交通信號燈PLC（三菱PLC FXON-40MT）畢業(yè)設計說明書

PAGEPAGEPAGE2前言畢業(yè)設計是學生在大學學習的最后一個教學環(huán)節(jié)，是在教師指導下，學生綜合運用所學理論知識來分析和解決具有一定復雜程度的實際問題的一個實踐過程;是提高學生觀察事物,獲取信息,理解和表述事物能力及分析,解決實際問題能力的重要教學環(huán)節(jié);是培養(yǎng)學生技術經(jīng)濟分析能力,獨立工作能力,與人合作能力,創(chuàng)新能力及養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的工作作風和提高工程實踐能力的重要途徑;是學生走向社會之前對其本身綜合素質(zhì)與能力的全面檢驗,也是全面衡量學校教育教學質(zhì)量的一個重要依據(jù)。在進行畢業(yè)設計過程中，每個學生要全面地運用、鞏固和深化所學理論知識，獨立的完成調(diào)查研究，查閱并收集有關的參考文獻和資料；獨立地進行設計方案的選定，進行各種設計和計算，創(chuàng)造性的完成畢業(yè)設計規(guī)定的全部任務。還要求每個學生都要認真地、嚴肅地對待設計課題，要有科學的敢于創(chuàng)新，要善于獨立思考，發(fā)揮主觀能動性，反對粗心大意，草率從事和不負責任的態(tài)度：在畢業(yè)設計過程中，注意學習和吸收國內(nèi)外的先進技術和前人的經(jīng)驗，研究成果，但不要一成不變的照抄照搬，要大膽的提出創(chuàng)造性的設計方案，要認真貫徹國家和有關部門的標準和規(guī)定；設計中遇到自己解決不了的問題要主動向指導教師提問，共同探討解決方法；并能對自己做出的全部技術決定及取得的結果負責。因此,畢業(yè)設計質(zhì)量如何,在很大程度上客觀，全面地反映了畢業(yè)生的能力和素質(zhì),反映了學校教育教學工作的質(zhì)量和水平。目錄摘要 1Abstract 2第一章 設計系統(tǒng)任務分析及選型 3第一節(jié) 系統(tǒng)任務分析 3第二節(jié)幾種常見的控制系統(tǒng) 11第三節(jié)控制系統(tǒng)確定 13第二章FXon—40MT的基本結構及工作原理 15第一節(jié)FXon—40MT的基本結構 15第二節(jié)FXon—40MT的基本工作原理 16第三節(jié)FXon—40MT的性能指標 17第三章FXon—40MT可編程控制器指令及編程 19第一節(jié)PLC常用編程語言 19第二節(jié)FXon—40MT的基本指令 21第三節(jié)FXon—40MT的內(nèi)部繼電器編號及功能 23第四章PLC交通燈自動控制系統(tǒng) 25第一節(jié)控制要求 25第二節(jié)交通燈控制系統(tǒng)硬件框圖 26第三節(jié)現(xiàn)場信號與PLC地址對照表 26第四節(jié)輸入輸出接線圖 27第五節(jié)梯形圖及其工作過程 27第六節(jié)系統(tǒng)編程 32第五章PLC自動控制系統(tǒng)調(diào)試運行 37第六章PLC自動控制系統(tǒng)的總結與展望 38結論 41參考文獻 42致謝 43XX學院畢業(yè)設計說明書摘要PLC可編程序控制器是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。由于PLC具有對使用環(huán)境適應性強的特性，同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便地實現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將PLC應用于交通燈系統(tǒng)中。同時有些還引入F940觸摸屏模擬十字路口紅綠燈閃亮及車輛通行，十分形象地顯示出了PLC在交通燈系統(tǒng)中的實際應用。關鍵詞：PLC交通燈自動控制AbstractThePLCprogrammablecontrolleristakethemicroprocessorasafoundation，synthesizedonenewindustrycontroldevicewhichthecomputertechnology,theautomaticcontroltechnologyandthecommunicationtechnologicaldevelopmentcomes。Ithasthestructuresimply,theprogrammingconvenient,thereliablehighermerit,haswidelyusedinthecommercialrunandinthepositionautomaticcontrol。BecausePLChastousestheadaptabilitytoenvironmentstrongcharacteristic,simultaneouslyitsinternaltimerresourcesareextremelyrich,may“theevolutiontype”thesignallightcarryontheaccuracycontroltothepresentuniversaluse,mayrealizeconvenientlyspeciallytothemulti-roadforkcontrol.ThereforethepresentmoreandmoremanyappliesPLCinthetrafficlightsystem.SimultaneouslysomealsointroducestheF940touchingscreensimulationintersectiontrafficlighttoglistenandthevehiclespassesthrough,tenfractalelephantsdemonstratedPLCinthetrafficlightsystempracticalapplication。Keyword:PLCtrafficlightautomaticcontrolXX學院畢業(yè)設計說明書45-設計系統(tǒng)任務分析及選型系統(tǒng)任務分析1．分析工藝要求，首先對被控制對象的工藝過程，工作特點，環(huán)境條件，用戶要求及其他相關情況，進行仔細的全面的分析，然后繪制供設計時用的必要圖表。應按圖1.1流程框圖所指示的步驟進行PLC控制系統(tǒng)設計。確定控制對象及控制范圍確定控制對象及控制范圍PLC機型的選擇分配I/O點硬件設計軟件設計總裝統(tǒng)調(diào)調(diào)整硬件修改軟件是否符合程序固化系統(tǒng)投入使用2．控制方案選定，在分析被控制對象及其控制要求的基礎上，根據(jù)PLC的技術特點，在與繼電接觸控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)及電子控制系統(tǒng)等進行綜合比較后，優(yōu)選控制方案。合理選擇PLC，對于提高PLC在控制系統(tǒng)中的應用有著重要作用。下面就PLC的機型、I/O、存儲器類型及容量和編程器、外部設備幾個方面來說明選擇PLC應該考慮的因素。PLC的結構和工作方式與通用計算機并不完全一樣，因此，用PLC設計自動控制系統(tǒng)與危急控制系統(tǒng)開發(fā)過程業(yè)不完全相同，需要根據(jù)PLC的特點進行系統(tǒng)設計。因此，在最大限度地滿足機械電氣設備或生產(chǎn)過程的控制要求，力求使所設計地控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、安全、可靠，并考慮容量選擇適當留有余地的設計原則下。一、可編程控制器型號的選擇PLC機型選擇的基本原則是：在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比最優(yōu)的機型。通常做法是：1.性能于任務相適應。對于開關量控制的應用系統(tǒng)，當對控制速度要求不高時，可選用小型控制系統(tǒng)就能滿足要求；對于以開關量為主，帶有部分模擬量控制的應用系統(tǒng)，如工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應選用帶有A/D轉換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉換的模擬量輸出模塊、且運算功能較強的小型控制系統(tǒng)。配接相應的傳感器及變送器和驅動裝置。對于安裝尺寸受到限制的設計需要超小安裝面積時，應選用超小型控制系統(tǒng)；對于比較復雜，控制系統(tǒng)功能要求較高的，如PID調(diào)節(jié)，閉環(huán)調(diào)節(jié)，通信網(wǎng)等，可選用中大型控制系統(tǒng)，當系統(tǒng)的各個部分分布在不同低于時，應根據(jù)各部分的要求來選擇控制系統(tǒng)，以組成一個分布式的控制系統(tǒng)。2.PLC的響應時間應滿足實時控制的要求。系統(tǒng)響應時間是指輸入信號產(chǎn)生時刻與由此而使輸出信號狀態(tài)發(fā)生變化時刻的時間間隔。PLC工作時，從輸入信號到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸出量的變化，一般要在1～2掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般的工業(yè)控制時允許的，但滯后時間不宜過長。3.PLC結構應合理，機型盡量統(tǒng)一。PLC的結構分為整體式和模塊式兩種。整體式結構是把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小。模塊式PLC的功能擴展，I/O點數(shù)的增減，輸入與輸出點數(shù)的比例，都比整體式的靈活，維修更換模塊、判斷與處理故障快速方便，適于工藝過程變化較多，控制要求復雜的系統(tǒng)。總之，在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好的場合，建議選用整體式結構的PLC；其他情況則最好選用模塊式結構的PLC；對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉換、D/A轉換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機就能滿足要求；而在控制比較復雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復雜程度來選用中檔或高檔機（其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等）。如表1.1所示。序號應用對象功能要求應用場合1替代繼電器繼電器觸電輸入/輸出、邏輯線圈、定時器、計數(shù)器替代傳統(tǒng)使用的繼電器，完成條件控制和時序控制功能2數(shù)學運算四則數(shù)學運算、開方、對數(shù)函數(shù)計算、雙倍精度的數(shù)學計算設定值控制、流量計算；PID調(diào)節(jié)、定時控制和工程量計算3數(shù)據(jù)傳送寄存器和數(shù)據(jù)表的相互傳送數(shù)據(jù)庫的生成、信息管理、BTA－(批量)控制、診斷和材料處理4矩陣功能邏輯與、邏輯或、異或、比較、置位(位修改)、移位和變反這些功能通常按位操作，一般用于設備診斷、狀態(tài)監(jiān)控、分類和報警處理5高級功能表于塊間的傳送，校驗、雙倍精度驗算、對數(shù)和反對數(shù)、平方根、PLD調(diào)節(jié)通信速度和方式、與上位計算機的聯(lián)網(wǎng)功能、調(diào)制解調(diào)器6診斷功能分為內(nèi)診斷和外診斷。內(nèi)診斷是PLC內(nèi)部各部件性能和功能的診斷，外診斷是中央處理機和I/O模塊信息交流的診斷——7串行接口(RS-232C)一般中型以上的PLC都提供一個或一個以上串行標準(RS-232C)以便連接打印機、上位計算機、CRT或另一臺PLC——8通信功能現(xiàn)在的PLC能支持多種通信協(xié)議比如現(xiàn)在的以太網(wǎng)對通信又要求的特殊用戶表1.1PLC的功能及應用場合二、可編程控制器I/O的選擇PLC在20世紀90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數(shù)分，可分為微型PLC（32I/O）、小型PLC（256I/O）、中型PLC（1024I/O）、大型PLC（4.69I/O）、巨型PLC（8195I/O）五種。通過I/O接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制信息對被控對象進行控制。同時通過I/O接口模塊將控制器的處理結果送給被控設備或工業(yè)生產(chǎn)過程，從而驅動各種執(zhí)行機構來實現(xiàn)控制。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設備的控制信號都需經(jīng)過一定距離，為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實際需要，一般情況下，PLC與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實現(xiàn)的。PLC有許多I/O接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據(jù)它們的特點進行選擇。三、I/O點數(shù)的估算由電磁閥的動作原理可知，一個單線圈電磁閥用PLC控制時需要2個輸出及1個輸入;一個雙線圈電磁閥需要3個輸出及2個輸入；一個比例式電磁閥需要3個輸出及5個輸入；一個按鈕需要1個輸出；一個光電開關要占用1個或2個輸入點；一個信號燈占用1個輸出點；而波段開關由幾個波段就占用幾個輸入點；一般情況，各種位置開關都要占用2個輸入點。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定所需要的I/O點數(shù)時，應再增加10%～20%的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數(shù)也應有所不同。四、開關量I/O模塊的選擇開關量I/O接口可從傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V，直流輸入/輸出信號為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。此外，大多數(shù)輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控制邏輯部分之間都設有可選的隔離電路。在評估離散輸出時，應考慮熔絲、瞬時浪涌保護和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開始時花費較多，但可能比在外部安裝熔絲耗資要少。（一）開關量輸入模塊開關量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場輸入設備的開關信號，將信號轉換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號，并實現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：1.輸入信號的類型及電壓等級開關量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流／直流輸入三種類型。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短，還可以直接與接近開關、光電開關等電子輸入設備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。開關量輸入模塊的輸入信號的點數(shù)有：8點、12點、16點、24點、32點、40點、60點等。開關量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于傳輸距離較近場合，如5Ｖ輸入模塊最遠不得超過１０米。距離較遠的應選用輸入電壓等級較高的模塊。2.輸入接線方式開關量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式：匯點式輸入和分組式輸入。匯點式的開關量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端（COM）；而分組式的開關量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點式的。3.注意同時接通的輸入點數(shù)量對于選用高密度的輸入模塊(如32點、48點等)，應考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要超過輸入點數(shù)的60％。4.輸入門檻電平為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也越遠，具體可參閱PLC說明書。（二）開關量輸出模塊的選擇開關量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號轉換成驅動外部輸出設備的開關信號，并實現(xiàn)PLC內(nèi)外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：1.輸出方式開關量輸出模塊有繼電器輸出、雙相可控硅和晶體管輸出三種方式。繼電器輸出的價格便宜，既可以用于驅動交流負載，又可用于直流負載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導通壓降小，同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，但其屬于有觸點元件，動作速度較慢（驅動感性負載時，觸點動作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場合。對于頻繁通斷的負載，應該選用雙相可控硅輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載，而晶體管輸出只能用于直流負載。繼電器的動作頻率一般不能超過20次/秒，接點電流一般可達到2~5A；電壓交流220V或直流都可以用，晶體管動作頻率一般可達數(shù)10K次/秒,只能接直流負載，容量較小，每點不超過0.3A;可控硅一般可達數(shù)K次/秒,可接交流及直流負載，容量不大。2.輸出接線方式開關量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式：分組式輸出和分隔式輸出分組式輸出是幾個輸出點為一組，一組有一個公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅動不同電源的外部輸出設備；分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端，各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。3.驅動能力開關量輸出模塊的輸出電流(驅動能力)必須大于PLC外接輸出設備的額定電流。用戶應根據(jù)實際輸出設備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設備的電流較大，輸出模塊無法直接驅動，可增加中間放大環(huán)節(jié)。4.注意同時接通的輸出點數(shù)量選擇開關量輸出模塊時，還應考慮能同時接通的輸出點數(shù)量。同時接通輸出設備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個220V／2A的８點輸出模塊，每個輸出點可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般來講，同時接通的點數(shù)不要超出同一公共端輸出點數(shù)的60％。5.輸出的最大電流與負載類型、環(huán)境溫度等因素有關開關量輸出模塊的技術指標，它與不同的負載類型密切相關，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低，在使用中也應注意。五、模擬量I／O模塊的選擇模擬量I／O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A／D）模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號轉換成PLC內(nèi)部可接受的數(shù)字量；模擬量輸出(D／A)模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉換為模擬量信號輸出。典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根據(jù)實際需要選用，同時還應考慮其分辨率和轉換精度等因素。一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等信號）一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。六、特殊功能I／O模塊的選擇目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊，如高速計數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。（一）電源模塊的選擇電源模塊選擇僅對于模塊式結構的PLC而言，對于整體式PLC不存在電源的選擇。電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU模塊、I／O模塊和其它特殊模塊等消耗電流的總和，同時還應考慮今后I／O模塊的擴展等因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場的實際需要而定。（二）特殊功能I/O在選擇一臺PLC時，用戶可能會面臨一些特殊類型且不能用標準I/O實現(xiàn)的I/O限定（如定位、快速輸入、頻率等）。此時用戶應當考慮供銷廠商是否提供有特殊的有助于最大限度減小控制作用的模塊。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場數(shù)據(jù)，從而使CPU從繁重的任務處理中解脫出來。（三）智能式I/O當前，PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預先規(guī)定的處理，并將處理結果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲器的容量。七、存儲器類型及容量選擇PLC系統(tǒng)所用的存儲器基本上由PROM、EPROM及RAM三種類型組成，存儲容量則隨機器的大小變化，一般小型機的最大存儲能力低于6kB，中型機的最大存儲能力可達64kB，大型機的最大存儲能力可上兆字節(jié)。使用時可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。PLC的存儲器容量選擇和計算的第一種方法是：根據(jù)編程使用的節(jié)點數(shù)精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應用目的，按照公式來估算。為了使用方便，一般應留有25%～30%的裕量，獲取存儲容量的最佳方法是生成程序，即用了多少字知道每條指令所用的字數(shù)，用戶便可確定準確的存儲容量。PLC的容量包括I／O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面：（一）I／O點數(shù)的選擇：PLC平均的I／O點的價格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點最少，但必須留有一定的裕量。通常I／O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％~15％的裕量來確定。（二）存儲容量的選擇用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學者，在完成同一復雜功能時，其程序量可能相差25％之多，所以應該在存儲容量估算時多留裕量。PLC的I／O點數(shù)的多少，在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在I／O點數(shù)確定的基礎上，按下式估算存儲容量后，再加20％~30％的余量。存儲容量（字節(jié)）＝開關量I／O點數(shù)×10＋模擬量I／O通道數(shù)×100另外，在存儲容量選擇的同時，注意對存儲器的類型的選擇。八、編程器和外部設備的選擇在系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能及編程器有所了解。通常情況下，小型控制系統(tǒng)一般選用價格便宜的簡易編程器，如果系統(tǒng)較大或多臺PLC共用，可以選用功能強、編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機，可以選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。同時，為了防止因干擾、鋰電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用EEP-ROM模塊作為外部設備。（一）編程器的選擇對于小型控制系統(tǒng)或不需要在線編程的系統(tǒng)，一般選用價格便宜的簡易編程器。對于由中、高檔PLC構成的復雜系統(tǒng)或需要在線編程的PLC系統(tǒng)，可以選配功能強、編程方便的智能編程器，但智能編程器價格較貴。如果有現(xiàn)成的個人計算機，也可以選用PLC的編程軟件，在個人計算機上實現(xiàn)編程器的功能。FX型PLC的簡易編程器也較多，最常用的是FX-10P-E和FX-20P-E手持型簡易編程器。他們具有體積小、重量輕、價格便宜、功能強的特點。有在線編程和離線編程兩種方式。顯示采用液晶顯示屏，分別顯示2行和4行字符，配有ROM寫入器接口、存儲器卡盒接口。編程器可用指令表的形式讀出、寫入、插入和刪除指令，進行用戶程序的輸入和編輯。可監(jiān)視位編程元件的ON/OFF狀態(tài)和字編程元件中的數(shù)據(jù)。如計數(shù)器、定時器的當前值及設定值、內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器的值以及PLC內(nèi)部的其他信息。（二）寫入器的選擇為了防止由于干擾或鋰電池電壓不足等原因破壞RAM中的用戶程序，可選用EPROM寫入器，通過它將用戶程序固化在EPROM中。有些PLC或其編程器本身就具有EPROM寫入的功能。第二節(jié)幾種常見的控制系統(tǒng)一、可編程序控制器（PLC）、分散控制系統(tǒng)（DCS）上世紀九十年代走向實用化的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，正以迅猛的勢頭快速發(fā)展，是目前世界上最新型的控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前自動化技術中的一個熱點，正受到國內(nèi)外自動化設備制造商與用戶越來越強烈的關注?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動化領域帶來又一次革命，其深度和廣度將超過歷史的任何一次，從而開創(chuàng)自動化的新紀元。在有些行業(yè)，F(xiàn)CS是由PLC發(fā)展而來的；而在另一些行業(yè)，F(xiàn)CS又是由DCS發(fā)展而來的，所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。二、PLC、DCS兩大控制系統(tǒng)的基本特點目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動控制（PA）或習慣稱之謂工業(yè)過程控制中，有兩大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS。它們各自的基本特點如下：（一）PLC的基本特點1.可靠性高PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，西門子、ABB、松下等微小型PLC可達10萬h以上，而且均有完善的自診斷功能，判斷故障迅速，便于維護。2.模塊化組合靈活可編程控制器是系列化產(chǎn)品，通常采用模塊結構來完成不同的任務組合。I/O從8～8192點，有多種機型、多種功能模板可靈活組合，結構形式也是多樣的。3.功能強PLC應用微電子技術和微計算機，簡單型式都具有邏輯、定時、計數(shù)等順序控制功能?；拘褪皆偌由夏MI/O、基本算術運算、通信能力等。復雜型式除了具有基本型式的功能外，還具有擴展的計算能力、多級終端機制、智能I/O、PID調(diào)節(jié)、過程監(jiān)視、網(wǎng)絡通信能力、遠程I/O、多處理器和高速數(shù)據(jù)處理能力。4.編程方便PLC適用針對工業(yè)控制的梯形圖、功能塊圖、指令表和順序功能表圖(SFC)編程，不需要太多的計算機編程知識。新的編程工作站配有綜合的軟件工具包，并可再任何兼容的個人計算機上編程。5.適應工業(yè)環(huán)境PLC的技術條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強電磁干擾環(huán)境下可靠工作。這是PLC產(chǎn)品的市場生存價值。6.安裝、維修簡單與計算機系統(tǒng)相比，PLC安裝不需要特殊機房和嚴格的屏蔽。使用時只要各種器件連接無誤，系統(tǒng)便可工作，各個模件上設有運行和故障指示裝置，便于查找故障，大多數(shù)模件可以帶電插拔，模件可更換，使用戶可以在最短的時間內(nèi)查出故障，并排除，最大限度地壓縮故障停機時間，使生產(chǎn)迅速恢復。然后再對故障模件進行修復，這對大規(guī)模生產(chǎn)場合尤為適宜。一些PLC外殼由可在不良工作環(huán)境下工作的合金組成，結構簡單，上面帶有散熱槽，在高溫下，該外殼不像塑料制品那樣變形，還可抗無線電頻率電磁干擾、防火。7.運行速度快隨著微處理器的應用，使PLC的運行速度增快，使它更符合處理高速度復雜的控制任務，它與微型計算機之間的差別不是很明顯。8.總價格低PLC的重量、體積、功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重有所增加，但是各廠商為了競爭也相應地降低了價格。另外，采用PLC還可以大大縮短設計、編程和投產(chǎn)周期，使總價格進一步降低。（二）DCS或TDCS的基本特點1.分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C（Communication，Computer，Control、CRT）技術于一身的監(jiān)控技術。2.從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng)，其中通信（Communication）是關鍵。3.PID在中斷站中，中斷站聯(lián)接計算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。4.是樹狀拓撲和并行連續(xù)的鏈路結構，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。5.模擬信號，A/D—D/A、帶微處理器的混合。6.一臺儀表一對線接到I/O，由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。7.DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的3級結構。8.缺點是成本高，各公司產(chǎn)品不能互換，不能互操作，大DCS系統(tǒng)是各家不同的。9.用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制，如石化等。第三節(jié)控制系統(tǒng)確定有以上的分析選用FXox系列可編程控制器比較合理，F(xiàn)Xox是在F1/F2之后推出的超小型PLC，是一種將眾多功能凝集在超小型機殼內(nèi)的微型PLC，體積較小，并在控制器內(nèi)部裝有模擬電位器與RUN/STOP開關等方便功能。通過擴展單元、擴展模塊與基本單元的鏈接，可自由地選擇輸入輸出點數(shù)。具有較高的性能價格比，應用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結合的疊裝式結構。FX系列PLC型號的含義如下：其中系列名稱：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等單元類型：M