1 可靠性高,抗干扰能力强
可靠性是电气设备的关键性能。 在 PLC 的设计和制造过程中, 由于采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺来制造内部电路,PLC 具有先进的抗干扰能力,使用 PLC 的平均无故障时间通常在 20000 小时以上,这是一般的其他电气设备做不到的。
2、配套齐全,功能完善,适用性强
虽然 PLC 的种类繁多, 但由于其产品的系列化和模块化,且软件包齐全, 用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。除了逻辑处理功能外,现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力,可用于各种控制领域。 近年来 PLC 的功能单元大量涌现,使PLC 的应用扩展到了位置控制、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更加容易。
3、编程语言易学易用
PLC 一般采用易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业控制的简单指令编写程序,易于为工程技术人员所接受。 梯形图语言的图形符号和表达方式与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打开了方便之门。
4、维护工作量小,维修方便
PLC 用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备的外部接线。 同时具有很强的自我诊断能力, 能随时查出自身的故障,并显示给技术人员,使技术人员能迅速检查、判断故障的原因。如果是PLC 自身的原因,在维修时只需更换插入式模块及其它易损坏的部件即可,既方便又减少了影响生产的时间,使维护也变得容易起来。
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。
1 引言
智能楼宇工程中的中央空调、电梯、通风、给排水、照明、火灾报警等个子系统的互联方案中,采用modbus tcp协议的串行通信方式,全面兼容modbus工业标准,数据传输可靠,响应速度快,扩展灵活,通过互联网实现各子系统与中央管理系统的通信。modbus tcp协议是在tcp/ip标准中,应用层采用工业领域事实标准modbus。modbus使用tcp/ip应用层的502端口,这是经过国际公认的。该串行总线方式支持各种介质的rs-232、rs-422、rs-485接口。
2 modbus tcp串行通信分析与实现
某智能楼宇中各子系统主要采用plc作为主控模块,网络互联采用modbus tcp网络通信模式,中央管理系统与该网络的互联是亟待解决的问题,plc将智能楼宇中各子系统的相关状态和参数信息保存于它的寄存器中,中央管理系统需要读取plc中一些保持寄存器的数值,以此来进行智能楼宇的全面监控与管理。modbus tcp协议提供了相应指令来进行保持寄存器的读取。
一次modbus tcp读取保持寄存器的通信分析(省略了ip/tcp头):从左向右分析该数据报文:00 03为此次通信编号,一般每次通信之后将被要求加1以区别不同的通信数据报文;00 00表示协议标识符,00 00为modbus协议;00 06为数据长度,用来指示接下来数据的长度,单位字节;03为设备地址,用以标识连接在串行线或者网络上的远程服务端的地址。以上七个字节也被称为modbus报文头。03为功能码,此时代码03为读取保持寄存器数据。00 00 00 01为功能码的参数,指示将被读取的保持寄存器的地址与长度。从左向右分析该数据报文:00 03为此次通信编号,应答报文要求与先前对应的请求保持一致;00 00为协议标识符,00 00表示modbus协议;00 05为数据长度,用来指示接下来数据的长度,单位字节;03为设备地址,应答报文要求与先前对应的请求保持一致。以上七个字节同样为modbus报文头。03为功能码,正常情况下应答报文要求与先前对应的请求保持一致,如果出错则返回80h+先前的功能码。02为功能码的个参数,指示接下来数据的字节长度;00 17为被读取的保持寄存器中的数据值,即要求被读取的地址为00 00的保持寄存器中的数值为0017h。
2.3 程序测试
首先在ip中填上需要被连接的服务端ip地址,然后点击connect进行连接。连接成功后,在offset中填写需要读取的保持寄存器的开始地址,在length中填写需要读取的保持寄存器的长度。后点击trigger读取一次上述保持寄存器,同时将在sent和received中显示发送及收到的数据报文(hex),并且在data monitor中显示对这些报文的解释。
3 结束语
本文对modbus tcp协议以及modbus tcp串行通信在智能楼宇工程中的应用作了简单介绍,重点分析研究了modbus tcp读取plc的保持寄存器数据的过程,并提出实现modbus tcp协议通信的解决方案,进行编程以及调试,成功实现了预期的功能。
引言
在各类数字和计算机系统中,都离不开多谐振荡器,虽然市场上有许许多多种多谐振荡器,但功能却各不相同。本文以日本三菱公司型号为FX2-24MR的可编程控制器为例进行程序设计,并仿真验证,设计了一款用可编程控制器构成的多谐振荡器。与普通振荡器相比,本设计有以下几方面优势:
a.构成简单,具有通用性。改变程序和接线又可作其它用途;
b.程序编写简单,易于理解和掌握;
c.通过软件改变参数就可很方便地获得想要的频率和占空比。
1 设计
首先我们以一个具体工作任务为目标,看看整个多谐振荡器的设计全过程。该具体工作任务为设计一个频率为f=0.4Hz,占空比q=40%的多谐振荡器。
我们采用状态转移图SFC来实施这一工作任务。
(1)通过工作任务计算波形的周期T以及波形的高电平持续时间t1、低电平持续时间t2。周期按计算公式T=1/f=1/0.4=2.5s完成,t1和t2按占空比公式q=t1/(t1+t2)和t1+t2=T完成。将T=2.5s和q=40%代入到以上两个公式中,求解这个二元一次方程组,得到t1=1s,t2= 1.5s。
现在我们的工作任务变为要获得一个方波,它的高电平持续时间为1s,低电平持续时间为1.5S。
(2)采用状态转移图SFC时,起始状态元件选择S0,中间状态元件选择S20。高电平持续时间继电器采用T0,低电平持续时间继电器采用T1,它们的时间参数根据规则分别设置为K10和K15。据此我们可以画出状态转移图SFC,
将状态转移图SFC变为可以实施的梯形图软件后,我们就可以将它写入到计算机里面去了。
3 可编程控制器多谐振荡器实施的接线图
可编程控制器多谐振荡器的实施终要反映到三菱 FX2-24MR型可编程控制器的输入/输出接线上,可编程控制器多谐振荡器实施的接线图。SB1为启动按钮,SB2为停止按钮,24V直流电源为可编程控制器外加的直流电源。
4 运行观察
根据所设计的可编程控制器多谐振荡器梯形图,采用型号为FX2-24MR的可编程控制器,把可编程控制器方式开关置于运行“SHOP”档,通过计算机及数据线把程序写入到可编程控制器中,再把可编程控制器方式开关置于运行“RUN”档,合上X0,我们会看到与Y0联接的指示灯亮1s后熄灭,紧接着与Y1连接的指示灯亮1.5s后再熄灭,以后交替循环进行,按X1可结束工作任务,从而达到工作任务所设计的要求。实际运用时,将指示灯更换成负载就可以正常工作了,Y0输出频率为f、占空比为q的方波,Y1输出频率为f、占空比为(1-q)的方波。
5 扩展小结
当我们需要任意频率f、任意占空比q的方波,我们只需改变图2和图3软件中的时间继电器T0、T1的参数就可以实现。
T0时间继电器中的参数K就选择计算出来的t1×10,T1时间继电器中的参数K就选择计算出来的t2×10,修改好这二个参数后再按前面所叙述的方法将程序写入到可编程控制器中运行,我们所要求的结果就可以实现了。
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