[电子设计论文]基于组态软件的通讯电源远程监控系统的硬件设计.doc

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1、毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目 基于组态软件的通讯电源远程监控系统的硬件设计 学生姓名 专业 自动化 班级 0711 指导教师 一、 毕业论文（设计）的主要内容及要求： 1、本设计的任务是：设计一个基于力控组态软件的远程监控系统。设计方案要基于市场的需求，结合力控组态软件设计简单、方便、功能强大等特点。方案是：力控ForceControl6.1系统作为主控系统，通过RS-232与PLC的通信，利用PLC进行远程的控制。对通讯电源的远程监控要求是：监控电源系统的实时工作状态，保证蓄电池组的正常充放电，分为检测和调控两个部分。 2、重点掌握力控ForceControl6.1的画面创建、

2、I/O设备组态、数据库组态和动画链接，然后进行组态软件的编程。 3、重点掌握三菱PLC的工作原理，编程语句，设计出梯形图。 4、进行系统硬件设计。 5、进行硬件电路和软件的调试。 6、在设计的基础上完成毕业论文（1.0 -1.2万字）。 二、 毕业论文（设计）应收集的资料及主要参考文献： 1 杨路明. C语言程序设计教程M 北京：北京邮电大学出版社，2005. 2 王振营，李满，杨君.ProtelDXP2004电路设计与制版实用教程M.北京：中国铁道出版社，2006,(6) 3曾庆波，孙华，周卫宏监控组态软件及其应用技术M 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 2010.（2） 4周美兰，周封，王岳宇

3、PLC电气控制与组态设计M北京：科学出版社2009. 5张文明，刘志军.组态软件控制技术M 北京：清华大学出版社2006. 6王兆华，孟文，王文玺.modbu协议在变电站监控组态软件中的实现J.西南交大 智能研究所，成都 2007 610030 7王海森，吕军，王锁萍.基于PC机监控系统的实现.J南京：南京邮电学院电子工程系，2003，210003 8张靖，王雪松.监控组态软件的研究.J四川：电子科技大学 2008 610054 9黄春华.监控组态软件在数据采集测控系统中的应用.J 上海：上海应用技术学院 2002 200235 物理与电子工程学院2011届本科毕业论文开题报告论 文 题 目

4、基于组态软件的通讯电源远程监控系统的硬件设计 班 级 自动化0711 姓 名 学 号 指导教师（职称） （副教授） 2011 年 3 月 18 日说 明一、论文的开题报告是保证毕业论文质量的一个重要环节，为规范我院本科毕业论文的开题报告，特印制此表。二、学生应阅读的主要文献、资料15种以上，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告，开题报告字数应在2500字以上。三、开题报告须经院毕业论文指导教师审查，同意后方可进行论文写作，并将开题报告交指导教师。不合格者，必须重写。一、选题的意义和研究现状1选题的学术价值或实践价值 飞速发展的现代化工业对企业生产自动化和各种

5、信息的集成要求越来越高，基于微机的监控系统因其高可靠性和分散控制、集中监视等特点已逐渐取代传统的模拟式控制仪表，在各领域内大显身手。采用计算机监控系统，能显著降低单位产量的能耗，提高产品质量和产量，同时还能帮助有关人员有效的预防突发事故的发生，因而在工业自动化中有不可忽视的地位。组态软件就是基于工业化信息化的现实要求应运而生，以其强大的功能和简单易学、操作方便的特点，在生产自动化中占据了新的位置。组态软件是具有专业性的控制软件。一种组态软件只能适合某种领域的应用，如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态等都有自己的工作领域。例如工控组态软件是用在实时监控。虽工控组态从表面

6、看是控制某个系统，但是工控组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言，有的支持VB，现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功

7、能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容监控组态软件将会不断被赋予新的内容。其优点：（1）延续性和可扩充性。当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性，每个用户根据工

8、程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。（4）功能强大。例如通信功能、数据处理及记录功能、安全监视功能等，并且有良好的人机交互界面。2、项目设计所要达到的要求及用户需求通过组态软件对通讯电源的运行状态和各项运行参数信息进行远程监测；要求运行费用合理，采集数据迅速、准确、可靠，能够满足对通讯电源的运行参数变化准确监控的要求。系统可通过不同介质的信道，实时采集由不同的数据发送源按照不同的通信规约，通过不同的通信接口传送到主站来的不同种类的

9、数据，并对数据进行处理。系统可采集处理以下种类的远程动态数据： （1）遥测：采集通讯电源线路的三相输入电压、三相输入电流及每个整流模块的充/放电电流、模块的工作状态（均冲、浮充）、直流输出电压、总负载电流、蓄电池充/放电电流等模拟量信号；直流输出电压、总负载电流、蓄电池充/放电电流 （2）遥信：三相输入过压/欠压，缺相，开关状态及每个整流模块工作状态（开/关机、均/浮充、限流），故障/正常；直流输出电压过压/欠压、蓄电池熔丝状态、主要分路熔丝/开关故障。 （3）遥控：电源的开/关机，电池的均/浮充； 数据处理：通过对遥测数据、遥信数据采集，监测电源的运行情况，利用后台语言输入，利用遥控远程控制

10、电源；对电源的三相输入电压、三相输入电流及各模块等进行独立的事件记录，分区域管理，利用控制单元对各事件单元实施控制；对数据管理设立独立存储单元，设计数据存储周期和异常情况下的存储功能，主要是进行数据的内部处理；利用人机界面（HMI）实现监控对象的实时信息显示、历史信息的查询显示和各种操作界面的可视操作；系统互连使各单元的处理可以紧密连接，实现无差控制；报表系统能提供个单元模块的实时数据，为操作员提供数据支持；信息处理与报警系统有操作员根据实际情况设定。3主要参考文献 1 杨路明. C语言程序设计教程M 北京：北京邮电大学出版社，2005. 2 王振营，李满，杨君.ProtelDXP2004电路

11、设计与制版实用教程M.北京：中国铁道出版社，2006,(6) 3曾庆波，孙华，周卫宏监控组态软件及其应用技术M 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 2010.（2） 4周美兰，周封，王岳宇PLC电气控制与组态设计M北京：科学出版社2009.5张文明，刘志军.组态软件控制技术M 北京：清华大学出版社2006. 6王兆华，孟文，王文玺.modbu协议在变电站监控组态软件中的实现J.西南交大 智能研究所，成都 2007 610030 7王海森，吕军，王锁萍.基于PC机监控系统的实现.J南京：南京邮电学院电子工程系，2003，210003 8张靖，王雪松.监控组态软件的研究.J四川：电子科技大学 2008

12、610054 9黄春华.监控组态软件在数据采集测控系统中的应用.J 上海：上海应用技术学院2002 200235 10汪守贵.变电站直流电源远程监控技术.J 四川：乐山电业局 2009 614000 二、研究方案1研究的思路与方法基于力控组态6.1，设计出符合要求的目标系统，演示模拟课题要求。对组态过程中的通讯电源监控系统，设置数据定义，实时运行。组态过程的结果是产生一系列的文件及数据库的更新设置。可以根据不同区域的数据设置分开进行，也可以联机实时运行，从而确定最佳目标结果。用户使用流程如图1所示。图1 用户使用流程2研究的基本内容（大纲）1）图形组态组态软件的人机界面具有可视性好、简单易用等

13、特点。针对通讯电源的各模块的不同需求，产生的物理量的不同，做出合适的图形组态。2）报表组态报表组态是组态软件的一个特色，它是一个独立的模块，内嵌式系统。以往的系统是直接产生EXCEL或者FOXPRO得报表生成器等来获得数据，这些方法是不用设计报表系统，但是存在其他的问题，如产生无用的数据等。组态软件基于以上两种的特点，可以清除无用数据，可以根据操作员的要求产生数据。3）数据库设置外建一个数据库，配置数据源，即模块的不同设置参数，对各模块的数据采集应及时有效迅速，利用路径传到外建数据库。组态是具有强大的数据库系统，可以存储各类数据，并设置数据存储周期和异常情况下的数据保存，确保数据的及时准确有效

14、。4)通讯组态因为通信组态较为简单，所以就不用生成单独的文件，只需把组态的结果写进数据库即可，程序运行的时候只需从数据库中读数据即可。网络结构如图2所示。图2 网络结构图5）实时运行实时运行部分是为操作人员设计的，需要用已经组好的文件和从下位机传上来的事实数据进行更新，更新的数据有电压、电流、事故报警等。同时还要负责查询数据、打印报表等管理功能。用户需要时可以用鼠标某个单元，显示出设备的基本数据。 3工作的主要阶段、进度及完成时间1 已完成的工作： 第1周 确定毕业设计题目。 第23周 下达任务书，查阅，收集相关文献资料。 第4周 撰写并上交开题报告。 2 待完成的工作安排： 第45周 进行系

15、统要求（硬/软件）需求分析和方案论证。 第68周 进行总体设计；完成监控系统各子模块的分析设计 第910周 完成监控系统各子模块的连接并进行调试。 第1112周 进行系统测试；拟订毕业论文的初稿。 第13周 系统验收，毕业论文定稿，准备论文答辩。学生签名： 年 月 日指导教师意见：指导教师签名： 日期：2011 届 本 科生毕业论文 存档编号 襄 樊 学 院 毕 业 论 文（设计）论文（设计）题目 基于组态软件的通讯电源远程监控系统的硬件设计Design Topic The Hardware Design of Communication Powers Remote Monitoring Sy

16、stem Based on configuration Software 系 别 物理与电子工程学院 专 业 自动化 班 级 0711班 学 生 胡 力 指导教师 2011年5月25日基于组态软件的通讯电源远程监控系统的硬件设计摘要：本文主要介绍基于力控组态软件和PLC对通讯电源远程监控系统的设计过程，该系统由远程监控计算机、PLC和各种传感器转换电路等组成。其中PLC巡警开关量，并采集各种模拟量，所有信号通过串口线上传到实时数据库中。通过力控组态v6.1在远程计算机上实现人机交互界面，从而实现远程操作电源系统和故障报警。本文完成了远程监控系统的设计、监控界面的绘制和组态、PLC的逻辑编程等工

17、作。合理规划电源监控系统的软硬件结构，实现对电源有效的实时监控、故障报警、数据备份和远程检测等功能，有效的保障了电源的可靠运行。关键词：组态；PLC；通讯电源；监控The Hardware Design of Communication Powers Remote Monitoring System Based on Configuration SoftwareAbstract: In this paper, based on force control configuration software and remote monitoring Power plc for communicati

18、on system design process, the system consists of remote monitoring computer, plc, and a variety of sensors conversion circuit. One plc Patrol switch, and collect a variety of analog, all the signals transmitted via the serial line in real-time database. V6.1 by power control on the remote computer c

19、onfigured to achieve man-machine interface, enabling remote operation of power system and fault alarms. This completed the design of remote monitoring system, monitoring interface, rendering and configuration, PLC logic programming and so on. Rational planning of power monitoring system hardware and

20、 software structure, to achieve effective real-time monitoring of power supply, fault alarm, data backup and remote testing and other functions, effective protection of the power of reliable operation.Keywords: Configuration; PLC; Communications power; Monitor-control目 录1绪论11.1课题背景11.2国内外研究情况11.3论文构

21、成及研究内容22通讯电源监控系统的总体设计32.1通讯电源简介32.2通讯电源整体功能描述42.3监控系统原理框图52.4监控系统的设计流程图63硬件设计73.1硬件系统总体设计73.2 PLC简介及其选型93.3 FX0N-3A简介103.4 PLC硬件配置及电气接口电路113.5蓄电池管理方案133.5.1恒压限流或恒流限压电路原理图143.5.2恒压限流电路工作原理143.5.3恒流限压电路工作原理154软件设计165 组态软件人机界面的设计165.1力控ForceControl6.1 监控软件概述165.2 IO设备组态185.3图形组态的设计195.4动画连接215.5趋势曲线设计2

22、15.6 报表设计235.7报警256总结26参考文献27附录A PLC 梯形图28附录B PLC程序指令表30致 谢321绪论1.1课题背景 飞速发展的现代化工业对企业生产自动化和各种信息的集成要求越来越高，基于微机的监控系统因其高可靠性和分散控制、集中监视等特点已逐渐取代传统的模拟式控制仪表，在各领域内大显身手。采用计算机监控系统，能显著降低单位产量的能耗，提高产品质量和产量，同时还能帮助有关人员有效的预防突发事故的发生，因而在工业自动化中有不可忽视的地位。基于现代化工控的要求，组态软件从而被研发出来。组态软件是一种具有专业性的软件。一种组态软件只能适合某种领域的应用。如DCS(集散控制系

23、统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。工业制中组态软件是用在实时监控。从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。工控组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言，有的支持VB，现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；

24、或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容监控组态软件将会不断被赋予新的内容。 组态软件在工业控制中逐渐展现了它的强大功能，但是并没有完全在自动化的各个行业中起到重要的作用，组态软件仍然需要改进，在不远的将来组态软件将显示其丰富的功能，并在自动化控制中起到非常重要的作用。1.2国内外研究情况 监控组态软件的开发是本课题

25、的核心内容，监控组态软件是在信息化社会的大背景下，随着工业IT技术的不断发展而诞生、发展起来的监控系统。在整个工业自动化软件大家庭中，监控组态软件属于基础型工具平台。监控组态软件给工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深远的，它带动着整个社会生产、生活方式的变化，这种变化仍在继续发展。因此组态软件作为新生事物尚处于高速发展时期，目前还没有专门的研究机构就它的理论与实践进行研究、总结和探讨，更没有形成独立、专门的理论研究机构。近年来，一些与监控组态软件密切相关的技术如OPC、OPC-XML、现场总线等技术也取得了飞速的发展，是监控组态软件发展的有力支撑。同时监控组态软件在DCS集散控制系统

26、操作站软件中所占比重日益提高。同样在大学和科研机构，越来越多的人开始从事监控组态软件的相关技术研究也让组态软件进入了大发展时期。组态软件日益渗透到每个角落，占据越来越多的份额。组态软件越来越多地体现着自动化系统的价值，但是组态软件还没有强大到可以全部的控制，但是在不远的将来组态软件一定会大放异彩。国内组态软件厂家需要建立自己核心技术，在组态软件的研发到售后都要有自己的特点，建立自己的民族品牌，而不是做国外产品的代售商。1.3论文构成及研究内容 本论文是设计一个对通讯电源的远程监控系统，完成基于力控组态软件和PLC对通讯电源远程监控系统的硬件设计过程，该系统由远程监控计算机、PLC和各种传感器转

27、换电路等组成。安装力控组态软件的其中PLC巡警开关量，并采集各种模拟量，所有信号通过串口线上传到实时数据库中。通过力控组态v6.1在远程计算机上实现人机交互界面，从而实现远程操作电源系统和故障报警。本文完成了远程监控系统的设计、监控界面的绘制和组态、PLC的逻辑编程等工作。合理处理电源监控系统的软硬件设计和上位机与下位机的通讯，实现对电源有效的实时监控、故障报警、数据备份和远程检测等功能，有效的保障了电源的可靠运行。2通讯电源监控系统的总体设计2.1通讯电源简介 本文开发的电源系统属于中、小容量的通信电源系统，其组成主要有四部分：交流配电单元、整流器组、直流配电单元和监控单元。系统原理框图如图

28、1所示，图中虚线为检测线的示意。 组合电源系统采用三相交流输入，也可以采用单相输入，这个要求配电不同。该系统直流输出为48V 系统采用三相交流输入(单相输入时需将单相火线分别接到机架的三相火线)。经过防护电路后，进入整流器。整流器的功能是把输入的交流电转换成符合要求的直流电，转换以后并联输出到直流配电单元。直流配电单元可以接入三组蓄电池和两组负载并为每一组电池或者每一路负载提供短路保护。监控单元是系统的核心，实时检测交流配电单元、整流器、直流配电单元的运行状态，完成数据采样、报警、显示、通讯等功能。 目前国内通信系统中的电源监控系统多数是国外引进的，系统价格较高。本系统现场运行正常，具有以下一

29、些特点：(1)考虑到了较大区域的电源监控，实现了较大范围的网络拓展和控制管理。(2)考虑到中国电力的现状，输入电压的允许变化范围为80VAC-300 VAC。(3)实现了在无人值守的情况下，对电源的实时监测，给用户提供了友好的操作界面。(4) 采用主从控制方式，提供了对监控管理对象的扩充。(5) 达到了所监控的电源设备的性能要求，电源输出电压的输出精度可控制在02范围内：实现了对输出电压的温度补偿；实现了对蓄电池的周期均充、浮充、手动均充等充电模式的控制：提供了通过Modem拨号接入的远程监控方式：实现了电池限流和低压脱离控制功能：提供了显示面板和小键盘，使用户可现场进行观测控制。(6) 通过

30、对各单元实体中数据库的维护管理，及时记录各状态告警信息，有效保存配置参数。依靠串口和网络，实现动态参数配置和下载。本系统具有一定的通用性，可方便移植于其它系统设备中电源的监控，如嵌入式电源，壁挂式电源等等。图1 通讯电源系统原理框图2.2通讯电源整体功能描述电源系统与外界的描述如图2所示。图2 通讯电源系统上下文图第一部分交流配电及整流部分，输入为三相交流输入，用四个整流模块进行输入电源整流，使输入交流转化成直流，需要针对整流模块进行监控。监控对象：整流模块监控内容为：输入电压、电流的稳定性，输出电流的稳定性，针对4个整流模块的远程启动与停止，并使之输出直流48V。第二个部分是直流配电部分，由

31、整流模块整流完毕后，给对象输送稳定直流电源。监控对象：直流输出电源监控内容：监视直流电源的稳定性。并监控给出的分线对电池进行充电，保证充电电源的稳定性。第三个部分备用电源的充、放电及电源断电时能及时给对象供电。监控对象：电池组监控内容：电池充电状态（均冲、浮充）1、恒流升压2、恒压限流。电池的远程启动及监控电池充、放电时的稳定性，电池参数：2V 100AH 蓄电池 24节（2组共48节，1组使用，1组备用）2.3监控系统原理框图本课题中，整个通讯电源监控系统分为两级控制：上位机系统和下位机系统。上位机系统实现实时数据的监视和控制，历史数据的记录，实现人机交互等功能，下位机系统通过传感器完成现场

32、实地检测和控制，完成数据处理。可以独立于上位机来控制和调整系统的运行状态。现场的各互感器采集到的数据传入PLC扩展模块，利用PLC丰富的指令进行数据处理，完成各项控制功能。监控系统原理框图如图3所示。通讯电源上位机PLC继电器传感器互感器图3 监控系统原理框图2.4监控系统的设计流程图 监控系统的设计流程图如图4所示，监控系统设计的具体步骤为：1） 根据生产的工艺过程来分析控制要求。2） 根据控制要求确定所需要的用户输入/输出设备。确定PLC的型号及I/O点数和组态软件需要监控地址。3） 分别进行的组装调试，软件的模拟调试。4） 硬件的组装调试，软件的模拟调试。5） 联机调试，对不符合控制要求

33、的部分进行修改，直到符合控制要求为止。6） 编写技术文件。现场安装调试，完成后交付使用。确定控制对象及控制任务PLC及组态软件选择I/O及监控地址分配软件设计及模拟调试电气系统设计监控界面设计硬件组装联机调试通电试验修改软件或硬件N是否符合？NNY正确否？Y编制结束文件现场安装调试交付使用图4 控制系统设计流程图3硬件设计3.1硬件系统总体设计本课题中，整个通讯电源监控系统分为两级控制：上位机系统和下位机系统。1. 上位机系统上位机系统选用的是力控组态软件监控，主要完成如下功能：1) 对现场情况进行实时监控。实现时间、日期显示，测量值显示，报警显示，设定值显示以及各执行机构的开闭状态显示。2)

34、 控制参数的设置。接受操作人员输入的设定参数。3) 强制操作。当按下强制操作按钮时，允许操作员在上位机参数设置除分别对各执行机构的按钮进行操作，确定后传给下位机。2. 下位机系统下位机选用的是三菱FA2N系列的PLC和FX0N-3A的扩展功能模块。它主要用于现场实地检测和控制，完成数据处理。可以独立于上位机来控制和调整系统的运行状态。现场的各互感器采集到的数据传入P扩展模块，利用PLC丰富的指令进行数据处理，完成各项控制功能。3. 上位机与下位机的通信 在控制系统中，稳定可靠、方便快捷的数据通信是实现系统功能和控制的基础和保障，因此，根据系统的实际应用环境和特点，选择合适的通信接口和通信协议就

35、是十分重要了。本课题选择的是工控机和三菱FX2N系列的PLC的串口通信线RS232。4. 传感器信号检测电路通过高性能电信号传感器对通讯电源中各模块的电信号进行实时数据采集，并将测量结果通过接口送至上位机中，上位机根据控制要求对整个系统进行综合控制。而检测的模拟信号结果是通过FX0N3A的扩展模块进行转换，转换后的数据送入PLC进行处理。监控系统信号的处理过程：先得到被通讯电源的各模块的各种数据包括交流屏输入电压、整流屏输出电流、直流屏输出电流、输出电压、蓄电池电压等，然后处理所有得到的数据，最后根据系统的要求作出控制包括断电迅速切换蓄电池供电，蓄电池充电控制，电池电压保护，发送数据给远程计算

36、机，液晶显示，若有告警发生时给出告警提示，如给出告警声光信号。硬件系统总体框图如图5所示。图5 硬件原理图3.2 PLC简介及其选型 PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、体积小等优点，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。基本构成： a. 电源：电源要求交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施b. 中央处理单元(CPU)：中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警

37、戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误c.存储器:存放系统软件的存储器称为系统程序存储器,存放应用软件的存储器称为用户程序存储器d.输入输出接口电路：1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 e.功能模块： 如计数、定位等功能模块 f.通信模块： 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等 综合考虑输入输出的点数，经济适用等各方面因素，本通讯电源控制系统选择三菱公司的FX2n系列的PLC。

38、FX2n 属于小型整体式的PLC, 本机自带RS232通信接口、内置电源和I/O 接口。3.3 FX0N-3A简介 主单元扩展本系统选用的是三组FXon-3A模拟量特殊功能模块（2组A/D,1组D/A），可以实现数字和模拟量的相互转换，功能齐全，方便使用。模拟特殊功能有两个通道和一个输出通道输入通道接收模拟信号并将模拟信号装换成数字值输出通道采用数字值并输出等量模拟信号最发分辨率为8位消耗5V DC 30mA 连接到FX2n或FX2nc扩展单元的所有特殊功能模块绝不能超过系统的5V电压其性能规格如图6所示，其通用规格如图7所示。 图6 性能规格图7 通用规格3.4 PLC硬件配置及电气接口电路

39、 此控制系统主要以PLC为主控制器，附加简单的外围器件组成。根据控制要求：需要实时监控通讯电源各模块的工作状态，实时监控交流屏输入电压（U1）电流（U2）的值，整流屏输出电流（I2）的值，直流屏输出电压（U3）电流（I3）的值，蓄电池电压（U4）的值，蓄电池充放电电流（I4）的值，蓄电池电流量（Q）的值；还需要控制蓄电池的充放电转换，恒流限压和恒压限流充电方式的顺利进行，以及失电，断电，模块故障时蓄电池几时供电。本控制系统中，互感器将检测到的电信号转换成标准的电压电流信号，上传给上位机，系统需要配置模拟量输入输出模块把电压信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理。在这里，我们选用了三菱FXon

40、-3A模拟量输入模块；传感器将检测到的电信号转换成开关量信号输入到PLC，以中间继电器线圈作为输出，用中间继电器的触点控制各控制电路的通断。通过对系统控制要求分析可知，系统共有开关量 输入点3点，继电器输出点5点，所以选用三菱FX2N-32MR可以满足要求，还有模拟量输入8点，所以选用4个扩展模块FXON-3A可以满足要求。控制系统的输入、输出信号的地址分配如表一所示。电气接线图如图八所示。本系统的输入信号有电信号传感器，模拟量输入，输出控制对象5个中间继电器。表3.1 I/O分配表器件代号地址编号功能说明输入信号SQ1X1交流屏电信号传感器SQ2X2整流屏电信号传感器SQ3X3直流屏电信号传感器输出信号KA0Y0正常工作检测线圈KA1Y1放电线路线圈KA2Y2充电线路选择线圈1KA3Y3充电线路选择线圈2KA4Y4充电完成控制线圈PLC电气接线图如图8所示。图8 电气接线图3.5蓄电池管理方案 电池管理是电源监