【正文】 際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待。它在不同的指令操作下，汽工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以做脈沖數(shù)字元件使用。表 21 給出了 FX2N 11 系列 PLC 的輸入 /輸出繼電器元件號。 入電路的時間常數(shù)一般小于 10ms。輸出模塊中的每一個硬件繼電器僅有一對常開觸點(diǎn)，但是在梯形圖中，每一個輸出繼電器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都可 以多次使用。它的常開 /常閉觸點(diǎn)使用次數(shù) 不受限制。 定時器 （ T） PLC 中的定時器（ T）相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器。即使如此，若備用電池電壓降低時，定時器或計(jì)數(shù)器往往會發(fā)生誤動作。最小定時誤差為輸入濾波器時間與定時器分辨率之差，1ms、 10ms 和 100ms 定時 器的分辨率分別為 1ms、 10ms 和 100ms。再來計(jì)數(shù)脈沖時當(dāng)前值不變，直到復(fù)位控制電路接通時，觸點(diǎn)才斷開，設(shè)定值又重新寫入，又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。 輸入、輸出指令 （ LD、 LDI、 OUT） LD（ Load）：電路開始的常開觸點(diǎn)對應(yīng)的指令，可以用于 X、 Y、 M、 T、 C 和 S。 OUT 指令不能用于輸入繼電器 X，線圈和輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊， OUT指令可以連續(xù)使用若干次，相當(dāng)于線圈的并聯(lián)。 ORI（ Or Inverse）：常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接指令。 OR 和 ORI 指令總是將單個觸點(diǎn)并聯(lián)到它前面已經(jīng)連接好的電路 的前端。邊沿檢測觸點(diǎn)可以與普通觸點(diǎn)混合使用。 ORB 指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號，因此， ORB 指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。 MPS 指令用于儲存電路 中有分支處的邏輯運(yùn)算結(jié)果，以便以后處理有線圈的支路時可以調(diào)用該運(yùn)算結(jié)果。使用 MPP 指令時堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，最上層的數(shù)據(jù)在讀出后從堆棧內(nèi)消失。 程序結(jié)束指令 （ END） 在程序結(jié)束處寫上 END 指令， PLC 只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即輸出處理。使用時一定要明確，每個元件在任何時刻決不能同時擔(dān)任幾個角色，一般來講，選定的 PLC，其輸入點(diǎn)數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相對應(yīng)的，輸出點(diǎn)數(shù)與輸出控制回路數(shù)也是相對應(yīng)的。 梯形圖的每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊 （ 線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn) )。 三、梯形圖的設(shè)計(jì)方法 FX 系列的 PLC 梯形圖設(shè)計(jì)方法通常有三種類型：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法和順序控制法。 （二）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法 用 PLC 改造繼電器控制系統(tǒng)時，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用和考驗(yàn)，已有被證明能完成要求的控制功能，而繼電器電路圖和梯形圖在表示方法和分 析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路圖翻譯為具有相同功能的 PLC 的外部硬件接線圖和梯形圖。 （三） 順序控制設(shè)計(jì)法 順序控制設(shè)計(jì)法是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會提高設(shè)計(jì)效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。圖中展示了電梯運(yùn)行時的三種狀態(tài)，即初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)。上 17 升和下降顯示器。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有顯示屏 ，用來顯示電梯現(xiàn)在所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有遠(yuǎn)，電梯是上升還是下降等。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器， 5 層電梯均應(yīng)該相同。 電梯內(nèi)部以及外部各顯示屏均為“ 1”。 電梯上行時，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之上目標(biāo)運(yùn)行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。 在電梯運(yùn)行過程中支持其它呼叫。 各樓層顯示值為該層所在位置，且上行下行指示燈均滅。例如現(xiàn)在電梯位置在 2 層和 3 層之間上行，此時出現(xiàn)了 2 層上呼叫、 3 層下呼叫和 4 層上呼叫，則電梯首先響應(yīng) 4 層上呼叫，然后再依次響應(yīng) 3 層下呼叫和 2 層上呼叫。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開的。分 塊設(shè)計(jì)如下。 其中平層抱閘開門輸出的啟動條件是抱閘至電機(jī)停轉(zhuǎn)，所以加了計(jì)時器 T53，令抱閘后 1s 開門，此處的時間設(shè)為 1s 并無確實(shí)依據(jù)，顯示中，要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置此時間。 圖 32 關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖 同開門環(huán)節(jié)，為滿足上述條件，設(shè)置了中間繼電器 M40（關(guān)門輔助繼電器 1）和M41（關(guān)門輔助繼電器 2），同時避免了雙線圈的出現(xiàn)。其余樓層以此類推。樓層確定由 M M M M4 和 M5 登記和保持。 23 圖 33 七段碼顯示 M M M M M5 和七段碼的邏輯關(guān)系是： Y 1 1 M 2 + M 3 + M 5 M 1 M 4a ? ? ?段 ： （ ） b Y 12 M1+ M2+ M3+ M 4 M5??段 ： （ ）； c Y 13 M1+ M3+ M4+ M5 M2??段 ： （ ）； d Y 14 M2+M3+M5 M1 M4? ? ?段 ： （ ）； e Y 15 M2 M1 M3 M4 M5? ? ? ? ?段 ： ； f Y 16 M4 M5 M1 M2 M3? ? ? ? ?段 ： （ ）； g Y 1 7 M 2 M 3 M 4 M 5 M 1? ? ? ? ?段 ： （ ）。內(nèi)呼信號被保持的階段，內(nèi)呼信號輸出要一直導(dǎo)通，即內(nèi)呼顯示燈要一直亮。 （五）外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié) 外 呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)類似于內(nèi)呼，都經(jīng)過登記 保持 消除三個步驟。但是若電梯在某層停用，即不運(yùn)轉(zhuǎn)，也沒有內(nèi)外呼，此時雖然外呼信號不能被登記，但是轎廂 的門會自動打開，這是由開門環(huán)節(jié)決定的。上行要滿足的條件： 電梯在一樓，樓上只要有外呼，或有內(nèi)呼，電梯就上行； 轎廂在二樓及以上樓層時，上級樓層有外呼，且外呼滿足此時運(yùn)行方向條件，則上行。上下行顯示由轎廂內(nèi)和門廳外的上下行顯示燈顯示。 電梯的定向輸出控制轎廂牽引電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)上下行，即上行時牽引電機(jī)正轉(zhuǎn)，下行時牽引電機(jī)反轉(zhuǎn)。 29 （七）啟動環(huán)節(jié) 本程序設(shè)計(jì)的啟動環(huán)節(jié)其實(shí)包括低速啟動 和高速平穩(wěn)運(yùn)行兩個部分。 圖 310 啟動環(huán)節(jié)梯形圖 低速啟動信號由高速信號斷開，高速運(yùn)行信號由制動信號斷開。 以上行制動為例，闡述制動環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思路。 制動信號由抱閘輸出信號斷開，即抱閘信號產(chǎn)生的同時，制動信號被斷開。 30 圖 311 制動環(huán)節(jié)梯形圖 31 （九）抱閘環(huán)節(jié) 牽引電機(jī)制動后電機(jī)抱閘，抱閘信號由制動計(jì)時器產(chǎn)生。 圖 312 抱閘環(huán)節(jié)梯形圖 控制系。抱閘信號的保持是為了防止轎廂停層時下墜，故在轎廂停止運(yùn)行的時間內(nèi)，抱閘信號一直存在。 在程序控制的基礎(chǔ)上，牽引電機(jī)的制動由外部電機(jī)的接線完成，其詳細(xì)見第五章。 下行制動類似，特殊情況：下行至一樓必制動。電梯啟動平穩(wěn)運(yùn)行后進(jìn)入制動環(huán)節(jié)。啟動條件滿足，牽引電機(jī)開始低速啟動，低速啟動后 1s 電梯進(jìn)入高速平穩(wěn)運(yùn)行階段。比如電梯在二樓登記上行信號，要求在三樓停層，此時電梯上行，在二樓登記的上行信號保持到電梯在三樓停層再關(guān)門。 28 圖 39 定下行部分梯形圖 當(dāng)上行和下行條件同時滿足時，定向環(huán)節(jié)會由慣性原則確定方向，即當(dāng)同時滿足上行和下行條件時，由此時電梯的運(yùn)行狀況決定；若此時電機(jī)上行，則定向?yàn)樯闲校蝗舸藭r為下行，則定向?yàn)橄滦校蝗舸藭r電機(jī)停轉(zhuǎn)，則由定向信號被登記的時間先后決定。定上行部分的梯形圖如圖 38 所示。 26 圖 37 外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 27 （六）定向環(huán)節(jié) 定向環(huán)節(jié)分為兩個部分，即定上行和定下行。 外呼信號的消除條件亦是：電梯到達(dá)所選樓層，且電梯牽引電機(jī)抱閘停轉(zhuǎn)。 25 圖 36 內(nèi)呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 內(nèi)呼信號的消除條件是：電梯到達(dá)所選樓層，且電梯牽引電機(jī)抱閘停轉(zhuǎn)。 圖 34 樓層的登記與消除部分梯形圖 24 樓層顯示環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 35 所示?！?+’代表‘或’的關(guān)系，通過元件的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)；‘ 樓層顯示用七段碼顯示，七段碼顯示圖解如圖 33，各段標(biāo)號依此圖為準(zhǔn)。關(guān)門輸出的關(guān)斷條件是關(guān)門到位，即關(guān)門輸出時開關(guān)門直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)關(guān)門到位，關(guān)門到位觸點(diǎn)接通，關(guān)門輸出被關(guān)斷，開關(guān)門直流電機(jī)停轉(zhuǎn)。 （二）關(guān)門環(huán)節(jié) 關(guān)門環(huán)節(jié)應(yīng)該滿足的要求： 轎廂內(nèi)按下手動關(guān)門按鈕，關(guān)門輸出； 開門到位 15s 后自動關(guān)門。開門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 31 所示。 第三節(jié) 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取 經(jīng)過對電梯運(yùn)行流程和電梯的控制要求，選取控制系統(tǒng)的軟元件，軟元件包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器和定時器，其編號分別如下列表所示。 當(dāng)按動某個呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯 完成 該呼叫為止。 電梯停在某一層（如 4 層）時，此時按動該層（ 4 層）的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開電梯門命令，進(jìn)行開門的動作過程；若此時電梯的轎廂不在該層（在其余 4 層），則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。 在到達(dá)指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直 到新的命令給出。 各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變。 電梯上行時，若有多個下行呼叫且均位于當(dāng)前樓層之上，則電梯到達(dá)最高的下行呼叫層，然后依次從高到低響應(yīng)其它下行呼叫層。 （二）電梯在運(yùn)行過程中 。 （一）電梯的初始狀態(tài)。呼叫按鈕是乘客用來發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請求之前應(yīng)一直保持亮，它和上升指 示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài)的。電梯停下時，應(yīng)具有開門、關(guān)門的功能， 即電梯門可以自動打開，經(jīng)過一定延時后，又可自動關(guān)閉。 圖 31 電梯運(yùn)行的流程圖 根據(jù)電梯運(yùn)行流程圖，大致可將軟件的設(shè)計(jì)分為以下幾個大部分：開關(guān)門環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)（七段碼顯示）、轎內(nèi)呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、廳外呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動環(huán)節(jié)、制動環(huán)節(jié)。下面介紹順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則： 15 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件：該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足； 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作：使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬胶褪顾杏捎邢蜻B線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步變?yōu)椴换顒硬剑? 繪制順序功能圖時的注意事項(xiàng)：兩個步絕對不 能直接相連必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開、兩個轉(zhuǎn)換絕對不能直接相連必須用一個步將它們隔開、必須有初始步和初始狀態(tài)、必須是可以循環(huán)的能回到初始步、必須用初始化脈沖 M8002 的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件將初始步置為活動步、定時器在下一次運(yùn)行之前就將它復(fù)位。 使用順序控制設(shè)計(jì)法時首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。畫出這 PLC 的外部接線圖后，同時也確定了 PLC 各輸入信號和輸出負(fù)載對應(yīng)的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號； 確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時繼電器的元仵號。 這種設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)：有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修復(fù)，增加一些觸點(diǎn)或中間編程