三菱Q系列PLC

三菱Q系列PLC（共6篇）

三菱Q系列PLC 篇1

1 CIM系统简介

随着工业自动化的发展,无人自动化车间[1]的普及将成为一个趋势。不下车间的情况下随时掌控生产现场工艺参数、监控设备状态以减少过程失误和降低成本并提升产品的质量[2]成为了无人自动化车间的必备条件。CIM(Computer Integrated Manufacturing)能够统一管理各设备的生产流程,提高设备效率以达到快速量产,进而提升产能输出。该系统的主要框架如图1所示。该系统主要分为两部分:第一部分为采用TIBCORendezvous控件[3]的上位机和CIM的通讯,实现了CIM实时监听上位机;第二部分为采用MX控件[4]的上位机和PLC的通讯,实现了上位机实时对PLC的状态的采集和控制。

2位机监控PLC的系统设计

2.1系统框架

该系统分为两部分:第一部分为上位机监控系统;第二部分为PLC通讯参数设置。在硬件方面需要以太网模块QJ71E71、交换机以及通信电缆等,上位机监控软件通过调用Act Easy IF控件中的各种函数访问PLC,实现上位机和PLC数据的动态交互。

2.2上位机监控系统

2.2.1上位机监控PLC的主界面

上位机监控PLC的主界面如图2所示。上位机监控画面由两个子窗体构成,两个子窗体包含在一个父窗体中,每个子窗体分别对于一个PLC,上位机轮流刷新PLC中的软元件状态,以达到实时监控的目的。

2.2.2上位机监控画面的创建

父窗体设置:将其IsM di Container属性设置为true,将其name属性设置为Frm_Main。

子窗体设置:在项目中添加两个Windows窗体,并将其命名为Frm_Left.cs和Frm_Right.cs。完成以上设置后,父窗体和子窗体画面的创建代码如下:

2.3 PLC通讯参数设置

上位机监控系统采用的以太网模块为QJ71E71,通过GX Work2对PLC进行设置网络号、IP地址等如图3、图4所示。

2.4上位机监控系统的通讯测试

通过PLC Monitor Utility设置向导对上位机侧和PLC侧的参数进行设置,设置画面如图5所示。需要注意的是图5中上位机侧的IP地址和图4中的IP地址必须在一个网段内,且不能重复,否则上位机和PLC通讯测试不成功。

2.5通讯端口打开、关闭、刷新

要达到CIM系统实时监控设备的状态,必须实时判断上位机和PLC是否连接成功,以达到实时监控的目的。上位机和PLC通讯测试成功后,在程序中调用Act Easy IF控件中的Open函数和Close函数来实现通讯端口打开与关闭。上位机和PLC连接成功时,采用Act Easy IF控件中的Read Device Block、ReadDevice函数来批量、逐个读取PLC的软元件的状态,上位机把从PLC中读取的状态以XML格式定时发送给CIM;上位机和PLC连接失败时,上位机把连接失败的状态及时发送给CIM,便于及时对设备进行检修维护。对应的程序代码如下:

3实时监听上位机的系统设计

该系统能够实现上位机定时以XML格式发送PLC的状态,从而达到实时监控设备的运行状态。该系统包括三个部分:TIBCO控件的初始化;CIM系统和上位机的通讯;上位机以XML格式定时发送数据。

3.1 TIBCO控件的初始化

在TIBCO控件初始化前,必须将上位机监控软件C#Winform和CIM系统关联起来,因此引用TIBCO.Rendezvous.dll动态链接库,具体操作过程如图6所示。TIBCO的初始化数据有5个,分别为Service、Net Work、Daemon、Subject、Field Name。C#通过对XML格式的初始化文件进行处理,从而分别得到5个初始化数据的初始值,如图7所示。

3.2 CIM系统和上位机的通讯

在TIBCO控件初始化成功后,上位机调用TIBCO控件中的Open函数和Close函数来实现通讯端口打开与关闭CIM系统和上位机的通讯程序代码如下所示:

3.3上位机以XML格式定时发送数据

在上位机和CIM系统通讯成功后,上位机会定时向CIM以XML格式发送设备的报警信息液晶平条形码、脱泡瓶数统计等信息。对应的程序代码如下:

4结语

采用上述方法设计的CIM系统,具有编程简单快捷、系统运行可靠、稳定的特点,能够很好地满足客户的需求,便于工程师随时了解生产现场的工艺参数、设备的运行情况,以提高生产效率和降低设备的故障率。

参考文献

[1]于永茂,高德欣,杜厚朋.基于MX组件的三菱PLC监控系统设计及应用[J].自动化技术与应用,2013(3):49-52.

[2]滕林,张鹏,陈景光.三菱PLC通信方法的研究[J].工程与试验,2015(2):110-113.

[3]杜晖.TFT-LCD产业中系统集成项目管理研究—CIMS系统的构建与实施[D].北京:北京邮电大学,2012.

[4]刘贵宝.三菱Q系列PLC与上位机以太网通信设计[J].可编程控制器与工厂自动化,2011(2):60-62.

三菱Q系列PLC 篇2

生活水处理中心作为该小区生活水的主要处理设施, 担负着供应该小区居民日常生活饮用水与生活用水的主要任务, 根据现场要求, 该系统要求操作简单, 自动化程度高, 要求系统能基本上实现无人职守, 从而可以节约能源, 降低工人劳动强度并减少人员的投入, 大大提高了生活水平。

1 生活水处理工艺

一般来说, 市政自来水都是经过处理的合格产品, 其主要指标可以满足用户一般生活用水的要求。但是, 市政水厂的产水经过管网的输送到用户的过程中, 由于水管的材质的锈蚀、输送的距离、管网的维护不善等因素, 自来水会受到二次污染, 有时情况还比较严重。用户实际得到的自来水可能达不到生活用水的品质, 因此, 有必要进行深度处理。

通常而言, 生活用水主要是对水中的浊度、色度、细菌指标的控制与处理;而管道直饮水则是对水中的离子成分的控制与处理, 以满足用户对饮用水安全、健康和口味的要求。不同的入水水质条件和出水水质要求对应不同的水处理工艺。使用优质自来水或深井水与使用污染严重的原水的处理工艺是不同的。若用户有专业的水处理技术人员负责设备的运行, 设备就可以较为简单, 但需要经常性的维护、监测并根据原水水质变化调整设备运行条件;若用户要求全自动化, 设备就必须适应较大的原水水质波动。

浙江海盐地区市政自来水, 水质的情况一般。水中胶体含量较高, 水中的细菌指标偶尔严重超标。水的浊度、色度等指标较好。但一般情况下, 自来水的浊充、色度等指标不稳定, 有时偏差较大, 因此经过综合考虑决定对饮用水和生活水分别采用如下工艺:

生活水深度处理系统:

来原水→原水箱→原水泵→全自动多介质过滤器→全自动活性炭过滤器→全自动软化水装置→杀菌剂加药→产品水箱→变频供水水泵→用水点

管道直饮水系统:

预处理 (生活水深度处理) →原水箱→提升泵→RO保安过滤器→RO高压泵→反渗透机组→中间水箱→中间水泵→可控多微矿化机→纯水箱→变频纯水泵→紫外线杀菌器→饮用水点

2 水处理系统设计总体方案

整个水处理系统分为两部分, 对饮用水和生活用水分别处理, 生活用水主要采用深度处理工艺。在生活用水处理中将市政自来水储存在原水箱中, 经过多介质过滤器和活性碳过滤器过滤。然后再进行软化处理。在系统中加设软化处理工艺, 主要是降低水中钙镁离子的含量, 进一步提升产品产水的品质。软化处理的产水硬度不大于50mg/L (以Ca Co3计) 。

全自动多介质过滤器作用是去除原水中的浊度、悬浮物、颗粒杂质等, 通过内部装填不同粒径和材质的滤料截留水中大部分悬浮物和胶体, 使其在经过多介质层中时被截留去除。其有效去除率约为99%。

原水经过多介质过滤器过滤后, 大部分浊度等杂质被去除。水流在压力的作用下流入活性炭过滤器, 在设备中装填的活性炭作用下, 水中的胶体、部分COD、重金属、游离氯被吸附去除。

活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位, 是水深度处理中不可缺少的工艺, 它所具有的某些特殊功效如去色、脱氯、去除有机物、去除氨氮和亚硝酸盐、去除水中部分有毒物质、去除剩余氯或氧化剂, 保护反渗透的滤膜、除臭、去除水中的微量重金属离子 (如汞、铬等离子) , 合成洗涤剂及放射性物质等是其它水质处理工艺所无法替代的。

原水中含有部分残留的细菌、藻类等有机污染物, 在一定条件下会滋生, 严重污染水质。加杀菌剂的目的是将这部分菌藻杀灭, 防止它污染后续的水质和过滤器中的滤料。杀菌剂采用的是高效、安全的二氧化氯 (CLO2) , 为确保本部分的杀菌效果, 二氧化氯的有效投加量设定为1PPM (每立方来水中投加一克有效二氧化氯) 。目前原水水质采用海盐县市政自来水, 已经经过杀菌消毒, 细菌总数已在正常范围内, 此设备作为备用, 待原水水质变化系数高于设计值时再启用杀菌系统进行二次消毒。

经过杀菌后的水储存在终端水箱中, 为保证用户用水的稳定、高效, 供水泵根据出水总管上的压力传感器和气压罐进行全自动变频恒压供水。

在直饮水系统中, 把经过深度处理的生活水经过RO装置处理。RO保安过滤器设置的主要目的是截留因前置过滤器未能去除的大颗粒物质、胶体等以及突破过滤器下布水装置的滤料颗粒。

反渗透产水中的离子含量很低, 而高品质的饮用水应适当含有对人体有益的微量元素, 因此有必要对产水进行矿化处理, 增加水中锌、锶、锂、碘、铁、锰、铬、铜、氟、偏硅酸、钙、镁等对有益于人体健康的微量元素和矿物质。

经过矿化处理的水储存在纯水箱中, 再由变频泵输出到用户饮用水管网中, 在变频泵输出口设紫外线杀菌器, 可有效杀除水中残作产细菌。

3 系统的硬件设计

整个水处理中心采用三菱Q系列Q001型PLC来实现系统的自动化控制, 并通过GOT系统触摸屏来监控设备的运行情况。Q系列PLC采用模块化设计, 为以后系统的扩容留下了足够的空间。所有控制均采用集中控制的方式, 现场设就地操作箱, 可通过选择开关切换来实现就地、远程控制。

4 系统软件设计

软件设计涉及到各种水泵, 电动蝶阀, 泵阀组联锁控制, 备用设备定期自动切换工作, 工作设备发生故障时备用设备可自动投入运行。控制室监控画面监测各仪表的数据, 发现故障设备及时报警。

软件主程序主要包括以下几部分:多介质过滤器控制程序;活性碳过滤顺控制程序;软化器控制程序;终端水箱及变频器控制程序;反渗透控制程序;饮用水输出控制程序。

5 结论

通过采用三菱Q系列PLC对生活水处理系统进行控制, 自动化控制水平明显提高, 产水量及水质达到设计要求, 完全保证了该小区的用水需要。由于在水处理过程中安装了大量的水质仪表, 使得系统对出水水质的监控更加严格, 使用更加方便。在投入运行后, 能满足系统的用水要求, 同时减少的人员的投入, 降低了运行人员劳动量。该系统建成后运行可靠, 生产效率明显提高, 因此受到用户的好评。

参考文献

[1]管道直饮水系统技术规程 (CJJ110—2006) .

[2]城市供水水质标准 (CJ/T206—2005) .

[3]饮用净水水质标准 (CJ94-1999) .

[4]天然矿泉水标准 (GB8537-1995) .

三菱Q系列PLC 篇3

一台PC机可与一台或最多16台FX系列PLC通信, PC与PLC之间不能直接连接。PC与PLC之间的连接连接方式有: (1) 点对点结构的连接; (2) 多点结构的连接; (3) 通过其他通信模块进行连接。我们这里采用点对点结构的连接。通过三菱的编程电缆经RS232转换为RS422, 使PC与PLC连接。

2 FX系列PLC通信协议

PC中必须依据所连接PLC的通信规程来编写通信协议, 所以我们先要熟悉FX系列PLC的通信协议。

2.1 数据格式

FX系列PLC采用异步格式, 由1位起始位、7位数据位、1位偶校验位及1位停止位组成, 比特率为9600 bps, 字符为ASCⅡ码。

2.2 通信命令

FX系列PLC有4条通信命令, 分别是读命令、写命令、强制通命令、强制断命令, 如表1所示。

2.3 通信控制字符

FX系列PLC采用面向字符的传输规程, 用到5个通信控制字符, 如表2所示。

2.4 报文格式

计算机向PLC发送的报文格式如下:

其中, STX为开始标志:02H;ETX为结束标志:03H;CMD为命令的ASCⅡ码;SUMH、SUML为按字节求累加和, 溢出不计。由于每字节十六进制数变为两字节的ASCⅡ码, 故校验和为SUMH与SUML。

数据段格式与含义如下:

注:当PLC对计算机发来的ENQ不理解时, 用NAK回答。

PLC向PC发的应答报文格式如下:

注:对读命令的应答报文数据段为要读取的数据, 一个数据占两字节, 分上位下位数据段:第一数据第二数据……第N数据上位下位上位下位……上位下位

对写命令的应答报文无数据段, 而用ACK及NAK作应答内容。

2.5 传输规程

PC与FX系列PLC间采用应答方式通信, 传输出错, 则组织重发。PLC根据PC的命令, 在每个循环扫描结束处的END语句后组织自动应答, 无需用户在PLC一方编写程序。

3 PC通信程序的编写

编写PC的通信程序可采用汇编语言编写, 或采用各种高级语言编写, 或采用工控组态软件, 或直接采用PLC厂家的通信软件 (如三菱的MELSE MEDOC等) 。

下面利用VB6.0编写深入读取FX系列PLC数据的程序。PLC密码以十六进制ASC值放在一个特定的地址, 长度为8。按PLC的通信协议发出读取该段地址的指令就可以取出密码。

从PLC的相应地址开始的长度为8字节的十六进制数数据, 其传输应答过程及报文如下所示:

命令报文中XXXXXX为地址, 08H表示要读入8个字节的数据。校验和SUM=30H+X+X+X+X+X+X+03 H=16BH, 溢出部分不计, 故SUMH=6, SUAIL=B, 相应的ASCⅡ码为"36H", "42H"。应答报文中8个字节的十六进制数, 其相应的ASCⅡ码为16个字节, 故应答报文长度为20个字节。

根据PC与FX系列PLC的传输应答过程, 利用VB的MSComm控件可以编写如下通信程序, 实现PC与FX系列PLC之间的串行通信, 以完成数据的读取。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。在这个例子中使用了轮询方法。

(1) 通信口初始化

(2) 请求通信与确认

(3) 发送命令报文

4 结束语

做为工业自动化的产品来说, PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、操作简便、简单易学, 得到广泛的应用。而要想深入地了解和掌握PLC, 就需要知道它的工作原理和数据储存和数据传输方面内容, 只有了解了它的工作原理, 才能更好地了解PLC。

摘要：主要论述了三菱FX系列PLC内部数据之间的读写, 深入研究了FX系列PLC的工作原理。

关键词：PLC,通讯协议,FX系列

参考文献

[1]田瑞庭.可编程序控制器 (PC) 应用技术[M].北京:机械工业出版社, 1994.

三菱Q系列PLC 篇4

自1969年第一台可编程控制器 (PLC) 面世以来, 经过几十年的不断发展, 已经成为一种渗透各个工业领域的相当重要的控制器。为了既能利用PLC的速度快、体积小、可靠性高、编程灵活的特点, 又能充分结合PC的强大的数据处理能力和友好的人机接口, PLC和PC都提供了良好的通信接口。目前市场上流行的PLC型号很多, 最具有竞争力的主要有西门子公司、三菱公司的产品[1]。我们这里主要介绍三菱公司的FX系列PLC与PC的通信协议及具体的实现方法。

1、计算机专用通信协议

PLC与PC的串口通信可采用三种通信协议:计算机专用通信协议, 无协议通信 (采用RS命令进行数据通信) 和自由协议通信。通常, 最常用的为计算机专用通信协议, 下面我们具体的介绍计算机专用通信协议。

1.1 传输数据的基本格式

计算机专用通信协议有2种格式:格式1和格式4。他们的区别仅仅在于格式4的最后加上了CR+LF这两个尾代码。具体格式如下:

PLC与PC传输的所有数据都必须转换为十六进制的ASCLL码形式。ENQ、CR和LF他们分别表示05H、0CH和0DH。其中PLC机站号可以在PLC中设置, 范围由00H到0FH。对于FX系列的PLC, PC号默认为FFH。等待时间设置的是PLC发送数据后, 能够从PC接收到数据所需要等待的最短时间。等待时间的设置范围由0-150ms, 以10ms为增量。0-F表示的是0-150ms。和校验可以通过设置选择, 也可以不选择。它用来校验数据在传输的过程中是否遭到破坏。和校验码是2个16进制ASCLL码, 他等于从PLC机站号开始到数据区所有数据求和的最后两位。最后是尾代码, 它只有在通信格式设置为格式4的时候才需要加上。读写命令和数据区具体在PLC与PC的读写中详述。

1.2 PC从PLC中读数据

PC从PLC中读数据的命令有两个:BR和WR。BR是以位为单位进行读, 而WR是以字为单位读数据。他们读的方式及格式大体相似。如图2, 我们以通信格式1为例具体介绍PC从PLC中以字为单位读数据的过程[2]:

计算机首先发出读的命令, 其中在Head device的5个单元中为PLC中读的首地址, 例如D0202, X0040等等。Number of devices为读的单元的个数。若读D0202-D0204中的数据, 则这个单元为03H。当PLC接收到PC的读命令就会回复。此时头代码为STX (02H) 接着为PLC的机站号和PC号, 然后就是传送读的单元的内容, 每一个字的地址单元的数据为4个16进制AS-CLL码, 尾代码为ETX (03H) 。当PC接收到数据后也会迅速回复, 头代码若为ACK (06H) 则表示传输正确, 若为NCK (15H) 则表示无效传输, 接着为PLC的机站号和PC号。于是, 完成一次读操作。

1.3 PC往PLC中写数据

PC往PLC中写数据的命令也有两个:BW和WW。BW是以位为单位进行读, 而WW是以字为单位读数据。他们读的方式及格式大体相似。如图3, 我们以通信格式1为例具体介绍PC往PLC中以字为单位写数据的过程[2]:

计算机首先发出写的命令, 其中在Head device的5个单元中为PLC中读的首地址。Number of devices为读的单元的个数。Data of the specified devices中为写的内容, 前4个16进制AS-CLL码为首地址中写入的内容, 然后依此类推。当PLC接收到PC的写命令也需要回复。PLC回复的头代码若为ACK (06H) 则表示传输正确, 若为NCK (15H) 则表示无效传输, 接着为PLC的机站号和PC号。这样也就完成了一次写操作。

2、PC与PLC通信的实现方法

2.1 在PLC中的实现

只要PC与PLC的通信采用计算机专用协议, 那么PLC总处于被动状态, 不需要编程就可以自动实现与PC的数据传输。但是有一些参数需要在PLC中进行设置。需要设置的主要有通信初始化设置、PLC机站号设置和超时时间设置。

PLC中的通信专用寄存器D8120主要设置初始化通信格式, 其中包括传输数据长度、奇偶校验, 结束位数、波特率等设置。数据长度为8位, 无奇偶校验, 1位结束位, 波特率为9600bit/s, 采用计算机专用通信协议, 无和校验, 采用通信格式1, 则D8120设置为:

另外我们还需要寄存器D8121中设置PLC的机站号, 例如只有一台则可以设置为00F:

超时时间表示PLC在判断通信失败前, 所能够等待的最长时间。超时时间可以在寄存器D8129中设置, 设置的时间可根据PLC型号和版本以及数据传输的波特率确定, 例如将超时时间设置为60ms:

2.2 在PC中的用VC++实现

VC++是微软公司推出的开发Win32环境 (Window 95/98NT) 程序, 面向对象的可视化集成编程系统。它能够方便的生成友好的人机界面, 具有良好的通信接口, 同时具有C语言的实时性和灵活性, 为工业控制中首选的编程语言[3]。下面将具体介绍如何在VC++中实现与PLC的串口通信。

VC++中的串口通信主要有两种方式, 一种是利用开发工具提供的MSComm控件, 另一种是利用提供的串口读写函数进行通信。两种方式在通信实现的流程上大体相同, 且具有各自的优缺点, 鉴于第二种方式具有更大的灵活性, 我们在这里以第二种方式为例具体介绍通信的实现并附上一些关键代码。

(1) 串口初始化

在通信初始化中创建串口, 并对波特率、奇偶校验位等进行设置。我们可以自行编写Init COM () 函数, 在通信开始时程序便可调用。

(2) PC从PLC中读数据 (读操作)

PC从PLC中读数据的流程为首先初始化串口, 然后按照在PLC中设置好的通信格式, 依照通信协议进行读操作, 其中值得注意的是所接收的数据为十六进制的ASCLL码, 我们通常需要将他们转换成十进制数据。当接收到数据后, PC需要向PLC回复通信成功。下面是实现的关键代码。

(3) PC往PLC中写数据 (写操作)

PC往PLC中写数据的流程为首先初始化串口, 然后根据通信协议进写操作, 其中写入PLC的数据应转换为十六进制的ASCLL码。写完后, 等待PLC的回复, 如头代码为ACK意味着写成功, 如为NCK, 则表示失败。下面是实现的关键代码。

str="00FFWW0D020101";//00, FF分别为PLC和PC的机站号, WR为写命令, 0为等待时间, 默认为100ms, D0210表示写入存储器首地址, 01表示只写1个字的内容

(4) 关闭串口

当通信接收后, 我们应及时释放该串口。

3、结束语

以上主要介绍了PC与PLC的串口通信协议及具体的实现方法, 其中包括在PLC中寄存器的设置方法和VC++中的实现流程及关键代码。PC与PLC的通信应用广泛, 具有相当的实用价值。本文中所介绍的通信方法及关键代码在武汉长飞光纤光缆公司中的光纤绞台的监控软件中调试成功, 目前运行稳定。

摘要：本文介绍PC与三菱FX系列PLC串口通信协议和实现方法。当采用专用协议进行通信时, PLC处于被动状态, 只需要进行相关设置就可以实现数据的传输。PC机端采用VC++中调用串口读写函数的方法, 介绍了串口的初始化、读操作、写操作和关闭串口实现的方法和部分关键代码。

关键词：FX系列PLC,串口通信,VC++

参考文献

[1].钟肇新, 范建东.可编程控制器原理及应用[M], 华南理工大学出版社, 2003.11

[2].FX Communication User's Manual[M].MITSUBISHI Corporation1999.11

三菱Q系列PLC 篇5

关键词：FX2N,PLC,触点比较指令

三菱FX2N系列PLC性能稳定使用方便, 功能全面, 性价比高, 是一款在工业控制中使用较普遍的一种控制器, 它的指令系统包括基本逻辑指令、步进指令和功能指令三大类, 基本逻辑指令有27条, 完成简单的布尔运算控制可以编制出开关量控制系统的用户程序;步进指令有两条, 主要用于顺序逻辑的过程控制;功能指令有一百多条, 用以完成基本逻辑指令所不能完成的任务它实际上是一些用来完成特定任务的子程序, 功能指令有时也称为应用指令。

合理使用功能指令可以大大简化一些控制程序, 下面以连个实例说明三菱FX系列PLC功能指令中的触点比较指令的使用技巧。

1 触点比较指令实现抢答器控制

抢答器广泛用于各类竞赛中, 为竞赛增添了刺激性、娱乐性, 抢答器可以通过很多方法实现, 如果采用数字电路组成, 电路会比较复杂复杂, 实现起来就比较困难。用PLC实现抢答器比较方便, 下面以8路抢答器为例进行说明。

1.1 抢答器控制功能。

这是一个功能比较简单的抢答器设计思路, PLC外围电路接线图如图1所示, 地址分配为输入X0~X7是1#~8#选手抢答按钮输入点;X10是开始按钮, X11是复位按钮这两个按钮由主持人控制;输出Y0~Y7对应8位选手抢答成功指示灯。

系统上电后, 竞赛主持人在总控制台上单击SB10开始按键, 启动系统;单击SB10复位按键, 进入下一轮抢答。

1.2 使用基本指令实现抢答器控制。

要实现抢答器控制可以采取多种编程方法实现, 在使用基本编程指令实现抢答器控制的多种方法中, 使用多路互锁是一种比较简单直观的编程思路, 它是一种两路互锁控制的扩展板, 具体控制梯形图程序如图2所示。这个思路编制的控制程序优点是思路清晰, 控制程序可读性号, 但是程序编织起来比较繁琐。

1.3 用触点比较指令实现的抢答器。

使用触点比较指令编制抢答器控制程序, 从程序形式来看要简单很多, 具体梯形图程序如图3所示, 编程思路是如果Y0~Y7没有输出就将K2X0的状态送给K2Y0。X10复位K2Y0。从最后形成的梯形图程序来看图3程序要比图2程序简单很多, 而且图1程序为88步指令, 图3程序为16步指令, 二者功能完全一样, 图3程序无论从程序外观还是内存占用都要比图2程序简洁很多。

2 使用触点比较指令实现时序控制

时序控制在工程上经常出现, 单个时序控制用基本指令实现比较容易, 如果用基本指令实现多路相关时序控制就比较麻烦, 这时使用触点比较指令效果较好, 这里以三台电动机时序控制为例加以说明。

2.1 控制要求。

具体PLC外围电路不再给出, 输入点位分配:X0为启动按钮常开输入, X1为停止按钮常开输入;Y1输出控制电动机M1, Y2输出控制电动机M2, Y3输出控制电动机M3。控制时序如图4所示, 循环周期为100S。

2.2 触点指令实现控制。

用基本指令实现这个控制过程程序比较繁琐, 其中定时器最少就要使用13个, 如果用触点比较指令编制这个控制程序, 只需要使用一个定时器就可以了, 具体梯形图控制程序如图5所示。

3 总结

以上仅以两个具体实例说明三菱FX2N系列PLC触点比较指令的应用从分析中可以看出, 利用FX2N中的触点比较指令编写某些PLC控制控制程序, 不仅可以使程序简单, 还减少PLC内部资源的使用, 触点比较指令只是众多功能指令中的一员, 对不同的被控系统, 设计之前要彻底理解控制的要求, 选择较为理想的实现方法和途径, 必要时还要到现场调查, 收集现场资料, 这样编程时就能做到心中有数, 有条有理, 编制出高质量的控制程序。

参考文献

[1]廖常初.可编程控制器应用技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2000.

[2]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社, 2009.

[3]三菱PLC编程手册.

[4]李景学.可编程控制器应用系统设计方法[M].北京:电子工业出版社, 1995.

三菱Q系列PLC 篇6

(1)PLC设计的控制系统梯形图与生产过程结合紧密,设计思路明确,系统操作含义清晰,能较好地解决工艺和自控技术问题;

(2)PLC梯形图向设计者提供规律的控制问题描述方法,设计者易于掌握相应的编程方式,方便地设计出任意复杂的控制程序。

摇臂钻床是一种用途广泛的孔加工机床,它主要用钻头钻削加工精度和光洁度要求不太高的孔,另外还可以用来扩孔铰孔、镗孔以及攻螺纹等。Z3050摇臂钻床是应用最广泛的一种,其原来的控制电路为继电器控制,接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务大。针对这种情况,用PLC设计其控制系统部分代替原继电器控制电路,从而克服以上缺点,降低设备故障率,提高设备的使用效率,且运行效果良好。下面介绍设计方案。

1 设计方案的确定

用PLC进行控制系统的设计时,必须遵循以下几点,使设计后的钻床性能好,但原来的功能不变。

1.1 原Z3050摇臂钻床的工艺加工方法不变;

1.2 在保留主电路原有元件的基础上,不改变原控制系统电器操作方法;

1.3 电气控制系统的控制元件如按钮、行程开关、热继电器、接触器等,作用与电气线路相同;

1.4 主轴电机的启动、停止,摇臂电机的上升、下降,液压夹紧电机的放松与夹紧,主轴箱和立柱的放松和夹紧等控制的操作方法不变;

1.5 用PLC设计控制系统代替原继电器控制中的控制电路部分,用软件编程方法代替硬件接线。

2 Z3050摇臂钻床控制系统的设计

2.1 主电路部分

Z3050摇臂钻床共有四台电机,除冷却泵采用断路器直接启动外,其余三台电机均采用接触器直接启动。

1M是主轴电机,由交流接触器KM1控制,只要求单方向旋转,主轴的正反转由机械手柄操作。1M装于主轴箱顶部,拖动主轴及进给传动系统运转。热继电器FR1作为电动机1M的过载及断相保护,短路保护由短路器QS1中的电磁装置来完成。

2M是摇臂升降电动机,装于立柱顶部,用接触器KM1和KM3控制其正反转。由于电动机2M是间断性工作,所以不设过载保护。

3M是液压液压泵电动机,用接触器KM4和KM5控制起正反转,由热继电器FR2作为过载及断相保护。该电动机的主要作用是拖动油泵供给液压装置压力油。以实现摇臂、立柱以及主轴箱的夹紧和放松。

摇臂升降电动机2M和液压油泵电动机3M共用断路器QS3中的电磁脱扣器作为短路保护。

4M是冷却泵电动机,由断路器QS2直接控制,并实现短路、过载及断相保护。

Z3050摇臂钻床的主电路与图1中所示原电气原理图中主电路相同。

2.2 Z3050摇臂钻床控制系统的I/O分配图如图2所示。

2.3 Z3050摇臂钻床控制系统的PLC梯形图见图3所示。

3 Z3050摇臂钻床PLC控制系统的调试过程

3.1 主轴电动机1M的连续正转控制

按下启动按钮SB2→X1置1→Y0置1→KM1得电并自锁→1M启动连续正转运行。

按下停止按钮SB1→X0置1→Y0置0→KM1失电复位→1M失电停车。

3.2 摇臂升降控制

摇臂上升控制:按下上升按钮SB3→X2置1→M1置1,M4置1并自锁→KT得电吸合→Y3置1,Y5置1→KM4得电,YA得电→3M得电启动正转,供给压力油使摇臂松开,到位后压下SQ2→Y3置0使KM4失电,3M停转;同时X7置1→Y1置1→KM2得电正转,带动摇臂上升。

当摇臂上升到位后松开SB3→X2置0→KT断电→M1置0→Y1置0→KM2断电释放→2M停转使摇臂停止上升。同时M4置0→Y4置1,Y5置1→KM5得电,同时YA得电→3M得电反转,供给压力油使摇臂夹紧。摇臂夹紧到位后压下SQ3→X10置1→Y4置0,Y5置0→KM4和YA失电→3M停止工作,完成了摇臂的松开→上升→夹紧的整套动作。

摇臂下降控制过程与上升控制过程类似,按下SB4→X3、M1、Y3、Y5置1→KM4得电运行使摇臂松开→到位后压下SQ2→X7、Y2置1→2M反转带动摇臂下降→到位后松开SB4→Y4、Y5置1→3M得电反转供给压力油使摇臂夹紧→到位后压下SQ3→Y4、Y5置0→3M、YA失电停止工作,完成摇臂的松开→下降→夹紧的整套动作。

行程开关SQ1(15区)、SQ4(16区)作为摇臂升降的超程限位保护。当摇臂上升到极限位置时,压下SQ1(15区)→X6置1→Y1置0→KM2断电释放,使2M停转,摇臂停止上升;当摇臂下降到极限位置时,压下SQ4(16区)→X6置1→Y2置0→KM3断电释放,使M2停止运行,摇臂停止下降。

摇臂升降电动机2M的正反转接触器KM2和KM3不允许同时得电动作,以防止电源相间短路。除了在梯形图里设置了Y1和Y2的“软联锁”外,为了保证在控制程序错误或因PLC受到影响而导致Y1和Y2两个输出继电器同时输出的情况下,避免正反转接触器同时得电而造成主电路短路,还在PLC外部接线上加上KM2和KM3常闭触头的“硬联锁”,保证了安全。

同理,液压泵电动机3M的放松和夹紧控制接触器KM4和KM5也要在梯形图中设置“软联锁”,同时在外部接线上进行“硬联锁”。

3.3 立柱和主轴箱的放松与夹紧控制

立柱和主轴箱的放松与夹紧是同时进行的。

放松过程:按下SB5→X4置1→Y3置1→KM4得电→3M正转供给正向压力油,使立柱与主轴箱同时放松→到位后松开SB5→Y3置0→KM4失电、YA失电→3M停转,立柱与主轴箱同时放松的操作结束。

夹紧过程:与松开过程相类似,利用SB6、X5、Y4、Y5、KM5、YA等来控制实现。

将设计好的PLC程序输入到FX2N-48MR主机后,连接好输入输出分配和主电路,按照以上步骤进行调试,调试过程全部通过,完全满足Z3050摇臂钻床的控制要求。

4 基于PLC设计Z3050摇臂钻床控制系统的意义

利用三菱FX2N系列PLC对Z3050摇臂钻床控制系统重新设计后,经反复试验运行发现,设备运行的可靠性大大降提高,设备运行的稳定性和效率也大大提高,同时可大幅度减轻操作人员的劳动强度,降低了日常维护成本,还可避免因误操作而引起的短路、过载事故。实验结果表明基于三菱FX2N系列PLC的Z3050摇臂钻床控制系统使设备运行效果良好。

摘要：介绍利用三菱FX2N系列PLC对Z3050摇臂钻床控制系统的设计方案,根据Z3050摇臂钻床的控制要求和特点,确定PLC的输入、输出分配,设计出梯形图并进行现场安装调试,效果良好。

关键词：PLC,Z3050摇臂钻床,控制系统

参考文献

[1]杨青杰.三菱FX系列PLC应用系统设计指南[M].北京:机械工业出版社,2008.[1]杨青杰.三菱FX系列PLC应用系统设计指南[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]谢克明,夏路易.可编程控制器原理与程序设计[M].北京:电子工业出版社,2002.[2]谢克明,夏路易.可编程控制器原理与程序设计[M].北京:电子工业出版社,2002.

[3]何衍庆.可编程控制器原理与应用技巧[M].北京:化工工业出版社,2003.[3]何衍庆.可编程控制器原理与应用技巧[M].北京:化工工业出版社,2003.