基于三菱PLC的三層電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目三菱三層電梯控制目 錄一、 摘要.2二、 關(guān)鍵字.2三、 第一章 概述 .2四、 第二章 可編程控制器簡介 .3五、 2.1 可編程控制器的特點(diǎn).3六、 2.2 PLC的控制功能.5七、 第三章 可編程控制器梯形圖編程規(guī)則 .8八、 第四章 基本指令簡介 .10九、 第五章 電梯控制系統(tǒng).12十、 5.在電梯控制中的應(yīng)用.12十一、 5. 2 電梯控制的模擬面板圖.18十二、 第六章 可編程控制器的安裝和維護(hù) .19十三、 第七章 附錄 .21十四、 參考文獻(xiàn) .22摘 要可編程控制器是以微處器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。經(jīng)過30多

2、年的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得極其廣泛的應(yīng)用。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。可編程控制器的定義早期的可編程控制器主要是用來替可編程控制器（Programmable Controller）縮寫為PC ，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)的PC（Personal Computer）相區(qū)別，有時(shí)在PC中人為地增加L而寫成PLC。自1969年第一臺(tái)可編程控制器面世以來，經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，可編程控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制

3、器，可以說只有可編程控制器才是真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。初期可編程控制器只是用于邏輯控制器，用于代替繼電控制盤，但現(xiàn)在可編程控制器已進(jìn)入包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域?，F(xiàn)在可編程控制器繼續(xù)保留了原來邏輯控制器的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它吸收發(fā)展了其它控制器（如過程儀表、計(jì)算機(jī)、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等）的優(yōu)點(diǎn)，在許多場合只需可編程控制器即可構(gòu)成包括邏輯控制、過程控制、數(shù)據(jù)采集及控制和圖形工作站的經(jīng)濟(jì)合算、體積小巧、設(shè)計(jì)調(diào)試方便的綜合控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)控制、PLC控制、控制指令、智能、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人等。第一章 概 述 可編程控制器是采用微機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動(dòng)化裝置，近幾年來，在國內(nèi)已得到迅速推廣普

4、及。正改變著工廠自動(dòng)控制的面貌，對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)改造、發(fā)展新型工業(yè)具有重大的實(shí)際意義?？删幊炭刂破魇?0年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容寫入控制器的用戶程序內(nèi)，控制器和被控對(duì)象連接也很方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出塊和外圍電路都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集

5、成電路，這時(shí)的已不再是僅有邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能?？删幊炭刂破鲗?duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器，適合批量生產(chǎn)。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(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)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)

6、雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。第二章 可編程控制器簡介2.1 可編程控制器的

7、特點(diǎn) 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，其可靠程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無法比較的。為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)璄下可靠工作，在其設(shè)計(jì)和制造過程中采取了一系列硬件和軟件主面的抗干擾措施。硬件主面采取的主要措施有：1、隔離-PLC的輸入、輸出接口電路一般都采用光電耦合器來傳遞信號(hào)，這種光電隔措施使外部電路與PLC內(nèi)部之間完全避免了電的聯(lián)系，有效的抑制了外部的干擾源對(duì)PLC的影響，還可防止外部強(qiáng)電竄入內(nèi)部CPU。2、濾波-在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設(shè)置多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號(hào)。3、在PLC

8、內(nèi)部對(duì)CPU供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施，防止干擾信號(hào)通過供電電源進(jìn)入PLC內(nèi)部，另外各個(gè)輸入、輸出（I/O）接口電路的電源彼此獨(dú)立，以避免電源之間的互相干擾。4、內(nèi)部設(shè)置連鎖、環(huán)璄檢測與診斷等電路，一旦發(fā)生故障，立即報(bào)警。5、外部采用密封、防塵、抗振的外殼封裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)璄。在軟件方面采取的主要措施有：1、設(shè)置故障檢測與診斷程序，每次掃描都對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)璄和故障進(jìn)行檢測與診斷，發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)后，立即自動(dòng)做出相應(yīng)的處理，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)璄。2、對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備,以保障停電后有相關(guān)狀態(tài)及信息人不會(huì)因此而丟失。采用以上抗干擾措施后，一般PLC的抗電平干擾

9、強(qiáng)度可達(dá)峰值1000V，脈寬10US，其平均無故障時(shí)間可高達(dá)30-50萬小時(shí)以上。2、編程簡單易學(xué)PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語言，它既有繼電器電路清淅直觀的特點(diǎn)，又充分考慮到電氣工人和技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣，對(duì)于使用者來說，幾乎不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，易學(xué)易懂，程序改變也容易修改。3、功能完善，適應(yīng)性強(qiáng)目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化，不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等功能。它能根椐實(shí)際需要，方便靈活地組裝成大小各異、功能不一的控制系統(tǒng)：既可控制一臺(tái)單機(jī)、一條生產(chǎn)線、以可以控制

10、一個(gè)機(jī)群、多條生產(chǎn)線；既可以現(xiàn)場控制，以可以遠(yuǎn)程控制。針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)，如交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電流或電壓、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等，PLC都有相應(yīng)的I/O接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場控制器件和設(shè)備直接連接，用戶可以根據(jù)需要方便地進(jìn)行配置，組成實(shí)用、緊湊的控制系統(tǒng)。 4、使用簡單，調(diào)試維修方便PLC的接線極其方便，只需將產(chǎn)生輸入信號(hào)的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子連接，將接收輸出信號(hào)的被控設(shè)備（如接觸器、電磁閥等）與的輸出端子連接，僅用螺絲刀即可完成全部接線工作。PLC的用戶程序可在實(shí)驗(yàn)室摸擬調(diào)試，輸入信號(hào)用開關(guān)來摸擬，輸出信號(hào)可以觀察PLC的發(fā)光二極管。調(diào)試后再將PLC在現(xiàn)場安裝通

11、調(diào)。調(diào)試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少得多。PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷功能和運(yùn)行故障指示裝置。一旦發(fā)生故障，可以通過PLC機(jī)上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。 5、體積小、重量輕、功耗低 由于PLC的采用半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路，因此整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、功耗低，以三菱FXON24M型PLC為例，其外形尺寸僅為130MM*90MM*87MM，重量只有600G，功耗小于50W所以，PLC很容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)電一體化的理想的控制設(shè)備。2.1.2 PLC的控制功能PLC的應(yīng)用范圍極其廣闊，經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、電

12、力、礦山、機(jī)械制造、汽車、交通、環(huán)保等各行各業(yè)。幾乎可以說，凡是有控制系統(tǒng)存在的地主就有PLC。概括起來，PLC的應(yīng)用主要有以下5個(gè)方面。1、開關(guān)量控制這是PLC最基本原應(yīng)用領(lǐng)域，可用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動(dòng)生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例，如機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械的控制、注塑機(jī)的控制、電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器（電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等）自動(dòng)裝配線的控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動(dòng)生產(chǎn)線的控制等。2、模擬量控制目前，很多PLC都具有模擬量處理功能在，通過模擬量I/O模塊可對(duì)溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量

13、進(jìn)行控制，而且編程和使用都很方便。大、中型的PLC還具有PID閉環(huán)控制功能。運(yùn)用PID子程序或使用專用的智能PID模塊，在以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的閉環(huán)過程控制。隨著PLC規(guī)模的擴(kuò)大，控制的回路已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)行業(yè)，例如自動(dòng)焊機(jī)控制、鍋爐運(yùn)行控制、連軋機(jī)的速度和位置等都是典型的閉環(huán)過程控制的應(yīng)用場合。3、運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制是指PLC對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制，也稱為位置控制，早期PLC通過開關(guān)量I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接來實(shí)現(xiàn)這一功能，現(xiàn)在一般都使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊來完成。目前，PLC的運(yùn)動(dòng)控制功能廣泛應(yīng)用在金屬切削機(jī)床、電梯、機(jī)器人等各種機(jī)械設(shè)備上，典型的如PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(

14、CNC)組合成一體，構(gòu)成先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床。4、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，能夠完成數(shù)學(xué)運(yùn)算（函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉(zhuǎn)換和查表等操作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理通常用在大、中型控制系統(tǒng)中，如柔性制造系統(tǒng)、機(jī)器人的控制系統(tǒng)等。5、通信聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)網(wǎng)是指PLC 與PLC 之間PLC 與上位計(jì)算機(jī)或其他智能設(shè)備間的通信，利用PLC和計(jì)算機(jī)的RS232或RS422接口、PLC的專用通信模塊，用雙絞線和同軸電纜或光纜將它們聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)相互間的信息交換，構(gòu)成“集中管理，分散控制”的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，建立工廠的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。2、2 PLC

15、系統(tǒng)的組成及功能PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。因此，它的組成與一般的微機(jī)計(jì)算機(jī)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。1、2、1 PLC的硬件系統(tǒng)PLC 的硬件系統(tǒng)由基本單元、I/O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。圖11所示為PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖11 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1、微處理器（CPU） 與通用計(jì)算機(jī)一樣，CPU是PLC的核心部件，在PLC 控制系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞，整個(gè)PLC 工作過程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的。它的主要功能有以下幾點(diǎn)：1、接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，送入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)

16、，2、用掃描方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)（輸入映像寄存器）；3、監(jiān)測和診斷電源、PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和用戶程序編程過程中的語法錯(cuò)誤;4、執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)的運(yùn)算、傳遞和存儲(chǔ)等功能;5、根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關(guān)標(biāo)志們的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器表的內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。2、存儲(chǔ)器 PLC 配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放在程序，用戶存儲(chǔ)器用來存放用戶編制的控制程序。常用的存儲(chǔ)器類型有CMOS RAM、EPROM和EEPROM。因?yàn)橄到y(tǒng)程序用來管理PLC系統(tǒng)，不能由用戶直接存取，所以，PLC 產(chǎn)品樣本或說明書中所列的存儲(chǔ)器

17、類型及其容量，系指用戶程序存儲(chǔ)器而言。如FX224M的存儲(chǔ)器容量在4K步，即是指用戶程序存儲(chǔ)器的容量。PLC 所配的用戶存儲(chǔ)器的容量大小差別很大，通常中小型PLC 的用戶存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器容量在8K步以下，大型PLC 的存儲(chǔ)容量可達(dá)到或超過256K步。3、輸入輸出(I/O)部件PLC 輸入/輸出模塊的電路框圖如圖12所示。I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸

18、入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過千點(diǎn)。為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。來自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的輸入信號(hào)經(jīng)輸入模塊進(jìn)入PLC。這些信號(hào)有的是數(shù)字量，有的是模擬量，有的是直流信號(hào)，有的是交流信號(hào)。使用時(shí)要根據(jù)輸入信號(hào)的類型選擇合適的輸入模塊。 PLC具有多種I/O模塊，常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以及快速響應(yīng)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模

19、塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好，I/O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應(yīng)性越強(qiáng)。圖12 I/O接口電路結(jié)構(gòu)框圖 A ) 輸入接口 B ) 輸出接口 4、電源部件PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等電路工作所需的直流電源。PLC的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施，因此對(duì)外部電源的穩(wěn)定性要求不是很高，一般允許外部電源電壓的額定值在+10%-15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體，大中型PLC都有專用電源部件。5、編程器 編程器是PLC

20、的最重要的外圍，也是PLC不可缺少的一部分。它不僅可以寫入用戶程序，還可以對(duì)用戶程序進(jìn)行檢查、修改和調(diào)試，以及在以線監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。它通過接口與CPU聯(lián)系完成人機(jī)對(duì)話。編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。編程器一般分為簡易編程器和圖形編程器兩類。簡易編程器功能較少，一般只能用語名表形式進(jìn)行編程，通常需要連機(jī)工作。簡明編程器使用時(shí)直接與PLC的專用插座相連接，由PLC提供電源。它體積小，重量輕，便于攜帶，適合小型PL

21、C使用。圖形編程器既可以用指令語句進(jìn)行編程，又可以用梯形圖編程，既可以連機(jī)編程又可以脫機(jī)編程，操作方便，功能強(qiáng)，有液晶顯示的便攜式和陰極射線式丙種。圖形編程器還可以與打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備連接，但價(jià)格相對(duì)較高。通常大中型PLC多采用圖形編程器。6其他外部設(shè)備PLC還配有生產(chǎn)廠家提供的其他一些設(shè)備，如外部存儲(chǔ)器、打印機(jī)、EPROM等。7、I/O擴(kuò)展單元 I/O擴(kuò)展單元用來擴(kuò)展輸入、輸出點(diǎn)數(shù)。當(dāng)用戶所需的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)超過PLC基本單元的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，就需要加上I/O擴(kuò)展單元來擴(kuò)展，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。2.2.3 PLC的軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個(gè)完整的PLC系統(tǒng)，它們相輔相成，缺一

22、不可。沒有軟件的PLC系統(tǒng)稱為裸機(jī)系統(tǒng)，不起任何作用，猶如無米之鍋。反之沒有硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)也失去了基本的外部條件，程序根本無法運(yùn)行。2.2.4 PLC的性能指標(biāo) PLC的主要性能，一般可用以下幾種指標(biāo)表述。1、 用戶程序存儲(chǔ)容量 用戶程序存儲(chǔ)是衡量PLC 存儲(chǔ)用戶的一項(xiàng)指標(biāo)，通常以字為單位表示。每16位相鄰的二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，1024個(gè)字為1K字，對(duì)于一般邏輯操作指令，每條指今占1個(gè)字，定時(shí)/計(jì)數(shù)、移位指今每條占2個(gè)字，數(shù)據(jù)操作指令每條占24個(gè)字。有些PLC是以編程的步數(shù)來表示用戶程序存儲(chǔ)容量的，每條指令包含若干步，一步占用一個(gè)地址單元，一個(gè)地址單元為兩個(gè)字節(jié)。2、 I/O 總點(diǎn)數(shù) I/O

23、總點(diǎn)數(shù)是PLC可接收輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的數(shù)量。PLC的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量兩種。對(duì)于開關(guān)量，其I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O點(diǎn)數(shù)表示，對(duì)于模擬量，I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O通道表示。 FX系列基本單元和擴(kuò)展單元單 元I/O 點(diǎn) 數(shù)型 號(hào)基本單元8/8FX2-16M12/12FX224M16/16FX2-32M24/24FX248M32/32FX264M40/40FX2-80M擴(kuò)展單元16/16FX2-32M24/24FX2-48M2.2.5 PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)

24、（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的

25、內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。第三章可編程控制器梯形圖編程規(guī)則1、 編程元件 PLC是采用軟件編制程序來實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時(shí)要使用到各種編程元件，它們可提供無數(shù)個(gè)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)。編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。 PLC內(nèi)部這些繼電器的作用和繼電接觸控制系統(tǒng)中使用的繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點(diǎn)”，但它們不是“硬”繼電器，而是PLC存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元。當(dāng)寫入該單元

26、的邏輯狀態(tài)為“1”時(shí)，則表示相應(yīng)繼電器線圈得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。所以，內(nèi)部的這些繼電器稱之為“軟”繼電器。FX2N-48MR編程元件的編號(hào)范圍與功能說明如下表所示元件名稱符號(hào)編號(hào)范圍功能說明輸入繼電器XX0X27共24點(diǎn)接受外部輸入設(shè)備的信號(hào)輸出繼電器YY0Y27共24點(diǎn)輸出程序執(zhí)行結(jié)果并驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備輔助繼電器MM0M499共500點(diǎn)在程序內(nèi)部使用，不能提供外部輸出繼電器TT0T199100ms延時(shí)定時(shí)繼電器, 在程序內(nèi)部使用T200T24510ms 延時(shí)定時(shí)繼電器, 在程序內(nèi)部使用計(jì)數(shù)繼電器CC0C99加法計(jì)數(shù)繼電器，觸點(diǎn)在程序內(nèi)部使用數(shù)據(jù)寄存器DD0D199數(shù)據(jù)處理用的數(shù)值存

27、儲(chǔ)元件嵌套指針N、PN0N7 P0P127N主控用，P跳躍、子程序用2、編程語言 所謂程序編制，就是用戶根據(jù)控制對(duì)象的要求，利用PLC廠家提供的程序編制語言，將一個(gè)控制要求描述出來的過程。PLC最常用的編程語言是梯形圖語言和指令語句表語言，且兩者常常聯(lián)合使用。1） 梯形圖（語言）梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來的圖形語言。它是借助類似于繼電器的動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)、線圈以及串、并聯(lián)等術(shù)語和符號(hào)，根據(jù)控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀易懂。梯形圖中常用 圖形符號(hào)分別表示PLC編程元件的動(dòng)斷和動(dòng)合接點(diǎn)； 用 表示它們的線圈。梯形圖中編程元件的種類用圖形符號(hào)及標(biāo)注的字母

28、或數(shù)加以區(qū)別。 梯形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意到以下三點(diǎn)： 梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行（或稱梯級(jí)）起始于左母線，然后是觸點(diǎn)的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。 梯形圖中每個(gè)梯級(jí)流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個(gè)“概念電流”只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。 輸入繼電器用于接收外部輸入信號(hào)，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器則輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時(shí)，就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體

29、管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。輸出繼電器的觸點(diǎn)也可供內(nèi)部編程使用。2）指令語句表 指令語句表是一種用指令助記符來編制PLC程序的語言，它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言，但比匯編語言易懂易學(xué)，若干條指令組成的程序就是指令語句表。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號(hào)三部分組成。下例為PLC實(shí)現(xiàn)三相鼠籠電動(dòng)機(jī)起/停控制的兩種編程語言的表示方法： KM Y000 步序 指令語 器件號(hào) SS ST X000 X001 0 LD X000 KM Y000 1 OR Y000 2 ANI X001(1)繼電接觸控制線路圖 (2)梯形圖 3 OUT Y000 4 END第四章 基本指令簡介基本指令如表所示：名 稱助記符目

30、 標(biāo) 元 件說 明取指令LDX、Y、M、S、T、C常開接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始取反指令LDIX、Y、M、S、T、C常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始線圈驅(qū)動(dòng)指令OUTY、M、S、T、C驅(qū)動(dòng)線圈的輸出名 稱助記符目 標(biāo) 元 件說 明與指令A(yù)NDX、Y、M、S、T、C單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)與非指令A(yù)NIX、Y、M、S、T、C單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)或指令ORX、Y、M、S、T、C單個(gè)常開接點(diǎn)的并聯(lián)或非指令ORIX、Y、M、S、T、C單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)或塊指令ORB無串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接與塊指令A(yù)NB無并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接主控指令MCY、M公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接主控復(fù)位指令MCRY、MMC的復(fù)位置位指令SETY、M、S使動(dòng)作保持復(fù)位指

31、令RSTY、M、S、D、V、Z、T、C使操作保持復(fù)位上升沿產(chǎn)生脈沖指令PLSY、M輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出下降沿產(chǎn)生脈沖指令PLFY、M輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出空操作指令NOP無使步序作空操作程序結(jié)束指令END無程序結(jié)束一、 邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUT LD，取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的動(dòng)合接點(diǎn)指令，即動(dòng)合接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。 LDI，取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的動(dòng)斷接點(diǎn)指令，即動(dòng)斷接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。 OUT，線圈驅(qū)動(dòng)指令，也叫輸出指令。 LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點(diǎn)接到母線上。也可以與后述的ANB指令、ORB指令配合使用，在分支

32、起點(diǎn)也可使用。 OUT是驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對(duì)輸入繼電器不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。 LD、LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器和計(jì)數(shù)器時(shí)，必須設(shè)置常數(shù)K。二、接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI AND，與指令。用于單個(gè)動(dòng)合接點(diǎn)的串聯(lián)。 ANI，與非指令，用于單個(gè)動(dòng)斷接點(diǎn)的串聯(lián)。 AND與ANI都是一個(gè)程序步指令，它們串聯(lián)接點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復(fù)使用。這兩條指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。OUT指令后，通過接點(diǎn)對(duì)其它線圖使用OUT指令稱為縱輸

33、出或連續(xù)輸出。這種連續(xù)輸出如果順序沒錯(cuò)，可以多次重復(fù)。三、接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORIOR，或指令，用于單個(gè)動(dòng)合接點(diǎn)的并聯(lián)。 ORI，或非指令，用于單個(gè)動(dòng)斷接點(diǎn)的并聯(lián)。 OR與ORI指令都是一個(gè)程序步指令，它們的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是一個(gè)接點(diǎn)。需要兩個(gè)以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時(shí)，要用后述的ORB指令。OR、ORI是從該指令的當(dāng)前步開始，對(duì)前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接。并聯(lián)的次數(shù)無限制。四、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)束用ORB指令。ORB指令與后述的ANB指

34、令均為無目標(biāo)元件指令，而兩條無目標(biāo)元件指令的步長都為一個(gè)程序步。ORB有時(shí)也簡稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個(gè)串聯(lián)電路后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對(duì)于前者分散使用ORB指令時(shí)，并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，但對(duì)于后者集中使用ORB指令時(shí)，這種電路塊并聯(lián)的個(gè)數(shù)不能超過8個(gè)（即重復(fù)使用LD、LDI指令的次數(shù)限制在8次以下），所以不推薦用后者編程。五、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)NB 兩個(gè)或兩個(gè)以上接點(diǎn)并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用ANB指令。分支的起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指

35、令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標(biāo)元件，是一個(gè)程序步指令。六、主控及主控復(fù)位指令MC、MCR MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接，MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。在編程時(shí)，經(jīng)常遇到多個(gè)線圈同時(shí)受到一個(gè)或一組接點(diǎn)控制。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，將多占用存儲(chǔ)單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點(diǎn)稱為主控接點(diǎn)，它在梯形圖中與一般的接點(diǎn)垂直。它們是與母線相連的常開接點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標(biāo)元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。七、置位與復(fù)位指令SET、RSTSET為置位指令，使動(dòng)作保

36、持；RST為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。SET指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S。而RST指令的操作元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是13個(gè)程序步。用RST指令可以對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存、變址寄存器的內(nèi)容清零。八、脈沖輸出指令PLS、PLFPLS指令在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標(biāo)元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動(dòng)輸入接通后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作（置1）。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動(dòng)輸入斷開后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。使用這兩條指令時(shí)，要特別注意目標(biāo)元件。例如，在

37、驅(qū)動(dòng)輸入接通時(shí)，PLC由運(yùn)行到停機(jī)到運(yùn)行，此時(shí)PLS M0動(dòng)作，但PLS M600（斷電時(shí)，電池后備的輔助繼電器）不動(dòng)作。這是因?yàn)镸600是特殊保持繼電器，即使在斷電停機(jī)時(shí)其動(dòng)作也能保持。九、空操作指令NOPNOP指令是一條無動(dòng)作、無目標(biāo)元件的1程序步指令?？詹僮髦噶钍乖摬叫蜃骺詹僮鳌Ｓ肗OP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動(dòng)或追加程序時(shí)可以減少步序號(hào)的改變。十、程序結(jié)束指令ENDEND是一條無目標(biāo)元件的1程序步指令。PLC反復(fù)進(jìn)行輸入處理、程序運(yùn)算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序就不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，按段插入E

38、ND指令，可以按順序擴(kuò)大對(duì)各程序段動(dòng)作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處于前面電路塊的動(dòng)作正確無誤之后，依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時(shí)，也刷新監(jiān)視時(shí)鐘。第五章電梯控制系統(tǒng)511 在電梯控制中的應(yīng)用傳統(tǒng)的電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)由繼電器控制組成，該控制系統(tǒng)具有故障多、可靠性差、工作壽命短、不易檢修等缺點(diǎn)。而控制系統(tǒng)的性能好壞決定了電梯運(yùn)行的質(zhì)量。目前，隨著的普及和完善，以及本身所具有的高可靠性、易編程修改的特點(diǎn)，在電梯的控制系統(tǒng)應(yīng)用中取得了良好的效果。下面對(duì)三層樓電梯進(jìn)行控制。程序如下:步序指今器件號(hào)說明步序指今器件號(hào)說明0LDT1121LDT151OR T1922OR

39、T272ORT3823ANIX0013ANIX002底層行程開關(guān)24ANIM14ANIM125ANIM25ANIM526ANIM36LDT127ANIM47ANIT228LDT38ORB29ANIT49LDT1330ORB10ANIT1431LDT911ORB32ANIT1012LDT3033ORB13ANIT3134LDT1714ORB35ANIT1815LDT4636ORB16ANIT4737LDT2117ORB38ANIT2218ANIY00039ORB19ANIY00140LDT3220OUTY002底層指示燈41ANIT40步序指今器件號(hào)說明步序指今器件號(hào)說明42ORB73OUTY0

40、00三層指示燈43LDT3774LDX00244ANIT4175ANIX00445ORB76ANIX00546LDT4277ANDX00347ANIT4378LDM148ORB79ANIM349LDT4980ANIM650ANIT5081ORB51ORB82ANIX00052ANIY00083OUTM1一到三層53ANIY00284ANIM354OUTY001二層指示燈85OUTT1延時(shí)1秒55LDT586K1056ORT2387LDT157ORT3388OUTT2延時(shí)3秒58ORT5189K3059ANIXOOO90LDT260ANIM391ANIX00261ANIM692OUTT3延時(shí)3秒

41、62LDT793K3063ANIT894OUTT4延時(shí)5秒64ORB95K5065LDT2596OUT96延時(shí)8秒66ANIT2697K8067ORB98OUTT6延時(shí)10秒68LDT3599K10069ANIT36100LDX000三層行程開關(guān)70ORB101ANIX003三層呼叫按鈕71ANIY001102ANIX004二層呼叫按鈕72ANIY002103ANDX005底層呼叫按鈕步序指今器件號(hào)說明步序指今器件號(hào)說明104LDM3135OUTM5一到二層105ANIM1136ANIM20106ANIM5137OUTT13延時(shí)1秒107ORB138K10108ANIX002139LDT131

42、09OUTM3三層到一層140OUTT14延時(shí)3秒110ANIM21141K30111OUTT7延時(shí)1秒142LDT14112K10143ANIX002113LDT7144OUTT15延時(shí)3秒114OUTT8延時(shí)3秒145K30115K30146OUTT16延時(shí)5秒116LDT8147K50117ANIX002148LDX002底層行程開關(guān)118OUTT9延時(shí)3秒149ANIX005底層呼叫按鈕119K30150ANDM1120OUTT10延時(shí)5秒151ANDM5121K50152ANIM21122OUTT11延時(shí)8秒153LDM20123K80154ANIM2124OUTT12延時(shí)10秒15

43、5ANIM3125K100156ANIM4126LDX002底層行程開關(guān)157ANIM6127ANIX003三層呼叫按鈕158ORB128ANIX005底層呼叫按鈕159ANIX000129ANDX004二層呼叫按鈕160OUTM20一到二.三層130LDM5161OUTT30延時(shí)1秒131ANIM2162K10132ANIM4163LDT30133ORB164OUTT31延時(shí)3秒134ANIX000165K30步序指今器件號(hào)說明步序指今器件號(hào)說明166LDT31197K30167ANIX002198LDT18168ANDX001199ANIX001二層行程開關(guān)169LDM30200OUTT1

44、9延時(shí)3秒170ANIX000201K30171ORB202OUTT20延時(shí)5秒172OUTT32延時(shí)1秒203K50173K10204LD X001二層行程開關(guān)174OUTT40延時(shí)3秒205ANIX004二層呼叫按鈕175K30206ANIX005底層呼叫按鈕176OUTM30207ANDX003三層呼叫按鈕177LDM30208LDM2178ANIX001209ANIM3179OUTT33延時(shí)3秒210ANIM6180K30211ORB181OUTT34延時(shí)5秒212ANIM40182K50213OUTM2二到三層183LDX001二層行程開關(guān)214OUTT21延時(shí)1秒184ANIX00

45、3三層呼叫按鈕215K10185ANIX004二層呼叫按鈕216LDT21186ANDX005底層呼叫按鈕217OUTT22延時(shí)3秒187LDM4218K30188ANIM1219LDT22189ANIM5220ANIK30190ORB221OUTT23延時(shí)3秒191ANIM40222K30192OUTM4二到一層223OUTT24延時(shí)5秒193OUTT17延時(shí)1秒224K50194K10225LDX000三層行程開關(guān)195LD T17226ANIX003三層呼叫按鈕196OUTT18延時(shí)3秒227ANIX005底層呼叫按鈕步序指今器件號(hào)說明步序指今器件號(hào)說明228ANDX004二層呼叫按鈕259OUTM21三層到