起重機畢業(yè)設(shè)計

沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文PAGEPAGE59摘要起重機的電氣設(shè)計在大規(guī)模生產(chǎn)中有明顯的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：變幅機構(gòu)；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；變頻器調(diào)速；塔式起重機

ABSTRACTThecraneintheadvantages.Keywords:Change;Rotation;ConverterGovernor;TowerCrane

目錄1緒論 11.1起重機的發(fā)展簡介 11.2塔式起重機的現(xiàn)狀 21.3課題研究的意義 32塔式起重機的構(gòu)造與工作原理 42.1起升機構(gòu) 52.1.1起升機構(gòu)概述 52.1.2起升機構(gòu)的典型傳動簡圖 52.2旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 62.2.1旋轉(zhuǎn)機構(gòu)概述 62.2.2旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的典型傳動簡圖 72.3變幅機構(gòu) 82.3.1變幅機構(gòu)概述 82.3.2運行小車式變幅機構(gòu)的典型傳動簡圖 83變頻調(diào)速原理 103.1三相異步電動機的工作原理 103.2三相異步電動機的調(diào)速方法 133.2.1電動機的調(diào)速方式選擇 133.2.2電動機的能量關(guān)系 133.2.3電動機變頻調(diào)速的特點 153.4變頻器變頻原理 173.4.1變頻調(diào)速原理 173.4.2變頻器的類別 183.4.3變頻器的額定值和頻率指標(biāo) 183.4.4變頻器主電路 203.5SPWM（正弦脈寬調(diào)制） 233.6能耗電路計算 243.6.1制動電流的近似估算 243.6.2制動電阻的計算 244可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理 264.1PLC的基本結(jié)構(gòu) 264.1.1中央處理器（CPU） 264.1.2儲存器 264.1.3輸入/輸出單元 274.1.4電源部分 314.1.5編程器 314.2PLC的工作原理 324.2.1輸入采樣階段 324.2.2程序執(zhí)行階段 334.2.3輸出刷新階段 334.3PLC的主要性能指標(biāo) 334.3.1輸入/輸出點數(shù)（I/O點數(shù)） 334.3.2儲存容量 344.3.3掃描速度 344.3.4指令條數(shù) 344.3.5內(nèi)部寄存器 344.3.6功能模塊 344.4PLC的編程語言 354.4.1梯形圖編程語言 354.4.2指令語句編程語言 374.4.3功能塊圖編程語言 385回轉(zhuǎn)與變幅機構(gòu)電氣設(shè)計 395.1旋轉(zhuǎn)機構(gòu)電氣原理圖 395.2變幅機構(gòu)電氣原理圖 425.3變頻器型號選擇與內(nèi)部主要參數(shù)設(shè)定 425.4PLC的型號選擇 455.4.1PLC的I/O端子分配 465.4.2PLC程序設(shè)計 485.5起重機各重要器件的型號選擇 495.5.1電動機型號選型 495.5.2減速箱型號選型 505.5.3行程開關(guān)型號選型 525.5.4其他輔助裝置選型 52結(jié)論 55致謝 56參考文獻 57附錄A 59附錄B 651緒論1.1起重機的發(fā)展簡介塔式起重機簡稱塔機，亦稱塔吊，塔機起源于歐洲，據(jù)記載，1900年歐洲頒發(fā)了第一項有關(guān)建筑用塔機的專利。1905年出現(xiàn)了塔身固定的裝有臂架的起重機，第一臺原始塔機出現(xiàn)于1912～1914年，1923年制成第一臺近代塔機的原型樣機，1930年德國開始批量生產(chǎn)塔機，并用于建筑施工。1941年，有關(guān)塔機的第一個標(biāo)準－德國工業(yè)標(biāo)準DIN8670公布。該標(biāo)準規(guī)定以起重量(t)和起重幅度(m)乘積的起重力矩表示塔機的起重能力。從20世紀90年代開始，歐洲塔機行業(yè)緩慢復(fù)蘇，目前歐洲生產(chǎn)塔機的國家有德國、法國、英國、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等，主要廠家有法國Potain，德國Liebherr、Peiner、Wolff，意大利Comedil，丹麥Kroll,西班牙Comansa。在產(chǎn)量、系列品種、技術(shù)水平等方面，德國的Liebherr和法國的Potain在世界上居領(lǐng)先地位，Potain目前在法國、德國、意大利、葡萄牙、中國的工廠生產(chǎn)60多種型號塔機。載自《中建網(wǎng)/建筑機械化雜志》我國塔機行業(yè)迄今已有50多年歷史，由于改革開放和廣大人員的拼搏奮斗，經(jīng)歷了從無到有、從小到大的成長歷程，塔式起重機是我們建筑機械的關(guān)鍵設(shè)備，在建筑施工中起著重要作用，我國"九五"、"十五"規(guī)劃都是一個高速發(fā)展的態(tài)勢，"十一五"規(guī)劃預(yù)計將會做些調(diào)整，但總的發(fā)展不會減弱，根據(jù)我國塔機發(fā)展現(xiàn)狀和迎刃國際市場的挑戰(zhàn)，塔機的設(shè)計應(yīng)該考慮以下幾個方面。一、建立獨立的研究體系，開發(fā)出高新產(chǎn)品。我國已加入世界貿(mào)易組織，我們就不能隨便模仿人家的東西了，否則就會吃官司。因此，必須獨立地開發(fā)出自有知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。同時要以創(chuàng)新觀念為先導(dǎo)，開發(fā)出實用、可靠、安全、經(jīng)濟適應(yīng)市場的好產(chǎn)品。當(dāng)然這并非那么容易，還要靠科技，一方面，要利用高新科技求改造、完善、拓寬、提高我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使產(chǎn)品上水平，才能進入國際市場，另一方面，科技要面對國情，要向中小城鎮(zhèn)乃至鄉(xiāng)村普及，開發(fā)出適應(yīng)小城鎮(zhèn)建設(shè)需要的40TM左右的中小型塔機。二、根據(jù)國情揚棄國外技術(shù)，解決自己的問題。近年來，我國塔機行業(yè)通過公關(guān)，在認真研究國外技術(shù)，結(jié)合國情實際情況下，研究出不少好產(chǎn)品，如CAD模塊化塔機組合設(shè)計，起重、布料兩用塔機等。開發(fā)過程中，也解決了大功率起升機構(gòu)的無極變速、PLC控制問題以及長期困擾人們的起升機構(gòu)亂繩打扭問題等。以上問題都是自主開發(fā)采用國外關(guān)鍵元器件的辦法實現(xiàn)的，但知識產(chǎn)權(quán)是自主的。其中塔機的工作狀態(tài)監(jiān)控是我國塔機急需解決又必須解決的課題，這需要對國外技術(shù)進行揚棄，根據(jù)我國的餓國情著力進行研制，如能解決將會大大推動我國塔機技術(shù)發(fā)展向質(zhì)的飛躍。三、按市場規(guī)律強強聯(lián)合，提高制造水平。目前，企業(yè)改革改制正在深入開展，要提高我國塔機整體制造水平以適應(yīng)國內(nèi)外對塔機的需要，走強強聯(lián)合促進集團化發(fā)展，不失為有效辦法。當(dāng)然，要按市場規(guī)律辦事，不能搞"拉郎配"，其中發(fā)揮行業(yè)協(xié)會主管部門的作用是不可忽視的，這樣可以加快國內(nèi)外、行業(yè)內(nèi)外的資源整合，揚長避短、優(yōu)勢互補，名專業(yè)生產(chǎn)廠家在已有基礎(chǔ)上集中力量，有重點地引進、消化、吸收先進的東西，創(chuàng)新出自己的特色產(chǎn)品，并注意發(fā)展自主的現(xiàn)代化專業(yè)制造技術(shù)，以近快提高我國塔機的制造水平，促進我國工程機械由大國變強國，實際與國際市場的融合。1.2塔式起重機的現(xiàn)狀塔式起重機在當(dāng)代這樣飛速發(fā)展的時代，有著其不可替代的作用，它的發(fā)展也將帶動很多工程行業(yè)的進步，好的塔機不僅能夠更加效率可靠的完成工作，還更能保證工人的生命財產(chǎn)安全，塔機的安全性和可靠性與塔機的設(shè)計結(jié)構(gòu)、控制方式都有著重要的聯(lián)系。長期以來，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的機械特性一直是人們公認的佼佼者。所以，三相交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)的機械特性能否和直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，便成為了變頻調(diào)速系統(tǒng)能否復(fù)蓋全調(diào)速領(lǐng)域的試金石。以往的起重機結(jié)構(gòu)上已經(jīng)慢慢發(fā)展起來并健全，但是起重機的電氣控制部分卻隨著各種更先進的材料正在飛速的發(fā)展更新著，在電氣控制部分，以往的電機調(diào)速方法主要有：變極雙速鼠龍型電動機調(diào)速；雙電機傳動和雙速電動機調(diào)速；轉(zhuǎn)子中加入電阻調(diào)速；飽和電抗器調(diào)速；感-容開環(huán)系統(tǒng)調(diào)速；可控硅調(diào)速；低頻電流調(diào)速；液壓推桿調(diào)速；特別起升機構(gòu)要求能輕載快速、重載慢速、安裝就位微動。一般除采用電阻調(diào)速外，還常采用渦流制動器、調(diào)頻、變極、可控硅和機電聯(lián)合等方式調(diào)速；每種調(diào)速方式都各有優(yōu)缺點，但是絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的問世，和可編程控制器（PLC）的運用，使得變頻調(diào)速變得簡單可靠，必然導(dǎo)致塔機調(diào)速方式的一場革命，目前電動機調(diào)速方式最有前途的一種方法就是變頻調(diào)速，變頻器也在最近的幾年里被越來越多的運用起來，本次設(shè)計就是采用這種最為先進的方式來進行電動機調(diào)速的，這樣的調(diào)速方式不僅安全可靠，而且可以使各部件運行平穩(wěn)，隨著變頻器的功能越來越強大，塔機的性能也將會隨之提高。本文主要通過對塔式起重機的結(jié)構(gòu)工作原理、PLC原理、變頻器原理進行介紹，并通過電動機的調(diào)速方式比較，選出最簡單可靠穩(wěn)定的調(diào)速方法。本設(shè)計將PLC和變頻器運用到塔機的電氣控制當(dāng)中，實現(xiàn)塔機的驅(qū)動裝置的調(diào)速。為了確保安全，塔式起重機具有良好的安全裝置，如起重量、幅度、高度和載荷力矩等限制裝置，以及行程限位開關(guān)、塔頂信號燈、測風(fēng)儀、防風(fēng)夾軌器、爬梯護身圈、走道護欄等。司機室要求舒適、操作方便、視野好和有完善的通訊設(shè)備。1.3課題研究的意義我國塔機行業(yè)已有近50年的發(fā)展史,從無到有、從小到大,逐步形成了比較完整的體系,成為機械行業(yè)中增幅最快的新興行業(yè)之一,為國民經(jīng)濟建設(shè)提供了有力的裝備支持。我國加入WTO后，國內(nèi)經(jīng)濟日益融入世界經(jīng)濟體系，未來對于起重機的同行們充滿了機遇和挑戰(zhàn)，隨著社會的發(fā)展，具有先進技術(shù)與功能的塔機終將會成為市場的主流產(chǎn)品。所以對起重機的研究對整個國民經(jīng)濟建設(shè)有著非常重要的意義。隨著電氣材料的進步，電氣控制設(shè)備也將越來越先進，自動化程度將越來越高，變頻器作為進幾年來才被廣泛使用的一種設(shè)備，目前對它的研究尚不成熟，對變頻器的研究和應(yīng)用，有著很大的發(fā)展?jié)摿?，本文所研究的調(diào)速系統(tǒng)，變頻器就是整個電氣部分的核心內(nèi)容，更由于可編程控制器功能強大，將二者完美的結(jié)合在一起來對電動機進行控制，所以如何靈活簡單的的運用變頻器有著重要的意義，變頻器調(diào)速相比以往的調(diào)速方式也有更多的優(yōu)點，所以變頻器調(diào)速必將成為起重機的發(fā)展方向。也將會是中國塔式起重機現(xiàn)今發(fā)展的一個重要方向。

2塔式起重機的構(gòu)造與工作原理塔式起重機有三個運動：起升運動、旋轉(zhuǎn)運動、變幅運動。重物的提升與下降靠的就是起升運動，重物能被放置的位置范圍由旋轉(zhuǎn)運動和變幅運動決定。塔式起重機是由：取物裝置、制動裝置、起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、安全與指示裝置構(gòu)成。本設(shè)計的塔式起重機是由電動機驅(qū)動，變頻器調(diào)速，電動機的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)節(jié)器與減速箱的高速軸相連，其間安裝制動裝置，減速箱與卷筒連接，再將鋼絲繩焊接在卷筒上以實現(xiàn)起升和變幅運動。旋轉(zhuǎn)部分也是由電動機驅(qū)動變頻器調(diào)速也通過減速箱連接到小齒輪，小齒輪再驅(qū)動大齒輪形成塔機的旋轉(zhuǎn)運動。整個塔機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2.1所示：圖2.1塔式起重機簡圖2.1起升機構(gòu)2.1.1起升機構(gòu)概述起升機構(gòu)用來實現(xiàn)貨物的升降，是起重機中重要的機構(gòu)，也是最基本的機構(gòu)。起升機構(gòu)工作的好壞將直接影響到整臺起重機的工作性能。起升機構(gòu)主要由驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置和制動裝置組成。此外，還可以根據(jù)需要裝設(shè)各種輔助裝置，如限位器、其重量限制器、速度限制器、稱量裝置等。2.1.2起升機構(gòu)的典型傳動簡圖1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速箱；5-鋼絲繩；6-吊鉤組；7-卷筒圖2.2起升機構(gòu)傳動簡圖圖2.2所示為起升機構(gòu)簡圖，該起升機構(gòu)是由電動機驅(qū)動的。電動機通過聯(lián)軸器與減速器的高速軸相連，機構(gòu)工作時，減速器的低速軸帶動卷筒，將鋼絲繩卷上或放出，經(jīng)過滑輪組系統(tǒng)（如圖2.3所示），使吊鉤實現(xiàn)上升或下降，機構(gòu)停止工作時，制動器使吊鉤連同貨物懸吊在空中，吊鉤的升降靠電動機改變轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)。1-小車；2-牽引輪；3-張緊輪；4-驅(qū)動卷筒；5-吊鉤圖2.3塔機起升機構(gòu)的滑輪組系統(tǒng)圖2.2旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2.2.1旋轉(zhuǎn)機構(gòu)概述使起重機的旋轉(zhuǎn)部分相對于非旋轉(zhuǎn)部分實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動的裝置稱為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是旋轉(zhuǎn)起重機的主要工作機構(gòu)之一，它的作用是使已被起升在空間的貨物繞起重機的垂直軸線做圓弧運動，以達到在水平面內(nèi)的運輸貨物的目的。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成：旋轉(zhuǎn)支承裝置與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)支承裝置的任務(wù)是保證起重機旋轉(zhuǎn)部分有確定的旋轉(zhuǎn)運動，從運動學(xué)的觀點來看，它應(yīng)提供所要求的旋轉(zhuǎn)運動的約束；從受力方面來看，它應(yīng)能承受起重機各種載荷所引起的垂直力、水平力與傾覆力矩。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，為了適應(yīng)不同生產(chǎn)條件的要求，創(chuàng)造了多種形式的旋轉(zhuǎn)支承裝置，前者的主要優(yōu)點是承受傾覆力矩的能力較好，后者的優(yōu)點是所占的空間高度較小。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的形式和構(gòu)造，主要是根據(jù)起重機的用途、工作特點、起重機的大小來確定。在實際起重機中采用了多種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動方案，主要形式有：機械驅(qū)動和液壓驅(qū)動。2.2.2旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的典型傳動簡圖1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速箱；5-小齒輪；6-大齒輪圖2.4旋轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動簡圖圖2.4所示為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)簡圖，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是由電動機驅(qū)動的。電動機通過聯(lián)軸器與減速器的高速軸相連，機構(gòu)工作時，減速器的低速軸帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，小齒輪再驅(qū)動大齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使起重機的旋轉(zhuǎn)支撐裝置的上部分旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向的改變是靠電動機改變轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)的。塔吊是靠起重臂回轉(zhuǎn)來保證其工作覆蓋面的，回轉(zhuǎn)運動的產(chǎn)生是通過上、下回轉(zhuǎn)支座分別裝在回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈上，并由回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動小齒輪，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合(如圖2.5所示),帶動回轉(zhuǎn)上支座相對于下支座運動。大齒圈需要兩至四個小齒輪驅(qū)動，小齒輪均勻放在大齒圈四周，塔機回轉(zhuǎn)慣性很大，回轉(zhuǎn)起、制動時往往會有慣性沖擊。為保證回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作特性要軟，回轉(zhuǎn)加減速度一定要小，要求驅(qū)動小齒輪的電動機之間保持同步。圖2.5旋轉(zhuǎn)機構(gòu)大小齒輪嚙合示意圖2.3變幅機構(gòu)2.3.1變幅機構(gòu)概述塔式起重機中，從取物裝置中心線到起重機旋轉(zhuǎn)中心線的距離稱為起重機的幅度，用來改變幅度的機構(gòu)，稱為起重機的變幅機構(gòu)。根據(jù)工作性質(zhì)的不同，變幅機構(gòu)分為調(diào)整性的和工作性的兩種。調(diào)整性變幅機構(gòu)只在裝卸開始前的空載條件下變幅，使起重機調(diào)整到適于吊運物品的幅度，有時是根據(jù)物品的裝卸點與起重機位置的要求變更幅度，有時是根據(jù)物品的質(zhì)量變更幅度，因為許多旋轉(zhuǎn)起重機如塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機等，由于傾覆穩(wěn)定性的限制，在吊運重物時必須將幅度調(diào)整到允許范圍以內(nèi)。工作性變幅機構(gòu)可使物品沿起重機的徑向做水平移動，以擴大起重機的服務(wù)面積和提高工作機的性能。根據(jù)變幅方法，變幅機構(gòu)分為運行小車式和擺動臂架式兩種。本設(shè)計中的塔式起重機采用的是運行小車式變幅機構(gòu)。此種變幅機構(gòu)中，幅度的改變是靠小車沿著水平的臂架弦桿運行來實現(xiàn)的。運行小車有自行式和繩索牽引式兩種。這類變幅機構(gòu)主要用作工作性變幅機構(gòu)，它主要用于電動葫蘆的小型固定式旋轉(zhuǎn)起重機，也用于部分塔式起重機。2.3.2運行小車式變幅機構(gòu)的典型傳動簡圖1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速箱；5-驅(qū)動卷筒；6-鋼絲繩（連接到小車）圖2.6變幅機構(gòu)傳動簡圖圖2.6所示為變幅機構(gòu)簡圖，該變幅機構(gòu)是由電動機驅(qū)動的。電動機通過聯(lián)軸器與減速器的高速軸相連，機構(gòu)工作時，減速器的低速軸帶動卷筒，將鋼絲繩卷上或放出，經(jīng)過滑輪組系統(tǒng)（如圖2.7所示），使小車實現(xiàn)左移或右移，機構(gòu)停止工作時，制動器使吊鉤連同貨物懸吊在空中，小車的左右移靠電動機改變轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)。1-小車；2-張緊輪；3-牽引輪；4-驅(qū)動卷筒圖2.7塔機變幅機構(gòu)的滑輪組系統(tǒng)圖

3變頻調(diào)速原理3.1三相異步電動機的工作原理是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場（定子繞組內(nèi)三相電流產(chǎn)生的合成磁場）和轉(zhuǎn)子電流（轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的電流）的相互作用。如圖3.1（a）所示,當(dāng)定子的對稱三相繞組接到三相電源上時，繞組內(nèi)將通對稱三相電流，并在空間產(chǎn)生磁場，該磁場沿定子內(nèi)圓周方向旋轉(zhuǎn)。圖3.1（b）所示為具有一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，我們擬想磁極位于釘子鐵心內(nèi)畫有陰影線的部分。（a）定子繞組與電源的連接（b）工作原理圖3.1三相異步電動機當(dāng)磁場旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁通將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e2，假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場向順時針方向旋轉(zhuǎn)，則相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體向逆時針方向旋轉(zhuǎn)切割磁通，根據(jù)右手定則，在N極下轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的方向系由圖指向讀者，而在S極下轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的方向由讀者指向圖面。由于電動勢e2的存在所以必定在轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電流i2，根據(jù)安培電磁力定律，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用將產(chǎn)生電磁力F（其方向由左手定則決定，這里假設(shè)i2和同相e2），該力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩的作用，就按旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)起來。但是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度n恒比旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度n0（同步轉(zhuǎn)速）為小，因為如果兩種轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場就沒有相對運動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁通，便不能感應(yīng)出電勢e2和產(chǎn)生電流i2，也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子將不會繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的主要因素。由于轉(zhuǎn)子速度不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動機稱為異步電動機，而把轉(zhuǎn)速差（n0-n）與同步轉(zhuǎn)速n0的比值稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率，用S表示，即s=（3.1）轉(zhuǎn)差率S是分析異步電動機運行情況的主要參數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，由下式?jīng)Q定：n0＝ （3.2）式中，n0—同步轉(zhuǎn)速，r∕min；f—電流的頻率，Hz；p—旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)。由式（3.1）和式（3.2），可以推導(dǎo)出：n＝（1－s） （3.3）三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性曲線是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n隨著電磁轉(zhuǎn)矩T變化的關(guān)系曲線，即n=f(T)曲線。它有固有機械特性和認為機械特性之分。異步電動機在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子和轉(zhuǎn)子電路中的不串聯(lián)任何電阻或電抗時的機械特性稱為固有（自然）機械特性。圖3.2異步電動機的固有機械特性異步電動機的機械特性與電動機的參數(shù)有關(guān)，也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以改變而獲得的特性稱為異步電動機的人為機械特性電壓U的變化對理想空載轉(zhuǎn)速no和臨界轉(zhuǎn)差率Sm不發(fā)生影響，但最大轉(zhuǎn)矩Tmax與U2成正比，當(dāng)降低定子電壓時，no和Sm不變，而Tmax大大減小。圖3.3改變電源電壓時的認為特性

在同一轉(zhuǎn)差率情況下，人為特性與固有特性的轉(zhuǎn)矩之比等于電壓的平方之比。因此在繪制降低電壓的人為特性時，是以固有特性為基礎(chǔ)，在不同的S處，取固有特性上對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩乘降低電壓與額定電壓比值的平方，即可作出人為特性曲線：圖3.4定子電路外接電阻或電抗時的人為特性3.2三相異步電動機的調(diào)速方法3.2.1電動機的調(diào)速方式選擇由式（3.3）表明，要改變異步電動機的轉(zhuǎn)速，除了改變頻率以外，只有兩種辦法：（1）改變磁極對數(shù)這種方法的缺點是十分明顯的：一臺電動機最多只能安置兩套繞組，每套繞組最多只能有兩種接法。所以，最多只能得到4種轉(zhuǎn)速，與無級調(diào)速相去甚遠。（2）改變轉(zhuǎn)差率這種方法適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，通過滑環(huán)與電刷改變外接電阻值來進行調(diào)速顯然，這是通過改變在外接電阻中消耗能量的多少來調(diào)速的，不利于節(jié)能。此外，由于增加了滑環(huán)與電刷，從而增加了容易發(fā)生故障的薄弱環(huán)節(jié)。所以決定通過改變頻率來進行調(diào)速，首先分析電動機的能量關(guān)系3.2.2電動機的能量關(guān)系（1）輸入功率 三相交流異步電動機的輸入功率就是從電源吸取的電功率，用P1表示，計算公式如下：P1＝3U1I1cosφ1 （3.4）式中，P1─輸入功率，kW；U1─電源相電壓，V；I1─電動機的相電流，A；cosφ1─定子繞組的功率因數(shù)。（2）電磁功率 定子輸入功率中減去定子繞組的銅損pcu1和鐵損pFe1后，將全部轉(zhuǎn)換成傳輸給轉(zhuǎn)子的電磁功率PM，計算公式如下：PM＝3E1I1cosφ1 （3.5）式中，PM─電磁功率，kW；E1─定子每相繞組的反電動勢，V。定子繞組的反電動勢是定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的結(jié)果，其有效值計算如下：E1＝4.44KEfN1Φ1 （3.6）式中，N1─定子每相繞組的匝數(shù)；Φ1─定子每對磁極下基波磁通，Wb；KE─繞組的電勢系數(shù)。式（3.6）表明，當(dāng)頻率一定時，E1的大小直接反應(yīng)了磁通Φ1的大小。（3）轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率 轉(zhuǎn)子是通過電磁感應(yīng)得到從定子傳遞過來的電磁功率的，其大小由下式計算：PM＝3E2’I2’cosφ2 （3式中，E2’I2’─轉(zhuǎn)子等效繞組相電流的折算值，Acosφ2─轉(zhuǎn)子等效繞組的功率因數(shù)。這里，所謂轉(zhuǎn)子的等效繞組，是一組效果與實際繞組（鼠籠條）完全相同的假想繞組，其結(jié)構(gòu)與定子繞組相同。等效繞組中的各物理量，都綴以“’”。E2’E2’＝4.44KEfN1Φ1 （3.比較式（3.6）和式（3.8）可以看出，由于轉(zhuǎn)子等效繞組的結(jié)構(gòu)和定子繞組完全相同，因此：E2’＝E（4）輸出功率 電動機的輸出功率就是軸上的機械功率，其大小由下式計算：P2＝ （3.9）式中，TM─電動機軸上的電磁轉(zhuǎn)矩，Nm；nM─電動機的轉(zhuǎn)速，r∕min。電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子電流與磁通相互作用的結(jié)果，其大小計算如下：TM＝KTΦ1I2’cosφ2 （3.式中，KT─繞組的轉(zhuǎn)矩系數(shù)。3.2.3電動機變頻調(diào)速的特點當(dāng)電動機的工作頻率fX下降時，各部分功率的變化情形如下：1．輸入功率在式（3.4）中，與輸入功率P1有關(guān)的各因子中，除cosφ1略有變化外，都和fX沒有直接關(guān)系。因此，可以認為，fX下降時，P1基本不變。2．輸出功率由于在等速運行時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩TM總是和負載轉(zhuǎn)矩相平衡的。所以，在負載轉(zhuǎn)矩不變的情況下，TM也不變。而輸出軸上的轉(zhuǎn)速nX必將隨fX下降而下降，由式（3.9）知，輸出功率P2也隨fX的下降而下降。3．電磁功率當(dāng)輸入功率P1不變而輸出功率P2減小時，傳遞能量的電磁功率PM必增大。這意味著磁通Φ也必增大，（電動機的磁通在電動機設(shè)計時已經(jīng)接近最大值）并導(dǎo)致磁路飽和。這是異步電動機在電流頻率下降時出現(xiàn)的一個特殊問題。式（3.6）中，4.44KE是常數(shù)，針對某一臺具體的電動機，每相定子繞組的匝數(shù)N1也是常數(shù)。故式（3.6）又可寫為：E1＝KE’·f1Φ1 （3.11）式中，KE’＝4.44KEN1—常數(shù)。由于感應(yīng)電動勢的瞬時值e1決定于磁通的變化率：e1＝－（3.12）式中，—磁通的變化率?？梢?，反電動勢的大小，既和頻率大小成正比，也和磁通的振幅值（或有效值）成正比。所以，如能保持：＝const （3.13）則磁通Φ1將可保持不變。但反電動勢E1X是線圈自身產(chǎn)生的，無法從外部控制其大小，故式（3.13）所表達的條件將難以實現(xiàn)。反電動勢E1X是從外加電壓U1X中，減去定子繞組的阻抗壓降ΔU1X后的結(jié)果。由于定子繞組的阻抗壓降ΔU所占比例較小，因此，用比較容易從外部進行控制的外加電壓U1X來近似地代替反電動勢E1X是具有現(xiàn)實意義的。即：＝const （3.14）所以，變頻的同時也必須變壓，目的是為了保持磁通基本不變：＝const→Φ1≈const這就是U/F調(diào)速，而圖3.6稱為基本U∕f線。圖3.6基本U∕f線為了使EX∕?X＝const的條件得到滿足，以維持磁通Φ1基本不變，人們首先想到的辦法便是：頻率下降時，在UX∕?X＝const的基礎(chǔ)上增加Δu，適當(dāng)提高UX∕?X的比值，以補償阻抗壓降ΔU在UX中所占比例增大的影響。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補償或電壓補償，也叫轉(zhuǎn)矩提升。因為是通過改變U∕?比來實現(xiàn)的，故通常稱為V∕F控制法。如圖3.7a）所示，曲線①是kU＝kF時的U∕?線，當(dāng)頻率為?X時，對應(yīng)的電壓為UX；曲線②是補償后的U∕?線。當(dāng)頻率為?X時，對應(yīng)的電壓增加為UX’＝UX＋Δu，使UX’∕?X＞UN∕?N。如補償?shù)们〉胶锰幍脑?，則反電動勢與頻率之比與額定狀態(tài)基本相同，如圖b）所示，從而使磁通ΦX’大體上與額定磁通相等：≈→ΦX’≈ΦN圖3.7轉(zhuǎn)矩補償?shù)脑?.4變頻器變頻原理3.4.1變頻調(diào)速原理1.變頻器的功用變頻器的功用是將頻率固定（通常為工頻50HZ）的交流電（三相的或單相的）變換成頻率連續(xù)可調(diào)（0——50HZ）的三相交流電。2.變頻調(diào)速的工作原理當(dāng)頻率f連續(xù)可調(diào)時，電動機的同步轉(zhuǎn)速n0也連續(xù)可調(diào)。又因為異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總比同步轉(zhuǎn)速n0略低一些。所以當(dāng)n0連續(xù)可調(diào)時，n也連續(xù)可調(diào)。3.4.2變頻器的類別1.按變換環(huán)節(jié)分（1）交-交變頻器把頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，但其連續(xù)可調(diào)的頻率范圍寬，一般為額定頻率的1/2以下（0到fn/2），故它主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。（2）交-直-交變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。由于把直流電變換為交流電的環(huán)節(jié)較易控制，因此，在頻率的調(diào)節(jié)范圍，以及改善變頻后電動機的特性方面，都具有明顯的優(yōu)勢。目前迅速地普及應(yīng)用的主要是這一種。本設(shè)計也采用的這種變頻器。2.按電壓的調(diào)節(jié)方式分（1）PAM（脈幅調(diào)制）變頻器輸出電壓的大小通過改變直流電壓的大小來進行調(diào)制。在中小容量變頻器中，這種方式幾近絕跡。（2）PWM（脈寬調(diào)制）變頻器輸出電壓的大小通過改變輸出脈沖的占空比來進行調(diào)制。目前普遍應(yīng)用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）方式，這也是本次設(shè)計所采用的調(diào)制方式。3.按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分（1）電流型直流環(huán)節(jié)儲能元件是電感線圈L。（2）電壓型直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電容C。本次設(shè)計采用電壓型變頻器。3.4.3變頻器的額定值和頻率指標(biāo)1.輸入側(cè)的額定值主要是電壓和相數(shù)。在我國，中小容量變頻器中，輸入電壓的額定值有以下幾種（線電壓）：（1）380V，3相這是絕大多數(shù)。（2）220V，3相主要用于某些進口設(shè)備中。（3）220V，單相主要用于家用小容量變頻器中。此外，對輸入側(cè)的電源電壓的頻率也做了規(guī)定，通常都是工頻50HZ或60HZ。2.輸出側(cè)的額定值（1）輸出電壓UN由于變頻器在變頻的同時也要變壓，所以輸出電壓的額定值是指輸出電壓中的最大值。在大多數(shù)情況下，它是輸出頻率等于電動機額定頻率時的輸出電壓值。通常，輸出電壓的額定值總是和輸入電壓相等的。（2）輸出電流IN是指允許長時間輸出的最大電流，是用戶在旋轉(zhuǎn)變頻器時的主要依據(jù)。（3）輸出容量SNSN取決于UN和IN的乘積。（4）配用電動機容量PN對于變頻器說明書中規(guī)定的配用電動機容量，需要說明如下：1）它是個估算值，由于電動機容量的標(biāo)準值是比較統(tǒng)一的，而電機的功率因素和效率卻很不一致，所以配用電動機容量相同的不同品牌的變頻器的容量卻常不同。2）說明書中的配用電動機容量，僅對長期連續(xù)負載才是適合的，對于各種變動負載來說，則不適合。（5）過載能力變頻器的過載能力是指其輸出電流超過額定電流的允許范圍和時間。大多數(shù)變頻器都規(guī)定為150%IN/min。3.頻率指標(biāo)（1）頻率范圍即變頻器輸出的最高頻率fmax和最低頻率fmin。各種變頻器規(guī)定的頻率范圍不盡一致。通常，最低工作頻率約為0.1-1HZ；最高工作頻率約為200-500HZ。（2）頻率精度指變頻器輸出頻率的準確度。由變頻器的實際輸出頻率與給定頻率之間的最大誤差與最高工作頻率直比的百分數(shù)來表示。例如，用戶給定的最高工作頻率為fmax=250HZ，頻率精度為0.01%，則最大誤差為Δfmax=0.001×120HZ=0.012HZ通常由數(shù)字量給定時的頻率精度約比模擬量給定時間的頻率精度高一個數(shù)量級。（3）頻率分辨率指輸出頻率的最小改變量，即每相鄰兩種頻率之間的最小差值。例如，當(dāng)工作頻率為fx=250HZ時，如變頻器的頻率分辨率為0.01HZ，則上一擋的最小頻率為fx’=（25+0.01）HZ=25.01HZ下一檔的最大頻率為fx”=（25-0.01）HZ=24.99HZ3.4.4變頻器主電路該變頻器采用的交-直-交的變頻方式，其主電路如圖3.8所示，其工作方式闡明如下。交-直部分能耗部分直-交部分圖3.8交-直-交變頻器的主電路1.交-直部分三相交流電UI為380V（線電壓）輸入變頻器的輸入端，經(jīng)過三相橋式全波整流橋，將電源的三相交流電整流成直流電。電源的線電壓為380V，則三相全波整流后平均直流電壓UZ的大小為UZ=1.35×380V=513V2.濾波部分（1）全波整流后的直流電存在波紋，電容器C的功能就是將這些波紋濾平，使其成為可調(diào)性好的直流電，提高直-交調(diào)節(jié)的精確度。（2）起重機在工作中負載若遇到變化時，電容C可使直流電壓保持平穩(wěn)。（3）電容器C還可以儲存能量，變頻器內(nèi)部有檢測電路，在工作中隨時檢測電容器C兩端的電壓，起重機在下放重物的時候，如果負載較大，電動機將處于發(fā)電狀態(tài)，此時電容器C會被充電，電壓升高，此時檢查到電壓過高時，變頻器控制將接通晶體管VB使B+、B-之間形成回路，由電阻R消耗能量。降低電容器C的電壓。2.直-交部分逆變部分是由6個絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）組成的逆變橋，逆變管V1-V6把經(jīng)過全波整流出來的直流電再逆變成頻率可調(diào)的交流電。這是變頻器的具體執(zhí)行環(huán)節(jié)，因此也是變頻器的核心部分。絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是MOSFET（MOS場效應(yīng)晶體管）和電力晶體管（GTR）相結(jié)合的產(chǎn)物。其主題部分與晶體管相同，也有集電極（C）和發(fā)射極（E），但驅(qū)動部分卻和場效應(yīng)晶體管相同，是絕緣柵結(jié)果。其符號和基本接法如圖3.9所示。圖3.9IGBT的基本結(jié)構(gòu)IGBT的工作特點是，控制部分與場效應(yīng)晶體管相同，控制信號為電壓信號uGE,輸入阻抗很高，柵極電流IG約等于0，故驅(qū)動功率很小。而其主電路部分則與GRT相同，工作電流為集電極電流IC。迄今，IGBT的擊穿電壓也做到了1200V，集電極最大飽和電流已超過了1500A，由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達到250kVA以上。此外，其工作頻率可達20HZ。有IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10kHz以上，故電動機的電流波形比較平滑，基本無電磁噪聲。目前，在新系列的中小容量變頻器中，IGBT已處于絕對優(yōu)勢的地位。IGBT的驅(qū)動電路已經(jīng)集成化，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)大同小異。在逆變電路里，IGBT通過G輸入端控制電流的通斷，將直流電轉(zhuǎn)換為連續(xù)的交流電。兒IGBT里的二極管是當(dāng)電動機處于再生制動狀態(tài)時，電流反向進入變頻器，由電容器C儲能。下面介紹逆變橋的原理。3.逆變橋的工作原理該變頻器采用的是三相逆變橋，三相逆變橋的結(jié)構(gòu)如圖3.8的直-交部分所示。B+和B-為直流電源端，U、V、W為逆變橋的輸出端。在每個周期中，逆變管的工作情況如圖3.10所示。圖中，陰影部分為各逆變管的導(dǎo)電時間。圖3.10三相逆變橋各管的通斷安排逆變橋的輸出線電壓1）U、V之間（uUV）在t1、t2時間內(nèi)，V1、V4同時導(dǎo)通，U為“+”、V為“-”，uUV為“+”，且Um=UD。在t4、t5時間內(nèi)，V2、V3同時導(dǎo)通，U為“-”、V為“+”，uUV為“-”，且Um=UD。2）V．W之間（uVW）在t3、t4時間內(nèi)，V3、V6同時導(dǎo)通，V為“+”、W為“-”，uVW為“+”，且Um=UD。在t6、t1時間內(nèi)，V4、V5同時導(dǎo)通，V為“-”、W為“+”，uVW為“-”，且Um=UD。3)W、U之間（uWU）在t5、t6時間內(nèi)，V5、V2同時導(dǎo)通，W為“+”、U為“-”，uWU為“+”，且Um=UD。在t2、t3時間內(nèi)，V1、V6同時導(dǎo)通，W為“-”、U為“+”，uWU為“-”，且Um=UD。uUV、uVW、uWU的波形如圖3.11所示。由圖可知，三者之間的相位互差2π/3，它們的振幅都是直流電壓UD相等。圖3.11三相逆變橋的輸出電壓可見，只要按照一定的規(guī)律來控制六個逆變管的導(dǎo)通與截止，就可以把直流電逆變成三相交流電。而逆變后的電流頻率，則可以在上述導(dǎo)通規(guī)律不變的前提下，通過改變控制信號的變化周期來進行調(diào)節(jié)。3.5SPWM（正弦脈寬調(diào)制）圖3.圖3.12SPWM調(diào)制a）SPWM的含義b）SPWM調(diào)制的電流波按正弦規(guī)律分布的話，便是正弦脈寬調(diào)制（SPWM），如圖3.脈沖的占空比也較??；反之，當(dāng)正弦量為振幅值時，脈沖的占空比也較大。SPWM的顯著優(yōu)點是：由于電動機的繞組具有電感性，因此，盡管電壓是由一系列的脈沖構(gòu)成的，但通入電動機的電流卻十分逼近于正弦波，如圖b）所示。經(jīng)過正弦脈寬調(diào)制后的脈沖系列中，各脈沖的上升沿與下降沿是由正弦波和三角波的交點來決定的。這里，三角波是載波，正弦波是調(diào)制波。所以，可以說，SPWM的脈沖系列，是調(diào)制波調(diào)制載波的結(jié)果。雙極性調(diào)制實際變頻器中，更多地使用雙極性調(diào)制方式。其特點是，三角波是雙極性的，如圖3.13所示。雙極性調(diào)制后的脈沖系列也是雙極性的，如圖中之uU、uV、uW。但合成后的線電壓脈沖系列則是單極性的。要具體地實施SPWM，必須實時地求出各相的正弦波與三角波的交點。它們的周期根據(jù)用戶的需要而隨時調(diào)整；并且，正弦波的振幅值也隨周期而變。只有在微機技術(shù)高度發(fā)達的條件下，才有可能在極短的時間內(nèi)實時地計算出正弦波與三角波的所有交點。并使逆變管按各交點所規(guī)定的時刻有序地導(dǎo)通和截止。圖3.13雙極性調(diào)制方式3.6能耗電路計算3.6.1制動電流的近似估算準確計算制動電流非但比較麻煩，也沒有必要。統(tǒng)計資料表明，當(dāng)流過能耗電路的制動電流IB等于電動機額定電流的一半時，電動機的制動轉(zhuǎn)矩大約等于其額定轉(zhuǎn)矩：IB＝IMN∕2→TB≈TMN（3.15）式中，IB—制動電流，A；IMN—電動機額定電流，A；TB—制動轉(zhuǎn)矩，N·m；TMN—電動機額定轉(zhuǎn)矩，N·m。一般情況下，制動轉(zhuǎn)矩的選擇范圍是：TMN＜TB＜2TMN （3.16）用戶可根據(jù)生產(chǎn)機械的具體情況，按式（3.15）和（3.16）來決定制動電流。3.6.2制動電阻的計算（1）電阻值 當(dāng)制動電流決定以后，計算制動電阻是十分容易的：RB≥ （3.17）式中，RB—制動電阻值，Ω；UBH—直流電壓的上限值，V。（2）直流電壓的上限值 按照國家規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)電壓的最大上限值，不應(yīng)超過額定值的10%，故一般規(guī)定直流電壓的上限值如下：UBH＞UL（1＋10%）=380×1.414×1.1=591.05V （3.18）式中，UL—輸入線電壓的有效值，V。我國的網(wǎng)絡(luò)電壓統(tǒng)一為380V，則直流電壓的上限值應(yīng)為600V。但進口變頻器的進線電壓最高可達460V，故直流電壓的上限值大多定為700V。也有定為800V的，UBH取為800V。（3）制動電阻的容量 當(dāng)制動電阻接入電路時，所消耗的功率為：PBO＝ （3.19）式中，PBO—制動電阻接入電路時消耗的功率，kW。因為能耗電路并不總是處于導(dǎo)通狀態(tài)的，并且，每次導(dǎo)通的時間往往不長。所以，實際制動電阻的容量可以適當(dāng)減?。篜B≥αBPBO （3.20）式中，PBO—制動電阻容量的實際值，kW；αB—容量的修正系數(shù)。αB的取值范圍大致如下：用于減速或停機時 αB＝0.1～0.5用于運行發(fā)電時 αB＝0.8～1.0旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和變幅機構(gòu)都屬于減速和停機時，所以取αB＝0.2根據(jù)（3.17）可知：在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，電機額定電流30A，所以IB=15A，可得RB=55Ω，PB=1.1KW在變幅機構(gòu)中，電機額定電流6.8A，所以IB=3.4A，可得RB=235Ω，PB=0.3KW。

4可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理4.1PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的類型繁多，但其結(jié)構(gòu)和工作原理則是大同小異，一般是由中央處理單元（CPU）、儲存器、輸入/輸出單元、編程器、電源等主要部分構(gòu)成的。如果把PLC看作一貫系統(tǒng)，外部的開關(guān)信號或模擬信號均為輸入變量，它們經(jīng)輸入接口存到PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)儲存器中，而后經(jīng)過邏輯運算或數(shù)據(jù)處理以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設(shè)備。4.1.1中央處理器（CPU）CPU是PLC的核心部件，它類似人的大腦，能指揮PLC按時預(yù)先編好的系統(tǒng)程序完成各種任務(wù)。其作用有以下幾點：接收、儲存由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和儲存地址。檢查、校驗用戶程序。對正在輸入的用戶程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警，并停止輸入；在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤，則立即報警或停止程序執(zhí)行。接收、調(diào)用現(xiàn)場信息。將接收到現(xiàn)場輸入的數(shù)據(jù)保存起來，在需要該數(shù)據(jù)的時候?qū)⑵湔{(diào)出、并送到需要該數(shù)據(jù)的地方。執(zhí)行用戶程序。當(dāng)PLC進入運行狀態(tài)之后，CPU根據(jù)擁護程序存放的先后順序，逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序的結(jié)果送至輸出端口，以驅(qū)動PLC外部的負載。診斷電源、PLC內(nèi)部電路的故障，根據(jù)故障或錯誤的類型，通過顯示器顯示出相應(yīng)的信息，以提示用戶及時排除故障或糾正錯誤。4.1.2儲存器儲存器可以分為以下3種系統(tǒng)程序儲存器。系統(tǒng)程序的廠家根據(jù)其選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，它決定了PLC的功能。系統(tǒng)程序儲存器是只讀儲存器，用戶不能更改其內(nèi)容。用戶程序儲存器。根據(jù)控制要求而編寫的應(yīng)用程序稱為用戶程序。不同機型的PLC，其用戶程序的儲存器容量可能相差很大。根據(jù)生產(chǎn)過程或工藝的要求，用戶程序經(jīng)常需要改動，所以用戶程序儲存器必須可讀寫。一般要用后備電池進行掉電保護，以防止掉電時的丟失程序。工作數(shù)據(jù)儲存器。用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)域叫工作數(shù)據(jù)區(qū)。工作數(shù)據(jù)是經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的，所以這種儲存器必須可讀寫。在工作數(shù)據(jù)區(qū)中開辟有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。其中元件映像寄存器用來存儲開關(guān)量輸入/輸出狀態(tài)以及定時器、計數(shù)器。輔助繼電器等內(nèi)部器件的NO/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用來存放各種數(shù)據(jù)，它存儲用戶程序執(zhí)行時的某些可變參數(shù)值及A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量和數(shù)學(xué)運算結(jié)果等。在PLC斷電時能保持數(shù)據(jù)的儲存器區(qū)稱數(shù)據(jù)保持區(qū)。4.1.3輸入/輸出單元輸入/輸出（I/O）單元是PLC與外部設(shè)備相互聯(lián)系的窗口。輸入單元接收現(xiàn)場設(shè)備向PLC提供信號。例如由按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、繼電器觸點、接近開關(guān)、撥碼器等提供的開關(guān)量信號。這些信號經(jīng)過輸入電路的濾波、關(guān)電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理，變成CPU能夠接收和處理的信號。輸出單元將經(jīng)過CPU處理的微弱電信號通過光電隔離、功率放大等處理轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備所需要的強電信號，以驅(qū)動各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等。下面介紹幾種常用的I/O單元的工作原理。1.開關(guān)量輸入單元。按照輸入電源類型的不同，開關(guān)量輸入單元可分為直流輸入單元和交流輸入單元。（1）直流輸入單元直流輸入單元的電路如圖4.1所示，外接的直流電源極性可任意。虛線框內(nèi)是PLC內(nèi)部的輸入電路，框外左側(cè)為外部用戶接線。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸入點的輸入電路，各輸入點所對應(yīng)的輸入電路均相同。圖中T為一個光耦合器，發(fā)光二極管與光敏晶體管封閉在一個管殼內(nèi)。當(dāng)二極管中有電流時其發(fā)光，此時光敏晶體管才導(dǎo)通。R1為限流電阻，R2和C構(gòu)成濾波電路，可濾除輸入信號中的高頻干擾。LED顯示輸入點的狀態(tài)。其工作原理是：當(dāng)S閉合時光耦合器導(dǎo)通，LED點亮，表示輸入開關(guān)S處于接通狀態(tài)。此時A點為高電平，該電平經(jīng)濾波器送到內(nèi)部電路中。當(dāng)CPU訪問該路信號時，將該輸入點所對應(yīng)的輸入映像寄存器狀態(tài)置1；當(dāng)S斷開時光耦合器不導(dǎo)通，LED不亮，表示輸入開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。此時A點為低電平，該電平經(jīng)濾波器送到內(nèi)部電路中。當(dāng)CPU訪問該路信號時，將該輸入點對于的輸入映像寄存器狀態(tài)置0。圖4.1直流輸入電路有的PLC內(nèi)部提供24V的直流電源，這時直流輸入單元無需外接電源，用戶只需將開關(guān)接在輸入端子和公共端子之間即可，這就是所謂無源式直流輸入單元。無源式直流輸入單元簡化了輸入端的接線，方便了用戶。（2）交流輸入單元交流輸入單元的電路如圖4.2所示.虛線框內(nèi)是PLC內(nèi)部輸入電路，框外左側(cè)為外部用戶接線。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸入點的輸入電路，各輸入點所對應(yīng)的輸入電路均相同。圖中，電容C為隔直電容，對交流相當(dāng)于短路。R1和R2構(gòu)成分壓電路。這里光耦合器中是兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，任意一個二極管發(fā)光都可以使光敏晶體管導(dǎo)通。顯示用的兩個發(fā)光二極管，任意一個二極管發(fā)光都可以使光敏晶體管導(dǎo)通。顯示用的兩個發(fā)光二極管LED也是反向并聯(lián)的。所以這個電路可以接收外部的交流輸入電壓，其工作原理與直流輸入電路基本相同。PLC的輸入電路有共點式、分組式、隔離式之別。輸入單元只有一個公共端子(COM)的稱為共點式，外部各輸入元件都有一個端子與(COM)相連；分組式是將輸入端子分為若干組，每組各共用一個公共端子；隔離式輸入單元，是具有公共端子的各組輸入點之間互相隔離，可各自使用獨立的電源。2.開關(guān)量輸出單元。按照輸出電路所用開關(guān)器件的不同，PLC的開關(guān)量輸出單元可分為晶體管輸出單元、晶閘管輸出單元和繼電器輸出單元。圖4.2交流輸入電路（1）晶體管輸出單元晶體管輸出單元的電路如圖4.3所示。虛線框內(nèi)是PLC內(nèi)部輸出電路，框外左側(cè)為外部用戶接線。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸出點的輸出電路，各輸出點所對應(yīng)的輸入電路均相同。圖中，T1是光耦合器，LED只是輸出點的狀態(tài)，T2為輸出晶體管，D為保護二極管，F(xiàn)U為熔斷器，防止負載短路使損壞PLC。工作原理為：當(dāng)對應(yīng)與晶體管T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為1時，通過內(nèi)部電路使光耦合器T1導(dǎo)通，從而使晶體管T2飽和導(dǎo)通，因此負載得電。CPU使與該點對應(yīng)的輸出鎖存器為高電平，使LED點亮，表示該點的輸出狀態(tài)為1；當(dāng)對應(yīng)于T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)置0時，光耦合器T1不導(dǎo)通，晶體管T2截止，負載失電。如果負載是感性的，則必須與負載并接續(xù)流二極管，負載通過續(xù)流二極管釋放能量。此時LED不亮，表示該輸出點的狀態(tài)為0.圖4.3晶體管輸出單元晶體管為無觸點開關(guān)，所以晶體管輸出單元使用壽命較長，響應(yīng)速度快。（2）雙向晶閘管輸出單元在雙向晶閘管輸出單元中，輸出電路采用的開關(guān)器件是光控雙向晶閘管，電路如圖4.4所示。虛線框內(nèi)是PLC內(nèi)部輸出電路，框外左側(cè)為外部用戶接線。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸出點的輸出電路，各輸出點所對應(yīng)的輸入電路均相同。圖中T為光控雙向晶閘管（兩個晶閘管反向并聯(lián)），LED為輸出點狀態(tài)指示，RS、C構(gòu)成阻容吸收保護電路，F(xiàn)U為熔斷器。工作原理為：當(dāng)對應(yīng)于T的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為1時，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，不論慰藉電源極性如何都能使雙向晶體管T導(dǎo)通，負載得電，同時輸出指示燈LED點亮，表示該輸出點接通；當(dāng)對應(yīng)于T的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時T關(guān)斷，負載失電，指示燈LED滅。圖4.4晶閘管輸出電路雙向晶閘管輸出型PLC的負載電源，可以根據(jù)負載的需要選用直流或者交流。（3）繼電器輸出單元繼電器輸出單元的電路如圖4.5所示。圖中虛線框內(nèi)是PLC內(nèi)部輸出電路，框外左側(cè)為外部用戶接線。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸出點的輸出電路，各輸出點所對應(yīng)的輸入電路均相同。圖4.5中，LED是輸出點狀態(tài)顯示器，J為一小型直流繼電器。工作原理為：當(dāng)對應(yīng)于J的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為1時，J得電吸和，其常開觸點閉合，負載得電。LED點亮，表示該輸出點接通。當(dāng)對應(yīng)于J的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時，J失電，其常開觸點斷開，負載失電。指示燈LED滅，表示該輸出點斷開。繼電器輸出型PLC的負載可以根據(jù)需要選用直流或交流。繼電器觸點電氣壽命一般10-30萬次，因此在需要輸出點頻繁通斷的場合（如高頻脈沖輸出），應(yīng)選用晶體管或晶閘管輸出型PLC。另外，繼電器從線圈得電到觸點動作存在延遲時間，是造成輸出滯后于輸入的原因之一。圖4.5繼電器輸出電路PLC的輸出電路也有共點式、分組式、隔離式之別。輸出單元只有一個公共端子(COM)的稱為共點式，分組式是將輸出端子分為若干組，每組各共用一個公共端子；隔離式輸出是具有公共端子的各組輸出點之間互相隔離，可各自使用獨立的電源。塔機的調(diào)速采用變頻器變頻調(diào)速，需要控制的輸入端（PLC的輸出端）有：正轉(zhuǎn)啟動、反轉(zhuǎn)啟動、故障復(fù)位和多段數(shù)（三個端子獲得8種速度，選擇其中5種速度）。其中變頻器內(nèi)部設(shè)定在變頻器原理中指出。則PLC的輸入端除了要有控制這幾個輸出的信號給定外，還需要有限位開關(guān)信號的輸入端口，例如變幅機構(gòu)中的PLC控制輸入端必須有接入左右限位器信號的輸入端口；回轉(zhuǎn)機構(gòu)中需要有接入左右轉(zhuǎn)動的限位開關(guān)信號的輸入端口。由于回轉(zhuǎn)機構(gòu)的控制與變幅機構(gòu)的控制基本相同，這里只說明變幅機構(gòu)的I/O控制。其電氣原理圖如圖所示4.1.4電源部分PLC中一般配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電，開關(guān)電源的輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。一般的PLC能向外部提供24V的直流電源，可給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。4.1.5編程器編程器是生產(chǎn)廠家提供的與本公司PLC配套的編程工具。編程器分為簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器不能直接輸入梯形圖程序，只能輸入語句表程序。用簡易編程器編程時，編程器必須與PLC相連接。簡易編程器的優(yōu)點是價格低、體積小、重量輕、方便攜帶。有的簡易編程器可以直接插在PLC主機的編程器插座上，如OMRON公司的P型機等。有的簡易編程器要用專用電纜與PLC相連。圖形編程器可直接輸入梯形圖程序。圖形編程器分手持式和臺式。臺式編程器具有用戶程序儲存器，它可以把用戶輸入的程序存放在自己的儲存器中，也可以把用戶程序下載到PLC中。一般它還能提供磁帶錄音機接口和打印機接口，可將用戶程序存到磁帶上或打印出來。有的還帶由磁盤驅(qū)動器，可將程序轉(zhuǎn)存到磁盤上。圖形編程器的優(yōu)點是屏幕大，顯示功能強，都是其價格貴。編程器可以不參與現(xiàn)場運行，使用一臺編程器可以供多臺PLC使用。4.2PLC的工作原理PLC的工作過程是周期循環(huán)掃描的工作過程。用戶程序通過編程器或其他輸入設(shè)備輸入存放在PLC的用戶儲存器中。當(dāng)PLC開始運行時，CPU根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)控程序的規(guī)定順序，通過掃描，完成各輸入點的狀態(tài)采集或輸入數(shù)據(jù)采集、用戶程序的執(zhí)行、各輸出點狀態(tài)的更新、編程器鍵入響應(yīng)和顯示更新、及CPU自檢等功能。PLC的掃描可按固定順序進行，也可按用戶程序規(guī)定的可變順序進行。這不僅僅因為有的程序不需要每掃描一次，執(zhí)行一次，也因為在一個大控制系統(tǒng)中，需要處理的I/O點數(shù)較多。通過不同的組織模塊的安排，采用分時分批掃描執(zhí)行的方法，可縮短掃描周期和提高控制的實時響應(yīng)性。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，減少了外界干擾的影響。PLC的工作過程分三個階段進行，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。如圖4.6所示。圖4.6PLC的掃描工作過程4.2.1輸入采樣階段PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有的輸入端子，將各輸入存入內(nèi)存中各對應(yīng)的輸入映像寄存器。此時，輸入映像寄存器被刷新。接著進入程序執(zhí)行階段或輸出階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無論信號如何變化其內(nèi)容保持不變直到下一掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內(nèi)容。4.2.2程序執(zhí)行階段根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按先左后右，先上后下的步序語句逐句掃描。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來確定程序跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映像寄存器中“讀入”上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)。從輸出映像寄存器“讀入”對應(yīng)輸出映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。然后，進行相應(yīng)的運算，運算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對于元件映像寄存器來說，每一個元件（輸出軟繼電器的狀態(tài)）會隨著程序執(zhí)行過程而變化。4.2.3輸出刷新階段在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）在輸出刷新階段存到輸出鎖存寄存器中，通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負載。對于小型PLC，I/O點數(shù)較少，用戶程序較短，采用集中采樣、集中輸出的工作方式雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，系統(tǒng)的可靠性增強。而大中型PLC，輸入輸出點數(shù)較多，控制功能強，編制的用戶程序響應(yīng)較長，為了提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定周期輸入采樣、輸出刷新，直接輸入采樣、直接輸出刷新，中斷輸入輸出和智能化I/O接口等方式。4.3PLC的主要性能指標(biāo)雖然各PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品技術(shù)性能各不相同，且各有特色，但其主要性能通常是由以下幾種指標(biāo)進行綜合描述的。4.3.1輸入/輸出點數(shù)（I/O點數(shù)）輸入/輸出點數(shù)是指PLC外部的輸入、輸出端子數(shù)。這是一項很重要的技術(shù)指標(biāo)，因為在選用PLC時，要根據(jù)控制對象的I/O點數(shù)要求確定機型。PLC的I/O點數(shù)包括主機的I/O點數(shù)和最大擴展點數(shù)，主機的I/O點數(shù)不夠時可擴展I/O模塊，但因為擴展塊內(nèi)一般只有接口電路、驅(qū)動電路而沒有CPU，它通過總線電纜與主機相連，由主機的CPU進行尋址，故最大擴展點數(shù)受CPU的I/O尋址能力的限制。例如，松下電工的FP1-C24型主機I/O點數(shù)為16/8（輸入16點，輸出8點，共24點），再配接兩個40點（輸入24點，輸出16點）的擴展模塊，輸入為16+24×2=64點，輸出為8+16×2=40點，即最大I/O點數(shù)為104點。4.3.2儲存容量一般以CPU所能存放用戶程序的多少來衡量內(nèi)存容量。在PLC中程序指令是按“步”存放的（一條指令往往不止一“步”），一“步”占一個地址單元，一個地址單元一般占兩個字節(jié)（16位的CPU）。例如，一個內(nèi)存容量為1000步的PLC，可推知其內(nèi)存為2KB。應(yīng)注意到“內(nèi)存容量”實際是指用戶程序容量，它不包括系統(tǒng)程序儲存器的容量。程序容量與最大I/O點數(shù)大體成正比。4.3.3掃描速度掃描速度一般指執(zhí)行一步指令的時間，單位為μS/步。如松下電工的FP1型PLC的掃描速度均為1.6μS/步。有時也以執(zhí)行1000步指令的時間計，其單位為ms/k。4.3.4指令條數(shù)PLC具有的指令種類越多，說明它的軟件功能越強，所以指令條數(shù)的多少是衡量PLC軟件功能強弱的主要指標(biāo)。4.3.5內(nèi)部寄存器PLC內(nèi)部有許多寄存器，用以存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果和數(shù)據(jù)等，還有許多輔助寄存器給用戶提供特殊功能，以簡化整個系統(tǒng)設(shè)計。因此，寄存器的配置情況是衡量PLC硬件功能的一個主要指標(biāo)。4.3.6功能模塊PLC除了主控模塊（又稱為主機或主控單元）外，還可以配接各種功能模塊。主控模塊可實現(xiàn)基本控制功能，功能模塊的配置則可實現(xiàn)一些特殊的專門功能。因此，功能模塊的配置反映了PLC的功能強弱，是衡量PLC產(chǎn)品檔次高低的一個重要指標(biāo)。目前各生產(chǎn)廠家都在開發(fā)模塊上下了很大的功夫，使其發(fā)展很快，種類日益增多，功能也越來越強。常用的功能模塊主要由：A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊、高速計數(shù)模塊、位置控制模塊、速度控制模塊、軸定位模塊、溫度控制模塊、遠程通信模塊、高級語言編輯模塊以及各種物理量轉(zhuǎn)換模塊等。這些功能模塊使PLC不但能進行開關(guān)量順序控制，而且能進行模擬量的控制、定位控制和速度控制，還由了網(wǎng)絡(luò)功能，實現(xiàn)PLC之間、PLC與計算機的通信，可直接用高級語言編程，給用戶提供了強有力的工具支持。4.4PLC的編程語言可編程控制器的編程語言，根據(jù)生產(chǎn)廠家不同和機型不同而各有不相同。由于目前還沒有通用語言，所以在使用不同廠家的可編程控制器時，同一種編程語言（例如梯形圖編程語言或指令表編程語言）也有所不同。它們大致可分為四種，它們是梯形圖語言、指令語句編程語言、功能塊圖（邏輯符號）編程語言和邏輯表達式編程語言，下面簡單介紹部分編程語言。4.4.1梯形圖編程語言梯形圖編程語言是在繼電器-接觸器控制系統(tǒng)電路圖基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，可以說是沿襲了傳統(tǒng)控制電路圖。在簡化的同時還加進了許多功能強而又使用靈活的指令，將微機的特點結(jié)合進去，使編程容易，而實現(xiàn)的功能卻大大超過傳統(tǒng)控制電路圖，是目前用的最普遍的一種可編程控制器編程語言。圖4.7中為一個梯形圖編程語言的例子，其中圖4.7a為歐姆龍系統(tǒng)可編程控制器梯形圖，圖4.7b為松下系統(tǒng)可編程控制器梯形圖，圖4.7c為三菱系統(tǒng)可編程控制器梯形圖。在表述符號上幾種可編程控制器有所不同，但基本類似，見表4.1所示。a)b）c）圖4.7幾種不同機型的梯形圖a)歐姆龍b）松下c）三菱由表4.1可見，輸入觸點有動合和動斷兩種，它們表示輸入變量；輸出繼電器在梯形圖中一般看作一個繼電器，它表示輸出變量。表4.1中列出了輸出繼電器的動合觸點符號，它同樣也有動斷觸點，其圖形符號與輸入動斷觸點一致，但其文字符號必須標(biāo)注輸出繼電器符號。與輸出繼電器一樣，對于可編程控制器內(nèi)部的其他內(nèi)部繼電器（即軟繼電器）也同樣處理。由圖4.7和表4.1可見，梯形圖及符號的畫法應(yīng)按一定規(guī)則，各廠家的符號和規(guī)則雖不盡相同，但基本上大同小異。對于可編程控制器的規(guī)則，以下總結(jié)出具有共性的幾點，以便更加深對可編程控制器編程的認識和學(xué)習(xí)。梯形圖中只有動合和動斷兩種觸點。動合觸點和動斷觸點圖形符號基本相同，但它們的文字符號不相同，隨不同機種、不同位置（輸入和輸出）而不同。同以標(biāo)記的觸點可以反復(fù)使用，次數(shù)不限，這點與繼電器-接觸器系統(tǒng)中同一觸點只能使用一次不同。因為在可編程控制器中每一觸點的狀態(tài)均存入可編程控制器內(nèi)部的儲存單元中，可以反復(fù)讀寫，故可以反復(fù)使用。梯形圖中繼電器（輸出變量）表示方法也不相同，在表4.1中可看到，有圓圈、括弧和橢圓表示，而且它們的文字代號也不相同，不論那種產(chǎn)品，輸出繼電器在程序中只能只有一次。梯形圖最左邊是起始母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起。有些類型的產(chǎn)品在梯形圖最右邊還有結(jié)束母線，有的則省略不用。梯形圖必須按從左到右、從上到下順序書寫，可編程控制器是按這個順序執(zhí)行程序的。梯形圖中的觸點可以任意串聯(lián)或并聯(lián)。梯形圖中輸出繼電器可以并聯(lián)，但不能并聯(lián)。程序結(jié)束應(yīng)有結(jié)束符，一般用“END”或“ED”表示。表4.1可編程控制器部分符號意義輸入動合觸點輸入動斷觸點輸出繼電器輸出繼電器動合觸點歐姆龍0000—II—0001—N—0500——○0500—II—松下X0—II—X1—N—YO—（）—Y0—II—三菱X0—II—X1—N—YO—○—Y0—II—注釋歐姆龍：00□□表示輸入觸點松下：X□表示輸入觸點三菱：X□表示輸入觸點歐姆龍：05□□表示輸出觸點（或線圈）松下：Y□表示輸出觸點（或線圈）三菱：Y□表示輸出觸點（或線圈）4.4.2指令語句編程語言梯形圖編程語言優(yōu)點是直觀、簡便，但要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器方可輸入圖形符號。小型機一般無法滿足，而是采用經(jīng)濟便捷的編程器（指令編程器）將程序輸入到可編程控制器中，這種編程方法使用指令語句（助記符語言），它類似微機中的匯編語言。語句是指令語句表程序語言的基本單元，每個控制功能由一個或多個語句組成的程序來執(zhí)行。每條語句是規(guī)定可編程控制器中CPU如何讓動作的指令，它是由操作碼和操作數(shù)組成的。操作碼用助記符表示（例如，LD表示“取”。OR表示“或”，OUT表示“輸出”等）要執(zhí)行的功能，操作數(shù)（參數(shù)）表明操作的地址（例如。輸入繼電器，輸出繼電器，定時器等）或一個預(yù)先設(shè)定的值（例如，定時值，計數(shù)值）。表4.2為用歐姆龍、松下、三菱可編程控制器指令語句按圖4.2的梯形圖功能編寫的程序。表4.2幾種不同的可編程控制器指令語句表機型步序操作碼（助記符）操作數(shù)（參數(shù)）說明歐姆龍12345LDORANDNOTOUTEND0000050000010500--邏輯行開始，動合觸點0000母線并聯(lián)輸出繼電器的動合觸點0500串聯(lián)輸入動合觸點0001輸出繼電器0500輸出，邏