挂面生产线毕业设计

挂面生产线毕业设计内容摘要：

可编程控制器 PLC 包括 CPU 模块、 I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架。 PLC 的组成框图如图 31 所示。 微 处 理 器存 储 器电 源输入单元输出单元S BS QS AK MY VH L 图 31 PLC 的组成框图 河南科技大学本科毕业设计（论文） 8 （ 1） CPU CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和 数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。 CPU 主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成， CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。 内存主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单元。 CPU 速度和内存容量是 PLC 的重要参数，它们决定着 PLC 的工作速度， IO 数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 （ 2） I/O 模块 PLC 与电气回路的接口，是通过输入输出部分（ I/O）完成的。 I/O 模块集成了 PLC 的 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。 输入模块将电信号变换成数字信号进入 PLC 系统，输出模块相反。 I/O 分为开关量输入（ DI），开关量输出（ DO），模拟量输入（ AI），模拟量输出（ AO）等模块。 常用的 I/O 分类如下： 开关量：按电压水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（ 420mA， 020mA）、电压型（ 010V，05V， 1010V）等，按精度分，有 12bit， 14bit， 16bit 等。 除了上述通用 I/O 外，还有特殊 I/O 模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按 I/O 点数确定模块规格及数量， I/O 模块可多可少，但其最大数受CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 （ 3）编程器 编程器的作用是用来供用户进行程序的输入、编辑、调试和监视的。 编程器一般分为简易型和智能型两类。 简易型只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符后才能送入。 而智能型编程器（又称图形编程器），不但可以连机编程，而且还可以脱机编程。 操作方便且功能强大。 （ 4） 电源 河南科技大学本科毕业设计（论文） 9 PLC 电源用于为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供 24V 的工作电源。 电源输入类型有：交流电源（ 220VAC 或110VAC），直流电源（常用的为 24VDC）。 可编程控制器 PLC 的工作原理： PLC 工作时，接受从现场输入设备送来的状态和数据，通过输入接口将信号存入输入映像寄存器或者数据寄存器中，同时用扫描的方式监视输入的状态信号。 之后 PLC 按照程序存储器中程序存放的先后顺序逐条读取指令，完成各种数据的运算传递和存储等功能。 在编译解释之后按照指令规定的任务完成各种运算和操作，最 后通过输出接口把控制信号传给执行机构，同时PLC 可以响应各种外部设备的工作请求以实现输出控制制表打印或数据通信等功能。 二、 PLC 的选择 FX 系列 PLC 的基本单元内有 CPU、 I/O 接口电路、存储器及标准电源。 扩展单元用于扩展 I/O 点数，其内部设有标准电源可供扩展模块使用。 扩展模块也是用于增加 I/O 点数及改变 I/O 特性，其电源从基本单元或扩展单元上取得。 FX 系列有各种点数及各种输出类型的基本单元、扩展单元和扩展模块，他们可以自由混合配置，使系统配置灵活方便，其内部有一个 16 位的CPU 和一个专用逻辑处理器，执行 、响应速度很快和高速计数器，像 FX2N的 PLC 给用户提供了 298 条功能指令。 由此可见， FX2N 系列的 PLC 为单元式结构，但其功能强大、组合灵活，可与模块式 PLC 媲美。 为了控制方便，烘干室每个区都有一个独立的 PLC，每个控制器需要有38 个输入点和 33 个输出点。 本次设计选择型号为 FX2N80M 的 PLC，它有40 个输入点和 40 个输出点。 FX2N 系列 PLC 是 FX 家族中最先进的系列，它的执行速度更快，通讯功能更加齐全，为工业自动化控制提供最大的灵活性和控制能力，同时它可以连接各种特殊模块，使数据处理更加简单通信更加方便。 三、 I/O 点的分配 烘干室各区配置的 PLC 完全相同，接线与控制过程也相同。 所以只列出一区的 I/O 点分配情况。 河南科技大学本科毕业设计（论文） 10 表 31 输入节点配置 X0 自动选择 X13 11 排湿风机启动 X1 手动选择 X14 11 排湿风机停止 X2 停止 X15 12 排湿风机启动 X3 11 吊扇启动 X16 12 排湿风机停止 X4 11 吊扇停止 X17 13 排湿风机启动 X5 12 吊扇启动 X20 13 排湿风机停止 X6 12 吊扇停止 X21 14 排湿风机启动 X7 13 吊扇启动 X22 14 排湿风机停止 X10 13 吊扇停止 X23 传动链启动 X11 14 吊扇启动 X24 传动链停止 X12 14 吊扇停止 X25 自动启动 X26 11 吊扇变频器正常 X36 11 吊扇过电荷 X27 12 吊扇变频器正常 X37 12 吊扇过电荷 X30 13 吊扇变频器正常 X40 13 吊扇过电荷 X31 14 吊扇变频器正常 X41 14 吊扇过电荷 X32 11 风扇变频器正常 X42 11 风扇 过电荷 X33 12 风扇变频器正常 X43 12 风扇 过电荷 X34 13 风扇变频器正常 X44 13 风扇 过电荷 X35 14 风扇变频器正常 X45 14 风扇 过电荷 表 32 输出节点配置 Y0 11 吊扇高速 Y14 11 风扇高速 Y1 11 吊扇中速 Y15 11 风扇中速 Y2 11 吊扇低速 Y16 11 风扇低速 Y3 12 吊扇高速 Y17 12 风扇高速 Y4 12 吊扇中速 Y20 12 风扇中速 Y5 12 吊扇低速 Y21 12 风扇低速 Y6 13 吊扇高速 Y22 13 风扇高速 河南科技大学本科毕业设计（论文） 11 Y7 13 吊扇中速 Y23 13 风扇 中速 Y10 13 吊扇低速 Y24 13 风扇低速 Y11 14 吊扇高速 Y25 14 风扇高速 Y12 14 吊扇中速 Y26 14 风扇中速 Y13 14 吊扇低速 Y27 14 风扇低速 Y30 11 吊扇启动 Y34 11 风扇启动 Y31 12 吊扇启动 Y35 12 风扇启动 Y32 13 吊扇启动 Y36 13 风扇启动 Y33 14 吊扇启动 Y37 14 风扇启动 Y40 传动链 167。 FX2N4AD 的简介 FX2N4AD 是一个模数转换模块，它可以 把生产现场连 续变化的模拟信号行转换成适合 PLC 内部处理的数字信号。 输入的模拟信号经运算放大器放大后进 A/D 转换，再经光电藕合器为 PLC 提供一定位数 的数字信号。 一、 FX2N4AD 的 结构 （ 1） FX2N4AD 模拟特殊模块有四个输入通道，输入通道接收模拟信号并将其转换成数字量，这称为 A/D 转换。 FX2N4AD 最大分辨率是 12 位。 （ 2）基于电压或电流的输入 /输出的选择通过用户配线来完成，可选用的模拟值范围是 10V 到 10VDC（分辨率 5mV）。 并且 /或者 4 到 20mA， 20到 20mA（ 分辨率： 20uA）。 （ 3） FX2N4AD 和 FX2N 主单元之间通过缓冲存储器交换数据，FX2N4AD 共有 32 个缓冲存储器（每个 16 位）。 （ 4） FX2N4AD 占用 FX2N 扩展总线的 8 个点。 这 8 个点可以分配成输入或输出。 FX2N4AD 消耗 FX2N 主单元或有源扩展单元 5V 电源槽 30mA的电流。 二、 FX2N4AD 的安装注意事项 （ 1）模拟输入通过双绞屏蔽电缆来接收，电缆应远离电源线或其他可能产生的电线 河南科技大学本科毕业设计（论文） 12 （ 2）如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个平滑电容器（ ～ ， 25V） （ 3）如果使用电流输入 ，请互连 V+和 I+端子。 （ 4）如果存在电气干扰，请连接 FG 的外壳地端和 FX2N4AD 的接地端。 （ 5）连接 FX2N4AD 的接地端与主单元的接地端。 可行的话，在主单元使用 3 级接地。 三、 缓冲寄存器（ BFM）的简介 PLC 与 FX2N4AD 的通信是通过缓冲寄存器（ BFM）进行的。 表 33 缓冲寄存器（ BFM） 0 通道初始化，缺省值为 H0000 1~4 存放通道 1~4 的采样值，用于求平均值 5~8 存放四个通道的平均输入采样值 9~12 每个输入通道当前值存放 13~14 保留 15 用于选择 AD 转换速度： 0 为正常速度， 15ms；如为 1，则选择高速， 6ms 16~19 保留 20 复位到缺省值预设，缺省值为 0 21 禁止调整偏移量、增益值，缺省值为 0 22 偏移、增益调整 23 偏移值，缺省值为 0 24 增益值，缺省值为 5000 25~28 保留 29 错误状态 30 识别码： K2020 31 不能使用 编程中用到的重要寄存器： （ 1）在 BFM0 中写入十六进制 4 位数字 H进行 A/D 模块通道初始化，最低位数字控制 CH1， 最高位控制 CH4。 =0 时设定输入范围为 10~10V，河南科技大学本科毕业设计（论文） 13 =1 时，设定输入范围为 4mA~20mA， =2 时，设定输入范围为 20~20mA，=3 时关断通道。 由于该系统采用的温湿度传感器信号为电流，所以系统的BFM 的值设为： H1111。 （ 2）状态信息 BFM29 表 34 状态信息 BFM29的位设备 开 ON 关 OFF b0：错误 b1b4中任何一个为 ON 如果 b2到 b4中任何一个为ON，所有通道的 A/D转换停止 无错误 b1：偏移 /增益错误 在 EEPROM中的偏移 /增益数据不正常或者调整错误 增益 /偏移数据正常 b2：电源故障 24V DC电源故障 电源正常 b3：硬件错误 A/D转换器或其它硬件故障 硬件正常 b10：数字范围错误 数字输出值小于 2048或大于2047 数字输出值正常 b11：平均采样错误 平均采样数不小于 4097，或不大于 0（使用缺省值 8） 平均正常（在 1到 4096之间） b12：偏移 /增益调整禁止 禁止 BFM21的（ b1， b0）设为（ 1， 0） 允许 BFM21的（ b1， b0）设为（ 1， 0） （ 3）识别码 BFM30 可以使用 FROM 指令读出特殊功能模块的识别 号， FX2N4AD 单元的识别号是 K2020。 四、 FX2。