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大米加工控制系统的硬件设计案例综述
系统的硬件设计主要包括I/O点数的估计，模块选择，I/O地址分配和电路设计。
1.1PLC控制系统I/O点数的估算
根据PLC大米加工生产线的自动控制结构图和集中控制系统的工艺流程图，大米加工生产线的集中控制系统需要两个模拟输入通道：一个称重感应器检测原材料重量，以及一个高压感应器，用于检测脱壳器中的压力。该系统还需要6个电动机运行，因此需要连接接触器线圈。也适用于大量电磁阀和少量开关及按钮等装置。
下面列出了每个组件所需的功能以及所占用的PLC输入和输出点的数量，见表5.2，表5.3，表5.4
从表中可以看出，本次设计的泡沫发泡机控制系统的输入模拟量为2通道，输入开关点数为6，输出点数为22。
表5.2模拟输入和占用的PLC通道所需的每个组件的功能
项目名称
模拟量输入通道
备注
总通道
称量测量变送模块
1
一次砻谷所需的原料颗粒重量
1个通道
表5.3开关输入所需的每个组件的功能以及所占用的PLC点数
项目名称
开关量输入点数
备注
总点数
按钮
3
启动与停止
X点：7
光电开关
2
检测原料到位情况
电动阀开关门到位
2
出料开关门情况控制
表5.4每个组件的功能以及开关输出所占用的PLC点数
项目名称
开关量输出点数
备注
总点数
电磁阀
16
控制原料落入，空气输入等
Y点：22
报警
1
压力过高时自动报警
接触器线圈
8
控制6台电机的运转
1.2PLC及主要模块的选型
FX，2N的主机有多种型号和规格，以适应区别的控制情况。三菱厂FX-2N产品包括：FX-16MR、FX-32MR、FX-48MR、FX-64MR、FX-80MR、FX-128MR。FX-48MR系列产品交流能力强，通讯速度快，指令丰富。
根据需要，本设计使用FX-48MR模块，总I/O为48点。FX2N，48MR，001是日本三菱大学。根据需要，本设计采用FX-48MR模块。总I/O为48点。FX2N-48MR，001是日本三菱公司的可编程控制器（PLC），具有24点用于继电器输出和输入，以及24点用于输出。FX2N是FX系列中功能最强大，最快的微型PLC。它具有内置的8KB用户存储器，可以扩展到16K步长，并且可以扩展到256个I/O点。它具有多种可以实现高速计数的特殊功能，PID，A/D，D/A，以及其他特殊控制功能具有强大的数学指令集。通过通信扩展板或专用适配器可以实现各种通信和数据链路。
模拟信号是不断变化的物理量，例如电流，电压，体温，高压，位移，速度等。在工业控制中，为了收集这些模拟量并将它们发送到PLC的CPU，这些模拟量必须转换为模拟量和数字量（A/D）。模拟输入模块用于将模拟信号转换为PLC可接受的数字信号。生产过程中模拟信号的类型很多，它们的类型和参数也不同。因此，通常通过现场监控将其转换为统一的标准信号（例如Slilanka直流电流信号，5V、5V直流电压信号等），然后发送到模拟输入模块以将模拟信号转换为信号。数字信号。为了处理PLCCPU。模拟输入模块通常由滤波，模数转换和其他部分组成。为了有效地防止电磁干扰，多通道模拟输入单元通常具有用于通道切换的多通道开关，并且输出端子配备有多通道开关。模拟输入模块提供电压信号和电流信号输入端子。输入信号经滤波、放大、模/数(A/D)转换得到的数字量信号，再经光耦合器进入PLC内部电路
本设计使用FX2N-4AD的4通道模拟专用模块。FX2N-4AD模拟专用模块具有四个输入通道。输入通道接收并将其转换为数字量，这称为A/D转换。FX2N-4AD的最大分辨率为12位。根据电压或电流输入，通过用户接线完成输出选择。可用的模拟值范围是-10V至10VDC（分辨率：5mv）或4至20mA，-20至20mA（分辨率：20μA）FX2N-4AD和FX2N主机通过缓冲存储器交换数据，FX2N-4AD具有32个缓冲存储器（每个16位）。FX2N-4AD占FX2N总扩展路线的8分。这8个点可以分为输入或输出。FX2N-4AD使用FX2N的主机作为有源扩展单元，具有5V电源和30mA电流。
1.3控制系统的I/O地址分配
根据以上对I/O点的估计，根据控制计算机的要求，使用PLC监视的信号分布，考虑每个输液输出点的性质，将输液输出点分为几部分。相应的PLC输入和输出地址分配请参见表3.5。
表3.5输入输出信号地址分配表
输入
输出
序号
名称
I分配
序号
名称
Q分配
S1
系统启动
X0
KV13
排气电磁阀
Y0
S2
系统停止
X1
KV1
吸料漏斗开关门电磁阀
Y1
S3
系统紧急停止
X2
KV2
预量漏斗开关门电磁阀
Y2
S4
触摸屏集中控制
X3
KV3
预量漏斗高压空气电