(精选文档)电动汽车充电站电源输入部分论文lj.docx

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1、河南科技技学院20111届本科科毕业论论文（设设计）论文题目目：电动动汽车充充电站电电源输入入系统设设计学生姓名名： 刘刘 楠楠所在院系系： 机机电学院院所学专业业： 电电气工程程及其自自动化导师姓名名： 杨杨 天 明完成时间间：20011年年05月月27日日摘要随着我国国的石油油资源短短缺和环环境污染染问题的的加剧，发发展具有有零排放放和节能能环保电电动汽车车显得日日益紧迫迫。目前前各大汽汽车厂商商专注的的新能源源汽车包包括油电电混合动动力汽车车氢燃料料汽车、燃燃料电池池汽车和和纯电动动汽车,但从发发展的潜潜力和对对环境保保护的彻彻底性上上,纯电电动汽车车将是最最终也是是最完美美的解决决方案

2、。当当前,我我国在纯纯电动汽汽车技术术上已走走在世界界的前列列,已经经比较妥妥善地解解决了电电池容量量、续航航能力、电电池充电电技术、驾驾驶感受受等相关关问题,并且在在小众市市场上已已经开始始部分运运营,大大规模市市场推广广指日可可待。然然而作为为车主而而言,在在纯电动动汽车本本身已经经符合其其日常使使用的需需要时,相关的的配套设设施建设设和售后后服务支支持是其其选择电电动车的的重要参参考之一一,其中中的重中中之重便便是充电电解决方方案的合合理组合合和良好好运营,这也是是电动汽汽车被市市场认可可并走向向大规模模应用的的关键之之一。关键字: 环境境污染；清洁能能源；电电动汽车车Absttracc

3、tAs CChinnass oiil rresoourcce sshorrtagges andd thhe wworsseniing envviroonmeentaal ppolllutiion, zeero emiissiionss annd tthe devveloopmeent eneergyy-saavinng eelecctriic ccar is beccomiing inccreaasinnglyy urrgennt.MMajoor ccar mannufaactuurerrs nnow foccus on neww ennerggy vvehiiclees, inccluddi

4、ngg hyybriid ccarss, hhydrrogeen ffuell caars, fuuel celll vvehiiclees aand purre eelecctriic vvehiiclees, butt thhe ddeveeloppmennt ppoteentiial andd thhe tthorrougghneess of envviroonmeentaal pprottecttionn, tthe purre eelecctriic vvehiiclees wwilll bee ulltimmateely Thee peerfeect sollutiion. Att

5、 prreseent, Chhinaa iss teechnnicaallyy inn a purre eelecctriic vvehiiclees hhavee coome in thee fooreffronnt oof tthe worrld hass beeen morre aapprroprriatte ssoluutioon tto tthe battterry ccapaacitty, battterry llifee, bbattteryy chharggingg teechnnoloogy, drriviing expperiiencce aand othher rella

6、teed iissuues, annd iin nnichhe mmarkketss haave beggun to parrt oof tthe opeerattionn, aa laargee Sccalee maarkeetinng rreacch. Howweveer, as thee owwnerr coonceerneed, purre eelecctriic vvehiiclees iis aalreeadyy inn liine witth tthe neeeds of theeir eveerydday usee, tthe rellevaant suppporrtinng

7、ffaciilittiess annd aafteer-ssalees sservvicee suuppoort forr ellecttricc veehiccless off thheirr chhoicce iis aan iimpoortaant reffereencee off onne oof tthe mosst iimpoortaant sollutiion is to chaargee Too bee reeasoonabble, annd ggoodd opperaatioon, whiich is reccognnizeed bby tthe marrkett off e

8、llecttricc veehiccless annd oone of thee keey tto llargge-sscalle aappllicaatioon.Keywwordds: envviroonmeentaal ppolllutiion; clleann ennerggy; eleectrric vehhiclles 目录1 绪论论11.1 电动汽汽车发展展的必然然性11.2 我国发发展电动动汽车业业的优势势21.3 当前制制约电动动汽车发发展的主主要障碍碍21.4 电动汽汽车充电电站将成成为电动动汽车产产业赖以以发展的的配套设设施32 电动动汽车充充电装置置结构的的分析332.1

9、 电动汽汽车充电电站主要要系统分分类32.2 电动汽汽车充电电方式分分类32.3 电动汽汽车充电电机的分分类和适适配电池池类型442.3.1 直直流充电电机42.3.2 交交流充电电机42.3.3 充充电机适适应电池池类型443 电动动汽车充充电站电电源输入入系统443.1 电动汽汽车充电电站电源源输入流流程图444 电动动汽车充充电站双双电源切切换开关关的设计计54.1 电动汽汽车充电电站双电电源切换换开关的的选择554.2 PLCC可控双双电源开开关的设设计64.2.1 PPLC可可控双电电源开关关总体结结构图664.2.2 PPLC可可控双电电源开关关结构图图分析664.2.3 电电气控

10、制制过程分分析74.3 PLCC型号的的选择994.4 特殊功功能模块块的选择择104.4.1 技技术参数数104.4.2 FFX2NN-4AA/D模模块的接接线方式式114.4.3 缓缓冲寄存存器及设设置1224.4.4 II/O口口设计1134.4.5 系系统外部部连线电电路设计计145 电动动汽车充充电网站站双电源源切换开开关控制制软件的的设计1145.1 PLCC控制系系统程序序设计主主要步骤骤145.2 流程图图设计1155.3 梯形图图设计1165.4 PLCC程序语语句表1176 结束束语188致谢188参考文献献191 绪论论电动汽车车充电站站是指为为电动汽汽车充电电的站点点，

11、与现现在的加加油站相相似。随随着低碳碳经济成成为我国国经济发发展的主主旋律，电电动汽车车作为新新能源战战略和智智能电网网的重要要组成部部分，以以及国务务院确定定的战略略性新兴兴产业之之一，必必将成为为今后中中国汽车车工业和和能源产产业发展展的重点点。然而而，电动动汽车产产业是一一项系统统工程，电电动汽车车充电站站则是主主要环节节之一，必必须与电电动汽车车其他领领域实现现共同协协调发展展。1.1电电动汽车车发展的的必然性性近年来中中国汽车车工业发发展迅速速，汽车车的产量量、销售售量在逐逐年增加加，20008年年全球汽汽车产量量69222万辆辆，其中中乘用车车49992万辆辆，中国国汽车产产量达7

12、719万万辆，其其中乘用用车5223万辆辆，产量量首次超超过德国国位居世世界第三三，仅次次于日本本和美国国;20009年年全球汽汽车产量量73226万辆辆，其中中乘用车车53220万辆辆，中国国汽车产产量8888万辆辆，其中中乘用车车6388万辆;20110年全全球汽车车产量770522万辆，其其中乘用用车52263万万辆;中中国汽车车产量9934万万辆，其其中乘用用车6773万辆辆。20111年随着着通用汽汽车的破破产和重重组，汽汽车世界界面临着着更大的的挑战，在在未来几几年里，中中国汽车车工业也也同样将将面临更更大的挑挑战。汽汽车工业业飞速发发展的同同时，对对石油资资源的需需求量也也越来越

13、越大，据据估算，目目前汽车车所消耗耗的石油油约占到到全球石石油年产产量的一一半。220100年中国国国内生生产原油油189972.8万吨吨，同比比增长22.3%，而原原油净进进口量达达200067万万吨，同同比增长长9.55%，石石油净进进口量在在国内油油品消费费量中所所占比例例己升至至接近552%。世界汽车车保有量量每年数数以千万万辆的速速度增长长，地球球上现已已探明的的石油储储量将在在50年内内消耗殆殆尽;石石油将是是制约汽汽车工业业发展的的瓶颈。与与此同时时，内燃燃机燃烧烧所产生生的有毒毒、有害害气体也也对大气气环境造造成了破破坏。我我国一些些大中型型城市，车车辆众多多，道路路拥挤，造造

14、成发动动机长时时间工作作在怠速速工况，其其排放有有毒有害害气体增增多，严严重污染染大气。尽尽管目前前在内燃燃机上己己经广泛泛采用的的燃油喷喷射、点点火正时时、怠速速稳定、废废气再循循环等电电子控制制技术在在一定程程度上提提高和改改善了内内燃机的的性能，使使得整车车排放和和油耗有有所降低低，有毒毒有害气气体排放放量减少少，但仍仍未能从从根本上上解决问问题。在这种情情况下，寻寻找替代代能源，发发展新型型动力汽汽车就成成为维持持汽车工工业稳定定发展的的当务之之急。有有限的石石油资源源以及日日益恶化化的环境境等问题题，迫使使汽车工工业必须须寻求更更加节能能的新能能源汽车车，以减减少对石石油的依依靠和对

15、对环境的的污染，保保证汽车车工业的的长期稳稳定发展展。研发发新能源源汽车成成为当今今社会的的热点。新新能源汽汽车是指指采用非非常规的的车用燃燃料作为为动力来来源，综综合车辆辆的动力力控制和和驱动方方面的先先进技术术，形成成技术原原理先进进、具有有新技术术、新结结构的汽汽车。新新能源汽汽车包括括混合动动力电动动汽车、纯纯电动汽汽车、燃燃料电池池电动汽汽车、氢氢发动机机汽车以以及其他他新能源源汽车等等。新能能源汽车车主要是是指广泛泛意义上上的电动动汽车，研研究的热热点主要要有混合合动力电电动汽车车、燃料料电池汽汽车和纯纯电动汽汽车等。纯电动汽汽车在新新能源汽汽车中，具具有高效效、节能能、低噪噪声、

16、零零排放等等显著优优点，在在环保和和节能方方面有不不可比拟拟的优势势，是汽汽车发展展的重要要方向。国国家已于于20009年7月1日正式式实施新新能源汽汽车生产产企业及及产品准准入管理理规则，该该规则的的实施将将极大促促进新能能源汽车车的发展展，电动动汽车的的发展必必将迎来来一个新新时期。电电动汽车车作为目目前新能能源汽车车的主要要发展方方向之一一，已受受到世界界各国政政府及学学术界的的广泛关关注。1.2我我国发展展电动汽汽车业的的优势（1）技技术优势势决定电动动汽车产产业成熟熟度的关关键因素素是动力力电池技技术，目目前中国国企业在在电池技技术方面面处于领领先地位位，已经经成为世世界最大大的车用

17、用动力电电池供应应国。特特别是深深圳比亚亚迪、深深圳雷天天、天津津力神等等专业电电池生产产厂家，在在电池方方面已积积累了大大量的产产业经验验，已经经开发出出安全、稳稳定、容容量大、寿寿命长的的动力电电池，并并实现了了规模化化生产。雷雷天公司司的锂电电池已对对欧美批批量出口口，天津津力神的的动力电电池已装装在国产产电动汽汽车上向向美国出出口，而而比亚迪迪开发出出的锂铁铁电池在在技术和和成本上上已经领领先于日日本和美美国的公公司。（2）成成本优势势电动汽车车不仅是是技术密密集型产产业，也也是劳动动密集型型产业，我我国的劳劳动力成成本明显显低于发发达国家家，使我我国汽车车企业的的生产成成本具有有比较

18、优优势。比比亚迪首首款插入入式混合合动力汽汽车F33DM车车型在国国内的售售价约为为15万元元，仅是是丰田混混合动力力车主力力车型普普锐斯在在中国售售价的一一半。（3）资资源优势势除传统的的钢铁、有有色金属属以外，生生产电动动汽车所所消耗的的最重要要资源的的是生产产电池的的原料料料锂和和生产电电机的原原材料稀土土。我国国是世界界锂资源源第三大大国，而而稀土资资源更占占世界总总储量的的一半。（4）市市场优势势中国拥有有全球最最大、增增长速度度最快的的汽车市市场，220099年我国国汽车产产量接近近14000万辆辆，并且且未来还还将保持持年均110%以以上的增增长速度度。中国国汽车市市场为电电动汽

19、车车产业的的发展提提供了巨巨大的空空间。1.3当当前制约约电动汽汽车发展展的主要要障碍尽管电动动汽车在在技术研研发和产产业化培培育方面面发展十十分迅速速，以电电力汽车车作为传传统汽车车的替代代方案也也基本上上没有异异议，但但是目前前电动汽汽车在产产业化方方面还存存在一些些不可忽忽视的障障碍。（1）电电池技术术需要进进一步发发展。（2）产产业发展展所需的的初始规规模还未未形成。（3）配配套充电电设施建建设滞后后。（4）国国家对产产业的组组织协调调力度不不够，标标准缺乏乏。1.4 电动汽汽车充电电站将成成为电动动汽车产产业赖以以发展的的配套设设施在技术和和价格的的坚冰逐逐步消融融的过程程中，最最后

20、一项项制约电电动汽车车产业发发展的因因素便是是配套充充电设施施的建设设。从电动汽汽车的结结构来看看，主要要包括电电力驱动动及控制制系统、驱驱动力传传动等机机械系统统、完成成既定任任务的工工作装置置等，其其中电力力驱动及及控制系系统是电电动汽车车的核心心，也是是区别于于内燃机机汽车的的最大不不同点。不论是插插电混合合动力汽汽车还是是纯电动动汽车，都都离不开开充电站站的支持持。日前前纯电动动车的续续航里程程一般都都在3000公单单以下，可可插电混混合动力力因为能能使用石石化燃料料，续航航里程会会更大一一些。两两种形式式的车型型一般都都支持允允电站的的快充模模式和使使用家庭庭电源的的慢充模模式。如如

21、果只是是在城市市里上下下班使用用，而且且拥有自自己的专专属车库库，采用用慢充模模式也完完全能够够满足需需求。但但如果要要进行远远距离的的长途旅旅行或者者没有专专属的车车库停放放车辆，对对于日前前基于蓄蓄电池供供应能量量的电动动汽车而而言，充电电站则是是唯一的的选择。2电动汽汽车充电电装置结结构的分分析2.1电电动汽车车充电站站主要系系统分类类电动汽车车充电站站光电转转换系统统电动汽车车充电站站电源整整流系统统电动汽车车充电站站滤波系系统电动汽车车充电站站电源输输入系统统电动汽车车充电站站电能计计费系统统电动汽车车充电站站单片机机控制系系统电动汽车车充电站站控制系系统2.2 电动汽汽车充电电方式

22、分分类根据国内内电动车车充电站站的建设设情况，充充电站的的运营模模式基本本上可以以分为“整车充充电”与“电池更更换”两种模模式。整整车充电电模式是是目前国国家研究究试验的的重点，这这种模式式把电池池与车辆辆作为一一个整体体来考虑虑，其规规模化发发展的关关键是能能够研制制生产出出“容量大大、成本本低、充充电快、寿寿命长”的电池池产品，在在便捷性性上满足足用户的的需求，具具体又包包括常规规充电和和快速充充电两种种类型。电电池更换换模式是是通过换换电站给给汽车更更换电池池的方法法代替漫漫长的充充电过程程。一辆辆汽车需需要配备备两块电电池，当当一块电电池用完完后自动动切换到到另一块块，此时时可到换换电

23、站将将用完的的电池换换下，装装上满电电的电池池。而换换下的电电池由电电站统一一充电和和维护，前前提是充充电站要要有相当当数量的的备用电电池。这这个方法法优点是是快速，用用户换完完电池就就可以上上路，比比加油都都快。但但由于每每个厂家家出产的的电动汽汽车的电电池规格格不同，这这个方法法想要普普及会非非常困难难。2.3 电动汽汽车充电电机的分分类和适配电电池类型型2.3.1 直直流充电电机直流充电电机：指指采用直直流充电电模式为为电动汽汽车动力力蓄电池池总成进进行充电电的充电电机。直直流充电电模式是是以充电电机输出出的可控控直流电电源直接接对动力力蓄电池池总成进进行充电电的模式式。2.3.2 交交

24、流充电电机交流充电电机：指指采用交交流充电电模式为为电动汽汽车动力力蓄电池池总成进进行充电电的充电电机。交交流充电电模式是是以三相相或单相相交流电电源向电电动汽车车提供充充电电源源的模式式。交流流充电模模式的特特征是：充电机机为车载载系统。2.3.3充电电机适应应电池类类型充电机适适应电池池类型：充电机机至少能能为以下下三种类类型动力力蓄电池池中的一一种充电电：锂离离子蓄电电池、铅铅酸蓄电电池、镍镍氢蓄电电池。3电动汽汽车充电电站电源源输入系系统电动汽车车充电站站电源输输入系统统是电动动汽车充充电站的的主要系系统之一一。电源源输入的的来源有有电网电电缆输电电和光电电转换装装置输电电。分别为为电

25、网电电力输入入系统和和光电输输入系统统。3.1 电动汽汽车充电电站电源源输入流流程图电动汽车车充电站站电源输输入流程程如图11所示，分分析如下下。（1）在在正常情情况下，电网电力输入系统和光电输入系统互相独立。电缆输电通过变压器变压和谐波的处理为交流充电桩输电，变压后通过整流和滤波为直流充电桩输电。光电转换装置则是将电力通过处理在蓄电池里储存为直流充电桩输电，蓄电池的电力经过逆变，为交流充电桩输电。（2）在在电网电电力停电电的情况况下，电电缆无法法输送电电力，出出于为客客户的考考虑，充充电不能能停止。这时，需需要通过过自动切切换开关关将光电电输入系系统的电电力及时时的输送送至电网网电力充充电系

26、统统中。由上述分分析可知知，电源源输入系系统的重重点关键键在于电电网电力力输入系系统和光光电输入入系统之之间的自自动切换换。电网电力直流充电桩整流,滤波逆变滤波蓄电池滤波交流充电桩光电装换装置直流充电桩整流,滤波变压器自动切换开关交流充电桩变压器图1电源源输入流流程图4电动汽汽车充电电站双电电源切换换开关的的设计4.1电电动汽车车充电站站双电源源切换开开关的选选择双电源切切换控制制主要用用于三相相交流供供配电控控制。这这类电源源切换控控制多数数采用继继电器逻逻辑控制制电路实实现，其其特点是是：其输输入有两两路供电电电源 A和B对负载载供电。正正常工作作时，电电源A对负载载供电，电电源B作为备备

27、用电源源；当电电源A发生故故障时，控控制系统统能快速速切断故故障电源源A，使备备用电源源B接通。由由此存在在的问题题如下。（1）无无缺相保保护功能能。当发发生任一一相或两两相缺相相时，由由于控制制系统没没有缺相相检测和和保护切切换措施施，造成成缺相的的故障电电源不能能切断，正正常供电电电源不不能及时时投入，又又没有相相应的信信号提示示，这样样会导致致负载长长时间缺缺相运行行，造成成严重后后果。（2）故故障电源源恢复正正常时，系系统不能能自动进进行反切切换，要要靠人工工操作反反切换到到正常工工作状态态。（3）由由于采用用继电器器逻辑控控制电路路实现，器器件和电电路的故故障率高高。采用PLLC控制

28、制时，其其缺相保保护主要要采取的的技术方方案是：设置有有三相缺缺相检测测信号回回路，该该三相缺缺相检测测信号回回路直接接取自于于三相电电源的主主回路，即即用中间间继电器器分别接接于电源源主回路路A和B的U相、V相和W相单相相回路中中，中间间继电器器常开触触点分别别作为PPLC的的输入信信号，即即作为编编制PLLC的A和B三相缺缺相检测测逻辑控控制程序序时的输输入条件件。其次次，利用用PLCC的特殊殊功能模模块，可可以实现现对电源源电压的的精确的的检测，从从而又可可以实现现对电源源的欠压压和过压压检测。4.2PPLC可可控双电电源开关关的设计计4.2.1 PPLC可可控双电电源开关关总体结构图图

29、在基于的的双电源源开关的的过程中中，必须须只能有有一个电电源与负负载接通通，且在在一路电电源故障障时要实实现自动动切换。那那么根据据设计要要求，可可设计PPLC可可控双电电源开关关总体结结构方案案如图2所示。电网电源AA故障则BA无缺相则输入FX2N-4A/D过压与欠压检测PLC缺相检测光电转换电源BB无缺相则输入负载图2PLLC可控控双电源源开关总总体结构构图4.2.2 PPLC可可控双电电源开关关结构图图分析在PLCC可控双双电源开开关总体体结构图图中，AA为主电电源，BB为备用用电源，分分别与PPLC连连接，作作为PLLC输入入检测信信号。首首先进行行主电源源A的输入入检测，当当PLCC

30、检测A无任意意相缺相相时，相相应的逻逻辑开关关会闭合合，使FFX2NN-4AA/D接接受经过过PLCC基本单单元检测测后传过过来的无无缺相的的电压信信号，则则随后进进行A电源的的三相回回路欠压压检测，如如果此时时主电源源A良好的的话，相相应的状状态指示示灯会亮亮，说明明此刻主主电源状状态良好好，同时时主电源源与负载载接通。在在主电源源A出现故故障后（即即主电源源A出现缺缺相或者者欠压时时），此此时会使使备用电电源B启动，同同时主电电源会自自动断开开。备用用电源BB启动后后，同样样要进行行三相回回路的缺缺相检测测和欠压压检测，检检测过程程同A。检测测无故障障后，随随即实现现备用电电源与负负载的接

31、接通。4.2.3 电电气控制制过程分分析根据总体体方案框框图，主主电路检检测电路路如图33所示，备备用电源源检测电电路如图图4所示，电电源欠压压检测如如图5所示。图3的电电气控制制过程图图中，KKA1，KA22，KA33分别作作为主电电源A的三相相检测（如如图3所示），有有且当KKA1，KA22，KA33线圈同同时得电电时（即即无任意意相缺相相），才才会驱动动KM33线圈，使使动和触触点KMM3闭合合，从而而进行AA的三相相欠压检检测（如如图5所示）。又又当三相相欠压检检测后，电电压在设设定范围围内时，驱驱动KAA4，使触点点KA44闭合，此此时主电电源状态态显示灯灯HL11亮，说说明此时时A

32、电源状状态良好好，同时时驱动KKA5线线圈，使使动合触触点KAA5闭合合，允许许A电源的的投入使使用。而而后KAA5闭合合时，使使KM11得电，负负载与电电源A接通。其其次，主主电源检检测回路路（图33）中的的常闭触触点KAA5与备备用电源源检测回回路（图图4）中的的三相检检测回路路相连接接。目的的是，如如果主电电源A状态良良好的话话，那么么常闭触触点KAA5会得得电断开开，同时时在备用用电源检检测回路路（图44）中的的三相检检测回路路中，也也会由于于KA55的作用用，不会会进行备备用电源源的输入入检测，避避免备用用电源的的误动，从从而实现现控制系系统的连连锁保护护作用。图3主电电源检测测回路

33、图4所示示的是备用电电源检测测回路，KA6，KA7，KA8分别作为备用电源B的三相检测，有且当KA6，KA7，KA8线圈同时得电时（即无任意相缺相），才会驱动KM4线圈，使动合触点KM4闭合，从而进行备用电源B的三相欠压检测（如图5所示）。又当三相欠压检测模块FX2N-4A/D检测到电压在设定范围内时，驱动KA9,使触点KA9闭合，此时备用电源B状态显示灯HL2亮，说明此时B电源状态良好，同时驱动KA10线圈，使触点动合KA10闭合，允许B电源的投入使用。图4备用用电源检检测回路路图5 电电源欠压压检测回回路4.3 PLCC型号的的选择目前，国国内外众众多的生生产厂家家提供了了多种系系列功能能

34、各异的的 PLLC 产产品，所所以要全全面权衡衡利弊、合合理地选选择机型型才能达达到经济济实用的的目的。一一般选择择机型要要以满足足系统功功能需要要为宗旨旨，不可可盲目贪贪大求全全，以免免造成投投资和设设备资源源的浪费费。机型型的选择择可从以以下几个个方面来来考虑： （1）对对输入/输出点点的选择择 盲目选择择点数多多的机型型会造成成一定浪浪费。 要先弄清清除控制制系统的的I/OO总点数数，再按按实际所所需总点点数的115220 留出备备用量（为为系统的的改造等等留有余余地）后后确定所所需PLLC的点点数。 另外要注注意，一一些高密密度输入入点的模模块对同同时接通通的输入入点数有有限制，一一般

35、同时时接通的的输入点点不得超超过总输输入点的的 600；PLCC 每个个输出点点的驱动动能力也也是有限限的，有有的PLLC其每每点输出出电流的的大小还还随所加加负载电电压的不不同而异异；一般般PLCC的允许许输出电电流随环环境温度度的升高高而有所所降低等等。在选选型时要要考虑这这些问题题。 PLC的的输出点点可分为为共点式式、分组组式和隔隔离式几几种接法法。隔离离式的各各组输出出点之间间可以采采用不同同的电压压种类和和电压等等级，但但这种PPLC平平均每点点的价格格较高。如如果输出出信号之之间不需需要隔离离，则应应选择前前两种输输出方式式的PLLC 。 （2）对对存储容容量的选选择 对用户存存

36、储容量量只能作作粗略的的估算。在在仅对开开关量进进行控制制的系统统中，可可以用输输入总点点数乘110字/点输出总总点数乘乘5字/点来估估算；计计数器/定时器器按（335）字字/个估估算；有有运算处处理时按按（510）字字/量估估算；在在有模拟拟量输入入/输出出的系统统中，可可以按每每输入/（或输输出）一一路模拟拟量约需需（8001000）字字左右的的存储容容量来估估算；有有通信处处理时按按每个接接口2000字以以上的数数量粗略略估算。最最后，一一般按估估算容量量的5001000留留有裕量量。在缺缺乏经验验设计时时，选择择容量时时留有裕裕量要大大些。 （3）对对I/OO响应时时间的选选择 PLC

37、的的I/OO响应时时间包括括输入电电路延迟迟、输出出电路延延迟和扫扫描工作作方式引引起的时时间延迟迟（一般般在23个扫扫描周期期）等。对对开关量量控制的的系统， PLCC和I/OO响应时时间一般般都能满满足实际际工程的的要求，可可不必考考虑 II/O响响应问题题。但对对模拟量量控制的的系统、特特别是闭闭环系统统就要考考虑这个个问题。 （4）根根据输出出负载的的特点选选型 不同的负负载对PPLC的的输出方方式有相相应的要要求。例例如，频频繁通断断的感性性负载，应应选择晶晶体管或或晶闸管管输出型型的，而而不应选选用继电电器输出出型的。但但继电器器输出型型的PLLC有许许多优点点，如导导通压降降小，

38、有有隔离作作用，价价格相对对较便宜宜，承受受瞬时过过电压和和过电流流的能力力较强，其其负载电电压灵活活（可交交流、可可直流）且且电压等等级范围围大等。所所以动作作不频繁繁的交、直直流负载载可以选选择继电电器输出出型的PPLC。 （5）对对在线和和离线编编程的选选择 离线编程程示指主主机和编编程器共共用一个个CPUU，通过过编程器器的方式式选择开开关来选选择PLLC的编编程、监监控和运运行工作作状态。编编程状态态时，CCPU只只为编程程器服务务，而不不对现场场进行控控制。专专用编程程器编程程属于这这种情况况。在线线编程是是指主机机和编程程器各有有一个CCPU，主主机的CCPU完完成对现现场的控控

39、制，在在每一个个扫描周周期末尾尾与编程程器通信信，编程程器把修修改的程程序发给给主机，在在下一个个扫描周周期主机机将按新新的程序序对现场场进行控控制。计计算机辅辅助编程程既能实实现离线线编程，也也能实现现在线编编程。在在线编程程需购置置计算机机，并配配置编程程软件。采采用哪种种编程方方法应根根据需要要决定。 （6）据据是否联联网通信信选型 若PLCC控制的的系统需需要联入入工厂自自动化网网络，则则PLCC需要有有通信联联网功能能，即要要求PLLC应具具有连接接其他PPLC、上上位计算算机及CCRT等等的接口口。大、中中型机都都有通信信功能，目目前大部部分小型型机也具具有通信信功能。 （7）对对

40、PLCC结构形形式的选选择 在相同功功能和相相同I/O点数数据的情情况下，整整体式比比模块式式价格低低。但模模块式具具有功能能扩展灵灵活，维维修方便便（换模模块），容容易判断断故障等等优点，要要按实际际需要选选择PLLC的结结构形式式。 由以上几几个基本本原则和和对图33、图4、图5的分析可可知作为为输入信信号的触触点有KKA1、KKA2、KKA3、KKA6、KKA7、KKA8共共六个触触点，作作为输出出信号的的有KAA4、KKA100、KMM1、KKM2、KKM3、KKM4共共六个触触点，所所以可选选用FXX2N-16MRR基本单单元，输输入和输输出点数数分别为为8个。4.4特特殊功能能模块

41、的的选择4.4.1技术术参数因为要对对三相电电源的三三线检测测，所以以选用带带4点模模拟量输输入的模模数转换换特殊功功能模块块FX22N-44A/DD。FXX2N-4A/D为112位高高精度模模拟量输输入模块块，具有有4输入入A/DD转换通通道，输输入信号号类型可可以是电电压（-10+100V）、电电流（-20+200mA）和和电流（+4+20mmA），每每个通道道都可以以独立地地指定为为电压输输入或电电流输入入。且FFX2NN系列可可编程控控制器最最多可连连接8台台FX22N-44A/DD。FX2NN-4AA/D模拟拟量输入入模块是是FX22N系列列PLCC专用的的模拟量量输入模模块。该该模

42、块的的4个输输入通道道，通过过输入端端子变换换，可以以任意选选择电压压或电流流输入状状态。输输入参数数为：电电压输入入时，输输入信号号为DCC-100 V+100 V，输输入阻抗抗为2000 kk，分分辨率为为5 mmV；电电流输入入时，输输入信号号为DCC-200 mAA+220 mmA，输输入阻抗抗为2550 ，分辨辨率为220 A。FFX2NN-4AA/D将接接收的模模拟信号号转换成成12位位二进制制的数字字量，并并以补码码的形式式存于116位数数据寄存存器中，数数值为-20448+20447，传传输速率率15 ms/kbiit，综综合精度度为量程程的1%。FXX2N-4A/D的工工作电

43、压压为DCC 244 V，模模拟量与与数字量量之间采采用光电电隔离技技术，但但各通道道之间没没有隔离离。它消消耗PLLC主单单元或有有源扩展展单元55 V电电源槽330 mmA的电电流。它它占用基基本单元元的8个个映像表表，即软软件上占占8个II/O点点数，在在计算PPLC的的I/OO时，可可以将这这8个点点作为PPLC的的输入点点来计算算。FXX2N-4A/D模块块内部有有一个数数据缓冲冲寄存器器，它由由32个个16位位的寄存存器组成成，其内内容可以以通过PPLC的的FROOM和TTO指令令来读出出或写入入。4.4.2FXX2N-4A/D模块块的接线线方式FX2NN-4AA/D模模块的接接线

44、方式式如图6所示。图6FXX2N-4A/D模块块的接线线方式模拟量输输入通过过双绞屏屏蔽电缆缆来接收收，电缆缆应远离离电源线线或其他他可能产产生电气气干扰的的电线，如如图6中中；如如果电压压输入有有电压波波动，或或外部接接线中有有电气干干扰，可可以接一一个平滑滑电容器器（0.100.477F，225V），如如图6中中;如如果使用用电流输输入，将将V+和和V-短短接，如如图6中中；如如果存在在过多的的电气干干扰，连连接FGG的外壳壳地端和和FX22N-44A/DD模块的的接地端端，如图图6中；连接FFX2NN-4AA/D模模块的接接地端与与主单元元的接地地端，在在可行的的情况下下使用三三级接地地

45、，如图图6中。4.4.3缓冲冲寄存器器及设置置模拟量输输入输入入模块FFX2NN-4AA/D的的缓冲寄寄存器BBFM，是是特殊功功能模块块工作设设定与主主机通讯讯用的数数据中介介单元，FROOM/TTO指令令读和写写操作目目标。FFX2NN-4AA/D的的缓冲寄寄存器区区由322个166位的寄寄存器组组成，编编号为BBFM#0#31。具具体分配配如表11。表1FXX2N-4A/D模块块BFMM分配表表BFM内容*#0初始化通通道*#1CH1平均值采采样次数数（取值值范围1140096）默认值为为8*#2CH2*#3CH3*#4CH4#5CH1分别存放放4个通通道的平平均值#6CH2#7CH3#

46、8CH4#9CH1分别存放放4个通通道的当当前值#10CH2#11CH3#12CH4#13#144#16#199保留#15A/D转转换速度度的设置置当设置为为0时，AA/D转转换速度度为155ms/ch当设置为为1时，AA/D转转换速度度为6mms/cch#20恢复到默默认值或或调整值值#21禁止零点点合增益益调整#22零点和增增益调整整#23零点值#24增益值#25#288保留#29出错信息息#30识别码KK20110#31不能使用用在BFMM#0号号中写入入十六进进制四位位数字HH00000使各各通道初初始化，最最低位数数字控制制通道CCH1，最最高位数数字控制制CH44。H0000中中每

47、位数数值表示示的含义义如下：位（biit）=0 :设定输输入范围围-100+110V位（biit）=1 :设定输输入范围围+4+200mA位（biit）=2 :设定输输入范围围-200+220mAA位（biit）=3 :关闭该该通道BFM#21的的b0、bb1分别别置为11、0，则则增益和和零点的的设定值值禁止改改动。要要改动时时必须设设置为00、1。缺缺省设定定为0、11。4.4.4I/OO口设计计对图3、图图4、图图5的分分析可知知作为输输入信号号的触点点有KAA1、KKA2、KKA3、KKA6、KKA7、KKA8共共六个触触点，作作为输出出信号的的有KAA4、KKA100、KMM1、KKM2、KKM3、KKM4共共六个触触点，所所以I/O口得得分配可可如表22。表2 II/O口口地址表表地