【文章內(nèi)容簡介】 指令所需時間來計算的，單位用 181。 s/步。 (4)功能擴展能力 可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如 A／ D模塊、 D／ A模塊、位置控制模塊等。 (5)指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強弱的主要指標。 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 8 2) PLC的分類 通常， PLC 產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進行分類。按結(jié)構(gòu)形式不同 , 可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和 大型 PLC三種類型。 3. 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(jié)構(gòu)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。 1) PLC的硬件結(jié)構(gòu) 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(nèi)部電源）、 I／ O擴展單元及外部設(shè)備組成。圖 21為 PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖。 圖 21 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)圖 2) 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(yīng)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(yīng)用程序。 可編程序控制器的工作方式及編程語言 PLC 的工作方式 1. PLC的掃描工作方式 輸入電路 CPU EPROM RAM 輸出電路 基本單元 內(nèi)部電源 擴展 I/O接口 各種外設(shè)接口 輸出信號 現(xiàn)場輸入信號 主機 編程器 打印機 … PC 機 … 輸入電路 輸出電路 擴展單元 … 輸出信號 擴展連接電纜 至其他擴展單元 … … 現(xiàn)場輸入信 號 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 9 圖 22 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(zhuǎn)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(jié)束。然后再從頭開始掃描， 并周而復(fù)始地重要進行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r的掃描過程如圖 22所示，包括五個階段：內(nèi)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(guān)。 2. PLC的程序執(zhí)行過程 PLC的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個主要階段，如圖 23所示。 圖 23 PLC 的程序執(zhí)行過程 開始 內(nèi)部處理 通信處理 RUN 方式？ 輸入掃描 程序執(zhí)行 輸出處理 N Y 輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 10 3. PLC的掃描周期 在 PLC 的實際工作過程中，每個掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段外， 還要進行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計算機）通信等處理。即一個掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時間。 4. PLC的 I／ O響應(yīng)時間 PLC采用集中 I／ O刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會改變，還會影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號的變化滯后于輸入信號的變化，這產(chǎn)生了 PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時間為 23個掃描周期。 PLC 的編程語言 PLC 的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖語言等。其中前兩種語言用得較多，順序功能 圖語言也在許多場合被采用。本課題所采用的編程語言為梯形圖語言。 可編程序控制器與繼電器、微機在電梯控制中的應(yīng)用比較 在電梯的電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著主要的作用，其控制系統(tǒng)必須起動各種控制信號和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動機以及電子元件、電力電子器件等），要達到這些控制目的，其方法有： 1. 繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)是早期電梯多采用的一種控制系統(tǒng)。優(yōu)點：與其它控制系統(tǒng)比較，其簡單、易于理解和掌握、價格便宜。缺點：動合觸點易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動作噪聲 大；維修保養(yǎng)工作量大、費用高。因此這種控制系統(tǒng)僅用于速度不高、性能要求也不高的電梯中。 2. 微機控制系統(tǒng) 電梯的微機控制系統(tǒng)實質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而是通過程序存貯器中的程序來完成的控制系統(tǒng)。因此對于有不同功能要求的電梯控制系統(tǒng)，只要改變程序存貯器中的程序指令即可，而無需變更或增減硬件系統(tǒng)的元件或布線。因此，十分方便于使用和管理，并提高系統(tǒng)的可靠性，減小控制系統(tǒng)體積，降低了能耗及其維修保養(yǎng)費用。雖然微機控制的電梯，與繼電器控制的電梯比較，它具有較大的優(yōu)越性。但是，對一般的電梯而言，應(yīng)用微機控 制也有其局限性和不足之處。其缺點是：微型計算機是按數(shù)字運算的需要而設(shè)計的，功能比較齊全，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；而一般的電梯控制只需要進行簡亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 11 單的邏輯運算，運算方式多為“與”、“或”、“非”幾種，運算位數(shù)只需 1位，即“ 1”與“ 0”。因此，使用微機就有“大材小用”之嫌。此外，微機的接口電路沒有標準件，而且一般不控制強電。但在電梯控制中，往往要求能直接控制 110V或 220V的用電設(shè)備，如用戶專門配備接口電路既不方便又不可靠。綜上所述，造成用微機控制的成本、運行和維修費用均較高，因此，如在一般的電梯上使用微機控制在經(jīng)濟上不合 算。 3. PLC控制系統(tǒng) PLC 充分利用了微型計算機的原理和技術(shù)，保留計算機控制的優(yōu)點，而克服了它的缺點。它具有強大的生命力，各工業(yè)部分紛紛用它來改造舊有的電梯控制電路，取得了明顯的效果。 總之， PLC是采用微機技術(shù)制造的通用自動控制設(shè)備，它能控制開關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強、并具有完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術(shù)、運算等功能，可以取代繼電器為主的各種控制設(shè)備。它不僅能用于控制機械設(shè)備、流水線和各種設(shè)備的運行過程，將 PLC用于控制電梯各種操作和處理相關(guān)信息也是可行的。 第三章 交流 雙速電梯的電氣設(shè)計 交流雙速電梯的基本工作原理 交流雙速電梯的主電路 圖 31是交流雙速電梯的主電路圖。圖中 M1為電梯專用型雙速籠型異步電動機； KM KM2為電動機正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實現(xiàn)電梯上、下行控制； KM KM4 為電梯高低速運行接觸器，用以實現(xiàn)電梯的高速或者低速運行； KM5為啟動加速接觸器； KM KM KM8 為減速制動接觸器，用以調(diào)整電梯制動時的加速度； L L2與 R R2為串入電動機定子電路中的電抗和電阻，當 KM1或者 KM2與 KM3通電吸合時，電梯將進行上行或下行啟動，延 時后 KM5 通電吸合，切除 R L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運行；當電梯接收到停層指令后， KM3 斷電釋放， KM4通電吸合，點擊轉(zhuǎn)為低速接法，傳入阻抗制動，實現(xiàn)上升與下降的低速運行，且 KM6~KM8依次通電吸合，用來控制制動過程的強度，提高停車制動時的舒適感；至平層位置時，接觸全部斷電釋放，包閘抱死，電梯停止運行。 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 12 L1L2L3SQ FU1SQ0KM1KM5KM3FR1M13~FR2KM4R2L2 L1KM8KM6 KM7R1KM2 圖 31 主電路圖 電梯的主要電氣設(shè)備 1）牽引電動機 齒輪牽引機為電梯的提升機構(gòu)。主要由驅(qū)動電動機，電磁制動器 （也稱電器包閘），減速器牽引輪組成。 2）自動門機 用來完成電梯的開門與關(guān)門。電梯的門分為廳門（每層站一個）與轎門（只有一個）。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（由門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成）；也只有當廳門，轎門全部關(guān)閉后才允許啟動運行。 3）層樓指示燈 層樓指示燈也叫層顯，安裝在每層站廳門的上方和轎箱內(nèi)轎門的上方，用以指示電梯的運行方向及電梯所處的位置。過去常由低壓燈泡構(gòu)成，現(xiàn)多由數(shù)碼管組成，且與呼梯盒做成一體結(jié)構(gòu)。 4）呼梯盒 用以產(chǎn)生呼叫信號。常安裝在廳門外，離地面一米左右的墻壁 上?；九c底站只有一只按鈕，中間層站由上呼叫與下呼叫兩個按鈕組成。 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 13 5）操縱箱 操縱箱安裝在轎箱內(nèi)，供乘客對電梯發(fā)布動作命令。其上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕。 6）平層及開門裝置 該裝置如圖 32所示。由平層感應(yīng)器及樓層感應(yīng)器組成。上行時，上磁鐵板先觸發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車信號；電梯開始減速，至平層信號出發(fā)時，發(fā)出開門及停車信號，電動機停轉(zhuǎn)，包閘抱死。下行時，下磁鐵板出發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車信號；電梯開始減速，至平層信號出發(fā)時，發(fā)出開門及停車信號。 圖 32 電梯的平層、停層裝置示 意圖 亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 14 輸入輸出設(shè)計 為了便于對電梯的工作原理及 PLC系統(tǒng)進行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表。 表 31 電梯電氣元件表 元件符號 名稱及作用 元件符號 名稱及作用 KM1 上行接觸器 1HL～ 6HL 1~6層層樓指示燈 KM2 下行接觸器 7HL～ 8HL 上行、下行指示燈 KM3 高速接