【文章內(nèi)容簡介】 關(guān)、 a 直流輸入電路光電開關(guān)之類的傳感器提供24V電源。（） b 輸入電路，光電耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，信號經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。 c是交流輸入電路。光電耦合器中有兩個反并聯(lián)的發(fā)光二極管，顯示用的兩個發(fā)光二極管也是反并聯(lián)的，因此這個電路可以接收外部的交流輸入電壓。 c 交流輸入電路 輸出模塊輸出模塊的功率放大元件有大功率晶體管和磁效應(yīng)管（驅(qū)動直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動內(nèi)交流負(fù)載）和小型繼電器，后者可以驅(qū)動交流負(fù)載或直流負(fù)載。~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場提供。輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，但是只能驅(qū)動100VA/22V的電感性負(fù)載和100W的白熾燈。額定負(fù)載電流還與溫度有關(guān)，溫度升高時額定負(fù)載電流減小，有的可編程序控制器提供了有關(guān)曲線。輸出模塊內(nèi)可能設(shè)置有熔斷器，并在模塊面板上用發(fā)光二極管顯示熔斷器的狀態(tài)。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。 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。這種計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處。 PLC的選型為了能夠更好的選型，工程設(shè)計(jì)選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)選擇西門子CPU226型PLC。 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 存儲器容量的估算存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。為了設(shè)計(jì)選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。 控制功能的選擇該選擇包括控制功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。（一)控制功能 控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。 (三)編程功能 PLC的編程有離線編程和在線編程兩種，設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。離線編程方式：PLC和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。(四)診斷功能 PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時間。(五)處理速度 PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號持續(xù)時間小于掃描時間，則PLC將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，～，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：；。 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象的控制要求。2) 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。3) 保證控制系統(tǒng)安全可靠。4) 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時應(yīng)適當(dāng)留 有余量。 PLC編程步驟具體編制一個PLC控制程序的基本步驟如下()。 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)；，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。（觸點(diǎn)）只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。，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。2) 語句表語言，類似于匯編語言。3)邏輯功能圖語言，沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來表達(dá)，一般一個運(yùn)算框表示一個功能，左邊畫輸入、右邊畫輸出。編制PLC程序（梯形圖或指令代碼）檢查程序有無錯誤運(yùn)行程序有無錯誤通過PC機(jī)、GPC或FIT輸入程序至PLC修改程序NOYESYES調(diào)整程序 NO程序投入使用 PLC編程步驟 第三章 電梯硬件及軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指轎內(nèi)和層站的指層燈；層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電氣控制元件（或板）組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號等作用。它可由機(jī)械式、繼電器式或電子式組成,選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號等作用。完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對輸入，輸出點(diǎn)的需求量和控制過程的難易程度。根據(jù)控制要求，對PLC進(jìn)行I/O配置，具體分配如下：1數(shù)字量輸入部分 在電梯控制系統(tǒng)中，要求的輸入有運(yùn)行/維修、上行下行、開關(guān)門、樓層選擇按鈕，以及壓力傳感器和限位開關(guān)輸入等一共19個輸入點(diǎn)。輸入分配表如表 。輸入地址輸入設(shè)備運(yùn)行\(zhòng)維修旋鈕樓層1上行按鈕樓層2上行按鈕樓層2下行按鈕樓層3下行按鈕樓層1上層限位器樓層2上層限位器樓層2下層限位器樓層3下層限位器上平層限位器門區(qū)限位器下平層限位器開門到位限位器關(guān)門到位限位器樓層1選擇按鈕樓層2選擇按鈕樓層3選擇按鈕開門按鈕關(guān)門按鈕 表31數(shù)字輸入量地址分配在控制系統(tǒng)中，由于需要測量電梯廂內(nèi)的重量是否超過限定范圍，因此增加了模擬量輸出/輸出模塊采集重量。具體分配如表 表32模擬量輸入地址分配輸入地址輸入設(shè)備AIWO壓力傳感器 在這個控制系統(tǒng)中，主要輸出控制的設(shè)備有各種繼電器、電動機(jī)和一些指示燈等,共有13個輸出點(diǎn),其具體分配表如下 表33數(shù)字輸入量地址分配輸出地址輸出設(shè)備輸出地址輸出設(shè)備上行繼電器上行指示燈下行繼電器下行指示燈快速運(yùn)行繼電器廂體開門慢速運(yùn)行繼電器廂體關(guān)門樓層1指示燈抱閘停止樓層2指示燈超重報(bào)警樓層3指示燈交流雙速待難題控制系統(tǒng)PLC控制部分的硬件連接圖： 在這個控制系統(tǒng)中，使用了眾多限位開關(guān)，其主要作用是對廂體的運(yùn)行的情況進(jìn)行控制，并對廂體進(jìn)行定位，同時還對廂體門的開關(guān)進(jìn)行控制。 （1）樓層上/下層限位開關(guān)、樓層2下層限位器和樓層3下層限位器。由于樓層1和樓層3分別為建筑物的底層和底層，因此只需要一個限位器即可。限位器的作用是控制控制電梯在運(yùn)行過程中的速度，上行過程中，如果在樓層2電梯需要停止，在廂體接觸到樓層2的下層限位器后電梯由切換至低俗運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電梯的平穩(wěn)啟停，繼續(xù)向上運(yùn)行時，接觸到樓層2的上層限位器后，電梯有低速切換至高速運(yùn)行。 事先在電梯安裝調(diào)試時，將每個限位開關(guān)安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，的那個電梯運(yùn)行時候，限位開關(guān)被接通，通過PLC的控制，完成電梯速度的切換，實(shí)現(xiàn)雙速控制。 （2）門層限位開關(guān)。門層限位開關(guān)主要包括三個放置于不同的位置的限位器：上平層限位器、門區(qū)限位器和下平層限位器。這幾個限位器的作用是確保在電梯停止后，廂體們初一正確的位置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的功能。當(dāng)三個限位器同時接通后，表示門的位置已定位完畢，可進(jìn)行開關(guān)門操作。 事先在電梯安裝調(diào)試時，將每個限位器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，由于需要比較準(zhǔn)確的定位，因此在電梯正式運(yùn)行前要不斷調(diào)整限位開關(guān)的位置，以達(dá)到較好的定位效果。 （3)開/關(guān)門限位開關(guān)。開/關(guān)門限位開關(guān)主要包括兩個限位器：開關(guān)限位器和關(guān)門限位器。主要作用是檢測門的狀態(tài)。開門限位器置于門在打開狀態(tài)時的位置，當(dāng)門完全打開后，限位器接通；關(guān)門限位器置于門在閉合狀態(tài)時的位置，當(dāng)門完全閉合后，限位器接通，電梯可進(jìn)行上行/下行運(yùn)行。 在控制系統(tǒng)的面板上主要使用了兩種按鈕，一種是按鈕，另一種是觸點(diǎn)觸發(fā)按鈕。旋鈕用于運(yùn)行狀態(tài)的選擇，在此系統(tǒng)中，主要有兩種運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行和維修。剩下些的所有按鈕均采用觸點(diǎn)出發(fā)式按鈕，即按下即接通，松開即復(fù)位。 傳感器的使用是未來保證電梯的安全運(yùn)行，防止超重而設(shè)置的。通過不斷的調(diào)試，將傳感器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，使用能?zhǔn)確的判斷出重量是否超標(biāo)，從而達(dá)到保護(hù)電梯安全運(yùn)行的目的、如果廂內(nèi)重量超過標(biāo)準(zhǔn)。則無法關(guān)門，電梯無法上行/下行運(yùn)行。 在這個系統(tǒng)中，對各種繼電器的通斷控制就實(shí)現(xiàn)了電梯雙速運(yùn)行、上行/下行控制等的控制。 （1）上行繼電器。通過接通上行繼電器，使其線圈上電，從而使其對應(yīng)的開關(guān)閉合，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動電梯向上運(yùn)行。（2）下行繼電器。通過接通下行繼電器，使其線圈上電，從而使對應(yīng)的開關(guān)閉合，（3） 快速運(yùn)行繼電器。通過接通快速運(yùn)行繼電器，使其線圈上電，從而使對應(yīng)的開關(guān)閉合，使電動機(jī)按照正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動帶動電梯快速運(yùn)行。使電動機(jī)反向轉(zhuǎn)送帶動電梯向上運(yùn)行。 (4)： 慢速運(yùn)行繼電器。通過接通慢速運(yùn)行繼電器，使其線圈上電，從而使對應(yīng)的開關(guān)閉合，使電動機(jī)以較低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，從而帶動電梯慢速運(yùn)行。 指示燈可采用數(shù)碼顯示管也可采用高亮的二極管燈，兩者的區(qū)別是都要顯示的單元較多的，可采用數(shù)碼管顯示，可減小輸出點(diǎn)數(shù)，若果顯示不多，可采用二極管等顯示，編程何接線都比較簡單。 在這個系統(tǒng)中，采用了二極管燈作為顯示單元，可顯示所在樓層以及帶那天的云翔狀態(tài)、上行/下行)。超重報(bào)警采用聲光報(bào)警，選用即可發(fā)出閃爍信號，又可發(fā)出蜂鳴聲的指示燈。(1)樓層上下層限位開關(guān)。有四個(2)門層限位開關(guān)。(3)開關(guān)門限位開關(guān)(1)上行繼電器(2)下行繼電器(3)快速運(yùn)行繼電器(4)慢速運(yùn)行繼電器梯形圖1電梯運(yùn)行狀態(tài)選擇程序 ，不論電梯處于什么位置，電梯直接下行到底層，如果電梯就在底層，則廂門上的限位器傳送信號到PLC中，表示電梯已到達(dá)目標(biāo)位置，延遲一段時間后，廂門開啟進(jìn)行維修維護(hù)工作，其維修狀態(tài)時的梯形圖程序如下：語句表LD = LDN = LD = LDB= VB0,1A R ,1= TON T38,10LD A T38= 2換速程序?yàn)榱吮ＷC電梯運(yùn)行的快速穩(wěn)定，而且能提供給乘客一個舒適的乘坐的環(huán)境，該控制系統(tǒng)采用雙速運(yùn)行的方式。在電梯啟動階段，既能較快地到達(dá)目標(biāo)樓層，也不會產(chǎn)生較強(qiáng)的不舒適感。電梯的切換程序如圖所示雙速電梯從選向、啟動、運(yùn)行、換速、停車過程選向：通過比較電梯所在的位置和要到