【文章內(nèi)容簡介】 將用戶編寫的程序下載至 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示 PLC 狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。 編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程，適合小型 PLC 的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時(shí)還能進(jìn)行脫機(jī)編程。 目前 PLC 制造廠家大都開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助 PLC 編程支持軟件，當(dāng)個(gè)人計(jì)算XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ________ 8 機(jī)安裝了 PLC 編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進(jìn)行用戶程序的編輯、修改，并通過個(gè)人計(jì)算機(jī)和 PLC 之間的通信接口實(shí)現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控 PLC運(yùn)行狀態(tài)等。 （五） 電源 單元 PLC 的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供 CPU、存儲(chǔ)器等所需的直流電，是整個(gè) PLC 的能源供給中心。 PLC 大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、 抗干擾能力強(qiáng)的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多 PLC 電源還可向外部提供直流 24V 穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。 可編程控制器的 工作原理 （一） PLC 的掃描工作方式 原因： （ 1） PLC 在運(yùn)行時(shí)需要處理許多操作； （ 2） PLC 的 CPU 卻不能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)操作，每一刻只能執(zhí)行一個(gè)操作。 解決方法：采用分時(shí)操作即 掃描 的工作方式 由于 CPU 的運(yùn)算速度很高，從宏觀上而言似乎所有的操作都是及時(shí)、迅速地完成的。 PLC 的一個(gè)掃描過程包含五個(gè)階段 1） 內(nèi)部處理 ：檢查 CPU 等內(nèi)部硬 件是否正 常，對(duì)監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位，其它內(nèi)部處理。 2） 通信服務(wù) ：與其它智能裝置（編程器、計(jì)算機(jī)）通信。如：響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。 3） 輸入采樣 ： 以掃描方式按順序采樣所有輸入端的狀態(tài)，并存入輸入映象寄存器中。（輸入寄存器被刷新）。 4）程序執(zhí)行 ： PLC 梯形圖程序掃描原則：先左后右、先上后下的步序，逐句掃描。并將結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器 。 5） 輸出刷新 ：輸出狀態(tài)寄存器（ Y）中的內(nèi)容轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 掃描周期：整個(gè)過程掃描一次所需的時(shí)間。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ________ 9 掃描周期 ：與 CPU 時(shí)鐘頻率、指令類型（ 掃描速度）、程序長短有關(guān)。 掃描周期是 PLC 一個(gè)很重要的指標(biāo) ， 一般小型 PLC的掃描周期為十幾毫秒到幾十毫秒。 （二） PLC 掃描工作方式的特點(diǎn)： 特點(diǎn)： 集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描 集中采樣 ：對(duì)輸入狀態(tài)的掃描只在輸入采樣階段進(jìn)行。即在程序執(zhí)行階段或輸出階段，即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，只有到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入 （響應(yīng)滯后） 。 集中輸出 ：在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只有在輸出處理階段才將元件映象寄存器中的狀態(tài)輸出，在其它階段，輸出值一直保存在元件映象寄存器中。 注 ：在用 戶程序中，如果對(duì)輸出多次賦值，則僅最后一次是有效的，即應(yīng)避免雙線圈輸出。 優(yōu)點(diǎn)：提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 集中采樣、集中輸出的掃描工作方式使 PLC 在工作的大部分時(shí)間與外設(shè)隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性 缺點(diǎn)： 響應(yīng)滯后， 降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 輸入 /輸出滯后時(shí)間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。 1）輸入模塊滯后時(shí)間：輸入模塊 RC 濾波電路的時(shí)間常數(shù)，典型值為 10ms左右。 2）輸出模塊滯后時(shí)間 繼電器型輸出： 10ms 左右； 晶閘管型輸出：通電滯后時(shí)間約 1ms，斷電滯時(shí)的最大滯后時(shí)間 10ms； 晶體管型輸出： 1ms 以下。 3）掃描工作方式引起的滯后時(shí)間最長可達(dá)兩個(gè)掃描周期。 PLC 總的響應(yīng)延遲時(shí)間一般為幾十 ms。 但由于 PLC 的掃描速度極快，故對(duì)一般工業(yè)控制而言，此響應(yīng)上的滯后完全允許。 注：在中、大型 PLC中所需處理的 I / O點(diǎn)數(shù)較多，用戶程序較長，還采用分時(shí)分批的掃描方式或中斷等的工作方式，以縮短循環(huán)掃描的周期和提高實(shí)時(shí)控制。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ________ 10 3 電梯控制系統(tǒng) 及 接口 電路的設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)的特性 在電梯運(yùn)行曲線中的啟動(dòng)段是關(guān)系到電梯運(yùn) 行舒適感指標(biāo)的主要環(huán)節(jié) ,而舒適感又與加速度直接相關(guān) ,根據(jù)控制理論 ,要使某個(gè)量按預(yù)定規(guī)律變化必須對(duì)其進(jìn)行直接控制 ,對(duì)于電梯控制系統(tǒng)來說 ,要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋 ,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的力矩方程式 :M— MZ=ΔM=J （ dn/dt），可見加速度的變化率反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距 ΔM=M — MZ。故在此段采用加速度的時(shí)間控制原則，當(dāng)啟動(dòng)上升段速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 90%時(shí)，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因?yàn)樵诜€(wěn)速段，速度為恒值控制波動(dòng)較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使 穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動(dòng)段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用 PI調(diào)節(jié)器控制，但兩段的 PI參數(shù)是不同的，以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。 在系統(tǒng)的制動(dòng)段，即要對(duì)減速度進(jìn)行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴(yán)格地按電梯運(yùn)行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至 120r/min 之前，為了使兩者得到兼顧，采取以加速度對(duì)時(shí)間控制為主，同時(shí)根據(jù)在每一制動(dòng)距離上實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速的偏差來修正加速度給定曲線的方法。例如在距離平層點(diǎn)的某一距離 L 處，速度應(yīng)降為 Vm/s，而實(shí)際轉(zhuǎn)速高為V′ m/s，則說明所加的制動(dòng)轉(zhuǎn)距不夠，因此計(jì)算出此處的給定減速度值 ag 后，使其再加上一個(gè)負(fù)偏差 ε ，即使此處的減速度給定值修正為 （ ag+ε ）使給定減速度與實(shí)際速度負(fù)偏差加大，從而加大了制動(dòng)轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到 120r/min 以后，此時(shí)轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運(yùn)行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快地進(jìn)入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時(shí)間優(yōu)化控制，以保證電梯準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)入平層區(qū)，以達(dá)到準(zhǔn)確可靠平層。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ________ 11 電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成 由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和 轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送 PLC 的計(jì)數(shù)器來進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號(hào)。 為便于觀察，對(duì)電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示，采用 LED和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)以指示燈顯示 (開關(guān)上帶有指示燈 )。 為了提高電梯的運(yùn)行效率和平層的精度，系統(tǒng) 要求 PLC 能對(duì)轎廂的加、減速以及制動(dòng)進(jìn)行有效的控制。根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實(shí)現(xiàn)。為了電梯的運(yùn)行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可靠的故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。采用PLC 實(shí)現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分構(gòu)成。 （ 1） PLC 控制電路； PLC 接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號(hào)、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號(hào)以及井道和變頻器的狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制。 PLC 在輸出顯示和監(jiān)控信號(hào)的同時(shí)，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向、啟動(dòng)、加/減速運(yùn)行和制動(dòng)停梯等信號(hào)。 （ 2） 電流、速度雙閉環(huán)電路；變頻器本身設(shè)有電流檢測裝 置，由此構(gòu)成電流閉環(huán)；通過和電機(jī)同軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生 a、 b 兩相脈沖進(jìn)入變頻器，在確認(rèn)方向的同時(shí)，利用脈沖計(jì)數(shù)構(gòu)成速度閉環(huán)。 （ 3） 位移控制電路；電梯作為一種載人工具，在位勢負(fù)載狀態(tài)下，除要求安全可靠外，還要求運(yùn)行平穩(wěn)，乘坐舒適，停靠準(zhǔn)確。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度環(huán)的同時(shí)，通過變頻器的 PG 卡輸出與電機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入 PLC 的高速計(jì)數(shù)輸入端口，通過累計(jì)脈沖數(shù)，經(jīng)式 h=SI 計(jì)算出脈沖當(dāng)量，由此確定電梯位置。 （ 4） 端站保護(hù)；當(dāng)電梯定向上行時(shí)，上行方 向繼電器、快車輔助接觸器、快車運(yùn)行接觸器、門鎖繼電器、上行接觸器均得電吸合，抱閘打開，電梯上行。當(dāng)轎廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)時(shí)， PLC 內(nèi)部鎖存繼電器得電吸合，定時(shí)器 TimTim11 開始定時(shí)，其定時(shí)的時(shí)間長短可視端站層距和梯速設(shè)定。上強(qiáng)迫換速開關(guān)XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ________ 12 動(dòng)作后，電梯由快車運(yùn)行轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，正常情況下，上行平層時(shí)電梯應(yīng)停車。如果轎廂未停而繼續(xù)上行，當(dāng) Tim10 設(shè)定值減到零時(shí)，其常閉點(diǎn)斷開，慢車接觸器和上行接觸器失電，電梯停止運(yùn)行。在驕廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)后，由于