【正文】 當電梯未在任意平層時，利用輔助繼電器 ,電梯會下降，直到電梯 碰觸行程開關后 停止。 表 41 編程元件明細表 PLC 編程元件明細表 輸入繼電器 I 輸出繼電器 Q 位存儲器 M 計時器 T T33（設定值 1000） T34(設定值 300) 特殊位存儲器 寶雞技師學院 30 梯形圖及注釋 電梯初始控制 由于 斷電 或故障 等原因 ，會使 PLC 停止 運行。 編程元件明細表 根據(jù)電梯控制的要求，為能實現(xiàn)電梯各種功能，構思 PLC 控制的程序，粗略估算肯能用到的編程元件。 電梯未平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。 電梯應具有最遠反 向外梯響應功能。 當有內呼梯信號到來時，電梯響應該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時 3S 后自動關門。具體如寶雞技師學院 29 下： 開始時，電梯處于任意一層。電梯轎箱內設有樓層內選按鈕 S1～ S4，用以選擇需?？康臉菍?。 此過程期間， 按開門按鈕電梯門打開，按關門電梯門關閉 ，并且當門關閉動作時，門間來人會使光電 傳感器產生信號，控制 系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯開關 門流程圖見圖 46。 電梯響應流程圖見圖 45。 電梯應具有最遠反向外梯響應功能。 假設電梯 停 在 N（ N=1,2,3,4） 樓 ,M 樓有信號 ,M ＞ N 時，電梯上行； M＜ N時，電梯下行 。輸出負載的 一 端接到 DC24V 的 負 極，輸入開關的另 一端連接到 CPU224 或 EM223 各輸 出 端。輸入開關的 一 端接到 DC24V 的正極，輸入開關的另 一 端連接到 CPU224 或 ME223 各輸入端。 接線圖分為 DC 輸入 端和 DC輸出 端 。 FU1 為熔斷器，起過電流保護作用。圖中 M1， M2為曳引電機和門電機，交流接觸器 KM1~KM4 通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。 圖 32 EM223CN 寶雞技師學院 23 第 4 章 四層樓電梯 控制系統(tǒng)設計 電梯控制 模擬 系統(tǒng)面板圖 根據(jù)電梯的控制要求，繪出 電梯的控制 模擬 系統(tǒng)面板見下圖 41。 根據(jù)估算的 I/O口數(shù)量， 顯然 CPU224CN 本機 I/O 口數(shù)不能滿足要求， 增加 10%～ 20%的可擴展余量后 ， 需要擴展 2個 DC24V 8 輸入 /8輸出的 EM223CN 模塊 。 圖 41為 CPU224CN 的外觀 圖 。它 集成 14輸入 /10 輸出 ， 共 24 個數(shù)字量 I/O 點； 可連接 7 個擴展模塊，最大擴展 168路數(shù) 字量 I/O點或 35路模擬量 I/O 點 ；具有 12K 字節(jié)程序和 8K 字節(jié) 數(shù)據(jù)存儲空間和 6個獨寶雞技師學院 22 立的 30KHZ 高速計數(shù)器，兩路獨立的 20KHZ 高速脈沖輸出，具有 PDF 控制， 1 個 RS485 通訊 /編程口。 S7200CN 針對低性能要求的小型 PLC， 它能夠控制各種設備以滿足自動化控制需求 ， 緊湊的結構、靈活的配置和強大的指令集使 S7200 成為各種控制應用的理想解決方案。 再結 合學院的實驗條件以及編程的可操作性和簡易型 ， 選用 S7200CN 進行編程和仿真調試。 (4)系統(tǒng)外觀高檔，控制靈活，精確度高；故障率極低，節(jié)省維護成本。而且 PLC采用的梯形圖語言簡單易學，容易上手，不 像 單片機控制系統(tǒng)那樣復雜而且一旦定型不易修改，不能根據(jù)客戶需求變化。 (2)編程方便。 西門子 PLC與之上各 PLC相比 ， 西門子 PLC 有如下優(yōu)點： (1)配置簡單。 三菱 PLC 程序代號較為簡單 (如 :輸入點 1 用 X1,輸出點 1用 Y1,內部斷電器有 M1等 )成本方面較 OMRON， KEYENCE 便宜 . 松 下系列 老型號的 PLC 體積很小 ,輸入輸出的點都是積中在一起與 OMRON 的擴展口有點相似 ， 新型號的在模仿 KEYENCE 及三菱等 PLC 的輸入輸出用一個一個的接線點表示 。 外置變壓的結構與 KEYENCE 的較為相似 ,比較矮 ， 內置變壓的比較高 。 OMRON 一般只能使用在重型機械的控制及要求穩(wěn)點性能高的設備上 。 根據(jù)電梯控制的要求， 電梯應具有內呼和 外呼按鈕、行程開關、開關門按鈕，以及相應的指示燈， 估算所需 I/O 口的數(shù)量， 并 繪制 I/O 口分配表 ，見 表 31。 寶雞技師學院 20 第 3 章 PLC 的選型 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 本系統(tǒng) 控制 四層電梯 ,采用集選控制方式。例如各個公司的 PLC 都有通信聯(lián)網的能力，但各個公司的 PLC 之間還無法通信 聯(lián)網，因此制定 PLC 國際標準已是今后的發(fā)展趨勢。 (4)實現(xiàn)軟，硬件的標準化 。并將更充分地利用計算機資源。許多 PLC 開發(fā)商已經注 意到了 PLC的兼容性，不僅是 PLC 與 PLC 的兼容，而且還注意到 PLC 與計算機的兼容，使之可以充分地利用計算機現(xiàn)有的軟件資源。 目前， PLC 與計算機已成為地結合并廣泛應用， PLC 不再是單獨的一個控制裝置，它成為控制系統(tǒng)中的一個重要的組成部分和環(huán)節(jié)。它們之間采用工業(yè)以太網， MAP 網和工業(yè)現(xiàn)場總線相連構成一個多級分布式 PLC。現(xiàn)場執(zhí)行級可以由多個 PLC 或遠程 I/O 工作站所組成，中間一級由 PLC 或計算機構成。為了適應這種發(fā)展，實現(xiàn)工廠自動化，世界上各 PLC 生產廠家不斷地研制開發(fā)功能更強的 PLC 網絡系統(tǒng)。 多層次分布式控制系統(tǒng)與集中型相比，具有更高的安全性和可靠性。例如德國西門子公司的 S7200 既可以單機運行也可以聯(lián)網實現(xiàn)復雜的控制。 近年來，小型 PLC 應用十分普遍，超小型 PLC 的需求日趨增多。二是向大型化，網絡化，多功能的方向發(fā)展。所以今后 PLC 控制系統(tǒng)將朝著兩個方向發(fā)展：一是向小型化，微型化系統(tǒng)方向發(fā)展。不同的企業(yè)對自動化的要求，規(guī)模以及投資數(shù)額都不相同，存在著不同的層次需求。 今后 PLC 控制系統(tǒng)將朝什么方向發(fā)展呢？在市場經濟發(fā)達的今天，產品的發(fā)展取決于市場的需求。特別是 PLC 的通信網絡技術的發(fā)展，使得 PLC 如虎添翼，由單機控制向多機控制，由集中控制向多層次分布式控制系統(tǒng)發(fā)展。 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 PLC 當初是針對工業(yè)順序控制發(fā)展而研制的。對于具有積寶雞技師學院 18 分器 A/D 轉換來說，采樣時間應取工頻周期 (20ms)的整數(shù)倍。一般認為：流量 n= 12，壓力 n=4 最合適。對于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往會在一定范圍 內頻繁波動，則采用算術平均法。 用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號的信噪比 為了提高輸入信號的信噪比，常采用軟件數(shù)字濾波來提高有用信號真實性。若運動部件在規(guī)定時間內達到指定位置，發(fā)出一個動作完成信號，使定時器清零，說明監(jiān)控對象工作正常；否則，說明監(jiān)控對象工作不正常，發(fā)出報警或停止工作信號。定時器的設定值，為運動部件所需要的最大可能時間。在設計應用程序時，可以利用 看門狗 方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。 圖 25 屏蔽電纜的處理 軟件抗干擾措施 硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進入控制系統(tǒng)，但由于干擾存在的隨機性，尤其是在工業(yè)生產環(huán)境下，硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門外，這時，可以發(fā)揮軟件的靈活性與硬件措施相結合來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。若 PLC輸出端子接有感性元件，則應采取相應的保護措施，以保護 PLC 的輸出觸點。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良。此外， PLC 的輸出端子帶負載能力是有限的，如果超過了規(guī)定的最大限值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作。 對于開關量輸出來說， PLC 的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應根據(jù)負載要求來決定，選擇不當會使系統(tǒng)可靠性降低，嚴重時導致系統(tǒng)不能正常工作。此外，按鈕觸點的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。以開關量輸入為例，按鈕、行程開關的觸點接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要牢固可靠。系統(tǒng)地端子 (LG)是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當電磁干擾比較嚴重時，這個端子需與接大地的端子 (GR)連接。數(shù)字地和模擬地的共點地最好置懸浮方式。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴重的干擾源。在 PLC 控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架，它們是懼空中干擾的空中線，需要有決定電位的地線。接地在消除干擾上起很大的作用。 寶雞技師學院 16 圖 24 PLC的接地 接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑 制干擾。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，如圖 24（ c），因為它會使各設備間產生電位差而引入干擾。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC 接專用地線，并且接地點要與其它設備分開，如圖 24（ a）。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元，則其電源必須與基 本單元共用一個開關控制，也就是說，它們的上電與斷電必須同時進行。通常，只能將 PLC 的電源與系統(tǒng)的動力設備電源分開配線，對于電源線來的干擾，一般都有足夠強的抑制能力。此外，如果 PLC 安裝位置有強烈的振動源，系統(tǒng)的可靠性也會降低，所以應采取相應的減振措施。環(huán)境濕度一般應小 于 85%，以保證 PLC 有良好的絕緣。但是在 PLC 控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當，會降低系統(tǒng)的可靠性。要提高 PLC 控制系統(tǒng)的可靠性，就要從多方面提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 PLC 受到的干擾可分為外部干擾和內部干擾。用戶可以根據(jù)自己的需要利用這些軟件來改善軟件的開發(fā)環(huán)境，提高編程效率。但使用廣泛的還是梯形圖語言和助記符語言。因此，應用程序中不僅有 PLC 程序，還有計算機程序和通信網絡程序等。在控制系統(tǒng)中，可能包括有多臺不同型號的 PLC，計算機，外圍設備等。 (3)PLC 應用軟件的設計需要計算機，自動控制技術甚至網絡通信技術等多種知識。軟件設計人員不能拋開 硬件配置和系統(tǒng)孤立地考慮軟件設計。所以程序設計人員必須深入現(xiàn)場，嚴格遵守 生產工藝的具體要求來設計應用程序。 PLC 應用軟件與一般計算機信息處理軟件相比，有很大不同， PLC 應用軟件有以下幾個特點： (1)應用軟件設計必須與生產工藝緊密結合。 應用軟件 PLC 控制系 統(tǒng)的應用軟件是指為完成 PLC 實際控制任務而編制的各種軟件。 (2)執(zhí)行用戶程序。當程序執(zhí)行過程中因某種干擾使掃描失控或進入死循環(huán)，則 WDT 會發(fā)出超時報警信號， 使程序重新開始執(zhí)行。監(jiān)視定時器就 T1是通常所說的“ 看門狗” WDT（ WatchDogTimer），它是用來監(jiān)視程序執(zhí)行是否正常。 執(zhí)行用戶程序這里又包括監(jiān)視與執(zhí)行兩部分。按用戶程序要求及當前輸入狀態(tài)，要保持到下次刷新為止。 (2)輸出映象存儲器及輸出狀態(tài)刷新。由于 PLC 掃描周期一般只有幾十毫秒，所以兩次采樣時間很短，對一般開關量來說，可以寶雞技師學院 14 認為沒有因間斷采樣引起的誤差。接著就是數(shù)據(jù)輸入或輸出狀態(tài)刷新。 在 PLC 的存儲器有一個專門存放I/O 數(shù)據(jù)區(qū)，其中對應輸入端子的數(shù)據(jù)區(qū)，稱之為輸入映象存儲器。 PLC 數(shù)據(jù) I/O 如圖 23 所示 ： 圖 23 PLC數(shù)據(jù) I/O示意圖 (1)輸入映象存儲器及刷新。 數(shù)據(jù) I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出操作有的稱為 I/O 狀態(tài)刷新。 公共操作是在每次掃描程序前又一次自檢，若發(fā)現(xiàn)故障，除了報警顯示燈亮之外，還判斷故障性質。使它涉及到各種指令和內存單元，如果執(zhí)行的時間不超過規(guī)定的時間范圍，則證明自身完好，否則系統(tǒng)關閉?，F(xiàn)以 OMRONP 型機為例來說明 PLC 掃描的工作過程，如上圖在沒有掃描寶雞技師學院 13 之前， PLC 首 先應保證自身的完好性。但在 PLC 中，由于采用的是循環(huán)掃描的工作方式，所用只有掃描到“ 線圈”的觸點時，才會動作，沒有掃描到時，觸點就不會動。 PLC 的這種工作方式就稱之為循環(huán)掃描。 PLC 系統(tǒng)軟件與工作過程 PLC 系統(tǒng)軟件是 PLC 工作所必須的軟件。 軟件的組成 PLC 控制系統(tǒng)的軟件主要是系統(tǒng)軟件，應用軟件，編程語言及編程支持工具軟件幾個部分組成?？删幊探K端是具有 I/O 功能的 PLC 人機界面產品。編程器 PLC 的重要外圍設備之一，它可以將用戶編寫的程序送到 PLC 的用戶程序存儲器。 PLC 的外圍設備很多，但基本功能不外乎對信息和數(shù)據(jù)的處理。另外，安裝在控制臺上的按鈕，開關等也可以向PLC 送控制指令。經過 PLC 處理后，通過執(zhí)行裝置實現(xiàn)控制。有些機器的電源除了供內部電路使用外，還向外提供 24VDC 的穩(wěn)壓電源，用于外部傳感器的 需要，這樣就避免了因外部電源不合格而引起的外部故障。它的好壞直接影響到