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1、精品名师归纳总结PLC在电缆生产线中的应用PLC在电缆生产线中的应用本文简要介绍了 PLC可编程掌握器）的性能、特点 , 介绍了可编程掌握器作为 下位机在电缆自动生产线检测掌握系统中的应用、可编程掌握器与运算机上位机）的通讯与程序设计、两者之间进行数据交换的硬件连接方式, 提出了一种保证数据交换的正确性和牢靠性的方法 , 从而解决了电缆自动生产线检测掌握系统中通读数据易出错的问题 .一、引言随着工业生产自动化水平的不断加快 , 对掌握系统提出了愈来愈严格的要求 . 随着大规模集成电路广泛应用 , 掌握系统本身也得到长足进展 , 已由原先的分立元件、继电器掌握 , 进展成为大规模集成电路的微机掌
2、握 . 掌握方式也由原先的分散掌握进展为集中掌握 . 正是在这种进展的需求下 , 可编程掌握器应运而生 . 由于可编程掌握器 PLC）具有体积小、抗干扰才能强、组态敏捷等优点, 因而在工业掌握系统中得到特别广泛的应用 .在电缆自动生产线检测掌握系统中 , 可编程掌握器主要用作下位机 , 检测各状态点的状态 , 直接掌握系统的启、停和其他掌握单元的投切, 并将各点的状态送给上位机运算机 , 运算机综合可编程掌握器和其他设设备的数据, 作出相应的处理和显示 . 关于整个系统的设计与实现另文介绍 , 本文主要介绍该系统中用作下位机的可编程掌握器的作用、与运算机的通讯及程序设计方法.二、可编程掌握器的
3、性能特点用于掌握系统中的可编程掌握器是以循环扫描的方式工作, 它不断读取输入点的状态, 然后依据既定的掌握方式进行规律运算 , 将结果从输出端送出 , 从而达到掌握的目的 . 它是由工业专用微型运算机、输入 /输出继电器、爱护及抗干扰隔离电路等组成的微机掌握装置 , 具有次序、周期性工作的特性 . 由于它具有可编程的功能, 且其基本输入 / 输出点全部使用开关量 , 因而完全可以替代继电器掌握系统和由分立元件构成的掌握系统 . 从应用角度来看 , 可编程掌握器具有如下特点：1、牢靠性高：可编程掌握器的输入 /输出端口均采纳继电器或光耦合器件 , 即基本输入 /输出点均为开关量 , 同时附加有隔
4、离和抗干扰措施 , 使其具有很高的抗干扰才能 , 因而能在比较恶劣的环境下牢靠工作 .2、体积小：在制造时采纳了大规模集成电路和微处理器, 用软件编程替代了硬连线, 达到了小型化 , 便于安装 .3、通用性好：可编程掌握器采纳了模式化结构, 一般有 CPU模块、电源模块、通讯模块、 PID 模块、模拟输入 /输出模块等 . 用这些模块可以敏捷的组成各种不同的掌握系统 . 对不同的掌握系统 , 只需选取不同的模块设计相应的程序即可.4、使用便利、敏捷：对于不同的掌握系统, 当掌握对象及输入 /输出硬件结构可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选定后, 如要转变掌握方式或对掌握对象作一些
5、改动, 只需修改相应程序即可 , 无须对系统连线作较大的修改 . 从而削减了现场调试的工作量 , 提高了工作效率 .三、用作下位机的可编程掌握器由于可编程掌握器具有上述特点 , 因而在检测和掌握系统中得到广泛应用. 但因其专用性太强以及受输入 /输出节点数的限制 , 在由可编程掌握器构成的系统中, 可编程掌握器主要用来完成组合规律与时序规律的输入/输出掌握 . 另外, 由于可编程掌握器无法以比较敏捷的方式显示当前各个输入/输出点的状态 , 不能以多种方式供应整个系统的运行情形 , 因而, 在用可编程掌握器构成比较大的检测掌握系统时 , 一般用可编程掌握器完成信号的采集和掌握, 比较复杂的数据处
6、理、图形显示、人机界面等由运算机来完成.在电缆自动生产线检控系统中 , 可编程掌握器作为下位机用来掌握各种电机、风机的启、停 , 调速器的投切 , 读取各掌握点的状态 , 然后将各点的状态输入到上位机运算机 . 运算机处理可编程掌握器和其他设备的信息, 以图表的方式显示 , 使操作者对生产线的工作状态一目了然. 运算机和可编程掌握器的硬件连接及可编程掌握器与各掌握端、状态点的连接如图1 所示.图 1 可编程掌握器接线示意图图 1 中, 输入到可编程掌握器的检测点可分为按键类和光电开关类 . 按键类主要有：启动、停止、帮忙、诊断、查询、复位按键等 . 光电开关类主要有：张力轮位置、张力杆位置、左
7、右托位置、左右盘位置、抓勾位置、左右防护位置、排线位置、排架位置、光电开关等 . 可编程掌握器的输出用来掌握循环水、退火水、吹干风机及各种电机的启停等 .可编程掌握器不断读取输入端 , 按既定的掌握方式对输入端的状态进行规律运可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结算, 然后将运算结果经输出端输出 即进行掌握） , 从而保证生产线的牢靠、连续运行, 同时将本系统的状态按某种协议反映给上位机, 上位机处理可编程掌握器和其它设备的信息 , 作出响应 , 并以图表的方式显示 , 使操作者能随时把握生产线的工作状态 , 以便在需要时进行调试 .四、通讯连接及程序设计上位机和下位机进行数据交换的
8、方式有许多, 如网络方式、 485 方式、 RS232方式等. 由于在电缆生产线中 , 上、下位机之间距离较近 , 因而我们选用了 RS232方式, 其硬件连接如图 2 所示.图 2 可编程掌握器与运算机连接示意图图 2 是我们使用三菱公司的 FX2 可编程掌握器与运算机的连接方法 . 可编程掌握器端使用了 FX - 232ADP 串行通讯模块 , 即可编程掌握器与运算机之间以RS232 方式进行数据交换 . 当可编程掌握器与运算机的距离比较远时, 也可以 485 方式进行数据交换 , 只要在运算机中插一个 485 接口板, 并将可编程掌握器的 ADP - 232 模块换成 485 模块即可
9、.1、可编程掌握器通讯程序设计在可编程掌握器与运算机通讯之前 , 必需设置相互认可的参数 , 这些参数有：波特率、停止位和奇偶校验位等 . 可编程掌握器通讯参数通过寄存器D8120位置组合方式来挑选 , 其各位定义如下：b0 数据长度： = 0 ,7位。 = 1, 8位b2b1 校验： = 00, 无校验。 = 01, 奇校验。 = 10,偶校验b3 停止位： = 0, 1位。 = 1, 2位b7b6b5b4 波特率。= 0011, 300 bps。 = 0100, 600 bps。= 0101, 1200 bps。 = 0110, 2400 bps。= 0111, 4800 bps。 = 1
10、000, 9600 bps。= 1001, 19200 bps。可编程掌握器通讯适配器 FX - 232ADP 的命令为 Ram o n, 其中 S设定了传送数据的缓冲区首址 ,m 为从首的址开头的第 m个次序单元 ,D 为接收数据的缓冲区首址,n 为接收数据的 n 个次序单元 . 可编程掌握器完成一次传送的程序流程如图3 所示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3 可编程掌握器发送数据流程M8000是当 PLC运行时 , 处于接通状态的特别帮助继电器.可编程掌握器是以循环扫描的方式工作 所示） , 即按次序反复的执 行一条一条指令 . 如图 4b 所示,IN 为一组输入指令
11、 , 即一组将接点状态读入可编程掌握器的指令 ,MEM为一组记录接点状态的指令 ,CAL 为如干条完成掌握所需的运算、处理指令 ,OUT为执行掌握和一组输出指令 ,TRN为如干条向串行口发送数据的指令 , 依次反复执行 IN、MEN、CAL、OUT、TRN,从而完成掌握和数据交换的任务. 由此可见 , 可编程掌握器从串行口送出的数据是一个分段连续的数据流, 如图 4 a 所示.a 可编程掌握器发送的数据流b 可编程掌握的工作流程图 4图中 Dn 第一应找到数据流的首部 , 由于运算机对可编程掌握器的拜访具有很大的随机性, 当运算机在读串行口时 , 有可能读到的是数据流中的任何一个数据, 因而,
12、 只有找到数据流的首部 , 然后读到的数据才是正确的、完整的数据.2 运算机读串行口时 , 应有足够的等待时间 , 假如运算机读串行口时 , 恰好读到的是数据 2D2） , 由于本次读到的数据不是完整的 , 因此运算机大约需要等可编程掌握器的一个扫描周期才能读到一组完整的数据.2、运算机通讯程序设计在设计电缆自动生产线检测掌握系统时 , 我们已明确了可编程掌握器向运算机发哪些数据 , 即运算机读可编程掌握器数据的个数 M已知, 因此可以用该数据个数M来判定所读数据是否完整 . 初始化串行口就是将可编程 掌握器和运算机串行可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结口的波特率、停止位、校验位
13、、数据位等设置为相同. 为了使运算机能够精确找到数据流的首部 , 我们依据该数据流的特点和可能显现的情形, 定义了 03FFFF为数据流的首部 , 即可编程掌握器发送的第一个数据为03, 其次个数据为 FF, 第三个数据为 FF, 然后依次发送可编程掌握器的数据 . 运算机读取数据时 , 第一检查读到的是不是 03, 假如是 03, 再读下一个数据并检查是否为 FF, 如是, 再读下一个数据并检查是不是 FF, 如是, 就认为读到了数据流的首部 , 接着读取数据 , 假如上述任意一项检查不符 , 就认为没有读到数据流的首部 , 再重复上述检查 , 直至读到数据流的首部为止 . 这样既保证了数据交换的正确性, 也保证了数据交换的完整性.综上所述 , 我们在分析了可编程掌握器的工作流程、串行口工作方式和系统工作情形的基础上 , 设计了数据流的首标志 , 设定了传送数据的个数 , 以此来判定运算机所读取数据位置置及数据的完整性 , 并以这种方式设计了通讯程序 , 实际证明成效良好 .五、结论本文简要介绍了可编程掌握器的性能、特点 , 在电缆自动生产线中将可编程掌握器与运算机以 RS - 232 的方式连接 , 并设计了相应程序 . 依据这种连接和设计 , 我们完成了运算机与可编程掌握器的通讯 , 实现了电缆生产线的检测掌握系统 , 实际运行良好 .可编辑资料 - - - 欢迎下载