3可编程控制器的机型选择
3.1可编程控制器控制系统的I/O点数估算
3.1.1控制电磁阀等所需的I/O点数
有电磁阀的动作原理可知,一个单线圈电磁阀用可编程控制器时需两个输入及一个输出;一个双线圈电磁阀需三个输入及两个输出;一个比例式电磁阀需三个输入及五个输出。一个按钮需一个输入;一个光电开关要占用一个或两个输入点;一个信号占用一个输出点;而波段开关,有几个波段就占用几个输入点;一般情况,各种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析,本设计用到十个按钮,需要十个输入点。四个位置按钮,需要八个输入点。十六个信号灯,需要十六个输出点。
3.1.2控制交流电机所需的I/O点数
根据具体情况,本设计可以不用到交流电机,所以,可以不算上交流电机的I/O点数。
3.1.3控制直流电动机所需的I/O点数
本设计是对电梯的控制,所以,我们根据情况可知,要控制电梯的上升和下降,需要一个可逆运行的直流电机。这样,我们需要九个输入点和六个输出点。[5][7][8][9]
3.2内存估计
用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响:内存利用率;开关量输入输出点数;模拟量输入输出点数;用户的编程水平。
3.2.1内存利用率
我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为利用率。
3.2.2开关量输入输出的点数
一般系统中,开关量输入和开关量输出的比为6:4。这方面的经验公司是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。
所需内存字数=开关量(输入+输出)总点数10
3.2.3模拟量输入输出的总点数
只有模拟量输入时:
内存字数=模拟量点数100
模拟量输入输出同时存在:
内存拟量字数*200
3.2.4程序编写质量
经验计算公式:
总存储器字数=(开关量输入点数+开关量输出点数)10+模拟量点数150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。[5][7][8][9]
3.3响应时间
可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠的接收持续时间小于扫描周期的输入信号。
系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。[5]
3.4功能、结构要合理
单片控制往往是用一台可编程控制器控制一台设备,或者一台可编程控制器控制几台小设备。[5]
3.5输入输出模块的选择
可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备(按钮、限位开关、接近开关等)的高电平信号为机器内部电平信号,模型类型分直流5、12、24、48、60V几种;交流115V和220V两种。
模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。[5]
3.6机型确定
综上所述,根据具体情况,我们选择三菱的FX系列。输入输出点数为34点,电机20点,考虑10%到15%的I/O裕量,我们选择FX2C-64MR这种型号。
4硬件设计
4.1硬件配置简介
PLC产品出现以来,它以面向工业控制的鲜明特点,普遍受到电器控制领域的欢迎。特别是中小容量PLC成功取代了传统的继电控制系统,使得控制系统的可靠性大大提高。目前各国生产的PLC品种繁多,发展速度快。本文所用到的产品是日本三菱FX系列超小型的FX2C-64MR。在此简单的介绍该机型的一些技术指标。
技术性能分为:一般性能,功能特性(基本单元),输入性能,输出性能和其它性能。[10][16][17][18]
4.1.1一般性能(见下表4.1)
表4.1一般性能
5软件设计
5.1程序流程图
6程序调试、运行
通过手动编程器输入PLC,在操作中主要是熟悉FX系列可编程控制的功能、指令代码。将编程器插在基本单元上,将基本单元与编程器置于编程状态,然后消除用户程序存储器,输入控制程序。
6.1正常情况下程序调试
先按I/O接口图接好线,输入正常情况下的程序指令,启动运行。
6.2过程分析
电梯在一、二、三、四层楼分别设置一个行程开关,在轿箱内设置四个楼层内选按钮。在行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都断开的情况下,呼叫不起作用。