全自动洗衣机的控制系统设计说明

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全自动洗衣机PLC控制系统设计方案

全自动洗衣机PLC控制系统设计方案

全自动洗衣机PLC控制系统设计摘要中文摘要:该毕业设计介绍了可编程序控制器<PLC)和PLC控制系统的基本知识,包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识及PLC控制系统等相关知识。

采用三菱公司的FX2N系列的PLC,设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统。

全自动洗衣机通过了可编程序控制器来实现洗涤过程,省时省力。

英文摘要:AbstractThe graduation design introduces the programmable logic controller( PLC> and PLC to control the basic knowledge of the system, includePLC definition ,characteristics, arrange ,thetechnique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the systemrelatedknowledge. The design adopt the PLC of the series of FX2N of the San Ling company, design an in brief control system of full-automatic washing machine .The full-automatic washing machine passes the programmable logic controller to carry out the wash process, save time labor-saving.前言可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。

plc课程设计说明书(全自动洗衣机)

plc课程设计说明书(全自动洗衣机)

漂洗次数:根据衣物的脏 污程度和数量,设定漂洗 次数
脱水时间:根据衣物的脏 污程度和数量,设定脱水 时间
报警功能:当出现故障时, PLC会发出报警信号,提 醒用户注意
洗衣机的漂洗过程控制
漂洗开始:洗衣机接收到漂洗指令后,开始进行漂洗过程
漂洗时间:漂洗时间一般为5-10分钟,根据衣物的脏污程度和数量进行调 整
故障处理:当水位传感器故 障时,洗衣机会自动停止工
作,并报警提示
电机过载保护
过载保护原理:当电机电流超过设定值时,自动切断电源,保护电机 过载保护装置:热敏电阻、电流互感器等 过载保护设置:根据电机额定电流设定过载保护值 过载保护效果:有效防止电机过热、烧毁,提高洗衣机使用寿命
其他安全保护措施
过热保护: 当洗衣机内 部温度过高 时,自动停
检查电源 和连接线 是否正常
检查洗衣 机的各个 部件是否 安装正确
启动洗衣 机,观察 其运行情 况
测试洗衣 机的洗涤、 脱水等功 能是否正 常
检查洗衣 机的噪音 和振动情 况
测试洗衣 机的耗电 量和用水 量是否正 常
调试和测试的结果和结论
结论:全自动洗衣机设计合 理,性能稳定,满足使用需 求
建议:在正式使用前,建议 进行一段时间的试运行,以
控制系统的输入输出接口设计
接口类型:包括数字量输入 输出接口、模拟量输入输出 接口等
输出接口:包括电机、加热 器、排水阀、进水阀等
输入接口:包括电源、启动 按钮、停止按钮、水位传感 器、温度传感器等
接口连接:包括电源线、信 号线、控制线等
接口保护:包括过流保护、 过压保护、短路保护等
接口测试:包括功能测试、 性能测试、稳定性测试等
止工作

plc课程设计说明书(全自动洗衣机)

plc课程设计说明书(全自动洗衣机)

《可编程控制器》课程设计全自动洗衣机的控制院系:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:2目录目录................................................... 错误!未定义书签。

第一章课程设计任务...................................... 错误!未定义书签。

第二章总体方案分析...................................... 错误!未定义书签。

分析控制要求....................................... 错误!未定义书签。

选择PLC型号....................................... 错误!未定义书签。

分配I/O点......................................... 错误!未定义书签。

第三章 PLC控制系统设计................................... 错误!未定义书签。

输入/输出电路设计.................................. 错误!未定义书签。

控制程序设计....................................... 错误!未定义书签。

梯形图设计..................................... 错误!未定义书签。

指令表......................................... 错误!未定义书签。

控制程序分析....................................... 错误!未定义书签。

第四章课程设计小结...................................... 错误!未定义书签。

参考文献.............................................. 错误!未定义书签。

PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计全文

PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计全文

可编辑修改精选全文完整版PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计LT1 系统描述即设计要求1.1 自动洗衣机的介绍随着科学技术不断进步和社会飞速发展,洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。

洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。

基于全自动洗衣机的应用日益广泛,本次设计利用三菱公司生产的PLC控制全自动洗衣机,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,洗衣机可靠性、节能性得到了提高。

PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。

全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。

在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。

首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、脱水程序相对复杂;其次,在设计控制系统硬件时.要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。

它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。

因此在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。

另外它的编程语言也相对简单。

1.2自动洗衣机的设计要求通过PLC实现的设计要求为:(1)按下启动按钮及水位选择开关,注水直到高(中、低)水位,关水;(2)2s后开始洗涤;(3)洗涤时,正转30s,停2s,然后反转30s,停2s;(4)如此循环5次,总共320s后开始排水,排空后脱水30s;(5)开始清洗,重复(2)~(5),清洗两遍;(6)清洗完成,报警3s并自动停机;(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数);若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗,试改变有关输入点,并在程序中加入轻柔洗功能2 方案论证2.1 采用PLC系统:1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。

基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文

基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文

基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文PLC(可编程逻辑控制器)在工业自动化领域起着举足轻重的作用,其应用范围涵盖了诸多领域,包括全自动洗衣机控制系统。

本论文将基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计进行深入探讨,旨在提高洗衣机的自动化控制水平,提升用户体验。

一、系统框架设计在全自动洗衣机控制系统中,我们首先需要设计系统的框架。

基于PLC的控制系统一般包括输入模块、输出模块、中央处理器和人机界面。

通过这些组件的配合工作,实现洗衣机的各种功能。

输入模块主要用于接收来自传感器的信号,包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。

输出模块则用于控制洗衣机的各种执行器,比如电机、阀门等。

中央处理器负责对输入的信号进行处理,并根据预设的程序控制输出。

人机界面则为用户提供操作界面,让用户可以方便地操作洗衣机。

二、功能设计在全自动洗衣机控制系统中,我们需要设计各种功能模块,包括洗涤功能、漂洗功能、脱水功能等。

这些功能模块需要根据用户需求和洗衣机工作原理来设计。

1. 洗涤功能:用户通过人机界面选择洗涤程序,并设置洗涤时间、水温等参数。

中央处理器根据用户的选择控制水位、电机转速等,实现洗衣功能。

2. 漂洗功能:洗涤结束后,洗衣机需要进行漂洗操作。

同样,用户可以通过人机界面选择漂洗程序,并设置相关参数。

中央处理器控制水位和漂洗时间,确保洗涤剂充分清洗干净。

3. 脱水功能:漂洗完成后,洗衣机需要进行脱水操作。

用户可以选择脱水程序,并设置转速。

中央处理器控制电机按照设定的转速进行脱水,确保衣物快速排水。

三、性能设计在全自动洗衣机控制系统设计中,性能是至关重要的。

我们需要考虑系统的稳定性、可靠性、响应速度等方面。

1. 系统稳定性:系统在各种工况下都需要保持稳定性,不能因为外界干扰或系统内部问题导致异常操作。

2. 可靠性:系统需要具有良好的抗干扰能力和容错能力,能够正常工作并在异常情况下自动切换至安全状态。

3. 响应速度:系统的响应速度需要足够快,可以根据用户的操作快速响应并执行相应动作。

全自动洗衣机控制系统研究设计

全自动洗衣机控制系统研究设计

全自动洗衣机控制系统研究设计全自动洗衣机控制系统是一种用于控制洗衣机运行的技术系统。

它可以根据用户的需求和设定,自动完成洗衣过程的各个阶段,提高洗衣效率和便捷性。

本文将对全自动洗衣机控制系统进行研究设计,并包括以下几个方面的内容:硬件设计、软件设计和系统测试。

硬件设计:全自动洗衣机控制系统的硬件设计主要包括控制面板、传感器和执行部件。

控制面板负责与用户进行交互,包括显示当前状态和操作界面,接收用户设定的参数和指令。

传感器用于检测洗衣机内部的状态和环境变量,例如洗衣水位、温度、转速等。

执行部件则负责根据控制系统的指令,控制洗衣机的各个部分运行,例如水泵、电机和阀门等。

软件设计:全自动洗衣机控制系统的软件设计主要包括控制算法和用户界面。

控制算法是实现全自动洗衣过程的核心部分,它根据用户设定的参数和洗衣机内部的状态,确定各个部件的工作方式和顺序。

例如,在洗涤阶段需要确定洗涤时间、转速和水位,而在洗衣结束后需要根据用户设定的选项,执行漂洗、脱水和烘干等操作。

用户界面包括显示当前状态和操作界面,以及接收用户设定的参数和指令。

用户界面设计需要考虑界面的友好性和可操作性,使用户能够方便地使用洗衣机控制系统。

系统测试:全自动洗衣机控制系统的测试主要包括功能测试和性能测试。

功能测试是验证系统是否满足用户需求和功能要求。

例如,测试系统是否能够完成各个洗衣过程的自动控制,以及是否能够根据用户设定的参数和选项执行相应的操作。

性能测试是验证系统在各种工作条件下的性能指标,例如洗涤、漂洗、脱水和烘干效果,以及洗涤效率和能效等方面的指标。

在研究设计全自动洗衣机控制系统时,需要考虑以下几个方面的问题:1.确定用户需求和功能要求:了解用户对洗衣机的需求和期望,确定控制系统的功能和性能要求。

2.选择合适的传感器和执行部件:根据洗衣机的特点和工作要求,选择合适的传感器和执行部件,以实现洗衣过程的自动控制。

3.设计合理的控制算法:根据用户需求和洗衣机的工作原理,设计合理的控制算法,以实现洗衣过程的自动控制。

基于单片机的全自动洗衣机系统设计

基于单片机的全自动洗衣机系统设计

基于单片机的全自动洗衣机系统设计一、本文概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,家用电器在日常生活中扮演着越来越重要的角色。

全自动洗衣机作为其中的一种,其便捷性和高效性受到了广大用户的青睐。

传统的洗衣机设计在智能化、节能性、操作简便性等方面仍有待提升。

为此,本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,旨在通过技术创新和智能控制,为用户提供更加人性化、高效且节能的洗衣体验。

本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件构成、软件编程以及实际应用效果。

我们将对单片机的选择及其在系统中的作用进行阐述,同时分析洗衣机控制系统中所需的传感器和执行器。

接着,我们将深入探讨软件设计的关键技术和算法,包括控制逻辑的实现、人机交互界面的设计以及故障检测和处理机制。

我们将通过实际测试和用户体验反馈,对该系统的性能进行评估和优化。

本文旨在提供一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

通过不断优化和创新,我们期待这种智能化、高效且节能的洗衣机能够在未来得到更广泛的应用,为人们的生活带来更多便利和舒适。

二、系统总体设计全自动洗衣机系统的设计,基于单片机作为核心控制器,旨在实现洗衣机的全自动化和智能化。

整个系统由单片机、电机驱动模块、水位检测模块、洗涤剂投放模块、温度控制模块、显示模块和用户交互模块等多个子模块组成。

我们选择一款性能稳定、价格适中且易于编程的单片机作为本系统的核心控制器。

该单片机将负责接收用户输入指令、处理传感器信号、控制各功能模块以及实现与显示模块的通信。

通过编程,单片机能够实现对洗衣机的全面控制,包括启动、停止、调整洗涤方式、设定洗涤时间等功能。

电机驱动模块是洗衣机的动力来源,负责驱动洗衣机的电机进行旋转。

我们选用一款能够驱动电机正反转且具备调速功能的驱动模块,通过单片机输出的PWM信号实现对电机转速的精确控制。

电机驱动模块还具备过流保护功能,以确保系统的安全可靠。

(完整版)全自动洗衣机的PLC控制系统设计毕业设计

(完整版)全自动洗衣机的PLC控制系统设计毕业设计

全自动洗衣机的PLC控制系统设计摘要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家用电器全自动化成为必然的发展趋势。

全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。

经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都与世界领先水平同步。

纵观洗衣机市场,高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。

根据全自动洗衣机的工作原理, 可利用编程控制器PLC实现控制。

PLC的优点是:可靠性高,耗电少,适应性强,运行速度快,寿命长等,为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能,避免传统控制的一些弊端,因此人们就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。

全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按钮,电磁阀,开关等其他一些输入输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。

由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。

可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。

该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查,对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究实现全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。

关键词:PLC 全自动洗衣机S7~200AbstractWith the social and economic development and improving the level of science and technology, fully automated inevitable trend. Automatic washing machine produces a great convenience to people's lives. After several years of steady growth, both in domestic washing machine on the quality or function are synchronized with the world leading level. Throughout the washing machine market, energy efficient, water-saving, energy saving, environmentally friendly washing machine dominant in the market.According to the working principle of fully automatic washing machines, PLC programmable controller can be used to achieve control. PLC advantages are: , adaptable, fast, long life, etc., in order to further enhance the functionality and performance of fully automatic washing machines, avoiding some of the drawbacks of traditional control, so people put forward by PLC automatic washing machine to control this issue. Automatic washing machine control system utilizes the Siemens S7-200 series PLC characteristics, for some other input output points button, solenoid valves, switches and other controls to automate the process of washing laundry. Since each pass of washing, drainage, dewatering time the counter by the PLC control, so long as the change counter arguments can change the time. The above procedure can set the time to settle down, to use as a fixed procedure can also be programmed according to the texture, degree of quantity and greasy clothes. The paper on which the software design, issues such as the analysis and research to achieve automatic washing machine uptime and mandatory stop function.Keywords: PLC automatic washing machine S7 ~ 200目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 洗衣机发展概况和现状 (1)1.3 课题研究的目的与意义 (2)1.4 本课题研究的主要内容 (3)2 PLC 结构和工作原理 (3)2.1 PLC 控制特点 (3)2.2 控制系统框图 (4)2.3 控制系统对应设备及功能 (5)2.4控制系统原理 (5)2.5 PLC的基本机构 (5)2.6整体式结构的PLC (6)2.7 模块式结构的PLC (6)2.8 PLC各组成部分介绍 (6)2.9 基本指令 (7)2.10 PLC的工作原理 (8)2.11 循环扫描技术 (9)2.12 输入阶段 (9)2.13 执行程序阶段 (9)2.14 输出阶段 (9)2.15 PLC 的输入输出响应时间 (9)3硬件电路的设计 (10)3.1 IO点数 (10)3.1.1 IO点数统计 (10)3.1.2 IO储存器容量的估算 (11)3.1.3 CPU功能与结构的选择 (11)3.2 PLC外部接线图 (12)4 软件的设计 (13)4.1 编程软件选择 (13)4.2 程序的流程图、构成和相关设置 (13)4.2.1 流程图 (13)4.2.2 程序的构成 (15)4.2.3 程序的下载、安装和调试 (15)5全自动洗衣机控制系统PLC程序 (15)5.1 地址分配 (15)5.2 内部元件地址分配表 (16)5.3 PLC控制顺序功能图 (17)5.4 系统梯形图 (18)5.4.1 辅助继电器 (18)5.4.2 进水 (19)5.4.3 洗衣 (20)5.4.4 排水 (20)5.4.5 脱水 (21)5.4.6 洗完报警 (21)6系统指令语句 (22)7 程序运行过程分析 (25)7.1 洗衣机进水 (25)7.2正反转洗衣 (25)7.3大循环洗衣 (26)7.4强制停止 (26)8 系统仿真 (26)8.1 S7-200仿真软件简介: (26)8.2 系统程序仿真: (27)9 总结与展望 (27)9.1 总结 (27)9.2 展望 (28)结束语 (30)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 课题研究背景本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制,本文的课题源于市场上洗衣机产品。

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摘要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,许多领域实现全自动化成为必然的发展趋势。

洗衣机也不列外,它的生产极大的方便了人们的生活。

全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识。

自从全自动洗衣机诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进。

随着PLC技术的迅速发展与普及,在多种多样的控制技术中,采用PLC控制系统的全自动洗衣机显得更加智能化。

该课程设计介绍了可编程序控制器(PLC)、三菱公司的FX2N系列的PLC、全自动洗衣机、以及PLC控制全自动洗衣机系统。

本次课程设计仅采用三菱公司的FX2N系列的PLC,通过顺序功能图采用步进指令设计梯形图,设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统。

关键词:PLC;FX2N ;顺序功能图;梯形图;目录摘要1 可编程序控制器1.1 PLC的概述1.2 PLC的特点和可靠性1.3 PLC的分类1.4 PLC的发展及应用2 三菱公司的FX2N系列2.1 FX2N系列的机械硬件2.2 FX2N系列PLC的面板2.3 FX2N系列PLC的I/O点3 全自动洗衣机3.1 全自动洗衣机基本工作原理3.2 全自动洗衣机的硬件设计4 全自动洗衣机的软件设计4.1 PLC的I/O分配表4.2 软件设计顺序功能图4.3 中间继电器的设计分析5 梯形图和指令表5.1 梯形图5.2 指令表6 总结参考文献致谢引言PLC是在工业自动化和办公自动化中广泛使用的个人计算机。

PLC拥有众多控制设备难以企及的优势,它凭借着编程方法简单易学、硬件配套齐全、用户使用方便、通用性和实用性强、可靠性高以及抗干扰能力强等特点在工业部门的控制领域占有重要地位。

该设计采用三菱公司的FX2N系列可编程控制器。

FX2N系列在国内广泛使用,故我们在这里有必要详细介绍三菱的FX2N系列可编程控制器(PLC)。

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。

洗衣机也不列外,它的生产极大的方便了人们的生活。

全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识。

该设计为全自动洗衣机的PLC控制,主要介绍了全自动洗衣机的工作原理,控制系统的PLC的选型和资源的配置,控制系统程序设计与调试,控制系统PLC程序。

相信通过此次设计,我们能对PLC有更加深刻的认识。

1 可编程程序控制器1.1 PLC的概述可编程序控制器(Programmabie Logic Contrgicoller,缩写PLC)是以微处理器为基础,综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。

可编程序控制器是随着技术的进步与现代社会生产方式的转变,为适应多品种.小批量生产的需要,生产.发展起来的一种新型的工业控制装置。

PLC从问世以来,虽然至今还不到40年,但由于其具有通用灵活的控制性能,简单方便的使用性能,可以适应各种工业环境的可靠性,因此在工业自动化各领域取得了广泛的应用。

有人将它与数控技术、CAD/CAM技术工业机械人技术并称为现代工业自动化技术的四大支柱。

可编程序控制器在我国的发展与应用已有30多年的历史,现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域,成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。

1.2 PLC的特点和可靠性PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物,所以要工业控制方面,它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。

(1)应用灵活、使用方便模块化的PLC设计,使用户能根据自己系统的大小、工艺流程和控制要求等来选择自己所需要的PLC模块并进行资源配置和PLC编程。

这样,控制系统就不需要大量的硬件装置,用户只需根据控制需要设计PLC的硬件配置和I/O的外部接线即可。

(2)面向控制过程的编程语言,容易掌握PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言,清晰直观。

虽然PLC 是以微处理器为核心的控制装置,但是它不需要用户有很强的程序设计能力,只在用户具备一定的计算机软、硬件知识和电器控制方面的知识即可。

PLC的高可靠性主要表现在硬件和软件两个方面:(1)在硬件方面,由于采用性能优良的开关电源,并且对选用的器件进行严格的筛选,加上合理的系统结构,最后加固、简化安装,因此PLC具有很强硬的抗振动冲击性能;无触点的半导体电路来完成大量的开关动作,就不会出现继电器系统中的器件老化、脱焊、触点电弧等问题;所有的输入/输出接口都采用光电隔离措施,使外部电路和PLC内部电路能有效的进行隔离;PLC 模块式的结构,可以在其中一个模块出现故障时迅速地判断出故障的模块并进行更换,这样就能尽量的缩短系统的维修时间。

(2)在软件方面,PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运行处理器的延迟,保证在程序出现错误和程序调试时,避免因程序错误而出现死循环;当CPU、电池、I/O口、通信等出现异常时,PLC的自诊断功能可以检测到这些错误,并采取相应的措施,以防止故障扩大;停电时,后电池和正常工作时一样,进行对用户程序及动态数据的保护,确保信息不丢失。

1.3 PLC的分类(1)小型PLC 连接开关量I/O模块、模拟量I/O模块以及其它各种特殊功能模块,能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算等。

输入/输出点数在128点以下的PLC称为小型PLC。

其特点是体积小、结构紧凑,它可以据处理和传送、通信联网以及各种应用指令。

(2)中型PLC 输入/输出点数在128-512点之间的PLC称为中型PLC。

它除了具有小型机所能实现在功能外,还具有强在的网络通信功能、更丰富的指令系统、更大的内存容量和更快的扫描速度。

(3)大型PLC 输入/输出点数大于512的PLC称为大型PLC。

它具有强大的软件硬件功能、自诊断功能、通信联网功能,它可以构成三级通信网,实现工厂生产管理自动化。

另外大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统,使机器具有更高的可靠性。

1.4 PLC的发展及应用20世纪80年代以后,16位和32位微处理器应用于PLC中,使PLC得到迅速发展。

PLC不仅控制功能增强,同时可靠性提高,功耗、体积减小,成本降低,编程和故障检测更加灵活方便,而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能,使PLC真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等功能的名符其实的多功能控制器。

PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置,使得其应用受到限制。

但最近十多年来,PLC的应用面越来越广,其主要原因是:一方面由于微处理器芯片几有关元件的价格大大下降,使得PLC的成本下降;另一方面PLC的功能大大增强,它也能解决复杂的计算和通信问题。

目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。

PLC的应用范围通常可分成以下5种类型:(1)顺序控制(2)运动控制(3)过程控制(4)数据处理(5)通信网络2 三菱公司的FX2N系列2.1 FX2N 系列的机械硬件(1)机器的外部特征 PLC按结构形式不同,可分为整体式和模块式两类。

整体式PLC是将电源、CPU、存储器、输入/输出单元等各个功能部件集中在一个机壳内,具有结构紧凑、体积小、价格低的特点;模块式PLC将各个功能部件做成独立模块,如电源模块、CPU模块、I/O模块等,然后按需要进行组合。

小型PLC的I/O点数在256点以下,存储容量在8K步以内,具有逻辑运算、定时、计数、移位、自诊断和监控等基本功能。

FX2N系列小型PLC其外形如图2—1所示。

FX2N系列PLC是FX系列中最高级的模块,它拥有极高的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点,能满足从16到256路输入/输出多种应用的要求。

一套PLC系统的硬件一般由基本单元(包括CPU、存储器、输入/输出接口及内部电源等)、I/O扩展模块、扩展单元、转换电缆接口、特殊适配器和特殊功能模块等外部设备组成。

图2—1 PLC外形图2.2 FX2N系列PLC的面板FX2N系列PLC的面板由三部分组成,即外部接线端子、指示部分和接口部分,各部分的组成及功能如下。

①FX2N外部接线端子外部接线端子包括PLC电源(L、N)、输入用直流电源(24+、COM)、输入端子(X)、输出端子(Y)和机器接地等。

它们位于机器两侧可拆卸的端子板上,每个端子均有对应的编号,主要用于电源、输入信号和输出信号的连接。

②FX2N指示部分指示部分包括各输入输出点的状态指示、机器电源指示(POWER)、机器运行状态指示(RUN)、用户程序存储器后备电池指示(BATT.V)和程序错误或CPU错误指示(PROG-E、CPU-E)等,用于反映I/O点和机器的状态。

③FX2N接口部分主要包括编程器接口、存储器接口、扩展接口和特殊功能模块接口等。

在机器面板上,还设置了一个PLC运行模式转换开关SW(RUN/STOP),RUN使机器处于运行状态(RUN指示灯亮);STOP使机器处于停止运行状态(RUN指示灯灭)。

当机器处于STOP 状态时,可进行用户程序的录入、编辑和修改。

接口的作用是完成基本单元同编程器、外部存储器、扩展单元和特殊功能模块的连接。

在PLC技术应用中会经常用到。

2.3 FX2N系列的 I/O点FX2N的 I/O点端子是PLC与外部输入、输出设备连接的通道。

输入端子(X)位于机器的一侧,而输出端子(Y)位于机器的另一侧。

I/O点的数量、类别随机器的型号不同而不同,但I/O点数量相等及编号规则完全相同。

FX2N系列PLC的I/O点编号采用8进制,即000~0007、010~017、020~027……,输入点前面加“X”,输出点前面加“Y”。

扩展单元和I/O扩展模块,其I/ O点编号应紧接基本单元的I/O编号之后,依次分配编号。

I/O点的作用是将I/O设备与PLC进行连接,使PLC与现场设备构成控制系统,以便从现场通过输入设备(元件)得到信息(输入),或将经过处理后的控制命令通过图2—2 输入回路的连接输出设备(元件)送到现场(输出),从而实现自动控制的目的。

输入回路的连接如图2—2所示。

输入回路的实现是将COM通过输入元件(如按钮、转换开关、行程开关、继电器的触点、传感器等)连接到对应的输入点上,再通过输入点X将信息送到PLC内部。

一旦某个输入元件状态发生变化,对应输入继电器X的状态也就随之变化,PLC在输入采样阶段即可获取这些信息。

输出回路就是PLC的负载驱动回路,输出回路的连接如图3所示。

通过输出点,将负载和负载电源连接成一个回路,这样负载就由PLC输出点的ON/OFF进行控制,输出点动作负载得到驱动。

负载电源规格根据负载的需要和输出点的技术规格进行选择。

图2—3 输出回路的连接在实现输入/输出回路时,应注意的事项如下。

(1)I/O点的共COM问题一般情况下,每个I/O点应有两个端子,为了减少I/O端子的个数,PLC内部已将其中一个I/O继电器的端子与公共端COM 连接。

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