我們畢業(yè)啦其實(shí)是答辯的標(biāo)題地方工控組態(tài)軟件及應(yīng)用9.1PLC概述第九章基于PLC的控制應(yīng)用9.2串口總線概述9.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)9.5本章小結(jié)9.1PLC概述PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可編程邏輯控制器，PLC是：數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，在工業(yè)環(huán)境中有廣泛應(yīng)用。PLC采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。“”

9.1PLC概述9.1PLC概述上位計(jì)算機(jī)運(yùn)行組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控功能，上位機(jī)和PLC通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，但最終還是由PLC控制設(shè)備運(yùn)行。上位機(jī)通過通信鏈接到PLC的相應(yīng)地址從而改變PLC程序數(shù)據(jù)狀態(tài)，上位機(jī)可以直觀的控制設(shè)備，可以代替按鈕手動(dòng)控制功能和儀表顯示功能。設(shè)備離開上位機(jī)仍可以運(yùn)行，但沒那么直觀及人性化，所以在工控現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)與PLC的聯(lián)合變得非常有必要?！啊?.1.1組態(tài)軟件與PLCPLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。PLC構(gòu)成如圖9-1。9.1PLC概述9.1.2PLC的構(gòu)成簡(jiǎn)介圖9-1

PLC構(gòu)成1、CPUCPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。2、存儲(chǔ)器PLC中有兩種存儲(chǔ)器，一種是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器:用以存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋功能子程序的調(diào)用管理程序，以及對(duì)應(yīng)定義（I/0、內(nèi)部繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器等存儲(chǔ)系統(tǒng)）參數(shù)等功能。

另一種是用戶存儲(chǔ)器:用以存放用戶程序即存放通過編程器輸入的用戶程序。PLC的用戶存儲(chǔ)器通常以字（16位/字）為單位來表示存儲(chǔ)容量。通常PLC產(chǎn)品資料中所指的存儲(chǔ)器形式或存儲(chǔ)方式及容量，是對(duì)用戶程序存儲(chǔ)器而言。9.1PLC概述9.1.2PLC的構(gòu)成簡(jiǎn)介3、I/0模塊I/0模塊是CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/0裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動(dòng)能力的I/0模塊和各種用途的I/0組件供用戶選用。I/0模塊將外界輸入信號(hào)變成CPU能接受的信號(hào)，或?qū)PU的輸出信號(hào)變成需要的控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象（包括開關(guān)量和模擬量）。4、外部編程設(shè)備

外部編程設(shè)備又稱為編程器，分為簡(jiǎn)易型和智能型兩類。前者只能連機(jī)編程，而后者既可連機(jī)編程又可脫機(jī)編程。同時(shí)前者輸入梯形圖的語言鍵符，后者可以直接輸入梯形圖。根據(jù)不同檔次的PLC產(chǎn)品選配相應(yīng)的編程器。編程器用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和監(jiān)視等。它通過通信端口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對(duì)話連接。編程器上有供編程用的各種功能鍵和顯示燈以及編程、監(jiān)控轉(zhuǎn)換開關(guān)。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已取代編程器的作用。5、電源PLC對(duì)電源并無特別要求，可使用一般工業(yè)電源。9.1PLC概述9.1.2PLC的構(gòu)成簡(jiǎn)介1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

工業(yè)生產(chǎn)一般對(duì)控制設(shè)備要求很高，應(yīng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力和很高的可靠性，能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作，平均故障間隔時(shí)間長，故障修復(fù)時(shí)間短。這是PLC控制優(yōu)于微機(jī)控制的一大特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)的故障通常有兩種：一種是偶發(fā)性故障，即由于惡劣環(huán)境（電磁干擾、超高溫、過電壓、欠電壓）引起的，這類故障只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)本應(yīng)隨之恢復(fù)正常。另一類是永久性故障，是由于元器件不可恢復(fù)的損壞引起的。PLC的可靠性、抗干擾能力都是很強(qiáng)悍的。2、編程簡(jiǎn)單，使用方便

PLC在這一點(diǎn)上優(yōu)于微機(jī)。目前大多數(shù)PLC采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”，即有傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又適合電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣和微機(jī)應(yīng)用水平，易于接受，進(jìn)一步簡(jiǎn)化編程。一般只要很短時(shí)間的訓(xùn)練即能學(xué)會(huì)使用。而微電腦控制系統(tǒng)則要求具有一定知識(shí)的人員操作。

9.1PLC概述9.1.3PLC的特點(diǎn)3、控制程序可變，具有很好的柔性

在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)線設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只要改變程序就可以滿足要求。所以PLC取代繼電器控制，而且具有繼電器所不具備的無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。4、功能完善

現(xiàn)代PLC具有數(shù)字和模擬量輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示功能。5、擴(kuò)充方便，組合靈活

PLC產(chǎn)品具有各種擴(kuò)充單元，可以方便地適應(yīng)不同工業(yè)控制需要的不同輸入輸出點(diǎn)及不同輸入輸出方式的系統(tǒng)。

9.1PLC概述9.1.3PLC的特點(diǎn)6、減少了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的工作量

由于PLC采用軟件編程來達(dá)到控制功能，而不同于繼電器控制采用接線來達(dá)到控制功能，同時(shí)PLC又能率先進(jìn)行模擬調(diào)試，并且操作化功能和監(jiān)視化功能很強(qiáng)，這樣就減少了許多工作量。

7、體積小、重量輕，是“機(jī)電一體化”特有的產(chǎn)品

由于PLC是工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)“機(jī)電一體化”較理想的控制設(shè)備。

9.1PLC概述9.1.3PLC的特點(diǎn)1、美國PLC產(chǎn)品（1）B（ALLEN-BRADLEY）公司：SLC500、PLC-5、PLC-3等（2）通用電氣（GE）公司：GE-1、GE-Ⅲ系列等（3）莫迪康（MODICON）公司：M84、M484等2、德國PLC產(chǎn)品西門子（SIEMENS）公司：S5、S7系列等3、日本PLC產(chǎn)品（1）三菱公司：A、FX、Q系列等（2）歐姆龍（OMRON）公司：P、CQM1、C200等組態(tài)王軟件提供以上品牌各系列PLC產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)，可通過配置方式快速與PLC建立可靠的通信連接。9.1PLC概述9.1.4知名的PLC品牌：PLC與計(jì)算機(jī)的連接3種方式。

（1）通過計(jì)算機(jī)串口，使用計(jì)算機(jī)的RS232C端口（或RS422端口）與PLC的編程口直接相連。（2）通過網(wǎng)絡(luò)，與其他站點(diǎn)的PLC進(jìn)行通信。（3）通過調(diào)制解調(diào)器，與遠(yuǎn)程的PLC進(jìn)行通信。為了方便讀者可靠快捷地搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，建立起組態(tài)王與PLC之間的通信，本章實(shí)例組態(tài)王軟件采用計(jì)算機(jī)串口方式與PLC通信。9.1PLC概述9.1.5計(jì)算機(jī)與PLC的連接方式RS232總線和RS422總線是目前比較常用的與PLC通信的方式，因兩者并無太大差別，本書中的實(shí)例采用RS422總線通信。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(Electronic

Industry

Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（recommended

standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。9.2串口總線概述1、接口連接器機(jī)械特性目前出現(xiàn)了DB—25和DB—9各種類型連接器，各個(gè)引腳的定義也有所同；但現(xiàn)在計(jì)算機(jī)只提供DB—9頭（分為公頭和母頭）。DB—9各針腳如圖9-2所示。9.2串口總線概述9.2.1RS-232串口通信標(biāo)準(zhǔn)9.2串口總線概述圖9-2

DB—9針腳DB—9各個(gè)引腳定義說明1腳（DCD）：數(shù)據(jù)載波輸出口；2腳（RXD）：接受數(shù)據(jù)；3腳（TXD）：發(fā)送數(shù)據(jù)；4腳（DTR）：數(shù)據(jù)終端設(shè)備準(zhǔn)備就緒；5腳（GND）：參考地；6腳（DSR）：數(shù)據(jù)通信設(shè)備準(zhǔn)備就緒；7腳（RST）：請(qǐng)求發(fā)送；8腳（CTS）：清除發(fā)送；9腳（RT）：振鈴指令RS—232C的每個(gè)引腳都有其作用，也有它的信號(hào)流動(dòng)方向。原來的RS—232C是設(shè)計(jì)用來連接調(diào)制解調(diào)器做傳輸之用，因此它的引腳意義通常也和調(diào)制解調(diào)器傳輸有關(guān)。全部的信號(hào)線分為三類，即數(shù)據(jù)線，地線和聯(lián)絡(luò)控制線。2、串口電氣特性

RS-232C對(duì)電器特性、邏輯電平和各種信號(hào)線的功能都作了規(guī)定。在TxD和RxD上：

邏輯1(MARK)＝-3V～-15V

邏輯0(SPACE)＝+3～＋15V。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：

信號(hào)有效（接通：ON，狀態(tài)：正電壓）＝+3V～+15V

信號(hào)無效（斷開：OFF，狀態(tài)：負(fù)電壓)＝-3V～-15V。以上規(guī)定說明了RS-323C標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邏輯電平的定義。對(duì)于數(shù)據(jù)（信息碼）：邏輯“1”（傳號(hào)）的電平低于-3V；邏輯“0”（空號(hào)）的電平高于+3V。對(duì)于控制信號(hào)：接通狀態(tài)（ON）即信號(hào)有效的電平高于+3V；斷開狀態(tài)(OFF)即信號(hào)無效的電平低于-3V。也就是當(dāng)傳輸電平的絕對(duì)值大于3V時(shí)，電路可以有效地檢查出來；實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證電平在±(3～15)V之間。

9.2串口總線概述RS-232C與TTL轉(zhuǎn)換：EIA-RS-232C是用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接，必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。實(shí)現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換，而MC1489、

SN75154可實(shí)現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換。

9.2串口總線概述RS—422由RS—232發(fā)展而來，它是為了彌補(bǔ)RS232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)而提出的，RS422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbps，傳輸距離延長到4000英尺（速度低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為了擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴的，所以在通信工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂。9.2串口總線概述9.2.2RS-422串口通信標(biāo)準(zhǔn)

1、RS-422平衡傳輸

RS-422與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。通常情況下，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2V~6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)地C，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的?！笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻態(tài)。9.2串口總線概述

2、RS-422電氣規(guī)定

由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必需的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mbps。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100Kbps速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。9.2串口總線概述

右鍵點(diǎn)擊計(jì)算中的“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，選擇“屬性”再點(diǎn)擊“設(shè)備管理器”彈出設(shè)備管理器對(duì)話框。雙擊該對(duì)話框中的“端口（COM和LPT）”顯示出已連接的串口為COM5，如圖9-3所示。9.2串口總線概述9.2.3計(jì)算機(jī)中的串行端口圖9-3端口的串口號(hào)圖9-3

端口的串口號(hào)再對(duì)其雙擊進(jìn)入串口屬性窗口，選擇“端口設(shè)置”即可對(duì)已連接的串口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖9-4所示。9.2串口總線概述圖9-4

端口設(shè)置

在進(jìn)行串口開發(fā)前一般要進(jìn)行串口通信調(diào)試，常使用串口通信調(diào)式助手程序進(jìn)行調(diào)試。其是一個(gè)適用于Windows平臺(tái)的串口監(jiān)視和串口調(diào)試程序，可在線設(shè)置各種通道速率，通信端口參數(shù)，也可設(shè)置自動(dòng)發(fā)送\手動(dòng)發(fā)送方式，可十六進(jìn)制顯示接收到數(shù)據(jù)等。9.2串口總線概述9.2.4串口通信調(diào)試

組態(tài)王中有專門的虛擬模擬串口，在定義設(shè)備時(shí)即可使用模擬串口，如圖9-5所示。9.2串口總線概述9.2.5組態(tài)王中虛擬串口的使用圖9-5

模擬串口使用

1、模擬量電壓輸入以PLC檢測(cè)模擬電壓變化（范圍：0~5V）；計(jì)算機(jī)接收PLC發(fā)送的電壓值，以數(shù)字，曲線方式顯示。2、模擬電壓輸出在計(jì)算機(jī)組態(tài)王中產(chǎn)生一個(gè)變化的數(shù)值（范圍：0~10），繪制數(shù)據(jù)變化曲線，在PLC輸出端也應(yīng)測(cè)得相應(yīng)的電壓值。3、數(shù)字量輸入利用按鈕來改變PLC某個(gè)輸入口的狀態(tài)（打開或關(guān)閉），在組態(tài)王中也應(yīng)讀取出此狀態(tài)（打開或關(guān)閉）。4、數(shù)字量輸出在組態(tài)王界面中指定輸出口的狀態(tài)（打開或關(guān)閉）應(yīng)與PLC對(duì)應(yīng)的輸出口一致，且在組態(tài)王界面中要可控制PLC對(duì)應(yīng)的輸出口。9.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明9.3.1設(shè)計(jì)任務(wù)三菱PLCFX系列可以通過自身的編程口和計(jì)算機(jī)通信，也可通過通信口和計(jì)算機(jī)通信。通過編程口，一臺(tái)計(jì)算機(jī)只能和一臺(tái)PLC通信。實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC中軟元件的間接訪問；通過通信口，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可與多臺(tái)PLC通信，并實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC中軟元件的直接訪問，但兩者通信協(xié)議不同。模擬電壓輸入：將模擬量輸入模塊FX2N—4AD與PLC相連。在模擬量輸入1通道V+與VI-之間輸入電壓0~10V。模擬電壓輸出：將模擬量輸出模塊FX2N—4DA與PLC相連。在PLC輸出口可以連接一個(gè)發(fā)光二極來表示電壓變化。數(shù)字量輸入：按鈕、行程開關(guān)等常用觸點(diǎn)接PLC輸入端點(diǎn)（X0、X1、···、X17與COM之間接開關(guān)）。數(shù)字量輸出：不需要連線，直接使用PLC提供的輸出信號(hào)指示燈，也可外接指示燈或繼電器等裝置來顯示開關(guān)輸出狀態(tài)。9.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明9.3.2硬件連接說明如果將三菱FXPLC與計(jì)算機(jī)相連，需要一根編程電纜。當(dāng)PLC使用RS232與計(jì)算機(jī)上位機(jī)相連時(shí)，其參數(shù)設(shè)置為：波特率：9600；數(shù)據(jù)位長度：7；停止位長度：1；奇偶校驗(yàn)位：偶校驗(yàn)。組態(tài)王定義設(shè)備時(shí)選擇：PLC\三菱\FX2N\編程口。組態(tài)王的設(shè)備地址與PLC的設(shè)置保持一致（0~15）。9.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明9.3.3組態(tài)王中的通信設(shè)置在進(jìn)行組態(tài)王程序調(diào)試時(shí)，可以使用仿真I/O設(shè)備，用來模擬實(shí)際設(shè)備向程序提供數(shù)據(jù)。以下是組態(tài)王中內(nèi)部寄存器：1、自動(dòng)加一寄存器INCREA：最大變化范圍是0~1000，寄存器變量的編號(hào)原則是在寄存器名后加數(shù)值，此數(shù)值表示變量從0開始遞增變化范圍。2、自動(dòng)減一寄存器DECREA：最大變化范圍是0~1000，寄存器變量的編號(hào)原則是在寄存器名后加數(shù)值，此數(shù)值表示變量從0開始遞減變化范圍。3、隨機(jī)寄存器RADOM：變量值是一個(gè)隨機(jī)值，此變量只能讀，無法寫入；寄存器變量的編號(hào)原則是在寄存器名后加數(shù)值，此數(shù)值表示變化最大值范圍。4、常量寄存器STATIC：是一個(gè)靜態(tài)變量，可保存用戶的數(shù)據(jù)，并且可以讀出。5、常量字符串寄存器STRINC：也是一個(gè)靜態(tài)變量，可保存用戶的字符，并且可以讀出。6、CommEr寄存器：可讀寫離散變量，用戶通過控制CommEr寄存器狀態(tài)來控制運(yùn)行系統(tǒng)與仿真PLC通信。9.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明9.3.4仿真PLC

1、功能概述：實(shí)現(xiàn)組態(tài)王對(duì)三菱PLCFX1N—4AD模擬量輸入模塊電壓的采集。2、硬件連接PLC硬件連接，如圖9-6所示。使用分壓電路（滑動(dòng)電阻器）將0~5V電壓接到模擬通道輸入1。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)9.4.1模擬量輸入工程實(shí)例圖9-6

PLC模擬電壓量輸入硬件連線圖

3、三菱FX1NPLC模擬量輸入梯形圖程序在三菱FX1NPLC中輸入如圖9-7所示梯形圖程序。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-7

PLC模擬量輸入梯形圖程序

4、在組態(tài)王中實(shí)現(xiàn)與三菱PLC模擬量輸入（1）串口設(shè)備連接及測(cè)試1）打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口連接及進(jìn)行端口參數(shù)設(shè)置，如圖9-8所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-8

設(shè)備管理器串口設(shè)置2）在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動(dòng)“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動(dòng)”---PLC---三菱---FX2---編程口，如圖9-9所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-9

選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“PLC”。單擊下一步選擇串口號(hào)，如“COM5”（與電腦設(shè)備管理器一致），再單擊下一步，安裝PLC指定地址“0”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時(shí)間為30秒，最長恢復(fù)時(shí)間為24小時(shí)。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。3）PLC通信測(cè)試。設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM5”，彈出設(shè)置串口窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖9-10所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-10

設(shè)置串口--COM5完成設(shè)置串口后，選擇已建立的PLC設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測(cè)試PLC”項(xiàng)，彈出“串口設(shè)備測(cè)試”，對(duì)照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測(cè)試”選項(xiàng)。如圖9-11所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-11

對(duì)照PLC通信參數(shù)

寄存器輸入“D100”，數(shù)據(jù)類型為“SHORT”，單擊添加—讀?。豢梢钥吹絇LC返回的數(shù)值。如圖9-12所示，這說明組態(tài)王已經(jīng)與三菱PLCFX1N—4AD模擬量輸入模塊通信成功。用萬用表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓約2.3V左右。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-12

PLC寄存器通信測(cè)試

（2）組態(tài)王工程畫面建立定義變量“PLC模擬量輸入”，變量屬性如圖9-13所示。注：變量讀寫屬性為“只讀”。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-13

定義“模擬量輸入”

定義變量“時(shí)間”，變量屬性如圖9-14所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-14

定義變量“時(shí)間”再定義一個(gè)內(nèi)存實(shí)型變量“電壓”，最小值為0，最大值為6。新建“PLC模擬量輸入”畫面，如圖9-15所示。在“模擬值輸入”和“模擬值輸出”處將“####”關(guān)聯(lián)到“電壓”變量。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-15

PLC模擬量輸入畫面在工具箱的“插入通用控件”列表中插入超級(jí)XY曲線，打開控件屬性，設(shè)置如圖9-16所示參數(shù)。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-16

超級(jí)XY曲線控件參數(shù)設(shè)置

（3）畫面命令寫入進(jìn)入畫面命令語言，選擇“存在時(shí)”選項(xiàng)卡，將“每3000毫秒”改為“每1000毫秒”，寫入如下程序：\\local\電壓=\\local\PLC模擬量輸入/200;Ctrl0.AddNewPoint(\\local\時(shí)間,\\local\電壓,0);（4）運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)試調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻器，可看到組態(tài)王畫面中的超級(jí)XY曲線變化，如圖9-17所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-17

運(yùn)行系統(tǒng)畫面

1、功能概述：實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與三菱PLCFX2N—4DA模擬量輸出模塊電壓采集。2、硬件連接PLC硬件連接，如圖9-18所示。在FX2N—4DA模擬通道1將輸出0~10V電壓。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)9.4.2模擬量輸出工程實(shí)例圖9-18

PLC模擬電壓量輸入硬件連線圖

3、三菱PLC數(shù)字量輸入梯形圖程序在三菱PLC中輸入如圖9-19所示梯形圖程序。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-19

PLC模擬量輸出梯形圖程序

4、在組態(tài)王中實(shí)現(xiàn)與三菱PLC模擬量輸出（1）串口設(shè)備連接及測(cè)試1）打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口連接及進(jìn)行端口參數(shù)設(shè)置，如圖9-20所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-20

設(shè)備管理器串口設(shè)置

2）在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動(dòng)“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動(dòng)”---PLC---三菱---FX2---編程口，如圖9-21所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-21

選擇串口設(shè)備單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“PLC”單擊下一步選擇串口號(hào)，如“COM5”（與電腦設(shè)備管理器一致）,再單擊下一步，安裝PLC指定地址“0”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時(shí)間為30秒，最長恢復(fù)時(shí)間為24小時(shí)。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。3）PLC通信測(cè)試設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM5”，彈出設(shè)置串口窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖9-22所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-22

設(shè)置串口—COM5完成設(shè)置串口后，選擇已建立的PLC設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測(cè)試PLC”項(xiàng)，彈出“串口設(shè)備測(cè)試”，對(duì)照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測(cè)試”選項(xiàng)。如圖9-23所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-23

通信參數(shù)設(shè)置寄存器寫“D123”，數(shù)據(jù)類型為“SHORT”，單擊添加；寄存器變量值為“600”，如圖9-24所示。用萬用表測(cè)量通道V+和VI—兩端，約得到3V左右電壓。表明組態(tài)王已經(jīng)與PLC2N—4DA通信成功。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-24

PLC寄存器通信測(cè)試

（2）組態(tài)王工程畫面建立定義變量“PLC模擬量輸出”，變量屬性如圖9-25所示。注：變量讀寫屬性為“只寫”。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-25

定義“PLC模擬量輸出”變量

定義變量“時(shí)間”，在“連接設(shè)備”處新建仿真設(shè)備“模擬PLC”，變量屬性如圖9-26所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-26

定義變量“時(shí)間”再定義一個(gè)內(nèi)存實(shí)型變量“電壓”，最小值為0，最大值為5。新建“PLC模擬量輸出”畫面，如圖9-27所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-27

組態(tài)王畫面在圖庫中選擇一個(gè)游標(biāo)插入在畫面中，將游標(biāo)關(guān)聯(lián)到“電壓”變量，雙擊游標(biāo)可設(shè)置其參數(shù)；游標(biāo)參數(shù)如圖9-28所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-28

游標(biāo)屬性定義

將“####”在模擬值輸出處與“電壓”變量相關(guān)聯(lián)。在畫面中插入超級(jí)XY曲線，打開控件屬性，設(shè)置如圖9-29所示參數(shù)。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-29

超級(jí)XY曲線控件參數(shù)設(shè)置

（3）畫面命令寫入進(jìn)入畫面命令語言，選擇運(yùn)行行時(shí)，寫入如下程序：\\local\PLC模擬量輸出=\\local\電壓*200;Ctrl0.AddNewPoint(\\local\時(shí)間,\\local\電壓,0);（4）運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)式調(diào)節(jié)組態(tài)王畫面中的游標(biāo)，可看到組態(tài)王畫面中的超級(jí)XY曲線變化及硬件上發(fā)光二極管的亮度變化。如圖9-30所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-30

運(yùn)行系統(tǒng)畫面

1、功能概述實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與三菱PLCFX--1N數(shù)字量輸入通信，當(dāng)PLC某個(gè)端口有輸入時(shí)，組態(tài)王界面顯示對(duì)應(yīng)的端口編號(hào)。2、三菱PLC數(shù)字量輸入梯形圖程序在三菱PLC中輸入如圖9-31所示梯形圖程序，這段程序用于設(shè)置PLC的通信參數(shù)：波特率為9600b/s，數(shù)據(jù)位為7位，停止位為1位，偶校驗(yàn)。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)9.4.3數(shù)字量輸入工程實(shí)例圖9-31

PLC通信參數(shù)設(shè)置程序

3、.在組態(tài)王中實(shí)現(xiàn)與三菱PLC數(shù)字量輸入（1）串口設(shè)備連接及測(cè)試1）打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口連接及進(jìn)行端口參數(shù)設(shè)置，如圖9-32所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-32

設(shè)備管理器串口設(shè)置

2）在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動(dòng)“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動(dòng)”---PLC---三菱---FX2---編程口，如圖9-33所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-33

選擇串口設(shè)備單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“PLC”單擊下一步選擇串口號(hào)，如“COM5”（與電腦設(shè)備管理器一致）再單擊下一步，安裝PLC指定地址“1”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時(shí)間為30秒，最長恢復(fù)時(shí)間為24小時(shí)。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。3）PLC通信測(cè)試設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM5”，彈出設(shè)置串口窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖9-34所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-34

設(shè)置串口—COM5

完成設(shè)置串口后，選擇已建立的PLC設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測(cè)試PLC”項(xiàng)，彈出“串口設(shè)備測(cè)試”，對(duì)照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測(cè)試”選項(xiàng)。如圖9-35所示9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-35

對(duì)照PLC通信參數(shù)寄存器寫“X1”，數(shù)據(jù)類型為“Bit”，單擊添加—讀??；寄存器變量值為“關(guān)閉”，如圖9-36所示。若將PLC硬件上輸入“X1”端與COM端連接，則顯示打開。表明組態(tài)王已經(jīng)與PLC通信成功。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-36

PLC寄存器通信測(cè)試

（2）組態(tài)王工程畫面建立定義變量“PLC輸入0”，變量屬性如圖9-37所示。同樣定義7個(gè)“PLC輸入1”~“PLC輸入7”，對(duì)應(yīng)寄存器為“X1”~“X7”，其他屬性相同。注：變量讀寫屬性為“只讀”。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-37

定義“PLC輸入0”

另外，設(shè)置一個(gè)內(nèi)存整數(shù)變量，命名為“數(shù)碼管填充”，初始值為0，最小值為0，最大值為8。新建如圖9-38所示畫面，選擇工具箱中的“圓角矩形”工具繪制數(shù)碼管。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-38

組態(tài)王畫面

數(shù)碼管填充連接設(shè)置，圖9-39所示。以數(shù)碼第一橫為例。雙擊第一橫彈出動(dòng)畫連接—選擇填充屬性，彈出填充屬性連接，單擊點(diǎn)擊“？”選擇“數(shù)碼填充”變量關(guān)聯(lián)。規(guī)定紅色為亮，藍(lán)色為滅；所以，數(shù)碼管顯示0,2,3,5,6,7時(shí)，數(shù)碼管第一橫應(yīng)為亮，即將其設(shè)置為紅色。反之?dāng)?shù)碼管顯示1,4時(shí)，數(shù)碼管第一橫應(yīng)為滅，即將其設(shè)置為藍(lán)色。另外，設(shè)置一個(gè)初始狀態(tài)值“8”，當(dāng)變量“數(shù)碼管填充”為8時(shí)，數(shù)碼管應(yīng)為不顯示狀態(tài)，即當(dāng)變量“數(shù)碼管填充”為8時(shí)，設(shè)置為藍(lán)色。數(shù)碼管其余橫豎填充屬性連接設(shè)置請(qǐng)參考第一橫。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-39

數(shù)碼管填充屬性連接

（3）在畫面命令語言中寫入程序在存在時(shí)：9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)\\local\數(shù)碼管填充=8;//使進(jìn)入運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，數(shù)碼管初始狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)。if(\\local\PLC輸入0==1)//當(dāng)PLC“X0”接通，數(shù)碼管顯示0.{\\local\數(shù)碼管填充=0;}if(\\local\PLC輸入1==1){\\local\數(shù)碼管填充=1;}if(\\local\PLC輸入2==1){\\local\數(shù)碼管填充=2;}if(\\local\PLC輸入3==1){\\local\數(shù)碼管填充=3;}if(\\local\PLC輸入4==1){\\local\數(shù)碼管填充=4;}if(\\local\PLC輸入5==1){\\local\數(shù)碼管填充=5;}if(\\local\PLC輸入6==1){\\local\數(shù)碼管填充=6;}

在運(yùn)行時(shí)：if(\\local\PLC輸入7==1){\\local\數(shù)碼管填充=7;}if(\\local\PLC輸入0==0&&\\local\PLC輸入1==0//當(dāng)PLC無輸入時(shí)，數(shù)碼管無顯示。&&\\local\PLC輸入2==0&&\\local\PLC輸入3==0&&\\local\PLC輸入4==0&&\\local\PLC輸入5==0&&\\local\PLC輸入6==0&&\\local\PLC輸入7==0){\\local\數(shù)碼管填充=8;}

（4）運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)試切換至運(yùn)行系統(tǒng)，連接PLC輸入端“X4”，數(shù)碼顯示如圖9-40所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-40

“X4”數(shù)碼顯示

1、功能概述實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與三菱PLCFX--1N數(shù)字量輸出通信。在組態(tài)王界面中可控制三菱PLCFX--1N輸出Y0至Y7的跑馬燈控制，實(shí)現(xiàn)開始，暫停，停止功能。另外，也可對(duì)Y0至Y7進(jìn)行手動(dòng)開關(guān)控制。2、三菱PLC數(shù)字量輸出梯形圖在三菱PLC中輸入如圖9-41所示梯形圖程序，這段程序用于設(shè)置PLC的通信參數(shù)：波特率為9600b/s，數(shù)據(jù)位為7位，停止位為1位，偶校驗(yàn)。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)9.4.4數(shù)字量輸出工程實(shí)例圖9-41

PLC通信參數(shù)設(shè)置程序

3、在組態(tài)王中實(shí)現(xiàn)與三菱PLC數(shù)字量輸入（1）串口設(shè)備連接及測(cè)試1）打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口連接及進(jìn)行端口參數(shù)設(shè)置，如圖9-42所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-42

設(shè)備管理器串口設(shè)置

2）在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動(dòng)“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動(dòng)”---PLC---三菱---FX2---編程口，如圖9-43所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-43

選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“PLC”；單擊下一步選擇串口號(hào)，如“COM5”（與電腦設(shè)備管理器一致）；再單擊下一步，安裝PLC指定地址“1”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時(shí)間為30秒，最長恢復(fù)時(shí)間為24小時(shí)。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。3）PLC通信測(cè)試設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM5”，彈出設(shè)置串口窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖9-44所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-44

設(shè)置串口—COM5完成設(shè)置串口后，選擇已建立的PLC設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測(cè)試PLC”項(xiàng)，彈出“串口設(shè)備測(cè)試”，對(duì)照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“測(cè)試設(shè)備”選項(xiàng)。如圖9-45所示。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-45

對(duì)照PLC通信參數(shù)寄存器寫“X1”，數(shù)據(jù)類型為“Bit”，單擊添加—讀?。患拇嫫髯兞恐禐椤瓣P(guān)閉”，如圖9-46所示。若將PLC硬件上輸入“X1”端與COM端連接，則顯示打開。表明組態(tài)王已經(jīng)與PLC通信成功。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-46

PLC寄存器通信測(cè)試（2）組態(tài)王工程畫面建立定義變量“PLC輸出0”，變量屬性如圖9-47所示。同樣定義7個(gè)“PLC輸出1”~“PLC輸出7”，對(duì)應(yīng)寄存器為“X1”~“X7”，其他屬性相同。注：變量讀寫屬性為“讀寫”9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-47

定義“PLC輸出0”

另外，設(shè)置一個(gè)內(nèi)存整數(shù)變量，命名為“a”，初始值為0，最小值為0，最大值為8。再設(shè)置三個(gè)內(nèi)存離散變量，分別命名為“開始”，“暫停”，“停止”，初始值均為“關(guān)”。新建如圖9-48所示畫面，打開圖庫—指示燈/開關(guān)；即可找到畫面中所需的燈及開關(guān)。繪制完畫面后將對(duì)應(yīng)的變量進(jìn)行關(guān)聯(lián)。9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)圖9-48

組態(tài)王畫面

（3）按鈕及畫面命令語言寫入9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)“開始”按鈕彈起時(shí)命令語言：\\local\開始=1;\\local\暫停=0;\\local\停止=0;“暫?！卑粹o彈起時(shí)命令語言：\\local\暫停=1;\\local\開始=0;\\local\停止=0;“停止”按鈕彈起時(shí)命令語言：\\local\停止=1;\\local\開始=0;\\local\暫停=0;\\local\PLC輸出0=0;\\local\PLC輸出1=0;\\local\PLC輸出2=0;\\local\PLC輸出3=0;\\local\PLC輸出4=0;\\local\PLC輸出5=0;\\local\PLC輸出6=0;\\local\PLC輸出7=0;\\local\a=0;

畫面命令語言：選擇“存在時(shí)”選項(xiàng)卡寫入：9.4數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計(jì)if(\\local\開始==1&&\\local\暫停==0&&\\local\停止==0){\\local\a=\\local\a+1;}if(\\local\a==0){\\local\PLC輸出0=0;\\local\PLC輸出1=0;\\local\PLC輸出2=0;\\local\PLC輸出3=0;\\local\PLC輸出4=0;\\local\PLC輸出5=0;\\local\PLC輸出6=0;\\local\PLC輸出7=0;}if(\\local\a==1){\\local\PLC輸出0=1;\\local\PLC輸出1=0;\\local\PLC輸出2=0;\\local\PLC輸出3=0;\\local\PLC輸出4=0;\\local\PLC輸出5=0;\\local\PLC輸出6=0;\\local\PLC輸出7=0;}if(\\local\a==2){\\local\PLC輸出0=0;\\local\PLC輸出1=1;\\local\PLC輸出2=0;\\local\PLC輸出3=0;\\local\PLC輸出4=0;\\local\PLC輸出5=0;\\local\PLC輸出6=0;\\local\PLC輸出7=0;}if(\\local\a==3){\\local\PLC輸出0=0;\\local\PLC輸出1=0;\\local\PLC輸出2=1;\\local\PLC輸出3=0;\\local\PLC輸出4=0;\\local\PLC輸出5=0;\\local\PLC輸出6=0;\\local\PLC輸出7=0;}if(\\local\a==4){\\local\PLC輸出0=0;\\local\PL