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随着控制系统规模的日益扩大和复杂程度的日益增加及其计算机信息网络技术的飞速发展,以PLC为核心的控制系统已在工控领域得到了普遍使用。基于PLC的控制系统通常由PLC和控制现场各种设备所组成。湖上平台回转升降平移装置是为水声测量单位研究所设计的控制系统,主要用于完成对水听器的检测。本文根据项目的具体要求和指标,设计了一套由可编程逻辑控制器(PLC)、变频器、工业控制计算机、异步电机、光电增量型编码器、接近开关、触摸屏、LED显示屏等主要设备构成的湖上平台回转升降平移装置及其控制系统,具有现场控制和远程控制等功能。系统有效地解决了传统扫描装置中存在的问题,同时利用RS-485通讯标准和高速数据通信卡结合,实现其快速有效控制,并和计算机实现了有机的结合,提升了整个系统的总体性能。
本文介绍了三菱FX2N系列PLC与变频器组合,实现湖上平台回转升降平移装置控制系统的控制。在湖上平台回转升降平移装置控制系统中,以三菱FX2N系列PLC的FX2N-32MR作为水听器运动控制系统的控制核心,利用其特殊功能模块,让模拟量输出控制三维四轴各自的变频器,对整个系统进行调节和控制。为了实现较高的控制精度,采用PLC、变频器、交流电机、增量型编码器构成全闭环控制系统。系统以工业控制计算机( IPC)为主控制单元(即上位机),以PLC构成的实时控制电路为从动执行单元(即下位机)。本文所介绍的湖上平台回转升降平移装置控制系统总体方案设计,大致可概括为四部分,分别为系统硬件设计,软件设计,通讯模块设计和监控模块设计。系统硬件部分包括PLC及其各扩展模块(D/A转换模块FX2N-4DA和高速脉冲计数模块FX2N-1HC等),PLC输入/输出(I/O)分配,变频器,触摸屏和各控制电路等,软件部分包括PLC软件,通讯模块包括通讯方式和CC-LINK,监控模块包括工控机监控界面软件和LED显示屏。最后,对系统采用的各种方案设计进行了总结,并指出了系统还需要提升的地方。