全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件設(shè)計說明書

1、全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件設(shè)計說明書vl.O 第一章系統(tǒng)概述1系統(tǒng)概述“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用檢測軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境， 使用靈活的ABS僉測方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、 通用層次的軟件工具。“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”應(yīng)該能支持各種ABS僉測設(shè)備 和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。 對應(yīng)于原有的 HMI （人機接口軟件，Human Machi ne In terface ）的概念，“全方位移動平臺多 輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”應(yīng)該是一個使用戶能

2、快速建立自己的HM的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”出現(xiàn)之前，ABS僉測領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫 HM應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠 性差；或者購買專用的ABS僉測系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不 能滿足需求，很難與外界進行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制?！叭?方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來， 可以利用“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”的功能，構(gòu)建一套最適合 自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要

3、內(nèi)容。“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件” 通用版是通態(tài)數(shù)十位軟件開 發(fā)精英，歷時整整一年時間，辛勤耕耘的結(jié)晶， “全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié) 調(diào)控制軟件”通用版無論在界面的友好性、內(nèi)部功能的強大性、系統(tǒng)的可擴充性、 用戶的使用性以及設(shè)計理念上都有一個質(zhì)的飛躍， 是國內(nèi)“全方位移動平臺多輪 電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”行業(yè)劃時代的產(chǎn)品，必將帶領(lǐng)國內(nèi)的“全方位移動平臺多 輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”上一個新的臺階。2功能特點1、 全中文可視化“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”，簡潔、大方，使 用方便靈活2、完善的中文在線幫助系統(tǒng)和多媒體教程3、真正的32位程序，支持多任務(wù)、多線程，運行于 Win95

4、/98/NT/2000/XP/7平4、提供近百種繪圖工具和基本圖符，快速構(gòu)造圖形界面5、 支持數(shù)據(jù)采集板卡、智能模塊、智能儀表、PLC變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等700 多種國內(nèi)外眾多常用設(shè)備6支持溫控曲線、計劃曲線、實時曲線、歷史曲線、XY曲線等多種ABS檢測曲線7、支持ODB（接口，可與SQL Server、Oracle、Access等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫互聯(lián)8、支持OPC接口、DDE接口和OLE技術(shù)，可方便的與其他各種程序和設(shè)備互聯(lián)9、提供漸進色、旋轉(zhuǎn)動畫、透明位圖、流動塊等多種動畫方式，可以達到良好 的動畫效果10、上千個精美的圖庫元件，保證快速的構(gòu)建精美的動畫效果11、功能強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

5、庫同步構(gòu)建，保證多個系統(tǒng)完美結(jié)合12、完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通訊方式，包括電話通訊網(wǎng)， 寬帶通訊網(wǎng)，ISDN通訊網(wǎng)，GPRS1訊網(wǎng)和無線通訊網(wǎng)“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”是一套用于快速構(gòu)造和生成計 算機監(jiān)控系統(tǒng)的“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”，能夠在 Windows平臺上運行。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理。以動畫顯示、報警處理、流程控制、 實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式。向用戶提供解決實際工程問題的方 案。充分利用windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點。比以往 使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。

6、第二章設(shè)計方案“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”的被控對象是由兩個壓力容器 對象組成，可以根據(jù)需要構(gòu)成不同階（1或2階）的被控對象。壓縮空氣經(jīng)過兩路 進入壓力容器中，經(jīng)過兩個流量調(diào)節(jié)閥，在單回路控制過程中，可以把一路作為 主回路，另一路作為干擾回路。被控對象調(diào)節(jié)采用線性的理想特征， 構(gòu)成的控制 系統(tǒng)為線性控制系統(tǒng)。設(shè)計方案2.1.1設(shè)計方案“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”利用工業(yè)控制計算機（IPC）作為上位機，利用全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件作為程序開發(fā)平臺， 下位機采用可編程序控制器（松下FPO- 16MPLC）,組成一個汽車ABSt感監(jiān)控系統(tǒng)（如圖2.1 ）被控對象由

7、上、下兩個壓力罐組成，其控制要求為：將壓力罐1的壓力值P1和壓力罐2的壓力值P2分別控制在某個范圍內(nèi)。兩個個壓力罐的壓力信號 分別由檢測裝置進行實時檢測，然后將被測的標準信號經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后輸入計算 機，根據(jù)采集到的信號情況，計算機將控制信號經(jīng)D/ A轉(zhuǎn)換后輸出給執(zhí)行機構(gòu)， 對氣泵和控制閥進行通斷控制，從而形成計算機控制的閉環(huán)控制方案。系統(tǒng)采用氣泵恒壓供氣，通過安裝在出壓力罐上的壓力變送器，把壓力信號 變成420mA勺標準信號送入PLC（可編程控制器），PLC!過PID程序運算后，輸 出轉(zhuǎn)速信號送給電氣轉(zhuǎn)換器，由電氣轉(zhuǎn)換器控制閥的開度，調(diào)節(jié)氣壓，使壓力罐 內(nèi)的壓力保持在給定的壓力值上。 當氣壓

8、大于或小于壓力罐的氣壓范圍時， 通過 PLC空制閥以達到減壓或者加壓的目的，實現(xiàn)壓力罐內(nèi)氣壓保持在恒定范圍內(nèi)。2.1.2 控制閥的選擇主、副調(diào)節(jié)器：三菱 ABS PLC2 壓力變送器：2臺DBYG-300壓力變送器調(diào)節(jié)閥：2臺ZMAP-100小流量調(diào)節(jié)閥電氣轉(zhuǎn)換器：2臺QZD-100C電氣轉(zhuǎn)換器減壓器：3臺QFH-22型空氣過濾減壓器24VDC電源所有儀表所需的接線端子都全部拉到接線板上，也就是面板上的接線端子都是跟儀表的對應(yīng)接線端子相并聯(lián)的，所以可以直接在接線板上通過合理的連線組 成所需要的控制系統(tǒng)。氣動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型是當膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，

9、當達到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀態(tài)。反 過來，當空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。 氣關(guān)型動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作； 空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)， 通常是通過執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn)。氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。即當氣源切斷時， 調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全。比如：一個加熱爐的燃燒控制， 調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度 來控制燃料的供應(yīng)。這時，宜選用氣開閥更安全些，因為一旦氣源停止供給

10、，閥 門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。 如果氣源中斷，燃料閥全開，會使加熱過量 發(fā)生危險。又如一個用冷卻水冷卻的換熱設(shè)備，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行 熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量， 在氣源中斷時，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥。壓力罐控制閥采用氣關(guān)型?？紤]原因是，當壓力信號中斷時應(yīng)保證設(shè)備和工作人員的安全。在事故狀態(tài)下保持閥門全開。當壓力罐內(nèi)正常工作時，可保持氣 體不外泄。總體而言，用氣關(guān)型比較安全。2.1.3控制方式的選擇在控制系統(tǒng)中，串級控制系統(tǒng)對改善控制過程的品質(zhì)極為有效， 它改善了單 回路系統(tǒng)時間常數(shù)大、容易受到干擾等缺點，

11、因此在生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng) 用。鑒于其能夠提高系統(tǒng)的放大系數(shù)、抗干擾能力以及有一定的自適應(yīng)能力等優(yōu) 點?！?“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件”采用串級控制系統(tǒng)。1 串級系統(tǒng)的組成圖22串級過程控制系統(tǒng)采用串級控制系統(tǒng)串級系統(tǒng)由主、副兩個控制回路組成，主、副調(diào)節(jié)其相串聯(lián)工作。以一階回 路為外環(huán)，二階回路為內(nèi)環(huán)設(shè)計串級控制系統(tǒng)串級系統(tǒng)的優(yōu)點改善被控對象的特性由負反饋原理可知，副回路不僅能改變副對象的結(jié)構(gòu)，而且還能使副對象的 放大系數(shù)減小，頻帶變寬，從而使系統(tǒng)的響應(yīng)速度變快，動態(tài)性能得到改善。能及時克服進入副回路的各種二次擾動，提高了系統(tǒng)的抗擾動能力串級控制系統(tǒng)由于比單回路控制系統(tǒng)多了一個

12、副回路，當二次擾動進入副回路，由于主對象的時間常數(shù)大于副對象的時間常數(shù)，因而當擾動還沒有影響到主 控參數(shù)時，副調(diào)節(jié)器就開始動作，及時減小或消除擾動對主參數(shù)的影響。 基于這 個特點，在設(shè)計串級控制系統(tǒng)時盡可能把可能產(chǎn)生的擾動都納入到副回路中， 以 確保主參數(shù)的控制質(zhì)量。至于作用在主對象上的一次擾動對主參數(shù)的影響， 一般 通過主回路的控制來消除。提高了系統(tǒng)的魯棒性魯棒性”又稱強壯性”系統(tǒng)地控制品質(zhì)對對象特性變化不靈敏，則系統(tǒng)的 魯棒性”越好。由于副回路的存在，它對副對象(包括執(zhí)行機構(gòu))特性變化的靈 敏度降低，即系統(tǒng)地魯棒性得到提高。具有一定的自適應(yīng)能力串級控制系統(tǒng)的主回路時一個定值控制系統(tǒng)，畐曬路

13、則是一個隨動系統(tǒng)。朱調(diào)節(jié)器能按照負荷和操作條件的變化，不斷地自動改變副調(diào)節(jié)器的給定值，使副調(diào)節(jié)器的給定值能適應(yīng)負荷的操作條件的變化?？刂扑惴?.2.1控制算法的選擇PID (比例-積分-微分)控制器作為最早實用化的控制器已有 50多年歷史， 現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。 PID控制器簡單易懂，使用中不需精確的 系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應(yīng)用最為廣泛的控制器。PID控制器由比例單元(P)、積分單元(I )和微分單元(D)組成。其輸入 e (t)與輸出u (t)的關(guān)系為tu(t)二 kp(e(t)1/Ti .e(t)dt Td * de(t)/dt)0因此它的傳遞函數(shù)為：G(s)二U(s)

14、/E(s)二 kp(1 1/( * s) Td *s)其中,kp為比例系數(shù)；Ti為積分時間常數(shù)；T d為微分時間常數(shù)它由于用途廣泛、使用靈活，已有系列化產(chǎn)品，使用中只需設(shè)定三個參數(shù)(Kp， K和Kd)即可。在很多情況下，并不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元，但比例控制單元是必不可少的PID應(yīng)用范圍廣。雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的，但通過對其簡化可 以變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，這樣PID就可控制了。PID參數(shù)較易整定。也就是，PID參數(shù)Kp, Ki和Kc可以根據(jù)過程的動態(tài)特性及 時整定。如果過程的動態(tài)特性變化，例如可能由負載的變化引起系統(tǒng)動態(tài)特性變 化，PID參

15、數(shù)就可以重新整定。2.2.2 PID控制的原理和特點在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制， 簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便 而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得 不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和 參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù) 時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD空制。PID控制器就是 根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分

16、、微分計算出控制量進行控制的。比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例 關(guān)系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error ）。積分（I ）控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差 的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error ）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差， 在控制器中必須引入 積分項”積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大， 它

17、推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后 (delay)組件，具有抑制誤差 的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化 超前”即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器 中僅引入 比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前 需要增加的是 微分項”它能預測誤差變

18、化的趨勢，這樣，具有比例 +微分的控 制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。223 PID控制器的參數(shù)整定PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特 性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定 的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù) 學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直 接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要

19、依賴工 程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中 被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法 和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公 式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)， 都需要 在實際運行中進行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是衰減曲線法。衰減比例法是指：在閉環(huán)系統(tǒng)中，在純比例 的情況下，按比例度：從大到小的變化規(guī)則，對于某一 值做小幅度的設(shè)定值階 躍干擾，直至出現(xiàn)4: 1的衰減為止。利用該方法進行PID控制器參數(shù)的整定步驟 如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工

20、作；(2)僅加入比例控制環(huán) 節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)4： 1的衰減曲線。記下這時的比例放大系數(shù) 和衰減周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。在實際調(diào)試中，可以先大致設(shè)定一個經(jīng)驗值，然后根據(jù)調(diào)節(jié)效果修改。對于 壓力串級控制，可以設(shè)K=30 Ki=10 Kd=0第三章軟件部分的實現(xiàn)3.1 ABS6.0 軟件3.1.1全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的介紹全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件，又稱監(jiān)控全方位移動平臺多輪電 驅(qū)動協(xié) 調(diào)控制 軟件，譯 自英文SCADA即卩Supervision,Control and Data Aquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控

21、制）,全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的 應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采 集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。 在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動 系統(tǒng)（RTU System,Remote Termi nal Unit）。全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的 專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的AB9J式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟 件工具。全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見 的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能

22、。對應(yīng)于原有的HMI（人機接口軟件，Human Machi ne In terface ）的概念，全方位移動平臺多輪電驅(qū)動 協(xié)調(diào)控制軟件應(yīng)該是一個使用戶能快速建立自己的HM的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫HM應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的 工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進 行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。 全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié) 調(diào)控制軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用全方位移動平臺多 輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自

23、己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備 的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的應(yīng)用利用ABS全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件設(shè)計。 在設(shè)備ABS窗口中選 擇適當?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備.添加松下FPO,正確設(shè)置其屬性。 正確設(shè)置全方位移動 平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實現(xiàn)PLCf全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的通訊。將 PLC中的串口驅(qū)動程序與全方位 移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對PL（發(fā)出的信號 有響應(yīng)。在ABS全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制

24、軟件的用戶窗口中，制作一 個動畫界面。在界面上設(shè)置各個控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實的情況動作， 檢驗和測試電梯PLC控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。ABS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形界面.ABS配置各種不同類型和功能的對象 或結(jié)構(gòu)?？梢詫崟r數(shù)據(jù)進行可視化處理。3.2.1全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件編程“全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件” ”界面分成三個部分，分別是“汽車ABS專感系統(tǒng)”“ABS的出現(xiàn)使得原本復雜系統(tǒng)變得一目了然， 它直觀地展現(xiàn)了串級系 統(tǒng)的工作方法和連接方法。流動塊的動作形象地展示了氣體在管道中和壓力罐中 的流動方式。兩個

25、壓力表則能更加清楚地顯示壓力的變化?！皩崟r曲線”界面能清楚地顯示壓力變化的曲線，使壓力過程的變化更 加直觀?？刂魄€的顯示使得我們對控制方式和有更深入的了解，從而可以通過所學習的知識更好地改善系統(tǒng)。圖3.3PID控制“PID控制”界面顯示了系統(tǒng)在進行比例積分微分控制時當前的PID值3.3.2全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件連接設(shè)置ABSS過通訊模塊與松下AB孫列的PLC設(shè)備進行通訊，ABSS過上位機中的串 行口設(shè)備和PLC上的通訊單元（通訊模塊）建立串行通訊連接，從而達到操作PLC 設(shè)備的目的。硬件連接類型：RS48通信用擴展模塊ABS0N-485ADPABSO用，若連上 FPO-CNV-

26、B則可以和 FP（使用。FP0-485-BDFPC用。雙絞線連接在RS485/422UNIT中SDA與SDB和RDAf RD間接電阻（300歐姆）,雙絞線 在485BD側(cè)的屏蔽線要接地（100歐姆或更低）。單絞線連接在單絞線連接時 RS485/422 UNIT中SDAfRD短接，SD與RD短接，RD與RDB 之間要接100歐姆左右的電阻。485BD勺SDAfRDAS接，SD與RD短接，ABSS列PLC支持無協(xié)議的RS23卻RS4851信協(xié)議兩種通信方式。PLC勺默認 設(shè)置是只支持RS23通信，所以要使用RS485S信協(xié)議，必須事先用RS232（即PLC 的編程口）通信，設(shè)置寄存器PLC D81

27、2（寄存器，因此必須具有編程電纜一條。系統(tǒng)默認設(shè)置D8120=H008表示9600, 7,偶校驗，1位停止位，無命令頭和命令尾，整個 命令不加校驗和，無協(xié)議的通信方式，ABS系列PLC在掉電后D8120恢復成H0086所以此時不能用RS485S信，必須用編程軟件或RS232S備驅(qū)動更改D8120,使其 設(shè)置成RS485通信方式。RS485S信設(shè)置RS485S信時最好設(shè)置成9600波特率，7,偶校驗，2位停止位若是采用協(xié)議1，不加校驗和若是采用協(xié)議1，加校驗和若是采用協(xié)議4,不加校驗和則向寄存器D812C中寫H408E則向寄存器D812C中寫H608E則向寄存器D812C中寫HC08E若是采用協(xié)

28、議4,加校驗和則向寄存器D812C中寫HE08E需要注意的是，AB孫列的PLC掉電后不能保存D812C中的數(shù)據(jù)，解決的辦法 是，使用D000-D255中的一個寄存器，把通信參數(shù)放在這里面，當上電后將寄存 器中的數(shù)據(jù)移到D812沖，在FP0系列的PLC中可以保存D812沖的數(shù)據(jù)，所以不需 要這一步，相反在設(shè)置完D8120后需要把PLC勺電源切斷，在上電則設(shè)置的參數(shù)才 能有效。4 地址設(shè)置若485總線上掛有多個PLC，則必須設(shè)置D8121，系統(tǒng)默認的地址為0。地址的設(shè)置可以用編程軟件，或使用本設(shè)備構(gòu)件來設(shè)置。若用本構(gòu)件來設(shè)置 時，請?zhí)砑覦8121寄存器，然后往寄存器中寫數(shù)就可以了。（如圖3.4 ）

29、基本屬性通道連接設(shè)備調(diào)試|數(shù)據(jù)處理設(shè)備屬性名設(shè)備屬性值內(nèi)部屬性設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性采算優(yōu)化Q萍優(yōu)化底線幫助査看設(shè)備在線幫助設(shè)備&稱設(shè)備設(shè)備注釋三憂一FX系列串口初始工作狀態(tài)韻最小采集周期mg1000設(shè)備地址0通訊等待時間200快速采集枚數(shù)0協(xié)儀格式0-協(xié)議11是否校驗1 ”求校臉圖3.4通信設(shè)備屬性設(shè)置由于系統(tǒng)中僅連接一個 PLC，所以將設(shè)備地址設(shè)置為“ 0”。5.串口設(shè)置松下AB孫列串口設(shè)備必須掛接在通用串口父設(shè)備下，通用串口父設(shè)備在通 用設(shè)備構(gòu)件中。通用串口父設(shè)備是用來設(shè)置上位機與具體設(shè)備連接的通信參數(shù)和 通信端口的。必須要注意的是，通信參數(shù)必須設(shè)置成與PLC勺設(shè)置一樣，否則就無法進行通信。（

30、如圖3.5 ）只有將串口的各個屬性設(shè)置正確，才能使 ABSf PLC 設(shè)備正確連接、達到監(jiān)控的效果。圖3.5串口設(shè)備設(shè)置FP（系列串口的屬性包括內(nèi)部屬性：用來設(shè)置ABS要具體操作的寄存器。設(shè)備名稱：可根據(jù)需要來對設(shè)備進行重新命名， 但不能和設(shè)備窗口中已有的 其它設(shè)備構(gòu)件同名。采集周期：為運行時，ABS寸設(shè)備進行操作的時間周期，單位為毫秒，一般 在靜態(tài)測量時設(shè)為1000ms在快速測量時設(shè)為200ms初始工作狀態(tài)：用于設(shè)置設(shè)備的起始工作狀態(tài)，設(shè)置為啟動時，在進入ABS運行環(huán)境時，ABS即自動開始對設(shè)備進行操作，設(shè)置為停止時，ABS不對設(shè)備進行 操作，但可以用ABS勺設(shè)備操作函數(shù)和策略在ABS1行環(huán)

31、境中啟動或停止設(shè)備。設(shè)備地址：485通信必須個每個PLC設(shè)置一個地址，若有多個PLC，可以同時 在一個串口父設(shè)備下掛多個相同的設(shè)備，而以 PLC勺地址來區(qū)別。是否求校驗：若在設(shè)置D812C中設(shè)置了有求校驗和，這選擇求校驗，默認為 不求校驗。協(xié)議格式：485通信有兩種協(xié)議格式，默認為0協(xié)議1，還有一種是1協(xié) 議4,根據(jù)D8120而作出相應(yīng)選擇。6.設(shè)備內(nèi)部屬性內(nèi)部屬性用于設(shè)置PLC勺讀寫通道，以便后面進行設(shè)備通道連接，從而把設(shè) 備中的數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫中的指定數(shù)據(jù)對象或把數(shù)據(jù)對象的值送入設(shè)備指定 的通道輸出。當?shù)谝淮螁釉O(shè)備工作時，先把PLC中的數(shù)據(jù)讀回來，之后本設(shè)備會將變化的值往下寫，這種操作

32、的目的是防止用戶 PLC程序中有些通道的數(shù)據(jù)在計算機第 一次啟動，或計算機中途死機時不能復位。設(shè)備中可操作PLC寄存器列表：X 輸入繼電器（位操作只讀）；Y輸出繼電器（位操作，可讀可寫）；M中間繼電器（位操作，可讀可寫）；D變量存儲器（字，雙字，浮點，可讀可寫）；對其他的寄存器請使用D寄存器，或 瞅電器導動。（如圖3.6）圖3.6設(shè)備的內(nèi)部屬性增加通道：單擊設(shè)備基本屬性中的“設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”在打開的屬性頁中按“增加通 道”按鈕，彈出增加通道窗口。全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件設(shè)計說明書vl.O 全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件設(shè)計說明書V1.0 序號設(shè)備通道讀寫冀型1只 1X000

33、0只讀散據(jù)2只 1X0001只讀數(shù)據(jù)3只 1X0002只讀魏踞4只 1X0003只讀毅踞5只 1X0004只讀敬踞e只讀X00D5只讀數(shù)踞1只 1X0006只讀數(shù)踞8只 1X0007只讀敬據(jù)9潼寫 DWUB0000讀寫數(shù)據(jù)10祺寫 DWUB00C1讀寫數(shù)據(jù)11讀寫 OWUH0D02讀寫數(shù)據(jù)12讀寫 OWUH0D03諫寫歎據(jù)圖3.7串口基本屬性設(shè)置側(cè)除一傘在增加通道的屬性頁面上，可以對繼電器類型進行選擇。選擇要對PLC中的那個繼電器區(qū)或寄存器區(qū)進行操作即選擇通道類型 ，可以選擇是只讀，只寫，還 是讀寫，軟件默認狀態(tài)是只讀。選擇操作繼電器區(qū)或寄存器區(qū)的什么地方即輸入 通道地址，比如，要以字操作的方

34、式讀或?qū)?DW15則在輸入通道地址中寫15。選 擇通道地址中的哪一位（00-7）或一次操作1個字16位或2個字32位，或浮點。同時 也可以設(shè)置一次連續(xù)增加多少個PLO!道。6.設(shè)備調(diào)試設(shè)備調(diào)試在構(gòu)件屬性窗口的“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中進行，以檢查和測試本構(gòu) 件和PLC的通訊連接工作是否工作，在進行調(diào)試前，要先對通訊單元的各種跳線 進行設(shè)置，計算機和通訊單元之間的通訊線也要正確連接。ABS寸PLC設(shè)備的調(diào)試分為讀和寫兩個部分：如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是讀PLCffi道，則在“設(shè)備調(diào)試” 屬性頁中顯示的是PLC中這些指定單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)；如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是寫PLCffi道，則在“設(shè)

35、備調(diào)試” 屬性頁中把對應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入到指定單元 PLC中。對開關(guān)量輸入輸出通道，在對應(yīng)值一列顯示的是開關(guān)量狀態(tài)，為0表示關(guān)，為1表示開。對輸出通道，在對應(yīng)值一列中，當用鼠標左鍵按下時，對應(yīng)通道的 輸出狀態(tài)為1,松開鼠標左鍵時，輸出狀態(tài)為0。基本屬性|通道連援更黃訝試 數(shù)皓妙理通道號對應(yīng)藪據(jù)對銀通道值通道類型I01厲訊秋志標老1o.non參數(shù)修改彳2u.u儀表糞型3DO手自動抉態(tài)40.0運行段數(shù)5pvcominD.D實時測量值60.0第二輸入值3sv_com_inu.u乞艸定值SdldPID輸出90.0第一報警伏態(tài)10D.D第二抿警扶制圖3.8設(shè)備調(diào)試時各個對象的屬性7 寄存器類型寄存器名稱：這是

36、一個字符型變量，他表示當前要操作的寄存器，在這個驅(qū) 動中，它的取值可以是：X,Y,M,D。寄存器地址：這是一個數(shù)值型變量，他表示當前要操作的寄存器地址， 它的 取值根據(jù)不同型號的PLC而有所不同。數(shù)據(jù)類型：這是一個字符型變量，他表示當前要操作的寄存器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類 型，如果是位寄存器則該項不起作用可以設(shè)為“”，如果是數(shù)據(jù)類型它的取值可 以是WB,WUB,WD,DB,DUB,DD,DF里第一個字母表示數(shù)據(jù)的長度 ,W表示是字數(shù) 據(jù)，D表示是雙字數(shù)據(jù)。后一個或兩個字母表示數(shù)據(jù)類型，B表示二進制數(shù)，D表示BCD碼，F(xiàn)表示浮點數(shù)，二進制數(shù)中帶U表示無符號數(shù)，不帶U的表示有符號數(shù)。WUB16位無符號二進制

37、WB16位有符號二進制WD16位 4 位 BCDDUB32位無符號二進制DB32位有符號二進制DD32位 8 位BCDDF32位浮點數(shù)數(shù)據(jù)：這是一個數(shù)值型變量，它是用來存儲設(shè)備命令數(shù)據(jù)的ABS變量，當然,如果是寫設(shè)備命令，它也可以是一個常量由于程序中將PLC勺DO-D3 D190-D193設(shè)置為和特殊功能模塊緩存器交換 數(shù)據(jù)的寄存器，所以，在設(shè)置中添加DO- D3 D190-D193并且設(shè)置為讀寫寄存器 （圖4.6中顯示）。3.3全方位移動平臺多輪電驅(qū)動協(xié)調(diào)控制軟件的應(yīng)用3.3.1 PLC編程指令程序中使用到的指令MOV指令MOV S1. S2.MOV指令是指將S1.中的內(nèi)容存入S2.中CMP

38、指令CMP S1. S2. D.CMP是兩數(shù)比較指令。該指令是將源數(shù) S1和S2進行比較，結(jié)果由3個地址連 續(xù)的目標位元件的狀態(tài)來表示。S1和S2均為16位或32位二進制數(shù)，最高位為符號 位。比如,指令CMAK1OOD1OMC就是指：若100 D1O的值，則M0S1;若100=D10 中的值，則M置1;若100D1（中的值，則M2S1FROM指令FROM m1 m2 D. nFROM指令是從編號為m1的特殊功能模塊中讀取以m2為首址的連續(xù)n個數(shù)據(jù) 緩沖寄存器的數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)一次存入 PLC內(nèi)以元件D為首址的連續(xù)n個字 元件中。比如，指令FROM KO K5 DO K4就是指，當該指令執(zhí)行

39、時，就將編號為 0的特殊功能模塊中地址號為58的4個數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)依次存入 PLC勺4個數(shù)據(jù)寄存器D（D3中。TO指令TO m1 m2 S. nTO指令是將PLC內(nèi)由源數(shù)S指定的n個數(shù)據(jù)寫入編號為m1的特殊功能模 塊中地址號為m2的n個連續(xù)緩沖數(shù)據(jù)寄存器中。比如，指令 TO K2 K5 D10 K4就 是指，當該指令執(zhí)行時，就將D1（D1沖的數(shù)據(jù)寫入編號為2的特殊功能模塊中 地址編號為58的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中。PID控制指令PID S1 S2 S3 S4PID控制在PLC中既可用PID硬件模塊實現(xiàn)，也可用軟件實現(xiàn)。軟件方法就是 根據(jù)PID算法編制控制程序或直接調(diào)用PID指令，后者較

40、方便，但不是所有PLC都 支持。松下FPO系列PLC提供了 PID控制指令，且其參數(shù)設(shè)置靈活，使用方便。其 中S1表示設(shè)定值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S2表示測量值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S4表示輸 出值所在的數(shù)據(jù)寄存器；S3S3+6表示PID指令中控制參數(shù)設(shè)置所需的數(shù)據(jù)寄存 器，其分配如下：S3采樣時間(ms)S3+1動作方向(ACT)S3+2輸人濾波常數(shù)(a)S3+3比例增益(K)S3+4 積分時間(Ti) ( x 100ms)S3+5微分增益(KO)S3+6 微分時間(Td )( x 10ms)為了得到最優(yōu)PID控制，系統(tǒng)運行開始時設(shè)定S3+1(ACT)的第4位為ON啟動PID 參數(shù)的自整定過程。自整

41、定就是根據(jù)開始時容器壓力變化的情況自適應(yīng)地調(diào)整PID控制的主要參數(shù)(比例增益、微分時間、積分時間等)。當自整定開始時的測 定值到目標值的變化量變化1/3時，自整定過程結(jié)束，系統(tǒng)進入PID控制。3.3.2控制程序的編寫1 .程序流程圖圖3.9程序編制流程圖其中，打開特殊功能模塊、數(shù)據(jù)輸入、PID控制以及數(shù)據(jù)輸出部分均由PLC控制2 程序梯形圖說明K30K1K2D1DNOK1K4K2K胡K4M10*K1K5M41K2TIIJ初始化程序：打開FP0-4AD特殊功能模塊，當PLC沒有錯誤信息時將特殊功能模 塊中K5K6的內(nèi)容傳送到PLC的D141D142中。K16DK100ICLK6K900DKion

42、KOICOKIDD門K5KODK100KOKOD140D14344)146DI 40D147DI 50閃盟)171DIMDI非DI7Etl?7DlfiOD17SJJ1數(shù)據(jù)傳輸：對兩個輸入端口進行設(shè)置，分別將兩個壓力罐的當前壓力值傳入 PLC 的數(shù)據(jù)寄存器中，并且對PID控制的數(shù)據(jù)進行設(shè)置。由PID指令格式可得D140和D190中的內(nèi)容為設(shè)定值D141和D142中的內(nèi)容為測量值D143和D173中的內(nèi)容為采樣時間，此處測量時間為 100msD144和D174中的內(nèi)容為動作方向，此處設(shè)定為 ON即啟動PID自整定D145和D175中的內(nèi)容為濾波常數(shù)，此處設(shè)定為5D146和D176中的內(nèi)容為比例增益

43、（Kp），此處設(shè)定為3000D147和D177中的內(nèi)容為積分時間（Ti），此處設(shè)定為100衣100msD149和D179中的內(nèi)容為微分增益（Ko ），此處設(shè)定為0D150和D180中的內(nèi)容為微分時間（Td），此處設(shè)定為0msIDDI,D141D143PIDD190D14SD1陽數(shù)據(jù)處理：對兩個輸入端口的數(shù)據(jù)分別進行PID控制，將D141D142中的測量D190D191值分別和D140D190中的設(shè)定值進行比較，將輸出值分別存入D190D191中QMJY D19L 10 TOC o 1-5 h z F1OMKLK3OD4K1Ml172 一I 卜CiPKSi()20D4M0TtKLKID191KI

44、數(shù)據(jù)傳輸：打開FP0-4DA 口。把控制輸出值，即D191中的值存入PLC的DO寄存器中，并且把這些數(shù)據(jù)移入特殊功能模塊的1數(shù)據(jù)寄存器中第四章硬件部分實現(xiàn)4.1 PLC特點1可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技 術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)， 具有很高的 可靠性。例如松下公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用 冗余CP啲PLC勺平均無故障工作時間則更長。從 PLC勺機外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少 到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故

45、障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。 在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍 器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保 護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC勺功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CN（等各種工業(yè)控制中。加上PLC1信能力的增強 及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PL

46、C組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC乍為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器 電路圖相當接近，只用PLC勺少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器 電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從 事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè) 備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這

47、很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。5.體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm重量小于150g,功 耗僅數(shù)瓦。由于體積小，很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè) 備。FP0特殊功能模塊的應(yīng)用為了擴大PLC的應(yīng)用范圍，F(xiàn)P0系列PLC開發(fā)出各種特殊功能I/O模塊，以滿 足各種工業(yè)控制的不同需求。特殊功能I/O模塊的類型有：模擬量輸入、輸出處 理模塊、高速處理模塊、定位控制模塊、PID模塊、數(shù)字控制模塊、聯(lián)網(wǎng)通信模塊、多參數(shù)輸入模塊、溫度傳感器輸入模塊、語言輸出模塊等等。4.2.1 FP0-4AD模擬量轉(zhuǎn)換模塊FP0-4AD的結(jié)構(gòu)：FP0-4AD模擬特

48、殊模塊有四個輸入通道，輸入通道接收模擬信號并將其 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這稱為A/D轉(zhuǎn)換。FP0-4A最大分辨率是12位?；陔妷夯螂娏鞯妮斎?輸出的選擇通過用戶配線來完成，可選用的模 擬值范圍是-10V到10VD(分辨率5mV。并且/或者4到20mA -20到20mA分辨率： 20uA)。 FP0-4AD和FP吐單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)P0-4AD共有32 個緩沖存儲器(每個16位)FP0-4AD占用FP(擴展總線的8個點。這8個點可以分配成輸入或輸出。 FP0-4AQI耗FP(主單元或有源擴展單元5V電源槽30mA勺電流FP0-4AD勺安裝注意事項：模擬輸入通過雙絞屏蔽電纜來接收，電纜應(yīng)

49、遠離電源線或其他可能產(chǎn) 生的電線如果輸入有電壓波動，或在外部接線中有電氣干擾，可以接一個平滑 電容器(0.1uF 到0.47uF，25V)（3）如果使用電流輸入，請互連V+和1+端子。（4）如果存在電氣干擾，請連接FG的外殼地端和FP0-4AD的接地端。（5）連接FP0-4AD的接地端與主單元的接地端?？尚械脑?，在主單元使用 3級接地。3使用說明（1）環(huán)境指標項目說明環(huán)境指標（除下面一項之外）與FPO主單元相同耐壓絕緣電壓5000VAC , 1分鐘（在所有端子和地之間）（2）電源指標項目說明模擬電路24VDC土 10% 55mA（源于主單元的外部電源）數(shù)字電路5VDC , 30mA （源于主單

50、元的內(nèi)部電源）（3）性能指標模擬輸入項目電壓輸入電流輸入電壓或電流輸入的選擇基于對輸入端子的選擇， 一次可同時使 用4個輸入點模擬輸入范圍DC-10到10V（輸入阻抗：200千歐）DC-20到20mA （輸入阻抗：250歐）數(shù)字輸出12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果以16位二進制補碼方式儲存。-20482047分辨率5mV20uA總體精度%1%轉(zhuǎn)換速度15ms/通道（常速），6ms/通道（高速）4 緩沖存儲器（BFM ）的分配BFM內(nèi)容*#0通道初始化，缺省值=H0000*#1通道1包含采樣數(shù)（1-4096），用于得到平均結(jié)果，缺省值就*#2通道2為正常速度，高速操作可選擇*#3通道3*#4通道4#5通道1這些

51、緩沖區(qū)包含采樣數(shù)的平均輸入值， 這些采樣數(shù)十分 別輸入在緩沖區(qū)中的通道數(shù)據(jù)#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1這些緩沖區(qū)包含每個輸入通道讀入的當前值#10通道2#11通道3#12通道4#13-#14保留#15選擇轉(zhuǎn)換速度如設(shè)為0，則選擇正常速度，15ms通道如設(shè)為1,則選擇高速，6ms/通道說明：帶*號的緩存器（BFMS ）可以使用TO指令從PC寫入；不帶*號的緩沖存儲器的數(shù)據(jù)可以使用FROM指令讀入PC在從模擬特殊功能模塊讀出數(shù)據(jù)之前，確保這些設(shè)置已經(jīng)送入模擬特殊功能模塊中。否則，將使用模塊里面以前保存的數(shù)值。BFMb7b6b5b4b3b2b1b0#16-#19保留*#20復位到缺省值和

52、預設(shè)，缺省值=0*#21禁止調(diào)整偏移、增益值、缺省值=（0，1）允許*#22偏移、增益調(diào)整G4O4G3O3G2O2G1O1*#23偏移值缺省值=0*#24增益值缺省值=5000#25-#28保留#29清除狀態(tài)#30識別碼K2010#31禁用緩沖存儲器提供了利用軟件調(diào)整偏移和增益值得手段偏移（截距）：當數(shù)字輸出為0時的模擬輸入值增益（斜率）：當數(shù)字輸出為+1000時的模擬輸入值（如圖4.1所示）圖4.1增益和偏移（1）通道選擇通道的初始化由緩沖存儲器 BFM#0種的4位十六進制數(shù)字HOOOO控制。第 一位字符控制通道1,而第四個字如控制通道4。設(shè)置每一個字符的方式如下： 0=0 :預設(shè)范圍（-1

53、0V到10V）0=2 :預設(shè)范圍（-20mA到20mA）0=1 :預設(shè)范圍（+4mA到+20mA）0=3 :通道關(guān)閉根據(jù)控制對象的實際要求，程序設(shè)定為四通道 4mA到20mA，即預設(shè)值為：H1111（2）模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換速度的改變在FP0-4AD的BFM#15種寫入0或1,就可以改變A/D轉(zhuǎn)換的速度在程序中沒有用到（3）調(diào)整增益和偏移值1）當通過將BFM#20設(shè)為K1而將其激活后，包括模擬特殊功能模塊在內(nèi)的 所有的設(shè)置將復位成缺省值，對于消除不希望的增益和偏移調(diào)整，這是一種快速 的方法。2）如果BFM#2的（b1,b0）設(shè)為（1，0），增益和偏移的調(diào)整將被禁止，以防止操作者不正確的改動。若需要改

54、變增益和偏移，則（b1,b0）必須設(shè)為（0,1），缺省值是（0, 1）。3）BFM#2和#24的增益和偏移量杯傳送到指定輸入通道的增益與偏移的穩(wěn)定 寄存器，帶調(diào)整的輸入通道可以由BFM#2適當?shù)模ㄔ鲆?偏移）位來指定。4）對于具有相同增益和偏移量的通道，可以單獨或一起調(diào)整。5）BFM#2和#24種的增益和偏移量的單位是 mV或uA，由于單元的分辨率，實 際的響應(yīng)將以5mV或20uA為最小刻度。（4）狀態(tài)信息BFM#29BFM#2的位設(shè)備開ON關(guān)OFFb0:錯誤b1-b4中任何一個為ON如果b2到b4中任何一個為ON所有 通道的A/D轉(zhuǎn)換停止無錯誤b1:偏移/增益錯誤在EEPRC中1的偏移/增益

55、數(shù)據(jù)不正?；蛘哒{(diào)整錯誤增益/偏移數(shù)據(jù)正常b2 :電源故障24V DC電源故障電源正常b3 :硬件錯誤A/D轉(zhuǎn)換器或其它硬件故障硬件正常b10:數(shù)字范圍錯誤數(shù)字輸出值小于-2048或大于2047數(shù)字輸出值正常b11:平均采樣錯誤平均米樣數(shù)不小于4097,或不大于0 （使用缺省值8）平均正常（在1到4096之間）b12：偏移/增益調(diào)整禁止禁止BFM#2的(b1,b0)設(shè)為(1, 0)允許 BFM#2的（b1,b0 ）設(shè)為（1, 0）（5）識別碼BFM#30可以使用FRO指令讀出特殊功能模塊的識別號，F(xiàn)P0-4AD單元的識別號是K20104.2.2 FP0-4DA模擬特殊模塊FP0-4DA的結(jié)構(gòu)：（

56、1）FP0-4DA模擬特殊模塊有四個輸出通道，輸出通道接收數(shù)字信號并轉(zhuǎn)換成等 價的模擬信號，這樣稱為D/A轉(zhuǎn)換。FP0-4DA!大分辨率是12位（2） 基于輸入/輸出的電壓電流選擇通過用戶配線完成， 可選用的模擬值范圍是 -10V到10VD（分辨率5mV ,或者0到20mA（分辨率20uA,可被每個通道分別選 擇。FP0-4DA和FP吐單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)P0-4DA共有32個存儲 器(每個16位)FPO占用FPO擴展總線的8個點。這8個點可以分配成輸入或輸出，F(xiàn)P0-4DA 消耗FP(主單元或有源擴展單元5V電源槽的30m電流。FP0-4DA安裝注意事項：對于模擬輸出使用雙絞線屏蔽電纜，電纜應(yīng)遠離電源線或者其他可能產(chǎn)生 電氣干擾的電線。 在輸出電纜的幅載短使用單點接地(3級接地：不大