畢業(yè)設計--plc控制變頻器系統(tǒng)

1、<p>　　目 錄</p><p><b>　　目錄　　 </b></p><p><b>　　一.摘要 　 </b></p><p>　　二.關鍵詞　　　　 </p><p><b>　　2.1冷卻風扇 </b></p><p&

2、gt;<b>　　2.2平波電容 </b></p><p><b>　　2.3繼電器 </b></p><p>　　三設計思想和流程圖 </p><p>　　四.什么是可編程控制器及可編程控制器的等效電路圖 </p><p><b>　　4.1　概述 </b></p>

3、;<p>　　4.2可編程控制器簡介 </p><p>　　4.3 PLC的掃描工作過程和計時器 </p><p>　　4.可編程控制器的等效電路圖 </p><p>　　五.可編程控制器梯形圖編程規(guī)則 </p><p>　　六. 基本指令簡介 </p><p>　　七.變頻器的基本構成 </

4、p><p><b>　　7.1參數(shù)表 </b></p><p>　　7.2變頻器如何與PLC進行連接及變頻器參數(shù)的設置 </p><p>　　7.3電動機與變頻器連接 </p><p>　　7.4變頻器與主板的連接 </p><p>　　7.5接線和端子的規(guī)格及端子接線圖 </p>&l

5、t;p>　　7.6計算機和變頻器的連接 </p><p>　　7.7主回路端子的說明及控制回路端子的說明 </p><p>　　八.運行控制（操作面板） </p><p>　　九.電源和電機的連接 </p><p>　　十.變頻器運行程序 </p><p><b>　　十一.梯形圖 </b>

6、</p><p>　　十二.程序的分析過程 </p><p><b>　　十三.結束語 </b></p><p><b>　　＊參考文獻 </b></p><p><b>　　一.摘要</b></p><p>　　計算機通過適配器(SC-09電纜線)，

7、采用RS-232通訊協(xié)議，與PLC相連接，利用普通網線將PLC與變頻器連接，通過PLC的程序控制，來改變頻器的頻率，從而實現(xiàn)可編程控制器對電機頻率改變的控制，已實現(xiàn)可編程控制器對可操作器件的遠程控制。在程序的運行過程中，采用改變中間繼電器M70的通斷（即M70為ON或者為OFF）強制電機的轉動和停止，利用數(shù)據寄存器D80來設置被控制對象--電機的轉動頻率，（如D80=8000的時候，運行時，電機可達到的最高頻率是80Hz），通過Pr.

8、4、Pr.5、Pr.6來設置“3速設定來控制電機的高速、中速、低速”，變頻器的輸出頻率工作過程如圖所示：</p><p><b>　　控制原理圖</b></p><p>　　加速時間是指從OHz開始加速到基準頻率Pr.20（出廠時為50Hz，也可以自己設定，但是不要超過50Hz）時所需的時間，減速時間時是指從Pr.20（出廠時為50Hz）到0Hz所需的時間。在電機的運

9、作過程中，電機的頻率改變是依靠可編程控制器的高速脈沖的周期來加以改變。無論是在加速還是在減速的過程中，電機的轉動都是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)驟然的加速或者減速，使整個運作控制過程不會產生震動。</p><p><b>　　二.關鍵詞</b></p><p><b>　　（1）冷卻風扇</b></p><p>　　為冷卻主回路半導體

10、元件等發(fā)熱零件而使用的冷卻風扇軸承的壽命為10，000至35，000小時。因此，在連續(xù)的裝置中，通常2至3年為一個周期，就更換冷卻風扇。另外，在檢查時發(fā)現(xiàn)異常聲音，異常振動時，冷卻風扇必須立即更換。</p><p><b>　?。ǎ玻┢讲娙?lt;/b></p><p>　　在主回路直流部分作為來滑用使用在容量的鋁電解電容，在控制回路使用了穩(wěn)定電源的鋁電解電容，由于脈動電

11、流等等的影響其特性會變差。這受周圍環(huán)境和使用條件的影響很大，在通常的空調環(huán)境下使用時，10年更換一次。</p><p><b>　　（３）繼電器</b></p><p>　　因為會發(fā)生接觸不良，所以達到一定累積開關次數(shù)（開關壽命）時就需要更換。</p><p>　　其次指示燈等的壽命短的零件，需要定期檢查和更換.</p><

12、p>　　三.設計思想和流程圖：</p><p>　　利用變頻器連接PLC和控制對象，利用軟件操作來控制電機的轉速，達到遠程自動控制的目的。</p><p>　　四.什么是可編程控制器以及可編程控制器的等效電路圖</p><p><b>　　4.1概 述</b></p><p>　　可編程控制器是采用微機技術的通用

13、工業(yè)自動化裝置，近幾年來，在國內已得到迅速推廣普及。正改變著工廠自動控制的面貌，對傳統(tǒng)的技術改造、發(fā)展新型工業(yè)具有重大的實際意義。</p><p>　　可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當時叫可編程邏輯控制器，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。其基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，控制器的硬件是標準的、

14、通用的。根據實際應用對象，將控制內容寫入控制器的用戶程序內，控制器和被控對象連接也很方便。</p><p>　　隨著半導體技術，尤其是微處理器和微型計算機技術的發(fā)展，到70年代中期以后，已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出塊和外圍電路都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的已不再是僅有邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據處理、調節(jié)和數(shù)據通信功能。</p><p>　　可編程控制器對

15、用戶來說，是一種無觸點備，改變程序即可改變生產工藝，因此可在初步設計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產可編程控制器，適合批量生產。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸

16、控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方

17、便地將PLC應用于生產實踐。</p><p>　　由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的普及推廣應用。</p><p>　　4.2可編程控制器簡介</p><p>　　4.2.1可編程控制器的特點 </p><p>　　1.可靠性高，抗干擾能力

18、強</p><p>　　現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成，其可靠程度是使用機械觸點的繼電器所無法比較的。為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)璄下可靠工作，在其設計和制造過程中采取了一系列硬件和軟件主面的抗干擾措施。</p><p>　　硬件主面采取的主要措施有：</p><p>　　1、隔離----PLC的輸入、輸出接口電路

19、一般都采用光電耦合器來傳遞信號，這種光電隔措施使外部電路與PLC內部之間完全避免了電的聯(lián)系，有效的抑制了外部的干擾源對PLC的影響，還可防止外部強電竄入內部CPU。</p><p>　　2、濾波----在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設置多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號。</p><p>　　3、在PLC內部對CPU供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護等措施，防止干擾信號通過供電電

20、源進入PLC內部，另外各個輸入、輸出（I/O）接口電路的電源彼此獨立，以避免電源之間的互相干擾。</p><p>　　4、內部設置連鎖、環(huán)璄檢測與診斷等電路，一旦發(fā)生故障，立即報警。</p><p>　　5、外部采用密封、防塵、抗振的外殼封裝結構，以適應惡劣的工作環(huán)璄。</p><p>　　在軟件方面采取的主要措施有：</p><p>　　1

21、、設置故障檢測與診斷程序，每次掃描都對系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)璄和故障進行檢測與診斷，發(fā)現(xiàn)出錯后，立即自動做出相應的處理，以適應惡劣的工作環(huán)璄。</p><p>　　2、對用戶程序及動態(tài)數(shù)據進行電池后備,以保障停電后有相關狀態(tài)及信息人不會因此而丟失。</p><p>　　采用以上抗干擾措施后，一般PLC的抗電平干擾強度可達峰值1000V，脈寬10US，其平均無故障時間可高達30-50萬小

22、時以上。</p><p><b>　　2、編程簡單易學</b></p><p>　　PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語言，它既有繼電器電路清淅直觀的特點，又充分考慮到電氣工人和技術人員的讀圖習慣，對于使用者來說，幾乎不需要專門的計算機知識，因此，易學易懂，程序改變也容易修改。</p><p>　　3、功能完善，適應性強<

23、;/p><p>　　目前PLC產品已經標準化、系列化和模塊化，不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有A/D、D/A轉換、算術運算及數(shù)據處理、通信聯(lián)網和生產過程監(jiān)控等功能。它能根椐實際需要，方便靈活地組裝成大小各異、功能不一的控制系統(tǒng)：既可控制一臺單機、一條生產線、以可以控制一個機群、多條生產線；既可以現(xiàn)場控制，以可以遠程控制。</p><p>　　針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如交流或

24、直流、開關量或模擬量、電流或電壓、脈沖或電位、強電或弱電等，PLC都有相應的I/O接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場控制器件和設備直接連接，用戶可以根據需要方便地進行配置，組成實用、緊湊的控制系統(tǒng)。</p><p>　　4、使用簡單，調試維修方便</p><p>　　PLC的接線極其方便，只需將產生輸入信號的設備（按鈕、開關等）與PLC的輸入端子連接，將接收輸出信號的被控設備（如接觸器、電磁閥等）與的輸出

25、端子連接，僅用螺絲刀即可完成全部接線工作。</p><p>　　PLC的用戶程序可在實驗室摸擬調試，輸入信號用開關來摸擬，輸出信號可以觀察PLC的發(fā)光二極管。調試后再將PLC在現(xiàn)場安裝通調。調試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少得多。</p><p>　　PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷功能和運行故障指示裝置。一旦發(fā)生故障，可以通過PLC機上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。&

26、lt;/p><p>　　5、體積小、重量輕、功耗低</p><p>　　由于PLC的采用半導體大規(guī)模集成電路，因此整個產品結構緊湊，體積小、重量輕、功耗低，以三菱FXON—24M型PLC為例，其外形尺寸僅為130MM*90MM*87MM，重量只有600G，功耗小于50W所以，PLC很容易裝入機械設備內部，是實現(xiàn)電一體化的理想的控制設備。</p><p>　　4.2.2

27、 PLC的控制功能</p><p>　　PLC的應用范圍極其廣闊，經過30多年的發(fā)展，目前PLC已經廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、電力、礦山、機械制造、汽車、交通、環(huán)保等各行各業(yè)。幾乎可以說，凡是有控制系統(tǒng)存在的地主就有PLC。概括起來，PLC的應用主要有以下5個方面。</p><p><b>　　1、開關量控制</b></p><p>　

28、　這是PLC最基本原應用領域，可用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制。在單機控制、多機群控和自動生產線控制方面都有很多成功的應用實例，如機床電氣控制、起重機、皮帶運輸機和包裝機械的控制、注塑機的控制、電梯的控制、飲料灌裝生產線、家用電器（電視機、冰箱、洗衣機等）自動裝配線的控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產線的控制等。</p><p><b>　　2、模擬量控制</b></

29、p><p>　　目前，很多PLC都具有模擬量處理功能在，通過模擬量I/O模塊可對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進行控制，而且編程和使用都很方便。大、中型的PLC還具有PID閉環(huán)控制功能。運用PID子程序或使用專用的智能PID模塊，在以實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)過程控制。隨著PLC規(guī)模的擴大，控制的回路已廣泛應用于工業(yè)生產各個行業(yè)，例如自動焊機控制、鍋爐運行控制、連軋機的速度和位置等都是典型的閉環(huán)過程控制的應用場合。

30、</p><p><b>　　3、運動控制</b></p><p>　　運動控制是指PLC對直線運動或圓周運動的控制，也稱為位置控制，早期PLC通過開關量I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行機構的連接來實現(xiàn)這一功能，現(xiàn)在一般都使用專用的運動控制模塊來完成。目前，PLC的運動控制功能廣泛應用在金屬切削機床、電梯、機器人等各種機械設備上，典型的如PLC和計算機數(shù)控裝置(CNC)組

31、合成一體，構成先進的數(shù)控機床。</p><p><b>　　4、數(shù)據處理</b></p><p>　　現(xiàn)代PLC都具有不同程度的數(shù)據處理功能，能夠完成數(shù)學運算（函數(shù)運算、矩陣運算、邏輯運算）、數(shù)據的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉換和查表等操作，對數(shù)據進行采集、分析和處理。數(shù)據處理通常用在大、中型控制系統(tǒng)中，如柔性制造系統(tǒng)、機器人的控制系統(tǒng)等。</p><

32、;p><b>　　5、通信聯(lián)網</b></p><p>　　通信聯(lián)網是指PLC 與PLC 之間PLC 與上位計算機或其他智能設備間的通信，利用PLC和計算機的RS—232或RS—422接口、PLC的專用通信模塊，用雙絞線和同軸電纜或光纜將它們聯(lián)成網絡，可實現(xiàn)相互間的信息交換，構成“集中管理，分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，建立工廠的自動化網絡。</p><p>

33、　　4.2.3 PLC 系統(tǒng)的組成及功能</p><p>　　PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制用的專用計算機。因此，它的組成與一般的微機計算機基本相同，也是由硬</p><p>　　件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。</p><p>　　4.2.3.1 PLC的硬件系統(tǒng)</p><p>　　PLC

34、的硬件系統(tǒng)由基本單元、I/O擴展單元及外部設備組成。圖1—1所示為PLC的硬件系統(tǒng)結構框圖。</p><p>　　1、微處理器（CPU）</p><p>　　與通用計算機一樣，CPU是PLC的核心部件，在PLC 控制系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經中樞，整個PLC 工作過程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調下進行的。它的主要功能有以下幾點：</p><p>　　1、接收從編程

35、器輸入的用戶程序和數(shù)據，送入存儲器存儲，</p><p>　　2、用掃描方式接收輸入設備的狀態(tài)信號，并存入相應的數(shù)據區(qū)（輸入映像寄存器）；</p><p>　　3、監(jiān)測和診斷電源、PLC 內部電路工作狀態(tài)和用戶程序編程過程中的語法錯誤;</p><p>　　4、執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據的運算、傳遞和存儲等功能;</p><p>　　5、根據

36、數(shù)據處理的結果，刷新有關標志們的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器表的內容，以實現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據通信等功能。</p><p><b>　　2、存儲器</b></p><p>　　PLC 配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器存放在程序，用戶存儲器用來存放用戶編制的控制程序。常用的存儲器類型有CMOS RAM、EPROM和EEPROM。</p>&

37、lt;p>　　因為系統(tǒng)程序用來管理PLC系統(tǒng)，不能由用戶直接存取，所以，PLC 產品樣本或說明書中所列的存儲器類型及其容量，系指用戶程序存儲器而言。如FX2—24M的存儲器容量在4K步，即是指用戶程序存儲器的容量。</p><p>　　PLC 所配的用戶存儲器的容量大小差別很大，通常中小型PLC 的用戶存儲器存儲器容量在8K步以下，大型PLC 的存儲容量可達到或超過256K步。</p><

38、;p>　　3、輸入\輸出(I/O)部件</p><p>　　PLC 輸入/輸出模塊的電路框圖如圖1—2所示。</p><p>　　I/O接口是PLC與輸入/輸出設備連接的部件。輸入接口接受輸入設備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關等）的控制信號。輸出接口是將主機經處理后的結果通過功放電路去驅動輸出設備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提

39、高了可靠性。I/O點數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項主要技術指標，通常小型機有幾十個點，中型機有幾百個點，大型機將超過千點。</p><p>　　為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。</p><p>　　來自工業(yè)生產現(xiàn)場的輸入信號經輸入模塊進入PLC。這些信號

40、有的是數(shù)字量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。使用時要根據輸入信號的類型選擇合適的輸入模塊。</p><p>　　PLC具有多種I/O模塊，常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以及快速響應模塊、高速計數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好，I/

41、O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應性越強。</p><p>　　I/O接口電路結構框圖</p><p>　　A ) 輸入接口 B ) 輸出接口 </p><p><b>　　4、電源部件</b></p><p>　　PLC配有開關式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來將外部供電電源轉換成供PLC內部的CPU、存儲器和I/O接

42、口等電路工作所需的直流電源。PLC的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施，因此對外部電源的穩(wěn)定性要求不是很高，一般允許外部電源電壓的額定值在+10%-15%的范圍內波動。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體，大中型PLC都有專用電源部件。</p><p><b>　　5、編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的最重要的外圍，也是PLC不可缺少的一部分。它不僅可以寫

43、入用戶程序，還可以對用戶程序進行檢查、修改和調試，以及在以線監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。它通過接口與CPU聯(lián)系完成人機對話。編程器是PLC的一種主要的外部設備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行電腦編程和監(jiān)控。</p><p>　　編程器一般分為簡易編程器和圖形編程器兩類。簡易編程器功能較少，一

44、般只能用語名表形式進行編程，通常需要連機工作。簡明編程器使用時直接與PLC的專用插座相連接，由PLC提供電源。它體積小，重量輕，便于攜帶，適合小型PLC使用。圖形編程器既可以用指令語句進行編程，又可以用梯形圖編程，既可以連機編程又可以脫機編程，操作方便，功能強，有液晶顯示的便攜式和陰極射線式丙種。圖形編程器還可以與打印機、繪圖儀等設備連接，但價格相對較高。通常大中型PLC多采用圖形編程器。</p><p><

45、;b>　　6其他外部設備</b></p><p>　　PLC還配有生產廠家提供的其他一些設備，如外部存儲器、打印機、EPROM等。</p><p><b>　　7、I/O擴展單元</b></p><p>　　I/O擴展單元用來擴展輸入、輸出點數(shù)。當用戶所需的輸入、輸出點數(shù)超過PLC基本單元的輸入、輸出點數(shù)時，就需要加上I/O擴

46、展單元來擴展，以適應控制系統(tǒng)的要求。</p><p>　　4.2.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)</p><p>　　硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的PLC系統(tǒng)，它們相輔相成，缺一不可。沒有軟件的PLC系統(tǒng)稱為裸機系統(tǒng)，不起任何作用，猶如無米之鍋。反之沒有硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)也失去了基本的外部條件，程序根本無法運行。</p><p>　　4.2.4 PLC的性能指標&l

47、t;/p><p>　　PLC的主要性能，一般可用以下幾種指標表述。</p><p>　　1、 用戶程序存儲容量</p><p>　　用戶程序存儲是衡量PLC 存儲用戶的一項指標，通常以字為單位表示。每16位相鄰的二進制數(shù)為一個字，1024個字為1K字，對于一般邏輯操作指令，每條指今占1個字，定時/計數(shù)、移位指今每條占2個字，數(shù)據操作指令每條占2—4個字。有些PLC是以編

48、程的步數(shù)來表示用戶程序存儲容量的，每條指令包含若干步，一步占用一個地址單元，一個地址單元為兩個字節(jié)。</p><p>　　2、 I/O 總點數(shù)</p><p>　　I/O總點數(shù)是PLC可接收輸入信號和輸出信號的數(shù)量。PLC的輸入和輸出量有開關量和模擬量兩種。對于開關量，其I/O總點數(shù)用最大I/O點數(shù)表示，對于模擬量，I/O總點數(shù)用最大I/O通道表示。</p><p>

49、;　　FX系列基本單元和擴展單元</p><p>　　4.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過

50、程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p><p>　　PLC的掃描一個周期必經輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。</p><p>　

51、　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經相應的運算和處理后，其結果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內容隨著程序的執(zhí)行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅動相應輸出設備工作。</p><p>　　4.3.1PLC掃

52、描工作過程</p><p>　　PLC開始運行時，首先清除I/O映像區(qū)的內容，然后進行自診斷，自檢CPU及I/O組件，確認正常后并開始循環(huán)掃描。每個掃描過程分為三個階段進行，即輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。PLC重復執(zhí)行上述三個階段，每重復一次的時間就是一個工作周期（或掃描周期），工作原理如下圖所示：</p><p>　　4.3.2 PLC計時器</p><p>　

53、　計時器的工作原理圖如下所示，當驅動輸入X0接通時，編號為T200的計時器開始對10ms時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當當前值寄存器中的內容與設定植K123相等（即計時時間為1.23s）時，計時器輸出。當驅動輸入X0斷開或發(fā)生斷電時，計時器T200就復位，輸出觸電也復位。它屬于通電延時計時器。</p><p>　　4.4控制原理的等效圖：</p><p>　　第五章　可編程控制器梯形圖編程規(guī)則&l

54、t;/p><p><b>　　編程元件</b></p><p>　　PLC是采用軟件編制程序來實現(xiàn)控制要求的。編程時要使用到各種編程元件，它們可提供無數(shù)個動合和動斷觸點。編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據寄存器及特殊功能繼電器等。</p><p>　　PLC內部這些繼電器的作用和繼電接觸控制系統(tǒng)中使用的

55、繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點”，但它們不是“硬”繼電器，而是PLC存儲器的存儲單元。當寫入該單元的邏輯狀態(tài)為“1”時，則表示相應繼電器線圈得電，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。所以，內部的這些繼電器稱之為“軟”繼電器。</p><p>　　FX2N-48MR編程元件的編號范圍與功能說明如下表所示</p><p><b>　　2、編程語言</b></p>

56、;<p>　　所謂程序編制，就是用戶根據控制對象的要求，利用PLC廠家提供的程序編制語言，將一個控制要求描述出來的過程。PLC最常用的編程語言是梯形圖語言和指令語句表語言，且兩者常常聯(lián)合使用。</p><p><b>　　梯形圖（語言）</b></p><p>　　梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來的圖形語言。它是借助類似于繼電器的動合、動斷觸點、

57、線圈以及串、并聯(lián)等術語和符號，根據控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關系的圖形，直觀易懂。</p><p>　　梯形圖中常 圖形符號分別表示PLC編程元件的動斷和動合接點； </p><p>　　用 表示它們的線圈。梯形圖中編程元件的種類用圖形符號及標注的字母或數(shù)加以區(qū)別。</p><p>　　梯形圖的設計應注意到以下三點：

58、</p><p>　?、偬菪螆D按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行（或稱梯級）起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。</p><p>　?、谔菪螆D中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中應滿足線圈接通的條件。</p><p>　?、圯斎肜^電器用于接收外部

59、輸入信號，而不能由PLC內部其它繼電器的觸點來驅動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器則輸出程序執(zhí)行結果給外部輸出設備，當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時，就有信號輸出，但不是直接驅動輸出設備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點也可供內部編程使用。</p><p><b>　　2）指令語句表</b></p><p

60、>　　指令語句表是一種用指令助記符來編制PLC程序的語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語言易懂易學，若干條指令組成的程序就是指令語句表。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。</p><p>　　下例為PLC實現(xiàn)三相鼠籠電動機起/停控制的兩種編程語言的表示方法：</p><p>　　KM Y000 步序 指令語

61、 器件號</p><p>　　SS ST X000 X001 0 LD X000</p><p>　　1 OR Y000</p><p>　　KM Y000 2 AN

62、I X001</p><p>　　(1)繼電接觸控制線路圖 (2)梯形圖 3 OUT Y000</p><p>　　4 END</p><p>　　第六章 基本指令簡介</p><p><b>　　基本指令如表所示：</b></p>

63、<p>　　邏輯取及線圈驅動指令LD、LDI、OUT</p><p>　　LD，取指令。表示一個與輸入母線相連的動合接點指令，即動合接點邏輯運算起始。</p><p>　　LDI，取反指令。表示一個與輸入母線相連的動斷接點指令，即動斷接點邏輯運算起始。</p><p>　　OUT，線圈驅動指令，也叫輸出指令。</p><p>　　

64、LD、LDI兩條指令的目標元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點接到母線上。也可以與后述的ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點也可使用。</p><p>　　OUT是驅動線圈的輸出指令，它的目標元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。</p><p>　　LD、LDI是一個程序步指令，這里的一個程序步即是一個字。OUT是多程序步指令，要視目標元件

65、而定。</p><p>　　OUT指令的目標元件是定時器和計數(shù)器時，必須設置常數(shù)K。</p><p>　　二、接點串聯(lián)指令AND、ANI</p><p>　　AND，與指令。用于單個動合接點的串聯(lián)。</p><p>　　ANI，與非指令，用于單個動斷接點的串聯(lián)。</p><p>　　AND與ANI都是一個程序步指令，它

66、們串聯(lián)接點的個數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復使用。這兩條指令的目標元件為X、Y、M、S、T、C。</p><p>　　OUT指令后，通過接點對其它線圖使用OUT指令稱為縱輸出或連續(xù)輸出。這種連續(xù)輸出如果順序沒錯，可以多次重復。</p><p>　　三、接點并聯(lián)指令OR、ORI</p><p>　　OR，或指令，用于單個動合接點的并聯(lián)。</p>

67、<p>　　ORI，或非指令，用于單個動斷接點的并聯(lián)。</p><p>　　OR與ORI指令都是一個程序步指令，它們的目標元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是一個接點。需要兩個以上接點串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用后述的ORB指令。</p><p>　　OR、ORI是從該指令的當前步開始，對前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接。并聯(lián)的次數(shù)無限制。</p>&

68、lt;p>　　四、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB</p><p>　　兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDI指令，分支結束用ORB指令。ORB指令與后述的ANB指令均為無目標元件指令，而兩條無目標元件指令的步長都為一個程序步。ORB有時也簡稱或塊指令。</p><p>　　ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路后

69、加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個（即重復使用LD、LDI指令的次數(shù)限制在8次以下），所以不推薦用后者編程。</p><p>　　五、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令ANB</p><p>　　兩個或兩個以上接點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時

70、，使用ANB指令。分支的起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路結束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標元件，是一個程序步指令。</p><p>　　六、主控及主控復位指令MC、MCR</p><p>　　MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接，MCR叫主控復位指令，即MC的復位指令。在編程時，經常遇到多個線圈同時受到一個或一組接點控制。如果在每個線圈的

71、控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關。</p><p>　　MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。</p><p>　　七、置位與復位指令SET、RST</p>

72、<p>　　SET為置位指令，使動作保持；RST為復位指令，使操作保持復位。SET指令的操作目標元件為Y、M、S。而RST指令的操作元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是1～3個程序步。用RST指令可以對定時器、計數(shù)器、數(shù)據寄存、變址寄存器的內容清零。</p><p>　　八、脈沖輸出指令PLS、PLF</p><p>　　PLS指令在輸入信號上升沿產生脈沖輸出，而

73、PLF在輸入信號下降沿產生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅動輸入接通后的一個掃描周期內動作（置1）。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅動輸入斷開后的一個掃描周期內動作。</p><p>　　使用這兩條指令時，要特別注意目標元件。例如，在驅動輸入接通時，PLC由運行到停機到運行，此時PLS M0動作，但PLS M600（斷

74、電時，電池后備的輔助繼電器）不動作。這是因為M600是特殊保持繼電器，即使在斷電停機時其動作也能保持。</p><p>　　九、空操作指令NOP</p><p>　　NOP指令是一條無動作、無目標元件的1程序步指令?？詹僮髦噶钍乖摬叫蜃骺詹僮鳌Ｓ肗OP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序時可以減少步序號的改變。</p><p>

75、　　十、程序結束指令END</p><p>　　END是一條無目標元件的1程序步指令。PLC反復進行輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序就不再執(zhí)行，直接進行輸出處理。在程序調試過程中，按段插入END指令，可以按順序擴大對各程序段動作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時，也刷新監(jiān)視時

76、鐘。</p><p>　　七：變頻器的基本構成</p><p><b>　　電源</b></p><p>　　請使用變頻器的容許電源規(guī)格內的電源.</p><p>　　無熔絲斷路器或漏電斷路器</p><p>　　變頻器接通電源時，因突然流過電流，要注意選擇斷路器。</p><

77、p><b>　　電磁接觸器</b></p><p>　　請不要使用此電磁接觸器啟動／停止變頻器。否則會降低變頻器壽命。</p><p><b>　　電抗器的設置</b></p><p>　　改善功率因數(shù)及大容量電源下（500KVA以上接線距離10m以內）時，有必要進行設置。請注意選擇。</p><

78、p><b>　　輸出側的連接機器</b></p><p>　　不要在輸出側連接電力電容器，浪涌抑制器，無線電噪音濾波器。</p><p><b>　　接地</b></p><p>　　為了防止觸電，電機和變頻器必須接地。</p><p>　　作為防止變頻器動力線來的誘導噪音的接地連線，建議回到

79、變頻器接地端子再連線。</p><p><b>　　7.1 參數(shù)表</b></p><p>　　7.2變頻器如何與PLC連接以及參數(shù)的設置</p><p>　　變頻器通過網線與ＰＬＣ（ＦＸ－２Ｎ）４８５ＢＤ通信板的連線如下：</p><p><b>　　變頻器參數(shù)的設置：</b></p>

80、<p>　　其中 “n1→1”為變頻器位置為1號站點</p><p>　　“n2→48”為通用的速度為4800</p><p>　　在改n1時，要首先把n10改成0，然后掉電，再開電把變頻器打開，再按PU鍵使變頻器PU指示燈亮，然后改n的參數(shù)，然后掉電。把參數(shù)保存入變頻器，然后上電，再改n10參數(shù)，然后在上電保存參數(shù)。</p><p>　　注意：不要改

81、變頻器的其它參數(shù)，容易出錯，更不能設定變頻器內最小即下限頻率，使變頻率不容易受電腦控制。</p><p>　　7.3電動機與變頻器連接</p><p>　　變頻器U、V、W三端分別接DJ26 A、B、C端。</p><p><b>　　并把Z、X、Y短接</b></p><p>　　7.4變頻器與主板連接</p&g

82、t;<p><b>　　使用：</b></p><p><b>　　① 程序寫入</b></p><p>　　打開GX軟件，調出相應的程序(bianpintontxun)選擇在線菜單下的PLC寫入選項，進行程序的下載(由PC機進入PLC主機)或者找到bianpintontxun 文件夾里的Gppw.gps文件直接運行，兩種方法都要試

83、一下。</p><p>　　注意：寫入程序的對話框中三項全選，寫入完畢后PLC主機要斷電兩次。</p><p>　?、?軟元件測試(即改變 狀態(tài)值來控制電機的運行和停止及頻率)</p><p>　　點擊標準工具條上的軟件測試快捷項(或選擇在線菜單下調試項中的軟件測試項)，進入軟件測試對話框</p><p>　　步驟：在位軟元件中的軟元件鍵入M

84、70在字軟元件/緩沖存儲區(qū)欄中，軟元件項中鍵入D80，設置值可各不相同由M70強制ON控制電機轉動M70強制OFF控制電機停止轉動由D80的設置值確定電機的轉速(如D80=8000時，運行頻率是80Hz)D80的值每改變一次點擊一次設置變頻器，便能馬上做出響應</p><p>　　③ 停止：M70強制OFF停止便可停止或Pr.75→14時，按變頻器上stop/reset按鈕便可停止。 </p>&l

85、t;p><b>　　7.5端子的接線圖</b></p><p>　　7.6計算機和變頻器的連接</p><p>　　1)帶有RS-485的計算機一臺，變頻器一臺</p><p>　　2）帶有RS-485的計算機一臺，變頻器 N臺</p><p>　　7.7主回路端子的說明及控制回路端子的說明</p>

86、<p>　　7.7.1 主回路端子的說明</p><p>　　（注）單相電源輸入時，變成L1，N端子。</p><p>　?。剑剑剑阶?意＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝</p><p>　　?●電源線必須接L1，L2，L3。絕對不能接U，V，W，否則會損壞變頻器。（沒有必要考慮相序）</p><p>　　●

87、電機與U,V,W連接。這時，若加入正轉開關（信號），電機的旋轉方向從負荷軸向看為反時針方向。</p><p>　　●電源不要接到U,U,W上。</p><p>　　=====================================================================</p><p>　　7.7.2控制回路端子的說明</p&g

88、t;<p>　　八:運行控制（操作面板）</p><p>　　九.電源和電機的連接</p><p><b>　　十.變頻器運行程序</b></p><p><b>　　十一.梯形圖</b></p><p><b>　　十二. 程序分析</b></p>

89、<p>　　將PLC與計算機連， 當PLC開始運行時，主機發(fā)出一個初始脈沖給M8002，使M8002吸合，同時將特殊繼電器M8161置位。把H0E70數(shù)據傳送到特殊數(shù)據寄存器D8120當中。運行程序接通監(jiān)視器，電機的設置轉速頻率為50Hz，再把設定值傳送到寄存器D80當中，啟動定時器T10開始記時0.5s，當M70強制為ON時，（即給M70一個上升沿脈沖），程序進入到加速區(qū)域，輸出的頻率開始增加，電機開始轉動。運行監(jiān)視器，當

90、計數(shù)器記數(shù)到20時，把數(shù)據寄存器中D60，D74，D100中的數(shù)據與PLC進行交換，當頻率開始上升時。MOV把數(shù)據H5傳送到數(shù)據寄存器D60中，當執(zhí)行P0，M8122置位。定時器T10接通時，執(zhí)行保持程序，電機的轉速保持不變。特殊輔助繼電器M8122置位，當產生下降脈沖時，即M70為OFF，頻率開始下降。直到程序運行到P0，特殊輔助繼電器M8123復位，主程序結束。當監(jiān)視器M8000接通后，Z1、D16分別先后復位，（D74，D15）-

91、1寄存到（D74，D15）當中，D15復位。同時把（D16）+（D61Z1）寄存到D16當中，輸出“Z1+1”到下一步，并開始處理D16的數(shù)據，</p><p>　　說明：M8161是8位/16位變換標志，M8002將M8161鎖住，接通M8002，M8161同時得店開始運行。D8120是一種用來設置通訊格式的特殊寄存器，D80的設置值確定電機的轉速。如D80=8000時運行頻率是80Hz?！癌儵劇笔且粋€比較指令

92、。設置的值只能小于或等于額定的值，如果大于將不執(zhí)行后面的程序。</p><p>　　M8122是數(shù)據傳輸標志RS指令，其中RS指令是一種無協(xié)議通訊，通訊格式決定計算機連接和無協(xié)議通訊之間的通訊設置。H是16進制數(shù)的表示符號，主要用于指定應用指令的操作數(shù)的數(shù)值。K表示10進制數(shù)整數(shù)的符號，主要是指計數(shù)器和定時器的設定值或應用指令操作中的數(shù)值。FEND雖然表示主程序的結束，但若執(zhí)行此指令，則與END指令同樣執(zhí)行輸出處

93、理，輸入處理，監(jiān)視定時器的刷新，向0步程序返回。</p><p><b>　　十三.結束語</b></p><p>　　目前所有的PLC都具有通信聯(lián)網功能，PLC的通信聯(lián)網功能可使PLC與 PLC之間，PLC與計算機之間相互交換信息實現(xiàn)近距離或遠距離通信，形成一個統(tǒng)一的分散集中控制體系。</p><p>　　計算機通過232適配器與PLC通信板

94、相接，PLC通過網線與變頻器相接，通過改變頻率對電機進行控制，用通信電纜把PU接口計算機FA等連接起來，用用戶程序可以對變頻器的運行、監(jiān)視以及參數(shù)的讀寫進行操作（電纜必須是具有75℃銅線），變頻器的操作面板可以設定運行頻率、監(jiān)視操作命令，設定參數(shù)是顯示錯誤和參數(shù)拷貝。</p><p>　　通過寫此次論文，對PLC有了更深一步的了解，對變頻器的使用有所了解，注意在使用變頻器之前，應認真閱讀說明書，對變頻器注意事項加

95、以重視，如變頻器請安裝在不可燃的物體上，直接安裝在易燃物品會導致火災，變頻器在通電或正在運行的時候，請不要打開前蓋板，否則會發(fā)生觸電，在前蓋板拆下時，請不要運行變頻器，否則會接觸到高電壓端子和充電部分而造成觸電事故，變頻器請進行接地工事，取下前蓋板時請不要觸摸表示三位LED數(shù)碼管顯示的上部接口，以防止觸電，當變頻器發(fā)生故障時，請在變頻器的電源側斷開電源，如果持續(xù)的流過大電流會導致火災，另外，在變頻器的防止、損傷、搬運和安裝布線等問題應加

96、以重視。</p><p><b>　　*參考文獻</b></p><p>　　1）三菱微型可編程控制器----------------FX1S，F(xiàn)X1N系列可編程控制器規(guī)格的補版</p><p><b>　　2）變頻器使用手冊</b></p><p>　　3）可編程控制器應用技術----------

97、----------機械工業(yè)出版社出版（王也仿 主編 2003年1月第3次印刷）</p><p>　　4）網絡型可編程控制器實驗指導書——————浙江天煌教儀</p><p>　　5）《可編程控制器（PC）應用技術與實例》 華南理工大學出版社 袁任光 2003年3月第1版</p><p>　　6）可編程序控制器及其通訊網絡技術——————機械工業(yè)出版社 郭宗仁