【正文】 到時(shí)，觸點(diǎn)就不會(huì)動(dòng)。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(guò)程PLC系統(tǒng)軟件是PLC工作所必須的軟件。人可以通過(guò)觸摸屏幕將信息輸入PLC中同樣可編程終端也可以將PLC的輸入數(shù)據(jù)和信息顯示在屏幕上。因此，它的主要任務(wù)是輸入程序，調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過(guò)程。常用的有編程器，可編程終端，打印機(jī)，條碼讀入機(jī)等等。輸出電路的功能就是接受PLC輸出的控制信號(hào)，對(duì)被孔對(duì)象執(zhí)行控制任務(wù)。輸入電路就是被控對(duì)象（需要進(jìn)行控制的機(jī)器，設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程）進(jìn)行檢測(cè)，采集，轉(zhuǎn)換和輸入。I/O電路PLC的基本功能就是控制，它采集被控對(duì)象的各種信號(hào)。目前，大多數(shù)PLC采用高質(zhì)量的開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，與普通電源相比，PLC的電源工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力也強(qiáng)。（3）電源模塊該模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成供CPU存儲(chǔ)器所需的直流電源，是整個(gè)PLC系統(tǒng)的能源供給中心。還有智能模塊，它本身帶CPU，存儲(chǔ)器和監(jiān)控系統(tǒng)，可獨(dú)立完成各種運(yùn)算。目前，生產(chǎn)廠家已開(kāi)發(fā)出各種型號(hào)的模塊供用戶選擇。生產(chǎn)過(guò)程有許多控制變量，如溫度，壓力，液位，速度，電壓，開(kāi)關(guān)量，繼電器狀態(tài)等，因此，需要有相應(yīng)的I/O模塊作為CPU與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的橋梁。③通信接口：主控模塊通常有一個(gè)或一個(gè)以上的通信接口（簡(jiǎn)稱通信口），用以與計(jì)算機(jī)，編程器相連，實(shí)現(xiàn)編程，調(diào)試，運(yùn)行，監(jiān)視等功能。用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般就代表PLC的標(biāo)稱容量。用戶程序存儲(chǔ)區(qū)：用于存放用戶經(jīng)編程器或計(jì)算機(jī)輸入的應(yīng)用程序。這些數(shù)據(jù)一般不需要長(zhǎng)久保存，因此采用隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。監(jiān)控程序和PLC的硬件組成與專用部件的特性有關(guān)，用戶不能隨意訪問(wèn)和修改這部分存儲(chǔ)器的程序。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：采用PROM或EPROM芯片存儲(chǔ)器。采用冗余技術(shù)可使PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)以上。對(duì)大型PLC，大多采用高速位片式微處理器，它具有靈活性強(qiáng)，速度快，效率高的優(yōu)點(diǎn)。如日本歐姆龍公司生產(chǎn)的OMRONC200H型PLC采用的是Motorola公司生產(chǎn)的MC68B09的CPU芯片。PLC中所采用的CPU隨機(jī)型的不同而不同，通常有3種：通用微處理器（如8086，80286，80386等），單片機(jī)芯片，位片式處理器。完成數(shù)據(jù)和信息的處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào)，完成用戶指令規(guī)定的各種操作。用以掃描方式來(lái)自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。PLC在CPU的控制下使整個(gè)機(jī)器有條不紊的協(xié)調(diào)工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)設(shè)備的控制。其中，控制器是用來(lái)統(tǒng)一指揮和控制PLC工作的部件。在這個(gè)系統(tǒng)中最核心的模塊是主控模塊（也稱CPU），它包括：CPU，存儲(chǔ)器，通信接口等部分。PLC系統(tǒng)（1）主控模塊除了早期生產(chǎn)的整體式PLC（PLC的各個(gè)不見(jiàn)都在同一機(jī)殼內(nèi)）外，目前市場(chǎng)多數(shù)的PLC都已采用模塊化的結(jié)構(gòu)（PLC的各個(gè)部件獨(dú)立封裝，稱之為模塊）。系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小。 PLC控制系統(tǒng)的組成PLC控制系統(tǒng)像一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成的，硬件是指PLC本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理PLC的系統(tǒng)軟件，PLC的應(yīng)用程序，編程語(yǔ)言和編程支持工具軟件。并開(kāi)始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了以PLC為重要部件的分布式控制系統(tǒng)。而集散型控制系統(tǒng)DCS（Distribution Control System）是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的分布式控制系統(tǒng)，它在模擬量處理，回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。這樣相輔相成，構(gòu)成一個(gè)功能較強(qiáng)的完整的控制系統(tǒng)。但是必須指出的是：計(jì)算機(jī)在信息處理方面還是優(yōu)于PLC，所以在一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，常常將兩者結(jié)合起來(lái)，PLC做下位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)在控制，計(jì)算機(jī)做上位機(jī)信息處理。⑻ 另外，PLC程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂易維護(hù)，更適合于工程技術(shù)人員。某些PLC的生產(chǎn)廠家甚至宣布，今后生產(chǎn)PLC不再標(biāo)明可靠性這一指標(biāo)，因?yàn)閷?duì)PCL來(lái)講這一指標(biāo)已毫無(wú)意義了。⑺ 隨著構(gòu)成PLC的元器件性能的提高，PLC的可靠性也在相應(yīng)的提高。⑹ 采用了冗余技術(shù)進(jìn)行一步增強(qiáng)了可靠性。⑷ 對(duì)程序及有關(guān)數(shù)據(jù)有電池供電進(jìn)行后備，一旦斷電或運(yùn)行停止，有關(guān)狀態(tài)及信息不會(huì)丟失。⑶ 采用優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源，防止電源線引入的干擾。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間是實(shí)踐，人們又發(fā)現(xiàn)，PLC與一般的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，PLC還是有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其原因是PLC專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，在PLC中采用了如下的硬件和軟件措施：⑴ 光電耦合隔離和RC濾波器，有效地防止了干擾信號(hào)的進(jìn)入。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，采用微處理器的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了。通過(guò)計(jì)算機(jī)與PLC本身的工作目的，原理和方式上都存在著較大的差異，其結(jié)果比較見(jiàn)表22?？课⑻幚砥鬟M(jìn)行處理計(jì)數(shù)及其他特殊功能一般沒(méi)有有安裝，施工連線多，施工繁安裝容易，施工方便可靠性差，觸點(diǎn)多，故障多高，因元器件采用了篩選和老化等可靠性措施壽命短長(zhǎng)可擴(kuò)展性困難容易維護(hù)工作量大，故障不易查找有自診能力，維護(hù)工作量小結(jié)論：由于PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此，在今后的控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)所代替是大勢(shì)所趨。需要重新設(shè)計(jì)，改變繼電器和接線適應(yīng)性強(qiáng)，只需對(duì)程序進(jìn)行修改控制速度低。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，PLC的成本在降低，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)代替已是發(fā)展的必然趨勢(shì)。不同的是繼電器控制系統(tǒng)在控制線路被PLC中的程序代替，這樣一旦生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就只需要修改程序就可以了。集中型PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。盡管現(xiàn)在的PLC控制系統(tǒng)已發(fā)生了很大的變化，但是從自動(dòng)控制的角度來(lái)看，PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上仍有相似之處。另外，它的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能也遠(yuǎn)比繼電器控制系統(tǒng)強(qiáng)很多，一般可以為用戶提供幾十個(gè)甚至上百個(gè)定時(shí)器，計(jì)數(shù)器。以PLC作為控制器的PLC控制系統(tǒng)是從根本上改變了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的工業(yè)原理和方式。這種裝置具有體積小，功能強(qiáng)，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，靈活通用，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，得到了用戶的公認(rèn)和好評(píng)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn)，并給出了它的定義?？删幊绦蚓哂辛烁咚儆?jì)數(shù)，中斷技術(shù)，PID控制等功能，同時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信功能也得到了加強(qiáng)，這些都使得可編程序控制器的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。本書(shū)采用PLC的稱呼。因此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)NEMA（National Electrical Manufacturers Association）將之正式命名為PC（Programmable Controller）。20世紀(jì)70年代末80年代初，微處理器技術(shù)日趨成熟，使可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊，如浮點(diǎn)運(yùn)算，函數(shù)運(yùn)算，查表等。在這一時(shí)期，可編程序控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)等順序控制功能。這就迫使人們要放棄原來(lái)已占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，研制可以替代繼電器控制系統(tǒng)的新型的工業(yè)控制系統(tǒng)。它的控制功能也僅僅只局限于邏輯控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)等這樣一些簡(jiǎn)單的控制，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，布線，裝配，和調(diào)試。它通過(guò)導(dǎo)線將各個(gè)分立的繼電器，電子元器件連接起來(lái)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是指被控制的對(duì)象（如電動(dòng)機(jī)等）或生產(chǎn)過(guò)程。輸出電路部分是由接觸器，電磁閥等執(zhí)行元件構(gòu)成，用以控制各種被控制對(duì)象，如電動(dòng)機(jī)，電爐，閥門(mén)等。其中輸入電路也是由按鈕，行程開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，傳感器等構(gòu)成。式（1）中的， 上式中：G轎廂自重（N）；Q額定載重量（N）；W對(duì)重裝置重量（N）；電梯加速度。圖13 電梯的工作原理曳引鋼絲繩與曳引輪槽不打滑的條件是：（1）當(dāng)轎廂滿載，并以額定速度下降制動(dòng)時(shí)： （式1）式中：S1曳引鋼絲繩轎廂一邊的拉力（N）；S2曳引鋼絲繩對(duì)重一邊的拉力（N）；θ曳引繩在曳引輪上的包角，一般；復(fù)繞時(shí)，計(jì)算時(shí)用弧度值自然對(duì)數(shù)底數(shù)=；鋼絲繩與曳引輪槽間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，它的大小與輪槽的形型尺寸及鋼絲繩和輪間的摩擦系數(shù)有關(guān)，常?。ㄊ?）式中，sin，sin，sin2，sin2中的，的值用角度值代入；2，2中的值用弧度值代入。當(dāng)S1和S2的差值等于或小于繩槽之間摩擦力時(shí)，電梯正常運(yùn)行，繩槽之間無(wú)打滑現(xiàn)象。顯然，這就是直溜電機(jī)的致命缺陷，是直流電機(jī)最終被交流電機(jī)代替的根本原因。因此在性能電梯中得到廣泛的使用。故只能在有限的場(chǎng)合中適用。其調(diào)速系統(tǒng)的變流方式與交流的變流方式有所不同見(jiàn)表15。因此，消除了振動(dòng)和噪聲。始終產(chǎn)生一個(gè)不失真的正弦波供電電流。⑹ 運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲在轎廂內(nèi)，機(jī)房?jī)?nèi)及鄰近區(qū)域確保噪聲小。輸出信號(hào)有運(yùn)行信號(hào)，總控信號(hào)，轉(zhuǎn)換應(yīng)答信號(hào)等。在整個(gè)運(yùn)行期間準(zhǔn)確地給位置信號(hào)加上精確地按樓層距離直接停靠的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在VVVF控制系統(tǒng)中其直接停靠由PC機(jī)，變頻器，曲線卡三個(gè)方面組成。電梯運(yùn)行是跟隨最佳給定的速度曲線運(yùn)行的。其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)性能。在系統(tǒng)中由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)不會(huì)增加電機(jī)的發(fā)熱，而且還能減小電機(jī)的應(yīng)力，使電梯運(yùn)行性能非?？煽?，延長(zhǎng)使用壽命。再把直流逆變成電壓幅度和頻率可變的交流。⑶ 可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。由于起動(dòng)電流大幅度減小，故功耗和供電纜線直徑可減小很多。⑵ 電路負(fù)載低，所需緊急供電裝置小在加速階段。能節(jié)約能量達(dá)45%。⑴ 能源消耗低異步電動(dòng)機(jī)的速度與供電頻率有關(guān)。司機(jī)或管理人員把電梯開(kāi)到基站后，可以通過(guò)專用鑰匙扭動(dòng)該鑰匙開(kāi)關(guān)。20世紀(jì)80年代中期后，觸鈕已被微動(dòng)按鈕所取代。操縱箱上設(shè)置有手柄開(kāi)關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕城內(nèi)指令按鈕或觸鈕。對(duì)于無(wú)司機(jī)控制的電梯，在各層站的召喚箱上均設(shè)置一只按鈕或觸鈕。各站廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕，一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕。對(duì)于三層樓以上的建筑物的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還沒(méi)有?？空?，起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高六?！　】傊?，從理論上講，電梯是垂直運(yùn)動(dòng)的運(yùn)輸工具，無(wú)需旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)拖動(dòng)，更新的電梯拖動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上就是直線電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。它的體積小，重量輕，效率高，節(jié)省能源等幾乎包括了以往電梯的所有優(yōu)點(diǎn)?！　?0年代初，VVVF變頻變壓系統(tǒng)控制的電梯問(wèn)世。如:機(jī)房占地節(jié)省35%，重量減輕40%，節(jié)能25%到35%?！　】煽毓柚苯庸╇娡蟿?dòng)系統(tǒng)在工業(yè)上早有應(yīng)用，但用于電梯上卻要解決舒適感問(wèn)題。直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，因此很早就應(yīng)用于電梯，采用發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組形式驅(qū)動(dòng)。這種系統(tǒng)采用可控硅閉環(huán)調(diào)速，加上能耗或渦流等制動(dòng)方式，使得它所控制的電梯能在中低速范圍內(nèi)大量取代直流快速和交流雙速電梯。這種系統(tǒng)控制的電梯速度在1米/秒以下。單雙速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)方式控制，線路簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，因此目前仍在電梯上廣泛應(yīng)用。重量輕，運(yùn)行效率高，又節(jié)約能源，幾乎包括了以往所用的電梯的優(yōu)點(diǎn)，再加上極為完善的調(diào)速性能，因此它的應(yīng)用幾乎完全可以和直流電梯相媲美。使交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制類似直流電機(jī)。在VVVF電梯的傳動(dòng)系統(tǒng)中，大量采用了微機(jī)控制技術(shù)及脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，脈沖寬度調(diào)制器（簡(jiǎn)稱PWM控制器）保證了由逆變器輸送至三相異步電機(jī)定子電壓波形為等效正弦波形。20世紀(jì)90年代，調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速電梯開(kāi)始占領(lǐng)市場(chǎng)。通常多為能耗制動(dòng)。調(diào)壓調(diào)速方法是改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)的定子供電電壓實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。高速繞組用于電梯的起動(dòng)及穩(wěn)速運(yùn)行，低速繞組用于制動(dòng)及電梯的維修。作為我國(guó)20世紀(jì)70年代電梯的主要標(biāo)志是交流雙速電梯。（14）井道高度(mm)：由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。（13）底層深度（mm）:有底層段站樓面至井道之間的垂直距離。（11）提升高度（mm）：由頂層端站樓面至樓頂站樓面之間的垂直距離。轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。（8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯運(yùn)行速度：（9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式，拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。全繞1:1吊索法。轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。（6）開(kāi)門(mén)方向：人在轎廂外面對(duì)轎廂門(mén)向左方向開(kāi)啟為左開(kāi)門(mén)，門(mén)向右方向開(kāi)啟為右開(kāi)門(mén)，兩扇門(mén)分別向左右開(kāi)啟者為中開(kāi)門(mén)，也稱中分門(mén)。封閉式雙折中分門(mén)等。顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇，電話的要求等等。 圖11 電