PLC的電梯控制系統(tǒng)(畢業(yè)論文設(shè)計(jì)).doc

黑龍江職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 黑龍江職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目： PLC電梯控制系統(tǒng) 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)電一體化 班級(jí)： 機(jī)電13-01班 學(xué)生姓名： 蘆 晶 指導(dǎo)教師： 胡春玲 2016年5月31日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 蘆晶 學(xué)號(hào)：1302050141院 別：電氣工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)任務(wù)起止時(shí)間： 2015.7.1 至 2016.5.31畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：PLC電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：在可編程控制器（PLC）的編程環(huán)境下通過(guò)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析運(yùn)用交直流變速系統(tǒng)的相關(guān)理論，寫(xiě)出電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程的控制程序并畫(huà)出控制電路圖，運(yùn)用西門(mén)子仿真軟件對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證控制程序滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并以論文的形式將整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容書(shū)面化。參考資料：1殷洪義 吳建華 PLC原理與實(shí)踐 清華大學(xué)出版社 20082柴瑞娟 陳海霞 西門(mén)子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社20073胡學(xué)林 可編程控制器原理及應(yīng)用 電子工業(yè)出版社20084朱近康編著 擴(kuò)展頻譜通信及其應(yīng)用 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社20045武藝峰編著系列 單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)北京航空航天大學(xué)出版社 2005 6 王整風(fēng) 謝云敏 可編程控制器原理與實(shí)踐教程 上海交通大學(xué)出版社 2007 7 郁漢琪 電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 南京 東南大學(xué)出版社 2003 8 常曉玲 電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 9 嚴(yán)盈富 羅海平 屋海勤 監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門(mén) 北京人民郵電出版社 2006 10 張運(yùn)剛 宋小春 從入門(mén)到精通西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)戰(zhàn)北京人民郵電出版2007指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名：年 月 日主任意見(jiàn)：簽名：年 月 日黑龍江職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘 要隨著我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，電梯逐漸融入我們的日常生活與工作當(dāng)中。它不僅僅是高層建筑里的必備設(shè)施，在多層建筑里也是不可缺少的垂直運(yùn)輸工具。電梯的控制系統(tǒng)已由初期的繼電控制向微機(jī)控制發(fā)展。可編程控制器由于具有可靠性高，功能強(qiáng)大等特點(diǎn)已經(jīng)成為電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的核心。本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層、起動(dòng)、自動(dòng)控制。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高，易于理解與掌握。關(guān)鍵詞：電梯；控制系統(tǒng)；可編程控制器黑龍江職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文目 錄摘 要I目 錄II一、緒 論.1（一）選題依據(jù)及研究意義1（二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2二、可編程序控制器簡(jiǎn)介5（一）可編程序控制器的發(fā)展歷史5（二）PLC的特點(diǎn)7（三）PLC的工作原理91.可編程序控制器的工作原理102.掃描周期10（四）PLC的體系結(jié)構(gòu)111.CPU模塊122.I/O模塊123.編程器134.開(kāi)關(guān)量I/O模塊135.輸出模塊14（五）PLC的選型151.輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算152.存儲(chǔ)器容量的估算153.控制功能的選擇154.機(jī)型的選擇17（六）FX2N可編程序控制器簡(jiǎn)介19（七）PLC控制程序設(shè)計(jì)191.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則192.PLC提供的編程語(yǔ)言19三、電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)部分21黑龍江職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（一）電梯系統(tǒng)的硬件構(gòu)成21（二）電梯系統(tǒng)的軟件部分22（三）電梯控制系統(tǒng)的人25結(jié) 論27致 謝28參考文獻(xiàn)29黑龍江職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文一、緒論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 城市中涌現(xiàn)出越來(lái)越多的高層建筑, 而與之配套的電梯已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ?。同時(shí), 由于城市老齡化問(wèn)題日益突出, 多層建筑同樣也有使用電梯的要求。而目前, 國(guó)內(nèi)中小電梯廠(chǎng)商大多采用繼電器控制或微機(jī)控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制前者控制線(xiàn)路復(fù)雜、體積大、故障率高、維護(hù)困難后者可靠性不高, 容易發(fā)生故障, 從而使電梯難以達(dá)到用戶(hù)希望的安全、穩(wěn)定、可靠的基本要求。自問(wèn)世以來(lái), 以其高可靠的特點(diǎn)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。近年來(lái), 隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步, 的性能價(jià)格比逐年提高, 使用控制電梯, 是一種投資小、見(jiàn)效快、可靠性高的好方法。（一）選題依據(jù)及研究意義（1）題目背景：隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，樓群建筑不斷增多，電梯在當(dāng)今社會(huì)的生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為樓群建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。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(mǎn)足控制要求的，因此，大部分電梯控制系統(tǒng)都采用隨機(jī)邏輯方式控制。傳統(tǒng)的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制線(xiàn)路。這種控制線(xiàn)路，存在易出故障、維護(hù)不便、運(yùn)行壽命較短、占用空間大等缺點(diǎn)。從技術(shù)上發(fā)展來(lái)看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。如何解決電梯的可靠性、維護(hù)方便等問(wèn)題已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和大眾的迫切心聲。（2）題目研究的意義：目前，由可編程序控制器和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制的發(fā)展方向，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 可編程控制（Programmable Controller）系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸?shù)?30 頁(yè)入輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。通過(guò)可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且最主要的是可編程控制器的“可編程”功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可，而不需要像繼電器控制系統(tǒng)那樣改變硬件和接線(xiàn)。（二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)R新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。作為建筑的中樞神經(jīng)，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，像其他的交通工具一樣，已經(jīng)成為我們R常生活的一個(gè)不可缺少的組成部分。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。這從客觀(guān)上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越大?？傏厔?shì)是上升的，目自口進(jìn)入了“第三次浪潮”，2004年總產(chǎn)量超過(guò)了8力臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。從1949年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了6l萬(wàn)多臺(tái)電梯。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加70萬(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到130萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬(wàn)臺(tái)。到2005年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到135萬(wàn)臺(tái)，與1980年相比，25年增長(zhǎng)了59倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng)178。2005年安裝驗(yàn)收電梯124465臺(tái)，截至05年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá)651794臺(tái)。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)!我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、同本三菱、只立、東芝、富士達(dá)等13家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到了74”先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。 國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTCl78以來(lái)，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏(yíng)得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶(hù)，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在電梯控制上采用微型計(jì)算機(jī)，取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式越來(lái)越受到人們的重視。使用微型計(jì)算機(jī)控制，它成本低，體積小，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試工作，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小，節(jié)省能源、可靠性提高。可編程使靈活性增大。更突出的優(yōu)點(diǎn)是微型計(jì)算機(jī)具有算術(shù)運(yùn)算功能和靈活的邏輯運(yùn)算功能，因此可以實(shí)現(xiàn)更完善的自動(dòng)控制，例如對(duì)于電梯平層可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，便平層情況達(dá)到最佳狀態(tài)”目前，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技術(shù)已趨成熟，一些企業(yè)都有成功的產(chǎn)品。微機(jī)控制電梯是電梯技術(shù)的方向，些生產(chǎn)企業(yè)與科研單位相結(jié)合，相繼推出了微機(jī)控制的電梯新機(jī)型使控制功能得到增強(qiáng)，電梯的性能得到改善，明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外，也有其他廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了變頻調(diào)速電梯新產(chǎn)品。另外，用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機(jī)型對(duì)單梯進(jìn)行控制還是有前途的。有些生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門(mén)、地震控制、自檢測(cè)以及語(yǔ)言合成等電梯新功能；對(duì)機(jī)械系統(tǒng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)和新工藝”?？傊?，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距,但國(guó)內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進(jìn)水平。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷(xiāo)售量己達(dá)l萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的150，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)“。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用相當(dāng)普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的51”。其中，奧的斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前，國(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成部分隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。國(guó)外對(duì)綠色電梯的研究做得比較出色的可能要數(shù)Peters了，他專(zhuān)門(mén)就綠色電梯進(jìn)行研究。當(dāng)然，他的研究是從電梯對(duì)環(huán)境影響的角度進(jìn)行的。P不可再生資源的消耗、產(chǎn)生廢棄物和為生產(chǎn)滿(mǎn)足曳引電梯的電力而產(chǎn)生的二氧化碳。同時(shí)他還認(rèn)為，目前電力是不可持續(xù)的并對(duì)環(huán)境有損害，作為在地球上有責(zé)任的人，我們應(yīng)當(dāng)減少能源消耗，尋找可持續(xù)發(fā)展的能源。二、可編程序控制器簡(jiǎn)介可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、靈活通用與維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶(hù)的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一”（一）可編程序控制器的發(fā)展歷史在可編程序控制器問(wèn)世以來(lái)，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度不高，尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)并改變硬件結(jié)構(gòu)造成了時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。1968年，在底特律的美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM公司)為了在每次汽車(chē)改型或改變工藝流程時(shí)能不改動(dòng)原有繼電器柜內(nèi)的接線(xiàn)以便降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提出了研制新型邏輯順序控制裝置，并提出了該裝置的研制指標(biāo)要求，即十項(xiàng)招標(biāo)技術(shù)指標(biāo)。其主要內(nèi)容如下(1)在使用者的工廠(chǎng)里，能以最短中斷服務(wù)時(shí)間，迅速方便地對(duì)其控制的硬件和設(shè)備進(jìn)行編程及重新進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)。(2)所有系統(tǒng)單元必須能在工廠(chǎng)內(nèi)無(wú)特殊支持的設(shè)備、硬件及環(huán)境條件下運(yùn)行。(3)系統(tǒng)的維修必須簡(jiǎn)單易行。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)有狀態(tài)指示器及插入式模塊，以便在最短的停車(chē)時(shí)間內(nèi)使維修和故障診斷變得簡(jiǎn)單易行。(4)裝置的體積應(yīng)小于原有繼電器控制柜的體積，它的能耗也應(yīng)較少。(5)必須能與中央數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)進(jìn)行通信，以便監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀念和運(yùn)行情況。(6)輸入開(kāi)關(guān)量可以是已有的標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的按鈕和限位開(kāi)關(guān)的交流15V電壓信號(hào)。(7)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須能驅(qū)動(dòng)以交流運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和電磁閥線(xiàn)圈，每個(gè)輸出量將設(shè)計(jì)為可開(kāi)停和連續(xù)操縱具有115V、2A以下容量的電磁閥等負(fù)載設(shè)備。(8)具有靈活的擴(kuò)展能力。在擴(kuò)展時(shí)，必須能以系統(tǒng)最小的變動(dòng)及最短的更換和停機(jī)時(shí)間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴(kuò)展到系統(tǒng)的最大配置。(9)在購(gòu)買(mǎi)和安裝費(fèi)用上，應(yīng)有與原有繼電輯控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力，即有高的性能價(jià)格比。(10)用戶(hù)存儲(chǔ)器容量至少在4KB以上。(根據(jù)當(dāng)時(shí)的汽車(chē)裝配過(guò)程的要求提出)從上述十項(xiàng)指標(biāo)可以看出，它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器的最基本的功能。將它們歸納一下其核心為四點(diǎn)(1)用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤(pán)。(2)用程序代替硬件接線(xiàn)。(3)輸入輸出電平可與外部裝置直接連接。(4)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。美國(guó)的數(shù)字設(shè)備公司(DEC)CP標(biāo)，并在1969年研制出了第一臺(tái)可編程序控制器(PDP-14)“其后，美國(guó)的MODICON公司也推出了084控制器，1971年，日本推出了DSC8控制器1973年西歐各國(guó)的各種可編程序控制器也研制成功我國(guó)在1974年開(kāi)始研制可編程序控制器可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程序控制器的發(fā)展而可編程序控制器的發(fā)展又對(duì)這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進(jìn)了它們的發(fā)展。從控制功能束分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個(gè)階段。第一階段：從第一臺(tái)可編程序控制器問(wèn)世到20世紀(jì)70年代中期，是可編程序控制器的初創(chuàng)階段。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)運(yùn)算，它的CPU由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡(jiǎn)單典型產(chǎn)品有MODICON公司的084ALLENBRADLEY(AB)公司的PDQ2、DEC的PDP14、同立公司的SCY-022等。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運(yùn)算功能，因此被稱(chēng)為可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogic Controllet-PLC)。第二階段：從20世紀(jì)70年代中期到末期，是可編程序控制器的擴(kuò)展階段，在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā)展，它的發(fā)展主要來(lái)自?xún)煞矫?，從可編程序控制器發(fā)展而來(lái)的控制器，它的主要功能是邏輯運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能；而從模擬儀表發(fā)展而來(lái)的控制器，其功能主要是模擬運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。因此，按習(xí)慣的分類(lèi)方法，前者被稱(chēng)為可編程序邏輯控制器(PLC，后者被稱(chēng)為單回路或多回路控制器?？删幊绦蚩刂破鞯拿Q(chēng)縮PC(Programmable Controll)，但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的名稱(chēng)縮寫(xiě)PC相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC，這一階段的產(chǎn)品有MODICON公司的184、284、384，西門(mén)予公司的SomaticS3系列，富士電機(jī)公司的SC系列等產(chǎn)品第三階段：從20世紀(jì)70年代末期到20世紀(jì)80年代中期，是PLC通信功能實(shí)現(xiàn)階段。與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展相聯(lián)系，PLC也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步形成了分布2式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在該階段，由于生產(chǎn)過(guò)程控制的需要，對(duì)PLC的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展，數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能得到了較大的擴(kuò)充，產(chǎn)品的可靠性進(jìn)一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門(mén)子公司的SYMATIC S6系列、富士電機(jī)公司的MICREX和德州儀器公司的T1530等等。第四階段：從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始是PLC的開(kāi)放階段。由于開(kāi)放系統(tǒng)的提出，使PLC也得到了較大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造企業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化使用戶(hù)得到了好處。在這一階段，產(chǎn)品的規(guī)模增大，功能不斷完善，大中型的產(chǎn)品多數(shù)有CRT屏幕的顯示功能，產(chǎn)品的擴(kuò)展也因通信功能的改善而變得方便，此外，還采用了標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，增加了高級(jí)編程語(yǔ)占等。這一階段的產(chǎn)品有西門(mén)子公司的SYMA7IC S5和s7系列、AB公司的PLC一5等。（二）PLC的特點(diǎn)PLC能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計(jì)算機(jī)所不及的一些下列特點(diǎn)?？煽啃詫?duì)可以維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性 （1）PLC的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾方面：與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因：PLC不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線(xiàn)也大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到提高。PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障滲斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。PLC有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單、操作方便、維修容易等特點(diǎn)，因此對(duì)操作和維修人員的技能要求降低，容易學(xué)習(xí)和掌握，不容易發(fā)生操作的失誤，可靠性高。與通用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因：PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了經(jīng)簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC的可靠性較通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高。在PLC的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件；采用先迸的工藝制造流水線(xiàn)生產(chǎn)；對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對(duì)電源的掉電保護(hù)、存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)并采用看門(mén)狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計(jì)等等。在PLC的軟件設(shè)計(jì)方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措旌。例如，采用軟件濾波，軟件自診斷、簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示等等。一份用戶(hù)選用PLC原因的調(diào)查報(bào)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(hù)達(dá)93。其次，才是性能和維修方便等原因?？梢?jiàn)，可靠性高是PLC的主要特點(diǎn)。（2）PLC的易操作性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面：操作方便。對(duì)PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)、繼電器編號(hào)或觸點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上顯示。所以PLC具有操作方便的特點(diǎn)編程方便。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，梯形圖由于與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。所以有利于程序的編寫(xiě)和學(xué)習(xí)。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，由于符號(hào)是功能的簡(jiǎn)單縮寫(xiě)，十分有利于編程人員的編程。雖然功能表圖、功能模塊圖和高級(jí)描述語(yǔ)句的編程方法應(yīng)用尚未普及，但是，由于它們具有功能清晰、易于理解等優(yōu)點(diǎn)，正為廣大技術(shù)人員所接納和采用并發(fā)揮出更有效的功能特點(diǎn)。維修方便。PLC所具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低了。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的提示和故障代碼的顯示，或通過(guò)編程器和CRT屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。為便于維修工作的開(kāi)展，有些PLC的制造企業(yè)提供了維修用的專(zhuān)用儀表或設(shè)備，提供了故障樹(shù)等維修用的資料有些廠(chǎng)商還提供維修用的智能卡件或插件板，使維修工作變得十分方便。PLC的面板和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也考慮了維修的方便性，例如，對(duì)需維修的部件設(shè)置在便于維修的位置，信號(hào)燈設(shè)置在易于觀(guān)察的部位，接線(xiàn)端子采用便于接線(xiàn)與更換的類(lèi)型等，這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行，從而大大節(jié)省維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水線(xiàn)作業(yè)，使維修用的備品備件簡(jiǎn)化，也使維修變得方便。(3)PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面： 編程的靈活性。PLC采用的編程語(yǔ)占有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可以進(jìn)行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時(shí)，可以不必改變PLC的硬設(shè)備，通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器J頤序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使PLC能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。在柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制系統(tǒng)(CIPS)qb，PLC正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用 擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要的特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展，功能的擴(kuò)展，應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過(guò)增加輸入輸出單元來(lái)增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能，甚至可通過(guò)與集散控制系統(tǒng)(DCS)或其他上位機(jī)的通信來(lái)擴(kuò)展它的功能，并與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換等。這種擴(kuò)展的靈活性大大地方便了用戶(hù)。 操作的靈活性。操作的靈活性是指設(shè)計(jì)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。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作可以簡(jiǎn)化，不同的生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)或控制屏等。（三）PLC的工作原理圖2-1PLC的工作原理1.可編程序控制器的工作原理可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱(chēng)，如輸入、輸出繼電器等。這種計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處?？删幊绦蚩刂破饔袃煞N基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，可編程控制器通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶(hù)程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶(hù)程序之外，在每次循環(huán)過(guò)程中，可編程序控制器還要完成，內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段（見(jiàn)圖2-1）。可編程序控制器的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱(chēng)為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來(lái)看，處理過(guò)程似乎是同時(shí)完成的。在內(nèi)部處理聯(lián)合階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作?？删幊绦蚩刂破魈幱冢≧UN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外3個(gè)階段的操作（圖2-2），圖中僅畫(huà)出了與用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程有關(guān)的3個(gè)階段。 圖2-2可編程序控制器2.掃描周期可編程序控制器在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次上圖所示的掃描操作所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期，其典型值為1100ms。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶(hù)程序的長(zhǎng)短、指令的種類(lèi)和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶(hù)程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。不過(guò)嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)掃描周期還包括自診斷、通信等。如圖2-3所示。第(N-1)個(gè)掃描周期輸出刷新第(N+1)個(gè)掃描周期輸入采樣第N個(gè)掃描周期輸入采樣輸出刷新用戶(hù)程序執(zhí)行圖2-3 PLC的掃描運(yùn)行方式(1)輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来巫x入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。所以輸入如果是脈沖信號(hào)，它的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(2)用戶(hù)程序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對(duì)控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線(xiàn)圈或輸出線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達(dá)等。(3)輸出刷新階段在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是PLC真正的輸出。（四）PLC的體系結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)上是一種被專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。如下圖所示：編程器中央處理單元（CPU）輸入電路輸出電路系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)電源圖2-4 PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似，甚至與之無(wú)異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀PU（中央處理單元）、存儲(chǔ)器（RAM和EPROM）、輸入/輸出模塊（簡(jiǎn)稱(chēng)I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。1.CPU模塊CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機(jī)處理器（CPU）和存儲(chǔ)器組成。CPU的作用類(lèi)似于人類(lèi)的大腦和心臟。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：(1) 輸入處理：將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。(2) 程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶(hù)程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。(3) 輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。2.I/O模塊I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。輸入信號(hào)有兩類(lèi)：一類(lèi)是從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接收開(kāi)關(guān)、關(guān)電開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類(lèi)是由電位器、熱電偶、測(cè)速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。可編程序控制器通過(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類(lèi)外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。CPU模塊的工作電壓一般是5V，而可編程序控制器的輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。3.編程器編程器除了用來(lái)輸入和編輯程序外，還可以用來(lái)監(jiān)視可編程序控制器運(yùn)行時(shí)梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來(lái)后可編程序控制器也可以運(yùn)行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時(shí)使用，一臺(tái)編程器可供多臺(tái)可編程序控制器公用。4.開(kāi)關(guān)量I/O模塊開(kāi)關(guān)量模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為070V，高電壓為70256V，頻率為4763HZ。各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部I/O接線(xiàn)一般接在模塊的接線(xiàn)端子上，某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線(xiàn)的情況下，可以迅速地更換模。開(kāi)關(guān)量I/O模塊可能4，8，16，32，64點(diǎn)。2.3.1 輸入模塊圖2-5 直流輸入電路輸入電路中設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。濾波電路延遲時(shí)間的典型值為1020ms（信號(hào)上升沿）和2050ms（信號(hào)下降沿），輸入電流約為10mA，上圖2.3.1a是某直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線(xiàn)圖。本節(jié)的輸入電路和輸出電路都只畫(huà)出了一路，COM是各路的公共點(diǎn)。圖中的輸入觸點(diǎn)直接接在公共點(diǎn)和輸入端（400是梯形圖中輸入繼電器的編號(hào)）之間，不需要外接電源。有的可編程序控制器還可以為接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)之類(lèi)的傳感器提供24V電源。（如圖2-6）圖2-6 24V電源 當(dāng)圖2-6中的外接觸點(diǎn)接通時(shí)，光電耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。圖2-7是交流輸入電路。光電耦合器中有兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管，顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管也是反并聯(lián)的，因此這個(gè)電路可以接收外部的交流輸入電壓。圖2-7 交流輸入電路5.輸出模塊輸出模塊的功率放大元件有大功率晶體管和磁效應(yīng)管（驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動(dòng)內(nèi)交流負(fù)載）和小型繼電器，后者可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載或直流負(fù)載。輸出電流的典型值為0.52A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，但是只能驅(qū)動(dòng)100VA/22V的電感性負(fù)載和100W的白熾燈。額定負(fù)載電流還與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)額定負(fù)載電流減小，有的可編程序控制器提供了有關(guān)曲線(xiàn)。輸出模塊內(nèi)可能設(shè)置有熔斷器，并在模塊面板上用發(fā)光二極管顯示熔斷器的狀態(tài)。某些新式的模塊用非破壞性的電子保護(hù)電路代替熔斷器。（五）PLC的選型為了能夠更好的選型，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。1.輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠(chǎng)商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。2.存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶(hù)應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的1015倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。3.控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。(1)運(yùn)算功能 簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開(kāi)放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠(chǎng)或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。(2)控制功能 控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。(3)通信功能 大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠(chǎng)管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)。PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線(xiàn)（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線(xiàn)應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿(mǎn)足裝置實(shí)際要求。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）專(zhuān)用PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠(chǎng)商的專(zhuān)用PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。(4)編程功能 PLC的編程有離線(xiàn)編程和在線(xiàn)編程兩種，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。離線(xiàn)編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線(xiàn)編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線(xiàn)編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線(xiàn)編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。(5)診斷功能 PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。(6)處理速度 PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來(lái)看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則PLC將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。處理速度與用戶(hù)程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.20.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿(mǎn)足：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。4.機(jī)型的選擇 (1)PLC的類(lèi)型PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶(hù)選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶(hù)可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。(2)輸入、輸出模塊的選擇輸入、輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類(lèi)型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致?？筛鶕?jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。(3)電源的選擇PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿(mǎn)足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。(4)存儲(chǔ)器的選擇由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。(5)冗余功能的選擇控制單元的冗余重要的過(guò)程單元：CPU（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1：1冗余。在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、兩重化或三重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。I/O接口單元的冗余控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用兩重化或三重化的I/O接口單元。(6)經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比。考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿(mǎn)意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。（六）FX2N可編程序控制器簡(jiǎn)介FX2N 是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08s每條指令，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很多大型可編程序控制器。用戶(hù)存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到16K步，最大可擴(kuò)展到每256個(gè)I/O點(diǎn)，有5種模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、4種位置控制模塊、多種RS-232C/RS-242/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板，以及模擬定時(shí)器功能擴(kuò)展板，使用特殊功能模塊和功能擴(kuò)展板，可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。（七）PLC控制程序設(shè)計(jì)1.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則最大限度的滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求。在滿(mǎn)足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。保證控制系統(tǒng)安全可靠?？紤]到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余量。2.PLC提供的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn)；A.它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線(xiàn)圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線(xiàn)稱(chēng)為左右母線(xiàn)。B.梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）只有常開(kāi)和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開(kāi)關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。C.梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線(xiàn)圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。D.PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶(hù)程序中可以當(dāng)條件使用。語(yǔ)句表語(yǔ)言，類(lèi)似于匯編語(yǔ)言。邏輯功能圖語(yǔ)言，沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來(lái)表達(dá)，一般一個(gè)運(yùn)算框表示一個(gè)功能，左邊畫(huà)輸入、右邊畫(huà)輸出。將PLC的I/O位分配給輸入輸出設(shè)備確定系統(tǒng)必須完成的各項(xiàng)任務(wù)及其順序編制PLC程序（梯形圖或指令代碼）檢查程序有無(wú)錯(cuò)誤通過(guò)PC機(jī)、GPC或FIT輸入程序至PLC修改程序NOYESYES程序投入使用NO 運(yùn)行程序有無(wú)錯(cuò)誤 圖2-8 PLC編程步驟三、電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)部分（一）電梯系統(tǒng)的硬件構(gòu)成電梯有大量的開(kāi)關(guān)量輸入輸出信號(hào), 它包括內(nèi)、外呼梯信號(hào),開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào), 上行、下行減速和平層信號(hào), 上、下限位信號(hào)等開(kāi)關(guān)量輸人信號(hào)用于實(shí)現(xiàn)電梯上行、下行、減速平層的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào),用于開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào), 用于驅(qū)動(dòng)呼梯信號(hào)、運(yùn)行方向指示燈的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào), 用于驅(qū)動(dòng)樓層顯示的數(shù)碼管的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào), 等等。的通信模塊將電梯運(yùn)行的狀態(tài)及相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口傳送到計(jì)算機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)的硬件框圖3-1如圖所示。圖3-1 電梯系統(tǒng)硬件設(shè)建筑物共有N層, 根據(jù)樓層數(shù)確定PLC的I/O點(diǎn)的原則,則該電梯控制系統(tǒng)所需要的輸人I/O輸出點(diǎn)數(shù)就能確定。 輸人I/O點(diǎn)數(shù)外呼梯按鈕除第1層只有一個(gè)上呼梯按鈕、第N層只有一個(gè)下呼梯按鈕外, 其余（N-2）層上下呼梯按鈕各有一個(gè)轎廂內(nèi)控制盤(pán)包括1N層按鈕開(kāi)門(mén)按鈕、關(guān)門(mén)按鈕、報(bào)警按鈕各一個(gè)轎廂門(mén)控由兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轎廂頂端有兩個(gè)減速傳感器, 兩個(gè)平層傳感器電梯井的底部和頂部各有兩個(gè)防止轎廂沖出導(dǎo)軌限位傳感器編碼器需要兩個(gè)輸入I/O點(diǎn)。共計(jì)需要的輸人I/O點(diǎn)為3N+13個(gè)。輸出I/O點(diǎn)數(shù)外呼梯按鈕指示燈共2N-2個(gè), 內(nèi)呼梯指示燈N個(gè), 上下行指示燈2個(gè),4位BCD碼指示需8個(gè)I/O點(diǎn), 控制變頻器輸出需3個(gè)I/O點(diǎn), 開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)各1個(gè)。共計(jì)需要輸出I/O點(diǎn)3N+13個(gè)。系統(tǒng)采用編碼器定位和減速平層傳感器定位相結(jié)合的方法,既可以防止因使用單一定位裝置時(shí), 萬(wàn)一器件失效而引發(fā)事故, 又可以相互診斷, 一旦某一定位裝置發(fā)生故障, 能立即通過(guò)人機(jī)界面向管理人員報(bào)警, 從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。（二）電梯系統(tǒng)的軟件部分PLC運(yùn)行方式與一般的計(jì)算機(jī)不同, 它的工作過(guò)程分為三個(gè)階段進(jìn)行, 即輸人采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新,完成上述三個(gè)階段稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。這樣用PLC語(yǔ)言編程有自己的特點(diǎn)。只要掃描周期的影響可以忽略, 則不需要循環(huán)語(yǔ)句, 就能重復(fù)執(zhí)行相應(yīng)的操作。在本電梯控制系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)中, 采用了數(shù)據(jù)比較而不是簡(jiǎn)單的邏輯控制來(lái)編制程序, 這樣不但程序易于理解, 而且當(dāng)設(shè)計(jì)的電梯樓層加大時(shí), 程序的婉模并不會(huì)增加很多, 而使用邏輯控制方法時(shí), 樓層較少時(shí)還能夠應(yīng)付,但是樓層較多時(shí), 不但邏輯復(fù)雜, 而且程序容量顯著增加。 為了使程序可讀性好、修改方便, 編程時(shí)采用了模塊化的方法, 整個(gè)程序由多個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的模塊組成自動(dòng)返回原點(diǎn)及初始化模塊、開(kāi)關(guān)門(mén)模塊、確定上下行模塊、確定上行最近目的樓層模塊、確定下行最近目的樓層模塊、上行減速及呼梯信號(hào)消除模塊、下行減速及呼梯信號(hào)消除模塊。這些模塊中最關(guān)鍵的是確定上下行模塊、確定上行最近目的樓層模塊和確定下行最近目的樓層模塊?，F(xiàn)結(jié)合流程圖介紹這三個(gè)模塊編程思路。設(shè)邏輯線(xiàn)圈M100一上行標(biāo)志、M101一下行標(biāo)志、M103一電梯空閑標(biāo)志, 數(shù)據(jù)寄存器D0一電梯當(dāng)前樓層、D1一電梯上行時(shí)最近的呼梯樓層、D2一電梯下行時(shí)最近的呼梯樓層、D3一中間變量 圖3-2 下行最近目的樓層模塊流程圖確定上下行模塊的流程圖如圖2所示。當(dāng)電梯處于空閑狀態(tài)時(shí), 將當(dāng)前樓層號(hào)存放在, 如果同一掃描周期中來(lái)了幾個(gè)呼梯信號(hào), 將最高樓層的樓層號(hào)存放在D3, 比較電梯當(dāng)前樓層和最高呼梯樓層的大小, 如果電梯的當(dāng)前樓層比最高呼梯樓層低,即D0D3, 則將下行標(biāo)志置“ 1” 如果該掃描周期中, 沒(méi)有呼梯信號(hào), 即D0=D3, 將M103電梯空閑標(biāo)志置“1 ” 。確定上行最近目的樓層模塊與確定下行最近目的樓層模塊類(lèi)似, 這里只介紹如何確定上行最近目的樓層, 其流程如圖3所示。當(dāng)上行方向確定后, 主程序每個(gè)掃描周期都調(diào)用該子程序后。在子程序中, 當(dāng)前樓層號(hào)存放在變址寄存器V中, 使用跳轉(zhuǎn)指令CJ, 其指針為P10V, 這樣只處理比當(dāng)前樓層高的樓層的呼梯信號(hào), 而且這些呼梯信號(hào)會(huì)按低層廳上行呼梯或廂呼梯、高層廳上行呼梯或廂呼梯、高層廳下行呼梯、低層廳下行呼梯的優(yōu)先級(jí)從高到低的排列起來(lái)。在電梯進(jìn)人減速及呼梯信號(hào)消除子程序前, 每個(gè)掃描周期都將D1刷新一次, 如果有新的呼梯信號(hào)比當(dāng)前D1中存的樓層號(hào)對(duì)應(yīng)的呼梯信號(hào)優(yōu)先級(jí)高, 則D1中存該新呼梯信號(hào)對(duì)應(yīng)的樓層號(hào)。當(dāng)處理完所有比當(dāng)前樓層高的呼梯信號(hào)后, 將M100復(fù)位,主程序中將不再調(diào)用該子程序。為了使電梯平層準(zhǔn)確, 本系統(tǒng)中采用了A一B相編碼器。該編碼器與電機(jī)軸相連, 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 編碼器會(huì)產(chǎn)生相和相的脈沖信號(hào)。將A、B相脈沖信號(hào)輸人到內(nèi)置一相高速計(jì)數(shù)器的兩個(gè)高速輸人端口, A一B相高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式取決于相和相脈沖信號(hào)的相位關(guān)系。設(shè)電梯上行時(shí), A一B相編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為:當(dāng)A相脈沖信號(hào)處于高電平時(shí), 相脈沖信號(hào)由低電平變成高電平, 該相和相脈沖信號(hào)的相位關(guān)系使A一B相高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值加“ 1” 而電梯下行時(shí), A一B相編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為當(dāng)A相脈沖信號(hào)處于高電平時(shí), B相脈沖信號(hào)由高電平變成低電平, 該相和相脈沖信號(hào)的相位關(guān)系使一相高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值減“A ” 。這樣電梯在以后的運(yùn)行中, 由計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值就能夠準(zhǔn)確地確定電梯所處的位置。另外, 系統(tǒng)中還有四個(gè)位置傳感器, 其中兩個(gè)用于上行減速和下行減速, 兩個(gè)用于上行平層和下行平層。通過(guò)調(diào)試, 可以確定每層減速信號(hào)和平層信號(hào)對(duì)應(yīng)的A一B相高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)范圍。這樣, 當(dāng)傳感器信號(hào)產(chǎn)生而當(dāng)前計(jì)數(shù)值還未到達(dá)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)范圍,