【正文】 使可靠性得到提高。 （ 2）與通用的計算機 控制系統(tǒng)比較， PLC 可靠性提高的主要原因 : 1)PLC 是為工業(yè)生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制系統(tǒng)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。因此， PLC 的可靠性較通用計算機控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高 . 2)在 PLC的硬件設計方面，采用了一系列提高可靠性的措施。采用先進的工藝制造流水線生產 。 3)在 PLC 的軟件設計方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。一份用戶選用 PLC原因的調查報告指出，在各種選用 PLC 的原因中，第一位的原因是由于 PLC可靠性高的用戶達 93%?？梢姡煽啃愿呤?PLC的主要特點。 PLC 的易操作性表現在下列三個方面 : (1)操作方便對 PLC 的操作包括程序輸人的操作和程序更改的操作。編程器至少提供了輸人信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸人直接可以顯示。更改的信息可在液晶屏或 CRT 屏幕上顯示。 (2)編程方便 PLC 有多種程序設計語言可供使用。采用布爾助記符編程語言時，由于符號是功能的簡單縮寫，十分有利于編程人員的編程。 (3)維修方便， PLC 所具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低了。為便于維修工作的開展，有些 PLC 的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設備，提供了故障樹等維修用 的資料。 PLC 的面板和結構的設計也考慮了維修的方便性，例如，對需維修的部件設置在便于維修的位置，信號燈設置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的類型等，這些設計使維修工作能方便地進行，從而大大節(jié)省維修時間。 三、靈活性。 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語句描述編程語言 ，只要掌握其中一種語言就可以進行編程。由于采用軟連接的方法，在生產工藝流程更改或者生產設備更換時，可以不必改變 PLC 的硬設備，通過程序的編制與更改就能適應生產的需要。正是由于編程的柔性特點，使 PLC 能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當今工業(yè)控制領域的重要控制設備。 (2)擴展的靈活性。它可根據應用的規(guī)模不斷擴展，即可進行容量的擴展，功能的擴展，應用和控制范圍的擴展。這種擴展的靈活性大大地方便了用戶。操作的靈活性是指設計的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分 靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。 四、機電一體。因此，它已成為當今數控技術、工業(yè)機器人、過程流 程控制等領域的主要控制設備。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可以實現各種簡單或十分復雜的控制要求。為了實現工業(yè)領域對模擬量控制的廣泛要求，目前大部分 PLC 產品都具備處理這類模擬量的功能。另外某些 PLC 產品還提供了典型控制策略模塊，如 PID 模塊，從而可實現對系統(tǒng)的PID等反饋或其他模擬量的控制運算。其定時時間間隔可以由用戶加以設定。 (4)數據處理新型 PLC 都具有數據處理的能力，它不僅能進行算術運算，數據傳送，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據顯示打印等功能，有些 PLC 還 可以進行浮點運算、函數運算。在信號連鎖系統(tǒng)中，采用高可靠性的 PLC 是安全生產的要求。 (6)通信把 PLC 作為下位機，與上位機或同級的可編程序控制器進行通信，成數據的處理和信息的交換，實現對整個生產過程的信息控制和管理，因此 PLC 是實現工廠自動化的理想工業(yè)控制器。兩者既有相似性又有不同之處。 2)繼電接觸控制系統(tǒng)體積大； PLC 控制系統(tǒng)結構緊湊，體積小。 4)繼電接觸控制功能改變，須拆線、接線乃至更換元器件，比較麻煩； PLC 控制功能改變，一般僅需修改程序即可，極其方便。 6)PLC 控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制的強。 8)PLC 可靠性比繼電接觸控制的高?？删幊绦蚩刂破魇且苑磸蛼呙璧姆绞焦ぷ?，是循環(huán)地、連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時刻它只能執(zhí)行一條指令，也就是說可編程序控制器是以 “ 串行 ” 方式工作的。繼電 接觸器控制的并行工作方式因觸點動作的延誤易產生競爭和時序失配等問題，這些在串行工作方式的可編程序控制器中不會發(fā)生。 有觸點，壽命有限，低速控制 變更控制 更改程序可適應各種控制對象 更改器件之間連接，更改困難 與微型計算機的比較 PLC 也是隨著微型計算機的發(fā)展而發(fā)展， PLC 實質上就是一臺專為工業(yè)生產 控制設計的專用計算機。 2) PLC 編程簡便，因為 PLC 是采用易于用戶理解、接收和使用的梯形圖編程語言，指令又不太多，而計算機使用匯編語言或其他高級語言編程，比 PLC編程復雜。 4)PLC 技術較容易掌握，使用維護方便，對使用者的技術水平要求比使用 計算機時低。 6)此外 PLC 體積較小，調試周期短。由 PLC 的硬件決定了它的可靠性和控制功能比繼電器控制系統(tǒng)高的多，它是專門為工業(yè)控制場合設計的，所以他的穩(wěn)定性也比一般通用計算機要好的多，而且它操作簡單靈活，易于實現系統(tǒng)升級和功能擴展所以在本設計中采用 PLC來進行邏輯控制。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。 FU1 為熔斷器，起過電流保護作用。因此，在設計 PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則： 1)最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計 PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。 2)保證 PLC 控制系統(tǒng)安全 可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。例如：應該保證 PLC 程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益 ，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。 4)適應發(fā)展的需要 由于技術的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 可編程控制器機型的選擇 為了完成設定的控制任務 ,主要根據電梯控制方式與輸入 /輸出點數和占用內存的多少來確定 PLC 的機型。所需輸入 /輸出點數與內存容量估算如下 : 1．輸入 /輸出點的估算： 采用 PLC構成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。一層有上升呼叫按鈕 K1 和指示燈 H1，二層有上升呼叫按鈕 K2和指示燈 H2 以及下降呼叫按鈕 K4 和指示燈 H4，三層有上升呼叫按鈕 K3 和指示燈 H3 以及下降呼叫按鈕 K5 和指示燈 H5，四層有下降呼叫按鈕 K6 和指示燈 H6。電梯內有一至四層呼叫按鈕 K10～ K7和指示燈 H10～ H7；電梯開門和關門按鈕 SB5 和 SB6，電梯開門和關門分別通過電磁鐵 KM3 和 KM4控制，關門到位由行程開關 ST1檢測，開門到位由行程開關 ST2檢測。 輸入點共有 14 個，輸出點共有 16 個 ,總共 30個。因此 ,在用戶程序編寫前只能根據輸入 /輸出點數、控制系統(tǒng)的復雜程度進行估算。利用估算PLC內存總容量的計算公式 : 所需總內存字數 =開關量 I/O 總點數 179。(150 ～ 250)再按 30%左右預留余量。 綜合 I/O點數以及內存容量， S7— 200 的 CPU226 輸入，輸出點數為 24／ 16，足以滿足要求。 表 51 I/O 分配表 序號 名 稱 輸入點 序號 名 稱 輸出點 0 一層平層 0 電梯上行記憶 1 二層平層 1 電梯下行記憶 2 三層平層 2 電機正轉 3 四層平層 3 電機反轉 4 內呼一樓 4 內呼一樓指示 5 內呼二樓 5 內呼二樓指示 6 內呼三樓 6 內呼三樓指示 7 內呼四樓 7 內呼四樓指示 8 一層外呼上行 8 一層外呼上行指示 9 二層外呼上行 9 二層外呼上行指示 10 三樓外呼上行 10 三樓外呼上行指示 11 二樓外呼下行 11 二樓外呼下行指示 12 三樓外呼下行 12 三樓外呼下行指示 13 四樓外呼下行 13 四樓外呼下行指示 14 手動開門 14 門電機正轉 15 手動關門 15 門電機反轉 16 開門限位 17 關門限位 18 電梯上升極限位 19 電梯下降極限位 南昌航空大學科技學院學士學位論文 26 PLC外部接線圖 本設計的 PLC外部接線圖如圖 52所示 .CPU226CN 的傳感器電源 24V(DC)可以輸出 600mA 電流，通過核算在本設計中 PLC 容量完全滿足要求， CPU226CN 的輸出繼電器觸點容量為 2A，電壓范圍為 5~30V（ DC）或 5~250V（ AC）。指令是指示 PLC 動作的文字代碼或圖形符號。但從本質上來講，指令的實質都是二進制機器碼。 PLC提供了功能較為完整的編程語言，以適應 PLC 在 工業(yè)環(huán)境中的應用。 PLC 的編程語言一般有五種：順序功能圖 (Sequential Function Chart)、梯形圖 (Ladder Diagram)、功能塊圖 (Function Block Diagram)、指令表 (Instruction List)和結構文本 (Structured Text)。梯形圖 (LD)是目前使用最廣泛的 PLC 圖形編程語言，梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似，比較易于掌握、程序表達清楚。該軟件能夠完成制作程序、對可編程控制器 CPU 的寫入 /讀出、監(jiān)控程序運行、調試程序、 PLC 錯誤診斷等一系列功能。現將常用的幾種應用程序的設計方法簡要介紹如下。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎上，根據被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經驗進行選擇、組合。經驗設計法的具體步驟如下： （ 1） 確定輸入 /輸出電器； （ 2） 確定輸入和輸出點的個數、選擇 PLC 機型、進行 I/O 分配； 南昌航空大學科技學院學士學位論文 28 （ 3） 做出系統(tǒng)動作工程流程圖； （ 4） 選擇 PLC 指令并編寫程序； （ 5） 編寫其它控制控制要求的程序； （ 6） 將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯系起來，即得到一個滿足控制 要求的程序。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用 “0” 和 “1” 兩種取值的邏輯代數設計電氣控制線路是完全可以的。在得出邏輯表達式后，根據邏輯表達式畫出梯形圖。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程序結構清晰、可讀性。功能圖能夠清楚地表現出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉換順序及其轉換條件。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。 系統(tǒng)結構框圖 電梯開關門流程圖 南昌航空大學科技學院學士學位論文 29 電梯開關 門流程圖 南昌航空大學科技學院學士學位論文 30 電梯上升下降流程圖 電梯上升下降流程圖 南昌航空大學科技學院學士學位論文 31 梯形圖 外召喚信號登記及消除 內指令信號登記及消除 點動內呼按鈕，信號登記顯示。 南昌航空大學科技學院學士學位論文 32 本系統(tǒng)設一樓為基站，兩分鐘內無任何操作，電梯自動返回一樓。開關門執(zhí)行一次之后，信號取消。 南昌航空大學科技學院學士學位論文 36 各樓層停車信號 自動開關門 如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時 2s 開門， 5s 后自動關門?？蓪崿F即時開關門。n bsp。nbs p。 nbsp。 網 nbsp。并且，使我將原來所學的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用已有知識及獲取相關資料方面的能力又有了提高。 本次設計達到了預定的設計目的。具有一定的經濟效益和社會效益。無論 PLC 控制電梯系統(tǒng)怎么復雜，我都采用了一些新的技術和設備。比如我的設計在怎么能夠更大限度的滿足乘客乘坐時的舒適感方面處理得不是很理想，這讓我感到很遺憾。不足和遺憾不會給我打擊只會更好 的鞭策我前行，今后我更會關注新技術新設備新工藝的出現，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為社會做出應有的貢獻，為祖國的四化服務。 [07] 姚玉剛 .電梯智能控制系統(tǒng)研究 [D].長春理工大學碩士學位論文 ,2020. 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