可以将实时的I/O数据的路径（类-实例-属性）写入属性构成I/O数据包,通过I/O报文方式传送到网络上,面向对象的方式相当于将设备的所有信息组成一个数据库通过类-实例-属性的索引方式将不同厂商的产品变成对用户开放的设备。本文FR-E740,符合ODVA协议,通过I/O输入、输出各4个字节数据长度,进行数据交换,控制字中前2个字节是一些控制位,如:启动、停止、复位等命令,后2个字节是变频器速度的设定参考值,同样状态字中前2个字节是状态位,如:变频器准备好、正转、反转、故障、达速等信号,后2个字节是速度的反馈值。变频器的控制字与状态字具体定义如表2、表3所示。
4 PLC程序的编写
在编写变频器通讯程序时,首先要读取变频器的状态字,判断变频器是否准备就绪,如果没有就绪判断是否有故障,若有故障,需判断故障类型,给出故障的相关信息。然后根据操作指令组装控制字,设定主频率值,同时实时读取从站的应答报文,完成运行状态的在线显示。首先,在PLC编程软件 RSLogix5000中 Controller（控制器作用域）生成预定义标签。标签名称遵循以下格式:Location:SlotNumber:Type.MemberName.SubMemberName.Bit位置(本地或远程):槽号:类型.成员名称.子成员名称.位。在此,我们需要了解变频器FR-E740映射在扫描仪SDN输入字和输出字的含义。如表4所示:(1)接下来,需要创建一个新的标签。右键单击Controller Tags（控制器标签）,在弹出的菜单中选择New Tag…（新建标签）。在对话框中输入名称CW,数据类型INT[2],标签类型为Base（基本型）,范围为控制器,显示类型为Decimal（十进制）。同理,继续创建标签SW。(2)创建控制器范围内的标签,如表5所示。
5 结语
本文讨论了三菱变频器FR-E740在DeviceNet网络中通讯的实现方法,该方法已经笔者的项目中通过了调试,目前正在运行中,实际运行表明设备通讯控制良好,稳定、可靠。
参考文献
[1]阳宪惠.工业数据通讯与控制网络.北京:清华大学出版社.2001.
[2]薛迎成.罗克韦尔PLC技术基础及应用.北京:中国电力出版社,2009.
三菱PLC应用 篇6
一、对组合水晶灯的控制要求
某一组合水晶灯由红、黄、绿三种不同灯色组成, 由一遥控器控制启停。遥控器上有SB1、SB2两个按钮, 当第一次按下SB1后红灯亮, 第一次按下SB2后黄灯亮 (红灯仍亮) , 第二次按下SB1后绿灯亮 (红、黄灯仍亮) , 第二次按下SB2后三种灯都灭, 第三次按下SB1后红灯又亮, 如此循环。
二、PLC的设计
1、PLC的硬件设计
(1) 分析灯控系统逻辑功能, 确定输入量和输出量, 进行I/O分配。如表1-1所示:
(2) 根据I/O分配画出PLC输入、输出接线图。如图1-1所示:
2、PLC的软件设计
(1) 根据控制系统的工作情况画出状态转移图。如图1-2所示:
根据分析可知, 系统的工作情况共包含四个状态, 分别为初始状态M0, 工作状态M1、M2、M3四个阶段。工作状态M1, PLC经Y0输出端驱动红灯;工作状态M2, PLC经Y1输出端驱动黄灯, 此时红灯仍亮;工作状态M3, PLC经Y2输出端驱动绿灯, 并且红、黄灯仍亮。
(2) 根据状态转移图设计梯形图程序。如图1-3所示:
由状态转移图知, 当PLC开机运行的瞬间, 特殊辅助继电器M8002常开触点接通时初始状态M0线圈即得电, 因此编程时由M8002的常开触点驱动初始状态M0线圈。但考虑到特殊辅助继电器M8002常开触点仅接通一个扫描周期即断电, 因此M0线圈为了继续保持接通状态应并联自锁触点。M3为活动步, 其常开触点接通, 当X1常开触点接通时也可由状态M3返回状态M0, 所以编制梯形图程序时将M3常开触点与X1常开触点串联连接后与前一启动条件M8002的常开触点并联。考虑到事物的不同发展阶段不能同时存在, 由M3状态进入M0状态后, M0线圈通电, M3线圈应该断电。所以编制梯形图程序时M3线圈前要串联M0常闭触点, M0线圈为了保持通电状态应并联自锁触点。
由状态转移图可知M0为活动步, 其常开触点接通, X0常开触点接通时可由状态M0进入状态M1。所以编制梯形图程序时将M0常开触点与X0常开触点串联连接后驱动M1线圈, 考虑到不同发展阶段不能同时存在, 由M0状态进入M1状态后, M1线圈通电, M0线圈应该断电, 所以编制梯形图程序时M0线圈要串联M1常闭触点, M1线圈为了保持通电状态其启动条件应并联自锁触点。同理可分析出M1、M2状态。
考虑到PLC梯形图程序循环扫描执行情况, 为了避免出现双线圈错误, 要求顺序执行的梯形图程序中同一个编号的线圈只能出现一次。本控制系统中, M1、M2、M3三个状态都需要驱动Y0线圈。因此, 编制梯形图程序时将M1、M2与M3常开触点并联连接后驱动Y0线圈。同理, M2与M3常开触点并联连接后驱动Y1线圈。M3只有一个状态需要驱动Y2线圈, 因此用M3常开触点直接驱动Y2线圈。由此得到控制系统“起-保-停”格式的梯形图程序。实际上“起-保-停”格式梯形图程序就是由顺序功能图转换过来的。
三、结束语
在实际应用中, 采用PLC控制各种组合彩灯, 能根据不同的要求, 随时修改控制程序, 以适应各类组合彩灯的工作状况。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比, PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。程序已在PLC控制实验室调试通过, 并应用在了自制的组合彩灯PLC控制实验系统中。
摘要：本设计采用了三菱PLC对组合水晶灯进行三档亮度控制, 达到了既方便又美观新颖的效果。文章对三菱PLC在组合水晶灯的应用方面做了初步的探究, 用顺序功能图和“起-保-停”格式的编程方法对组合水晶灯的控制过程进行了系统化设计, 体现了PLC在控制彩灯方面的结构简单、性能优越、可靠性高、使用方便等诸多优点。
关键词：三菱PLC,组合水晶灯,顺序功能图,起-保-停
参考文献
[1]訾贵昌.电气控制与可编程控制技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2006:60.
三菱PLC应用 篇7
一、MCGS简介
MCGS(Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。MCGS软件系统包括组态环境和运行环境2个部分（如图1）。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
M C G S组态软件（以下简称M C G S）由组态环境和MCGS运行环境2个系统组成（如图2）。两部分互相独立，又紧密相关。
MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境,在运行环境中完成对工程的控制工作。MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点,已成功应用于工业控制的各个领域,组态软件具有动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、工程报表、数据与曲线等强大功能,在自动控制中占据十分重要的位置,已逐渐成为工业自动化的核心。
二、MCGS与三菱PLC的重构
可编程序控制器原理及其应用课程是一门实用性、工程性和综合性很强的专业课，与工程实际联系紧密，必须压缩理论教学课时，增加实验课时，强化实践性教学环节。应当通过实验、现场实训和课程设计等实践性教学环节，整合资源形成强有力的教学工具，增强学生的综合运用能力，倡导创造性思维。这就需要将组态软件MCGS与课程有机结合起来，重新构建学习情境和学习模块。目前在我院P L C的教学实践中，需要完成很多典型的编程训练。这些被控设备由于需要数量多、费用高，很难按实际需要配置，上机试验通常采用教仪厂的模拟装置（装置挂箱）进行操作。这样做的缺点是操作连线复杂，学生难以理解，不利于学生对工业控制系统的整体把握和学习。因此，在三菱PLC教学实践中，利用MCGS组态软件技术设计开发P L C仿真教学平台，将两者有机结合，对教学手段和方法进行重构，可以达到事半功倍的教学效果，同时还极大地节约了有限的教学经费。
1. 教学工具重构
试验室传统教学演示设备对于学习P L C无疑是不可或缺的。教研室课程教学小组为促进实践性教学，维护实验设备，并自己根据教材和大纲设计了相关的实验组态模块。使用时可以任意组合控制组态界面，可实现多重工业控制，且操作简单，利用效率很高，便于学生进行验证性实验和设计性、综合性实验。利用工控组态软件来模拟现场调试、模拟诸如电镀生产线、污水处理、交通灯等控制系统的运行，对学生实践技能的培养,发挥学生的主观能动性及创造力,起到了重要的作用,得到了良好的教学效果。课程设计的课题来自于生产实践与社会生活的各个方面。通过对一个具体的控制系统的设计、调试、模拟运行等过程的训练,使学生亲自体验设计的整个过程,培养了学生综合运用知识的能力,增强了学生的工程应用意识。
物理实体设备，能模拟现实的工业生产作业环境与设备，提供一个与工业自动化环境相似的学习情境，对于P L C工业控制自动化的教学是必不可少的，在实际的教学实践中占有重要地位。在构建教学工具体系中，它的地位处于基础模块。这个模块的构建和发展是开发其它模块的基础，虽然有了MCGS组态软设备模块，但这个模块不仅不能否定，而且在条件和教学费用允许的情况下，还应该得到充实和扩展。组态软件教学工具模块位于工具体系的上层，是基础层的应用和发展。利用组态软件的功能，可开发出任意工业控制界面和控制装置的设备库。设备库由教师按照教学大纲的要求和实验项目、实训计划分别开发组合而成，与运行环境一同构成MCGS软设备模块。
2. 学生学习心理重构
根据基于工作过程和工作任务为驱动的课程改革要求,我们需要创建一种有效的PLC工程教学情境,使师生之间的交流达到最优化,而学生的学习质量也受到所用教学技术的积极影响。实验室教学情境的设计也应该和课堂教学一样严格,这一点尤其重要。这是因为教室的环境与实验室的环境不同,学生的心理发生了变化而造成的。这种变化既有主观原因,也有客观原因。针对具体的教学情境,结合学生心理变化特点,对其学习心理进行分析和重构。除了教学因素以外,实践教学环境还要面对一些课堂教学中不存在的障碍。教师与学生所依赖的是具体物理设备和计算机软件,实际设备操作时依赖于设备的工作状态和具体操作方式,这些都会对学生的学习心理活动产生影响。比如设备外部显示接线复杂,系统调试困难,会对学生的心理预期产生干扰,使学生有挫折感和畏难感而削弱了教学效果。同时过于具体的操作过程容易掩盖真实的工业自动化控制的应用背景,使学生产生困惑感。
兴趣是学习的动力，有了兴趣才有求知的欲望，才会克服困难主动学习，向着即定的目标做不懈的努力。学生在一开始接触可编程控制器课程时，可先接触那些模拟工业自动控制的教学设备，使学生认识这些设备的结构、功能、原理和使用方法。接下来应让学生充分利用MCGS自动控制画面直观形象等特点，让学生受到视觉冲击。让他们亲自上机操作，以其新颖性、趣味性、真实性吸引学生，营造一个符合学生心理特点的教学环境。使学生对P L C的学习产生浓厚的兴趣，并且有一种迫不及待地学习，急于想编制程序并看到程序输出结果的欲望。这样学生才会有成就感，同时获得最大的心理满足，不断追求学习的层次和目标。颜色鲜艳，画面生动的组态界面，会让学生身临其境地感受到“所想即所成，所见即所得，所做即所现”的效果。对学生的认知心理产生一个强化作用，这个作用会直接转换为学习信心和学习动力。通过对教学组件工具模块的合理配置和综合使用，学生的学习心理就会得到重构。其变化是克服了在实验室上课时散漫随意的消极心理因素，而转向认真活跃求知的积极心理状态。
三、实践环节设计与实施
在讲述P L C控制器编程指令时,先讲几条指令,然后引导学生用所讲的指令,编几个简单的程序运行，即完成几个简单小项目并且用组态软件来现场模拟。然后,教师再提出几个简单项目的要求,鼓励学生自己用已学过的指令,编控制程序来实现这些小项目。
在练习中，学生就会自然而然地掌握指令的应用、编程方式、P L C与计算机之间程序的相互传递过程、程序调试方法等，避免了学生死记指令的枯燥学习过程。在教师引导编程和学生自己独立编程的过程中，一次次创造学生的学习成就感，使其更渴望学习后面的指令，编制出功能更多，控制更复杂的程序，为后面课程内容的学习打下良好的基础。不断地学习不断地练习，既巩固和提高了学生的理论水平又强化了学生的现场操作技能，实现理论与操作都得以提高。实施操作过程中把硬件模块与MCGS软组件模块的应用贯穿始终，而不用单独地学习枯燥的硬件知识。
在项目教学工具的实施过程中，要注重两方面的问题。一个是避免学生的注意力和学习精力过多地投在MCGS软件本身上。软件的使用开发对于学生来说是不要求的，防止增大学生的学习负担。组态软件仅提供一个模拟设备平台，让学生看到程序运行的结果，感受工业自动化控制的效果。另一个是开发的组态软件学习模块呈现的层次结构和使用的方式方法要有利于学习效率的提高，使学生的创造性、积极性得到好的发展。随着边讲边练式教学的进行，控制指令逐渐为广大学生所掌握。这时候就可以进入实践的提高阶段，为学生提供一些稍具规模的综合性项目。在这些项目的练习过程中，指导学生对所学指令进行比较归纳，从而总结出解决同类问题的最佳方案，以实现对知识的融会贯通。在教学过程中，学生由认知到熟悉，从熟悉到理解，从理解到应用，完全符合学生的认知规律。不仅实现了教学大纲确定的目标要求，而且培养了学生的实践创新能力和工程应用能力。
四、实施效果与结论
组态软件MCGS引入本学期三菱PLC教学实践中近一个学期。经过教学实践检验和对考核表的分析，学生对可编程控制器课程的学习兴趣有了明显改变。实验和实训的出勤率提高，学习过程中的态度变得更加积极主动，更愿意独立地完成某一项目训练。更为重要的变化是，在教室的理论课堂上，学生也表现出了较好的学习状态。如课堂提问回答的准确率提高，课后作业完成的质量也有所提高。越来越多的学生开始认识到P L C的专业知识和工业控制应用离他们很近，而他们掌握这些知识和技能对他们来说是有益的。这就是说组态软件的应用，拉近了静态课本知识与知识应用的距离,使他们更加愿意学习,愿意探索和创新。
专业课教师应该有目的地完善组态软件的设备模块，不断开发和优化以MCGS为运行平台的教学工具，使其更好地应用于三菱P L C的教学实践中。也可吸收有兴趣的学生参加组态软件模块的开发，引导学生参加工程实践活动，以期最大限度地提高学生的实践动手能力，为学生将来能够立足社会、服务社会打下良好的基础。
参考文献
[1]王素红.论高职高专教育中的实践教学[J].法制与社会,2009,6:323
[2]王平安.谈职业教育实践教学的作用[J].中国职业技术教育,2009,9:13～16
[3]吴中俊,项倩文,吉敬华,等.运用现代教育技术深化PLC课程改革[J].江苏大学学报(高教研究版),2006,1:19～22
[4]陈娟.高职院校实践教学探析[J].辽宁行政学院学报,2009,1:70～71
三菱PLC应用 篇8
关键词：PLC,触摸屏,仿真,教学
1概述
实验教学是PLC教学的重要环节,传统的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)实验教学过程中,通常用三菱仿真软件GX Developer实现开关量验证,缺乏直观性。在工控领域,触摸屏与PLC组成的控制系统已得到了广泛应用,借助触摸屏仿真软件的图像功能,直观地模拟被控对象,可以达到形象生动的实验效果,激发学生的创新热情。
GT Designer 3是三菱公司用于触摸屏产品的组态软件,它包含了程序编辑、下载、调试、在线仿真和离线仿真功能。其中,离线仿真功能极大方便了教师授课。基于PLC的组态软件仿真教学,直观且贴近实际,能更好地调动学生积极性,提高教学的效果。如图1所示,本文以乒乓球比赛计分系统为例,介绍PLC和三菱触摸屏软件的简单应用,实现PLC的仿真可视化效果,相信能引起学生的高度兴趣。
2 画面构思与设计
利用GT Designer 3,构思画面的必要信息:比赛名称、比赛队伍以及得分等。也可根据自己的理解,添加相关比赛信息。画面应简洁直观,易于操作和修改。
对画面设计过程中对文字、操作区域、色彩采用一致性的原则,一致性的原则主要包含以下2个方面:(1)对于字体、形状及颜色的设定必须采用和国际行业或者是国家行业相一致的通用标准;(2)为了使界面更加漂亮,字体、形状、颜色必须自成一体,不同设备中相同的设计状态必须保持颜色一致,这样在观看界面时才能感到舒适,并且提高界面细节美工层次。而对于工业环境下的运行工作人员来说,界面一致性可以降低他们在工作过程中操作失误的发生率。
画面设计时,主要从命令方式、错误信息处理方式、用户求助机制、系统响应时间等4方面进行考虑。交互系统中出现问题最多的是系统响应时间过长,除了响应时间外,不同命令的响应时间差别较大,用户也难以接受;用户求助机制宜采用集成式,避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息;错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述,同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外,显示出错信息时,若再辅以听觉(铃声)、视觉(专用颜色)刺激,则效果更佳;命令方式最好是菜单与键盘命令并存,供用户选用。
3 对象功能设置
3.1 数据显示功能
数据显示功能能实时显示PLC的数据寄存器的数据。数据可以以数字、数据列表、ASCII字符及时钟等显示,分别单击这些按钮会出现该功能的属性设置窗口,设置完毕按“OK”键,然后将光标指向编辑区,单击鼠标即生成该对象,可以随意拖动对象到任意需要的位置。
3.2 信息显示功能
信息显示功能可以显示PLC相对应的注释和出错信息,包括注释,报警记录和报警列表。按编辑工具栏或工具选项板中对应的按钮,即弹出注释设置窗口,设置好属性后按“OK”键即可。
3.3 动画显示功能
显示与软元件相对应的零件/屏幕,显示的颜色可以通过其属性来设置,同时,可以根据软元件的On/Off状态来显示不同颜色,以示区别。
3.4 图表显示功能
可以显示采集到PLC软元件的值,并将其以图表的形式显示。单击图形对象工具栏的图标,设置好软元件及其他属性后按“OK”键,然后将光标指向编辑区,单击鼠标即生成图表对象。
3.5 触摸按键功能
触摸键在被触摸时,能够改变位元件的开关状态,字元件的值,也可以实现画面跳转。添加触摸键须按编辑对象工具栏中的按钮,设置好软元件参数、属性或跳转页面后点“OK”键,然后将其放置到希望的位置即可。
3.6 数据输入功能
数据输入功能,可以将任意数字和ASCII码输入到软元件中。操作方法和属性设置与上述相同。
3.7 其他功能
其他功能包括硬复制功能、系统信息功能、条形码功能、时间动作功能,此外还具有屏幕调用功能、安全设置功能等。
4 程序设计
各项参数说明如图2所示。图2所示为M1的基本设置,加1操作,M2的设置与M1相同。
M 3,M4:修改(也可变化为减1操作);如图3所示,M3,M4的设置与M1相同。
D0~D6:数据显示。D0设置如图4所示,D2,D4,D6的格式与D0相同。
GX Developer环境下,PLC控制程序的编写要充分考虑实际计分情况,每局的胜负为11分制。对于10平之后的胜负判断,设计程序时要精心安排,不可出现遗漏现象。实训的时候,可要求学生设计出程序后,由其他同学进行操作,并争取其操作具有方便性、实用性,以进一步完善设计。参考程序如图5所示。
5 仿真运行
在启动GT Designer3仿真前,须先在GX Developer中编辑好PLC程序并开启逻辑测试功能,根据仿真结果,进一步优化程序或增加其他画面功能,使画面更符合观众需求。
利用本文介绍的方法,还可设计出抢答器、石头剪刀布胜负自动判决系统,在触摸屏软件中创造出多种“电气设备”,有效地激发学生的设计兴趣与创新思维。
从基于PLC和触摸屏仿真软件的应用可以看出,该系统运行正常,其界面直观,解决了教学资源投入不足的问题,具有简单易学,可视性好,维护方便,能快速构造各种“设备”等突出特点,易于开发出具有针对性的教学仿真系统,更好地为实践教学服务。
参考文献
[1]黄中玉.PLC应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2009.
三菱PLC应用 篇9
关键词：PLC,CC-link,网络通信,程序设计
引言
若将PLC与PLC、计算机或其它智能装置通过传输介质连接起来, 就可以实现通信或组建网络, 从而构成功能更强、性能更好的控制系统, 这样可以提高PLC的控制能力及控制范围以实现综合及协调控制;同时还便于计算机管理及对控制数据的处理, 提供人机界面友好的操控平台;可使自动控制从设备级发展到生产线级、甚至工厂级, 从而实现智能化工厂 (S m a r t Factory) 的目标。
1 三菱可编程控制器的通信类型
三菱可编程控制器的通信类型主要有N:N网络、计算机链接、CC-link网络, 其PLC网络通信能力强、可靠性高, 并具有良好的通信监测功能。网络中有多个通信继电器和通信寄存器, 可在所有主从站中适当地分配使用, 便于用户编写通信程序。本文以CC-link网络系统中链接了一个0号主站模块FX2N-16CCL-M (控制数据链接系统的站) 和1号2号两个远程设备从站FX2N-32CC (处理包括位信息和字信息的远程站) 为例介绍系统通信设备站的设定、程序的设计步骤、主站参数设定与写入EEPROM及主站通信和从站通信的程序设计。
2 通信设备站的设定
主站设定:首先确定主站号设置为0, 模式设定开关为0 (在线) , 传输速度设定开关选2 (2.5Mbps) 。从站设定:从站一站号设定为1号从站, 从站二站号设定为2号从站, 传输速度设定开关也选2 (25Mbps) 。
3 程序的设计
3.1 程序的设计步骤
在程序时, 应遵循以下过程 (针对于主站模块) :
调节时:参数设定→刷新指令 (BFMAH b0) →通过缓冲存储器参数启动数据链接 (B F M A H b 6) →参数写入EEPROM (BFMAH b10) 。
运行时:刷新指令 (BFMAH b0) →通过E E P R O M参数启动数据链接 (BFMAH b8) →读取远程输入 (RX) /读取远程寄存器 (R W r) →写入远程输出 (R Y) /写入远程寄存器 (R W w)
3.2主站参数设定程序设计
主站参数设定程序设计方法如图一所示。
3.3主站参数写入EEPROM程序设计
主站参数写入E E P R O M程序设计方法如图二所示。
3.4主站通信程序设计
主站通信程序设计方法如图三所示。
3.5从站程序设计
从站程序设计方法如图四所示。
注:以上程序中对“远程输出”、“远程输入”和“远程寄存器”的“读”“写”操作所使用的地址数据均是示例所用, 在实际的程序编写中可根据实际需要加以修改。
3.6系统接线图
该CC-link网络系统中所链接的一个0号主站模块FX2N-16CCL-M和1号2号两个远程设备从站FX2N-32CC的系统接线如图五所示。
4结束语
CC-link网络系统通过使用处理类似I/O或者数字数据的O N/O F F数据的模块, 能够实现简单的高速的通信, 同时还可以和其他厂商生产的各种不同的设备进行链接, 使得系统更具灵活性。PLC的特殊功能模块功能越来越强大、使用范围越来越广泛, 也越来越得到生产厂家的重视。随着计算机技术、通信及网络技术的飞速发展, PLC在通信及网络方面的发展也极为迅猛, 几乎所有提供可编程控制器的厂家都开发了通信模块或网络系统。随着网络化控制及集散式控制不断普及, 工业控制要求的不断提高, 传统的PLC控制系统的网络化方向发展已成为趋势。笔者觉得加强这方面的理论教学与编程实训很有实际意义。
参考文献
[1]钟肇新, 范建东.LC原理及应用.广州:华南理工大学工业出版社.2003
[2]郁汉琪.电气控制与PLC应用技术.南京:东南大学出版社.2003
三菱PLC应用 篇10
近年来,可编程序控制器(PLC)凭借其出色的模拟量、数字量、人机接口、网络通信等能力,成为了工业控制领域的主流控制器[1,2,3]。为了实现对现场的实时监控,必须获得控制器的状态和内部数据,实现P L C与P C之间实时通信,以便使现场的管理、监视和控制一体化。上位机监控系统的开发通常有两种方式:1.采用组态软件(如WINCC、力控、组态王等)来设计监控系统,该方式不需要编写P L C驱动程序,组态简单,开发周期短;2.采用高级语言(如C#,VC++,V B等)自主编写监控系统,该方式难点在于需编写P L C通讯程序,但灵活性好。对于规模较小的系统来说,采用组态式监控软件成本太高,采用第二种方式比较合理。
本文针对三菱系列PLC,以MX组件[4,5,6]为基础,采用C#程序调用A C T控件中的函数,实现了上位机P C与不同型号三菱P L C之间的通信,并针对某附着力测试系统以三菱F X 2 N-3 2 M R型号P L C为下位机,以微软公司的Visual Studio 2005作为开发平台,采用C#为编程语言,用MX Component作为底层驱动接口,采用R S 4 8 5为通讯方式开发了一套监控系统,实现了上位机P C对P L C软元件状态与数据的实时采集和控制。
2 三菱MX组件
三菱M X通信软件包是三菱公司为增强其F A(Factory Automation)产品的二次开发能力,而针对W i n d o w s系统开发的软件辅助工具,通过它能轻易地使计算机与三菱控制器产品之间建立通信,实现数据的动态交互。该软件包使得基于C#、V C++、V B等高级语言开发的监控系统设计变得简易,实现与各种通信网络及控制接口的通信而无需涉及任何通信协议。
目前,M X通信软件包能连接通信的三菱P L C包括Q、Qn A、A/An S及FX系列,在网络方面,包括以太网、MELSECNET/H、CC-Link和RS-232串行通信模块。M X软件包与三菱P L C的架构图如图l所示。
图1中处于底层的是三菱P L C以及与P L C进行串行通信的各种三菱工控网络通讯模块。中间部分便是M X通信软件包,起着使应用程序和外部通信模块、网络模块建立直接数据联系的作用。它不用考虑各种通信协议的不同,是只要经简单处理即可实现通信的Active X控制库。设计者可根据需要快速进行系统的构建和改组,MX Component能大幅减少编制通信程序的工时,对程序开发作业的高效化作出贡献,它使各种应用程序的开发成为可能,使对PLC的远程数据监控实施变得简单。
3 监控系统设计
3.1 系统结构
在上述M X组件介绍的基础上,本节给出某测试监控系统的具体设计过程。该系统包括下位机P L C及仪表部分和上位机监控软件部分,在硬件方面需要485ADP通讯模块、RS232/485转换模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及通信电缆等,上位机监控软件通过调用A C T控件中的各种函数访问P L C,实现上位机与P L C数据的动态交互,系统的结构框图如图2所示:
3.2 下位机PLC通讯参数设置
在两个串行通讯设备进行任意通讯之前,必须设置相互可辨认的参数,只有设置一致,才能进行可靠通讯。F X系列P L C通讯参数设置有两种方法:
方法1:由特殊寄存器D8120的内容指定,交换数据的个数、地址用RS指令设置,并通过PLC的数据寄存器和文件寄存器实现数据交换,在PLC程序中向D8120寄存器传送设置数据,参数包括波特率、停止位和奇偶校验等,它们通过位组合方式来选择,这些位存放在数据寄存器D8120中,D8121可设置PLC地址,具体规定如下表1所示:
表1串行通讯数据格式
使用说明如下:
如果D8120=H4081,则PLC通讯参数为:通讯波特率:9600bps;通讯数据位:数据位8位,无校验,1位停止位;总数校验:无;传输控制协议:协议格式1;参数设置部分P L C程序如图3所示:
方法2:打开PLC编程软件GX developer进行参数配置,左侧导航器参数/PLC参数,双击出现FX参数配置如图4所示:
两种方法选择一种即可,本文采用采用第二种参数设置方式,PLC参数设置完毕后就可以根据控制流程编写P L C程序,这里不再赘述。
3.3 上位机监控软件设计
由于下位机PLC采用的是FX2n-485-ADP通讯模块,所以上位机应该调用A C T控件中的A c t F X 4 8 5 B D控制。步骤如下:
首先打开Visual Studio 2005集成开发环境,新建一个w i n d o w s应用程序,其次在工具箱的空白处右键“选择项”,选择MITSUBISHI Act FX485BD Control(如图5所示),点击确定,在工具栏会出现相应的空间图标,然后将其拖拽到F o r m窗体即可。
在程序的初始化部分对所添加的485BD控件按照下位机PLC的设置进行相应的初始化,这样才能确保上位机与下位机通讯正常,初始化部分代码如下:
表2显示了Act FX485BD控制所具有的属性及其缺省值。
在上述通讯基础上,开发的系统主界面如图6所示,该上位机监控系统能够自动完成原来由操作人员所从事手动测试,人工计量,数据分析等功能,通过软件自动实现任务单申请、任务单分配、自动测试及测试数据分析等工作,还具有自动生成曲线、系统管理等功能,它的使用提高工作效率,方便企业管理。
4 结束语
通过实验表明,利用三菱提供的M X控件编写数据采集程序,能够有效、迅速地获取PLC内部软元件的状态和数据,开发人员省去了烦琐冗长的通讯部分,只需编写流程处理和数据处理模块,提高了监控系统的开发效率,能够满足一般系统的控制和数据采集处理的要求,由此开发的某测试系统,很好的完成了对现场P L C参数的采集、显示和存储,运行效果良好。
参考文献
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