水利枢纽闸门开度
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说明：
摘 要：随着PLC自动控制技术的不断提高，它在工业生产过程中的应用也越来越广泛。从结构上分，PLC分为固定式和组合式两种。PLC具有可靠性高,控制易于实现,系统设计灵活多样,能在实验室内进行现场模拟等特点, 更因为编程简单,易于安装,性能价格比高,有良好的抗干扰能力而广受欢迎。PLC和计算机的综合系统,更可使PLC与计算机互补功能上的不足。本文就将介绍如何使用计算机做为上位机，三菱FX系列PLC作为下位机并实现上位机和下位机之间的通信来对一座具有6座大型闸门的水利枢纽的闸门开关量进行监控。其中利用光电编码器采集数据，系统中还将利用VB制作一个控制界面实现人机界面，方便操作与监控。
关键词：PLC 上位机 下位机
Design of opening system for the hydro-Junction gate
Abstract: PLC automatic control technology with the continuous improvement of its industrial production in the process of more and more widely. From the structural points, PLC is divided into fixed and combined the two. PLC with high reliability and easy to implement control systems design flexible, able to conduct on-site laboratory simulation, and other characteristics, but also because programming simple, easy to install, cost performance, a good and popular anti-interference capability. PLC and computer-integrated systems, PLC and the computer will function on less than complementary. This paper will explain how to use the computer as a PC, Mitsubishi FX series PLC as the next crew and to achieve PC and the communications between the crew of one to six large gate with the water conservancy hub of the gate switch to monitor. We will use optical encoder data collection, the system will also be used in the production of a VB control interface to achieve human-computer interface, easy operation and monitoring.
Keywords: PLC; PC; The crew
1 引言
1.1 课题的基本内容及要求
某水利枢纽装有大型闸门6座，为了实现闸门的开启及关闭控制，并方便集中控制室掌握各闸门的开启程度，采用6台PLC与上位计算机构成通讯网络。要求集控室可以完成闸门的启闭操作，闸门现场也可以完成闸门的启闭操作。还要求集控室可显示闸门的开闭位置，闸门的定位采用光电编码器测量。
本课题要求选择可编程控制器机型及通讯方案，要求设计系统硬件电路及选择通信参数。要求设计通讯程序。系统应有完善的安全措施及良好人机界面。
1 引言1
1.1 课题的基本内容及要求1
1.2 PLC基础知识简介1
1.2.1 PLC的发展历程1
1.2.2 PLC的构成1
1.2.3 CPU的构成2
1.2.4 I/O模块2
1.2.5 电源模块2
1.2.6 底板或机架2
1.2.7 PLC系统的其它设备3
1.2.8 PLC的通信联网3
1.3课题设计基础3
2 系统控制方案的选择4
2.1 设计方案的主要思想4
2.2 设计方案的系统构成5
2.2.1 系统链接5
2.2.2 接口模块的连接6
3 系统通信的实现7
3.1 计算机链接通信协议7
3.1.1 串行通信的参数设置7
3.1.2 计算机链接的控制代码9
3.1.3 计算机与PLC之间的链接数据流9
3.1.4 计算机链接控制协议的基本格式10
3.1.5 控制协议各组成部分的说明11
3.1.6 计算机链接通信的错误诊断14
3.2 计算机通信程序设计（人机界面部分）15
3.2.1 人机界面介绍15
3.2.2 串口及通信参数初始化16
3.2.3 发送子程序18
3.2.4 求和校验子程序19
3.2.5 接收子程序20
3.2.6 通信过程出错处理子程序23
3.2.7 发送开关量命令子程序24
3.2.8 定时读取闸门开度测量值子程序25
3.2.9 发送闸门开度设定值子程序26
3.2.10 校验子程序32
3.2.11 显示子程序33
3.2.12 发送返回报文的子程序34
3.3 PLC通信程序设计34
3.3.1 通信方式及通信参数设置34
3.3.2 计算机发送给PLC的随机命令的处理35
3.3.3 开关量命令处理子程序35
4 系统现地级控制（手动控制）36
4.1 现地级控制的思想36
4.2 高速计数器37
4.3 现地级控制的实现及控制程序38
结 论40
致 谢41
参 考 文 献42
参考文献：
张万忠，刘明芹. 主编.电器与PLC控制技术.北京：化学工业出版社，2003.
张万忠，孙晋.主编.可编程控制器入门及应用实例.北京:电力工业出版社,2004.
宋伯生 主编.PLC编程理论•算法及技巧.北京:机械工业出版社,2005.
S7-200系列可编程控制器编程手册.西门子公司,2003.
FX2N系列可编程控制器编程手册.三菱公司,2003.
FX2N系列可编程控制器通信手册.三菱公司,2003.
作者点评：
以上是对本设计方案的详细叙述，本系统中利用了三菱FX系列PLC、FX-485PC-IF通信模块，完成RS-232C与RS-485之间的信号转换、 RS-485通信功能扩展板FX2N-485-BD以及现场的传感装置光电编码器等，构成了整个计算机链接通信网络。本课题研究的关键是实现上位机（计算机）和下位机（六台PLC）之间的通信，解决其之间的通信主要是靠程序来实现。系统中用VB做了一个控制界面实现了人机界面，方便了操作与监控。此设计方案中上位计算机通过程序实现对从站PLC的数据采集和命令传送，从站则是对计算机进行响应并对现场级设备监控。
当然此方案只是理论上的一个设计方案，还没有进行实际调试。如在实际应用时还应该考虑到系统的抗干扰性能，同时为了保证监控系统的安全性和可靠性，实际系统所有硬件均需采用工业级产品和符合行业标准的设备。
由于本人的学识上的缺陷，本设计方案在许多方面还有待改进。