【文章內(nèi)容簡介】 儲器等）外，還有豐富的 I/O 接口模塊。對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號（交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱點等），設(shè)計有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備（按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等）直接連接就。 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了一些小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 PLC 的各個部件，包括 CPU、電源、 I/O 等均采用模塊化 設(shè)計，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 相對于傳統(tǒng)的電氣控制線路， PLC 為改進(jìn)和修改原設(shè)備提供了極其方便的手段，通過修改或重新編寫應(yīng)用軟件，就可以用一臺 PLC 實現(xiàn)不同的控制功能。 PLC 大多數(shù)用梯形圖作為主要的編程語言。梯形圖是一種面向用戶的編程語言，它的表達(dá)方式類似于繼電器控制系統(tǒng)電路圖，具有形象直觀、易學(xué)易懂的特點。 ，維修方便 PLC 不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端 相連接，即可投入運行。 PLC 的各種模塊上大多都有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和 查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。 現(xiàn)代 PLC 的發(fā)展趨勢 世界上公認(rèn)的第一臺 PLC 是 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制的。限于當(dāng)時的元器件條件及計算機(jī)發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。 20 世紀(jì) 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、 數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機(jī)存儲元件都以繼電器命名。此時的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。 總的發(fā)展趨勢為： 1．向高速度、大容量方向發(fā)展 為了提高 PLC的處理能力，要求 PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的 PLC 的掃描速度可達(dá) 。 PLC 的掃描速度已成為很重要的一個性能指標(biāo)。 在存儲容量方面， 有的 PLC 最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。 2．向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 當(dāng)前中小型 PLC 比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后 PLC 要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展?，F(xiàn)已有 I/O 點數(shù)達(dá) 14336 點的超大型 PLC，其使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器，功能強(qiáng)。 小型 PLC 由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型 PLC，最小配置的 I/O 點數(shù)為 8～ 16 點，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動控制 的需要，如三菱公司 α 系列 PLC。 其共同特點是，現(xiàn)代 PLC 的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進(jìn)，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短，并不斷地向高性能、高速度、高性能價格比方向發(fā)展。 3． PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力 為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(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。 加強(qiáng) PLC 聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是 PLC 技術(shù)進(jìn)步的潮流。 PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是 PLC 之間聯(lián)網(wǎng)通信，各 PLC 生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC 與計算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般 PLC 都有專用通信模塊與計算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力， PLC 生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， PLC 已成為集散控制系統(tǒng)（ DCS）不可缺少的重要組成部分。 4．增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：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%。前二項共 20%故障屬于 PLC 的內(nèi)部故障，它可通過 PLC 本身的軟、硬件 實現(xiàn)檢測、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)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5．編程語言多樣化 在 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時， PLC 的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語言外，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)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機(jī)兼容的高級語言（ BASIC、 C 語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是 PLC 進(jìn)步的一種趨勢。 2 電梯的結(jié)構(gòu) 電梯的基本結(jié)構(gòu)組成 電梯的基本結(jié)構(gòu)按照位置，可分為機(jī)房、井道、轎廂和廳門四大部分。 機(jī)房部分 機(jī)房設(shè)在頂層，在井道的上方，機(jī)房部分包括拽引機(jī)、控制屏和限速器等。 (1)拽引機(jī) 拽引機(jī)是電梯的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它包括拽引電動機(jī)、電磁制動器減速器和拽引電動機(jī)為電梯專用 YTD 系列雙速電動機(jī)。減速器采用蝸輪蝸桿減速。拽引輪是 V型或輪掛著對重，當(dāng)轎廂上升時同，對重下降，反之當(dāng)轎廂下降時對重上升，轎廂與對重要在井道中各自的導(dǎo)軌內(nèi)滑動。 (2)控制屏 控制屏上裝有電梯電氣控制系統(tǒng)的大部分電器，包括熔斷器、接觸器，各種繼電器、變壓器、整流器及各種阻容元件等。 (3)限速器 限速器是電梯專用的一種安全保護(hù)裝置，通常使用離心甩塊夾繩式限速器。 井道部分 井道是電梯轎廂垂直運動的通道，在井道里安裝有轎廂和對重的導(dǎo)軌，緩沖器，以及各種控制和保護(hù)用的電器。 —— 極限開關(guān)，樓層感應(yīng)器，平層隔磁板等。 轎廂部分 電梯的轎廂部分包括轎廂體，安全鉗，轎廂門的自動開關(guān)裝置，平層和層樓信號裝置，以及轎廂渺無人煙操縱屏和指示燈。 (1)轎廂體 轎廂是指電梯用來 載動運乘客或貨物的裝置。包括廂架、廂體、廂門。 (2)自動開關(guān)裝置 開關(guān)門及電機(jī)開關(guān)門控制裝置轎廂門由電動機(jī)拖動，能自動開關(guān)，開關(guān)門電動機(jī)采用直流電動機(jī)。 (3)平層和樓層信號感應(yīng)器裝置， 從電力拖動自動控制的角度來看，電梯是垂直運行按行程位置進(jìn)行控制的電氣設(shè)備，而向控制電路發(fā)出樓層和平層的位置信號的裝置是永磁感應(yīng)器。 平層感應(yīng)器一般用永磁感應(yīng)器，他和換速感應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同，均由干簧管和永磁鐵組成，干簧管是一個裝有觸點的真空管，其動觸點 2 是用導(dǎo)磁的簧片制成，觸點 1— 2 之間相當(dāng)于一組動斷觸點， 2— 3 之間相當(dāng)于一組 動合觸點。由于干簧管裝在永久磁鐵旁邊，在磁場的作用下簧片動作，其動斷觸點 1— 2 斷開，而動合觸點 2— 3 斷開。用永久磁感應(yīng)器作位置控制的主令電器，不但具有動作迅速可靠的優(yōu)點，而且沒有行程開關(guān)容易產(chǎn)生機(jī)械磨損的缺點。 發(fā)出平層信號的平層感應(yīng)器裝在轎廂上，裝在上面的是平層感應(yīng)器，裝在兩者中間是開門感應(yīng)器。三個感應(yīng)器隨轎廂上下運動，而平層隔磁板則固定在井道中，當(dāng)轎廂到達(dá)停層位置時，平層隔磁板插入三個感應(yīng)器中間，則轎廂的底版正好與樓面地板平齊。樓層信號感應(yīng)器的原理與此相同，不同的是停層隔磁鐵板裝在轎廂頂上隨轎廂運動，而 樓層感應(yīng)器則固定在井道中（每層一個）。 (4)轎廂內(nèi)操縱屏和指示燈 在轎廂上裝有操縱屏，上面裝有選層按鈕和各種控制按鈕。在轎廂門上有指示燈，用以指示轎廂所在的樓層數(shù)。 廳門部分 廳門部分主要有廳門，廳門外的召喚按鈕和指示燈。 (1) 廳門 廳門是指每一樓層的電梯門，廳門平時應(yīng)是關(guān)閉的。而且從外面不能打開。廳門本身沒有開關(guān)門的動力。當(dāng)電梯轎廂到達(dá)一層樓時，由轎廂門上的拔叉插入廳門上的兩個渡輪之間，帶動廳門與轎廂一起開、關(guān)。 (2)廳門外的呼喚按鈕和樓層信號指示燈 在廳門的門框旁，裝有兩個按鈕，用來 發(fā)出呼喚電梯信號，一個是上呼喚按鈕，一個是下呼喚按鈕。 XPM 型電梯是由操縱者在轎廂內(nèi)進(jìn)行控制的，在廳門外能向操縱者發(fā)出呼喚電梯信號，現(xiàn)時不能控制電梯運行的方向。 交流雙速電梯電氣控制系統(tǒng)由拖動電路部分 ,直流控制電路部分 ,交流控制 電路部分 ,照明電路部分 ,廳外召喚電路部分 ,以及指示燈信號指示電路。 交流雙速電梯電氣控制系統(tǒng)按電路功能分為自動門的開關(guān)電路 ,轎廂指令控 制與廳外招呼控制電路 ,指層電路與定向控制電路 ,電梯的啟動加速與減速平層電路等 .各電路之間的控制關(guān)系。正是上述電路的相互配合 ,曳引電動機(jī)按指擰啟動 ,正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、等速、制動、停止來實現(xiàn)電梯各種工作狀態(tài)的運行。 電梯的平層與停層 平層與停層時使上行或下行接觸器 KM1 或 KM2 斷電釋放，切斷拽引電動機(jī)和電磁制動器線圈電路，實現(xiàn)制動抱閘，電梯停于某一層站。平層是指電梯平層時，轎廂底與層站地面在同一水平面上，這樣便于乘客的進(jìn)出。為了保證電梯的平層準(zhǔn)確度。通常在轎廂頂設(shè)置平層器。平層器由三個干簧感應(yīng)器構(gòu)成，由上至下分別為上平層感應(yīng)器，門區(qū)感應(yīng)器和下平層感應(yīng)器。 NNS S觸點 3觸點 2觸點 1觸點 3觸點 2觸點 1（ a ）中間無隔磁鐵板插入 （ b ）中間有隔磁鐵板插入干簧管 磁感線 磁感線隔磁鐵板永久磁鐵 圖 干簧感應(yīng)器結(jié)構(gòu)原理示意圖 干簧感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖如圖 13 所 示，它由干簧管和永久磁鐵組成，干簧管是一個裝有觸點的真空管，其動觸點 2 是用導(dǎo)磁的簧片制成，觸點 1— 2 之間相當(dāng)于一組動斷觸點， 2— 3 之間相當(dāng)于一組動合觸點。由于干簧管裝在永久磁鐵的旁邊，在磁場的作用下簧片動作，其動斷觸點 1— 2 斷開，而動合觸點 2— 3 閉合（圖 (a)）當(dāng)隔磁鐵板插入干簧管與磁鐵之間（圖 ( b)） 時 ,簧片復(fù)位，其動斷觸點 1— 2 閉合，動合觸點 2— 3 斷開。用永磁干簧感應(yīng)器作位置控制的主令電器，不但具有動作迅速可靠的優(yōu)點，而且沒有行程開關(guān)容易產(chǎn)生機(jī)械磨損的缺點 。 電梯控 制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 (1)一臺電機(jī)控制上升和下降 (2)各層設(shè)上 /下呼叫開關(guān) (最頂層與起始層只設(shè)一只 ) (3)電梯到位后具有手動或自動開門關(guān)門功能 (4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵 (5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號指示燈 (6)當(dāng)電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎客 (7)在一般情況下，電梯停站 46 秒應(yīng)能自動關(guān)門 。在延時時間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實現(xiàn)關(guān)門動作 . (8)在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開。 (9)當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個選層指令時，電梯應(yīng)能按順序自動?？寇囬T，并能至調(diào)定時間，自動確定運行方向。 (10)當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動確定運行方向。 (11)電梯在運行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號，對符合運行方向的召喚，應(yīng)能自動逐一?？繎?yīng)答。 (12)當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動換向，應(yīng)答相反方向的信號。 (13)當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號時電梯應(yīng)自動關(guān)門在調(diào)定時間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。 (14)當(dāng)電梯設(shè)有基站時，電梯 在完成全部指令后，自動駛回基站，停機(jī)待客 。 3 PLC 控制電梯的設(shè)計 電梯的控制要求 電梯上行 1 樓（ 1F）或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或11F 或 12F 或 13F 或 14F 或 15F 時， 16F 呼叫，則上行到 16F 碰到行程開關(guān)后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 或 13F 或 14F 時， 15F 呼叫，則上行 碰到 15F 行程開關(guān)后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 或 13F 時， 14F 呼叫 ， 則上行 碰到 14F 行程開關(guān)后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 時， 13F 呼叫 ， 則上行 碰到 13F 行程開關(guān)后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 時，12F 呼叫 ， 則上行 碰