可编程器模拟量模块输入通道设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

测量自然界中的温度、压力、流量等物理量的传感器发出的信号是模拟信号，而且，用于控制的执行机构大多数依靠模拟信号动作。而另一方面，电脑只能处理数字信号，所以使用电脑输入来自传感器的信号、向执行机构输出信号时，必须在模拟信号和电脑能处理的数字信号之间架设一座桥梁。这就是模拟输入输出接口。

可编程逻辑控制器（programmablelogiccontroller，简称plc），一种具有微处理器的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载存储器内存储与运行。

现在工业上使用可编程逻辑控制器已经相当接近于一台轻巧型电脑所构成，甚至已经出现集成个人电脑（采用嵌入式操作系统）与plc结合架构的可编程自动化控制器（programmableautomationcontroller，简称pac），能透过数字或模拟输入/输出模块控制机器设备、制造处理流程及其他控制模块的电子系统。可编程逻辑控制器广泛应用于目前的工业控制领域。在工业控制领域中，plc控制技术的应用已成为工业界不可或缺的一员。

2. 研究的基本内容和问题

课题的主要内容是实现PLC与触摸屏结合实现控制的可视及设计的简洁。现场模拟量通过可编程控制器扩展模块采样输入可编程控制器，并可在触摸屏完成设置和显示。

PLC采用三菱FX1系列48点（可扩展模拟量输入单元），模拟量输入单元为三菱4 I/O通道，触摸屏为台湾EASY-VIEW。三菱FX系列PLC控制器在实际工业领域中的应用，可以较为容易地实现系统自动控制功能，支持信号采集和智能控制等操作，同时支持手动控制与自动控制的自由切换。触摸屏页面设计采取模块化设计，应用组态软件完成。

3. 研究的方法与方案

如果想将外部的模拟量输入到电脑中，严格地进行数字表示，对应的数字量需要无限的位数。这不仅对只能处理有限位数的电脑来说不可能，从构成转换器的电路技术方面来看，也是不可能的。解决这个问题最有效的方法是通过四舍五入或舍去、向上进位等方式将数据控制在允许范围方位内的方法，即，使用代表值置换一定范围内的量。这就称作量子化。如果将实线表示的模拟量量子化，会变为阶梯状的折线。这样，就可用有限的值中的某一个表示模拟信号这项技术一直广泛地在大家的周围使用。

4. 研究创新点

[1]王常力，罗安．分布式控制系统（dcs）设计与应用实例[m]．北京：电子工业出版社，2004

[2]王华忠．工业控制系统及应用---plc与组态软件[m]．北京：机械工业出版社，2016

[3]allen-bradley rockwell software.micro820 programmable controllers user manual[k].rockwell automation publication, 2019

5. 研究计划与进展

1、 1月1日～ 2月26日明确设计任务，查阅相关资料，撰写开题报告；

2、2月27日～3月21日可编程控制器、i/o通道模拟量输入单元、触摸屏部件工作原理，i/o通道模拟量输入单元设计总体方案；

3、 3月 22日～ 4月11日硬件、软件设计方案，硬件系统搭建，i/o通道模拟量输入单元控制编程；