【正文】 1 畢 業(yè) 論 文 題目 三菱三層電梯控制 2 目錄 一 . 摘要 ……………………………………… ...3 二 . 關(guān)鍵字 …………………………………… ...3 三 . 第一章 概述 ……………………………… .3 四 . 第二章 可編程控制器簡介 ……………… .5 五 . 可編程控制器的特點 ………………… 15 六 PLC 的控制功能 …………………… .21 七 . 第三章 可編程控制器梯形圖編程規(guī)則 …23 八 . 第四章 基本指令簡介 …………………… 28 九 . 第五章 電梯控制系 統(tǒng) …………… ............32 十 . PLC 在電梯控制中的應(yīng)用 …………… .35 十一 電梯控制的模擬面板圖 …………… 38 十二 第六章 可編程控制的安裝和維護(hù) …… .41 十三 第七章 附錄 …………………………… 44 十四 第八章 參考文獻(xiàn) ……………………… .44 3 摘要 可編程控制器是以微處理器為核心，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)中獲得的了極其廣泛的應(yīng)用。目前，可編程控制成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中極為重要、 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)計和制造 )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(biāo)志。 可編程控制器的定義 早期的可編程控制器主要是用來替可變橫控制器（ Programmable controller）縮寫為 PC。為了與個人計算機的 PC（ personal puter）相區(qū)別。有時在 PC 中人為的加上 L 而寫成 PLC. 自 1969 年第一臺可編程控制器面試以來，經(jīng)歷了 30 多年的發(fā)展可編程控制器已成為一種最重要，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器控制盤，但現(xiàn)在可編程控制器已進(jìn)入過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域現(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，同時它吸收和發(fā)展了其他控制器（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站的經(jīng)濟(jì)合算、體積小巧，設(shè)計調(diào)試方便的綜合控制系統(tǒng)。 4 第一章 概述 可編程控制器是采用微機技術(shù)通用工業(yè)自動化裝置，近 幾年來，在國內(nèi)已經(jīng)迅速推廣普及，正在改變這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)具有實際的重大意義。 可編程控制器是 60 年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時叫作可編程邏輯控制器，目的是用來代替繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能，器基本設(shè)計思路把計算機功能靈活、通用、完善等優(yōu)點和繼電器控制的簡單易懂、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(biāo)準(zhǔn)的、通用的，根據(jù)實際需要，把控制程序?qū)戇M(jìn)控制器的用戶程序中，控制器與被控對象聯(lián)系也很方便。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算 機的技術(shù)發(fā)展，到 70 年代中期以后已廣泛的使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出快都采用了中、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控制功能還同時具有數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。 可編程控制器對用戶來說是一種無觸點，改變程序就可以改變生產(chǎn)工藝，因此在初步設(shè)計階段就選用了可編程控制器。在實施階段在確定工藝過程。另一方面。自從制造生產(chǎn)可編程控制器，適合批量是生產(chǎn)。它是以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，轉(zhuǎn)為工業(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)部進(jìn)行存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控 制。定時 /計數(shù)和算數(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和生產(chǎn)過程， PLC 是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物， 5 它克服了繼電器控制系統(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)點又照顧到現(xiàn)場電器操作維修人員的技能和習(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)試和差錯也都很方便。用戶在購到所需的 PLC 后，只需按說 明書的提示，做少量的接線和簡單的用戶程序的編制工作，就可靈活方便的PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。 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，并得到迅速發(fā)展。目前。可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，并得到廣泛的推廣普及應(yīng)用 第二章 可編程控制器的簡介 可編程控制器的特點 ，抗干擾能力強 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)境下可靠工作，在其設(shè)計 好制造過程中采取了一系列硬件和軟件主面的抗干擾措施。 硬件主面采取的主要措施有： 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 6 電的聯(lián)系，有效的抑制了外部的干擾源對 PLC 的影響，還可防止外部強電竄入內(nèi)部 CPU。 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。 在 PLC 內(nèi)部對 CPU 供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施，防止干擾信號通過供電電源進(jìn)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。 內(nèi)部設(shè)置連鎖、環(huán)境檢測和診斷等電路，一旦發(fā)生故障，立即報警。 外部采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)，一適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。 在軟件方面采取的主要措施有： 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)境和故障進(jìn)行檢測和診斷，發(fā)現(xiàn)錯誤后，立即自動做出相應(yīng)的處理，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。 對用戶程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)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。 采用以上抗干擾措施后，一般 PLC 的抗干擾強度可達(dá)峰值1000V，脈寬 10US，其平均無故障時間可高達(dá) 30— 50 萬小時以上。 編程簡單易學(xué) 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晰直觀的特點，又充分考慮到電氣工人和技 7 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。 功能完善，適應(yīng)性強 目前 PLC 產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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。它能根據(jù)實際需要，方便靈活的組裝成大小各異，功能不一的控制系統(tǒng)：即可控制一臺單機、一條生產(chǎn)線、也可以控制一個機群，多條生產(chǎn)線，既可以現(xiàn)場控制，也可以遠(yuǎn)程控制。 針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如交流和直流、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，用戶可以根據(jù)需要方便進(jìn)行配置，組裝使用，緊湊的控制系統(tǒng)。 使用簡單，調(diào)試維修方便 PLC 的接線極其方便，只需將產(chǎn)生的輸入信號設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與 PLC 的輸入端子連接，將接受輸出信號 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。 PLC 的用戶程序可在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用開關(guān)來模擬。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)場安裝調(diào)試，調(diào)試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少的多。 PLC 的故障率很低，并且有 8 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。 體積小、重量輕、功耗低 由于 PLC 的采用半導(dǎo)體集成電路，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 FXON24M 型 PLC 為例，其外形尺寸僅為130MM*90MM*87MM,重量只有 600G，功率小于 50W，所以 PLC 很容易裝入機械設(shè)備內(nèi)部沒事實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC 的控制功能 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)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)存在的地方就有 PLC，概括起來， PLC 的應(yīng)用主要有一下五個方面。 開關(guān)量控制 這是 PLC 最基本應(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，多集群控制和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實例，如機床電器控制、起重機、皮帶運輸機、包裝機械、注塑機械、電梯的控制等 模擬量的控制 目前，很多 PLC 都具有模擬量處理功能，通過模擬量 I/O 模塊對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制，而且編程和使用都含方便，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，在已實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)控 9 制。隨著 PLC 規(guī)模的擴大，控制的賄賂已廣泛應(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。 運動控制 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 通過開光量 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)在一般都使用專門的運動控制模塊來完成。目前， PLC 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(jìn)的數(shù)控機床。 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 都具有不同層度的數(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(jìn)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。 通信聯(lián)網(wǎng) 通信聯(lián)網(wǎng)是指 PLC 與 PLC 之間， PLC 與計算機或其他智能設(shè)備