基于plc的远程温度控制系统的设计与调试 毕业论文.doc

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1、中国计量学院本科毕业设计（论文）基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试The Design and Development of a PLC-based Remote Temperature Controller System学生姓名 学号 学生专业 测控技术与仪器 班级 二级学院 计量测试工程学院 指导教师 中国计量学院二八年六月郑 重 声 明本人呈交的毕业设计论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明

2、确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。学生签名： 日期： 分类号： TP273 密 级： 公开 UDC： 62 学校代码： 10356 中国计量学院 本科毕业设计（论文） 基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试The Design and Development of a PLC-based Remote Temperature Controller System作 者 学号 申请学位 工学学士 指导教师 学科专业 测控技术与仪器 培养单位 中国计量学院答辩委员会主席 评 阅 人 二八年六月致 谢在此我要衷心感谢我的指导老师XX在这次毕业设计期间对我在学习上和生活上的细心指导和帮

3、助。从她那儿我得到了许多对于有用的资料和信息，对我完成毕业设计任务有很大的帮助。在此学习期间她不仅教导了我相关的专业知识，更教导了我在科研学习工作中的钻研精神和专业品质。此外，我也十分感谢热工检测实验室，提供了实验设计所需的设备和场地，同时也要感谢实验室的各位老师和同学，他们在我的设计实验过程中给予了许多宝贵的指导和帮助。基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试摘要：在许多现代工业生产中，温度控制都是要解决的问题之一，对于很多危险或者无需人力控制的领域，我们可以用远程控制，在办公室里就可以对现场进行监控，即方便又安全。随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制,

4、逐步具有了计算机控制系统的功能。 本文提出了采用组态软件和可编程控制器组成一个比较简单、通用的远程温度控制系统。可编程控制器的一个优势就是可以很方便的改写其中的程序以满足不同的工艺，尤其在工艺改进时优势更加明显。组态软件则可以提供一个符号现场的直观人机友好界面。文章着重介绍了组态软件和可编程控制器在温度控制设计中应用，描述了使用可编程控制和计算机一起组成控制功能完善的控制系统的一般设计方法和过程。关键词：远程控制；温度控制；组态软件；编程控制器.中图分类号：TP273.The Design and Development of a PLC-based Remote Temperature Co

5、ntroller SystemAbstract: In many modern manufacturing productions, temperature control is one of the most problems to be solved. In many dangerous or no human required control areas, we can use remote control in the office, which will be able to monitor the scene, which is convenient and safe. With

6、the development of electronic technology, programmable logic controller (PLC) has developed from simple logic of control, and gradually with a computer control system. This paper presents configuration software and programmable logic controllers to form a relatively simple, universal remote temperat

7、ure control system. The PLC takes an advantage that can be easily adapted from one of the procedures to meet the different technology, particularly in the process improvement. Configuration software can provide a symbolic scene of the friendly and intuitive man-machine interfaces. The article focuse

8、d on the configuration software and programmable controllers in the design of temperature control, describes the use of programmable control and computer components to improve the control of the general control system design methods and processes.Keywords: remote control; temperature control; config

9、uration software; programmable logic controller (PLC).Classification: TP273目 次基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试I目 次III1 绪论11.1 问题的提出11.2国内外研究状况11.3研究方法31.4研究意义42 PLC控制系统的硬件组成52.1欧姆龙CPM2AH功能简介52.1.1性能和功能52.1.2基本系统配置102.1.3结构与操作122.2 MAD01模拟量I/O单元182.2.1使用模拟量I/O单元182.3 串口通信193组态王软件简介223.1组态王程序组成员223.2制作一个工程的一般过程23

10、4系统的设计与调试264.1设计思路264.2下位机的设计与调试264.2.1 PLC的程序设计264.2.2问题及解决方法284.3上位机的设计与调试294.3.1 组态王工程的建立和调试294.3.2 问题及解决方法314.4上位机与下位机的通信连接314.4.1 通信的实现314.4.2 问题及解决方法325 结论33参考文献34作者简介35学位论文数据集361 绪论1.1 问题的提出许多领域都需要对温度的监控，如工厂的生产设备、化工领域、航空航天、农作物的种植和储存、实验室等等。有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控，我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场

11、进行监控，又方便又节省人力12。随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制， 逐步具有了计算机控制系统的功能3。在现代工业控制中，PLC 占有了很重要的地位，它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。在许多行业的工业控制系统中，温度控制都是要解决的问题之一。如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制，存在控制精度低、超调量大等缺点，很难生产出高质量的塑料制品4。在一些热处理行业都存在类似的问题。为此，设计较为通用的温度控制系统具有重要意义，具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。1.2国内外研究状况通常由位式或时间比例式温度调节仪控制

12、的工业加热炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上5。随着电力电子技术及元器件的发展，出现了以下几种解决的方案：1、 主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提高，常在2以内，优势是采用模糊控制与PID 控制相结合，对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性6。2、 采用单片机温度控制系统。用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。 用单片机对数字进行处理和控制，通过RS - 232 串口传到PC 机对温

13、度进行监视与报警，设置温度的上限和下限。其优势是结构简单，编程不需要用专用的编程器，只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中，很方便且调试、修改和升级很容易7。3、 ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。利用ARM处理器的强大功能，通过读取温度传感器数据，并与设定值进行比较，然后对温度进行控制。通过内嵌的操作系统CLinux获得极好的实时性，并且通过TCP/IP协议能与PC机很快的通讯8。其优势不只是温度控制精度高，而且能够通过现场跟远程两种方式来设定控制温度。这三种温度控制系统分别有各自的不足，第一种灵活性不足，当生产工艺改进或调整的时候对整个线路

14、系统的更改比较麻烦，甚至需要重新排线建立一个系统，工程浩大。单片机温度控制系统在多点测量的时候扩展性不强，可靠性低,易受外界干扰，同时对超过100米距离的传输不足9，开发成本高，控制响应频繁对系统其他部件如加热器等不利。ARM嵌入式温度控制系统对软件要求比较高，与网络技术结合紧密，适合远程控制，但是开发复杂,并且对工程人员要求很高。如加热炉这样的大惯性系统，在采用PID调节模式时，其参数随物料的物理特性及质量而变，参数整定需要比较高的专业知识和经验，如果参数配置不好也难获得好的效果，所以使用比较复杂10。在一些比较大的系统，或还有其它控制目标的场合也常采用工业控制机和PLC（可编程逻辑控制器）

15、，加上相应的温度转换摸块构成温度控制系统，大多也采用PID 或模糊逻辑控制模型。模糊控制过程包括以下部分11：(1) 模糊化将输入变量(温差和温差变化率) 的精确值变换成其对应论域上的模糊集；(2) 模糊逻辑推理模仿人的思维特征,根据专家知识或控制经验取得的模糊控制规则进行模糊推理，决策出模糊输出控制量；(3) 反模糊化对经模糊逻辑推理所得的模糊控制量进行模糊表决，把输出的模糊量转化为精确量，作用于被控对象。通用的A/D转换模块如图11：计算机PLCA/D转换模块变送器热电阻/热电偶加热器电压调整器图1.1 通用A/D 转换模块温控系统上述原理图有以下几个名词术语：计算机指的工业控制用计算机，

16、也就是通常所称的上位机。PLC可编程控制器（Programmable Logic Controller），具备一定逻辑运算能力跟通信能力的工业现场机，也就是通常所称的下位机，与上位机保持通信并且按设定好的程序进行逻辑控制。A/D转换模块进行模拟量数字量转换的组件，把连续的模拟量转换成计算机能够处理的离散的数字量。变送器把热电阻/热电偶的阻值转换成标准的420mA的电流量或者010V的电压量。热电阻/热电偶利用温度阻值线性好的铂等金属制成的温度传感器。电压调整器根据输入信号的改变而改变输出电压的高低。加热器根据输入电压的高低而改变加热的强度。1.3研究方法计算机PLCA/D转换模块变送器热电阻/

17、热电偶加热器电压调整器图1.2 系统框图1、温度数据采集原理。用PLC的A/D扩展模块MAD01来进行，温度模块中，测量输出一个010V的温度线性电压,通过设置PLC的扩展A/D模块，把这个电压成数字量，程序周期地读取这些数字量，并将所读的这些数，与设定值进行比较。2、数据处理部分用欧姆龙公司生产的CPM2AH型的可编程控制器。主要负责数据处理和储存的工作。通过编制软件，对采集到的温度信号与设定值进行比较处理，对有关操作信号进行联机操作。在用PLC和被控对象构成一个控制系统时，通常以下面几个步骤进行：根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等），操

18、作方式（手动、自动、连续、单周期、单步等）。根据控制要求确定所需要的用户输入输出设备。选定PLC；确定PLC的点数；分配PLC的I/O点，设计I/O连接图。此外，系统用到的计数器、定时器等也要进行分配。进行PLC的程序设计。对于复杂的控制系统，需要绘制系统控制流程图，用以清楚地表明动作的顺序和条件，对于简单的控制系统，也可省略。要设计好梯形图，这是关键的一步。根据梯形图编制程序清单，用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序正确与否。检查程序是否能正确完成逻辑要求，是否能完成得很好。如果不合要求，对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。保存程序。1.4研究意义在现代工业生产中,

19、许多领域都需要对温度进行监控，有很多领域的温度可能较高或较低，人无法靠近或现场无需人力来监控，我们可以用远程监控，坐在办公室里就可以对现场进行监控。随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制，逐步具有了计算机控制系统的功能，在现代工业控制中， PLC可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统1213。并且，由PLC组成的控制系统可以方便的改写程序，以适应不同的生产需要，为此，在现阶段设计较为通用的温度控制系统具有重要意义，具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。2 PLC控制系统的硬件组成2.1欧姆龙CPM2AH功能简介CPM2AH系列是欧姆龙公司

20、的小型应用PLC，在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。2.1.1性能和功能CPM2A的性能CPM2A在一个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制，中断输入，脉冲输出，模拟量设定，和时钟功能等。CPM2A CPU单元又是一个独立单元，能处理广泛的机械控制应用，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品，完整的通信功能保证了与个人计算机、其它OMRON PC和OMRON可编程终端的通信。这些通信能力使用户能

21、设计一个经济的分布生产系统。下图2.1是CPM2A的结构示意图。图 2.1 CPM2A结构示意图(1) 基本功能CPU单元类型： CPM2A是 一台设有20，30，40，或60内装I/O端子的PC，有三种输出可用（继电器输出，漏型晶体管输出和源型晶体管输出）和2种电源可用（100/240 VAC或24VDC）。扩展I/O单元： 为使PC的I/O容量提高到最大的120点I/O，与CPU单元连接的扩展单元可多达3个。有三种扩展单元可用：20点I/O单元，8点输入单元，和8点输出单元。将3个20点I/O单元与60内装I/O端子的CPU单元连接就得到120点I/O的最大I/O容量。模拟量I/O单元：

22、为提供模拟量输入和输出可连接多达3个模拟量I/O单元。每个单元提供2点模拟量输入和1点模拟量输出，所以连接3个模拟量I/O单元就能得到最大的6点模拟量输入和3点模拟量输出。（将模拟量I/O点与PID()和PWM()指令结合就能完成时间-比例控制）。模拟量输入范围可以设置为010VDC，15VDC，或420mA；分辨率为1/256。（15VDC和420mA设定可以使用开路检测功能）。模拟量输出范围可以设置为010VDC，-1010VDC，或420mA；分辨率为1/256。CompoBus/S I/O链接单元：连接CompoBus/S I/O链接单元能使CPM2A成为CompoBus/S网络中的从

23、站设备 。 I/O链接单元设有8个输入位（内部）和8个输出位（内部）。CompoBus/S网络设有基于“PC +小型PC”配置的分布CPU控制。它是基于“PC +远程I/O”配置的早期分布I/O控制的改进型。分布CPU控制使装置模块化，所以设计可以标准化，可以提出特殊要求，在故障事件中可以容易地更换模块。图 2.2 CompoBus/S I/O链接示意图共同编程设： 同样编程设备，如编程器和支持软件可以用于C200H，C200HS，C200HX/HG/HE，CQM1，CPM1，CPM1A，CPM2C和SRM1 (-V2) PC，所以可以有效地使用现有的梯形图程序资源。(2) 内置电动机控制能力

24、（仅晶体管输出）同步脉冲控制： 同步脉冲控制为使外围装置的操作与主装置的同步提供了一个简单方法，输出脉冲频率可以被控制成输入脉冲频率的倍数，这就使外围装置（如供料传送机）的速度能与主装置的速度同步。下图2.3即为同步脉冲控制的示意图。图 2.3 同步脉冲控制示意图高速计数器和中断： CPM2A计有五个高速计数器输入。一个响应频率20kHz/5kHz的高速计数器输入，与四个响应频率为2kHz的高速计数器输入（在计数器方式下）。高速计数器可以用在四种输入方式中的任一种：微分相位方式(5 kHz)，脉冲+方向输入方式(20 kHz)，增/减脉冲方式(20 kHz)，或递增方式(20 kHz)。当计数

25、与一设置值匹配或下降在一规定范围内时，能触发中断。中断输入（计数器方式）可用递增计数器或递减计数器(2kHz)并在计数与目标值匹配时触发中断（执行中断程序）。（仅晶体管输出）脉冲输出的容易位置控制： 晶体管输出CPM2A PC具有两个能产生10Hz10kHz脉冲（单相脉冲）的输出： 在用作单相脉冲输出时，可以产生频率范围为10Hz10kHz的固定占空率的或频率范围为0.1999.9Hz的可变占空率（0100%占空率）的两种输出。 在用作脉冲+方向或增/减脉冲输出时，只能产生频率范围为10Hz10kHz的一种输出。(3) 机械控制用的高速输入能力高速中断输入功能： 有四个输入用于中断输入（与快速

26、响应输入和计数方式的中断输入共用），最小输入信号宽度与50s，响应时间为0.3ms。当一中断输入变为ON时，主程序停止而中断程序执行。快速响应输入功能： 有四个输入用于快速响应输入（与中断输入和计数方式的中断输入共用），能可靠地读出信号宽度短到5s的输入信号。稳定输入滤波器功能： 所有输入的输入时间常数都可以设置为1ms，2ms，3ms，5ms，10ms，20ms，40ms或80ms。信号抖动和外部噪声可以通过提高输入时间常数来降低。(4) 其它功能间隔计时器中断： 间隔计时器可以设置在0.5和319,968ms之间，并能设置为只产生一次中断（单次方式）或定时中断（预定中断方式）。模拟量设定：

27、 CPU单元有两个控制器能用于改变IR 250和IR 251中的模拟量设定(0200BCD)，这些控制器可用来方便地改变或微调机械设定，如传输带的暂停时间或传送率。日历/时钟： 内装时钟（精确度在1分钟/月之内）能从程序读出并示出当前的年，月，日，周日和时间。时钟可以从编程设备（如编程器）来设置或通过向上或向下滚动到最近的分钟来调整时间。长期计时器： TIML()是一个长期计时器，寄存设置值高达99,990秒（27小时，46分，30秒）。当与秒-小时转换指令(HMS()相结合时，长期计时器为控制装置的工艺过程提供了一个简易方法。模拟量PID控制： 模拟量I/O单元可以使用PID()指令来控制模

28、拟量I/O。(5) 完善的通信能力上位链接： 通过PC的RS-232C端口或外围端口可进行上位链接连接。在上位链接方式下连接的个人计算机或可编程终端可用于，如读/写PC的I/O存储器的数据或读/改变PC的操作方式的操作。下图2.4即为上位链接的示意图。图 2.4 上位链接示意图无协议通信： TXD(48)和RXD(47)指令可用无协议方式与标准串行设备交换数据。例如，从条形码阅读器接收数据或发送数据到串行打印机。串行设备可连接到RS-232C端口或外围端口。下图2.5即为两种无协议通信的示意。图 2.5 无协议通信示意图高速1：1 NT链接通信： 在1：1NT链接中，OMRON可编程终端(PT

29、)可以直接与CPM2A连接。PT必须连接至RS-232C端口，它不可连接到外围端口。下图2.6即为高速1：1NT链接通信的示意。图 2.6高速1：1NT链接通信示意图1:1 PC链接： 一台CPM2A可以直接与别的CPM2A，CQM1，CPM1，CPM1A，CPM2C，SRM1(-V2)，或C200HS或C200HX/HG/HE PC链接。1：1PC链接可以进行自动数据链接连接。PC必须通过RS-232C端口连接，它不可通过外围端口连接。下图2.7即为1：1PC链接的示意图。图 2.7 1：1 PC链接示意图2.1.2基本系统配置(1) 独立CPU单元下图2.8为几种不同I/O点数的独立CPU

30、单元PLC示意图。图2.8 独立CPU单元PLC示意图在这些PLC中不同型号的PLC的输出结构也有所不同，主要有继电器、漏型晶体管、源型晶体管三种方式。(2) CPU单元和扩展单元最多有3个扩展单元可通过扩展I/O连接电缆与扩展连接器相连（如果NT-AL001适配器与RS-232C端口相连，则由于CPU单元电压限定在直流5VDC，所以只能连接一个扩展单元）。有三种型号的扩展单元可用：扩展I/O单元、模拟量I/O单元、CompoBus/S I/O链接单元。下图2.9为CPU单元和扩展单元相连的示意图。图 2.9 PLC扩展链接示意图一个60点I/O的CPU单元连接3个扩展I/O单元可以组成一个有

31、120个I/O点（最大值）的PC。拥有6个模拟量输入和3个模拟量输出（最大值）的PC可连接3个模拟量I/O单元组成。（如果NT-AL001）适配器与CPU单元的RS-232C端口相连时，只能连接1个模拟量I/O单元。CompoBus/S I/O链接单元（从站单元）可与CPU单元相连。I/O数据（8点输入与8点输出）是在CPU单元与分配给CompoBus/S从站的区域之间传送。（与从站交换的I/O数据是内部数据；无外部输入或输出端）。另外，有两点需要注意：一是可以同时连接不同类型的扩展单元。例如，扩展I/O单元，模拟量I/O单元，CompoBus/S I/O链接单元可同时连接到CPU单元；二是当

32、一个NT-AL001适配器与RS-232C相连时，由于电源电压的限制只能有1个扩展单元与CPU单元连接。图2.10和图2.11分别表示了三种扩展I/O单元以及其他一些扩展单元。图 2.10 三种扩展I/O单元示意图图2.11 其他扩展单元示意图2.1.3结构与操作(1) CPU单元结构CPU单元中主要包括以下几个结构组成： I/O存储器程序在执行时读/写这存储器区域中的数据。部分I/O存储器含有反映PC输入输出状态的位。部分I/O存储器在电源上电时被清除，而其他部分被保留。 程序程序由用户编写，CPM2A循环执行该程序。程序可粗分为两部分：循环执行的“主程序”和只有当对应中断生成时才执行的“中

33、断程序”。 PC设置PC设置包括各种启动和操作参数。设置参数只能通过编程设备改变，不能通过程序来改变。有些参数只有当PC电源上电时才被访问，而其他参数则在上电后定期地被访问。对于那些只有当PC电源上电时才被访问的参数，必须在断电再重新上电后才能设定新参数。 通信开关通信开关确定外围端口RS-232C端口是按标准通信设定还是按PC设置中的通信设定操作。下图2.12即为CPU单元的内部结构。图 2.12 CPU单元内部结构示意图(2) 操作方式CPM2A CPU单元有以下三种操作方式： PROGRAM方式在编程方式下程序不会执行。该方式进行以下为程序执行作准备的操作：改写如PC设置内的那些初始/操

34、作参数；写入，传送和检查程序；用I/O位强制置位和强制复位来检查接线。 MONITOR方式程序在MONITOR方式下执行并通过编程设备能进行以下操作：在线编辑；监视操作期间的I/O存储器；强制置位/强制复位，改变设置值，在操作期间改变当前值。一般来说，MONITOR方式用于程序调试，检测操作和进行调整。 RUN方式在RUN方式下程序以正常速度执行。如在线编辑，I/O强制置位/强制复位，改变设置值/当前值等操作不能在RUN方式下进行，但可以进行I/O位状态监视。(3) 启动时的操作方式当电源上电时CPM2A的操作方式取决于PC设置的设定和编程器的方式开关的设定（若接上编程器）。表2.1为几种不同

35、情况下CPU的操作方式。表 2.1 CPU启动时操作方式表PC设置设定连接编程器未连接编程器字位设定DM6600081500启动方式由方式开关设定决定启动方式为RUN方式01电源中断前启动方式与操作方式相同02启动方式由0007位确定000700PROGRAM方式01MONITOR方式02RUN方式(4) 启动时PC的操作 初始化所需的时间启动初始化所需的时间取决于几个因素，如操作条件（包括电源电压，系统配置和环境温度）和程序内容。 断电工作最小电源电压：若电源电压低于额定值的85%以下，PC将停止工作，所有输出为OFF。瞬时断电：AC型电源不超过10ms，DC型电源不超过2ms的瞬时断电将不

36、会被检测出，而CPU单元会连续工作。AC型电源稍超过10ms，DC型电源稍超过2ms的断电可能会也可能不会被检测出。当断电被检测时，则CPU单元会停止工作而所有输出变为OFF。自动复位：当电源电压恢复到额定电压的85%以上时，工作将自动重新启动。(5) 循环操作与中断 基本CPU操作当电源一上电CPU就进行初始化处理。若初始化无错误，则重复（循环）进行监视处理，程 序执行，I/O刷新和通信端口服务。下图3.13为CPU的一般运行模式。图 2.13 基本CPU操作示意图循环时间能从编程设备中读出。AR 14存有循环时间的最大值而AR 15存有0.1ms的倍数的当前循环时间。循环时间视每次循环中执

37、行的处理会稍有不同，所以循环时间的计算值与实际值不一定一致。 程序在循环操作条件下执行下图2.14示出了CPM2A在程序正确地执行时的循环操作。在正常情况下，程序执行的结果在程序刚刚执行后（在I/O刷新时）就被传递到I/O存储器，但在程序执行时IORF(97)可用来刷新指定范围的I/O字。指定范围的I/O字在IORF(97)执行时会被刷新。图 2.14 CPU循环操作示意图循环时间是程序，I/O刷新，和通信端口服务三者所需时间之和。最小循环时间(19,999ms)可设置在PC设置(DM6619)内，当设置了一个最小循环时间(19,999ms)可设置在PC设置(DM6619)内，当设置了一个最小

38、循环时间后，在程序执行后CPU操作暂停，直到最小循环时间到为止。如果实际循环时间比在DM6619中设置的最小循环时间长，CPU就不会暂停。如果在PC设置(DM 6618)中设置了最大循环时间，而实际循环时间超过该设定，则会发生致命错误，且PC会停止操作。RS-232C端口服务和外围端口服务的缺省设定值都为循环时间的5%，但这些设定可在PC设置中改变(1%99%)。RS-232C端口和外围端口的设定分别在DM6616和DM6617中。 中断程序执行当主程序执行期间产生中断时，主程序立即中止执行而执行中断程序。下图2.15示出中断程序执行时CPM2A的循环工作。通常在程序执行后（在I/O刷新期间）

39、，中断程序执行结果就被传送到I/O存储器。但是在中断程序执行期间IORF(97)可用于刷新指定范围内的I/O字。当IORF(97)执行时，指定范围内的I/O字会被刷新。图 2.15 CPU中断操作示意图正常循环时间按执行中断程序所需要的时间延长。2.2 MAD01模拟量I/O单元图216 MAD01模拟量I/O单元 MAD01模拟量I/O单元如上图，各部分名次解释如下：模拟量I/O端联接模拟量I/O设备扩展I/O联接电缆用于与CPU单元或前一个扩展单元进行联接。电缆由单元提供，且不能从单元上拆下。扩展联接器与下一个扩展单元或扩展I/O单元进行连接。2.2.1使用模拟量I/O单元图217 模拟量

40、I/O的使用 图217显示了模拟量的使用过程，CPU单元以与其他扩展单元或扩展I/O单元相同的方式给模拟量I/O单元分配I/O端口，从分配给CPU单元或前一个扩展单元（或扩展I/O单元）的最后一个字的下一个字开始。当“m”是最后一个分配给CPU单元或前一个扩展单元（或扩展I/O单元）的输入字，“n”为其最后一个输出字时，其分配方式如下：图218模拟量I/O单元分配使用时必须为模拟量I/O单元设置范围代码，以用于转换数据。8个范围代码设置值代表了8种模拟量输入和模拟量输出的信号范围组合，如表22所示：表22模拟输入输出范围代码组合需要注意的是，范围代码最好放在程序段的开头，这样PLC在上电的第一

41、个循环就会写入范围代码，对程序的循环运行是有效的。2.3 串口通信串行通信端口（Serial Communication Fort）在系统控制的范畴中一直扮演着极其重要的角色。现代串行通信主要以RS-232和RS-485为代表，二者各有其应用领域，尤其是串行通信端口RS-232是计算机上的标准配置，本次远程控制也使用的是RS232串行通信端口。但是，工业生产环境通常会有噪声干扰传输回路，在用RS232作传输时经常会受到外界的电气干扰而使信号发生错误；此外RS232最大的传输距离在不另加缓冲器的情况下只有15m14。因此为了获得更大的传输距离RS485的通信方式应运而生。 信号电压输出端接收端图

42、2.19 RS232信号传输模式接地端1接地端2由上图2.19可知，RS232的信号标准是参考地线而来的，传输参考接地端1来传送数据；接收端则参考地端2来还原输出信号；在两个接地端同电位的情况下，传输端与接收端的信号会呈现出相同的结果。但如果有噪声进入到传输线路上，可能会产生干扰。干扰信号在地线和信号上均会产生影响，原始信号在加上干扰信号后依然传送到接收端；而地线部分的信号则被地电位抵消了1516。因此信号发生了扭曲，进而影响整个信号。RS485的传输方式则不会产生这种情况，其传输方式如图2.20所示：传输端串音接收端地电压图2.20 RS485信号传输方式RS-485的信号在传送出去之前会先

43、分解为正负两条线路，当达到接收端后，再将信号相减还原成原来的信号。如果将原来的信号标准为（DT），而被分解的信号分别标准为（D+）和（D-），则原始信号在传输端传送出去时的运算关系如下： （DT）=（D+）-（D-）同样的，接收端在接收到信号后，也按上式的关系将信号还原成原来的样子。如果此线路受到干扰，这时在两条传输线上的信号会分成为（D+）+NOISE和（D-）+NOISE，如果接收端接收到此信号，则它按一定的方式将其合成。合成的方程式如下： （DT）=（D+）+NOISE-（D-）+NOISE =（D+）-（D-）此方程与前一方程的结果是一样的，所以利用RS-485网络可以有效的防止噪音干

44、扰，也正因为这种特性，工业上比较适合使用这种串行传输方式，RS-485工作方式为半双工，当用于多站互连时可节省信号线，便于高速、远距离传送1718。3组态王软件简介在使用工控软件中，我们经常提到组态（Configuration）一词, 简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程19。与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个 “部件” 都很灵活，因为软部件都有内部属性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、性状、颜色等）。在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题20。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。组态软件是有专业性的,一种组态软件只能适合某种领域的应用。北京亚控公司的组态王软件就是专门