基于PLC的立体车库控制系统设计毕业设计(3)

控制系统设计步骤流程图如图4所示。

图4 PLC控制系统设计步骤

4．三菱plc简介

4.1 三菱FX2N 系列PLC的性能指标和分类

1) PLC的主要性能指标

? 输入／输出点数（I／O点数）

I／O点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。

? 存储容量

存储容量是指可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制16位即一个字为一步。

? 扫描速度

一般以执行1000步指令所需时间来衡量，单位为ms/k步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用μs/步。

? 功能扩展能力

可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用的需要，如A／D模块、D／A模块、位置控制模块等。

? 指令系统

指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的主要指标。

2) PLC的分类

通常，PLC产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式不同, 可以分为整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型PLC三种类型。

1. PLC系统的组成

PLC是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统相似。PLC也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

1) PLC的硬件结构

一套PLC系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入／输出接口、内部电源）、I／O扩展单元及外部设备组成。图2-1为PLC的硬件结构图。

现场输入主机 现场输入… 信号 … 信号 内部电源 编程器 打印机

输入电路 CPU EPROM 扩展I/ORAM 输入电路 扩展连接电缆 接口 PC机

各种外设接口 基本单元 输出电路 扩展单元 输出电路 至其他扩展单元 元，(24入、16出)，M表示主机、R表示该单元为继电器输出型。

4.2可编程序控制器的工作方式及编程语言

1. PLC的工作方式

… … 输出信号 … 输出信号 图2-1 PLC的硬件结构图

图2-2为三菱FX2N小型PLC产品主机示意图。本课题中FX2N－48MR为基本单

1) PLC的扫描工作方式

开始 内部处理 通信处理 N RUN方式？ Y 输入扫描 程序执行 输出处理 图2-3 PLC的扫描过程

可编程序控制器在进入RUN状态之后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重要进行。可编程序控制器工作时的扫描过程如图2-3所示，包括五个阶段：内部处理、通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。PLC完成一次扫描过程所需的时间称为扫描周期。扫描周期的长短与用户程序的长度和扫描速度有关。

2) PLC的程序执行过程

PLC的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段，如图2-4所示。

输入映象寄存器 X001 ② Y001 读 读 M1 Y001 输输入 入端子 ① 输出③ 映像寄存器 ④ 输出锁存器 ⑤ 输出端子 ………. 输出 输入采样阶段 程序执行阶段 输出刷新阶段 图2-4 PLC的程序执行过程

3) PLC的扫描周期

在PLC的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。

4) PLC的I／O响应时间

PLC采用集中I／O刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器区的内容也不会改变，还会影响本次循环的扫描结果。输出信号的变化滞后于输入信号的变化，这产生了PLC的输入输出响应滞后现象，最大滞后时间为2-3个扫描周期。

5．触摸屏介绍

GOT——图形操作终端设备，即以前用操作面板进行的开关操作，灯显示，数据显示，信息显示全部用监控画面替代。

5.1触摸屏的功能

监控PLC系统的运行过程： 1） 将制作的画面传输到GOT中；

2） GOT与PLC连接进行监控：传输装置-变行-透明传输功能（电脑与PLC直接连接，无需直线） 三菱GOT系列

GT10——超小型机；GT11、GT12——基本功能；GT15、GT16 ——定位高性能机

5.2触摸屏的特点

1）色彩鲜明的画面 2）标配USB接口 3）支持各种连接形式 4）丰富的画面显示 5）透明传输系统 6）多国语言

7）一对多连接功能（可最多同时连接4个通道，最多可以监控4个FA设备，即PLC、伺服放大器、变频器）

5.3系统设置

1）通信设置

2）GOT写入（写入数据，初次使用GOT时，先写入boots写入模式：选择写入数据，TureType数字字体：黑体） 3）GOT的读取