【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有 I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)的超大型 PLC，其使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時(shí)，無(wú)機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。 三． PLC 大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力 為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來(lái)不斷開(kāi)發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模 塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶 CPU 和存儲(chǔ)器的智能 I/O 模塊，既擴(kuò)展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了 PLC 應(yīng)用范圍。電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的 VV VF 電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o(wú)齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流 :由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來(lái)很有可能取代 VVVF 技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng) .以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。 四．增強(qiáng)外部故障的檢 測(cè)與處理能力 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在 PLC 控制系統(tǒng)的故障中， CPU 占 5%， I/O 接口占 15%，輸入設(shè)備占 45%，輸出設(shè)備占 30%，線路占 5%。前二項(xiàng)共 20%故障屬于 PLC 的內(nèi)部故障，它可通過(guò) PLC 本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余 80%的故障屬于 PLC 的外部故障。因此， PLC 生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專(zhuān)用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。安裝更方便、更快捷高效、安全、可重復(fù)使用的無(wú)腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式 。隨著新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來(lái)更大的方便，使電梯安裝 更快、效率更高。此外，電梯的雙向安全裝置、無(wú)底坑、無(wú)線控制、綠色環(huán)保 — 安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來(lái)電梯的重要發(fā)展方向。 五．編程語(yǔ)言多樣化 在 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)， PLC 的編程語(yǔ)言也越來(lái)越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語(yǔ)言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語(yǔ)言、面向過(guò)程控制的流程圖語(yǔ)言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語(yǔ)言（ BASIC、 C 語(yǔ)言 9 等）等。多種編程語(yǔ)言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是 PLC 進(jìn)步的一種趨勢(shì)。 PLC 的基本組成 可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的 一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持，實(shí)際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。 一 PLC 的硬件結(jié)構(gòu) 微處理器（ CPU） —— 控制器的核心 存儲(chǔ)器 (RAM、 ROM） 輸入、輸出部件 （ I/O 部件） —— 連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與 CPU 之間的接口電路 電源部件 —— 為 PLC 內(nèi)部電路提供能源 整體結(jié)構(gòu)的 PLC—— 四部分裝在同一機(jī)殼內(nèi) 模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC—— 各部件獨(dú)立封裝，稱(chēng)為模塊，通過(guò)機(jī)架和總線連接而成 I/O 的能力可按用戶(hù)的需要進(jìn)行擴(kuò)展和組合（擴(kuò)展機(jī)） 另外，還必須有編程器 —— 將用戶(hù)程序?qū)戇M(jìn)規(guī)定的存儲(chǔ)器內(nèi) 其 他 外 設(shè)外設(shè)接口I / O擴(kuò)展接口I / O擴(kuò)展單元輸入部件電 源 部 件微 處 理 C P U輸出部件編 程 器用戶(hù)程序系統(tǒng)程序存 儲(chǔ) 器接 收 現(xiàn) 場(chǎng) 信 號(hào)A驅(qū) 動(dòng) 受 控 元 件基 本 單 元 圖 PLC 硬件結(jié)構(gòu) 主機(jī) 10 二 中央控制處理單元 (CPU) 可編程控制器中常用的 CPU 主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類(lèi)型。 通用微處理器有 8080、 808 8028 80386 等；單片機(jī)有 803 8096 等；位片式微處理器的 AM2900、 AM2903 等。 FX2 可編程控制器使用的微處理器是 16 位的 8096 單片機(jī)。 三 存儲(chǔ)器 可編程控制器配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)管理程序，用只讀 存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。 用戶(hù)存儲(chǔ)器：存放用戶(hù)編制的控制程序，一般用 RAM 實(shí)現(xiàn)或固化到只讀存儲(chǔ)器中。 四 輸入輸出接口 作用：連接用戶(hù)輸入輸出設(shè)備和 PLC 控制器，將各輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成 PLC 標(biāo)準(zhǔn)電平供PLC 處理，再將處理好的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成用戶(hù)設(shè)備所要求的信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 對(duì)輸入輸出接口的要求：良好的抗干擾能力；對(duì)各類(lèi)輸入輸出信號(hào)（開(kāi)關(guān)量、模擬量、直流量、交流量）的匹配能力。 PLC 輸入輸出接口的類(lèi)型：模擬量輸入輸出接口、開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口（直流、交流及交直流）。用戶(hù)應(yīng)根據(jù)輸入輸出信號(hào)的類(lèi)型選擇合適的輸入輸出接口。 五 開(kāi) 關(guān)量輸入接口電路 各種輸入接口均采取了抗干擾措施。如帶有光耦合器隔離使 PLC 與外部輸入信號(hào)進(jìn)行隔離；并設(shè)有 RC 濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。 通常有三種類(lèi)型：直流 (12∽ 24)V 輸入、交流 (100∽ 120)V 輸入與交流 (200∽ 240)V輸入和交直流 (12∽ 24)V 輸入。直流輸入模塊的電源一般由機(jī)內(nèi) 24v 電源提供，輸入信號(hào)接通時(shí)輸入電流一般小于 10mA；交流輸入模塊的電源一般由用戶(hù)提供。 內(nèi)部電路輸 入 開(kāi) 關(guān)輸 入 端 子R 1CD C 2 4 V 內(nèi) 部 電 源輸 入 指 示 燈光 電 耦 合 器R 2P L CC O M 圖 直流輸出接口 11 六 開(kāi)關(guān)量輸出接口電路 有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出 。開(kāi)關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶(hù)提供，輸出電流一般不超過(guò) 2A。 開(kāi)關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶(hù)提供，輸出電流一般不超過(guò) 2A。 內(nèi)部電路R 1輸 出 指 示 燈V繼 電 器K A輸 出 端 子 負(fù)載C O MF U用 戶(hù) 電 源 圖 交直流輸出接口 七 輸出端子的兩種接法： 隔離式：輸出各自獨(dú)立，無(wú)公共點(diǎn)：各輸出端子各自形成獨(dú)立回路。匯點(diǎn)式：全部輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）共用一個(gè)公共點(diǎn)?；蛘邔⑤斎朦c(diǎn)（輸出點(diǎn)）分成幾組，組內(nèi)各點(diǎn)共用一個(gè)公共點(diǎn)。各組的公共點(diǎn)之間相互隔離。組內(nèi)的各點(diǎn)必須使用同一電壓類(lèi)型和同一電壓等級(jí)，各組可使用不同電壓類(lèi)型和等級(jí)的負(fù)載。電源： PLC 的供電電源一般是市電，也有用直流 24V 電源供電的。外圍設(shè)備：編程器、打印機(jī)、演示板等利用編程器可將用戶(hù)程序輸入 PLC 的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視 PLC 的工作狀態(tài)。 PLC 的軟件結(jié)構(gòu) 在可編程控制器中， PLC 的軟件分為兩大部分： ：用于控制可編程控制器本身的運(yùn)行。主要由管理程序、用戶(hù)指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。：它是由可編程控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運(yùn)行。 工作原理 （ 1）基本工作模式： PLC 有運(yùn)行模式和停止模式。 a. 運(yùn)行模式：分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段。 b. 停止模式當(dāng)處于停止工作模式時(shí)， PLC 只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。 （ 2） PLC 工作過(guò)程： :在此階段， PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正 12 常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。 :在此階段， PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng) PLC 處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。 :輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將所讀取的信息存到輸入映 象寄存器中，此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。 :按先上后下，先左后右的步序，對(duì)梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。 :程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點(diǎn)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過(guò)輸出端驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 運(yùn)行模式 PLC 工作方式與特點(diǎn)：集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描，“串在行”工作方式 （ 1）掃描周期： PLC 的工作方式是一個(gè)不斷 循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期或工作周期。 PLC 運(yùn)行正常時(shí)，掃描周期的長(zhǎng)短與 CPU 的運(yùn)算速度有關(guān)，與 I/O 點(diǎn)的情況有關(guān)，與用戶(hù)應(yīng)用程序的長(zhǎng)短及編程情況等均有關(guān)。通常用 PLC 執(zhí)行 1K 指令所需時(shí)間來(lái)說(shuō)明其掃描速度 ( 一般 1~10ms/K) 。 （ 2）輸出滯后：指從 PLC 的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化至它所控制的外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)間間隔。一般為幾十 — 100ms. 引起輸出滯后的因素：輸入模塊的濾波時(shí)間、輸出模塊的滯后時(shí)間、掃描方式引起的滯后。 （ 3）由于 PLC 是 集中采樣，在程序處理階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不會(huì)變化，要到下一周期的輸入采樣階段才會(huì)改變。 （ 4）由于 PLC 是串行工作，所以 PLC 的運(yùn)行結(jié)果與梯形圖程序的順序有關(guān)。 這與繼電器控制系統(tǒng) “ 并行 ” 工作有質(zhì)的區(qū)別。避免了觸點(diǎn)的臨界競(jìng)爭(zhēng)，減少繁瑣的聯(lián)鎖電路。 13 第四章 電梯設(shè)計(jì)的基本要求 電梯開(kāi)發(fā)的目的 通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握 PLC 的編程和程序調(diào)試方法。 進(jìn)一步熟悉 PLC 的 I/O 連接。 熟悉四層樓電梯內(nèi)外按鈕控制的編程方法。 電梯設(shè)計(jì)所需的設(shè)備 THPLCDT 型四層電梯實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型一臺(tái) 安裝了 OMRON CXProgr