基于plc的電梯控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<h2>　　課題：可編程控制器(PLC)電梯控制系統(tǒng)</h2><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 電梯簡(jiǎn)介 </p><p>　　1.1電梯的基本分類</p><p>　　1.2 電梯的型號(hào) </p><p>　　1.3電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸</p

2、><p>　　1.4電梯控制技術(shù) </p><p>　　1.5常用交流調(diào)速電梯的特點(diǎn) </p><p>　　1.6電梯的工作原理 </p><p>　　第二章 PLC可編程序控制器 </p><p>　　2.1 PLC的起源與發(fā)展 </p><p>　　2.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比

3、較 </p><p>　　2.2.1 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 </p><p>　　2.2.2 PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較 </p><p>　　2.3 PLC控制系統(tǒng)的組成 </p><p>　　2.3.1 硬件的組成 </p><p>　　2.3.2 軟件的組成 </p><

4、p>　　2．4 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　第三章PLC控制電梯的設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1電梯運(yùn)行的理想曲線 </p><p>　　3.2 電梯控制系統(tǒng)特性 </p><p>　　3.3 I/O點(diǎn)數(shù)及其分配 </p><p>　　3.4 電梯內(nèi)部PLC編程 </p>

5、<p>　　3.5電梯到達(dá)樓層后的停止 </p><p>　　3.6 電梯的開(kāi)，關(guān)門程序 </p><p>　　3.7電梯外部操作與顯示PLC程序 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><h2>　　可編程控制器(PLC)電梯控制系統(tǒng)</h2><p><b>

6、　　摘要</b></p><p>　　關(guān)鍵詞：電梯，PLC，變頻器，</p><p><b>　　第一章序言</b></p><p><b>　　1．1電梯</b></p><p>　　電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，

7、單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)應(yīng)采用隨機(jī)邏輯控制方式控制。目前電梯的控制普遍采用兩種控制方式：一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯的信號(hào)采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方式并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多采用答二種方式，其原因在于用PLC控制有許多優(yōu)點(diǎn)：<

8、;/p><p>　　可靠性高，由于采取了一系類的PLC高可靠性的措施，PLC的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）一般可達(dá)3~5萬(wàn)小時(shí)。而且PLC的環(huán)境適應(yīng)性也很強(qiáng)，它能在工業(yè)環(huán)境下可靠地工作；</p><p>　　編程簡(jiǎn)單，PLC最常用的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言。這種編程語(yǔ)言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，便于廣大現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)工作流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活；&

9、lt;/p><p>　　體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維修方便。PLC的體積小，重量輕，便于安裝。一般PLC都具有自診斷、故障報(bào)警、故障種類顯示等功能。</p><p><b>　　1.2可編程控制器</b></p><p>　　可編程控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處

10、理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)，自1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而開(kāi)發(fā)的第一臺(tái)PLC問(wèn)世以來(lái)，迄今30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置，它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，擯棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制

11、清晰直觀、方便易學(xué)、調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。用戶買到所需要的PLC后，只需按說(shuō)明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可以靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試都不需要具有專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動(dòng)了計(jì)算術(shù)的普遍應(yīng)用。</p><p>　　可編程控制器PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。PLC現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱

12、（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代有大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的繼電-接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等各行各業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。</p><h4>　　1.3電梯與可編程控制器</h2

13、><p>　　總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計(jì)算機(jī)誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已經(jīng)無(wú)法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展，與PLC相比較，存在質(zhì)的差別。電梯使用繼電接觸器控制的時(shí)代，很難設(shè)計(jì)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了更廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的

14、體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件被機(jī)結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此它已成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。</p><h2>　　第二章電梯發(fā)展分類規(guī)格參數(shù)及組成</h2><p><b>　　2.1概述</b></p><h4>　　2.1.1 電梯產(chǎn)品的錄屬關(guān)系和在人民

15、物質(zhì)生活中的作用</h2><p>　　在我國(guó)，電梯、手扶梯、自動(dòng)人行道等屬于起重運(yùn)輸設(shè)備。電梯是在垂直方向上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，手扶梯是在斜面上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備。但是電梯和手扶梯都是把人或貨物從一個(gè)水平面提升到另一個(gè)水平面的起重運(yùn)輸設(shè)備。</p><p>　　隨著人口的增加、科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展、人們物質(zhì)生活水平的逐步提高，建筑業(yè)得以迅速發(fā)展，大批的高樓大廈拔地而起，十幾層至幾十層的賓館、飯

16、店、辦公樓、住宅樓鱗次櫛比。完全可以預(yù)想到，隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將會(huì)和汽車一樣，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。</p><h4>　　2.1.2 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡(jiǎn)史</h2><p>　　據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過(guò)由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，1858年美國(guó)研制出以蒸汽機(jī)為動(dòng)力，并通過(guò)帶傳

17、動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英國(guó)的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來(lái)又采用液壓泵和控制閥以及直接拄塞式和側(cè)拄塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。但是電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來(lái)源。</p><p>　　我國(guó)電梯的使用歷史悠久。80年代中期以來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放，對(duì)內(nèi)告活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，隨著技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開(kāi)展，在國(guó)內(nèi)建立一批合資和

18、獨(dú)資電纜生產(chǎn)廠，使我國(guó)的電梯工業(yè)又取得巨大的發(fā)展，我國(guó)又新頒布一批具有80年代國(guó)際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，隨著采用新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電梯批量推向市場(chǎng)，技術(shù)性能和質(zhì)量明顯提高的電梯又進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)和電梯業(yè)的發(fā)展，電梯工業(yè)蓬勃發(fā)展的局面已經(jīng)形成。</p><h4>　　2.1.3 電梯的運(yùn)行工作情況</h2><p>　　電梯在做垂直運(yùn)行的過(guò)程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)

19、站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有停靠站。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓，設(shè)在一樓的起點(diǎn)站常作為基站。起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間的?？空痉Q為中間站。</p><p>　　各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕。一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩只按鈕或觸鈕。對(duì)于無(wú)司機(jī)控制的電梯。在各層站的召喚箱上均設(shè)置一只按鈕或觸鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，

20、操縱箱上設(shè)置有手柄開(kāi)關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕或觸鈕稱為指令或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕稱為內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱為外指令信號(hào)。內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱為內(nèi)指令信號(hào)。80年代中期后，觸鈕已被微動(dòng)按鈕所取代。</p><p>　　作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開(kāi)關(guān)，以便下班關(guān)閉電梯時(shí)，司機(jī)或管理人

21、員把電梯開(kāi)到基站后，可以通過(guò)專用鑰匙扭動(dòng)鑰匙開(kāi)關(guān)，把電梯的廳轎門關(guān)閉妥當(dāng)后，自動(dòng)切斷電梯控制電源或動(dòng)力源。</p><p>　　電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動(dòng)、加速、?？康热克緳C(jī)控制操作，而且在運(yùn)行過(guò)程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機(jī)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。而電梯的自動(dòng)化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需要通過(guò)操縱箱上按鈕或觸鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令，電梯就能自動(dòng)關(guān)門、定向

22、、起動(dòng)、加速，在預(yù)定的層站平層?？块_(kāi)門。對(duì)于自動(dòng)化程度比較高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可以下達(dá)一個(gè)一上的指令信號(hào)，電梯便能夠依次起動(dòng)和?？?，依次完成任務(wù)。</p><p>　　盡管電梯和汽車在運(yùn)行工作過(guò)程有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘?hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層?？块_(kāi)門接客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況下

23、則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時(shí)一般一次只能下達(dá)一個(gè)指令任務(wù)，當(dāng)一個(gè)指令任務(wù)完成后才達(dá)另一個(gè)任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)?？浚暂d貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。</p><h3>　　2.1電梯的基本分類</h2><p>　　電梯的定義為：用電力拖動(dòng)的轎廂運(yùn)行于鉛垂的或傾斜不大于15&#

24、176;的兩列剛性導(dǎo)軌之間運(yùn)送乘客或貨物的固定設(shè)備。習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。</p><p>　　根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下。</p><h4>　　2.1.1 按用途分類</h2><p>　　乘客電梯,為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施

25、以及一定的轎內(nèi)裝飾。 </p><p>　　載貨電梯,主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì),通常有人伴隨的電梯。 </p><p>　　醫(yī)用電梯,為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。 </p><p>　　雜物電梯,供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。 </p><p>　　觀光電梯,轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯

26、。 </p><p>　　車輛電梯,用作裝運(yùn)車輛的電梯。 </p><p>　　船舶電梯,船舶上使用的電梯。 </p><p>　　建筑施工電梯,建筑施工與維修用的電梯。 </p><p>　　其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。</p><h4

27、>　　2.1.2 按驅(qū)動(dòng)方式分類 </h2><p>　　交流電梯，用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 </p><p>　　直流電梯，用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。</p><p>　　液壓電梯,一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂升降的

28、電梯。 </p><p>　　齒輪齒條電梯,將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 </p><p>　　螺桿式電梯,將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過(guò)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 </p><p>　　直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯,其動(dòng)力源是直

29、線電機(jī)。 </p><p>　　電梯問(wèn)世初期，曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)電梯，現(xiàn)已基本絕跡。</p><h4>　　2.1. 3 按速度分類 </h2><p>　　電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類。 </p><p>　　低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。 </p><p>　　中速梯，

30、常指速度在1.00～2.00m/s的電梯。 </p><p>　　高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。 </p><p>　　超高速，速度超過(guò)5.00m/s的電梯。 </p><p>　　隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來(lái)越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。</p><h4>　　2.1.4 按電梯有無(wú)司機(jī)分類<

31、/h2><p>　　有司機(jī)電梯，電梯的運(yùn)行方式由專職司機(jī)操縱來(lái)完成。 </p><p>　　無(wú)司機(jī)電梯，乘客進(jìn)入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。 </p><p>　　有/無(wú)司機(jī)電梯，這類電梯可變換控制電路，平時(shí)由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。</p><h4>　　2.

32、1.5 按操縱控制方式分類 </h2><p>　　手柄開(kāi)關(guān)操縱，電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。 </p><p>　　按鈕控制電梯：是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 </p><p>　　信號(hào)控制電梯，這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平

33、層，自動(dòng)開(kāi)門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。 </p><p>　　集選控制電梯，是一種在信號(hào)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的全自動(dòng)控制的電梯，與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。 </p><p>　　并聯(lián)控制電梯，2～3臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。 </p><p>　

34、　群控電梯，是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。</p><h4>　　2.1.6 其它分類方式</h2><p>　　按機(jī)房位置分類，則有機(jī)房在井道頂部的（上機(jī)房）電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的（下機(jī)房）電梯，以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的（無(wú)機(jī)房）電梯。 </p><p>　　按轎廂尺寸分類，則經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等抽

35、象詞匯表示。 </p><p>　　此外，還有雙層轎廂電梯等。</p><h4>　　2.1. 7 特殊電梯 </h2><p>　　斜行電梯，轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導(dǎo)軌運(yùn)行，是集觀光和運(yùn)輸于一體的輸送設(shè)備。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后，斜行電梯發(fā)展迅速。 </p><p>　　立體停車場(chǎng)用電梯，根據(jù)不同的停車場(chǎng)可選配不同類型的

36、電梯。 </p><p>　　建筑施工電梯，是一種采用齒輪齒條嚙合方式（包括銷齒傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，或采用鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，用以輸送人員或物料，主要應(yīng)用于建筑施工與維修。它還可以作為倉(cāng)庫(kù)、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長(zhǎng)期使用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。</p><p><b>　　2.2電梯的型號(hào)</b></p><p>　　隨著改革開(kāi)放

37、，眾多國(guó)外電梯制造廠家產(chǎn)品涌入國(guó)內(nèi)及興辦合資、獨(dú)資電梯制造廠。每個(gè)國(guó)家都有自己的電梯型號(hào)表示方法，合資廠也沿用引進(jìn)國(guó)命名型號(hào)的規(guī)定使用，無(wú)法一一列舉。 </p><p>　　總體分以下幾類： </p><p>　　①以電梯生產(chǎn)廠家公司及生產(chǎn)產(chǎn)品序號(hào)如：TOEC—90，前面的字母是廠家英文字頭，為天津奧的斯電梯公司，90代表其產(chǎn)品類型號(hào)。

38、 ②以英文字頭代表電梯的種類，以產(chǎn)品類型序號(hào)區(qū)分，如：三菱電梯GPS—Ⅱ，前面字母為英文字頭代表產(chǎn)品種類，Ⅱ代表產(chǎn)品類型號(hào)。 ③以英文字頭代表產(chǎn)品種類，配以數(shù)字表征電梯參數(shù)，如：“廣日”牌電梯，YP—15—CO90，YP表示交流調(diào)速電梯，額定乘員15人，中分門，額定速度90m／min。以及其它表示方法等等。因此，必須根據(jù)其產(chǎn)品說(shuō)明書了解其參

39、數(shù)。 </p><p>　　上海三菱電梯公司型號(hào):</p><p>　　載客電梯GPM-III、GPS-III、NexWay、NexWay-S、HOPE-II、LEHY（菱云）、GPS-CR、ELENESSA </p><p>　　載貨電梯HOPE-IIG、HYF </p><p>　　觀光梯HOPE-S1、HOPE-S2、GPS-III

40、-KX2S、GPS-III-CX7S、GPS-III-HY05S、ELE-NZ10S、ELE-NZ30S、ELE-NZ31S、ELE-HY05S</p><p>　　自動(dòng)扶梯J系列、A系列、HEP系列</p><p><b>　　自動(dòng)人行道C系列</b></p><p>　　醫(yī)用電梯GPS-BIII、HOPE-IIB</p>&l

41、t;p>　　液壓電梯HIVF、HYF</p><p><b>　　汽車電梯CIC-V</b></p><p><b>　　雜物電梯SD-BS</b></p><h3>　　2.3電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸</h2><h4>　　2.3.1 電梯的主要參數(shù)</h2><p&

42、gt;　　1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。</p><p>　　2）轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>　　3）轎廂形式：有單或雙面開(kāi)門及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。</p><p>　　4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。&

43、lt;/p><p>　　5）開(kāi)門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開(kāi)啟的凈寬度。</p><p>　　6）開(kāi)門方向：人在廳外面對(duì)廳門，門向左方向的為左開(kāi)門，門向右方向開(kāi)啟的為右開(kāi)門，兩扇門分別向左右兩邊開(kāi)啟者為中開(kāi)門，也稱為中分門。</p><p>　　7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度

44、的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。</p><p>　　8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。</p><p>　　9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。</p><p>　　10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。</p

45、><p>　　11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。</p><p>　　12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。</p><p>　　13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。</p>

46、<p>　　14）井道深度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　　15）井道尺寸（mm）：寬×深。</p><h4>　　2.3.2 我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電梯主要參數(shù)和規(guī)格尺寸的規(guī)定</h2><p>　　為了加強(qiáng)對(duì)電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，國(guó)家曾于1974年頒布了JBI435-74

47、、JBI816-74、JB/Z110-74等一批電梯產(chǎn)品的部標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠和設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對(duì)象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物。否則會(huì)影響電梯的使用效果。</p><h3>　　2.4電梯的組成部件</h2>

48、<p>　　電梯是一種復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，一般由機(jī)房、轎廂、廳門及井道和井底設(shè)備等4個(gè)基本部分組成。</p><p><b>　　1.機(jī)房</b></p><p>　　機(jī)房位于電梯井道的最上方或最下方，用于裝設(shè)曳引機(jī)、控制柜、限速器、選層器、地震檢測(cè)儀、配線板、總電源開(kāi)關(guān)及通風(fēng)設(shè)備等。</p><p>　　當(dāng)機(jī)房設(shè)在井道底部時(shí)，稱為下置

49、式曳引方式。由于此種方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鋼絲繩彎折的次數(shù)較多，縮短了鋼絲繩的使用期限，增加了井道承重，且保養(yǎng)困難，所以一般不采用，只有機(jī)房不可能設(shè)在井道頂部時(shí)才采用。相反，機(jī)房上置式曳引方式因設(shè)備簡(jiǎn)單，鋼絲繩彎折次數(shù)少，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，最為普遍采用。如果機(jī)房即不可能設(shè)在井道底部，也不了能設(shè)在頂部時(shí)，可考慮選用液壓式電梯，即機(jī)房側(cè)置式。</p><p>　　機(jī)房結(jié)構(gòu)必須堅(jiān)固，防震和隔音，有足夠的面積，、高度、承

50、重能力和良好的通風(fēng)條件，而且室內(nèi)經(jīng)常保持有適度的照明亮度，保持干燥清潔等。通常有如下的規(guī)定：</p><p>　　1)面積一般至少為井道側(cè)面積的2倍以上，對(duì)交流電梯，一般為2～2.5倍；對(duì)直流電梯，一般為3～3.5倍。</p><p>　　2)高度指機(jī)房地面至頂板的垂直距離。對(duì)客梯、病房梯，一般為2.2～2.8m以上；對(duì)貨梯，一般為2.2～2.4m以上。</p><p&

51、gt;　　3)承重能力。機(jī)房的地板要求能承重6kPa(雜物梯為4kPa)的均部載荷。在曳引機(jī)安裝的上方，應(yīng)設(shè)吊鉤用于維修。鉤的承重能力如下：對(duì)額定載重量500～3000kg的電梯，應(yīng)大于2000kg；對(duì)額定載重量5000kg的電梯，應(yīng)大于3000kg。</p><p>　　4)對(duì)于機(jī)房的設(shè)置有以下3種方式：機(jī)房下置式、機(jī)房上置式和機(jī)房側(cè)置式。</p><p>　　(1)曳引機(jī) 曳引機(jī)是電

52、梯升降的動(dòng)力源，由曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、減速器、曳引輪和盤車手輪等組成，通過(guò)業(yè)余繩與曳引繩輪的摩擦產(chǎn)生的牽引力來(lái)實(shí)現(xiàn)轎廂和平衡對(duì)重升降驅(qū)動(dòng)裝置。按曳引電動(dòng)機(jī)與曳引輪之間有無(wú)減速箱，又可以分為有齒輪曳引機(jī)和無(wú)齒輪曳引機(jī)。有齒輪曳引機(jī)采用渦輪蝸桿減速傳動(dòng)。</p><p>　　a)曳引電動(dòng)機(jī)：根據(jù)梯形的不同，可分別采用籠型單速電動(dòng)機(jī)、籠型雙速電動(dòng)機(jī)、籠型三速電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)。</p><p&g

53、t;　　b)電磁制動(dòng)器：采用閉式雙制動(dòng)瓦塊直流電磁制動(dòng)器，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)松閘，停止時(shí)制動(dòng)，以保持轎廂位置不變。</p><p>　　c)曳引輪：具有V形、半圓形或帶缺口的繩槽輪，靠摩擦力曳引起動(dòng)。</p><p>　　d)盤車手輪：裝在曳引電動(dòng)機(jī)的后端軸上，供盤手時(shí)使用。</p><p>　　(2)控制柜 該裝置能發(fā)出指令，檢測(cè)各機(jī)器的動(dòng)作情況，并具有控制功能，從而

54、使電梯能安全、穩(wěn)妥、快速到達(dá)目的層。該裝置由主電路接觸器、管理繼電器、控制繼電器、時(shí)限繼電器、半導(dǎo)體器等組裝而成。因是精密設(shè)備，所以要防塵，并保持良好的通風(fēng)，以維持規(guī)定電溫度。</p><p>　　(3)限速器 限速其為電梯限速保護(hù)裝置，是重要的安全設(shè)備。當(dāng)電梯超過(guò)額定速度或失控時(shí)（為額定速度的115%），限速器能發(fā)出電信號(hào)，自動(dòng)切斷控制電路。如果轎廂仍然繼續(xù)高速下行，此時(shí)限速器則以機(jī)械方式操縱安全鉗動(dòng)作，將轎

55、廂夾持在導(dǎo)軌上，阻止起繼續(xù)下降，避免產(chǎn)生不良后果。</p><p>　　電梯上的限速器大多屬于離心式限速器，由輪盤、開(kāi)關(guān)、纜繩和夾鉗裝置構(gòu)成，以旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力反映電梯的運(yùn)行速度，常見(jiàn)的有甩塊式和甩球式兩種。軸承、銷部的磨損是誤動(dòng)作的主要原因，會(huì)降低安全裝置的機(jī)能，故要經(jīng)常檢查。</p><p><b>　　2.轎廂與對(duì)重</b></p><p&

56、gt;　　(1)轎廂 轎廂是是用來(lái)安全運(yùn)送乘客及物品到目的層的箱體裝置，它的運(yùn)行軌跡是在曳引鋼絲繩的牽引下沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。</p><p>　　(2)對(duì)重 對(duì)重又稱平衡重，起到平衡轎廂的作用（但這種平衡是相對(duì)的和變化的）。對(duì)重與轎廂通過(guò)曳引繩的連接，利用曳引繩與曳引輪槽之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)轎廂的上升和下降。</p><p><b>　　3.廳門（層門）</b><

57、/p><p>　　廳門是為確保在候梯廳的乘客安全而設(shè)置的開(kāi)閉裝置，只有在轎廂停層和平層時(shí)才被打開(kāi)。</p><p><b>　　4.井道與井底設(shè)備</b></p><p>　　(1)曳引鋼絲繩 連接轎廂與對(duì)重，驅(qū)動(dòng)轎廂上下運(yùn)行。</p><p>　　(2)導(dǎo)軌 使轎廂和平衡對(duì)重在井道內(nèi)垂直升降的導(dǎo)向裝置。</p&g

58、t;<p>　　(3)限速鋼絲繩、張緊裝置 用以防止限速鋼絲繩的松弛或搖動(dòng)，把轎廂速度正確地傳送到限速器的輔助裝置。</p><p>　　(4)補(bǔ)償鏈 由于轎廂升降，轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)的曳引鋼絲繩重量比隨之變化。為了修正這個(gè)變化，減輕電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，將轎廂與對(duì)重用補(bǔ)償鏈連接起來(lái)，一般用于提升高度超過(guò)30m的電梯。</p><p>　　(5)終端保護(hù)裝置 終端保護(hù)裝置由終端電氣

59、保護(hù)裝置和機(jī)械緩沖裝置兩部分組成，終端電氣保護(hù)裝置由換速開(kāi)關(guān)、限速開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)組成。機(jī)械緩沖裝置是指位于底坑的各種緩沖器，它們是電梯安全保護(hù)的最后一道措施，設(shè)置在井道底坑中且正對(duì)轎廂和對(duì)重，起作用是防止轎廂和對(duì)重沖頂撞底。常用的緩沖器有彈簧緩沖器和油壓緩沖器兩種。</p><h2>　　第三章 可編程控制器</h2><h3>　　3.1可編程控制器的起源與發(fā)展</h2>

60、<h3>　　3.2 PLC的體系結(jié)構(gòu)</h2><p>　　PLC實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。如下圖所示：</p><p>　　PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)</p><h3>　　3.3 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)</h2><p>　　可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC（Programmable Log

61、ic Controller）主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。（如下圖所示）</p><p>　　可編程序控制器實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似，甚至與之無(wú)異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU（中央處理單元）、存儲(chǔ)器（RAM和EPROM）、輸入/輸出模塊（簡(jiǎn)稱I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。</p><p>　　(1) CPU模塊</

62、p><p>　　CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機(jī)處理器（CPU）和存儲(chǔ)器組成。CPU的作用類似于人類的大腦和心臟。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：</p><p>　　輸入處理：將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　　程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)

63、的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。</p><p>　　輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。</p><p>　　(2) I/O模塊</p><p>　　I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。輸入信號(hào)有兩類：一類是從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)

64、、接收開(kāi)關(guān)、關(guān)電開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、熱電偶、測(cè)速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。</p><p>　　可編程序控制器通過(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。</p><p>　　CPU模塊的工作電壓一般是5V，而可編程序控制器的輸入/輸出信號(hào)

65、電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。</p><p><b>　　(3) 編程器</b></p><p>　　編程器除了用來(lái)輸入和編輯程序外，還可以用來(lái)監(jiān)視可編程序控

66、制器運(yùn)行時(shí)梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。</p><p>　　編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來(lái)后可編程序控制器也可以運(yùn)行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時(shí)使用，一臺(tái)編程器可供多臺(tái)可編程序控制器公用。</p><h3>　　3.4 開(kāi)關(guān)量I/O模塊</h2><p>　　開(kāi)關(guān)量模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V，12V

67、，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為0~70V，高電壓為70~256V，頻率為47~63HZ。</p><p>　　各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部I/O接線一般接在模塊的接線端子上，某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。開(kāi)關(guān)量I/O模塊可能4，8，16，32，64

68、點(diǎn)。</p><h4>　　3.4.1 輸入模塊 </h2><p>　　2.3.1 a 直流輸入電路</p><p>　　輸入電路中設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。濾波電路延遲時(shí)間的典型值為10~20ms（信號(hào)上升沿）和20~50ms（信號(hào)下降沿），輸入電流約為10mA，上圖2.3.1a是某直流輸入模塊的內(nèi)部電路和

69、外部接線圖。本節(jié)的輸入電路和輸出電路都只畫出了一路，COM是各路的公共點(diǎn)。圖中的輸入觸點(diǎn)直接接在公共點(diǎn)和輸入端（400是梯形圖中輸入繼電器的編號(hào)）之間，不需要外接電源。有的可編程序控制器還可以為接近開(kāi)關(guān)、</p><p>　　光電開(kāi)關(guān)之類的傳感器提供24V電源。（如圖2.3.1b）</p><p>　　圖3.4.1 b 輸入電路</p><p>　　當(dāng)圖2.

70、3.1b中的外接觸點(diǎn)接通時(shí)，光電耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。</p><p>　　圖2.3.1 c是交流輸入電路。光電耦合器中有兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管，顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管也是反并聯(lián)的，因此這個(gè)電路可以接收外部的交流輸入電壓。</p><p>　　圖2.3.1 c 交流輸入電路</p><h4>　　2.3.2

71、輸出模塊</h2><p>　　輸出模塊的功率放大元件有大功率晶體管和磁效應(yīng)管（驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動(dòng)內(nèi)交流負(fù)載）和小型繼電器，后者可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載或直流負(fù)載。輸出電流的典型值為0.5~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。</p><p>　　輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，但是只能驅(qū)動(dòng)100VA/22V的電感性負(fù)載和100W的白熾燈。額定負(fù)載電流還與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)額定負(fù)載電流

72、減小，有的可編程序控制器提供了有關(guān)曲線。</p><p>　　輸出模塊內(nèi)可能設(shè)置有熔斷器，并在模塊面板上用發(fā)光二極管顯示熔斷器的狀態(tài)。某些新式的模塊用非破壞性的電子保護(hù)電路代替熔斷器。</p><h3>　　2.4 可編程序控制器的工作原理</h2><p>　　可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元

73、件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。這種計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處。</p><h4>　　2.4.1 可編程序控制器的工作原理</h2><p>　　可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，可編程控制器通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及

74、時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。</p><p>　　除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過(guò)程中，可編程序控制器還要完成，內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段（見(jiàn)左上圖）?？删幊绦蚩刂破鞯倪@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來(lái)看，處理過(guò)程似乎是同時(shí)完成的

75、。</p><p>　　在內(nèi)部處理聯(lián)合階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。</p><p>　　在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作?？删幊绦蚩刂破魈幱冢≧UN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外3個(gè)階段的操作（見(jiàn)

76、右圖），圖中僅畫出了與用戶程序執(zhí)行過(guò)程有關(guān)的3個(gè)階段。</p><h4>　　2.4.2 掃描周期</h2><p>　　可編程序控制器在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次上圖所示的掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值為1~100ms。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶程序的長(zhǎng)短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。</p>

77、;<p>　　不過(guò)嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)掃描周期還包括自診斷、通信等。如圖2.4.2所示。</p><p>　　圖2.4.2 PLC的掃描運(yùn)行方式</p><p><b>　　(1)輸入采樣階段</b></p><p>　　在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程

78、序行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。所以輸入如果是脈沖信號(hào)，它的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。</p><p>　　(2)用戶程序執(zhí)行階段</p><p>　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線

79、圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達(dá)等。</p><p><b>　　(3)輸出刷新階段</b></p><p>　　在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是PLC真正的輸出。</p>&

80、lt;h3>　　2.5 PLC的選型</h2><p>　　為了能夠更好的選型，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><h4>　　2.5.1 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算

81、</h2><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。</p><h4>　　2.5.2 存儲(chǔ)器容量的估算</h2><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器

82、中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。</p><p>　　存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。</p><h4>　　

83、2.5.3 控制功能的選擇</h2><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。</p><p>　　(一)運(yùn)算功能 簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開(kāi)放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目

84、前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。</p><p>　　(二)控制功能

85、控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。</p><p>　　(三)通信功能 大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)

86、準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。</p&

87、gt;<p>　　PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）專用PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。</p><p&g

88、t;　　為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。</p><p>　　(四)編程功能 PLC的編程有離線編程和在線編程兩種，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。</p><p>　　離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到

89、運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。</p><p>　　(五)診斷功能 PLC的診斷功能包括硬

90、件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。</p><p>　　PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。</p><p>　　(六)處理速度 PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性

91、要求來(lái)看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則PLC將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。處理速度與用戶程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。</p><h

92、4>　　2.5.4 機(jī)型的選擇</h2><p><b>　　(一)PLC的類型</b></p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。</p><p>　　整體型PLC的I/

93、O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　(二)輸入、輸出模塊的選擇</p><p>　　輸入、輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)

94、考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。</p><p>　　可根據(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。</p><p

95、><b>　　(三)電源的選擇</b></p><p>　　PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。</p><p>　　如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電

96、源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。</p><p><b>　　(四)存儲(chǔ)器的選擇</b></p><p>　　由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容

97、量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。</p><p>　　(五)冗余功能的選擇</p><p><b>　　1．控制單元的冗余</b></p><p>　?。?）重要的過(guò)程單元：CPU（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1：1冗余。</p><p>　?。?）在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、兩重化或三重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等

98、。</p><p>　　2． I/O接口單元的冗余</p><p>　?。?）控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。</p><p>　?。?）重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。</p><p>　　（3）根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用兩重化或三重化的I/O接口單元。</p><p><b>　　(六)經(jīng)濟(jì)

99、性的考慮</b></p><p>　　選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在估算和選用時(shí)應(yīng)充

100、分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。</p><h3>　　2.6 FX2N可編程序控制器簡(jiǎn)介</h2><p>　　FX2N 是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08μs每條指令，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很多大型可編程序控制器。用戶存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到16K步，最大可擴(kuò)展到每256個(gè)I/O點(diǎn)，有5種模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、

101、4種位置控制模塊、多種RS-232C/RS-242/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板，以及模擬定時(shí)器功能擴(kuò)展板，使用特殊功能模塊和功能擴(kuò)展板，可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。</p><h3>　　2.7 PLC控制程序設(shè)計(jì)</h2><h4>　　2.7.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則</h2><p>　　1) 最大限度的滿足被控對(duì)象的控

102、制要求。</p><p>　　2) 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。</p><p>　　3) 保證控制系統(tǒng)安全可靠。</p><p>　　4) 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留 有余量。</p><h4>　　2.7.2 PLC編程步驟</h2><p

103、>　　具體編制一個(gè)PLC控制程序的基本步驟如下(其流程圖見(jiàn)2.7)。 </p><h4>　　2.7.3 PLC提供的編程語(yǔ)言</h2><p>　　1) 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn)；</p><p>　　A.它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。</p

104、><p>　　B.梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）只有常開(kāi)和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開(kāi)關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。</p><p>　　C.梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。</p><p>　　D.PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后