【正文】 可編程序控制器的工作原理 可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖 ~ 12 ~ 程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。為了使可編程序控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 在 內(nèi)部處理聯(lián)合階 段?？删幊绦蚩刂破魈幱冢?RUN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外 3 個(gè)階段的操作（見右圖），圖中僅畫出了與用戶程序執(zhí)行過程有關(guān)的 3 個(gè)階段。 不過嚴(yán)格地來說掃描周期還包括自診斷、通信等?？删幊绦蚩刂破髦饕?CPU（中央處理單元）、存儲(chǔ)器（ RAM 和 EPROM）、輸入 /輸出模塊（簡稱I/O 模塊）、編程器和電源五大部分組成。 (2)程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根 據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。輸入信號(hào)有兩類：一類是從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字開關(guān)、限位開關(guān)、接收開關(guān)、關(guān)電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。 I/O 模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。 4. 開關(guān)量 I/O 模塊 開關(guān)量模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開兩種狀態(tài)。開關(guān)量 I/O 模塊可能 4， 8， 16， ~ 15 ~ 32， 64 點(diǎn)。圖中的輸入觸點(diǎn)直接接在公共點(diǎn)和輸入端（ 400 是梯形圖中輸入繼電器的編號(hào)）之間，不需要外接電源。光電耦合器中有兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管，顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管也是反并聯(lián)的，因此這個(gè)電路可以接收外部的交流輸入電壓。額定負(fù)載電流還與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)額定負(fù)載電流減小，有的可編程序控制器提供了有關(guān)曲線。工作原理是：采用循環(huán)掃描方式，對(duì)輸入信號(hào)（來自按鈕、傳感器和行程開關(guān)等輸入部件）不斷地進(jìn)行采樣，根據(jù)檢測到的信號(hào)狀態(tài)，通過根據(jù)控制系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)的程序隨即作出反應(yīng)，并將這些反應(yīng)以輸出信號(hào)的形式，由輸出部件輸出，輸出信號(hào)控制系統(tǒng)的外部負(fù)載，如繼電器、電動(dòng)機(jī)、指示燈和報(bào)警器等，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。 3) 保證控制系統(tǒng)安全可靠。 、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 3)邏輯功能圖語言，沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來表達(dá)，一般一個(gè)運(yùn)算框表 示一個(gè)功能，左邊畫輸入、右邊畫輸出。 電梯對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)要求 1. 在轎廂里按下關(guān)門按鈕，門自動(dòng)關(guān)閉并進(jìn)行鎖保護(hù)，門鎖上后電梯自動(dòng)啟動(dòng)。 4. 電梯到達(dá)底層或頂層時(shí)，自動(dòng)停止并改換方向。 7. 電梯接 受多個(gè)信號(hào)時(shí)，采用首個(gè)信號(hào)定向，優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的呼叫，一個(gè)方向任務(wù)全部執(zhí)行完成后再換向。 ~ 19 ~ 11. 電梯大修時(shí)，應(yīng)全部關(guān)閉所有樓層電梯門以免行人誤入，造成事故 輸入、輸出部分 輸入、輸出部分涵蓋了控制系統(tǒng)與電梯各個(gè)部位及與部件有聯(lián)系的所有信號(hào)，將電梯中發(fā)出指令或檢測信號(hào)的按鈕、開關(guān)、傳感器（如基站總電源鑰匙開關(guān)、轎內(nèi)指令選層按鈕、廳門呼梯按鈕、超速開關(guān)、安全觸板開關(guān)、限 位開關(guān)、廳轎門連鎖開關(guān)、換速感應(yīng)器、平層感應(yīng)器、門區(qū)感應(yīng)器等）作為 PLC 的輸入，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)有有 /無司機(jī)操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)。過 1 秒后， 接通，底層指示燈亮， 3 秒后， 斷開則底層指示燈滅。過 1 秒后， 接通，底層指示燈亮， 3 秒后， 斷開，則底層指示燈滅。斷開 即斷開 SQ1， 3 秒后接通 即接通 SQ2， 1 秒后， 接通，二層指示燈亮，又過 2 秒后 斷開，二層指示燈滅。斷開 即斷開 SQ2， 3 秒后 接通 底層指 示燈亮，再過 2 秒后， 斷開，下降指示燈滅 . （ 5）轎廂原停樓層 2，樓層 3 呼叫 接通 即接通 SQ2，表示轎廂原停樓層為 2，按 SB3，即 接通一下，表示呼叫樓層 3，則 接通，三層呼叫指示燈亮， 接通，表示電梯上升。過 1 秒后， 接通，三層指示燈亮， 3 秒后， 斷開，則三層指示燈滅。斷開 即斷開 SQ3， 3 秒后 接通 ，二層指示燈亮，再過 2 秒后， 斷開，下降指示燈滅 . （ 8） 轎廂原停樓層 3，樓層 2 同時(shí)呼叫 接通 即接通 SQ3，表示轎廂原停樓層 3，同時(shí)按 SB SB2 即 、 同時(shí)接通一下，表示 2 樓層同時(shí)呼叫，則 、 都接通，一、二層呼叫指示燈亮， 接通，表示電梯下降。 。斷開 即斷開 SQ3， 3 秒后接通 即接通 SQ2， 1 秒后， 接通，二層指示燈亮，又過 2 秒后 斷開，二層指示燈滅。又過 3 秒，到達(dá)底層， 接通，底層指示燈亮，再過 2 秒， 斷開，下降指示燈滅 . （ 7） 轎廂原停樓層 3，樓層 2 呼叫 接通 即接通 SQ3，表示轎廂原停樓層為 3，按 SB2，即 接通一下，表示呼叫樓層 2，則 接通，二層呼叫 指示燈亮， 接通，表示電梯下降。斷開 即斷開 SQ2， 3 秒后 接通，三層指示燈亮，再過 2 秒后， 斷開，上升指示燈滅。 （ 4）轎廂原停樓層 2，樓層 1 呼叫 接通 即接通 SQ2，表示轎廂原停樓層為 2，按 SB1，即 接通一下，表示呼叫樓層 1，則 接通，一層呼叫指示燈亮， 接通，表示電梯下降。 （ 3）轎廂原停樓層 1，樓層 3 同時(shí)呼叫 接通 即接通 SQ1，表示轎廂原停樓層 1，同時(shí)按 SB SB3 即 、 同時(shí)接通一下，表示 3 樓層同時(shí)呼叫，則 、 都接通，二、三層呼叫指示燈亮， 接通，表示電梯上升。又過 3 秒，到達(dá)三層， 接通，三層指示燈亮，再過 2 秒， 斷開，上升指示燈滅。 將控制系統(tǒng)經(jīng)過分析判斷后產(chǎn)生的輸出信號(hào)（控制命令）送到相應(yīng)的執(zhí)行部件，如拖動(dòng)控制部分（包括速度、方向和電磁制動(dòng)器）、轎內(nèi)和廳外層樓指示燈、指令和召喚指示、運(yùn)行方向指示、門機(jī)的開關(guān)門、開關(guān)門減速控制、報(bào)警器等。 9. 一個(gè)方向的任務(wù)要換向時(shí)，依據(jù)最遠(yuǎn)站換向原則。完成任務(wù)后自動(dòng)消除記憶。電梯延時(shí)自動(dòng)關(guān)門，等候廳外召喚。電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示； 1~7 所對(duì)應(yīng)的指示燈表示層樓號(hào)，每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。 是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)條件使用。 PLC 提供的編程語言 1) 標(biāo)準(zhǔn)語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點(diǎn)； ~ 17 ~ ，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。 PLC 控制程序設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則 1) 最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。某些新式的模塊用非破壞性的電子保護(hù)電路代替熔斷 器。輸出電流的典型值為 ~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場提供。（如圖 ） 圖 b 輸入電路 當(dāng)圖 中的外接觸點(diǎn)接通時(shí)，光電耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路傳送給 CPU 模塊。濾波電路延遲時(shí)間的典型值為 10~20ms（信號(hào)上升沿）和20~50ms（信號(hào)下降沿），輸入電流約為 10mA，上圖 是某直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流 220V輸入模塊的允許低電壓為 0~70V，高電壓為 70~256V，頻率 47~63HZ。 編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將 它取下來后可編程序控制器也可以運(yùn)行。 CPU 模塊的工作電壓一般是 5V，而可編程序控制器的輸入 /輸出信號(hào)電壓一般較高，如直流 24V 和交流 220V。 2 . I/O 模塊 I/O 模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和 CPU 模塊的橋梁。 CPU 的作用類似于人類的大腦和心臟。 圖 PLC 的掃描運(yùn)行方式 PLC 的體系結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶程序的長短、指令的種類和 CPU 執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。 在通信服務(wù)階段，可 編程序控制器