最全的PLC通讯电缆编程电缆自制详解(图)

一． 前言

八方汇PLC实战培训

随着可编程序控制器（plc）在工业控制领域的广泛应用，plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的专业技能。可编程序控制器的品牌众多，欧、美、日、韩及台湾的PLC纷纷抢滩大陆，在给使用者提供了多种选择的同时，也给使用者带来了小小麻烦。由于不同品牌PLC的编程电缆互不通用，买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同品牌PLC的技术人员来说，如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆，无疑为他们提供了方便。PLC虽然品牌众多，但各种品牌的PLC其编程接口不外乎几种型式，在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义，这就为自制编程线提供了可能。下面我就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构，详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。

二．PLC编程口的型式

编程电缆一端与PC的COM口相连，另一端与PLC的编程口相连，PC端的COM口均为RS232C接口，DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种，即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种，即八针圆口（DIN-8），九针D形口（DB-9），二十五针D形口（DB-25），RJ11口以及专用接口，其中以前两种居多，各接口引脚排列如图一所示。

为了做好编程电缆，首先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准，接口标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构，如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口， RS-232C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。多数情况下只使用主通道，常用九条信号线（九针D形口），各引脚定义如表一所示。对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如发送数据线 TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND，RS232C只能点对点通讯，传输距离短，共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线，将其中一根定义为A（TXD-/RXD-），另一根定义为B（TXD+/RXD+），不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS-485只能实现半双工通信。表一：RS-232接口引脚定义25 针 9 针 缩 写 描 述2 3 TXD 发送数据3 2 RXD 接收数据4 7 RTS 请求发送5 8 CTS 允许发送6 6 DSR 通讯设备准备好7 5 GND 信号地8 1 CD 载波检测20 4 DTR 数据终端准备好22 9 RI 响铃指示器 RS－422接口标准主要是为克服RS－232接口标准的通讯距离短和传输速率慢而建立的。RS－422标准是一种以平衡方式传输的标准，使用二对双绞线，每个信号以两根信号线来传输，即发送数据TXD+ 、 TXD- ，接收数据RXD+ 、 RXD- ，逻辑电平是由两条传输线之间的电位差来决定的，由于采用了双线传输，大大增强了抗共模干扰的能力，因此最大数据速率可达10MbPs（传送15m时）。若传输速率降到90kbPs时，则最大距离可达1200m，可实现全双工通信。

三． PLC编程电缆的制作

各厂家的编程电缆的作用就是将PLC端的RS485、RS422格式的数据转换为PC端的RS232C格式的数据，PLC端如果是RS232则只要按规则直接连接即可。因此要自制PLC编程电缆，就必须将PLC端的RS485、RS422转换为PC机能够识别的RS232C，PC才能与PLC通信，完成下载、上传、监控等工作，这就涉及到一个接口标准转换的问题。实现接口转换有几种方法：一是用简易的电平转换电路，但一种电路只能针对一种PLC，且功能不全，性能也不太可靠，甚至可能会损坏PC机的串口；二是用专用的接口转换IC ，但业余实现起来比较复杂，不适合自制。这里我们使用一种成品通讯接口转换器，可以实现RS232/RS485/RS422的转换，由于是专用的通讯接口转换器，使用起来很方便且性能可靠，价格也比较低。该类产品市场上比较多，以四川德阳四星电子的产品SC-485C接口转换器为例，该转换器用于RS232到RS485/RS422的通讯转换,体积小巧,只有两个DB-9插头大小,采用串口窃电技术，不需外接电源。SC-485C的结构及引脚定义如图二所示。RS232端为DB-9的孔座，可以直接插在PC机的COM口上，RS485/RS422端为DB-9的针座， RS485时使用3脚和8脚, RS422时用3脚、8脚、1脚和7脚。利用该接口转换器制作编程电缆如图三所示。左侧为SC-485C接口转换器，右侧从上而下分别为DIN-8、RJ11、DB-9和DB25插头的编程电缆，电缆靠近接口转换器一边的插头均为DB-9孔型插头，另一头均为针插头，分别对应不同物理结构的PLC编程口。

接线时根据PLC端是RS485还是RS422选择对应的引脚，按照“发送接接收，接收接发送，正接正，负接负”的规律连接，SC-485C接口转换器与PLC RS485、RS422接口接线图和PC与PLC RS232接口接线见图四。图四

要做好一根编程电缆，除了要进行RS232/RS485/RS422之间的接口转换外，还必须了解PLC编程口各引脚的定义，因为即使是采用同一种接口标准，不同厂家的PLC其引脚分布也是不相同的。表二提供了几种主流PLC的引脚定义，供自制时参考。未列举的PLC可以查找随机的技术手册，也可以到网上找一个通用型人机界面（hmi）的说明书，在HMI与各厂家PLC联机的连线说明中可以找到市场上绝大多数PLC的引脚定义。表二 部份PLC编程口引脚定义PLC型号 接口标准 接口外形 引 脚 定 义S7-200 RS485 DB-9 3B/8ATIWDO/NEZA RS485 DIN-8 1A/2BLGｍａｓｔｅｒK系列 RS232 DB-9 2RXD/3TXD/5GNDFX2N/FX0N RS422 DIN-8 1RXD-/2RXD+/4TXD-/7TXD+OMRON CH200HS RS232 DB-9 2TXD/3RXD/7GND/4RTS/5CTSAB SLC503/504 RS232 3TXD/2RXD/5GND/7RTS/8CTSABB COMLI RS232 6TXD/ 7RXD/ 5GND（SLAVE MODE）KOYO DIRECT DL RS232 RJ11 4TXD/3RXD/1GND

四、结束语

一种原装电缆只能在一种PLC上使用，而一只接口转换器配上不同接插件可以组合成一套编程电缆，几乎可以在任何品牌的PLC上使用。接口转换器和接插件在通信市场都能买到，而且价格便宜，总成本仅需原装电缆价格的十分之一左右，制作也非常简便。自制的编程电缆可以在PC与PLC之间可以完成程序上传、下载、在线监控等功能，在功能和可靠性上比起原装电缆来可以说是毫不逊色。RS232转RS485自制线原理图

串行通讯电缆的制作 RS-232通讯电缆的制作无论是9孔插头，还是25孔插头，其串行通讯电缆连接时都要遵循下列对接关系：　　SG←→SG　TXD←→RXD　RXD←→TXD　RTS←→CTS　　CTS←→RTS　DTR←→DSR　DSR←→DTR　　根据上述对接关系，就可以非常方便地连接串行通讯电缆。这里顺便介绍一下上述各引脚所代表的含义：　　SG英文全称为Signal Ground/Common Return，表示信号地；　　TXD指Transmitted Data，表示数据发送；　　RXD指Received Data，表示接收数据；　　RTS指Request To Send，表示发送请求；　　CTS指Clear To Send，表示清除请求；　　DTR指Data Terminal Ready，表示数据终端准备就绪；　　DSR指Data Signal Rate Selector，表示数据置位准备就绪。　　在制作9芯串口连线时，需要2个9孔插头和1.5米长的至少7芯的扁平电缆，引脚连线如下所示。　　9孔插头－9孔插头引脚连线为：2-3、3-2、4-6、5-5、6-4、7-8、8-7。　　9孔插头－25孔插头引脚连线为：2-2、3-3、4-6、5-7、6-20、7-5、8-4。　　25孔插头－25孔插头引脚连线为：2-3、3-2、4-5、5-4、6-20、7-7、20-6。

台达DOP系列触摸屏与各品牌PLC通讯连线1、GE VERMAX 编程电缆制作（电源模件第一个串口）：

PLC PC（9 SUB MALE） （9 SUB FEMALE）2 （T） 2 （R）3 （R） 3 （T）5 （G） 5 （G）

2、GE 90—30系列（CPU351/352/363/364） 编程电缆制作（RS232端口 6脚RJ11型）：PLC PC（6 RJ11 MALE） （9 SUB FEMALE）2 （T） 2 （R）5 （R） 3 （T）3 （G） 5 （G）3、GE 90-30、90-70、VersaMax 编程电缆制作（RS232端口 6脚RJ11型）：PLC RS422/RSRS232 PC（15 SUB MALE） （9 SUB FEMALE）12 （T-） （R+） （T） 2 （R）13 （T+） （R-） （R） 3 （T）10 （R-） （T+） （G） 5 （G）11 （T+） （T-）9 （RT）6 （RTS-）15 （CTS-）6 （RTS+）15 （CTS+）4、GE公司生产的编程电缆（GE 90-30、90-70、VersaMax），在调试过程中不够长，需要延长，延长线的制作为同1注意一下，GE 90-70有两个15 SUB FEMALE串口，用第二个串口方能编程，即使用GE公司生产的编程电缆。

欧姆龙CPM1A編程電纜製作資料

一、 (如图)

二、欧姆龙plc编程电缆

制作三菱FX系列PLC编程电缆

用于三菱FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC及A系列PLC编程使用。第一步：制作一根FX-422CABO。

第二步：制作一根F2-232CAB-1

第三步：把上以两根线的25针母接头和公插头对接。上图实际就是计算机的串口直接对应PLC的DIN8孔为；计算机 PLC2 23 75 36和8短接 6好了，一根三菱plc编程电缆SC-09就制作完成了。

三菱FX系列编程电缆 三菱PLC編程電纜製作資料

电脑与PLC/CQM1H系列的编程电缆XW2Z-200S-CV的制作PLC-PC：2-2 3-3 4-8 5-7 9-5LG PLC编程电缆制作方法使用RS232 串行口和屏蔽电缆制作。公2（白）〈－－－－-〉母3（白），公3（黄）〈－－－－-〉母2（黄）公5（红）《－－－－-》母5（红），屏蔽层加护套焊接在金属外壳上。以上颜色为自定。假如线径太细接口卡不牢，可以先用电工胶带固定和加粗厚再安装接口外壳。

富士PLC编程电缆制作

制作方法如下：1.直连编程电缆 ，该制作方法当初是参考三菱PLC编程电缆制作方法。当初网上没有关于富士PLC编程电缆制作的方法，在触摸屏编程手册上看到富士PLC采用RS422通讯，并下载了通讯口图如图所示。开始准备用RS232/422转换器制作，单本地没有买到。想起三菱PLC也是RS422通讯，网上很多三菱编程电缆制作图，就下载了一个三菱接线图并制作了一个富士编程电缆。开始用电阻制作的编程电缆用V1.0中文版富士软件联机成功几率很低，10%左右。在车间用笔记本成功几率为0，就到郑州购买RS232/422模块制作另外一根编程电缆，谁知道用转换器制作的编程电缆在办公室成功几率0，车间就更不用说了。就一直使用电阻连接的编程电缆并把PLC拆到办公室输入程序再安装到车间。直到后来才有好心的工控朋友说V1.0中文版软件是在WIN98系统联机的软件，XP系统必须用V2.0以后的版本。下载安装V2.0版本软件，两种方法制作的编程电缆都可以用。【attach】42【/attach】4 RTX+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND6 TXD+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND3 RXD— －－－－－－2.2K电阻－－－－－－3 RXD5 TXD— －－－－－－2.2K电阻－－－－－－2 TXD将PLC的4(RXD+).6(TXD+)脚的导线与电脑9芯母头的5脚连接(该脚是RS232的地)，3脚(RXD-)通过2.2k欧的电阻与9芯的3脚相连,5脚(TXD-)通过2.2k欧电阻与9芯的2脚相连2.通过RS232-RS422转换头相连到电脑市场购买一个RS232-422转换头（25元左右，比电阻连接的安全）,按转换头的说明书的说明与8芯水晶头按RTX+接RTX+；RTX-接RTX-；TXD+接TXD+；TXD-接TXD-连接就可。后有朋友联机不成功，我总结有以下原因导致他们没有成功：1 如果有USB/RS232转换器，注意转换器必须单独供电，如果转换器可以用+5V供电，可以直接用PLC的+5V电源 。如果转换器是+9V供电的可能需要另外增加一个直流电源了；2 软件必须用2.0英文版本，1.0中文版本可以在下面编程用，1.0在WIN98系统可用，在XP 系统联机成功率不高（偶然可以成功一次）。3 判断接线是否正确，可以把水晶头插到PLC编程口（PLC NB2有一个口不是编程口，不要插错）测量+5V是否是1/7和2/8脚。好几个朋友都是把水晶头上下程序弄错 。好几个朋友都是把通讯口1~8的次序弄颠倒了，插到PLC通讯口后测量1脚和2脚+5V极性判断是否接错。

富士spb plc的编程电缆内部接线图！一端8芯水晶头 一端rs232 9孔RJ45端 3－－－－-TD+ ; 4－－－－-TD- ; 5－－－－-RD+ ; 6－－－－-RD- ; 1，2，7，8－－－NCSPB为RS422模式，因此令一端你需要一个RS232转RS422的转换器～～然后对应著转换器上的引脚分布进行接线。另低版本的软件会导致通讯失败，请使用高版本的软体。

F930GOT-BWD-C的编程电缆PC HMI2－－－－－－－－33－－－－－－－－24－－－－－－－－6.85－－－－－－－－56.8－－－－-44400与OMRON CP1H的通讯电缆制作plc－－－－－－－－－－-hmi3 32 29 54，5短自制松下PLC(FP0)编程电缆图

基于PLC及触摸屏的涂装前处理线控制

一、引言

在汽车行业、自行车行业、摩托车行业、电动车行业、家电行业、家具行业等，零部件在被组装前必须经过涂装（一般是喷漆），而将要被涂装的工件由于运输、存放和经历了多道的机械加工等原因，工件表面产生氧化皮、铁锈、油脂及尘土等污物，为了涂装的质量，必须除去工件表面的油圬和锈斑，再进行工件表面磷化处理，使工件表面形成一层磷化膜用以保护基材材料，并增强基材同涂层之间的附着力，此道工序被称为涂装前处理，前处理工序是涂装生产线的必备工序，而完成此道工序的生产流水线称为前处理线。

前处理线的设备型式有喷淋式、浸槽式、浸泳式等多种类型。喷淋式可大批量连续作业 ，处理效果好，但投资大，药水用量大，只适用管件及外型简单的工件；浸槽式结构简单、投资少，适用表面形状复杂及生锈严重工件，处理充分但效率较低；浸泳式适用于形状复杂及有油脂污物的工件，可大批量连续作业，处理效果好并且易于保养，但占地较大，以置于地面为宜，投资较大 。.

不久前我们承接了一个浸槽式前处理线控制装置的设计与制作。在控制装置中用到了PLC及触摸屏和变频器，在此，我主要谈一下PLC和触摸屏在其中的应用。

二、控制要求

前处理线由十五个水槽（分别放有酸溶液、碱溶液、热水和冷水等）和工件输送系统组成，要求：

1、输送系统在前处理线的入口处自动挂上装有工件的吊篮，然后将吊篮按工艺文件规定的次序和停留时间放入相应的水槽进行酸洗、碱洗、钝化、热水洗、冷水漂清等过程。在完成一个过程后，在前处理线的出口处自动卸下装有工件的吊篮，然后再行至前处理线的入口处自动挂上另一装有工件的吊篮进行下一篮工件的清洗。

2、它要求该过程既可自动运行也可手动操作。

3、应在保证工件的处理质量的前提下，尽可能缩短工件在前处理线停留时间，提高生产效率。

4、工件吊篮在每个水槽停留时间在运行时可调,使用水槽只数可在8到15之间任意设定。

5、预先存储如下二个工件的处理程序，最多可存储二十个工件的处理程序。

（1）工件一处理过程：1一道酸洗→2漂洗㈠ →3漂洗 ㈡→4二道酸洗→5漂洗 ㈢ →6漂洗 ㈣→7中和→8漂洗 ㈤ →9钝化→10漂洗 ㈥→11皂化→12清洗 ㈠→13清洗 ㈡→14循环纯水洗→15新鲜纯水喷淋洗（在每个水槽的停留时间0至45秒可调,在选择0秒时直接跳过该槽）

（2）工件二处理过程：1预脱脂→2脱脂→3漂洗㈠ →4漂洗 ㈡ →5超声波(出光)→6漂洗 ㈢ →7漂洗 ㈣→8中和→9漂洗 ㈤→10钝化→11漂洗 ㈥→12皂化→13清洗 ㈠→14清洗 ㈡ →15循环纯水洗→16新鲜纯水喷淋洗（在每个水槽的停留时间0秒至18分可调, 在选择0秒时直接跳过该槽）

6．在工件完成酸洗或其他工序时，可选择做一个工件吊篮上下抖动的动作（在工件完成工序出水后，再一次入水，随后再提升完成下一个工序。

三、分析

考虑到工件在每个水槽停留时间很可能是各不相同的,而且有的环节(如酸洗)对控制停留时间有一定要求, 而用悬挂输送链作工件输送系统时整线的运行速度是一样的, 此时工件在每个水槽停留时间只与悬挂输送链的运行速度和该水槽的长度有关,无法单独调节工件在每个水槽停留时间。

用行车来输送工件时可以满足单独调节工件在每个水槽停留时间的要求，为了提高生产效率，决定使用两部行车，以PLC加变频器实现自动控制，行车一负责在前处理线的入口处自动挂上装有工件的吊篮和在第一至第五槽的工序处理，将装有工件的吊篮卸在第六槽；行车二负责在第六槽自动挂上装有工件的吊篮，完成第七至第十五槽的工序处理，并在前处理线的出口处自动卸下装有工件的吊篮。

笔者以前曾采用PLC外接多个ST3P时间继电器来调节工件在每个水槽中的停留时间, 但控制线路比较复杂, 而且无法存储多个工件的处理程序, 如外接一个触摸屏,则以上问题都可以解决,并且触摸屏可以与控制相关水槽水温的温控仪通信,在触摸屏上可以监控水槽水温。

说明：本文限于篇幅，对前处理线中不通过PLC的较为简单的控制（如水泵、风机、照明等部分的控制,由人工控制其起停,并放在单独的控制柜内）不加叙述说明。控制系统框图见下图1。

四、硬件配置

1、PLC配置

在控制过程中，在前处理线的入口处和出口处以及每个水槽需用一到二个接近开关作定位用，另外，两部行车上升和下降也需用接近开关作定位，此外，在前处理线的入口处和出口处及行车还需用限位开关来防止行车出意外时造成损害。这样一来需二十九个输入点，加上操作面板按钮（自动运行、停止、手动、行车一上升、行车一下降、行车一前进、行车一后退、行车二上升、行车二下降、行车二前进、行车二后退）需占用的十一个点和水温状况及变频故障报警占用的九个输入点，总共需四十九个输入点，而输出仅需二十二个点（控制每台行车的行走变频器和升降变频器的正反转和高低速各占用四个点，两台行车共需十六个点，另六个为报警输出）

富士SPB系列CPU处理速度快,其基本命令为0.44μS;配备了大容量的内藏存储器,具有211种类的丰富命令语,功能丰富,可适合广泛的领域;可直接联接触摸屏;其I/O总数最多可达360点。

我决定PLC采用富士SPB系列的NWOP60R-31（输入点为三十六个和输出点为二十四点）+NW16X（扩展输入十六点），可用输入点为五十二个，输出点为二十四点，能满足要求。输入和输出点的地址分配见下表1。

PLC输入和输出点的地址分配表

输入

输出

地址

说明

地址

说明

(主机)

Y30

行车一行走电机正转

X0

自动运行

Y31

行车一行走电机反转

X1

自动/手动

Y32

行车一行走电机高速

X2

停止

Y33

行车一行走电机低速

X3

行车一上升（手动）

Y34

行车一升降电机正转

X4

行车一下降（手动）

Y35

行车一升降电机反转

X5

行车一前进（手动）

Y36

行车一升降电机高速

X6

行车一后退（手动）

Y37

行车一升降电机低速

X7

行车二上升（手动）

Y38

行车二行走电机正转

X8

行车二下降（手动）

Y39

行车二行走电机反转

X9

行车二前进（手动）

Y3A

行车二行走电机高速

XA

行车二后退（手动）

Y3B

行车二行走电机低速

XB

入口处出位报警

Y3C

行车二升降电机正转

XC

入口处

Y3D

行车二升降电机反转

XD

第一槽

Y3E

行车二升降电机高速

XE

第二槽

Y3F

行车二升降电机低速

XF

第三槽

Y40

行车一出位报警

X10

第四槽

Y41

行车二出位报警

X11

第五槽

Y42

行车一变频故障报警

X12

第六槽行车二限位

Y43

行车二变频故障报警

X13

第六槽

Y44

水温超温报警

X14

第六槽行车一限位

Y45

接近开关故障报警

X15

第七槽

Y46

备用

X16

第八槽

Y47

备用

X17

第九槽

X18

第十槽

X19

第十一槽

X1A

第十二槽

X1B

第十三槽

X1C

第十四槽

X1D

第十五槽

X1E

出口处

X1F

出口处出位报警

X20

行车一上升限位

X21

行车一下降限位

X22

行车一上升出位报警输入

X23

行车一下降出位报警输入

扩展

X50

行车二上升限位

X51

行车二下降限位

X52

行车二上升出位报警输入

X53

行车二下降出位报警输入

X54

行车一行走变频故障报警输入

X15

行车一升降变频故障报警输入

X56

行车二行走变频故障报警输入

X57

行车二升降变频故障报警输入

X58

一槽水温超温报警输入

X59

四槽水温超温报警输入

X5A

六槽水温超温报警输入

X5B

十三槽水温超温报警输入

X5C

十五槽水温超温报警输入

X5D

备用

X5E

备用

X5F

备用

表1 I/O地址分配表

2、触摸屏配置

触摸屏采用富士的UG221H-LR4,它是5.7吋屏幕,2色（8级灰度），320*240像素点，可以编辑1024个画面，并可以加存储卡储存数据,还可与多达31个的温控仪或变频器通信。

3、变频器配置

富士G11系列变频器具有动态转矩矢量控制功能,它的控制系统高速计算电动机驱动负载所需功率、最佳控制电压及电流矢量，最大限度地发挥电动机的输出转矩，能配合负载实现最短时间内平稳地加减速，它的低速性能超群,在0.5Hz时能输出200%高起动转矩；它的过载能力强,最大过载可达200%；它有中文显示面板，便于操作和监控，它还可以通过RS485通信口与触摸屏、PLC通信。因而决定行车行走电机用变频器采用富士的FRN3.7G11S-4CE，行车升降电机用变频器采用富士的FRN2.2G11S-4CE。为了有效地提高行车的运行速度,各个变频器均配置了制动电阻。

4、温控仪配置

在十五个水槽中有第一槽、第四槽、第六槽、第十三槽、第十五槽等5个水槽水温有要求,系统在工作时水温必须在许可范围内。我决定采用温控仪加可控硅调功器控制电热管的方法来调节水温,经比较，温控仪采用富士PXR9-TEY18VM型, 它外形尺寸96×96,为4-20mA电流输出,1点报警,具有PID功能,有一个RS485通信口,能与触摸屏通信,可以有效地控制水温。

5、控制柜的设计

根据控制功能及所用的电器，决定制作两个控制柜，一个为主控制柜（主要为PLC和触摸屏及变频器和控制继电器），另一个为加热控制柜（主要为大容量空气开关和接触器、温控仪和可控硅调功器）。考虑到现场设备很多，干扰很严重,为此，在PLC电源加隔离变压器、PLC的相关输入点前加中间继电器过渡，对控制柜内的主要部件实行单独、可靠地接地,以确保系统工作稳定。

五、软件设计

根据系统的控制要求，结合控制柜的面板设计，在反复论证后，设计出控制系统流程图如图2。

在控制系统流程图中，第一部分为加热控制，第二部分是数据存入和调用，第三部分是报警处理，第四部分是行车控制（在主程序中），含手动控制运行、自动运行及子程序设计。

整个系统工作的第一步是加热，系统自动运行程序必须在一槽、四槽、六槽、十三槽、十五槽这五个水槽均达到60℃时才能启动。

自动运行程序完成了两部行车携带工件在水槽中按控制要求进行工艺处理（程序的梯形图见附件）的全过程，行车一负责在前处理线的入口处自动挂上装有工件的吊篮和在第一至第五槽的工序处理，将装有工件的吊篮卸在第六槽；行车二负责在第六槽自动挂上装有工件的吊篮，完成第七至第十五槽的工序处理，并在前处理线的出口处自动卸下装有工件的吊篮。

在程序中大量用到了步进功能（SC），它使程序变得简单、条理清楚而且不容易出错。此外，在程序中还用了子程序，在控制过程中，有两组动作用得特别多，如挂上工件吊篮、脱钩（放下工件吊蓝），针对此编了两个子程序，用到时只需调用即可。这样一来大大简化了程序。

六、系统实现的功能

1、触摸屏在通电后显示的第一个画面的内容是设备名称和生产厂家信息,下一页是菜单,可按键选择进入调用或存储某一种工件处理工序数据的页面或运行监控页面和报警信息页面，只有知道密码的相关人员才能进入“存储数据”和 “调用数据”这两个页面。

按“存储数据”键进入的下一个画面是二十个可自行定义工件序号和英文代号的键,当按下标有某一工件序号和英文代号的键后，触摸屏进入相应页面，在该页面可设定或修改该工件在十五个水槽的停留时间并存入数据库。

在运行监控页面上,可操作两部行车和监控它们的工作状况及相关水槽的水温。

按“调用数据”键，进入的下一个画面上二十个标有工件序号和英文代号的键，如按下其中之一，则相应数据将被从数据库中输入到程序中，PLC按此数据控制两部行车完成工件的前处理过程。

2、在按实际处理工件从触摸屏中选定相应的工作程序后，当第一槽、第四槽、第六槽、第十三槽、第十五槽等5个水槽水温达到设定温度时，将“自动/手动”旋钮打到自动档,并按下“自动运行”按钮时，系统按如下流程工作：

（1）行车一至入口处→挂上第一工件吊蓝→第一池→第二池→第三池→第四池→第五槽→第六槽→脱钩→行车一至入口处→挂上第二工件吊蓝→第一槽→第二槽→第三槽→第四槽→第五槽→等待(如第六槽中还有工件未被行车二运走或行车二还未离开第六槽)→第六槽→脱钩→行车一至入口处→挂上第三工件吊蓝→→

（2）行车二至第七槽→等待→第六槽→挂上第一工件吊蓝→第七槽→第操八槽→第九槽→第十槽→第十一槽→第十二槽→第十三槽→第十四槽→第十五槽→行车二至出口处→脱钩→行车二至第七槽→等待(如第六槽中没有工件或行车一还未离开第六槽)→第六槽→挂上第二工件吊蓝→第七槽→→

（3）上面以黑体标出的为循环过程，如行车一和行车二将在线的工件处理完毕后即返回入口处和第七槽停机。

（4）当某个水槽停留时间设置为0时，行车将跳过该水槽直接到下一水槽。因此，可以任意设定全部使用十五个水槽或只使用其中的几个。

（5）当自动/手动”旋钮打到“手动”档, 两部行车可手动上升、下降、前进、后退。此操作既可用按钮也可在触摸屏的运行监控页面上完成。

（6）在遇突发停电或故障时系统停车时，在恢复工作后，可在触摸屏上选择继续或重新开始处理过程。

（7）当一部行车发生故障时或有必要时，可在触摸屏上设定由一部行车完成整个过程（只有知道密码的相关人员才能完成此操作）。

（8）可在触摸屏上任意选择工件完成某一工序后先做一个工件吊篮上下抖动的动作，然后再完成下一个工序。

3、报警处理：由于用户选用的接近开关质量及震动的原因，在调试时，系统有时不能正常工作，我们一方面建议用户选用质量较好的接近开关并定期检查接近开关完好状况，另一方面在程序中设置：如一接近开关该通不通，则行车在遇下一个完好的接近开关时停产并报警，这样检修人员可很快找出故障点。行车在入口处和出口处或上升和下降撞限位开关时或四台变频器之一发生故障以及水温超出许可范围报警时，行车停车，系统发出声光报警，触摸屏指示故障原因及处置对策。

七、结束语

前处理线控制装置完全满足了生产控制要求，运行良好，它满足了工艺要求，具有运行稳定、可靠性高、生产效率高、生产质量高、操作方便等特点，为前处理线的长期、高质量的运行起到了很重要的作用，富士 PLC和触摸屏及变频器、温控仪功不可没。

该控制系统有这样一些特点：

1、采用富士UG221H-LR4触摸屏，可与温控仪及变频器通讯，可用于数据给定、运行监控、报警显示，可按键选择进入调用或存储某一种工件处理工序数据的页面。

2、在主程序中巧妙地编制了两个子程序，分别用于两部行车的行车下降、挂上工件吊篮、行车上升和行车下降、脱钩、行车上升这两组动作，这样大大简化了程序。

3、在实际使用中,有加热控制水槽水温的波动一般不超过0.5度,最大不超过1度,有效确保了前处理的质量。

4、在程序由于设置了独特的报警处理功能，当行车因某一个原因停车并报警时，触摸屏指示故障原因及处置对策，检修人员可很快找出故障点并处理之,这可使由于故障造成的无作业时间降至最少。

参考文献：

1. 陈建明 电气控制与PLC应用 北京：电子工业出版社 2006年8月

2. 魏召刚 工业变频器原理及应用 北京：电子工业出版社 2006年9月

3. 富士触摸屏编程指导书（内部资料）

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