四层电梯的PLC论文.doc

绪论
电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。电梯是集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言,应具有高度的安全性。事实上,在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候,对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而,只有电梯的制造,安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量,才能全面保证电梯的最终高质量目前,由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统,正以很快的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短,这种电梯运行更加可靠,并具有很大的灵活性,可以完成更为复杂的控制任务,己成为电梯控制的发展方向。
第一章 PLC基础知识
概述
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(puter)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
PLC的产生及其定义
PLC的产生
在PLC问世之前,工业控制领域中是继电器控制占主导地位。继电器控制系统有着十分明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差,尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状,1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号不断更新的要求,以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势,提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置,为此,特拟定了十项公开招标的技术要求,即:
(1)编程方便,可现场修改程序;
(2)维修方便,采用插件式结构;
(3)可靠性高于继电器控制装置;
(4)体积小于继电器控制盘;
(5)数据可直接送入管理计算机;
(6)成本可与继电器控制盘竞争;
(7)输入可以是交流市电(115V)(美国电压标准);
(8)输出为交流115V,容量要求在2A以上,可直接驱动接触器、电磁阀等;
(9)扩展时原系统改变小;
(10)用户程序存储器至少能扩展到4KB。
这就是著名的“GM十条”。1969年美国数字设备公司(DEC)中标后,制造出世界上第一台可编程序控制器。(Programmable Logic Controller, 简称PLC)。
PLC的定义
在PLC的发展过程中,美国电气制造商协会(NEMA)经过4年的调查,于1980年把这种新型的控制器正式命名为可编程序控制器(Programmable Controller),英文缩写为PC,并作如下定义:“可编程序控制器是一种数字式电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令,并实现逻辑运算、顺序控制、计数、计时和算术运算功能,用来对各种机械或生产过程进行控制。”
国际电工委员会(IEC)曾于1982年11月颁布了可编程序控制器标准的草案第一稿,1985年1月又发表了草案第二稿,1987年2月颁布了草案第三稿。该草案中对可编程序控制器的定义是:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”
定义强调了PLC应直接应用于工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
PLC 的结构和工作原理
PLC的基本结构
PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机,PLC系统与微型计算机结构基本相同,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
1. 通用型PLC的硬件结构
通用型PLC的硬件基本结构如下图所示,它是一种通用的可编程控制器,主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块及电源组成。
图1-1通用型PLC的硬件基本结构
主机内各部分之间均通过总线连接。总线分为电源总线、控制总线、地址总线和数据总线。各部件的作用如下:
(1)中央处理单元CPU
PLC的CP