畢業(yè)設(shè)計---電梯控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要 </b></p><p><b>　　關(guān)鍵字 </b></p><p><b>　　第一章 概述 </b></p><p>　　第二章 可編程控制器簡介 </p>

2、;<p>　　2.1 可編程控制器的特點</p><p>　　2.2 PLC的控制功能</p><p>　　第三章 可編程控制器梯形圖編程規(guī)則 </p><p>　　第四章 基本指令簡介 </p><p>　　第五章 電梯控制系統(tǒng) </p><p>　　5.１?。校蹋迷陔娞菘刂浦械膽?yīng)用<

3、/p><p>　　5.. 2 電梯控制的模擬面板圖</p><p>　　第六章 可編程控制器的安裝和維護 </p><p><b>　　第七章 附錄 </b></p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p><b>　　摘 要</b>

4、</p><p>　　可編程控制器是以微處器為核心，綜合計算機技術(shù)、自動控制和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。經(jīng)過30多年的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得極其廣泛的應(yīng)用。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計與制造）的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標志。</p><p&g

5、t;<b>　　可編程控制器的定義</b></p><p>　　早期的可編程控制器主要是用來替可編程控制器（Programmable Controller）縮寫為PC ，為了與個人計算機的PC（Personal Computer）相區(qū)別，有時在PC中人為地增加L而寫成PLC。</p><p>　　自1969年第一臺可編程控制器面世以來，經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，可編程控制

6、器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制器，可以說只有可編程控制器才是真正的工業(yè)控制計算機。初期可編程控制器只是用于邏輯控制器，用于代替繼電控制盤，但現(xiàn)在可編程控制器已進入包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域?，F(xiàn)在可編程控制器繼續(xù)保留了原來邏輯控制器的所有優(yōu)點，同時它吸收發(fā)展了其它控制器（如過程儀表、計算機、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等）的優(yōu)點，在許多場合只需可編程控制器即可構(gòu)成包括邏輯控制、過程控制、數(shù)據(jù)采集及控制和圖形工作

7、站的經(jīng)濟合算、體積小巧、設(shè)計調(diào)試方便的綜合控制系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)控制、PLC控制、控制指令、智能、計算機、機器人等。</p><p>　　第一章 概 述</p><p>　　可編程控制器是采用微機技術(shù)的通用工業(yè)自動化裝置，近幾年來，在國內(nèi)已得到迅速推廣普及。正改變著工廠自動控制的面貌，對傳統(tǒng)的技術(shù)改造、發(fā)展新型工業(yè)具有重大的實際意義。&l

8、t;/p><p>　　可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時叫可編程邏輯控制器，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。其基本設(shè)計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容寫入控制器的用戶程序內(nèi)，控制器和被控對象連接也很方便。</p><p>　

9、　隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出塊和外圍電路都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的已不再是僅有邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。</p><p>　　可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生

10、產(chǎn)可編程控制器，適合批量生產(chǎn)。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)

11、點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。</p><p>　　由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，

12、并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。</p><p>　　第二章 可編程控制器簡介</p><p>　　2.1 可編程控制器的特點 </p><p>　　1.可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其

13、可靠程度是使用機械觸點的繼電器所無法比較的。為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)璄下可靠工作，在其設(shè)計和制造過程中采取了一系列硬件和軟件主面的抗干擾措施。</p><p>　　硬件主面采取的主要措施有：</p><p>　　1、隔離----PLC的輸入、輸出接口電路一般都采用光電耦合器來傳遞信號，這種光電隔措施使外部電路與PLC內(nèi)部之間完全避免了電的聯(lián)系，有效的抑制了外部的干擾源對PLC的影響，

14、還可防止外部強電竄入內(nèi)部CPU。</p><p>　　2、濾波----在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設(shè)置多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號。</p><p>　　3、在PLC內(nèi)部對CPU供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護等措施，防止干擾信號通過供電電源進入PLC內(nèi)部，另外各個輸入、輸出（I/O）接口電路的電源彼此獨立，以避免電源之間的互相干擾。</p><p&

15、gt;　　4、內(nèi)部設(shè)置連鎖、環(huán)璄檢測與診斷等電路，一旦發(fā)生故障，立即報警。</p><p>　　5、外部采用密封、防塵、抗振的外殼封裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)璄。</p><p>　　在軟件方面采取的主要措施有：</p><p>　　1、設(shè)置故障檢測與診斷程序，每次掃描都對系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)璄和故障進行檢測與診斷，發(fā)現(xiàn)出錯后，立即自動做出相應(yīng)的處理，以適應(yīng)惡

16、劣的工作環(huán)璄。</p><p>　　2、對用戶程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進行電池后備,以保障停電后有相關(guān)狀態(tài)及信息人不會因此而丟失。</p><p>　　采用以上抗干擾措施后，一般PLC的抗電平干擾強度可達峰值1000V，脈寬10US，其平均無故障時間可高達30-50萬小時以上。</p><p><b>　　2、編程簡單易學(xué)</b></p>

17、<p>　　PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語言，它既有繼電器電路清淅直觀的特點，又充分考慮到電氣工人和技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣，對于使用者來說，幾乎不需要專門的計算機知識，因此，易學(xué)易懂，程序改變也容易修改。</p><p>　　3、功能完善，適應(yīng)性強</p><p>　　目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化和模塊化，不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具

18、有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、算術(shù)運算及數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等功能。它能根椐實際需要，方便靈活地組裝成大小各異、功能不一的控制系統(tǒng)：既可控制一臺單機、一條生產(chǎn)線、以可以控制一個機群、多條生產(chǎn)線；既可以現(xiàn)場控制，以可以遠程控制。</p><p>　　針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電流或電壓、脈沖或電位、強電或弱電等，PLC都有相應(yīng)的I/O接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場控制器件和設(shè)備直接連接，用戶可以

19、根據(jù)需要方便地進行配置，組成實用、緊湊的控制系統(tǒng)。</p><p>　　4、使用簡單，調(diào)試維修方便</p><p>　　PLC的接線極其方便，只需將產(chǎn)生輸入信號的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子連接，將接收輸出信號的被控設(shè)備（如接觸器、電磁閥等）與的輸出端子連接，僅用螺絲刀即可完成全部接線工作。</p><p>　　PLC的用戶程序可在實驗室摸擬調(diào)試，輸入信號

20、用開關(guān)來摸擬，輸出信號可以觀察PLC的發(fā)光二極管。調(diào)試后再將PLC在現(xiàn)場安裝通調(diào)。調(diào)試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少得多。</p><p>　　PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷功能和運行故障指示裝置。一旦發(fā)生故障，可以通過PLC機上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。</p><p>　　5、體積小、重量輕、功耗低</p><p>　　由于PLC的采用

21、半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路，因此整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、功耗低，以三菱FXON—24M型PLC為例，其外形尺寸僅為130MM*90MM*87MM，重量只有600G，功耗小于50W所以，PLC很容易裝入機械設(shè)備內(nèi)部，是實現(xiàn)電一體化的理想的控制設(shè)備。</p><p>　　2.1.2 PLC的控制功能</p><p>　　PLC的應(yīng)用范圍極其廣闊，經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)

22、用于冶金、石油、化工、建材、電力、礦山、機械制造、汽車、交通、環(huán)保等各行各業(yè)。幾乎可以說，凡是有控制系統(tǒng)存在的地主就有PLC。概括起來，PLC的應(yīng)用主要有以下5個方面。</p><p><b>　　1、開關(guān)量控制</b></p><p>　　這是PLC最基本原應(yīng)用領(lǐng)域，可用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制。在單機控制、多機群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成

23、功的應(yīng)用實例，如機床電氣控制、起重機、皮帶運輸機和包裝機械的控制、注塑機的控制、電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器（電視機、冰箱、洗衣機等）自動裝配線的控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)線的控制等。</p><p><b>　　2、模擬量控制</b></p><p>　　目前，很多PLC都具有模擬量處理功能在，通過模擬量I/O模塊可對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變

24、化的模擬量進行控制，而且編程和使用都很方便。大、中型的PLC還具有PID閉環(huán)控制功能。運用PID子程序或使用專用的智能PID模塊，在以實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)過程控制。隨著PLC規(guī)模的擴大，控制的回路已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個行業(yè)，例如自動焊機控制、鍋爐運行控制、連軋機的速度和位置等都是典型的閉環(huán)過程控制的應(yīng)用場合。</p><p><b>　　3、運動控制</b></p><p

25、>　　運動控制是指PLC對直線運動或圓周運動的控制，也稱為位置控制，早期PLC通過開關(guān)量I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的連接來實現(xiàn)這一功能，現(xiàn)在一般都使用專用的運動控制模塊來完成。目前，PLC的運動控制功能廣泛應(yīng)用在金屬切削機床、電梯、機器人等各種機械設(shè)備上，典型的如PLC和計算機數(shù)控裝置(CNC)組合成一體，構(gòu)成先進的數(shù)控機床。</p><p><b>　　4、數(shù)據(jù)處理</b>&l

26、t;/p><p>　　現(xiàn)代PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，能夠完成數(shù)學(xué)運算（函數(shù)運算、矩陣運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉(zhuǎn)換和查表等操作，對數(shù)據(jù)進行采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理通常用在大、中型控制系統(tǒng)中，如柔性制造系統(tǒng)、機器人的控制系統(tǒng)等。</p><p><b>　　5、通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　通信聯(lián)網(wǎng)是指PLC

27、 與PLC 之間PLC 與上位計算機或其他智能設(shè)備間的通信，利用PLC和計算機的RS—232或RS—422接口、PLC的專用通信模塊，用雙絞線和同軸電纜或光纜將它們聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)相互間的信息交換，構(gòu)成“集中管理，分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，建立工廠的自動化網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　2、2 PLC 系統(tǒng)的組成及功能</p><p>　　PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自

28、動控制裝置，其實質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計算機。因此，它的組成與一般的微機計算機基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。</p><p>　　1、2、1 PLC的硬件系統(tǒng)</p><p>　　PLC 的硬件系統(tǒng)由基本單元、I/O擴展單元及外部設(shè)備組成。圖1—1所示為PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。</p><p>　　圖1—1 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖&l

29、t;/p><p>　　1、微處理器（CPU）</p><p>　　與通用計算機一樣，CPU是PLC的核心部件，在PLC 控制系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞，整個PLC 工作過程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進行的。它的主要功能有以下幾點：</p><p>　　1、接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，送入存儲器存儲，</p><p>　　2、用掃描

30、方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)信號，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)（輸入映像寄存器）；</p><p>　　3、監(jiān)測和診斷電源、PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和用戶程序編程過程中的語法錯誤;</p><p>　　4、執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)的運算、傳遞和存儲等功能;</p><p>　　5、根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關(guān)標志們的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器表的內(nèi)容，以實現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信

31、等功能。</p><p><b>　　2、存儲器</b></p><p>　　PLC 配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器存放在程序，用戶存儲器用來存放用戶編制的控制程序。常用的存儲器類型有CMOS RAM、EPROM和EEPROM。</p><p>　　因為系統(tǒng)程序用來管理PLC系統(tǒng)，不能由用戶直接存取，所以，PLC 產(chǎn)品樣本或

32、說明書中所列的存儲器類型及其容量，系指用戶程序存儲器而言。如FX2—24M的存儲器容量在4K步，即是指用戶程序存儲器的容量。</p><p>　　PLC 所配的用戶存儲器的容量大小差別很大，通常中小型PLC 的用戶存儲器存儲器容量在8K步以下，大型PLC 的存儲容量可達到或超過256K步。</p><p>　　3、輸入\輸出(I/O)部件</p><p>　　PLC

33、 輸入/輸出模塊的電路框圖如圖1—2所示。</p><p>　　I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等）的控制信號。輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項主要技術(shù)指標，通常小型機有幾十個點，中型機

34、有幾百個點，大型機將超過千點。</p><p>　　為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。</p><p>　　來自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的輸入信號經(jīng)輸入模塊進入PLC。這些信號有的是數(shù)字量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。使用時要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的

35、輸入模塊。</p><p>　　PLC具有多種I/O模塊，常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以及快速響應(yīng)模塊、高速計數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好，I/O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應(yīng)性越強。</p><p>　　圖

36、1—2 I/O接口電路結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　A ) 輸入接口 B ) 輸出接口 </p><p><b>　　4、電源部件</b></p><p>　　PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲器和I/O接口等電路工作所需的直流電源。PLC的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施，因此對外部電源的穩(wěn)定性要

37、求不是很高，一般允許外部電源電壓的額定值在+10%-15%的范圍內(nèi)波動。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體，大中型PLC都有專用電源部件。</p><p><b>　　5、編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的最重要的外圍，也是PLC不可缺少的一部分。它不僅可以寫入用戶程序，還可以對用戶程序進行檢查、修改和調(diào)試，以及在以線監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。它通

38、過接口與CPU聯(lián)系完成人機對話。編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行電腦編程和監(jiān)控。</p><p>　　編程器一般分為簡易編程器和圖形編程器兩類。簡易編程器功能較少，一般只能用語名表形式進行編程，通常需要連機工作。簡明編程器使用時直接與PLC的專用插座相

39、連接，由PLC提供電源。它體積小，重量輕，便于攜帶，適合小型PLC使用。圖形編程器既可以用指令語句進行編程，又可以用梯形圖編程，既可以連機編程又可以脫機編程，操作方便，功能強，有液晶顯示的便攜式和陰極射線式丙種。圖形編程器還可以與打印機、繪圖儀等設(shè)備連接，但價格相對較高。通常大中型PLC多采用圖形編程器。</p><p><b>　　6其他外部設(shè)備</b></p><p&

40、gt;　　PLC還配有生產(chǎn)廠家提供的其他一些設(shè)備，如外部存儲器、打印機、EPROM等。</p><p><b>　　7、I/O擴展單元</b></p><p>　　I/O擴展單元用來擴展輸入、輸出點數(shù)。當(dāng)用戶所需的輸入、輸出點數(shù)超過PLC基本單元的輸入、輸出點數(shù)時，就需要加上I/O擴展單元來擴展，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。</p><p>　　2.

41、2.3 PLC的軟件系統(tǒng)</p><p>　　硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的PLC系統(tǒng)，它們相輔相成，缺一不可。沒有軟件的PLC系統(tǒng)稱為裸機系統(tǒng)，不起任何作用，猶如無米之鍋。反之沒有硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)也失去了基本的外部條件，程序根本無法運行。</p><p>　　2.2.4 PLC的性能指標</p><p>　　PLC的主要性能，一般可用以下幾種指標表述。&l

42、t;/p><p>　　1、 用戶程序存儲容量</p><p>　　用戶程序存儲是衡量PLC 存儲用戶的一項指標，通常以字為單位表示。每16位相鄰的二進制數(shù)為一個字，1024個字為1K字，對于一般邏輯操作指令，每條指今占1個字，定時/計數(shù)、移位指今每條占2個字，數(shù)據(jù)操作指令每條占2—4個字。有些PLC是以編程的步數(shù)來表示用戶程序存儲容量的，每條指令包含若干步，一步占用一個地址單元，一個地址單元為

43、兩個字節(jié)。</p><p>　　2、 I/O 總點數(shù)</p><p>　　I/O總點數(shù)是PLC可接收輸入信號和輸出信號的數(shù)量。PLC的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量兩種。對于開關(guān)量，其I/O總點數(shù)用最大I/O點數(shù)表示，對于模擬量，I/O總點數(shù)用最大I/O通道表示。</p><p>　　FX系列基本單元和擴展單元</p><p>　　2.2.5

44、 PLC的工作原理</p><p>　　PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p>&l

45、t;p>　　PLC的掃描一個周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。</p><p>　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和

46、處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作。</p><p>　　第五章　可編程控制器梯形圖編程規(guī)則</p><p><b>　　編程

47、元件</b></p><p>　　PLC是采用軟件編制程序來實現(xiàn)控制要求的。編程時要使用到各種編程元件，它們可提供無數(shù)個動合和動斷觸點。編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。</p><p>　　PLC內(nèi)部這些繼電器的作用和繼電接觸控制系統(tǒng)中使用的繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點”，但它們不是“硬”繼電器，

48、而是PLC存儲器的存儲單元。當(dāng)寫入該單元的邏輯狀態(tài)為“1”時，則表示相應(yīng)繼電器線圈得電，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。所以，內(nèi)部的這些繼電器稱之為“軟”繼電器。</p><p>　　FX2N-48MR編程元件的編號范圍與功能說明如下表所示</p><p><b>　　2、編程語言</b></p><p>　　所謂程序編制，就是用戶根據(jù)控制對象的

49、要求，利用PLC廠家提供的程序編制語言，將一個控制要求描述出來的過程。PLC最常用的編程語言是梯形圖語言和指令語句表語言，且兩者常常聯(lián)合使用。</p><p>　　梯形圖（語言）梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來的圖形語言。它是借助類似于繼電器的動合、動斷觸點、線圈以及串、并聯(lián)等術(shù)語和符號，根據(jù)控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀易懂。梯形圖中常用 圖形符號分別表

50、示PLC編程元件的動斷和動合接點； 用 表示它們的線圈。梯形圖中編程元件的種類用圖形符號及標注的字母或數(shù)加以區(qū)別。</p><p>　　梯形圖的設(shè)計應(yīng)注意到以下三點：</p><p>　　①梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行（或稱梯級）起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。</p><p>　?、谔菪螆D中每個梯

51、級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。</p><p>　?、圯斎肜^電器用于接收外部輸入信號，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器則輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時，就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設(shè)備，而要通過輸

52、出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點也可供內(nèi)部編程使用。</p><p><b>　　2）指令語句表</b></p><p>　　指令語句表是一種用指令助記符來編制PLC程序的語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語言易懂易學(xué)，若干條指令組成的程序就是指令語句表。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。</p><

53、;p>　　下例為PLC實現(xiàn)三相鼠籠電動機起/?？刂频膬煞N編程語言的表示方法：</p><p>　　KM Y000 步序 指令語 器件號</p><p>　　SS ST X000 X001 0 LD X000</p><p&

54、gt;　　KM Y000 1 OR Y000</p><p>　　2 ANI X001</p><p>　　(1)繼電接觸控制線路圖 (2)梯形圖 3 OUT Y000</p><p>　　4

55、 END</p><p>　　第四章 基本指令簡介</p><p><b>　　基本指令如表所示：</b></p><p>　　邏輯取及線圈驅(qū)動指令LD、LDI、OUT</p><p>　　LD，取指令。表示一個與輸入母線相連的動合接點指令，即動合接點邏輯運算起始。</p><p>　　

56、LDI，取反指令。表示一個與輸入母線相連的動斷接點指令，即動斷接點邏輯運算起始。</p><p>　　OUT，線圈驅(qū)動指令，也叫輸出指令。</p><p>　　LD、LDI兩條指令的目標元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點接到母線上。也可以與后述的ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點也可使用。</p><p>　　OUT是驅(qū)動線圈的輸出指令，它的目標元件是

57、Y、M、S、T、C。對輸入繼電器不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。</p><p>　　LD、LDI是一個程序步指令，這里的一個程序步即是一個字。OUT是多程序步指令，要視目標元件而定。</p><p>　　OUT指令的目標元件是定時器和計數(shù)器時，必須設(shè)置常數(shù)K。</p><p>　　二、接點串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI</p><p>　　A

58、ND，與指令。用于單個動合接點的串聯(lián)。</p><p>　　ANI，與非指令，用于單個動斷接點的串聯(lián)。</p><p>　　AND與ANI都是一個程序步指令，它們串聯(lián)接點的個數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復(fù)使用。這兩條指令的目標元件為X、Y、M、S、T、C。</p><p>　　OUT指令后，通過接點對其它線圖使用OUT指令稱為縱輸出或連續(xù)輸出。這種連續(xù)輸

59、出如果順序沒錯，可以多次重復(fù)。</p><p>　　三、接點并聯(lián)指令OR、ORI</p><p>　　OR，或指令，用于單個動合接點的并聯(lián)。</p><p>　　ORI，或非指令，用于單個動斷接點的并聯(lián)。</p><p>　　OR與ORI指令都是一個程序步指令，它們的目標元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是一個接點。需要兩個以上接點串

60、聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用后述的ORB指令。</p><p>　　OR、ORI是從該指令的當(dāng)前步開始，對前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接。并聯(lián)的次數(shù)無限制。</p><p>　　四、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB</p><p>　　兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)束用ORB指令。ORB指令與

61、后述的ANB指令均為無目標元件指令，而兩條無目標元件指令的步長都為一個程序步。ORB有時也簡稱或塊指令。</p><p>　　ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個（即重復(fù)使用LD、LDI指令的次數(shù)限制在8次以下），所以不推薦用后者編

62、程。</p><p>　　五、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)NB</p><p>　　兩個或兩個以上接點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。分支的起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標元件，是一個程序步指令。</p><p>　　六、主控及主控復(fù)位指令

63、MC、MCR</p><p>　　MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接，MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。在編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受到一個或一組接點控制。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關(guān)。</p><p>

64、　　MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。</p><p>　　七、置位與復(fù)位指令SET、RST</p><p>　　SET為置位指令，使動作保持；RST為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。SET指令的操作目標元件為Y、M、S。而RST指令的操作元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是1～3個程序步。用RST指令可以對定時

65、器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存、變址寄存器的內(nèi)容清零。</p><p>　　八、脈沖輸出指令PLS、PLF</p><p>　　PLS指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入接通后的一個掃描周期內(nèi)動作（置1）。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入斷

66、開后的一個掃描周期內(nèi)動作。</p><p>　　使用這兩條指令時，要特別注意目標元件。例如，在驅(qū)動輸入接通時，PLC由運行到停機到運行，此時PLS M0動作，但PLS M600（斷電時，電池后備的輔助繼電器）不動作。這是因為M600是特殊保持繼電器，即使在斷電停機時其動作也能保持。</p><p>　　九、空操作指令NOP</p><p>　　NOP指令是一條無

67、動作、無目標元件的1程序步指令?？詹僮髦噶钍乖摬叫蜃骺詹僮?。用NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序時可以減少步序號的改變。</p><p>　　十、程序結(jié)束指令END</p><p>　　END是一條無目標元件的1程序步指令。PLC反復(fù)進行輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序就不再執(zhí)行，直接進行輸出處理。在

68、程序調(diào)試過程中，按段插入END指令，可以按順序擴大對各程序段動作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時，也刷新監(jiān)視時鐘。</p><p>　　第五章　電梯控制系統(tǒng)</p><p>　　5．1．1 ＰＬＣ在電梯控制中的應(yīng)用</p><p>　　傳統(tǒng)的電梯自動控制系統(tǒng)由繼電器控

69、制組成，該控制系統(tǒng)具有故障多、可靠性差、工作壽命短、不易檢修等缺點。而控制系統(tǒng)的性能好壞決定了電梯運行的質(zhì)量。目前，隨著ＰＬＣ的普及和完善，以及ＰＬＣ本身所具有的高可靠性、易編程修改的特點，在電梯的控制系統(tǒng)應(yīng)用中取得了良好的效果。下面對三層樓電梯進行ＰＬＣ控制。</p><p><b>　　程序如下:</b></p><p>　　5.1.2電梯控制系統(tǒng)的模擬面板圖：&

70、lt;/p><p>　　第六章 可編程控制器的安裝和維護</p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境條件一般是比較惡劣的，干擾源眾多。例如大功率用電設(shè)備的啟動或者停止引起電網(wǎng)電壓的波動形成低頻干擾；電焊機、電火花加工機床、電機的電刷等會產(chǎn)生高頻電火花干擾；各種動力電源線會通過電磁耦合產(chǎn)生工頻干擾等等。這些干擾都會影響可編程控制器的正常工作。</p><p>　　盡管可編程

71、控制器是專門在生產(chǎn)現(xiàn)場使用的控制裝置，在設(shè)計制造時已采取了很多措施，使它的環(huán)境適應(yīng)力比較強。但是為了確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使可編程控制器有良好的工作環(huán)境條件，并采取必要的抗干擾措施。</p><p>　　一、可編程控制器的安裝 </p><p><b>　　安裝環(huán)境 </b></p><p>　　可編程控制器適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場，

72、但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求的?？刂瓶删幊炭刂破鞯墓ぷ鳝h(huán)境可以有效地提高它的工作效率和使用壽命。在安裝可編程控制器時要避開下列場所：</p><p>　　*環(huán)境溫度超過0～55℃的范圍。</p><p>　　*相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（有溫度突變或其他因素所引起的）。</p><p><b>　　*太陽光直接照射。</b>

73、</p><p>　　*有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。</p><p>　　*有大量鐵屑及灰塵。</p><p>　　*頻繁或連續(xù)的振動，振動頻率為10～55Hz，幅度為0.5mm（峰—峰）。</p><p>　　*超過10g（重力加速度）的沖擊。</p><p>　　小型可編程控制器外殼的四個角上均有安裝

74、孔，有兩種安裝方法，一種是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸。另一種是DIN（德國工業(yè)標準）軌道固定，DIN軌道配套使用的安裝夾板左右各一對，在軌道上先裝好左右夾板，裝上可編程控制器，然后擰緊螺絲。為了使控制系統(tǒng)工作可靠，通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中，以防止灰塵、油污水濺；為了保證可編程控制器在工作狀態(tài)下其溫度保持在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)，安裝機器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間、基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環(huán)

75、境超過55℃，要安裝電風(fēng)扇強迫通風(fēng)。</p><p>　　為了避免其它外圍設(shè)備的電干擾，可編程控制器應(yīng)盡可能遠離高壓電源線和高壓設(shè)備，可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。</p><p>　　當(dāng)可編程控制器垂直安裝時，要嚴防導(dǎo)線頭、鐵灰塵等臟物從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部以及導(dǎo)線頭等臟物會損壞可編程控制器印制電路板，使其不能正常工作。</p><

76、;p><b>　　二、接線</b></p><p><b>　　電源</b></p><p>　　PLC的供電電源為50Hz、220V±10%交流市電。</p><p>　　FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端，該接線端可為輸入傳感器（如光電開關(guān)或接近開關(guān)）提供直流24V電源。</p>

77、<p>　　如果電源發(fā)生故障，中斷時間少于10ms，可編程控制器工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則可編程控制器停止工作，所有的輸出點均同時斷開。當(dāng)電源恢復(fù)時，若RUN輸入接通，則操作自動進行。</p><p>　　對于電源線來的干擾，可編程控制器本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重，可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。</p>

78、<p><b>　　三、接地</b></p><p>　　良好的接地是保證可編程控制器可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接，基本單元接地，如果要用擴展單元，其接地點應(yīng)與基本單元的接地點接在一起。</p><p>　　為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給可編程控制器接以專用地線，接地點應(yīng)與動力設(shè)備（如電動機）的

79、接地點分開。若達不到這種要求，則也必須做到與其它設(shè)備公共接地，禁止與其它設(shè)備串聯(lián)接地。接地點應(yīng)盡可能靠近可編程控制器。</p><p>　　四、直流24V接線端</p><p>　　使用無源觸點的輸入器件時，可編程控制器內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。</p><p>　　可編程控制器上的24V接線端子還可以向外部傳感器（如接近開關(guān)或光電開關(guān)

80、）提供電流。24V端子作傳感器電源時，COM端子是直流24V地端，即0V端。如果采用擴展單元，則應(yīng)將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外，任何外部電源都不能接到這個端子。</p><p>　　如果有過載現(xiàn)象發(fā)生，電壓將自動跌落，該點輸入對可編程控制器不起作用。</p><p>　　每種型號的可編程控制器其輸入點數(shù)量是有規(guī)定的。對每一個尚未使用的輸入點，它不耗電，因此在這種情況下24V

81、電源端子外供電流的能力可以增加。</p><p>　　FX系列可編程控制器的空位端子在任何情況下都不能使用。</p><p><b>　　五、輸入接線</b></p><p>　　可編程控制器一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號。輸入接線端子是可編程控制器與外部傳感器負載轉(zhuǎn)換信號的端口，輸入接線一般指外部傳感器與輸入端口的接線。<

82、/p><p>　　輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時，輸入端接通，輸入線路閉合，同時輸入指示的發(fā)光二極管亮。</p><p>　　輸入端的一次電路與二次電路之間采用光電耦合隔離。二次電路帶R-C濾波器，以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起可編程控制器的誤動作。</p><p>　　若在輸入觸點電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的

83、電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān)時，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。</p><p>　　輸入接線還應(yīng)特別注意：</p><p>　?。?）輸入接線一般不要超過30m，但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。</p><p>　?。?）輸入、輸出線不能用同一根電纜。輸入、輸出線要分開走。</p><p>　?。?）可編

84、程控制器所能接受的脈沖信號的寬度應(yīng)大于掃描周期的時間。</p><p><b>　　六、輸出接線：</b></p><p>　?。?）可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。</p><p>　　（2）輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當(dāng)可編程控制器的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中可采用不同類型

85、和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出，只能用同一類型、同一電壓等級的電源。</p><p>　?。?）由于可編程控制器的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且聯(lián)接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板，因此應(yīng)用熔絲保護輸出元件。</p><p>　?。?）采用繼電器輸出時承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命，因繼電器的工作壽命要求要長。</p><

86、p>　?。?）可編程控制器的輸出負載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以抑制。</p><p>　　此外，對于能使用戶造成傷害的危險負載，除了在控制程序中加以考慮之外，應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時，能將引起傷害的負載電源切斷。</p><p>　　交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。</p><p

87、>　　附錄1 功能指令簡表</p><p><b>　　第七章 參考文獻</b></p><p>　　1、楊長能，張興顏編著.可編程序控制器(PC)基礎(chǔ)及應(yīng)用。重慶大學(xué)出版社，1992</p><p>　　2、鄭瑜平主編.可編程序控制器.北京航空大學(xué)出版社，1995</p><p>　　3、崔亞軍.可編程控制器原