可口可乐汽水现调机PLC改进设计

摘要近年来国内市场上出现了一种碳酸饮料现调机，该设备最初由可口可乐公司和百事可乐公司引进。现调机属于一体化汽水机，一机同时完成水处理、制冷、加气、糖浆和碳酸水混合等工作，现饮现调，配方调整方便，制作的碳酸饮料含气足、新鲜、冰凉，一机设有多套饮料管路，可同时制作风味不同的饮料。现调机体积小，移动方便，非常适合冷饮店，酒店饭馆及街头商业零售。关键字：碳酸饮料现调机结构工作原理改进设计目录第1章绪论-11.1碳酸饮料的发展-11.2碳酸饮料在当今生活中的意义-2第2章碳酸饮料的介绍-32.1组成部分-3第3章现调机的介绍-63.1碳酸饮料现调机-63.2现调机工作原理-6第4章现调机PLC改进设计-94.1PLC概况-9411可编程控制器的发展趋势-94.2PLC的结构及其基本配置-9421可编程控制器的硬件系统-94.3编程元器件-114.4现调机PLC改进I/O分配及其工作分析-144.5PLC设计硬件接线图-184.6PLC设计流程图-18第五章PLC梯形图设计-20结论-23致谢-24参考目录-25第0页共28页第1章绪论炎炎夏日,当人们在户外大汗淋漓之后,有什么比来一瓶冰镇的碳酸饮料更让你感觉畅快呢?碳酸饮料是英国化学家及牧师卜利士力（josephPriestly,1733-1804）发明的，他比较为人所知的是发现氧气。碳酸饮料其实只是一瓶二氧化碳的水溶液（另外有糖和香料)，把大约23大气压的二氧化碳密封在糖水里，就会有部份的二氧化碳气体溶解在水中，二氧化碳在水中就形成碳酸，碳酸饮料给人的那种刺激味道就是因为碳酸的缘故。碳酸饮料就是二氧化碳气体的水溶液，工厂里制造碳酸饮料时，是通过加压的方法，增大二氧化碳的溶解度，让较多的二氧化碳溶解在水里。喝碳酸饮料时，二氧化碳随碳酸饮料进入肠胃。但肠胃不能吸收二氧化碳，胃里的温度又比碳酸饮料高，二氧化碳的溶解度减小，便从口腔中蜂拥而出。所以喝完碳酸饮料后，常要打“嗝”。打“嗝”时还会感到鼻子发酸，这是因为二氧化碳气遇到鼻粘膜生成碳酸，碳酸对鼻子产生了刺激作用。二氧化碳气从体内排出时，可以带走一些热量，因此喝碳酸饮料能解热消渴。二氧化碳对胃壁有刺激作用，能加快胃液分泌，帮助消化。盛夏酷暑，人们都喜欢饮用冰镇碳酸饮料。这个仅是因为冰镇碳酸饮料温度较低，喝起来更觉清凉爽口，还因为冰镇碳酸饮料温度低，溶有较多的二氧化碳。打开瓶盖时，跑掉的二氧化碳较少，喝进肚里能跑出更多的二氧化碳，带走更多的热量。1.1碳酸饮料的发展自从18世纪卜利士力发明了碳酸饮料之后，也仅仅纯粹把它当作是一项科学发现而已并没有引起多大的重视，所以人门也无从得知这一发明，当然也就谈不上饮用了，在相当长一段时间里碳酸饮料一直是实验室里的产物。其实按照现在的定义当时还不能将他的发明称之为碳酸饮料，严格的说是碳酸水（英文：Carbonatedwater），亦称苏打水）更为恰当。卜利士力在发明了碳酸水多年后将他的这一成果告之了好友皇家科学院的约瑟夫费恩斯(JosephFiennes)，他对次到是表示出了相当的兴趣。在他在约克郡工作时，走访了当地的一家啤酒场，将一碗水放啤酒桶之上的一个地方。之后，二氧化碳和氮两种气体便覆盖住发酵啤酒桶上的水碗。当时，人们多是用二氧化碳和氮来灭鼠。约瑟夫普利斯特里意想不到，水加入了气体之后更有宜人的口感，人们这才意识到碳酸水可以饮用，而且口感相当好，后来人们试着在碳酸水中了糖、香精之类的东西，这就形成了真正意义上的碳酸饮料。碳酸饮料问世后受到了人们极大的欢迎并得到了很大的推广，上至宫廷宴会下到街头酒馆都可以见到它的影子，随后碳酸饮料开始流行于全世界，19世纪碳酸饮料在美国受到人们的热爱，因为不是酒精饮料，适合任何年龄段的人士，因此大为畅销。这样我们就不得不提到一款世界上最早出现的知名碳酸饮料可乐。可乐是由美国的一位名叫约翰彭伯顿的药剂师发明的。他期望创造出一种能提神、解乏、治头痛的药用混合饮料。彭伯顿调制的可卡可拉，起初是不含气体的，饮用时兑上凉水，只是由于一次偶然的意外，才变成了碳酸饮料，助手一不小心加入了碳酸水（H2CO3），。刚开始源于美国，现在流传于世界各地。但是，可乐中含有咖啡因，是一种对人体有害的物质，但是还有益处，可第1页共28页乐中含有二氧化碳大家都是知道的，二氧化碳到了人体里再打嗝出来的时候就会把人体的热量带走，可以散热。如今，可乐已成为一种风靡世界的碳酸性饮料1.2碳酸饮料在当今生活中的意义经过了三个多世纪的演变，碳酸饮料已成为了一款为全世界人们所喜爱的饮料，如果说咖啡茶这些在人们生活中不可缺少的饮料还存在区域性的差异，不能真正得到普及的话，那么碳酸饮料完全不存在这样的问题，它的存在不受地域的限制，在世界上任何一家商店都可以看到它的踪影，亚洲、非洲、美洲也都可以看见孩子们饮用碳酸饮料时的欢笑。人们对于碳酸饮料似乎有着不同寻常的喜爱，它在人们的日常生活中也扮演了一个重要的角色。大街上碳酸饮料的广告总是在比较显眼的位置，人们也习惯了在众多场合下来饮用碳酸饮料，体验碳酸饮料给自己带来的轻松感觉。在今后的时间里，碳酸饮料不会在人们的视线里褪去，而是将会继续扮演它不可获缺的角色。第2页共28页第2章碳酸饮料的介绍2.1组成部分碳酸饮料的式样繁多，口味也日趋多样化，但是主要的配料都是大同小异。起初人们只是在碳酸水（H2CO3）的基础上，在里面加了糖或是柠檬这样便制成了早期的碳酸饮料。在此后的时间里，人们不断改进碳酸饮料的配料,时至今日,主要有以下这些:碳酸水是溶入了二氧化碳的水。溶入二氧化碳的过程叫做碳酸化。碳酸的化学分子式是H2CO3。碳酸水都是由被加压的二氧化碳通过水做成。加压之压力比标准大气压力更强，使其增加溶解度，令更多二氧化碳溶入。当瓶盖打开，压力被释放，气体形成泡沫出来，如此形成独特泡影。碳酸水的制造工艺通常为细化二氧化碳气体，将中空表面多微孔的细化头置入水下部，在一定的温度和压力下，二氧化碳气进入细化头并从细化头表面微孔中以微小气泡形式进入水中，随着压力的增加，二氧化碳气的溶解量逐渐增多，直至在定压下达到由下至上饱合状态。白砂糖糖是用甘蔗或甜菜等植物加工而成的一种调味品，其主要成分是蔗糖。广东、福建、台湾等省和东北地区是我国主要产糖区。糖是重要的调味品，能增加菜肴的甜味及鲜味，增添制品的色泽，为制作菜肴特别是甜菜品种的主要调味原料。白砂糖是食糖中质量最好的一种。其颗粒为结晶状，均匀，颜色洁白，甜味纯正，甜度稍低于红糖。烹调中常用。绵白糖为粉末状，适合于烹调之用，甜度与白砂糖差不多。绵白糖有精制绵白糖和土法制的绵白糖两种。前者色泽洁白，晶粒细软，质量较好；后者色泽微黄稍暗，质量较差。白砂糖和绵白糖只是结晶体大小不同，砂糖的结晶颗粒大，含水分很少，而绵白糖的结晶颗粒小，含水分较多。柠檬酸中文名称：柠檬酸英文名称：citricacid分子式：C6H8O7理化特性外观与性状：白色结晶粉末，无臭。熔点()：153沸点()：(分解)第3页共28页相对密度(水=1)：1.6650熔点()：100引燃温度()：1010(粉末)爆炸上限%(V/V)：8.0(65)溶解性：溶于水、乙醇、乙醚，不溶于苯，微溶于氯仿。主要用途：用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。健康危害：具刺激作用。在工业使用中，接触者可能引起湿疹。燃爆危险：本品可燃，具刺激性。危险特性：粉体与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。苯甲酸钠苯甲酸钠Sodiumbenzoate又称:安息香酸钠。产品规格分为工业级与食品级分子式:C7H5NaO2性状:白色颗粒或结晶性粉末。无气味,有甜涩味。用途:化学分析用试剂;用于医药工业和植物遗传研究。苯甲酸又称为安息香酸，故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100ml；但溶于热水；也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能相近。苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。果葡萄浆果葡萄浆是用淀粉为主要原料，经用酶液化、糖化得葡萄糖液，再经脱色、过滤、离交精制后，用固定化异构酶将一部分葡萄糖转度成果糖而得。香料这里所指的香料为食用香料。维生素C维生素C又叫抗坏血酸，是一种水溶性维生素。英文名称：VitaminC，AscorbicAcid性质分子式：C6H8O6；分子量：176.12u；CAS号：50-81-7；酸性，在溶液中会氧化分解。第4页共28页物理性质外观：无色晶体；熔点：190-192；沸点：（无）维生素性质溶解性：水溶性维生素；推荐摄入量：每日60毫克；最高摄入量：引起腹泻之量；缺乏症状：坏血病；过量症状：腹泻；主要食物来源：柑桔类水果、蔬菜等咖啡因咖啡因(Caffeine)是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱，适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。但是，大剂量或长期使用也会对人体造成损害。分子式：C8H10N4O2物理性质：白色粉末或六角棱柱状结晶,熔点238。磷酸这里所说的为食品添加剂磷酸。分子式：H3PO4用途：用作食品饮料中的澄清剂，酸味剂食品添加剂磷酸应符合下表要求（GB3149-92）项目指标色度/黑曾20.0磷酸(H3PO4)含量，%85.0砷（As）含量，%0.0001氟化物（以F计）含量，%0.001重金属（以Pb计）含量，%0.001氯化物（以Cl计）含量，%0.0005硫酸盐(以SO4计)含量，%0.005易氧化物(以H3PO3计)含量，%0.012第5页共28页第3章可口可乐饮料产品3.1可口可乐饮料简介可口可乐公司是全球最大的饮料公司。除全球最有价值品牌可口可乐外，可口可乐公司还生产全球前5大饮料中的另外3个，包括健怡可口可乐、雪碧和芬达，以及大量其他种类的饮料，包括无糖饮料、水、果汁和果味饮料、茶、咖啡和运动饮料等。通过全球最大的分销系统，200多个国家的消费者每日享用超过13亿杯可口可乐产品。可口可乐（中国）饮料有限公司概况可口可乐是中国最著名的国际品牌之一，在中国软饮料市场上占主导地位，系列产品在中国市场上是最受欢迎的软饮料。目前可口可乐公司在中国市场有超过50种不同饮料，令消费者在各种场合都有丰富选择可以怡神解渴。可口可乐积极推进本地化进程，目前所有中国可口可乐装瓶厂使用的浓缩液均在上海制造，98的原材料在中国当地采购，每年费用达8亿美元。可口可乐系统自1979年重返中国至今已在中国投资达12亿美元。到2005年，在中国内地已建有29家装瓶公司及35家厂房。目前中国每年人均饮用可口可乐公司产品数量为20瓶(每瓶8盎司或237毫升)。目前可口可乐中国系统员工已超过30,000人，99的员工为中国本地员工。可口可乐中国系统在中国已经捐资超过5,000万人民币，支持了众多全国性和地区性社会公益事业。可口可乐公司推出的碳酸性饮料风靡全世界，与百事公司一直是行业内的竞争对手。现在市场上可口可乐公司销售的碳酸饮料饮料主要有以下几款：雪碧；芬达；健怡可口可乐；醒目以上系列产品在市场上都有着可观的销量，深受消费者青睐。3.2碳酸饮料现调机在商场和一些快餐店中，都可以看见碳酸饮料现调机的身影。什么是现调饮料？现调饮料是通过一台机器（包括制冷系统），分配出的高质量碳酸饮料，这台机器就称为现调机，犹如一个小型碳酸饮料厂一样。现调饮料生产过程：A：自来水过滤后，进入碳化器与二氧化碳气体混合成为碳酸水。第6页共28页B：碳酸水与糖浆通过独立的管道进入现调机内冷却。C：碳酸水与糖浆经搅拌棒混合，通过分配阀释放，成为冰冻的碳酸饮料。糖浆/水比例1：51加仑（美制）=3.75公升1盎司=29.6毫升一桶（5加仑/18公升）的糖浆可生产16箱瓶装（10盎司）碳酸饮料。因此现调机具有空间小、简易方便、效率高等优点。3.3现调机工作原理现调机系统构造并不十分复杂，有以下几个部分组成：过滤器机器所用的水源一般均为市政自来水，而自来水是不能直接饮用的，因此就需要过滤器。过滤器需要要清除自来水中一定的杂质，因此内置了纤维滤芯，也同时需要消除水中的气味，这就需要用到活性碳滤芯，所以过滤器内选用了纤维与活性炭合一的滤芯净水过滤器二氧化碳（CO2）气瓶CO2气瓶是整个系统中至关重要的一部分，它能否正常工作是直接影响到碳酸饮料质量好坏的。CO2气瓶是与现调机配套使用的，一般常温下瓶内压力为5070公斤（7501000帕斯卡），正常工作时间最高压力为1800帕斯卡。气瓶上的减压阀是用来调节压力的，以次来调节碳酸水中CO2含量，另外CO2气瓶也与糖浆桶相连，CO2含量过高或过低都将会使碳酸饮料变味，含气量不足。另外气瓶上的减压阀的指示表也分初级表和二级表，两者外观相同。初级表是直接与气瓶相连，最低进入压力为500帕斯卡。二级表是接受由初级表减压后而来的压力，最高进入压力为300帕斯卡。第7页共28页糖浆桶糖浆是指将制作碳酸饮料做需的相关配料（除碳酸水）全部压缩制作好，每款饮料都有相应的糖浆桶，只需要与碳酸水按比例混合，就制出了饮料。冷冻系统现调机内有一个贮存冰块的冰库。压缩机提供了致冷能量造成了冰库，冰库也受一个温控器控制，当外部温度一定时，会相应的启动或停止压缩机工作。冰库的保存同时结合了压缩机的制冷能力，两者构成了机器的总冷却能力。冷冻(循环)系统主要组件：压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器机器内的为小型压缩机。冷凝器压缩机毛细管蒸发器第8页共28页第4章现调机PLC改进设计4.1PLC概况可编程控制器（PROGRAMMABLECONTROLLER，简称PC）是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置。可编程控制器的产生和发展与继电器有很大的关系。可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止(STOP)状态，其中运行状态是执行应用程序的状态，停止状态一般用于程序的编制与修改。在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、系统的设计、安装、调试工作量小、维护方便、体积小、能耗低、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、操作方便等特点。另外模拟量控制、联网通信等功能模块的引入，给PLC的应用带来了方便。可以预料：在工业控制领域中，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、交通运输等各行各业。目前可编程控制器的用途大致可以归纳为开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信联网、在计算机集成制造系统中的应用。可见PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要第9页共28页求设计。411可编程控制器的发展趋势近年来，可编程控制器发展的明显特征是产品的集成度越来越高，工作速度越来越快，功能越来越强，使用越来越方便，工作越来越可靠，具体表现为以下几个方面：（1）向微型化、专业化的方向发展（2）向方向大型化、高速度、高性能方向发展（3）编程语言日趋标准（4）与其他工业控制产品更加融合（5）与现场总线相结合（6）通信联网能力增强4.2PLC的结构及其基本配置可编程控制器的基本组成可以分为两大部分，即硬件系统和软件系统。421可编程控制器的硬件系统世界各国生产的可编程控制器外观各异，但作为工业控制计算机，其硬件系统都大体相同，主要有中央处理器模块、输入输出模块、编程器和电源等几部分构成。一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。第10页共28页CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU虽然划分为以上几个部分，但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的详细分析已无必要，我们只要弄清它在PLC中的功能与性能，能正确地使用它就够了。CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲，CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口，用于接I/O模板或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口，用于接外部设备，有的还有通讯口，用于进行通讯。CPU模块上还有许多设定开关，用以对PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等。二、I/O模块：输入输出模块是可编程控制器与工业控制现场各类信号连接的部分。由于可编程控制器在工业生产现场工作，对输入输出模块有两个主要的要求，一是要有良好的抗干扰能力，二是能满足工业现场各类信号的匹配要求。PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。三、电源模块：有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V，可编程控制器内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（5V直流）。四、底板或机架：大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。五、PLC的外部设备外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四大类：1.编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。2.监控设备：有数据监视器和图形监视器。直接监视数据或通过画面监视数据。3.存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。4.输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等。六、PLC的通信联网PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之第11页共28页间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。了解了PLC的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所提供的最佳功能。4.3编程元器件下面着重介绍三菱公司的FX2N系列产品的一些编程元件及其功能。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的基本指令执行时间高达0。08us，远远超过了很多大型可编程控制器。FX系列产品，它内部的编程元件，也就是支持该机型编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。它在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以作脉冲数字元件使用。一般情况下，X代表输入继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等。一、输入继电器（X）PLC的输入端子是从外部开关接受信号的窗口，PLC内部与输入端子连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。内部有常开/常闭两种触点供编程时随时使用，且使用次数不限。输入电路的时间常数一般小于10ms。各基本单元都是八进制输入的地址，输入为X000X007，X010X017，X020X027。它们一般位于机器的上端。二、输出继电器（Y）PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的。各基本单元都是八进制输出，输出为Y000Y007，Y010Y017，Y020Y027。它们一般位于机器的下端。三、辅助继电器（M）第12页共28页PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子常开/常闭触点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图中的M300，它只起到一个自锁的功能。在FX2N中普遍途采用M0M499，共500点辅助继电器，其地址号按十进制编号。常用的辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器、特殊辅助继电器。另外一些特殊的辅助继电器，如掉电继电器、保持继电器等，在这里就不一一介绍了。特殊辅助继电器：M8000-M8255，如：M8018：常ON；M8014：1分钟脉冲发生器；M8002：第一扫描周期ON；M8011：0.01S脉冲发生器；M8012：0.1S脉冲发生器；M8013:1S脉冲发生器四、定时器（T）在PLC内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容作为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作。定时器通道范围如下：100ms定时器T0T199，共200点，设定值：0.13276.7秒；10ms定时器T200T245，共46点，设定值：0.01327.67秒；1ms积算定时器T246T249，共4点，设定值：0.00132.767秒；100ms积算定时器T250T255，共6点，设定值：0.13276.7秒；当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10*123ms=1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器，编程时，由用户设定累积值。定时器线圈T250的驱动输入X001接通时，T250的当前值计数器对100ms的时钟脉冲进行累积计数，当该值与设定值K345相等时，定时器的输出触点动作。在计数过程中，即使输入X001在接通或复电时，计数继续进行，其累积时间为34.5s（100ms*345=34.5s）时触点动作。当复位输入X002接通，定时器就复位，输出触点也复位。五、计数器（C）FX2N中的16位增计数器，是16位二进制加法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿使原来的数值加1，当现时值加到设定值时停止计数，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，设定值又写入，再又进入计数状态。其设定值在K1K32767范围内有效。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。第13页共28页通用计数器的通道号：C0C99，共100点。保持用计数器的通道号：C100C199，共100点。通用与掉电保持用的计数器点数分配，可由参数设置而随意更改。由计数输入X011每次驱动C0线圈时，计数器的当前值加1。当第10次执行线圈指令时，计数器C0的输出触点即动作。之后即使计数器输入X011再动作，计数器的当前值保持不变。当复位输入X010接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为0，输出接点也复位。应注意的是，计数器C100C199，即使发生停电，当前值与输出触点的动作状态或复位状态也能保持。六、数据寄存器（D）据寄存器是计算机必不可少的元件，用于存放各种数据。在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储数据和参数。FX2N中每一个数据寄存器都是16bit（最高位为正、负符号位），也可用两个数据寄存器合并起来存储32bit数据（最高位为正、负符号位）。数据寄存器分成下面几类：1）通用数据寄存器D通道分配D0D199，（共200点）。一旦在数据寄存器中写入数据，只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是，由RUNSTOP时，该类数据寄存器的数据被清除为零。（若特殊辅助继电器M8033已被驱动，则数据不被清零）。2）断电保持/锁存寄存器通道分配D200D7999，（共7800点）。断电保持/锁存寄存器有断电保持功能，PLC从RUN状态进入STOP状态时,断电保持寄存器的值保持不变。利用参数设定，可改变断电保持的数据寄存器的范围。3）特殊数据寄存器通道分配D8000D8255，（共256点）。这些数据寄存器供监视PLC中器件运行方式用。其内容在电源接通时，写入初始值（先全部清零，然后由系统ROM安排写入初始值）。如D8000所存的警戒监视时钟的时间由系统ROM设定。若有改变时，用传送指令将目的时间送入D8000。该值由在PLC由RUN状态到STOP状态保持不变。对于未定义的特殊数据寄存器，用户不能变。4）文件数据寄存器通道分配D1000D7999，（共7000点）。文件寄存器是以500点为一个单位，可被外部设备存取。文件寄存器实际上被设置为PLC的参数区。文件寄存器与锁存寄存器是重叠的，可保存证据不会丢失。FX2N系列的文件寄存器可通过BMOV（块传送）指令改写。4.4现调机PLC改进I/O分配及其工作分析现调机一共有5道分配阀门.现用分别用ABCDE来表示雪碧芬达健怡可口可乐醒目激浪的出口阀门机器接通电源,按下总启按钮SB11（X30）进入工作状态。雪碧阀SB1-X0SB2-X1SQ1-X10SQ2-X11第14页共28页SQ3-X12A-Y0A1-Y4过滤水A2-Y5糖浆A3-Y6二氧化碳搅拌棒-M1定时器-T1T2工作分析:按下SB1(X0),过滤水管道A1(Y4)打开放出液体到混合箱液面限位开关SQ1(X10)时,A1管道关闭,可乐糖浆管道A2(Y5)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ2(X11)处时,A2管道关闭,液体二氧化碳管道A3(Y6)打开,到达液面限位开关SQ3(X12)时,A3管道关闭,同时搅拌棒M1转动搅拌饮料4秒钟后A(Y0)打开放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB2(X1),停止放出饮料.芬达阀SB3-X2SB4-X3SQ4-X13SQ5-X14SQ6-X15B-Y1B1-Y7过滤水B2-Y10糖浆B3-Y11二氧化碳搅拌棒-M2定时器-T3T4工作分析:按下SB3(X2),过滤水管道B1(Y7)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ4(X13)时,B1管道关闭,芬达糖浆管道B2(Y10)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ5(X14)处时,B2管道关闭,液体二氧化碳管道B3(Y11)打开,到达液面限位开关SQ6(X15)处时,B3管道关闭,同时搅拌棒M2转动搅拌饮料4秒钟后B(Y1)打开放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB4(X3),停止放出饮料.健怡可口可乐阀SB5-X4SB6-X5SQ7-X16SQ8-X17SQ9-X20C-Y2C1-Y12过滤水C2-Y13糖浆C3-Y14二氧化碳第15页共28页搅拌棒-M3定时器-T5T6工作分析:按下SB5(X4),过滤水管道C1(Y12)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ7(X16)时,C1管道关闭,健怡可口可乐糖浆管道C2(Y13)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ8(X17)处时,C2管道关闭,液体二氧化碳管道C3(Y14)打开,到达液面限位开关SQ6(X20)处时,B3管道关闭,同时搅拌棒M3转动搅拌饮料4秒钟后C(Y2)放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB6(X5),停止放出饮料.醒目阀SB7-X6SB8-X7SQ10-X21SQ11-X22D-Y3D1-Y15过滤水D2-Y16二氧化碳搅拌棒-M4定时器-T7T8工作分析:按下SB7(X6),过滤水管道D1(Y15)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ10(X21)时,D1管道关闭,二氧化碳管道D2(Y16)打开放出液体二氧化碳,到达液面限位开关SQ11(X22)处时,D2管道关闭,)处时,同时搅拌棒M4转动搅拌饮料3秒钟后D(Y3)打开放出饮料4秒钟,在放出饮料过程中,按下SB8(X7),停止放出饮料。激浪阀SB9-X23SB10-X24SQ12-X25SQ13-X26SQ14-X27E-Y22E1-Y17过滤水E2-Y20糖浆E3-Y21二氧化碳搅拌棒-M5定时器-T9T10工作分析:按下SB9(X23),过滤水管道E1(Y17)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ12(X25)时,E1管道关闭,激浪糖浆管道E2(Y20)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ13(X26)处时,E2管道关闭,液体二氧化碳管道E3(Y21)打开,到达液面限位开关SQ14(X27)处时,E3管道关闭,同时搅拌棒M5转动搅拌饮料4秒钟后E(Y22)放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB10(X24),停止放出饮料.第16页共28页SB12（X31）为机器的总停按钮。输入输出地址表输入输出雪碧总启动X30总停止X31输入输出启动按钮SB1X0放饮料Y0停