【正文】 五 章 結(jié)論 31 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 31 3 第一章 電梯的工作原理 電梯的工作原 理 當(dāng) 曳引 機(jī)組的 曳引 輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠嵌在 曳引 輪槽中的鋼絲繩與 曳引 槽之間的摩擦力，驅(qū)動(dòng)鋼絲繩來升降轎廂， 曳引 鋼絲繩一端掛著轎廂，另一端懸掛對(duì)重，產(chǎn)生拉力分別為 S1 和S2。當(dāng) S1 和 S2 的差值等于或小于繩槽之間摩擦力時(shí)，電梯正常運(yùn)行，繩槽之間無打滑現(xiàn)象。具體圖形見下 圖 曳引 鋼絲繩與 曳引 輪槽不打滑的條件是： （ 1）當(dāng)轎廂滿載，并以額定速度下降制動(dòng)時(shí)： ?521 ess ? （式 1） 式中： S1 曳引 鋼絲繩轎廂一邊的拉力（ N）； S2 曳引 鋼絲繩對(duì)重一邊的拉 力（ N） ； θ曳引 繩在 曳引 輪上的包角，一般 00 150130 ～?? ；復(fù)繞時(shí) 0330?? ，計(jì)算時(shí)用弧度值 自然對(duì)數(shù)底數(shù) e =； 39。f 鋼絲繩與 曳引 輪槽間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，它的大小與輪槽的形型尺寸及鋼絲繩和輪間的摩擦系數(shù) f 有關(guān)，常取 ～f ? ff ???? ?? ???? ?? 2s i n2s i n22 )s i n(s i n439。 （式 2） 4 式中， sin? ， sin? ， sin2? ， sin2? 中的， ??, 的值用角度值代入； 2? ， 2? 中的值用弧度值代入。 00 120902 ～?? ； 00 1601402 ～?? 。 式（ 1）中的 )/1)((1 gQGs ???? ， )/1(2 gWs ??? 上式中： G轎廂自重（ N）； Q額定載重量（ N）； W對(duì)重裝置重量（ N）； ? 電梯加速度。 （ 2）當(dāng)轎廂空載時(shí)，以額定速度上升制動(dòng)時(shí)， ?fSS ??21 （式 3） , )/1(1 gGs ??? ， )/1(2 gWs ??? 第二章 PLC 可編程序控制 器 PLC 控制系統(tǒng)的組成 PLC控制系統(tǒng)像一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成的，硬件是指 PLC本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理 PLC的系統(tǒng)軟件， PLC的應(yīng)用程序，編程語言和程支持工具軟件。 硬件的組成 PLC 控制系統(tǒng)的硬件是由 PLC，輸入 /輸出（ I/O）電路及外圍設(shè)備等組成的。系統(tǒng)規(guī)模可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小。下面對(duì)構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要部分簡(jiǎn)要介紹。 5 （ 1）主控模塊 除了早期生產(chǎn)的整體式 PLC（ PLC 的各個(gè)不見都在同一機(jī)殼內(nèi)）外，目前市場(chǎng)多數(shù)的PLC 都已采 用模塊化的結(jié)構(gòu)（ PLC的各個(gè)部件獨(dú)立封裝，稱之為模塊）。在 PLC 中各個(gè)模塊均通過系統(tǒng)總線相互連接起來構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中最核心的模塊是主控模塊（也稱CPU），它包括： CPU，存儲(chǔ)器，通信接口等部分。 ① CPU： CPU 是 PLC 的控制中樞，它由控制器和運(yùn)算器組成。其中，控制器是用來統(tǒng)一指揮和控制 PLC工作的部件。運(yùn)算器則是進(jìn)行邏輯，算術(shù)等運(yùn)算部件。 PLC 在 CPU的控制下使整個(gè)機(jī)器有條不紊的協(xié)調(diào)工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)設(shè)備的控制。 CPU 的具體作用如下： 執(zhí)行接受，存儲(chǔ)用戶程序的操 作指令。 用以掃描方式來自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。 執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序。完成數(shù)據(jù)和信息的處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào)，完成用戶指令規(guī)定的各種操作。 響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器，打印機(jī)）的請(qǐng)求。 PLC中所采用的 CPU隨機(jī)型的不同而不同，通常有 3種：通用微處理器（如 8086， 80286，80386 等），單片機(jī)芯片，位片式處理器。一般來說，小型 PLC大采用 8位微處理器或單片機(jī)作為 CPU，如 Intel8086， Inter96 系列單片機(jī)，具有集成度高，運(yùn)算速度快，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。如日本歐姆 龍公司生產(chǎn)的 OMRONC200H 型 PLC 采用的是 Motorola 公司生產(chǎn)的MC68B09 的 CPU芯片。這是一種增強(qiáng)型 8 位微處理器。對(duì)大型 PLC，大多采用高速位片式微處理器，它具有靈活性強(qiáng)，速度快，效率高的優(yōu)點(diǎn)。 目前，一些廠家生產(chǎn)的 PLC 中，還采用了冗余技術(shù)，即采用雙 CPU 或三 CPU 工作，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性。采用冗余技術(shù)可使 PLC 的平均無故障工作時(shí)間達(dá)幾十萬小時(shí)以上。 ② 存儲(chǔ)器： PLC 系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：采用 PROM 或 EPROM 芯片存儲(chǔ)器。它是由生產(chǎn)廠家直接存放的，永久存儲(chǔ)的程序和指令，稱為監(jiān)控程序。監(jiān)控程序和 PLC 的硬件組成與專用部件的特性有關(guān)，用戶不能隨意訪問和修改這部分存儲(chǔ)器的程序。 存儲(chǔ)器區(qū)：工作數(shù)據(jù)是 PLC 運(yùn)行過程中經(jīng)常變化的，需要隨機(jī)存取的一些數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一般不需要長(zhǎng)久保存，因此采用隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)包括輸入，輸出數(shù)據(jù)映象區(qū)，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器預(yù)置和當(dāng)前數(shù)值的數(shù)據(jù)。 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)：用于存放用戶經(jīng)編程器或計(jì)算機(jī)輸入的應(yīng)用程序。一般采用 EPROM或 EEPROM 存儲(chǔ)器，用戶可檫寫重新編程。用戶程序存儲(chǔ)器 的容量一般就代表 PLC 的標(biāo)稱容量。通常，小型機(jī)小于 8KB，中型機(jī)小于 50KB，而大型機(jī)可以在 50KB 以上。 ③ 通信接口：主控模塊通常有一個(gè)或一個(gè)以上的通信接口（簡(jiǎn)稱通信口），用以與計(jì)算機(jī)，編程器相連，實(shí)現(xiàn)編程，調(diào)試，運(yùn)行，監(jiān)視等功能。 （ 2）輸入 /輸出模塊 PLC 的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過程，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O模塊實(shí)現(xiàn)的。生 6 產(chǎn)過程有許多控制變量，如溫度，壓力，液位，速度，電壓，開關(guān)量，繼電器狀態(tài)等，因此，需要有相應(yīng)的 I/O 模塊作為 CPU 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的橋梁。且這些 模塊應(yīng)具有較好的抗干擾能力。目前，生產(chǎn)廠家已開發(fā)出各種型號(hào)的模塊供用戶選擇。對(duì)于輸入 /輸出模塊有：數(shù)字量輸入 /輸出模塊，開關(guān)量輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊，交流新號(hào)輸入 /輸出模塊，220V交流輸入 /輸出模塊。還有智能模塊，它本身帶 CPU，存儲(chǔ)器和監(jiān)控系統(tǒng)，可獨(dú)立完成各種運(yùn)算。智能模塊的種類很多，如高速計(jì)數(shù)模塊， PID調(diào)節(jié)的模擬量控制模塊，閥門控制模塊，智能存儲(chǔ)模塊和智能 I/O 模塊。 （ 3）電源模塊 該模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成供 CPU存儲(chǔ)器所需的直流電源，是整個(gè) PLC 系統(tǒng)的能源供給中心。它的好壞直接影響到 PLC 的功能和可靠性。目前，大多數(shù) PLC 采用高質(zhì)量的開關(guān)式穩(wěn)壓電源，與普通電源相比， PLC 的電源工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力也強(qiáng)。有些機(jī)器的電源除了供內(nèi)部電路使用外，還向外提供 24VDC 的穩(wěn)壓電源，用于外部傳感器的需要，這樣就避免了因外部電源不合格而引起的外部故障。 I/O 電路 PLC 的基本功能就是控制，它采集被控對(duì)象的各種信號(hào)。經(jīng)過 PLC 處理后，通過執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)控制。輸入電路就是被控對(duì)象（需要進(jìn)行控制的機(jī)器，設(shè)備和生產(chǎn)過程）進(jìn)行檢測(cè)，采集，轉(zhuǎn)換和輸入。另外，安裝在控制臺(tái)上的按鈕，開關(guān)等也可以向 PLC 送控制指令 。輸出電路的功能就是接受 PLC 輸出的控制信號(hào)，對(duì)被孔對(duì)象執(zhí)行控制任務(wù)。 PLC 外圍設(shè)備 PLC 的外圍設(shè)備很多，但基本功能不外乎對(duì)信息和數(shù)據(jù)的處理。常用的有編程器，可編程終端，打印機(jī)，條碼讀入機(jī)等等。編程器 PLC 的重要外圍設(shè)備之一，它可以將用戶編寫的程序送到 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器。因此，它的主要任務(wù)是輸入程序，調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程?？删幊探K端是具有 I/O 功能的 PLC 人機(jī)界面產(chǎn)品。人可以通過觸摸屏幕將信息輸入 PLC 中同樣可編程終端也可以將 PLC 的輸入數(shù)據(jù)和信息顯示在屏幕上。 軟件的組成 PLC 控制系統(tǒng)的軟件主要是系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件，編程語言及編程支持工具軟件幾個(gè)部分組成。 PLC 系統(tǒng)軟件與工作過程 PLC系統(tǒng)軟件是 PLC工作所必須的軟件。在系統(tǒng)軟件的支持西， PLC對(duì)用戶程序進(jìn)行逐條的解釋，并加以執(zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開始新的一輪掃描。PLC的這種工作方式就稱之為循環(huán)掃描。 7 值得注意的是在繼電器控制系統(tǒng)中，一個(gè)繼電器的線圈被接通或斷開，繼電器的所用觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)）都會(huì)立即動(dòng)作。但在 PLC 中，由于采用的是循環(huán)掃描的工作方式， 所用只有掃描到”線圈”的觸點(diǎn)時(shí)，才會(huì)動(dòng)作，沒有掃描到時(shí)，觸點(diǎn)就不會(huì)動(dòng)。并且PLC 掃描一次用戶程序的時(shí)間即掃描周期與擁護(hù)程序的長(zhǎng)短和掃描速度有關(guān)，一般為 1ms至幾十毫秒?，F(xiàn)以 OMRONP 型機(jī)為例來說明 PLC 掃描的工作過程，如上圖在沒有掃描之前， PLC 首 先應(yīng)保證自身的完好性。接通電源之后，為消除各元件狀態(tài)的隨機(jī)性，進(jìn)行清零或復(fù)位處理，檢查 I/O單元連接是否正確，再執(zhí)行一段程序。使它涉及到各種指令和內(nèi)存單元，如果執(zhí)行的時(shí)間不超過規(guī)定的時(shí)間范圍，則證明自身完好，否則系統(tǒng)關(guān)閉。上述操作完成后，將時(shí)間監(jiān)視定時(shí)復(fù)位，才允 許掃描用戶程序。