本系統(tǒng)選用日本三菱的PLC為控制系統(tǒng)，下面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的集成簡(jiǎn)單介紹：

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制原理簡(jiǎn)介

本系統(tǒng)由一個(gè)FX2N-128MR-001主體CPU，一個(gè)FX2N-48ER擴(kuò)展模塊，四個(gè)脈沖定位控制模塊FX2N-1PG，一個(gè)人機(jī)界面（HMI），四個(gè)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模塊組成。

HMI與PLC直接通過(guò)通訊口進(jìn)行通訊，系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置以及手動(dòng)時(shí)的各部件的操作均通過(guò)HMI進(jìn)行；FX2N-48ER作為系統(tǒng)的自然擴(kuò)展，自動(dòng)識(shí)別，直接利用其I/O點(diǎn)；四個(gè)FX2N-1PG上與PLC以FROM/TO指令進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，下輸出高速正(或反)脈沖對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，完成定位驅(qū)動(dòng)控制。

具體參看如下《系統(tǒng)連接原理圖》。     

其它輔助控制按加工的工藝要求邏輯進(jìn)行，不再詳述。

2 系統(tǒng)集成配置

本系統(tǒng)實(shí)際要求輸入點(diǎn)128點(diǎn)，輸出點(diǎn)75點(diǎn)，在上面的配置中輸出點(diǎn)數(shù)共84點(diǎn)，輸入點(diǎn)數(shù)共84點(diǎn)，不足夠的輸入點(diǎn)由觸摸屏軟元件滿足，整個(gè)系統(tǒng)配置的I/O總數(shù)如下：128+48+32（每個(gè)特殊模塊點(diǎn)用8個(gè)I/O點(diǎn)），共208點(diǎn)，沒(méi)有超過(guò)系統(tǒng)大配置容量256點(diǎn)。

3 輸入分配

輸入主要分配給必要的行程、位置檢測(cè)、系統(tǒng)工作方式選擇、部分交流馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)與控制等，對(duì)于手動(dòng)方式操作的大多數(shù)輸入選擇（約占輸入的80%）通過(guò)HMI軟元件執(zhí)行解決。

系統(tǒng)按完善配置的話，需要輸入點(diǎn)數(shù)多達(dá)128點(diǎn)，但有的輸入點(diǎn)數(shù)只在設(shè)備調(diào)試和維護(hù)過(guò)程中用得較多，在自動(dòng)工作過(guò)程中運(yùn)用較少，所以，把系統(tǒng)不必要的輸入點(diǎn)集成到HMI中用軟元件來(lái)代替，這樣一來(lái)減少系統(tǒng)輸入模塊的配置，二來(lái)節(jié)約大量接線、燈、按鈕等費(fèi)用，三來(lái)簡(jiǎn)化了電控柜操作面板（讓120多個(gè)手動(dòng)按鈕集成在HMI上，還有部分工作狀態(tài)指示），四方便系統(tǒng)參數(shù)的更改與設(shè)置，有利于調(diào)試、五提高了設(shè)備控制的檔次和性能，對(duì)設(shè)備常見(jiàn)故障可以給幫助提示，整體費(fèi)用也得到下降。

就本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，事實(shí)上如果不用HMI，采用增加輸入模塊的方法解決輸入不足，這樣所花的費(fèi)用更多。

4 輸出分配

輸出分配給四臺(tái)三相異步電機(jī)和氣缸（共62個(gè)氣缸）驅(qū)動(dòng)的電磁閥以及四臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的輔助控制，此外還有少量輔助部份控制。

5 主要組件簡(jiǎn)介

l FX2N-128MR-001

FX2N可以是三菱公司目前FX系列PLC中性能好的 系列機(jī)型之一，大量的軟元件、豐富的應(yīng)用指令以及內(nèi)置大容量的程序存貯器，即使面對(duì)復(fù)雜的控制，也可以從容應(yīng)對(duì)，其位執(zhí)行指令達(dá)0.08μS，如此速度比SIEMENS的S7-200系列要快幾倍，即使SIEMENS的s7-300也不過(guò)0.32μS而已 ，這足以證明FX2N的優(yōu)越性，本人長(zhǎng)期對(duì)各種品牌的PLC應(yīng)用體會(huì)，F(xiàn)X2N系列是性價(jià)比不錯(cuò)的機(jī)型，在小型控制系統(tǒng)中，F(xiàn)X2N系列一直是本人的選擇。

l 脈沖輸出模塊FX2N-1PG

作為定位控制用的脈沖輸出模塊FX2N-1PG，可作單軸控制，大輸出可達(dá)100KPPS，針對(duì)定位控制的特點(diǎn)，該模塊具有比較專(zhuān)業(yè)完善的控制參數(shù)設(shè)定，如定位目標(biāo)跟蹤、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、爬行速度、減速速度等等各種參數(shù)，這些參數(shù)都可通過(guò)PLC的FROM/TO指令輕松設(shè)定。除高速的響應(yīng)輸出外，還準(zhǔn)備了常用的輸入控制，如正、反限位開(kāi)關(guān)、STOP、DOG（近點(diǎn)信號(hào)）、PGO（零點(diǎn)信號(hào)）等等。

此外，還內(nèi)置了許多方便的軟控制位，如返回原點(diǎn)、向前、向后等，對(duì)這些特定的功能，只要通過(guò)設(shè)置特定的緩沖單元已定義的位就可輕松實(shí)現(xiàn)。如通過(guò)如下簡(jiǎn)短程序，當(dāng)按下返回原位按鈕（本例用X10）或通過(guò)觸摸屏內(nèi)置位某軟元件（本例用M66）即可驅(qū)動(dòng)設(shè)備返回到原位，這對(duì)定位控制來(lái)說(shuō)是非常方便而重要的。
LD　　M8000
TO　　K1　　K25　　K4M260　　K1
LD　　X10
OR　　M66
OUT　　M266

十一　應(yīng)用體會(huì)
本人在長(zhǎng)期應(yīng)用三菱公司的FX系列產(chǎn)品中，有如下幾點(diǎn)體會(huì)：
1 功能強(qiáng)大
FX系列PLC配置了強(qiáng)大而完善的功能指令，尤其是FX2N系列PLC，按其功能分類(lèi)共有程序流向、傳送和比較、四則運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、循環(huán)移位與移位、數(shù)據(jù)處理、高速處理、便利命令、外部機(jī)器I/O、外部機(jī)器SER、浮動(dòng)、時(shí)鐘運(yùn)算、二進(jìn)制循環(huán)碼以及接點(diǎn)比較共13大類(lèi)130條指令，如PID運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等，而其它品牌的PLC往往在高檔系列中才配置有較完善的指令。所以，在完成一些特別的功能時(shí)，用FX系列的PLC就可輕松配置完成，例如此系統(tǒng)的的配置，如果采用SIEMENS的PLC，至少要用S7-300系列的PLC才能完成此系統(tǒng)的控制功能。
2 性價(jià)比高
對(duì)于系統(tǒng)集成來(lái)說(shuō)，價(jià)格不單是指單個(gè)自動(dòng)元件的價(jià)格，更主要是完成整個(gè)系統(tǒng)的配置的費(fèi)用，FX2N系列PLC有比較完善的各種配置供用戶選擇，并且有多種類(lèi)多規(guī)格的特殊模塊供用戶選擇，你總是可以在眾多的配置中做出你需要的合適的性價(jià)比較高的選擇，以本例來(lái)說(shuō)，如果采用SIEMENS的S7-300，則費(fèi)用可能要高約50%左右。
3 系統(tǒng)配置完善
如果按I/O點(diǎn)數(shù)來(lái)分，FX2N系列共有6大基本單元，如果按輸出類(lèi)型分，則共有三大類(lèi)共17種基本單元；擴(kuò)展單元有12種，同時(shí)還兼容FXON系列的擴(kuò)展模塊，除此外還有各種模擬量模塊、定位控制模塊及其它通訊機(jī)能模塊，基本上滿足各種小型控制要求。
4 應(yīng)用方便簡(jiǎn)單
如果你對(duì)多數(shù)廠家的PLC都有過(guò)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的話，應(yīng)該不難體會(huì)出FX系列的PLC應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，無(wú)論從選型還是硬件組態(tài)及軟件編程，它避免了其它公司除產(chǎn)品型號(hào)外還有一大串定貨號(hào)的煩瑣要求；也沒(méi)有過(guò)多的通訊協(xié)議，讓人感到無(wú)所適從，即使是新手上路也會(huì)很快掌握其方便簡(jiǎn)單的應(yīng)用。

十二　結(jié)束語(yǔ)
目前此設(shè)備處于試產(chǎn)階段，生產(chǎn)周期約為3分鐘，每周期生產(chǎn)鉆飾品約260個(gè)，節(jié)約生產(chǎn)工人幾十人，而生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量都得到大幅度的提高。
系統(tǒng)運(yùn)行幾個(gè)月來(lái)，平均每天工作約十六個(gè)小時(shí)，到目前為止，系統(tǒng)一直正常運(yùn)行，說(shuō)明此次控制系統(tǒng)的選擇和集成是成功的。