【正文】 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZToppoxMI:EYB()目錄 前言 …………………………………………………………………………………… .1 第一章 PLC 的簡介 ........................................................................................2 PLC 的概念 ?????????????????????? 3 PLC 的發(fā)展階段 ???????????????????? 4 PLC 的組成及工作原理 ??????????????? ?? 5 PLC 的特點(diǎn)及功能 ??????????????????? 9 PLC 的編程語言 ???????????????????? 10 西門子 S7200 的簡介 ????????????????? 11 第二章 電梯的概述 ............................................11 電梯的起源與發(fā)展 ??????????????????? 11 電梯的定義 ?????????????????????? 12 電梯的分類 ?????????????????????? 12 電梯的主要機(jī)械部件 ?????????????????? 14 第三章 電梯的電力驅(qū)動系統(tǒng) ?????????????????? 15 電梯電力驅(qū)動系統(tǒng)的定義及構(gòu)成 ..........................16 電梯電力驅(qū)動系統(tǒng)的要求 ................................16 交流感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及其評價(jià) ......................17 交流調(diào)速電梯的運(yùn)行工藝過程 ............................17 交流雙速電梯的主驅(qū)動系統(tǒng) ..............................18 三相交流雙速異步電動機(jī)的拽引系統(tǒng) ......................19 第四章 硬件設(shè)計(jì) …………………………………………………………… . 控制要求分析 PLC 系統(tǒng)控制 I/O 點(diǎn)分配與計(jì)算 PLC 型號選擇 第五章 軟件設(shè)計(jì) 5． 1 開關(guān)轎廂門程序 自動選向程序 轎廂內(nèi)呼和樓層外呼程序 PLC 電梯控制梯形圖 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()前言 在現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展中，一幢幢高樓拔地而起，電梯的廣泛應(yīng)用已成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯作為不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備，已與人們的日常生活密不可分。 電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，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)作為信號控制單元，完成電梯的信號采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（ PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方式并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多采用第二種方式，其原因在于用 PLC 控制有許多優(yōu)點(diǎn)： 可靠性高，由于采取了一系類的 PLC 高可靠性的措施， PLC 的平均無故障時(shí)間（ MTBF）一般可達(dá) 3~5 萬小時(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； 編程簡單， PLC 最常用的編程語言是梯形圖語言。這種編程語言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識，便于廣大現(xiàn)場工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)工作流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活； 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。 可編程控制器不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(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)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)、調(diào)試和查錯都很容易。 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)量優(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)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，使它的體積大大減小，功能 不斷完善，過程的控制更平穩(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)。 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()第一章 PLC 的簡介 的概念 可編程控制器簡稱 PLC 或 PC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位。本文對其基礎(chǔ)知識進(jìn)行簡要介紹。 可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器， 簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今 天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。但是為了避免與個人計(jì)算機(jī)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 國際電工委員會（ IEC）先后頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在 1987 年 2 月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個 整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！? PLC 問世以來，盡管時(shí)間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于 1984 年首先將其正式命名為 PC，并給 PC 作了如下定義 :“PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入 /輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行 PC 之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器?！? 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通 信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)可以分為幾類，類如可編程序控制器、基于 PC 總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、基于單片機(jī)的測控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（ DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS）等。 PLC 的應(yīng)用廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是現(xiàn)代工業(yè)自動化的主要設(shè)備之一。PLC 已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中， PLC 在其 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動化的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。 的發(fā)展階段 雖然 PLC 問世時(shí)間不長，但 是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段： PLC（ 60 年代末 — 70 年代中期） 早期的 PLC 一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的 PLC 多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以 提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式 — 梯形圖。因此，早期的 PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中 PLC 特有的編程語言 — 梯形圖一直沿用至今。 2．中期的 PLC（ 70 年代中期 — 80 年代中后期） 在 70 年代微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（ CPU）。 這樣，使 PLC 得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保 持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O 模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。 3．近期的 PLC（ 80 年代中后期至今） 進(jìn)入 80 年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的 PLC 所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且，為了進(jìn)一 步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得 PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 的組成及工作原理 PLC 各組成部件及作用 1. CPU—— 是 PLC 的核心部分 。 2. 與通用微機(jī) CPU 一樣， CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能 ： （ 1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器； （ 2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)； （ 3）診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤； （ 4）在 PC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài) 后： a）執(zhí)行用戶程序 ——產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路） b）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ——分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù)