论文-自控硬件设计

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1、港口散粮装卸控制系统的研究与应用2PLC控制系统随着技术的发展，PLC不仅可以实现一般的逻辑控制，还具备了包括模拟量在内的数值处理和网络通信等功能。PLC通信能力的增强，使得控制系统的配置可以更加灵活、方便。将计算机与PLC结合起来，可以充分利用PLC的可靠性、开发周期短、编程容易等显著特点；充分利用计算机友好的人机对话和监控功能，并可以进行一定的辅助决策，这样就可以组成高性能价格比的控制系统。本自动控制系统采用了国际上先进的MODICON公司Quantum系列产品，通过Modbusplus网络实现分布式I/O控制。控制系统PLC主机模块选用的是Quan

2、tum的140CPU42402和140CPU43402,控制系统PLC其他硬件也采用Quantum系列产品。Quantum是具有数字量处理能力的专用计算机系统,具有模板化、可扩展的体系结构，包括CPU模版、I/O模版、I/O接口、通讯模板、电源和底板。2.1PLC模块2.1.1PLC电源模块PLC输入模块采用Quantum系列140CPS11400,其主要参数如下:¨输入电源:170-276VAC(模块接线端子③④开路)¨额定功率:130VA¨内接熔断器容量:2A¨输出到总线最大电流:8A电源模块故障检查步骤:首先检查模块上PwrOKLED是否亮,如果亮

3、则表示电源已送到总线,如果不亮则检查外供电源,外供电源正常则检查模块内接熔断器,内接熔断器正常则是模块故障。202.1.1PLC主机模块PLC主机模块采用Quantum系列140CPU42402,其主要参数如下:¨用户逻辑存储容量：64KW¨最大I/O点数：64K(I/O任混)¨程序解算时间:0.3mS/K—1.4mS/K¨DIO最大网络数：3¨RS232（Modbus）通信口:1个¨RS485(ModbusPlus)通信口:2个(冗余)网络主机模块LED显示功能描述及故障诊断:LED颜色LEDON时指示内容Ready绿CPU上电自检通过Run绿CPU开

4、始运行程序Modbus绿Modbus通信口正在通讯Modbus+绿ModbusPlus通信口正在通讯MemPrt琥珀存储器写保护(存储器保护开关动作)BatLow红锂电池电压低需更换ErrorA红Modbus+A网通信故障ErrorB红Modbus+B网通信故障主机模块前面板装有两个3位置滑动开关,该开关设置RS232（Modbus）通信口参数。主机模块后面板上装有2个旋转开关，用于设置该模块在ModbusPlus通信网络地址。202.1.1PLC网络可选模块PLC网络可选模块采用Quantum系列140NOM21200，该模块具有1个RS232（Mod

5、bus）通信口；2个(冗余)RS485(ModbusPlus)通信口。网络可选模块LED显示功能描述及故障诊断:LED颜色LEDON时指示内容Ready绿模块通过上电诊断Run绿设备为核心方式，正常操作总是OFFModbus绿Modbus通信口正在通讯Modbus+绿ModbusPlus通信口正在通讯ErrorA红Modbus+A网通信故障ErrorB红Modbus+B网通信故障网络可选模块前面板装有两个3位置滑动开关,该开关设置RS232（Modbus）通信口参数。网络可选模块后面板上装有2个旋转开关，用于设置该模块在ModbusPlus通信网络地址。

6、2.1.2PLC网络通信模块PLC网络通信（DIO）模块采用Quantum系列140CRA21200，该模块具有2个(冗余)RS485(ModbusPlus)通信口。网络通信模块LED显示功能描述及故障诊断:20LED颜色LEDON时指示内容Ready绿模块通过上电诊断Fauit红该模块与一个或更多DIO模块之间通信故障或一个输出模块被Modbus+网刷新Pwrok绿总线电源正常Modbus+绿ModbusPlus通信口正在通讯ErrorA红Modbus+A网通信故障ErrorB红Modbus+B网通信故障网络通信模块后面板上装有2个旋转开关，用于设置该

7、模块在ModbusPlus通信网络地址。140CRA21200主要技术参数：n输入电源：85—276VACn熔断器容量（外接）：1.5An输出总线电流：3AnRS485(ModbusPlus)通信口:2个(冗余)网络2.1.1PLCA/D转换模块PLCA/D转换模块模块采用Quantum系列140ACI03000，该模块是8路单极性模拟量输入模板,可接受任混的电流和电压输入。在本系统中采用24VDC,4-20mA电流输入，其电流信号是由设备的电流传感器和电流变换器转换。PLCA/D转换模块的模拟量信号采集和接线参看“皮带机电流检测及PLC模拟量输入图”。

8、2.1.2PLC输入模块20PLC输入模块采用Quantum系列140DDI35