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本系統(tǒng)選用日本三菱的PLC為控制系統(tǒng)，下面對整個系統(tǒng)的集成簡單介紹：

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制原理簡介

本系統(tǒng)由一個FX2N-128MR-001主體CPU，一個FX2N-48ER擴展模塊，四個脈沖定位控制模塊FX2N-1PG，一個人機界面（HMI），四個步進馬達驅(qū)動模塊組成。

HMI與PLC直接通過通訊口進行通訊，系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置以及手動時的各部件的操作均通過HMI進行；FX2N-48ER作為系統(tǒng)的自然擴展，自動識別，直接利用其I/O點；四個FX2N-1PG上與PLC以FROM/TO指令進行數(shù)據(jù)交換，下輸出高速正(或反)脈沖對驅(qū)動模塊進行控制，完成定位驅(qū)動控制。

具體參看如下《系統(tǒng)連接原理圖》。     

其它輔助控制按加工的工藝要求邏輯進行，不再詳述。

2 系統(tǒng)集成配置

本系統(tǒng)實際要求輸入點128點，輸出點75點，在上面的配置中輸出點數(shù)共84點，輸入點數(shù)共84點，不足夠的輸入點由觸摸屏軟元件滿足，整個系統(tǒng)配置的I/O總數(shù)如下：128+48+32（每個特殊模塊點用8個I/O點），共208點，沒有超過系統(tǒng)大配置容量256點。

3 輸入分配

輸入主要分配給必要的行程、位置檢測、系統(tǒng)工作方式選擇、部分交流馬達的驅(qū)動與控制等，對于手動方式操作的大多數(shù)輸入選擇（約占輸入的80%）通過HMI軟元件執(zhí)行解決。

系統(tǒng)按完善配置的話，需要輸入點數(shù)多達128點，但有的輸入點數(shù)只在設(shè)備調(diào)試和維護過程中用得較多，在自動工作過程中運用較少，所以，把系統(tǒng)不必要的輸入點集成到HMI中用軟元件來代替，這樣一來減少系統(tǒng)輸入模塊的配置，二來節(jié)約大量接線、燈、按鈕等費用，三來簡化了電控柜操作面板（讓120多個手動按鈕集成在HMI上，還有部分工作狀態(tài)指示），四方便系統(tǒng)參數(shù)的更改與設(shè)置，有利于調(diào)試、五提高了設(shè)備控制的檔次和性能，對設(shè)備常見故障可以給幫助提示，整體費用也得到下降。

就本系統(tǒng)來說，事實上如果不用HMI，采用增加輸入模塊的方法解決輸入不足，這樣所花的費用更多。

4 輸出分配

輸出分配給四臺三相異步電機和氣缸（共62個氣缸）驅(qū)動的電磁閥以及四臺步進電機的輔助控制，此外還有少量輔助部份控制。

5 主要組件簡介

l FX2N-128MR-001

FX2N可以是三菱公司目前FX系列PLC中性能好的 系列機型之一，大量的軟元件、豐富的應(yīng)用指令以及內(nèi)置大容量的程序存貯器，即使面對復(fù)雜的控制，也可以從容應(yīng)對，其位執(zhí)行指令達0.08μS，如此速度比SIEMENS的S7-200系列要快幾倍，即使SIEMENS的s7-300也不過0.32μS而已 ，這足以證明FX2N的優(yōu)越性，本人長期對各種品牌的PLC應(yīng)用體會，F(xiàn)X2N系列是性價比不錯的機型，在小型控制系統(tǒng)中，F(xiàn)X2N系列一直是本人的選擇。

l 脈沖輸出模塊FX2N-1PG

作為定位控制用的脈沖輸出模塊FX2N-1PG，可作單軸控制，大輸出可達100KPPS，針對定位控制的特點，該模塊具有比較專業(yè)完善的控制參數(shù)設(shè)定，如定位目標跟蹤、運轉(zhuǎn)速度、爬行速度、減速速度等等各種參數(shù)，這些參數(shù)都可通過PLC的FROM/TO指令輕松設(shè)定。除高速的響應(yīng)輸出外，還準備了常用的輸入控制，如正、反限位開關(guān)、STOP、DOG（近點信號）、PGO（零點信號）等等。

此外，還內(nèi)置了許多方便的軟控制位，如返回原點、向前、向后等，對這些特定的功能，只要通過設(shè)置特定的緩沖單元已定義的位就可輕松實現(xiàn)。如通過如下簡短程序，當(dāng)按下返回原位按鈕（本例用X10）或通過觸摸屏內(nèi)置位某軟元件（本例用M66）即可驅(qū)動設(shè)備返回到原位，這對定位控制來說是非常方便而重要的。
LD　　M8000
TO　　K1　　K25　　K4M260　　K1
LD　　X10
OR　　M66
OUT　　M266

十一　應(yīng)用體會
本人在長期應(yīng)用三菱公司的FX系列產(chǎn)品中，有如下幾點體會：
1 功能強大
FX系列PLC配置了強大而完善的功能指令，尤其是FX2N系列PLC，按其功能分類共有程序流向、傳送和比較、四則運算和邏輯運算、循環(huán)移位與移位、數(shù)據(jù)處理、高速處理、便利命令、外部機器I/O、外部機器SER、浮動、時鐘運算、二進制循環(huán)碼以及接點比較共13大類130條指令，如PID運算、浮點運算等，而其它品牌的PLC往往在高檔系列中才配置有較完善的指令。所以，在完成一些特別的功能時，用FX系列的PLC就可輕松配置完成，例如此系統(tǒng)的的配置，如果采用SIEMENS的PLC，至少要用S7-300系列的PLC才能完成此系統(tǒng)的控制功能。
2 性價比高
對于系統(tǒng)集成來說，價格不單是指單個自動元件的價格，更主要是完成整個系統(tǒng)的配置的費用，FX2N系列PLC有比較完善的各種配置供用戶選擇，并且有多種類多規(guī)格的特殊模塊供用戶選擇，你總是可以在眾多的配置中做出你需要的合適的性價比較高的選擇，以本例來說，如果采用SIEMENS的S7-300，則費用可能要高約50%左右。
3 系統(tǒng)配置完善
如果按I/O點數(shù)來分，FX2N系列共有6大基本單元，如果按輸出類型分，則共有三大類共17種基本單元；擴展單元有12種，同時還兼容FXON系列的擴展模塊，除此外還有各種模擬量模塊、定位控制模塊及其它通訊機能模塊，基本上滿足各種小型控制要求。
4 應(yīng)用方便簡單
如果你對多數(shù)廠家的PLC都有過應(yīng)用經(jīng)驗的話，應(yīng)該不難體會出FX系列的PLC應(yīng)用非常簡單，無論從選型還是硬件組態(tài)及軟件編程，它避免了其它公司除產(chǎn)品型號外還有一大串定貨號的煩瑣要求；也沒有過多的通訊協(xié)議，讓人感到無所適從，即使是新手上路也會很快掌握其方便簡單的應(yīng)用。

十二　結(jié)束語
目前此設(shè)備處于試產(chǎn)階段，生產(chǎn)周期約為3分鐘，每周期生產(chǎn)鉆飾品約260個，節(jié)約生產(chǎn)工人幾十人，而生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量都得到大幅度的提高。
系統(tǒng)運行幾個月來，平均每天工作約十六個小時，到目前為止，系統(tǒng)一直正常運行，說明此次控制系統(tǒng)的選擇和集成是成功的。