【文章內容簡介】 控制任務，其許多功第一章 緒論7能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的[3]。在經濟不斷發(fā)展，科學技術日新月異的今天，樓的高度已和經濟發(fā)展同樣的速度成長起來。作為建筑的中樞神經，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內的主要運輸工具，像其他的交通工具一樣，已經成為我們日常生活的一個不可缺少的組成部分。一個國家的電梯需求總量，主要受其經濟增長速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國家產業(yè)結構等綜合因素的影響。在全球經濟持續(xù)低迷的情況下，我國國民經濟仍然以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已經成為全球最大的電梯市場。上世紀 80 年代以來，隨著經濟建設的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙?，進入了“第三次浪潮” 。2022 年總產量超過了 8萬臺，而且目前還沒有減速的跡象。從 1949 年建國以來全國共生產安裝了 61 萬多臺電梯。盡管如此，我國的電梯遠未達到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺電梯，我國如果要達到這個水準，還需要增加 70 萬臺。到那時候，全國在用電梯將達到 130 萬臺，每年僅報廢更新就需要 6 萬臺。到 2022 年，中國電梯的年產量達到 萬臺，與 1980 年相比，25 年增長了 59 倍，產量每年平均增長 ％。2022 年安裝驗收電梯 124465 臺，截至 05 年底，我國的在用電梯總數(shù)已達 651794 臺。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺!我國電梯行業(yè)已經具備了很強的生產能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、東芝、富士達等 13 家大型外商投資公司在國內的市場份額達到了 74％先進技術和先進管理的引進對國內電梯企業(yè)產生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國內市場需要的電梯產品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。 國產電梯的技術水平和產品質量正在穩(wěn)步提高[4]。華南理工大學廣州學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書第二章 可編程序控制器的介紹 可編程控制器的基礎認識可編程控制器是 60 年代末在美國首先出現(xiàn)的，當時叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller） ，目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。提出 PLC 概念的是美國通用汽車公司。PLC 的基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應用對象，將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內,使控制器和被控對象連接方便。 70 年代中期以后，PLC 已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的 PLC 已不再是僅有邏輯(Logic)判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID 調節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會(IEC)頒布的可編程控制器標準草案中對可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外圍設備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的設計。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設備，改變程序即可改變生產工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的普及推廣應用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機，具有許多明顯的特點。① 可靠性高，抗干擾能力強； ② 編程直觀、簡單； ③ 適應性好； ④ 功能完善，接口功能強從結構上分，PLC 分為固定式和模塊式兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括CPU 模塊、I/O 模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。 運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存第二章 三菱系列可編程序控制器的介紹9儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。CPU 速度和內存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度，IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 中央處理器(CPU)是 PLC 控制器的大腦。通常 CPU 本身就是一個微控制器。起先是8 位微控制器例如 8051,現(xiàn)在發(fā)展為 16 位和 32 位微控制器。你會發(fā)現(xiàn)大部分由日本制造商制造的 PLC 中是日立和 Fujicu 的微控制器,西門子的微控制器多應用在歐洲的PLC 中,摩托羅拉生產的微控制器則獨占美國市場。CPU 同樣關注通信, PLC 控制器,操作程序的執(zhí)行,監(jiān)督記憶設置的輸入和輸出等部分的關聯(lián)性。 PLC 使用系統(tǒng)存儲器（現(xiàn)在大部分采用閃存技術了）用于過程控制系統(tǒng)。除了這個操作系統(tǒng)之外，它還包括一個由梯形圖翻譯成而進制形式的用戶程序?？觳列痛鎯ζ鳎‵LASH memory）的內容只有在改變用戶程序的時候可以被改變。PLC 控制器比快擦型存儲器使用得更早，EPROM 存儲器比快擦型存儲器也更早，快擦型存儲器必須用紫外線（UV，UltraViolet Ray）燈擦除，并在編程器上進行編程。由于快擦型存儲器技術的應用，使得這個過程大大縮短了。在應用程序開發(fā)中，通過一個串行電纜可以對程序存儲器進行重新編程。 用戶存儲器被分成具有特殊功能的塊。一部分存儲器用來存儲輸入和輸出狀態(tài)。一個輸入的實際狀態(tài)存儲狀態(tài)存儲在專用存儲器位上，為“1”或者“0” 。每一個輸入和輸出在存儲器中都有一個相應的位。另外一部分存儲器用來存儲用戶程序中的變量的內容。例如，定時器值，或者記數(shù)器值存放在存儲器的這個部分。 PLC 控制器可以通過計算機（通常方式）重新編程，但是也可以通過人工編程器9 控制臺）編程。實際上，這意味著，如果你有編程所需要的軟件，早期 PLC 控制器可以通過計算機進行編程。今天的傳輸計算機是工廠自己對 PLC 控制器進行重新編程的理想設備。這對于工業(yè)企業(yè)來說是非常重要的。一旦系統(tǒng)修改結束，將正確的程序重新讀入 PLC 控制器也是非常重要的。定期檢查 PLC 中的程序是否改變是非常好的事情。這有助于避免車間發(fā)生危險情況（一些汽車制造商已經建立了通信網(wǎng)絡，可以定期檢查 PLC 中的程序，以保證運行的程序都是正確的） 。 幾乎所有用于為 PLC 控制器編程的程序都擁有各種不同的選項，例如系統(tǒng)輸入/輸出（I/O 線）的強制開關，程序實時跟蹤以及圖表驗證。圖表驗證對于理解、定義失敗和故障非常必要。程序員可以添加標記，書日和輸出設備名稱，以及對于查找錯誤或者對于系統(tǒng)維護很有用的注釋。添加注釋和標記可以使技術人員（不僅僅是開發(fā)人員）很快理解梯形圖。注釋和標記甚至還可以準確地引用零件號，如果需要更換零件的話。這將加快由于損壞零件而引起的任何問題的修理速度。響應的舊方法是這樣的，開發(fā)系統(tǒng)的人必須保護這個程序，他旁邊再沒有人知道系統(tǒng)是怎樣完成的。正確的、備有證明文件的梯形圖使任何技術人員都能徹底理解系統(tǒng)的功能。 電源是為中央處理單元提供電源的。大部分 PLC 控制器的工作電壓為 24VDC 或者220VAC。在有些 PLC 控制器上，你可以看見作為獨立模塊的電源。用戶必須確定從I/O 模塊取出多大電流來保證電源提供適當?shù)碾娏?。不同的模塊使用不同的電流量。 華南理工大學廣州學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書10該電源一般不用于啟動外部輸入或輸出。用戶必須提供獨立的電源來啟動 PLC 控制器的輸入和輸出，因為這樣可以保證 PLC 控制器的所謂“純電源” 。使用純電源意味著工業(yè)環(huán)境中的電源不會嚴重影響它。有些較小的 PLC 控制器從與 PLC 控制器集成在一起的小電源為它們的輸入提供電壓源。PLC 系統(tǒng)的組成PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其硬件結構與微型計算機控制系統(tǒng)相似。PLC 也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。PLC 的硬件結構一套 PLC 系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口、內部電源） 、I／O 擴展單元及外部設備組成。PLC 的軟件PLC 的軟件系統(tǒng)指 PLC 所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應用軟件）組成。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，用 PLC 的編程語言（如梯形圖）編制的應用程序。plc 分配 I/O 點并設計 PLC 外圍硬件線路 　plc 硬件實施 　　硬件實施方面主要是進行控制柜(臺)等硬件的設計及現(xiàn)場施工。主要內容有： 　　1) 設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。 　　2)設計系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。 　　3)根據(jù)施工圖紙進行現(xiàn)場接線，并進行詳細檢查。 　　由于程序設計與硬件實施可同時進行，因此 PLC 控制系統(tǒng)的設計周期可大大縮短。 　　plc 聯(lián)機調試 　　聯(lián)機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統(tǒng)調。聯(lián)機調試過程應循序漸進，從 PLC 只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等逐步進行調試。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部份程序即可。 　　全部調試完畢后，交付試運行。經過一段時間運行，如果工作正常、程序不需要修改，應將程序固化到 EPROM 中，以防程序丟失。 第二章 三菱系列可編程控制器介紹 可編程序控制器的工作方式1. PLC 的掃描工作方式，如圖 21 所示：華南理工大學廣州學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書圖 21圖 1 PLC 的掃描過程可編程序控制器在進入 RUN 狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無中斷或跳轉控制的情況下，按程序存儲的地址號遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結束。然后再從頭開始掃描，并周而復始地重復進行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r的掃描過程如圖 1 所示，包括五個階段：內部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。PLC 完成一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期。掃描周期的長短與用戶程序的長度和掃描速度有關。 可編程序控制器的編程語言PLC 共有 5 種標準編程語言，其中有三種圖形語言，即梯形圖（LD，Ladder Diagram） 、功能塊圖（FBD，F(xiàn)unction Block Diagram） ，和順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart） ，兩種文本語言，即結構化文本（ST，St