空气炮PLC控制系统设计讲解.doc

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1、摘 要可编程控制器以其自身特点，将成为今后实现工业自动化的主要控制手段之一。掌握PLC控制系统的设计方法和步骤，才能做到正确、科学、经济的使用PLC。通过了解被控设备；编制任务书；硬件选择；软件设计；电气回路和控制回路设计；通讯设计；编写设计说明书等步骤，可以正确全面的完成可编程控制器控制系统设计，在此我将以空气炮PLC控制系统设计总结，简单阐述PLC控制系统设计方法和步骤。关键词：可编程控制器；控制系统；设计；空气炮；PLC编程 目 录1引 言2控制对象2.1空气炮性能、作用、结构、工作原理2.1.1空气炮的作用2.1.2空气炮结构2.1.3空气炮的工作原理2.2控制系统操作、监控、维护、维

2、修的要求3初步设计3.1 编制设计任务书：3.1.1 设计目标及要求：3.1.2设计内容：3.2系统控制流程如图3-13.3 PLC控制系统类型选择3.3.1以PLC为主控制器的控制系统3.3.2综合空气炮控制系统的特点3.3.3发电厂生产系统DCS系统简介3.3.4空气炮控制系统设计方案3.4经济概算3.4.1工程预算：3.4.2收入预算3.4.3结论4控制系统硬件选择4.1 PLC选择4.1.1输入输出（I/O）选择4.1.2存储器容量的估算4.1.3 CPU功能的选择4.1.4生产厂家选择4.1.5最终选型4.2电磁阀选择4.3断流指示器选择5软件编程设计5.1 PLC控制系统的程序设计

3、思想5.2 PLC控制系统的程序设计要点5.3PLC控制程序5.3.1空气炮控制程序说明：6 PLC硬件系统设计6.1 PLC控制系统的输入电路设计6.2 PLC控制系统的输出电路设计6.3 PLC控制系统的抗干扰设计7通讯设计7.1 设计方案7.2 接口标准RS4857.3 功能码控制7.4传输7.5协议参数8 PLC控制系统程序的调试8.1 I/O端子测试8.2 系统调试9结 论参考文献 1引 言可编程控制器(Programmable Controller)，早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电

4、器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。可编程控制器具有编程方法齐全,简单易学；使用和维护方便；功能完善,应用灵活；体积小,功能强；可靠性高,操作简单等优点, 在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的

5、开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。是今后实现工业自动化的主要手段之一,因此当今的电气自动化技术人员应当熟悉它的基本原理,性能特点。同时掌握PLC控制系统的设计方法和步骤，才能做到正确、科学、经济的使用PLC。在此我将以空气炮PLC控制系统设计总结，简单阐述PLC控制系统设计方法和步骤。2控制对象控制系统是为被控对象服务的辅助设备，需要配合被控对象完成工作任务，与被控对象形成一个有机整体。所以空气炮控制系统设计前，从以下几个方面对空气炮进行了充分了解：2.1空气炮性能、作用、结构、工作原理

6、2.1.1空气炮的作用煤仓是锅炉给煤系统中的储煤设备，是给煤系统的重要环节，近年来随着煤炭价格不断上涨，煤炭供应商在煤炭中掺杂使假现象层出不穷，煤炭水份、煤泥含量超标现象时有发生，煤炭在煤仓向下流动过程中相互挤压沾敷在煤仓侧壁上，造成煤仓阻塞蓬煤，给煤系统不能连续稳定运行，严重影响锅炉安全稳定运行。为解决煤仓阻塞蓬煤问题，我厂在煤仓斜面侧壁不同位置安装了9只空气炮如图2-1；图2-2。空气炮可以突然释放空气膨胀冲击波，克服了煤炭与仓壁静摩擦，使容器内的物料又一次恢复流动,使起拱的或粘冻结的物料再次恢复重力流动,使堵塞消除,工作连续。是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。每个煤仓设有上中

7、下三层空气炮，每层设三台空气炮分别对应下部三个煤仓出煤口。 图2-1 图2-22.1.2空气炮结构空气炮如图2-3由储气罐、活塞及缸体、安全阀、电磁快速排气阀、进气球阀组成。 图2-3空气炮结构图 2.1.3空气炮的工作原理空气炮是利用气压平衡的原理,先将压缩空气贮存于钢制炮体中,当炮体内气压达到0.40.8Mpa时,通过电动式(或手动式)气动元件操作,切断压缩气流,打开电磁块摆阀的排气口,活塞瞬间形成前后压力差,迫使活塞后移,打开排气口,压缩气体以超过一马赫(音速)的速度直接冲入煤仓阻塞蓬煤故障区。1、打开进气阀门空气通过S进入炮体，由于活塞通过复位装置始终封闭排气口，活塞后部与炮体内相通，

8、产生气压平衡。（见图2-4） 图2-4S：进气管道 S：空气炮专用快速排气阀 B：活塞 C：排气管 D：筒体2、空气炮专用快速排气阀通电工作打开排气孔O，活塞后部缸套中的空气顺利排出。缸套内部无压力，在筒体内压缩空气的压力作用下，形成压力差，活塞迅速向右回返，打开排气管C，筒体内的压缩空气瞬间排出，冲击物料。（见图2-5）S：进气管道 S：空气炮专用快速排气阀 B：活塞 C：排气管 D：筒体图2-52.2控制系统操作、监控、维护、维修的要求使用者是设计好坏的最终评判者，对被控对象最为了解，能够提出最有价值的意见和要求，通过座谈了解空气炮运行人员提出了以下要求：a、在每个煤仓出煤口设置煤炭断流信

9、号，并发出报警；b、断煤后对应煤仓出煤口的3排空气炮由低至高顺序启动；c、可手动/自动控制切换；d、主控室DCS操作员站可监控空气炮和断流指示器工作情况，并发出报警；e、现场可监控空气炮和断流指示器工作情况；f、控制系统可监控空气炮的工作判断空气炮是否故障，并及时切断故障空气炮并发出报警；g、监控气源压力，气源压力低时及时停止空气炮工作并发出报警；h、监控煤仓出煤口闸板阀开关情况。3初步设计3.1 编制设计任务书：3.1.1 设计目标及要求：a、通过设计实现对煤仓出煤口断煤情况监控；煤仓出煤口闸板阀开关情况监控；空气炮气源压力监控；空气炮电磁阀动作监控。b、根据断煤信号实现对空气炮高效逻辑控制

10、；实现电磁阀通电动作时间合理，既保证排气时间，又保证电磁阀线圈不长时间通电烧毁；气源压力低时停止空气炮工作。c、保证通信、逻辑控制、硬件可靠。d、控制系统与电厂DCS通信实现远方集中监控。e、适应现场环境如：煤粉、噪音等。3.1.2设计内容：a、控制系统类型选择；b、外部电路设计c、系统硬件选择；d、系统软件设计：流程图和控制程序设计；e、远方监控设计；f、编写设计说明及调试方案。程序开始 有/无 气源报警 有/无 断煤报警 下层炮工作 疏通延时 有/无 气源报警 有/无 断煤报警 中层炮工作 有/无 气源报警 有/无 断煤报警 上层炮工作 疏通延时 疏通延时3.2系统控制流程如图3-1 无

11、无 无 无 无 无 图3-1系统控制流程图3.3 PLC控制系统类型选择3.3.1以PLC为主控制器的控制系统a、单机控制系统：即一台PLC控制一台设备或一条简易生产线，可任意选择PLC，但考虑将来系统的扩展，应选择有通讯功能的PLC及可扩展模块。b、集中控制系统：即一台PLC控制多台设备或生产线，这种控制方式要求各被控设备距离较近，且各被控设备的动作有一定联系，当部分监控点距离较远时可采用远程I/O；为防止PLC故障影响整个生产系统停制工作应采用冗余系统，且要求PLC的I/O点数和存储容量有较大余量。c、分布控制系统：控制系统控制多台被控对象，每台控制对象由一台据有通讯功能的PLC控制，由上

12、位机通过总线与多台PLC通信，PLC之间也可以进行数据交换。其特点是：控制范围广；被控对象距离不受限制；单台PLC故障不影响其他设备。3.3.2综合空气炮控制系统的特点a、输入输出信号以开关量为主；d、共三台锅炉煤仓间距较远，一般为两运一备且相对独立；c、各炉空气炮动作无相互关联；d、单炉系统简单；e、控制系统的输入输出信号需远传监控；d、空气炮控制系统是为发电厂锅炉煤仓空气炮控制设计的，发电厂生产系统已有DCS分部式控制系统，在控制系统设计时应充分考虑与已有控制系统的配套、融合。3.3.3发电厂生产系统DCS系统简介DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control S

13、ystem），它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。我公司使用的DCS系统是由新华工控公司开发的分布式控制系统（XDPS新华分散处理系统），可以完成实时数据采集、过程控制、顺序控制、高级控制、报警检测、监控、操作，提供组态和调试工具。系统由高速实时数据网络和连接在网上的人机接口站（MMI）与分散处理单元（DPU）组成，高速实时数据网络由

14、以太网协议的开放通讯结构分级组织，支持企业决策管理及其他通讯网络、PLC及变频器等现场设备；人机接口站（MMI）包括操作员站（OPU）、工程师站（ENG）等。操作员站（OPU）、工程师站（ENG）使用通用的工业PC机，采用WindowsNT通用软件系统，对DPU控制过程进行监控、干预和修改；分散处理单元（DPU）由主控制器（CPU）和智能输入输出卡件（IO卡件）组成面向被控对象，进行数据输入输出处理和闭环控制计算，同时接收操作和组态修改指令。3.3.4空气炮控制系统设计方案综合空气炮控制系统的特点和要求，充分考虑电厂原有生产控制系统的配套、融合，确定使用分布式控制系统，总体设计说明如下：a控制

15、系统类型：每台锅炉煤仓空气炮系统使用一台PLC与电厂DCS控制系统组成分布式控制系统；每个煤仓出煤口对应的三台空气炮为一组实行逻辑控制。b输入、输出信号：输入：每个出煤口设断流信号器一只，煤闸板开行程开关一只；每个煤仓空气炮气源总管安装一支电接点气压表；输出：设断煤报警指示灯和警铃；设气源压力报警指示灯。c外部控制回路：在输出侧设置手/自动切换开关；自动控制时PLC启动中间继电器，中间继电器导通后启动空气炮电磁快开阀。手动控制时使用外部按钮启动空气炮电磁快开阀，做到PLC故障时切换至外部人工控制。d通讯： PLC选择具有RS422或485通讯接口，与DCS控制系统每台锅炉的操作员站实现串口通讯

16、，设计监控画面实现远方操作员站监控。3.4经济概算3.4.1工程预算：三台锅炉煤仓空气炮控制系统工程费预算序号设备名称单位数量单价（元）总价（元）1PLC台3250075002控制电源台335010503断流信号器支945040504气源电接点压力表台360018005煤仓插板行程开关支920018006控制电缆米3001545007通讯电缆米1501015008控制箱及接线排台375022509人工费工日30100300010其他费用200011年维护费及折旧按造价的30%计算883512合计382853.4.2收入预算安装空气炮控制系统提高空气炮工作自动化水平，提高空气炮工作效率，减少人工

17、成本。从人工成本减少可作为控制系统的收入，按照6个人每人每年工作时间300天，每天60元，人工费节约108000元。3.4.3结论单以人工费节约为收入，已可说明此项工程经济效益可观。4控制系统硬件选择4.1 PLC选择4.1.1输入输出（I/O）选择I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。PLC的输出一般有继电器、晶体管、晶闸管输出三种类型，根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端形式。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

18、电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。输入9个点，输出16个点，考虑一般PLC输入输出点数相同及富裕量，可选择4048个点位的PLC。因需PLC通过中间继电器启动电磁阀、指示灯、警铃等设备，可选择晶体管输出。4.1.2存储器容量的估算存储器内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关，一般估算方法：存储容量=I/O点数10+开关量输出点数8+模拟通道数100+定时器/计数器数量2+通讯接口个数300+备用量（20%），以此数为内存的总字数（16位为一个字）。空

19、气炮PLC存储容量=（2510+168+122+2300）1.2=1002字4.1.3 CPU功能的选择 该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。a、运算功能：根据系统特点选择PLC的运算功能，包括逻辑运算、计时和计数功能、数据移位、比较等运算、代数运算、数据传送、PID运算；要显示数据时需要译码和编码等运算。b、控制功能：控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。c、通信功能：大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。PLC系

20、统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232/422/485）、常用DCS接口等；通信距离应满足装置实际要求。d、编程功能：PLC种类很多其指令系统也不相同，应根据所控制系统的特点选择；指令数量多少及编程、仿真软件的能力代表编程功能的高低。e、 处理速度：PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则PLC将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。 空气炮PLC工作流程较为简单，以开关量输入输出为主，其运算、运算速度和控制功能无特殊要求；要求具有现场程序维护及信号远传能力，应选择包括串行和并行通信接口（RS2232/422/485）、常用DCS

21、接口等。4.1.4生产厂家选择在选型时应优先选择已投入使用的PLC生产厂；具有良好服务意识的供货商；选择较普及型号和生产厂家。以便于配套使用，维修维护使用更加方便。4.1.5最终选型因本厂使用的PLC和变频器以三菱牌的为主，且三菱系列PLC型号齐全，使用普及易于购买，性能可靠服务优良优先选择。经产品手册对比以上条件确定型号为：型号：FX2n-48MR-001.4.2电磁阀选择电磁阀按照启动方式分为直动式、先导式，电磁阀前后压力大于0.04MPa时使用先导式，空气炮电磁快开阀前后压差0.4-0.7MPa所以空气炮应选择先导式。按照工作电源形式分为直流和交流，常用电压等级为DC24V和AC220V

22、，因由PLC通过中间继电器启动可选择AC220V。按照开关位置数量和阀体出入口数量，其型号有两位两通、三位五通等，如两位三通型号意义为：有全开全关两个位置，阀体通道为三通阀体。空气炮电磁快开阀为两位两通型。4.3断流指示器选择在煤仓出口的输煤皮带上安置水银开关，有煤时水银开关被煤流推动处于水平状态，水银接通触点，无煤时水银开关竖直，水银触点断开。5软件编程设计在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人

23、员理解掌握、调试系统与日常系统维护。 5.1 PLC控制系统的程序设计思想由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。 基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。 9_ 模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对独立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控

24、制要求的生产过程。 5.2 PLC控制系统的程序设计要点PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也要统一编号，进行分配。在地址分配完成后，应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。空气炮控制系统PLC I/O分配表和内部继电器分配表IO分配表输入输出序号注释序号注释X0手自动切换Y0气源压力低信号指示灯X1气源压力低信号Y1空气炮1启动X2断煤信号1Y2空气炮

25、2启动X3断煤信号2Y3空气炮3启动X4断煤信号3Y4空气炮4启动X5煤仓料位计Y5空气炮5启动X6煤闸板行程开信号1Y6空气炮6启动X7煤闸板行程开信号2Y7空气炮7启动X10煤闸板行程开信号3Y10空气炮8启动Y11空气炮9启动Y12断煤信号1警示灯Y13断煤信号2警示灯Y14断煤信号3警示灯Y15煤闸板行程开信号1指示灯Y16煤闸板行程开信号2指示灯Y17煤闸板行程开信号3指示灯T时间继电器分配M中间继电器分配序号注释序号注释T0M0自动T1炮1延时T2炮2延时T3炮3延时T4炮4延时T5炮5延时T6炮6延时T7炮7延时T8炮8延时T9炮9延时T11炮1断料确认时间T12炮2断料确认时间

26、T13炮3断料确认时间T14炮4断料确认时间T15炮5断料确认时间T16炮6断料确认时间T17炮7断料确认时间T18炮8断料确认时间T19炮9断料确认时间5.3PLC控制程序5.3.1空气炮控制程序说明：九台空气炮按照竖列分成三组，每组空气炮分别对应一个煤仓出煤口，每个出煤口设置一个断料器，对应一组空气炮，三组空气炮各自无条件并行工作。在控制系统设置在自动时PLC开始工作，当某组断料器发出断料信号，对应的一组空气炮，首先启动最下层空气炮，经过20秒的断料判断时间，若断料信号仍闭合，则启动中层空气炮，否则返回起始阶段。经过20秒的断料判断时间，若断料信号仍闭合，则启动上层空气炮，否则返回起始阶段

27、。经过20秒的断料判断时间，返回起始阶段。若气源压力发出信号则停止程序运行，等压力信号消失后启动。若煤仓出口闸板关闭信号发出，则停止对应的一组空气炮运行。若煤仓料位低信号发出则停止3台该层空气炮运行。5.3.2 SFC流程图程序复位 S20 S21 S22 S23 S24 S25 S26 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S40 S41 S42 S43 S44 S45 S46 复位所有Y和T X0自动开始条件 三组空气炮平行分支 出煤口所有Y和T复位 断煤信号 启动下层空气炮 空气炮动作延时完毕 下层空气炮复位 断煤信号消失返回 断煤信号及判断延时 启动中层空气炮 空气炮

28、动作延时完毕 中层层空气炮复位 断煤信号消失返回 断煤信号及判断延时 启动上层空气炮 空气炮动作延时完毕 上层空气炮复位 断煤信号及判断延时 返回 6 PLC硬件系统设计6.1 PLC控制系统的输入电路设计PLC供电电源一般为AC85240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重

29、要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。 6.2 PLC控制系统的输出电路设计PLC供电电源一般为AC85240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸

30、收电路，可有效保护PLC。 对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。 当PLC扫描频率为10次/min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，避免PLC的输出点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。6.3 PLC控制系统的抗干扰设计随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流

31、电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式: 隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。 屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。 E FX7 布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。见附件一：外部线路原理图7通讯设计7.1 设计方案3台锅炉煤仓空气炮控制用PLC设置RS485和232适配器，RS232接口主要用

32、于与编程工具短距离连接，各煤仓空气炮PLC RS485通过双绞线与DCS系统各自锅炉分散处理单元智能IO卡件连接，实现半双工通讯，双方设置ModbusTCPIP规范通信协议。7.2 接口标准RS485接口标准RS485是计算机或终端与Modem之间的一种接口标准，是在RS232C标准的基础上发展而来的。在许多工业环境中，要求用最少的信号线来完成通讯任务。目前广泛使用的RS485串行接口总线正是适应这种需要而出现的。采用RS485互连的网络信号传输线为双绞线，某一时刻两个站只有一个站可以发送数据，而另一个站只能接收数据，只能支持半双工通讯。RS485用于多站互连十分方便，除了节省昂贵的信号线，它

33、还可以高速远距离传送。 7.3 功能码控制功能码在支持Modbus的系统之间交换数据的类型由功能码FC控制。可用于实现位一位数据交换的功能码有：FCO1读线圈（输出）状态、FC02读输入状态、 FC05强制单线圈、FC15强制多线圈。可用于寄存器间数据交换的功能码有：FC03读保持寄存器、FC04读输入寄存器、FC06预设单寄存器、FC16预设多寄存器。每种功能码对应特定的起始地址范围，数据传输量因类别不同而异。 7.4传输传输参数包括传输率、数据位、停止位和校验位。在串行通讯中，每个字节被逐位按一定的顺序发出。对于异步串行通讯，为保证收发双方同步，不仅应使收发双方传输速率相同，还要在每个数据

34、位的基础上附加辅助位。 a）传输率（波特率）：指数据传输的速度，单位是位秒（bps）。 b）数据位：描述多少位代表一个传输的字符。 c）停止位：定义传输两个字符可能的最小时间间隔。 d）校验位：用于判断字符传输错误，保护数据。 W1 它定义完成传输数据位的总量是奇数或者偶数。当选择“NO校验”时，不传输校验位，这会降低数据传输的安全。 7.5协议参数协议参数主要有：从站地址、操作方式、多字符延迟时间。 a）从站地址：指定Modbus从站地址，哪个CP将响应。1个主站最多可向247个从站发出通讯请求，Modbus报文形式为请求响应帧方式，仅当主站请求指令字符串以“00”开头时，会被所有从站接收。

35、 b）操作方式：有正常方式和冲突禁止两种。冲突禁止方式下忽略收到的错误信息继续传输。 c）多字符延迟时间：正常情况下，字符和字符的发送时间间隔很小。对于接受方，如果发现字符间隔超出允许值，可认为信息帧结束或传输异常。 7.6控制画面设计：DCS工程师站可以利用组态功能块进行组态，设计运行人员的监控画面，接收的PLC信号通过监控画面展现。见附件二8 PLC控制系统程序的调试PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。 8.1 I/O端子测试用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的

36、指示灯点亮，表示正常;反之，应检查接线或者是I/O点坏。 我们可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常。反之，应检查接线或者是I/O点坏。 8.2 系统调试系统调试应首先按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好，然后装载程序于PLC中，运行PLC进行调试。将PLC与现场设备连接。在正式调试前全面检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下即可送电。 把PLC控制单元的工作方式设置为“RUN”开始运行。反复调试消除可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行: （1）对每一个现场信号和控制量做单独测试; （2）检查硬件/修改程序; （3）对现场信号和控制量做综合测试; （4）带设备调试; （5）调试结束。 9结 论PLC控制系统的设计是一个步骤有序的系统工程，要想做到熟练自如，需要反复设计和实践。本文是PLC控制系统的设计和实践经验的总结，在实际应用中具有良好的效果。