【正文】 sic，C語(yǔ)言等）?，F(xiàn)在世界上各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家都研制了自己的PLC編程支持工具軟件和監(jiān)控組態(tài)軟件。2．4 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)PLC當(dāng)初是針對(duì)工業(yè)順序控制發(fā)展而研制的。特別是PLC的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得PLC如虎添翼，由單機(jī)控制向多機(jī)控制，由集中控制向多層次分布式控制系統(tǒng)發(fā)展。今后PLC控制系統(tǒng)將朝什么方向發(fā)展呢？在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的今天，產(chǎn)品的發(fā)展取決于市場(chǎng)的需求。不同的企業(yè)對(duì)自動(dòng)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。所以今后PLC控制系統(tǒng)將朝著兩個(gè)方向發(fā)展：一是向小型化，微型化系統(tǒng)方向發(fā)展。二是向大型化，網(wǎng)絡(luò)化，多功能的方向發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)機(jī)床行業(yè)應(yīng)用超小型PLC幾乎占據(jù)了市場(chǎng)的1/4，國(guó)外許多PLC廠家正在積極地研制開發(fā)出各種超小型微型的PLC。S7200的最小配置是8個(gè)數(shù)字量輸入和6個(gè)數(shù)字量輸出，還可以根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)展2～7個(gè)模塊，最多可達(dá)到128個(gè)輸入和120輸出，此外S7200還可以進(jìn)行模擬量控制，是一種性能價(jià)格比較好的微型PLC（2）大型化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能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。為了適應(yīng)這種發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化，世界上各PLC生產(chǎn)廠家不斷地研制開發(fā)功能更強(qiáng)的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行級(jí)可以由多個(gè)PLC或遠(yuǎn)程I/O工作站所組成，中間一級(jí)由PLC或計(jì)算機(jī)構(gòu)成。它們之間采用工業(yè)以太網(wǎng)，MAP網(wǎng)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線相連構(gòu)成一個(gè)多級(jí)分布式PLC。（3） PLC控制系統(tǒng)將與智能控制系統(tǒng)更進(jìn)一步地相互滲透和結(jié)合目前，PLC與計(jì)算機(jī)已成為地結(jié)合并廣泛應(yīng)用，PLC不再是單獨(dú)的一個(gè)控制裝置，它成為控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分和環(huán)節(jié)。許多PLC開發(fā)商已經(jīng)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(jì)算機(jī)的兼容，使之可以充分地利用計(jì)算機(jī)現(xiàn)有的軟件資源。今后PLC將采用速度更快，功能更強(qiáng)的CPU，容量更大的存儲(chǔ)器。PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，集散控制系統(tǒng)，嵌入式計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)還將進(jìn)一步滲透與結(jié)合，這必將更進(jìn)一步拓寬PLC的應(yīng)用領(lǐng)域和空間。例如各個(gè)公司的PLC都有通信聯(lián)網(wǎng)的能力，但各個(gè)公司的PLC之間還無法通信聯(lián)網(wǎng)，因此制定PLC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已是今后的發(fā)展趨勢(shì)。3 PLC控制電梯的設(shè)計(jì)隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。根據(jù)大量的研究和實(shí)驗(yàn)表明，人可接受的最大加速度為am≤，加速度變化率ρm≤3m/s3，電梯的理想運(yùn)行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實(shí)現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動(dòng)及制動(dòng)段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的加速度變化率均大于梯形曲線，即+ρm跳變到ρm或由ρm跳變到+ρm的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實(shí)現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標(biāo)，故被廣泛采用，采用梯形加速度曲線電梯的理想運(yùn)行曲線如圖31所示。其具有調(diào)試方便快捷，而且能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)單多層功能，并具有自動(dòng)優(yōu)化減速曲線的功能，由其組成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時(shí)間少，平層距離短，不論是雙繞組電動(dòng)機(jī)，還是單繞組電動(dòng)機(jī)均可適用，其最高設(shè)計(jì)速度可達(dá)4m/s，其獨(dú)特的電腦監(jiān)控軟件，可選擇串行接口實(shí)現(xiàn)輸入/輸出信號(hào)的無觸點(diǎn)控制。即當(dāng)電梯停得太早時(shí)，變頻器增大低速度值或減少制動(dòng)斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動(dòng)斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm時(shí)，有平層開關(guān)自動(dòng)斷開低速信號(hào)，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實(shí)現(xiàn)高精度的平層，從而達(dá)到平層的準(zhǔn)確可靠。同時(shí)，為保證電梯的運(yùn)行效率，a、p的值不宜過小。電梯運(yùn)行的理想曲線應(yīng)是拋物線直線綜合速度曲線，即電梯的加、減過程由拋物線和直線構(gòu)成。②速度曲線產(chǎn)生方法：采用的FX264MRPLC，并考慮輸入輸出點(diǎn)要求增加了FX8EYT、FX16EYR、FX8EYR三個(gè)擴(kuò)展模塊和FX240AW雙絞線通信適配器，F(xiàn)X240AW用于系統(tǒng)串行通信。③加速給定曲線的產(chǎn)生：8位D/A輸出0～5V/0～10V，對(duì)應(yīng)數(shù)字值為16進(jìn)制數(shù)00～FF，共255級(jí)。按保守值計(jì)算，電梯加速過程中每次查表的時(shí)間間隔不宜超過10ms。在PLC運(yùn)行過程中，其CPU與各設(shè)備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行、信號(hào)采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行的，每個(gè)循環(huán)都要對(duì)所有功能進(jìn)行查詢、判斷和操作。通常一個(gè)掃描周期，基本要完成六個(gè)步驟的工作，包括運(yùn)行監(jiān)視、與編程器交換信息、與數(shù)字處理器交換信息、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶程序和輸入輸出接口服務(wù)等。這種機(jī)制有其方便的一面，但實(shí)時(shí)性差。一般只能從用戶程序執(zhí)行時(shí)間最短采取方法。同時(shí)，制動(dòng)段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應(yīng)時(shí)間也不宜超過10ms。起動(dòng)加速運(yùn)行由定周期中斷服務(wù)程序完成。④減速制動(dòng)曲線的產(chǎn)生：為保證制動(dòng)過程的完成，需在主程序中進(jìn)行制動(dòng)條件判斷和減速點(diǎn)確定。加速過程由固定周期中斷完成，加速到對(duì)應(yīng)模式的最大值之后，加速程序運(yùn)行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中斷返回。在該中斷服務(wù)程序中修改計(jì)數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號(hào)給出，以保證減速過程的可靠性。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。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。在編程過程中，所用到的I/O地址分配表如下，編程過程可分為電梯內(nèi)部和電梯外部?jī)刹糠诌M(jìn)行表31 I/O地址分配表說明對(duì)應(yīng)的PLC地址說明對(duì)應(yīng)的PLC地址外部1層上呼叫按鈕R101內(nèi)部2層呼叫燈RF外部2層上呼叫按鈕R102內(nèi)部3層呼叫燈R10外部2層下呼叫按鈕R103內(nèi)部4層呼叫燈R11外部3層上呼叫按鈕R104內(nèi)部5層呼叫燈R12外部3層下呼叫按鈕R105外部1層上呼叫燈Y1外部4層上呼叫按鈕R106外部2層上呼叫燈Y2外部4層下呼叫按鈕R107外部2層下呼叫燈Y3外部5層下呼叫按鈕R108外部3層上呼叫燈Y41層行程開關(guān)R109外部3層下呼叫燈Y52層行程開關(guān)R10A外部4層上呼叫燈Y63層行程開關(guān)R10B外部4層下呼叫燈Y74層行程開關(guān)R10C外部5層下呼叫燈Y85層行程開關(guān)R10D1層位燈Y9內(nèi)部1層呼叫按鈕R10E2層位燈YA內(nèi)部2層呼叫按鈕R10F3層位燈YB內(nèi)部3層呼叫按鈕R1104層位燈YC內(nèi)部4層呼叫按鈕R1115層位燈YD內(nèi)部5層呼叫按鈕R112電梯上升YE開門按鈕R113電梯下降YF關(guān)門按鈕R114上升指示燈Y10開門行程開關(guān)R115下降指示燈Y11關(guān)門行程開關(guān)R116電梯開門Y12內(nèi)部1層上呼叫燈RE電梯關(guān)門Y13 電梯內(nèi)部PLC編程⑴ 5層樓的內(nèi)呼叫燈PLC程序 電梯內(nèi)部的5個(gè)呼叫按鈕，指定的是電梯的運(yùn)行目標(biāo)。另外，當(dāng)電梯達(dá)到指定樓層時(shí)，呼叫燈因該滅掉，即保持繼電器短開。由此可得5層樓內(nèi)呼叫等的PLC梯形圖程序如圖33所示。顯示器同樣有保持特性。圖３２?。睂觾?nèi)呼叫程序圖33 5層內(nèi)呼叫程序圖34電梯內(nèi)樓層顯示程序⑶ 電梯內(nèi)的電梯升降顯示器升降顯示器的狀態(tài)工有3種：顯示上升，顯示下降，或都不顯示。都與電梯的呼叫有密切關(guān)系。下降也是如此。現(xiàn)以電梯從四層到第五層的上升為例。若電梯第4層上行至第5層，此時(shí)Y10燈亮，Y11滅，下降觸點(diǎn)YF斷開，上升觸點(diǎn)YE閉合。4層升5層的升降顯示器PLC程序如圖35所示。圖36 3層升5層升降顯示程序由上面的分析可以看出，整個(gè)電梯上升顯示程序即是對(duì)各層的上升程序取程序塊并聯(lián)邏輯操作，電梯下降的指示燈的程序編寫方法與上升指示燈的編寫方法也是一樣的。下面以向下呼叫停止R201為例說明。電梯到達(dá)呼叫樓層后停止的PLC程序如圖37。另外，如果電梯一直停在某一層，不顯示上升與下降，該層的上呼叫接通時(shí)R201也接通。以電梯的開門Y12程序?yàn)槔f明。無論電梯的上升停止或下降停止，只要R200或R201有一個(gè)輸出，電梯經(jīng)過延時(shí)后都會(huì)自動(dòng)開門。當(dāng)開門Y12輸出時(shí)，關(guān)門Y斷開。電梯開門PLC梯形圖程序如圖38。一個(gè)呼叫燈的接通對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的外部呼叫接通，其關(guān)閉條件為相應(yīng)行程開關(guān)閉合。另外，外部呼叫同樣有保持特性，故也應(yīng)使用保持繼電器作為輸出。圖392層外部呼叫程序圖1層電梯呼叫程序如下。電梯上升時(shí)設(shè)電梯從1層到5層上升。可見Y9與前11個(gè)”O(jiān)R”邏輯是”AND”的關(guān)系。電梯由2層上升到5層，3層上升到5層，4層上升到5層的編程思路與1層上升到5層類似，不同之處為上升條件同某層位燈邏輯”AND”運(yùn)算之后還應(yīng)排除電梯下降指示的情況，這里將電梯下降指示Y11的常閉觸點(diǎn)與之串聯(lián)。圖311 電梯從1層到5層上升程序結(jié)論隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。采用MIC340電梯專用變頻器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電梯控制的智能化，但由于候梯和電梯轎內(nèi)的人到達(dá)各層的人數(shù)是智能電梯無法確定的，即使采用AITP人工智能系統(tǒng)，傳輸?shù)慕煌土餍畔⒁彩悄：?，為解決電梯這一垂直交通控制系統(tǒng)的兩大不可知因素，需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦腥ゲ粩嗟难芯亢吞剿鳌＂?劉載文、李毫升、鐘亞林編：《電梯控制技術(shù)》，北京電子工業(yè)出版社1996年版。⑸ 郭宗仁、吳亦鋒、郭永等：《可編程序控制器及其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，人民郵電出版社1999年版。⑺張萬(wàn)忠：《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社2001年12月版 。⑼劉鍇、周海：《深入淺出西門子S7300PLC[M]》，航空航天大學(xué)出版社2004年版。致謝本人在論文寫作期間，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等查閱了相關(guān)的技術(shù)資料，翻閱了當(dāng)初尹忠敏老師講的內(nèi)容的筆記，以及像劉成偉、李燕等老師的咨詢與指導(dǎo)。他們的嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。我恨我無法用準(zhǔn)確生動(dòng)的語(yǔ)言來淋漓盡致地描述自己的真實(shí)感受，只好將它深深地埋在心底，化作一道虔誠(chéng)的祝福：愿導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。在此，對(duì)你們的幫助再次說聲謝謝，我會(huì)在實(shí)際的工作中來詮釋你們的幫助與教誨。古人云：”羊跪乳，鴉反哺。　　時(shí)光如水，日月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束。有太多的事瀝瀝在目，宛如昨日，記憶猶新。即將離開了，有太多的不舍與難分，有點(diǎn)傷心了，以后的生活中可能會(huì)很難再次相聚全班的同學(xué)。”憑欄遠(yuǎn)眺：別了，我的第二故鄉(xiāng)；別了，我心中永遠(yuǎn)的愛。第47頁(yè)