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1、 毕业设计苯基苯酚甲醛树脂成套装置设计生产过程控制Phenyl phenol formaldehyde resin complete sets of equipment designproduction process control班级： 过程装备与自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 导师单位： 徐州工业职业技术学院 论文提交日期： 2013年11月30日 徐州工业职业技术学院毕业设计任务书课题名称： 苯基苯酚甲醛树脂成套装置设计 过程控制 课题性质： 工程设计类 系 名 称： 机电工程系 专业： 过程装备与自动化 班级： 过程装备与自动化 指导教师： 学生姓名： 一选题意义及背
2、景苯基苯酚甲醛树脂是一种重要的工业产品，经济的发展对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。二毕业设计（论文）主要内容能熟悉运用三菱PLC来编写控制苯基苯酚甲醛树脂的工艺流程的梯形图，并能将其三维动态以及在各个工艺过程中的状态显示（温度，压力，以及液位等）在组态王上显现出来，能够正确的选用各种硬件，以及正确的完成软件的编写。三计划进度1.第一周：查阅资料，完成论文的绪论，掌握初步设计方法2.第二周：熟悉PLC和组态王软件3.第三周：初步可以用PLC编写简单的梯形图并有简单的设计思想4.第四周：用组态王将其工艺流程图画出，并将主
3、要的梯形图编出5.第五周：画出电路接线图并完成毕业论文电子稿6.第六周：准备毕业答辩四毕业设计（论文）结束应提交的材料.毕业设计（论文）报告.毕业设计论文评阅表和交叉评阅表.答辩评分表.论文真实性承诺及指导教师声明.设计计算书.其它相关资料指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明
4、。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘 要可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合温度控制的要求。在工业领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面
5、的出现正好满足了用户这一需求。人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程监测、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。本文以三菱PLC为代表，结合组态王工业自动控制系统针对其主要特点及在苯基苯酚甲醛树脂生产中的应用问题进行探讨， 以期通过本文的阐述促进三菱PLC技术在工业电气自动化中的推广应用，以及苯基苯酚甲醛树脂的自动化生产。设计的程序要求完成该装置自动运行功能如：自动计量加料过程、温度自动检测、压力检测、变频调速等。合理分配PLC后模块应用。关键词：温度控制 可编程控制器 人机界面 组态王AbstractProgrammable
6、Logic Controller (PLC) is a kind of automatic control equipment which is widely used in the industrial manufacture. It merges the traditional control technology, computer and communication technologies with a strong ability to control, flexible operation, high reliability and suitable for long-term
7、characteristics of continuous work. It is very suitable for temperature control requirements.In the industrial field, with the rapid increase in the degree of automation, it is more and more important to monitor the process of control system for the users. The emergence of human-machine interface me
8、ets the needs of users. Man-machine interface can comprehensively monitor the control system, including process monitoring, alarm, data logging and other functions, so that the control systems have become user-friendly operation, the process of visualization and it will play more and more important
9、part in the field of automatic control.In this paper,as the representative of Mitsubishi PLC combined king view industrial automatic control system for its main characteristics and the phenyl phenol formaldehyde resin production application problems are discussed, in order to promote the adoption of
10、 this exposition Mitsubishi PLC technology in the promotion of industrial electrical automation applications, and phenyl phenol form aldehyde resin automated productionKeywords: Temperature Control PLC HMI Kingview目录第一章 绪论11.1苯基苯酚现状1第二章 工艺流程及控制要求2第三章 硬件组成33.1可编程控制器的基础33.2 可编程控制器的产生33.3可编程控制器的特点33.4
11、Fx2N-4AD模块介绍43.5 Fx2N-4AD-PT63.6 Fx2N-4DA模块介绍63.7电动执行机构83.7.1概述：83.7.2电动执行机构的工作原理83.8变频器1.5KW93.9压力传感器103.10 液位计选型113.11 PT100传感器113.12接线图12第四章 使用软件简介164.1 三菱PLC软件简介 GX Developer164.1.1 定义164.1.2结构及其工作原理164.2三菱PLC编程软件GX Developer的应用164.3组态王简介224.3.1定义224.3.2特点224.4系统监控界面设计224.4.1建立一个新工程224.5创建组态画面23
12、4.6其它254.7数据字典设计264.7.1 整形变量的设计26第五章 设计思想及程序275.1计量采样285.2加料控制295.3温度控制315.4 压力检测325.5变频器调速345.6阀门控制36总结38致谢39参考文献40第一章 绪论1.1苯基苯酚现状苯基苯酚甲醛树脂产品外观为淡黄色至红棕色粘稠液体或透明固体，能溶于乙醇。有热塑性和热固性两种 。二十世纪八十年代天津树脂厂用生产苯酚的副产物邻苯基苯酚和甲醛为原料，在氢氧化钠催化剂作用下，经催化缩合，中和、水洗、真空蒸馏制得热固性苯基苯酚甲醛树脂，外观为粘稠状红棕色液体，成功地为我国铸造业提供了自己配的砂芯粘合剂，用本剂所粘合的砂芯其抗
13、弯性、抗 拉、流动性、透气性和固化时间等指标都比较理想。目前，市场上以油溶性邻苯基苯酚甲醛树脂为主，能做出寿命长 、而且对水和碱稳定性能寒冷和海上船只使极好的清漆，这种清漆具有极强耐久性和耐候性，特别适用于潮湿用。尤其是船舶漆，具有极佳的耐久性，特别适用于海上船只。第二章 工艺流程及控制要求苯基苯酚甲醛树脂生产工艺分为两个部分，第一部分为邻苯基苯酚和甲醛进行催化缩合合成树脂，第二部分为蒸馏脱水及溶剂制得产品。首先将苯酚按苯基苯酚（固体，白色晶体，加入反应釜中）和甲醛（计量罐A中）固液比1：1.3，反应温度为30 ，以乙醇（计量罐B中）为溶剂 ，催化剂量加入反应釜中，开始搅拌加热 (温度不宜升的
14、过快)，转速控制在50100v /m i n内，反应时 间为4-6小时左右，经过滤罐过滤掉催化剂后得乳白色溶液。用抽滤罐将过滤罐中溶液抽到蒸馏釜中。开始搅拌加热，转速转速控制在5 0100v /min内，进行升温蒸馏脱水及溶剂，当温度升至85时有馏出液， 后期温度为110左右，约 60-90 min后馏出液较少，温度开始升高，应控制在 110120至无馏出液为止，然后停止加热 、冷却，得到产品为淡黄色透明液体 。工艺流程图如下：第三章 硬件组成3.1可编程控制器的基础可编程控制器是以计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科学技术为基础而发展起来的一种新型工业控制装置，目前已被广泛应用于各个领
15、域。早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现开关量的逻辑控制，因此称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）。后来可编程控制器采用微处理器作为其控制核心，它的功能已远远超过逻辑控制的范畴，于是人们又将其称为可编程控制器（Programmable Controller, PC）。但因为容易与个人计算机混淆，所以可编程控制器仍被称为PLC。PLC从诞生至今，仅有不到40年的历史，得到了异常迅猛的发展，并与CAD/CAM、机器人技术一起被誉为现代工业自动化的三大支柱。3.2 可编程控制器的产生20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的
16、需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。PLC技术发展呈现新的动向：1：产品规模向大、小两个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛。 3：不断加强通讯功能。 4：.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块
17、等专用化模块。 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统 6：发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 7：追求软硬件的标准化。3.3可编程控制器的特点1.可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PL
18、C构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。2.配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、
19、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3.易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。4.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩
20、短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。5.体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。3.4 Fx2N-4AD模块介绍1、功能：接收模拟信号，并转换成数字量，可接收电流和电压两种输入信号。2、性能指标：4输入通道，12位分辨率。3、信号范围：-10+10V；420mA；或-2020mA。4、共有32个16位的缓冲存储器（BFM），用来与主单元交换数据。5、共占用扩展总线8个点。6、配线三种模
21、拟输入信号及其分辨率：分辨率：5MV(10V 默认范围：1/2000) 20A(20MA 默认范围:1/1000)3.5 Fx2N-4AD-PT三菱FX2N-4AD-PT是三菱FX2N系列PLC中的一款模拟量的特殊功能模块，广泛用于基本三菱工控搭建的自动化平台中。FX2N-2AD型模拟输入模块（以后称之为FX2N-2AD）用于将2点模拟输入（电压输入和电流输入）转换成12位的数字值，并将这个值输入到可编程控制器中。FX2N-2AD可连接到FX0N、FX2N和FX2NC系列的可编程控制器。3.6 Fx2N-4DA模块介绍1、功能：接收数字信号，并转换成等价的模拟信号，可输出电流和电压两种输出信号
22、。2、性能指标：4输出通道，12位分辨率。3、信号范围：-10+10V；420mA；或020mA。4、共有32个16位的缓冲存储器（BFM），用来与主单元交换数据。5、共占用扩展总线8个点。6、配线三种模拟输出信号及其分辨率：分辨率：5MV(10V 默认范围：1/2000) 20A(20MA 默认范围:1/1000)3.7电动执行机构3.7.1概述：电动执行机构是电动单元组合式仪表中的执行单元。它是以单相交流电源为动力，接受统一的标准直流信号，输出相应的转角位移，操纵风门、挡板等调节机构，可配用各种电动操作器完成调节系统“手动自动”的无扰动切换，及对被调对象的远方手动操作，电动执行机构还设有电
23、气限位和机械限位双重保护来完成自动调节的任务。它在电力、冶金、石油化工及锅炉系统的上水及风门挡板的调节等部门得到广泛应用。3.7.2电动执行机构的工作原理电动执行机构包括伺服放大器及执行机构两大部分，其中执行机构又分为电机、减速器及位置发送器三大部件来自调节器的电流信号作为伺服放大器的输入，与阀的位置反馈信号进行比较，当输入信号和反馈信号比较差值不等于零时，其差值经伺服放大器放大后，控制两相伺服电机按相应的方向转动，再经减速器减速后使输出轴产生位移；同时，输出轴位移又经位置发送器转换成阀的反馈信号；当反馈信号与输入信号相等时，伺服放大器无输出，电机不转动，执行机构就稳定在与输入信号相应的位置上
24、。电动执行机构的输出轴位移和输入信号成线性关系。伺服放大器是电动执行机构的控制单元仪表，可分为墙挂式和架装式两种。放大器的前置板包括信号的隔离、比较、极性的判别、故障诊断等功能。主回路板上有两路交流开关，电源变压器及直流稳压电源。前置板安装在主回路板上。它接受调节仪表的标准信号（4-20mA）和执行机构的反馈信号，输出220V交流电驱动伺服电动机正转、反转，连续调节阀位开度。实现各种工艺过程参数自动调节。伺服放大器的调节原理类似于一个纯积分作用的调节器，只要指令信号与阀位反馈信号的偏差超过调节不灵敏区的范围，伺服放大器就会一直发出开指令或者关指令。3.8变频器1.5KW三菱变频器是利用电力半导
25、体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。三菱变频器主要采用交直交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。三菱变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。1、变频器的分类1）交交变频器可将工频交流直接换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器。2）交直交变频器先把工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压均可控制的交流电，又称为间接型变频器。2
26、、交直交变频器变频器的工作原理1）用可控整流器调压，逆变器变频2）用直流斩波器调压，逆变器变频3）用不可控整流器整流，PWM变压变频PWM的含意是脉冲宽度调制，在同一逆变器中既调压又变频，电路结构简单，可靠性高，调节速度快、输出电压电流波形较好，并且对电网功率因数较高，因而在实际工程中使用很广.总之，变频器是一种利用电力半导体器件通断作用，将工频交流电变换成频率、电压连续可调的交流电的电能控制装置。3、选型方法由于电力电子技术的不断发展和进步，新的控制理论提出与完善，是交流调速传动、尤其是采用性能优异的三菱变频调速传动得到了飞速发展，因此在实际工作中采用三菱变频器+变频电机的情况越来越多，因此
27、如何正确选择三菱变频器对机械设备的正常调试运行至关重要，选型方法如下：1）根据机械设备的负载转矩特性来选择三菱变频器在实践中常常将机械设备根据负载转矩特性不同，分为如下三类：（1）恒转矩负载（2）恒功率负载（3）流体类负载2）根据负载特性选取适当控制方式的三菱变频器三菱变频器的控制方式主要分为：V/f控制，包括开环和闭环；矢量控制，包括无速度传感器和带速度传感器控制；直接转矩控制；三种方式的优缺点如下：（1）V/f开环控制优点：结构简单，调节容易，可用于通用鼠笼型异步电机；缺点：低速力矩难保证，不能采用力矩控制，调速范围小；主要采用场合：一般的风机，泵类节能调速或一台变频器带多台电机传动场合。
28、（2）V/f闭环控制优点：结构简单，调速精度比较高，可用于通用性异步电机；缺点：低速力矩难保证，不能采用力矩控制，调速范围小，要增加速度传感器；主要采用场合：用于保持压力，温度，流量，PH定值等过程场合。（3）无速度传感器的矢量控制优点：不需要速度传感器，力矩响应好、结构简单，速度控制范围较广；缺点：需要设定电机参数，须有自动测试功能；采用场合：一般工业设备，大多数调速场合。（4）带有速度传感器的矢量控制优点：力矩控制性能良好，力矩响应好，调速精度高，速度控制范围大；缺点：需要正确设定电机参数，需要自动测试功能，要高精度速度传感器；使用场合：要求精确控制力矩和速度的高动态性能应用场合。（5）直
29、接转矩控制优点：不需要速度传感器，力矩响应好，结构较简单，速度控制范围较大；缺点：需要设定电机参数，须有自动测试功能；采用场合：要求精确控制力矩的高动态性能应用场合，如起重机、电梯、轧机等。4、根据使用安装环境选用三菱变频器的防护结构三菱变频器的防护结构要与其安装环境相适应，这就要考虑环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素，这样与三菱变频器能否长期、稳定、安全、可靠的运行关系重大。3.9压力传感器压力传感器原理：压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但
30、温度超过这个范围之后，压电性质完全消失。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的
31、特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。在使用的时候也要对以下常识进行了解：1）检查安装孔的尺寸、保持安装孔的清洁；2）正确安装、选择恰当的位置；3）仔细清洁、保持干燥；4）避免高低温干扰、高低频干扰、静电干扰；5）防止压力过载；压力传感器在我国的工业实践中是最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，因此对其进行一个全面的了解是非常有必要的。3.10 液位计选型因为需要检测原料的加入量，只有通
32、过测量液位来计算出料量。原料为液态甲醛和乙醇，并且还具有轻微的腐蚀性，所以液位检测采用雷达式液JERD702位计。雷达式液位计是一种采用微波技术的液位检测仪表，当前在石化领域广泛被采用。由于微波具有良好的定向辐射性，在传输过程中受火焰、灰尘、烟雾及强光的影响极小，因此可以用来连续测量腐蚀性液体、高粘度液体和有毒液体的液位。它没有可动部件、不接触介质、没有测量盲区，而且测量精度几乎不受被测介质的温度、压力、相对介电常数的影响，在在易燃易爆等恶劣工况下仍能应用。导波雷达物位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式或者杆式探头传
33、导，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化成物位信号。JERD702简介：应用：液体、粉料、固体颗粒测量范围：2米过程连接：螺纹、法兰过程温度：-40250过程压力：-1.020bar精度：1mm频率范围：100MHZ1.8GHZ防爆/防护等级：Exia II C T6/IP67信号输出：420mA/HART(两线)3.11 PT100传感器Pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和
34、转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。Pt100温度传感器如果由两个用来测量温差的传感器组成，输出信号与温差之间有一给定的连续函数关系。Pt100温度传感器输出信号与温度变量之间有一给定的连续函数关系（通常为线性函数），早期生产的Pt100温度传感器其输出信号与温度传感器的电阻值（或电压值）之间呈线性函数关系。标准化输出信号主要为0mA10mA和4mA20mA（或1V5V）的直流电信号。不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号。温度变送器按供电接线方式可分为两线制和四线制。3.12接线
35、图 第四章 使用软件简介4.1 三菱PLC软件简介 GX Developer4.1.1 定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计，它采用可编程序的存储器存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统连成一个整体，并易于扩充其功能。4.1.2结构及其工作原理中央处理单元（CPU）是PLC控制部件，一般由控制电路，运算器，寄存器等组成，通过地址及数据总线与存储器，I/O接口电路连接，它主要完成从存储器中读取指令并执行，然后再取下一条指令，处理中
36、断等任务 PLC可被看成是在系统软件支持下的一种扫描设备。它一直周而复始地循环扫描并执行由系统软件规定好的任务。用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期中去除了用户程序和读输入、写输出这几部分内容。典型的PLC在一个周期中可完成以下5个扫描过程。1.自诊断测试扫描过程。为保证设备的可靠性，及时反应所出现的故障，PLC都具有自监视功能。自监视功能主要由时间监视器完成。WDT是一个硬件定时器，每一个扫描周期开始前都被复位。WDT的定时可由用户修改，一般在100200ms之间。其它的执行结果错误可由程序设计者通过标志位进行处理。2.与网络进行通信的扫描过
37、程。一般小型系统没有这一扫描过程，配有网络的PLC系统才有通信扫描过程，这一过程用于PLC之间及PLC与上位计算机或终端设备之间的通信。3.用户程序扫描过程。机器处于正常运行状态下，每一扫描周期内部包换扫描过程。该过程在机器运行中是可控的，即用户可以通过软件进行设定。用户程序的长短，会影响过程所用的时间.4.读输入与写输出扫描过程。机器在正常运行状态下，每一时间。一个扫描周期内都包含这个扫描过程。该过程在机器运行中是否被执行是可控的。CPU在处理用户程序时，使用的输入值不是直接从输入点读取的运算的结果也不直接送到实际输出点，而是在内存中设置了两个映像寄存器：一个为输入映像寄存器，另一个为输出映
38、像寄存器。用户程序中所用的输入值是输入映像寄存器的值，运算结果也放在输出映像寄存器中。在输入扫描过程中，CPU把实际输入点的状态锁入到输入映像寄存器；在输出过程中，CPU把输出映像寄存器的值锁定到实际输出点。为了现场调试方便，PLC具有I/O控制功能，用户可以通过编程器封锁或开放I/O。封锁I/O就是关闭I/O扫描过程。4.2三菱PLC编程软件GX Developer的应用1、打开程序。单击“开始”“程序”“MELSOFT应用程序”“GXDeveloper”即打开程序。2、创建新工程单击“工程（F）”“创建新工程（N）”或单击“工程”下面的图标，即出现图对话框“PLC系列”选择FXCPU“PL
39、C类型”选择FX1s。“程序类型”。默认为“梯形图”，勾选“设置工程名”，在“工程名”框中输入程序名称。如“精梳机”。点击“确定”，因为在C盘没有此文件夹，所以会出现选择“是”，在C盘新工程建立完毕，此时便进入编程界面。本软件可用于三菱的A系列、Q系列和FX系列等的PLC。如果不想在D盘建立此文件夹，可以点击“浏览”出现“驱动器/途径”界面，选择“驱动器/途径”，如D盘，填写工程名，如“苯基苯酚甲醛树脂过程控制”，于是在D盘新工程建立完毕。 点击“新建文件”，恢复到“新建工程”界面。 点击确定”，因为在E盘没有此文件夹，所以会出现 点击“是”，在E盘新工程建立完毕，此时便进入编程界面。本软件可
40、用于三菱的A系列、Q系列和FX系列等的PLC。3、输入梯形图。输入梯形图有两种方法，一是利用工具条中的快捷键输入。另一种是直接用键盘输入如F5，F6，F7，F8，F9，F10。下面以一段简单的程序为例说明这两种输入方法。例4-1：输入下面一段程序。（1）、用工具条中的快捷键输入。4、输入触点：点击F5，则出现一个“梯形图输入”对话框，如下图在对话框中输入X0，点击“确定”则触点输入，用同样的方法，可以输入其他的常开、常闭触点。5、线圈输入：点击F8，则出现如图“梯形图输入”对话框如下图在对话框中输入Y0，点击“确定”，则线圈输入。用同样的方法，可以输入其他程序。6、梯形图编辑。在输入梯形图时，
41、常需要对梯形进行编辑，如插入、删除等操作。（1）、触点的修改、添加和删除。修改：把光标移在需要修改的触点上，直接输入新的触点，回车即可；则新的触点覆盖原来的触点。也可以把光标移到需要修改的触点上，双击，则出现一个对话框，在对话框中输入新触点的标号，回车，即可。添加：把光标移在需要添加触点处，直接输入新的触点，回车即可。删除：把光标点在需要删除的触点上，再按键盘的“Delete”键，即可删除再点击直线，回车即可。用直线覆盖原来的触点。（2）、行插入和行删除。在进行程序编辑时，通常要插入或删除一行或几行程序；操作方法：行插入：先将光标移到要插入行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行插
42、入（N）”，则在光标处出现一个空行，就可以输入一行程序；用同样的方法，可以继续插入行。行删除：先将光标移到要删除行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行删除（E）”，就删除了一行；用同样的方法可以继续删除。注意，“END”是不能删除的。7、程序的转换程序通过编辑以后，电脑界面的底色是灰色的，要通过转换变成白色能传给PLC或进行仿真运行。转换方法：（1）直接敲击功能键“F4”即可。（2）点击菜单条中的“变换（C）”弹出下拉菜单在下拉菜单中点击“变换（C）”即可。8、程序传送（电脑-PLC）PLC写入：把程序从电脑PLC。（1）点击快捷按钮。（2）点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜
43、单，在下拉菜单中点击“PLC写入（W）”。PLC读取：把程序从PLC电脑。（1）点击快捷按钮。（2）点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击“PLC读取（R）”。4.3组态王简介4.3.1定义 组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。组态王保持了其早期版本功能强大、运行稳定且使用方便的特点，并根据国内众多用户的反馈及意见，对一些功能进行了完善和扩充。组态王kingview6.53提供了丰富的、简捷易用的配置界面，提供了大量的图形元素和图库精灵，同时也为用户创建图库精灵提供了简单易用的接口；该款产品的
44、历史曲线、报表及web发布功能进行了大幅提升与改进，软件的功能性和可用性有了很大的提高。组态王在保留了原报表所有功能的基础上新增了报表向导功能，能够以组态王的历史库或KingHistorian为数据源，快速建立所需的班报表、日报表、周报表、月报表、季报表和年报表。此外，还可以实现值的行列统计功能。组态王在web发布方面取得新的突破，全新版的Web发布可以实现画面发布，数据发布和OCX控件发布，同时保留了组态王Web的所有功能：IE浏览客户端可以获得与组态王运行系统相同的监控画面，IE客户端与Web服务器保持高效的数据同步，通过网络您可以在任何地方获得与Web服务器上相同的画面和数据显示、报表显
45、示、报警显示等，同时可以方便快捷的向工业现场发布控制命令，实现实时控制的功能。4.3.2特点它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。4.4系统监控界面设计4.4.1建立一个新工程点击“开始”-“程序”-“组态王 6.53”-“组态王6.53”（或直接双桌面上组态王的快捷方式），启动后的工程管理窗口如图1 所示：图 1 工程管理窗口新建：单击此快捷键，弹出新建工程对话框建立组态王工程。点击工程管理器上的“新建”，弹出“新建工程向导之一”，接下来一直按下一步直到点击完成后
