【文章內容簡介】 果有則進行相應的處理，比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。處理完通信后，PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。PLC就這樣不斷反復循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連續(xù)控制，直到接收到停機命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。 可編程控制器（PLC）的性能指標 PLC的性能，通常是用以下多種指標綜合表述，不同品種規(guī)格的PLC其性能指標是不盡相同的，要根據(jù)具體悄況來分析。⑴編程語言常用的有梯形圖語言、助記符語言、控制系統(tǒng)流程圖及某些高級語言等。不同的PLC可能采用不同的編程語言。⑵用戶程序存貯容量用戶程序存貯器用以存貯通過編程輸入的用戶程序，其存貯容通常是以字為單位來計算。約定16位二進制數(shù)為一個字，每1024個字為1K字。中小型的PLC存貯容量一般在8K以下，大型的PLC存貯量有的已達到256K及2M,在編程時每一條指令所占的存貯容A是1個字、2個字等。通常，對于一般的邏輯操作指令，每條指令占1個字，計時/計數(shù)、移位指令占2個字，對于一般的數(shù)據(jù)操作指令，每條指令占2個字。也有的PLC，用戶程序的存貯容量是用編程的步數(shù)來表示，每編一條語句為一步。⑶I/O總點數(shù)PLC的輸入和輸出量有開關量和模擬量兩種。對于開關量I/O，其I/O總數(shù)用最大I/O點數(shù)表示:對于模擬量I/O，其中I/O總數(shù)用最大I/O通道路數(shù)表示。 ⑷掃描速度以ms/K字為單位表示。例如10ms/K表示掃描1K字的用戶程序所需的時間為l0ms。 ⑸指令種類數(shù)和總條數(shù)用以表示PLC的編程和控制功能。 ⑹內部繼電器種類和點數(shù)包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器(無斷電記憶和帶斷電記憶的)、計時器/計數(shù)器、移位寄存器、特殊繼電器等。而每種繼電器點數(shù)也不一樣。 ⑺工作環(huán)境一般都能在下列環(huán)境條件下工作：溫度055攝氏度，濕度小于85%(無結露)。 ⑻特種功能有的PLC還具有某些特種功能，例如自診斷功能，通信聯(lián)網功能，監(jiān)控功能，特殊功能模塊，遠程I/O能力等。⑼其它除以上基本功能指標以外，對于不同的PLC，還可能列出其它一些指標，如輸入輸出方式、一些主要硬件(如CPU、存貯器)的型號以及PLC的環(huán)境適應性能等。 可編程控制器（PLC）的特點與應用⑴PLC的特點為適應工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機有以下特點：① 可靠性高，抗干擾能力強②通用性強，控制程序可變，使用方便PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產工藝流程改變或生產設備更新的情況下，不必改變PLC的硬設備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應用于單機控制外，在工廠自動化中也被大量采用。③功能強，適應面廣現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產機械、一條生產線，又可控制一個生產過程。④編程簡單，容易掌握目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術人員的讀圖習慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。PLC在執(zhí)行梯形圖程序時，用解釋程序將它翻譯成匯編語言然后執(zhí)行（PLC內部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時間要長一些，但對于大多數(shù)機電控制設備來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。⑤減少了控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設計安裝接線工作量大為減少。同時，PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，更減少了現(xiàn)場的調試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。⑥體積小、重量輕、功耗低、維護方便PLC是將微電子技術應用于工業(yè)設備的產品，其結構緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于PLC的強抗干擾能力，易于裝入設備內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。以三菱公司的F140M型PLC為例：其外型尺寸僅為305110110mm，功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、適應環(huán)境溫、濕度變化的能力。現(xiàn)在三菱公司又有FX系列PLC，與其超小型品種F1系列相比：面積為47%,體積為36%，在系統(tǒng)的配置上既固定又靈活，輸入輸出可達24～128點。⑵PLC的應用領域目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 ①開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。②模擬量控制在工業(yè)生產過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。③運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 ④過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。⑤數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。⑥通信及聯(lián)網PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統(tǒng)。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 變頻器 變頻器的基本構成通用變頻器的基本本構成主要由主電路(包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器)和控制電路組成。⑴整流器電網側的變流器Ⅰ是整流器，它的作用是把三相(也可以是單相)交流電整流成直流電。⑵逆變器負載側的變流器Ⅱ為逆變器。最常見的結構形式是利用六個半導體主開關器件組成三相橋式逆變電路。只要有規(guī)律地控制逆變器中主開關器件的通與斷，就可以得到任意頻率的三相交流電輸出。⑶中間直流環(huán)節(jié)由于逆變器的負載為異步電動機，屬于感性負載。無論電動機處于電動狀態(tài)或是發(fā)電制動狀態(tài)，其功率因數(shù)總不會為1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換。這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能組件(電容器或電抗器)來緩沖。所以又稱中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲能環(huán)節(jié)。⑷控制電路控制電路常由運算電路、檢測電路、控制信號的輸入、輸出電路和驅動電路等構成其主要任務是完成對逆變器的開關控制、對整流器的電壓控制以及完成各種保護功能等?？刂品椒梢圆捎媚M控制或數(shù)字控制。高性能的變頻器目前己經采用微型計算機進行全數(shù)字控制，盡可能簡化硬件電路，主要依靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性，數(shù)字控制方式?？梢酝瓿赡M控制方式難以完成的控制。 變頻器的分類⑴按變換的環(huán)節(jié)分類：可分為交交變頻器，即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調的交流，又稱直接式變頻器；交直交變頻器，則是先把工頻交流通過整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調的交流，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應用的通用型變頻器。⑵按直流電源性質分類：①電流型變頻器電流型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲能環(huán)節(jié)，緩沖無功功率，即扼制電流的變化，使電壓接近正弦波，由于該直流內阻較大，故稱電流源型變頻器（電流型）。電流型變頻器的特點（優(yōu)點）是能扼制負載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負載電流變化較大的場合。②電壓型變頻器電壓型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容，負載的無功功率將由它來緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內阻較小，相當于電壓源，故稱電壓型變頻器，常選用于負載電壓變化較大的場合。⑶輸出電壓的調制方式分:①PAM(脈幅調制):變頻器輸出電壓的大小通過改變直流電壓的大小來進行調制。在中小容量變頻器中，這種方式已經很少采用。②PWM(脈寬調制):變頻器輸出電壓的大小通過改變輸出脈沖的占空比來進行調制。目前普通應用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調制(SPWM)方式。此外，按控制方式分類，按主開關元器件分類，按輸入電壓高低分類。 變頻器的工作原理我們知道，交流電動機的同步轉速表達式位： n＝60 f(1－s)/p (1)式中 n———異步電動機的轉速； f———異步電動機的頻率； s———電動機轉差率； p———電動機極對數(shù)。 由式(1)可知，轉速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0～50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調速手段。 電梯變頻調速控制的特點目前變頻調速器已全部采用了數(shù)字化技術,并且日趨小型化、高可靠性和高精度。從應用角度看，其不僅具有顯著的節(jié)電性能，而且還具有如下的優(yōu)良性能：⑴高速響應、低噪聲、大范圍、高精度平滑無級調速；⑵體積小、重量輕、可掛墻安裝，占地面積??；⑶保護功能完善，能自診斷顯示故障所在，維護簡便；⑷操作方便、簡單； ⑸內設功能多，可滿足不同工藝要求； ⑹具有通用的外部接口端子，可同計算機、PLC聯(lián)機，便于實現(xiàn)自動控制；⑺軟起動、軟停機，具有電流限定和轉差補償控制； ⑻電動機直接在線起動，起動轉矩大，起動電流小，減小對電網和設備的沖擊，并具有轉矩提升功能，節(jié)省軟起動裝置； ⑼功率因數(shù)高，節(jié)省電容補償裝置；⑽與鼠籠式；轉子電動機結合，使調速系統(tǒng)維護更加簡單經濟。 變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調速已應用到許多領域，由于變頻調速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調速在電梯行業(yè)也得到廣泛應用。目前，有為電梯控制而設計的專用變頻器，其功能較強，使用靈活，但其價格昂貴。因此，本設計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設計和編程，同樣可以達到專用變頻器的控制效果。目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結構也不盡相同，但其總的控制思想卻是大同小異。電梯的調速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標往往是選擇的一項重要內容。本設計中拖動調速系統(tǒng)的關鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感。另外，由于電梯在建筑物內的耗電量占建筑物總用電量的相當比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視?？紤]以上各種因素，本設計選用安川VS一616G5型全數(shù)字變頻器，它有磁通矢量控制、轉差補償、負載轉矩自適應等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。⑴616G5型變頻器的特點VS616G5型變頻器是安川電機公司面向世界推出的21世紀通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉矩與較高的調速范圍。VS616G5變頻器的特點如下:①包括電流矢量控制在內的四種控制方式均實現(xiàn)了標準化。②有豐富的內藏與選擇功能。③由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。④保護功能完善、維修性能好。⑤通過LCD操作裝置，可提高操作性能。⑵616G5型變頻器的標準規(guī)格 貨梯控制系統(tǒng)的設計思想 控制對象每層摟上都有指令按扭、層指示燈、召喚按扭等。⑴按扭開門按鈕SB1關門按鈕SB2層內指令按鈕SB3——SB5層召喚按鈕SB6——SB9⑵開關開、關門行程開關SQSQ2向上、下運行轉換開關SQS