畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 原理 PLC 采用 “ 順序掃描、不斷循環(huán) ” 的工作方式， 這個(gè)過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段 ，整個(gè)過程掃 描并執(zhí)行一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。 輸入采樣階段 PLC 在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的通 /斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)，并將此狀態(tài)存入輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入 。 程序執(zhí)行階段 PLC 在執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的步序，執(zhí)行 程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器和其它元件 狀態(tài)寄存器中讀出有關(guān)元件的通 / 斷狀態(tài)，并根據(jù)用戶程 序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)的狀態(tài)寄存器中。 輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對(duì)應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存器的通 / 斷狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出寄存器，去 控制各物理繼電器的通 / 斷，這才是 PLC 的實(shí)際輸出。 由 PLC 的工作過程可見， 在 PLC 的程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)立即改變，要 等到下一個(gè)周期輸入處理階段才能改變。暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號(hào)，等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束， CPU 集中將 這些輸出信號(hào)全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實(shí)際的 CPU 輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的改變 就需要一個(gè)掃描周 期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。 可編程控制器的主要技術(shù)性能 1. I/O 點(diǎn)數(shù) 指 PLC 外部輸入和輸出端子數(shù)。 2. 用戶程序存儲(chǔ)容量 用來衡量 PLC 所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。 3. 掃描速度 指掃描 1000 步用戶程序所需的時(shí)間，以 ms/ 千步為單位。 4. 指令系統(tǒng)條數(shù) 指 PLC 具有的基本指令和高級(jí)指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強(qiáng)。 5. 編程元件的種類和數(shù)量 編程元件指：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 “ 字 ” 寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼 電器等。其種類和數(shù)量是衡量 PLC 的一個(gè)指標(biāo)。 編程語言的形式 本教材采用最常用的兩種編程語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂，但需要一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的編程軟件；采用助記符形式便于實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗恍枰慌_(tái)簡(jiǎn)易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計(jì)算機(jī)來編程。 雖然一些高檔的 PLC 還具有與計(jì)算機(jī)兼容的 C 語言、 BASIC 語言、專用的高級(jí)語言（如西門子公司 的 GRAPH三菱公司的 MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計(jì)算機(jī)兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產(chǎn)品。 編程指令：指令是 PLC 被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號(hào)。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼，這點(diǎn) PLC 與普通的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí) PLC 也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號(hào)或圖形符號(hào)編譯成機(jī)器碼，所以用戶看到的 PLC 指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼，或圖形符號(hào)。常用的助記符語句用英文文字（可用多國(guó)文字）的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。常用的圖形符號(hào) 即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號(hào)，易為電氣工作人員所接受。 指令系統(tǒng)：一個(gè) PLC 所具有的指令的全體稱為該 PLC 的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著 PLC 的功能和性能。一般講，功能強(qiáng)、性能好的 PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富，所能干的事也就多。我們?cè)诰幊讨氨仨毰?PLC 的指令系統(tǒng) 程序： PLC 指令的有序集合， PLC 運(yùn)行它，可進(jìn)行相應(yīng)的工作， 當(dāng)然，這里的程序是指 PLC 的用戶程序。用戶程序一般由用戶設(shè)計(jì)， PLC 的廠家或代銷商不提供。用語句表達(dá)的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復(fù)雜的程序，更難讀，所以多數(shù)程序用梯形圖表達(dá)。 PLC 基本指令 ： （ 1） LD（取）、 LDI 取反）、 OUT（輸出）指令； LD（取）、 LDI（取反）以電工的說法前者是常開、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個(gè)觸點(diǎn)（即左母線第一個(gè)觸點(diǎn)），當(dāng)然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個(gè)觸點(diǎn)中出現(xiàn)。 圖 PLC 基本指令 這是一張?zhí)菪螆D（不會(huì)運(yùn)行）。左邊的縱線稱為左母線，右母線可以不表示。該圖有三個(gè)梯級(jí)；第 1 梯級(jí)；左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常開，上標(biāo)為 X000， X 表示為輸入繼電器，其后的 000 數(shù)據(jù)，可以這樣認(rèn)為它使用的是輸入繼電器中的編號(hào)為第 000 的觸點(diǎn)（下同）。其指令的正確表示應(yīng)為（如右圖程序所示）： 0、 LD X000 （前頭的 0 即為從第 0 步開始，指令輸入時(shí)無須理會(huì)， 它會(huì)自動(dòng)按順序顯示出）。 第 2 梯級(jí)；左邊的第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)，上標(biāo)為 T0， T 表示定時(shí)器（有時(shí)間長(zhǎng)短不同，應(yīng)注意）， 0 則表示定時(shí)器中的編號(hào)為 0 的觸點(diǎn)。其指令的正確表示應(yīng)為： LDI T0（如程序所示）。 第 3 梯級(jí)；左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉，上標(biāo)為 M0, M 為輔助繼電器（該繼電器有多種，注意類別），其指令的正確表示應(yīng)為： LDI M0（如程序所示）。本梯級(jí)的第 2 行第一個(gè)觸點(diǎn)為常開，上標(biāo)為Y000， Y 表示輸出繼電器，由于該觸點(diǎn)與后面 Y001 觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系，形成了所謂的電路 塊 ，故而其觸點(diǎn)的指 令應(yīng)為 LD Y000。總之 LD 與 LDI 指令從上面可以看出，它們均是左母線每一梯級(jí)第一觸點(diǎn)所使用的指令。而梯級(jí)中的支路（即第 3 梯級(jí)的第 2 行）有二個(gè)或二個(gè)以上觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系，其第一觸點(diǎn)同樣按 LD 或 LDI 指令。可使用 LD、 LDI 指令的元件有：輸入繼電器 X、輸出繼電器 Y、輔助繼電器 M、定時(shí)器 T、計(jì)數(shù)器 C、狀態(tài)繼電器 S。 OUT 為線圈驅(qū)動(dòng)指令，該指令不能出現(xiàn)在左母線第一位。驅(qū)動(dòng)線圈與驅(qū)動(dòng)線圈不能串聯(lián)，但可并聯(lián)。同一驅(qū)動(dòng)線圈只能出現(xiàn)一次，并安排在每一梯級(jí)的最后一位。如上圖中的 OUT Y000， OUT Y001， Y 為輸出繼電器，其線圈一旦接獲輸出信號(hào)，可以這樣認(rèn)為，線圈將驅(qū)動(dòng)其相應(yīng)的觸點(diǎn)而接通外部負(fù)載（外部負(fù)載多為接觸器、中間繼電器等）。而上圖 OUT T0 K40 為定時(shí)器驅(qū)動(dòng)線圈指令，其中的 K 為常數(shù)40 為設(shè)定值（類似電工對(duì)時(shí)間繼電器的整定）。可使用 OUT 指令元件有：輸出繼電器 Y、輔助繼電器 M、定時(shí)器 T、計(jì)數(shù)器 C、狀態(tài)繼電器 S。 （ 2）觸點(diǎn)的串聯(lián)指令 AND（與） ANI（與非）；前者為常開，后者為常閉。二者均用于單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)。二指令可重復(fù)出現(xiàn)，不受限制。如下圖所示。 圖 觸點(diǎn)的串聯(lián)指令 AND( 與） ANI（與非 ) 800)=800 border=0 由第 1 梯級(jí)來看； X000、 T0、 Y001三觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系，即 T0 的常閉串接于 X000 的后端，而 Y001 的常閉則串接于T0 常閉的后端。由于都是常閉故用 ANI 指令。現(xiàn)來看第 2 梯級(jí)；