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基于PLC控制技术的电梯控制系统的设计与实现
摘要:为了实现电梯的自动控制,使其运行灵活方便、稳定可靠、抗干扰能力强。本文基于PLC控制技术,介绍了PLC技术控制下的电梯系统组成和工作过程,并阐述了PLC技术控制下电梯系统实现的功能、设计思路、实现的语言和算法。
关键词:PLC技术电梯控制系统系统组成系统功能算法
电梯作为现代智能建筑内的代步工具,越来越显示出它的重要作用。为了适应电梯的迅速发展,由PLC控制技术代替传统继电器控制已成为发展定局。PLC是集计算机控制、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。它通过易学易懂的梯形图语言编程实现,控制灵活方便,抗干扰能力强,运行稳定可靠。
1 基于PLC技术电梯控制系统的基本组成
PLC(Programmable logic Controller)简称可编程控制器,是指以计算机技术为基础的新型工业自动化控制装置。
PLC由中央处理器单元(CPU板)、输入接口部件、输出接口部件和电源部件等四部分组成,如图1所示。
中央处理器单元(CPU板)
CPU板是控制器的核心,其内部一般包括CPU单元、储存器、内部I/O通道等。为了减少对机内单片机内存容量要求的压力,许多PLC的CPU内部除数据存储器外,其程序储存器通常仅储存PLC系统管理程序,而用户程序则采用单片机片外扩展的方法来解决。
输入输出(I/O)部件是连接现场设备与CPU板之间的接口电路。PLC为了满足抗干扰方面要求,I/O部件通常需要针对工业环境等实际情况来采取必要的措施进行设计。
电源部件
电源部件为PLC内部其他各部件提供合适的电压稳定的电源。PLC电源部件可分为整体形式结构和模块形式结构。对于整体形式结构,四个基本部件部分安装在同一机壳内;对于模块式结构,四个基本部件各自独立封装,成为独立的模块,各模块之间通过机架和总线连接。小型PLC一般为整体式结构,大、中型PLC则多为模块式结构。
输入输出接口
PLC输入输出接口的主要功能是与外部设备联系。I/O接口技术对PLC能否在恶劣的工作环境中可靠工作起着关键的作用。PLC的I/O接口可分为开关I/O和模拟I/O两类。
开关量输入输出接口
开关量I/O又称为数字量I/O或离散量I/O。PLC以开关量顺序控制见长。任何一个生产设备或过程的控制与管理,几乎都是按步骤顺序进行的,工业控制中80%以上的工作都可以有开关量控制完成。
模拟量输入输出接口
模拟量I/O接口模板的主要功能是数据转换。输入数据有多路选择开关选定,经过A/D转换成为数字量,再经过光电隔离后送到输入锁存器供PLC调用。PLC处理的数字量由输出锁存器经光电隔离、D/A转换变成模拟量信号,再经过放大驱动输出到外接设备,其原理如图2所示。
功能模板和智能模板
功能模板通常指构成系统特殊功能所需的模板,主要有:人机对话、远程I/O、串行通讯、与上位机联网、高级语言、热度模板等。智能模板则是带自己独立的CPU芯片或相应控制的专用模板,有些智能模板还能在脱离PLC后正常工作,这类模板有:温度传感器输入、高速计算器、PID调节、凸轮模拟器、阈位控制、位置控制、电动机轴定位控制等。