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(jiǎn)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(jiǎn)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(guó)家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志?？删幊炭刂破鞯亩x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(chǎng)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(chǎng)合的所有控制領(lǐng)域。現(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(chǎng)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(guó)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(guó)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(jiǎn)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(chǎng)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(chǎng)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(jiǎn)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(gòu)到所需的plc后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)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(jiǎn)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(cè)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(cè)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(cè)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(jiǎn)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(chǎng)控制，以可以遠(yuǎn)程控制。針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(jiǎn)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(chǎng)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(jiǎn)易編程器和圖形編程器兩類。簡(jiǎn)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(jiǎn)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?jī)煞N。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/?？刂频膬煞N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(jiǎn)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andx、y、m、s、t、c單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)與非指令anix、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anb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and、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(zhǎng)都為一個(gè)程序步。orb有時(shí)也簡(jiǎn)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anb 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(jiǎn)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)閙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胣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259outm21三層到一