【正文】 的 PLC。因此 ， C8C3 故障或者停車時(shí) A、B 系統(tǒng)同時(shí)停車或故障報(bào)警；當(dāng) C2C1故障時(shí)只發(fā)出 A系統(tǒng)故障警報(bào)；當(dāng) B系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉 A 系統(tǒng)只能停止 C2C A1A3； 當(dāng) B系統(tǒng)正在運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng) A 系統(tǒng)只啟動(dòng) C2CA1A3 行李轉(zhuǎn)盤 D 的停車則由安續(xù)在行李轉(zhuǎn)盤邊緣上的停車按鈕控制。當(dāng)發(fā)生輸送機(jī)過載時(shí)，它必須馬上進(jìn)行過載警報(bào)，并且對(duì)過載的輸送機(jī)的下一級(jí)輸送機(jī)實(shí)行暫停，待過載解除后自動(dòng)重新運(yùn)行。 系統(tǒng)故障處理： 設(shè)備的安全運(yùn)行及故障及時(shí)警報(bào)非常重要， 當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能判斷出是哪個(gè)分 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，然后發(fā)出 故障警報(bào)， 并 對(duì)相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行緊急的停車，并且不會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)造成影響 。為使各分系統(tǒng)可以獨(dú)立工作互不干擾，需要有各分系統(tǒng)的獨(dú)立啟停控制 ；為響應(yīng)某些突發(fā)事情的發(fā)生需要緊急停車，所以必須設(shè)置全系統(tǒng)的急停控制， 全系統(tǒng)以及各分系統(tǒng)控制流程如下： 全系統(tǒng)輸送設(shè)備的運(yùn)行流程為： 啟動(dòng)： D— C8— C7— C6— C5— C4— C3— C2— C1 C12— C11— C10— C9 時(shí)間間隔為：⊿ T 停止： C1— C2— C3— C4— C5— C6— C7— C8 C9 — C10— C11— C12 時(shí)間間隔為： K A 系統(tǒng)輸送設(shè)備的運(yùn)行流程為： 啟動(dòng)： D— C8— C7— C6— C5— C4— C3— C2— C1 時(shí)間間隔為：⊿ T 停止： C1— C2— C3— C4— C5— C6— C7— C8 時(shí)間間隔為： K B 系統(tǒng)輸送設(shè)備的運(yùn)行流程為： 啟動(dòng)： D— C8— C7— C6— C5— C4— C3 時(shí)間間隔為：⊿ T 第二章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方案 13 停止： C3— C4— C5— C6— C7— C8 時(shí)間間隔為： K C 系統(tǒng)輸送設(shè)備的運(yùn)行流程為： 啟動(dòng)： D— C12— C11— C10— C9 時(shí)間間隔為：⊿ T 停止： C9— C10— C11— C12 時(shí)間間隔為： K 啟動(dòng)時(shí)的延時(shí)時(shí)間 ⊿ T的時(shí)間確定一般為 300ms。 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 畫出程序框圖 畫出 I/O 分配圖 畫出程序梯形圖 畫出電機(jī)接線圖 茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)：機(jī)場(chǎng)行李輸送機(jī)構(gòu)的 PLC 12 調(diào)試程序 具有必要的連鎖保護(hù)設(shè)施 控制方案 系統(tǒng)的控制我們以 PLC 為核心。 設(shè)備的起動(dòng)按逆流程趙動(dòng)，這 樣可以避免同時(shí)起動(dòng)時(shí)電流過大，影響其他設(shè)備。在每一個(gè)工作柜臺(tái) (Bl~B19)上都設(shè)有起停按鈕。 A、 B、 C各分系統(tǒng)分別由各自的起停按鈕來(lái)控制。 B10~B19， C9~C12， D設(shè)備組成。當(dāng) B4~B9 工作柜臺(tái)辦理登機(jī)手續(xù)時(shí)．只需動(dòng)用 B系統(tǒng)。當(dāng) B1~B3 工作柜臺(tái)辦理登機(jī)手續(xù)時(shí)，只需動(dòng)用 A 系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為 A、 B、C 三個(gè)分系統(tǒng)。例如，市政建設(shè)中 的水處理，瀝青、混凝土的拌和；日常生活中的電梯、車庫(kù)的自動(dòng)化管理等、貨物存取等；商業(yè)中的自動(dòng)售貨機(jī)，啤酒罐裝及釀酒等；另外還在環(huán)保、娛樂業(yè)中也有應(yīng)用。還有三峽工程、秦川電站、天津開發(fā)區(qū)的康師傅方便面生產(chǎn)線等都用了 PLC 控制。在生產(chǎn)方面 ，為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動(dòng)化，我們引進(jìn)了許多在世界上都處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備，如上海寶鋼集團(tuán)上馬的第一期工程中，就采用了 250 臺(tái) PLC，二期工程中有采用了 180 臺(tái)。在近十年來(lái)，取得了非常好的成績(jī)。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大推動(dòng)了 PLC 在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣闊，已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。 PLC 的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。 PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶的一種高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺?“ 翻譯 ” 成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上 ，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)， PLC 已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價(jià)格比。 （ 5）耗電量 較多 PLC 控制系統(tǒng)則不存在這些缺點(diǎn)，并且功能完備，編程靈活。 (3)設(shè)計(jì)工作量大，電控設(shè)備造價(jià)高，僅時(shí)間繼電器就需 30只友右，而且定時(shí)不準(zhǔn)確，調(diào)整困難。 (2)改變邏輯困難，繼電器系統(tǒng)是內(nèi)許多硬件組成以執(zhí)行專用的邏輯功能的。這種 輸出工作方式稱為集中輸出方式。 3）輸出處理階段 CPU 將輸出映像寄存器的狀態(tài)經(jīng)輸出鎖存器和 PLC 的輸出接口傳送到外部去驅(qū)動(dòng)接觸器和指示燈等負(fù)載。 2）程序執(zhí)行階段 PLC 在程序執(zhí)行階段，若不出現(xiàn)中斷或跳轉(zhuǎn)指令，就根據(jù)梯 形圖程序從首地址開始按自上而下、從左往右的順序進(jìn)行逐條掃描執(zhí)行，掃描過程中分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中將有關(guān)編程元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)“ 0”或“ 1”讀出，并根據(jù)梯形圖規(guī)定的邏輯關(guān)系執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果寫入對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中保存。輸入采樣結(jié)束后進(jìn)入程序執(zhí)行階段后，期間即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)不再隨之變化，直至一個(gè)掃描循環(huán)結(jié)束，下一次輸入采樣時(shí)才會(huì)更新。 PLC 上電后周而復(fù)始地執(zhí)行上述工作過程，直至斷電停機(jī)。 PLC 有 STOP 和 RUN 兩種工作狀態(tài)，如果 PLC 處于 STOP 狀態(tài)，則不執(zhí)行用戶程序，將通過與編程器等設(shè)備交換信息，完成用戶程序的編輯、修改及調(diào)試任務(wù)；如果 PLC 處于 RUN 狀態(tài)，則將進(jìn)入掃描過程，執(zhí)行用戶程序。如果不是致命錯(cuò)誤則進(jìn)入 PLC的停止（ STOP）狀態(tài)；如果是現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，則 CPU 被強(qiáng)制停止，等待錯(cuò)誤排除后才轉(zhuǎn)入 STOP 狀態(tài)。 1）上電初始化 PLC 上電后，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括 硬件初始化， I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設(shè)定及清除內(nèi)部繼電器、復(fù)位定時(shí)器等。一般并聯(lián)單元畫在每行的左側(cè)、輸出線圈則畫在右側(cè)，其余串聯(lián)元件畫在中間。與 PLC 不同的是電氣元件中觸頭數(shù)量是有限的。 只要 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)器足夠多，這種位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作就可無(wú)限次進(jìn)行，而每進(jìn)行一次操作，就可產(chǎn)生一個(gè)梯形圖中的繼電器觸頭，由此可見，梯形圖中繼電 器觸頭原則上可以無(wú)限次反復(fù)使用。而電氣元件線圈、觸頭進(jìn)行動(dòng)合或動(dòng)斷切換時(shí)，必定有時(shí)間延時(shí)，且一般要經(jīng)過先斷開后閉合的操作過程。與電氣元件實(shí)際的通斷狀態(tài)不同。梯形圖中的線圈、觸頭在物理意義上只是輸入、輸出存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)位，與電氣元件的物理結(jié)構(gòu)不同。電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制梯形在形式上類似于接觸器電氣控制線路圖，但也與電氣控制線路圖存在許多差異。圖 7是 PLC 梯形圖常用的等效控制元件符號(hào)。用戶程序的修改只需通過編程器等設(shè)備改變存儲(chǔ)器中的某些語(yǔ)句，不會(huì)改變控制器內(nèi)部接線，實(shí)現(xiàn)了控制的靈活性。 內(nèi)部控制電路 內(nèi)部控制電路由按照被控電動(dòng)機(jī)實(shí)際控制要求編寫的用戶程序形成，其作用是按照用戶程序規(guī)定的邏輯關(guān)系，對(duì)輸入、輸出信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算、處理和判斷， 然后得到相應(yīng)的輸出控制信號(hào)，通過控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備：電動(dòng)機(jī) M、指示燈 HL1 等。通過該觸頭驅(qū)動(dòng)外部的 KM線圈和 HL1 指示燈等負(fù)載，而 KM 線圈再通過主電路中 KM 主觸頭去控制電動(dòng)機(jī) M的起動(dòng)與停止。 輸出電路 輸出電路的作用是將 PLC 的輸出控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動(dòng) KM線圈和 HL1 指示燈的信號(hào)。 輸入電路 輸入電路的作用是將輸入控制信號(hào)送入 PLC，輸入設(shè)備為按鈕 SB SB2 及 FR 常閉觸頭。 2. PLC 控制系統(tǒng) 用 PLC 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電氣控制系統(tǒng)，其主電路基本保持不變，而用 PLC 替代電氣控制線路。而輸出觸頭 、 則是 PLC 內(nèi)部繼電器的物理常開觸頭，一旦閉合，外部相應(yīng)的 KM 線圈、指示燈 HL1就會(huì)接通。 3）內(nèi)部等效電路 PLC 的內(nèi)部等效電路，以其中的起動(dòng)按鈕 SB1 為例，其接入接口 與輸入映像區(qū)的一個(gè)觸發(fā)器 相連接，當(dāng) SB1 接通時(shí)，觸發(fā)器 就被觸發(fā)為“ 1”狀態(tài)，而這個(gè)“ 1”狀態(tài)可被用戶程序直接引用為 觸頭的狀態(tài)，此時(shí) 觸頭與 SB1的通斷狀態(tài)相同，則 SB1 接通， 觸頭狀態(tài)為“ 1”，反之 SB1 斷開， 觸頭狀態(tài)為“ 0”，由于 觸發(fā)器功能與繼電器線圈相同且不用硬連接線，所以 觸發(fā)器等效為 PLC內(nèi)部的一個(gè) 軟繼電器線圈，直接引用 線圈狀態(tài)的 觸頭就等效為一個(gè)受 線圈控制的常開觸頭（或稱為動(dòng)合觸頭）。 I/O 映像區(qū)的建立使 PLC 工作時(shí)只和內(nèi)存有關(guān)地址單元內(nèi)所存的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生關(guān)系，而系統(tǒng)輸出也只是給內(nèi)存某一地址單元設(shè)定一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)。 I/O 映像區(qū)的大小由 PLC 的系統(tǒng)程序確定，對(duì)于系統(tǒng)的每一個(gè)輸入點(diǎn)總有一個(gè)輸入映像區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng)，對(duì)于系統(tǒng)的每一個(gè)輸出點(diǎn)也都有輸出映像區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng)，且系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的編址號(hào)與 I/O 映像區(qū)的映像寄存器地址號(hào)也對(duì)應(yīng)。按制邏輯通過執(zhí)行按照電動(dòng)機(jī)全壓控制要求編寫并存入程 序存儲(chǔ)器內(nèi)的用戶程序?qū)崿F(xiàn)。 采用 SIEMENS 的一款 S7系列 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制的外部接線圖。 二、 PLC 工作原理 1. PLC 內(nèi)外部電路 1）外部電路接線 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制的接觸器電氣控制線路，控制邏輯由交流接觸器 KM 線圈、指示燈 HL HL熱繼電器常閉觸頭 FR、停止按鈕 SB起動(dòng)按鈕 SB1 及接觸器常開輔助觸頭 KM 通過導(dǎo)線連接實(shí)現(xiàn)。 5. 電源 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。圖形編程器既可用語(yǔ)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。 編程器有簡(jiǎn)易編程器和圖形編程器兩種。 PLC還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口，可通過電纜實(shí)現(xiàn)串行通信、EPROM 寫入等功能。 微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器 、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路集成在芯片上， CPU 通過數(shù)據(jù)總線將輸出信號(hào)送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中，功率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求，將微電腦的輸出信號(hào)放大。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等?，F(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為 5V的 TTL 送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給 CPU。 濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動(dòng)，光電耦合電路可防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入 PLC。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路組成，這些電路集成在一個(gè)芯片上。 以圖 2 所示的直流輸 入接口電路為例， R1是限流與分壓電阻， R2與 C構(gòu)成濾波電路，濾波后的輸入信號(hào)經(jīng)光耦合器 T與內(nèi)部電路耦合。輸出接口電路將 CPU 送出的弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。晶體管和晶閘管輸出為無(wú)觸點(diǎn)輸出型電路，晶體管輸出型第一章 緒論 3 用于高頻小功率負(fù)載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負(fù)載；繼電器輸出為有觸點(diǎn)輸出型電路，用于低頻負(fù)載。 3. 接口 輸入輸出接口是 PLC 與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。 3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 PLC 運(yùn)行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)（如輸入 /輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等）和組態(tài)數(shù)據(jù)（如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲(chǔ)區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計(jì)數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等），這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長(zhǎng) 期保存，所以采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM。 2）用戶程序存儲(chǔ)器 用戶程序存儲(chǔ)器用于存放用戶載入的 PLC 應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機(jī)讀寫操作的隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器 RAM 內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。 ROM 是只讀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容， ROM 具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲(chǔ)的內(nèi)容。 系統(tǒng)管理程序主要控制 PLC 的運(yùn)行，使 PLC 按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)?PLC 的用戶指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言指令，傳輸?shù)?CPU 內(nèi)執(zhí)行；功