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1、送料小车控制系统的设计与实现前 言随着现代工设备的自动化越来越多工厂设备采用PLC.变频器.人机界面自动化器件来控制,因此自动化程度越来越高.电器控制技术是随着科学技术的不断发展.生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展.送料小车控制系统采用了PLC控制.从送料小车的工艺流程来看,其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统,因此,此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式.在程序设计上采用了模块化的设计方法,这样就省去了工作方式程序之间复杂的连锁关系,从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时,不会对其它工作方式的程序造成任何影响,使得程序的设计.修改和故障查找工作大为简化. 送料小车
2、控制系统的软件部分的公用程序.手动程序信号显示和故障报警程序采用经验法设计,自动程序采用顺序控制法设计.送料小车控制系统的说明书分为六章.第一章简述了控制系统在送料小车的中的作用与地位及其特点和适应场合.发展与现状;第二章简述了送料小车控制系统总提设计方案的论证;第三章详细讲述了送料小车控制系统硬件部分设计过程(包括电动机控制线路的设计和PLC控制系统硬件部分的设计过程);第四章详述论述了送料小车控制系统软件部分设计过程(包括梯形图程序总提方案的确定.公用程序设计.手动程序设计.自动程序的设计和信号显示和故障报警程序设计过程);第五章简述了程序的调试;第六章介绍了送料小车控制系统的使用说明.摘
3、要Abstract绪论控制系统在送料小车中的作用与地位控制系统的类型及其特点和适应场合 1.1.1 继电器控制系统 1.1.2 单机控制系统 1.1.3 可编程序控制器控制系统1.2 PLC控制系统的发展与现状 1.3 课题的背影意义与主要设计研究内容 第1章 送料小车控制方案的论证 2.1 控制对象的概述 2.1.1 控制对象的用途 2.1.4 送料小车的工作原理 2.2 对车控制系统的设计要求 2.2.1 对工作方式的设计要求 2.2.2 对控制系统保护的要求 2.2.3 对信号显示和故障报警要求 第3章 控制系统硬件设计 3.1 主电路设计 3.1.1电器元件的配置 3.1.2 电器元件
4、型号的选择 3.1.3 主电路电器原理图的设计 3.2 辅助电路的设计 3.2.1 电器元件的配置 3.2.2 电器元件型号的选择 3.3 控制电路的设计 3.3.1 PLC I/O元件配置 3.3.2 电器元件型号的选择 3.3.3 PLC型号的确定 3.3.4 PLC I/O元件分配表 第4章 控制系统软件设计 4.1 PLC梯形图总体结构图的确定 4.4.1 设计要求 4.4.4 自动程序的设计及其可行性分析第5章 送料小车控制系统的维护 结束语 致谢 参考文献 附录A送料小车控制系统电气元件明细表 附录B送料小车控制系统程序指令表 摘要本次设计介绍了FX2N PLC机的性能及特点。可编
5、程序控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电器控制简单易懂，维修方面等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控制器是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该控制系统，根据实际要求利用PLC的失时控制和顺序处理功能，完成系统控制。在本次论文中，给出了控制系统的主电路图及软件设计。关键词：可编程序控制器，存储器，计算机技术，
6、通信AbstactThis design introduced the gunction and merits of the FX2N PLCThis design introduced the gunction and merits of the FX2N PLC. Programmable controller short for PLC,Because PLC has outstanding function, also has perfect function competenee, plus flexibility better current use of computers Fo
7、rm electronic control equipment which core on microcomputer PLC control technology. Programmable controller is aspcial digital running electrican system. which design for industry circumstances. Because PLC has so many merits, now industry product mostly adopt PLC to bring about This control system,
8、based on the request of practice adopt the PLC s merits to finish the control of hardware main circuit diagram and software design.scheme of hardware main circuit diagram and software design .Keywords: Programmble controller, memory, computer technology, communication 第一章 绪 论1.1 控制系统在送料小车中的作用与地位在现代工
9、业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人生安全事故，这样将给企业造成重大损失。送料小车是基于PLC控制系统设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车运行，因此，送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。所以，对送料小车控制系统的设计要予以重视。1.2 控制系统的类型及其特点和适应场合1.2.1 继电器控制系统继电器问世以来人们就用导
10、线把各种继电器、定时器、计数器及其接点连接起来，然后按一定的逻辑关系控制各种生产机械，以此种方式构成的继电器控制系统即为传统的继电器控制装置。这种控制系统的特点是：价格便宜，性能价格比底。但因其体积庞大，故障率高，柔性差，不灵活，耗能，而且调试困难，可靠性差，寿命短，程序修改费时，因此它适用于控制逻辑较简单、所需继电器数量较少的程序固定的场合。1.2.2 单片机控制系统单片机直译为单片微型计算机，它将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路、中断、串行通信接口等主要计算机部分集成在一块大规模集成电路芯片上，组成微型计算机，简称为单片机。单片机具有集成度高、功能强、体
11、积小使用方便、价格低廉、设计安装接线工作量相对较少、适应性较强等特点，但因其对工作环境条件要求较高，抗干扰能力不强，因此它使用于工作环境较好的控制领域。如家用电器、机械制造、纺织、制糖、医疗仪器到军用应用。1.2.3 可编程序控制器系统1.2.3.1 可编程序控制器的特点20世纪60年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的自动控制设备PLC，由于PLC具有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。现在PLC作为用于工业生产过程控制的专用计算机，与商用、家用的微机不同，由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和连续性，使其在设计上有许多特点。（1） 可靠性高，抗
12、干扰能力强；（2） 接口模块功能强、品种多；（3） 硬件配套齐全，用户使用方便，实用性强；（4） 编程方法简单、直观；（5） 系统的设计/安装、维修方便；（6） 维修工作量小、维修方便；（7） 体积小、耗能底、重量轻。1.2.3.2 可编程序控制器的应用领域 在发达的工业国家可编程序控制器已经广泛应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要应用在以下几个方面：（1） 开关量逻辑控制（2） 运动控制（3） 闭环过程控制（4） 数据处理（5） 通信联网1.3 PLC控制系统的发展与现状 可编程序控制器的起源可以追溯到60年代，1969年美国DEC公司研制出第一台可编程序
13、控制器。70年代初出现了为处理器和微型计算机，微机技术被用到PLC不仅具有逻辑控制的功能，而且还增加了运算、数据传送和处理等功能，成为具有计算机功能的工业控制装置。80年代以后，工业过程控制得到了一个飞跃的发展，一方面现代控制理论从本质上解决了一般多变量系统的控制问题，包括线性系统、时变系统、非线性系统、微分积分系统等，从而大大促进了过程控制的发展；另一方面，过程控制的结构已从包括许多手动控制的分散局部控制站改变为具有高度自动化的集中运动控制中心，使得过程控制的概念有了很大的发展，它不仅包括数据采集与管理、基于过程控制，而且包括先进的管理系统、调度和优化等。专家系统、神经网络、模糊控制、过程监
14、督和在线诊断等理论已经大大地促进了过程控制的发展。自1976年以来，为处理器开始引入PLC领域，大大加强了PLC的作用，使PLC简单地代替继电器电路而发展为先进的控制装置。当今PLC具有采集与处理大量数据、完成数学运算与其它智能器件通信的能力，以及具有先进的人一机对手段，还大量应用于开关逻辑控制、闭环过程控制等领域。今年来由于现场总线理念的出现和相关标准的建立，以及产品的迅速发展，PLC成为现场总线的一个重要组成部分，进一步扩大了PLC的应用领域。随着工业现代化的发展，生产规模越来越大，劳动生产率及产品质量的要求在不断提高，为了适应各企业不同需要，在主流PLC往大型化、集成化、多功能化、网络化
15、发展的同时，还有很多分支在并列发展。PLC在大的系统中将和DCS控制系统相靠拢、溶合、共同向FCS发展；在小的系统中将逐步溶入到它所控制的对象中去，向更精细化发展。1.4 课题的背景意义与主要设计研究内容随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展,在工矿企业中，皮带运输机是常用的短途运输工具之一。有的在装配线上，有的在码头上，有的在仓库内，有的在矿山上。在煤矿和沙石场，更是重要设备。皮带机输送货物特点是，电动机带动皮带循环运转，货物置于皮带上随皮带走，运输路线基本上是固定的（因有些皮带机可以移动）。1.5 皮带运输机的工作情况皮带运输机是一种平移的连续运输机械。例如将煤、沙子、矿石
16、、粮食等不断地从一个地方运到另一个地方，去加工或存或由另外的运输机械运输。它不是长途运输设备，用于库房、料仓、矿山、流水生产线上。图是固定式送料控制运输示意图。由于皮带运输是不可逆的，也不需要调速，所以采用三相异步电动机拖动。 控制要求1、 初始状态：红灯L1灭，绿灯亮，表示允许汽车开进装料，料斗出料阀门K2关闭，电动机M1、M2、M3皆为OFF。按下启动按钮SB1，表示能够进入装车控制。2、 装车控制：（1）进料：如料斗中料不满（S1为OFF），5S后进料阀K1开启进料；当料满（S1为ON）时，终止进料。（2）装车：当汽车开到装车位置时，检测开关S2接通（S2为ON），红灯L1亮，绿灯L2灭
17、，同时启动电动机M3，2S后启动电动机M2再经2S，再经2S后启动电动机M1。再经2S后打开料斗（K2为ON）出料。当汽车装满后，开关S2断开（S2为OFF），料斗出料阀门K2关闭，2S后M1 停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同时绿灯L2亮，红灯L1灭，表示汽车可以开走。3、 停机控制：当按下按钮SB2时，整个系统终止运行。 关闭，2S后M1 停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同时绿灯L2亮，红灯L1灭，表示汽车可以开走。3、 停机控制：当按下按钮SB2时，整个系统终止运行。 第2章 送料小车控制方案的论证2.1控制对象的概述送料系统用三相异步
18、电动机拖动，但有时皮带很长，装载货物多而且重，一般交流异步电动机的起动转矩小，起动困难，在这种情况下，需用起动转矩大的双鼠笼异步电动机或用绕线式异步电动机。在高粉尘及易燃场合下使用的皮带机，电动机和开关设备应选用封闭式或防爆式电动机。对于单条皮带运输机，其控制很简单，比车床电路还要简单。但有时根据不同要求，往常需要若干条皮带联合使用，因而对控制顺序的安排有一定要求。今以三条皮带为例，提出控制要求。图8.36是三条皮带运输机的示意图。对于这三条皮带机的电气要求：（一）起动顺序为3号、2号、1号，这是为防止货物在皮带上堆积。（二）停车顺序为1号、2号、3号，以保证停车后皮带上不残存货物。（三）不论
19、2号或3号出故障，必须将1号停下，以免继续进料。最简单的控制线路是图8-37所示。从图中看到，电动机M2的控制接触器KM2的线圈和热继电器FR2的触头串联后，有一端接在接触器KM3的触头下端。同样，电动机M1也作相同安排，KM1线圈和FR1触头串联后接在KM2触头下端。这样联结后，可以保证M2或M3出故障以后，使电动机M1（送料皮带）停止，以免皮带上堆积货物。例如 M3由于过载而FR3动作，使KM3断电释放，接着KM2断电释放，之后KM1也断电，三台皮带机都停下来。但若M1过载，M1停下来，M2和M3就不会停下来，可以将皮带上残存货物运完。但这个电路对于起停顺序，不能满足皮带机的要求，因为起停
20、时间都相隔甚微。所以只能对起停要求不严的场合使用。为了避免停止后皮带还是有残留货物，可以在停机前就中止进料，当三条皮带上不再残存货物后在停止皮带机的运转。图8.38是用时间继电器组成的控制电路，在起停顺序上完全可以满足皮带机的要求。起停顺序为 M3、M2、M1，停止顺序为M1、M2、M3。为了两地控制，采用两套按钮。当按下起动按钮SB1或SB2，继电器KA通电吸合并自锁。KA将4个时间继电器KT1KT4通电吸合。其中KT1和KT2是通电延时，KT3和KT4是断电延时。所以，KT3和KT4的常开断电延时触头在通电后不延时闭合而是立刻闭合，给接触器KM2和KM3线圈通电创造条件。由于KA及KT4接
21、通，KM3通电吸合，电动机M3首先起动。过了一些时间，通电延时闭合继电器KT1的触头闭合，KM2通电吸合，电动机M2起动。再过一些时间，通电延时闭合触头KT2闭合，KM1通电吸合，M1起动。 过程如下：（1）、（2）、（3）表示起动顺序 KT2通电延时吸合KM1 吸合，M1起动（3） KT1通电延时吸合KT3通电不延时吸合 KM3 吸合,M2起动(2)按下SB1（SB2）KA吸 KT4通电不延时吸合 KM3吸 合,M3起 动(1)按下停止按钮SB3或SB4,继电器KA断电释放,四个时间继电器都断电,KT1和KT2断电不延时,立刻断开,KM1失电,电机M1停转,由于KM2自锁,所以只有等KT3断
22、电延时断开后,KM2断电,M2停转,最后KT4断开,KM3释放,M3停转。过程如下：（1）、（2）、（3）表示停车顺序 KT2断电不延时释放 KM1释放M1停 止（1）KT1断电不延时释放KM2释放， M2停止（2） KT3断电延时释放按下SB3（或SB KA 释放KT4断电延时释放 KM3释放， K M3停止（3）只要适当调节KT1KT4的延时时间，可以很好地满足需要。三台电动机都用熔断器和热继电器作保护，三台中任何一台出过载故障，将和按下停止按钮一样，按顺序停车。多皮带机拖动，特别是矿井中用的皮带机，其控制线路特别复杂，电路的联锁保护很多，而且应考虑下列环节：（1）警铃，沿皮带机经过的路径
23、上安装警铃，在系统开动之前，警铃要响23分钟，让有关人员作准备，无关人员离开，然后起动皮带机。（2）灯光信号，操作人员附近应设置系统各部分工作的灯光信号，让操作人员时刻知道系统的工作情况，以便在出现故障后采取有效措施。3.3.1 PLC I/O元件配置多年来,可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数学控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都一大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发
24、挥越来越大的作用。(1) 高可靠性(1) 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间的各输入端均采用R-C滤波器，其滤波器时间常数一般为10-20ms。(2) 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。(3) 采用的器件进行严格的筛选。(4) 对采用的器件进行严格的筛选。(5) 良好的自诊断功能，一旦电源或者他软、硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。(6) 大型PLC还可以采用由双CPU构成余系统或有三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。(2) 丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号，如:交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；
25、脉冲或电位；强电或弱电等，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如:按钮;行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外，为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块；为了组成工业局部网络它还有多种通讯联网的接口模块，等等。(3) 采用模块化结构为了适应各种工业控制需要除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。(4) 编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的
26、专业知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 （5）安装简单，维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。3.3.2电器型号的选择 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，使控制系统设计几建造的周期大为缩短，同时日常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而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合
27、。目前，PLC在国内外一广泛使用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：（1）开关量逻辑控制 取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，即可用于控制单台设备，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。（2）工业过程控制 在工业生产过程中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制
28、在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 （3）运动控制PLC可以用语圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机械人、电梯等场合。（4）数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（5）通信及联网PLC通信包括PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。但是，可编程控制
29、器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。3.3.3 PLC型号的确定 （1）小型PLC小型PLC的I/O点数一般在128点以下，具有体积小、结构紧凑，整个软件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O以及其它各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。 （2）中型PLC 中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般在2561024点之间。I/O的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷
30、新输出。他能联接各种特殊功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。图 （3）大型PLC大型PLCI/O点数一般在1024点以上。大型PLC的软、硬件功能极强，具有极强的自诊断功能；通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂管理自动化。大型PLC还可以才用三CPU构成表式系统，使机械的可靠性更高。 我国市场上流行的有如下几家PLC产品：（1）施耐德公司，包括早期天津仪器厂引进莫迪康公司的产品，目前有Quantum、Premium、Momentum等产品；（2）罗克韦尔公司（包括AB公司）PLC产品，目前有SLC、Micro Logix、Con
31、trol Logix等产品； （3）西门子公司的产品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品； （4）GE公司的产品； （5）日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品，其中使用较多的是三菱公司F1、FX2等系列产品。 3.3.4 PLC的结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如3.1所示。 编程器 中央处理单元 CPU输点输出点系统程序存储器系统程序存储器电源 （1）中央处理单元（CPU） 中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时
32、器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。（2）存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。（3）电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采用其它措施而将PLC直接接到交流电网上去。（4）输入输出元件（I/O模块）I/O模块是CPU与现场I/O装置或其它外部设备之间的连接部件。将外部输入信号变换成CPU能接受的信号，或将CPU的输出信号变换需要的控制信号去驱动控制对象（5）编程器编程器使用于用户程序的编制、编辑、调试检查和监视，还可以通过起键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。他通过
33、通讯端口与CPU联系，完成人机对话连接。（6）外部设备一般PLC都配有盒式录音机、打印机、EPROM写入器、高分辨率屏幕彩色图形监控系统等外部设备。3.2.2 PLC的工作原理 PLC采用了一种不同于一般计算机的运行方式即扫描方式。 （1）工作过程当PLC投入运行后，其工作过程一般分三个阶段。即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，如图3.2所示。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（1）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次读入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和
34、输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。（2）用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功
35、能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。（3）输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出所存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时才是PLC的真正输出。（4）扫描周期PLC的扫描周期包括自诊断、通
36、讯等，如图3.3所示。一个周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间之和。 3.3可编程控制器JH-120简介3.3.1概述JH120系列和JH120H系列可编程序控制器是适用于小型工业过程自动控制理想的控制装置。JH120系列PLC的主要特点是以8入4出构成单元模块，可嵌接出最大为108点（72入36出）的PLC，适用于交流127V/1A、直流30V/2A以下输出状态的控制场合。JH120H系列PLC的主要特点是由标准的12路输入模块及标准的8路输出模块构成，可嵌接出最大为120点（72入48出）的PLC，适用于交流240V/5A、直流24V/5A以下输出状态的控制场合
37、。3.3.2 系统结构JH120系列和JH120H系列PLC为嵌入式结构。模块于模块之间用堆垛接口联接，不需联接电缆。JH120系列的I/O模块以12点（8点输入/4点输出）为最小单元，从12点到108点可任意配置。JH120H系列的输入模块以12点为最小单元，输出单元以8点为最小单元，从20点到120点可任意配置。另可根据用户特殊点数要求，配装非标准系列PLC。如8点（只有输出）、28点（8入4出模块加两个8路输出模块等等）的PLC等。（但输入点数应少于72点、输出点数应少于48点。如超过上述点数，则可使用特殊功能模块。）基本构成如图1.1所示： K C I I I I K C I I I
38、O O D P O O O O P N N N U U U D U T T JH120系列PLC JH120H 系列PLC1.3 技术指标1.3.1 一般技术指标电源电压AC115/230V+10%-15%， 50Hz/60Hz电压波动范围AC95V-225V 电源可瞬间失效80ms 湿度（40-90）%RH，无凝露温度-5%+55C环境无腐蚀性气体、无导电粉尘和微粒耐压AC1500V， 1秒（电源-外部端子）绝缘阻抗200M耐振动16.7Hz,复振幅3mm,3方向各30分钟耐冲击GB9813标准，10G耐噪声GB/T13926，1KV，1us脉冲安全规范FCCA级 1.3.2 功能技术指标控
39、制方式 存储程序，循环扫描编辑语言 梯形图，语句表程序容量 1000步程序存储器 CMOS-RAM，锂电池失电保护，EEPROMI/O点数 12-120运算速度 12ms/1000步（平均）定时器32点：0.1-999s，24点：0.01-99.9s,8点计数器 30点：1-999，减计数辅助继电器 192点（其中64点断电保持）状态寄存器 40点（断电保持）特殊继电器 16点高速计数器1点：1-999999，加减计数，fmax2KHz自诊断程序检查（语法检查、电路检查）警戒监视（电源电压、锂电池电压）指令基本指令20条，步进指令2条，功能指令96条1.3.3 输入技术指标输入方式无源触点，光
40、电耦合方式输入电压机内电源DC 24V工作电流断- 通 最小DC 4mA通断 最大DC 1.5mA响应时间断 通、通 断：约10ms动作指示输入接通时，LED灯亮400-407响应时间 0-60ms软件设定1.3.4输出技术指标输出方式继电器输出，无漏电流单点电流5A/点（电阻负载H型）外负载电源AC 250V/DC30V响应时间断通，通断：约10ms动作指示继电器通电时，LED灯亮注：晶体管或可控硅输出型订货时说明1.3.5 特殊单元技术指标A/D转换单元0-5V输入，4路，8位分辨率D/A输出单元0-5V输出，2路，8位分辨率拨盘输入单元I12路双位BCD 拨盘（共24只BCD拨盘）拨盘输
41、入单元II32路双位BCD 拨盘（共64只BCD拨盘）测温单元4路热电阻ST-100，8位分辨率1.4 基本单元模块1.4.1 CPU模块 CPU模块功能说明如图1.211 CPU.E LED:软、硬件故障灯2 程序错误时此灯闪烁或硬件故障时常亮 2 RUN LED：运行信号灯3 PLC正常工作指示灯 3 STOP/RUN：程序停止/运行开关4 此开关拨至“STOP”时，程序停止运行，可进行编程等操作。 此开关拨至“RUM”时，程序开始运行，正常情况下，RUM LED应亮。5 4 编程接口 手持编程器通过此接口可实现对PLC编程、修改、监控等功能，电脑通过嘉华RS-232（232接口电路）与此
42、接口相连接，可实现对PLC编程、修改和监控等功能注意：对开关4操作后（即EEPROMRAM或RAMEEPROM），PLC必须断电后重新通电方可正确运行。1.4.2 I/O模块 JH120系统的标准输入/输出模块，为8点输入/4点输出。输入点/输出点定义号可通过调线进行选择。通常紧靠CPU模块安装的I/O模块输入点定义号固定为X400-X407。I/O模块输入/输出点定义号的跳线在出厂时已排好，如需更改可参考模块上的说明选择跳线。JH120H系统的标准输入模块为12点输入，标准输出模块为8点输出。输入及输出点定义号可通过模块上的跳线进行选择，紧靠CPU模块安装的输入模块输入点X400-407是固定的，另外4点输入定义号可通过跳线进行选择。输入模块和输出模块的输入/输出点定义号的跳线在出厂时已排好，如需更改可参考模块上的说明选择跳线。输入每点均有光电隔离、滤波等抗干扰措施，定义号为X400-407的8点输入滤波时间常数可在0-60ms之间由程序设定，其他输入定义号的滤波时间常数为10ms。JH120系统的标准输出模块的输出使用于交流127V/1A、直流30V/2A以下的负载。JH120H系统的标准
