PLC讲义1资料.ppt

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1、8/14/20222应用广泛：应用广泛： 交通系统红绿灯的控制；交通系统红绿灯的控制； 电梯的控制；电梯的控制； 音乐喷泉；音乐喷泉； 自动售货机。自动售货机。 20062006年的九月份，国家劳动和社会保障部向社年的九月份，国家劳动和社会保障部向社会发布了一批新职业，其中有会发布了一批新职业，其中有“可编程控制器系统可编程控制器系统设计师设计师”职业。职业。 8/14/20223目前我国经济的发展主要特点：目前我国经济的发展主要特点： 、我国是制造业大国，是世界的生产加工中心，、我国是制造业大国，是世界的生产加工中心，有大量的制造业用各种生产设备，大部分生产设备与有大量的制造业用各种生产设备

2、，大部分生产设备与PLC PLC 有关，有关，需要大量精通需要大量精通 PLC PLC 控制的人员。控制的人员。 、产业结构正在调整，逐渐由劳动力密集型转、产业结构正在调整，逐渐由劳动力密集型转化为技术密集型，大量的新设备被采用，化为技术密集型，大量的新设备被采用，这些设备很这些设备很多都和多都和 PLC PLC 控制相关，需大量的高技术设计开发人才。控制相关，需大量的高技术设计开发人才。8/14/20224与与PLC PLC 有关的从业人员主要有：有关的从业人员主要有： 、企业的设备维护和维修人员；、企业的设备维护和维修人员； 、从事工控设备销售的人员；、从事工控设备销售的人员； 、从事设备

3、开发，编程的电气工程师。、从事设备开发，编程的电气工程师。8/14/20225国内应用较多的国内应用较多的PLCPLC产品生产厂家主要包括：产品生产厂家主要包括：德国西门子公司，德国西门子公司，美国罗克韦尔自动化公司，美国罗克韦尔自动化公司，欧洲欧洲ABBABB集团，集团，三菱电机公司。三菱电机公司。 8/14/20226课用教材：课用教材： 可编程控制器原理及应用可编程控制器原理及应用，郁汉琪，郁汉琪主编，中主编，中国电力出版社，国电力出版社，20102010年。年。推荐参考书：推荐参考书：1 1、王兆义、王兆义. .可编程控制器教程可编程控制器教程，机械工业出版社，机械工业出版社.2000

4、.2000.2 2、齐蓉、齐蓉. .可编程计算机控制器原理及应用可编程计算机控制器原理及应用，西北工业，西北工业大学出版社，大学出版社，2002.2002.3 3、刘继修，、刘继修，PLCPLC应用应用系统设计系统设计，福建科学技术出版社，福建科学技术出版社，20072007年年. .4 4、何乙平，、何乙平，常用常用PLCPLC应用手册应用手册，电子工业出版社，电子工业出版社，20082008年年. .8/14/20227成绩评定成绩评定期末闭卷笔试（期末闭卷笔试（70%70%）期中测验期中测验 （20%20%）平时作业，到课率（平时作业，到课率（10%10%）答疑时间：每周四下午答疑时间：

5、每周四下午. .答疑地点：在教一楼答疑地点：在教一楼409409（供电教研室）（供电教研室）（电话：（电话：1880312451518803124515）8/14/20228可编程控制器原理及应用第一部分第一部分: PLC: PLC的原理及组成的原理及组成第二部分第二部分: PLC: PLC的指令系统的指令系统第三部分第三部分: PLC: PLC控制系统设计与应用控制系统设计与应用8/14/20229第一章第一章 概概 述述第一节第一节 PLCPLC的发展简史及定义的发展简史及定义一、可编程控制器的产生一、可编程控制器的产生 可编程序控制器问世于可编程序控制器问世于19691969年。是美国汽

6、车制年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求生造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求生产线改变，正是从产线改变，正是从汽车制造业开始汽车制造业开始了对传统继电器了对传统继电器控制的挑战。控制的挑战。19681968年美国年美国General Motors (GM)General Motors (GM)公公司，要求制造商为其司，要求制造商为其汽车装配线汽车装配线提供一种新型的通提供一种新型的通用程序控制器，并提出用程序控制器，并提出1010项招标指标。这就是著名项招标指标。这就是著名的的GM10GM10条条。8/14/202210GM10GM10条条(是可编程序控制器出现的

7、直接原因是可编程序控制器出现的直接原因):1 1、编程简单，可在现场修改程序、编程简单，可在现场修改程序；2 2、可靠性高于继电器控制柜；、可靠性高于继电器控制柜；3 3、体积小于继电器控制柜；、体积小于继电器控制柜；4 4、维护方便，最好是插件式；、维护方便，最好是插件式；5 5、可将数据直接送入管理计算机；、可将数据直接送入管理计算机；6 6、在成本上可与继电器控制柜竞争；、在成本上可与继电器控制柜竞争；7 7、输入可以是交流、输入可以是交流115V115V；8 8、输出为交流、输出为交流115V115V、2A2A以上，能直接驱动电以上，能直接驱动电磁阀等；磁阀等；9 9、在扩展时，原系统

8、只需很小变更；、在扩展时，原系统只需很小变更；1010、用户程序存贮器容量至少能扩展到、用户程序存贮器容量至少能扩展到4K4K。8/14/2022118/14/202212美国数字设备公司美国数字设备公司（DECDEC公司）根据公司）根据GMGM公司招公司招标的技术要求，在标的技术要求，在19691969年研制出了第一台年研制出了第一台可编程控可编程控制器。这个控制器在制器。这个控制器在GMGM公司的汽车自动装配线上使公司的汽车自动装配线上使用，并获得成功。紧接着，德国引入这项技术，可用，并获得成功。紧接着，德国引入这项技术，可编程控制的研制、开发、应用开始迅速地发展起来。编程控制的研制、开发

9、、应用开始迅速地发展起来。 8/14/202213二、可编程控制器的发展及定义二、可编程控制器的发展及定义1 1、可编程控制器的发展、可编程控制器的发展 自自19691969年开始，至年开始，至7070年代中期，这一时期年代中期，这一时期主要主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器逻辑控制器 8/14/202214 7070年代后期，年代后期，随着微电子技术和计算机技术的随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使迅猛发展，使PLCPLC从开关量的逻辑控制从开关量的逻辑控制扩展扩展到到数字控数字控制及生产过程控制领域，制及生产过程控制领

10、域，真正成为一种电子计算机真正成为一种电子计算机工业控制装置，工业控制装置，故称为可编程控制器，简称故称为可编程控制器，简称PC(Programmable Controller)PC(Programmable Controller)。但由于。但由于PCPC容易和容易和个人计算机个人计算机 (Personal Computer)(Personal Computer)相混淆，故人相混淆，故人们仍习惯地用们仍习惯地用PLCPLC作为可编程控制器的缩写。作为可编程控制器的缩写。2 2、2 2种可编程控制器种可编程控制器 通常的通常的微型可编程控制器微型可编程控制器； 大工业生产控制的可编程控制器。大工

11、业生产控制的可编程控制器。8/14/2022151 1）微型可编程控制器，）微型可编程控制器，最普通最常见最普通最常见PLCPLC。用于。用于各个行业的自动控制。特点是局部、小规模控制。编程各个行业的自动控制。特点是局部、小规模控制。编程语言是梯形图和指令表（现在可以用高级语言）。语言是梯形图和指令表（现在可以用高级语言）。2 2）大工业生产控制的可编程控制器）大工业生产控制的可编程控制器，与计算机的，与计算机的发展相同步，控制核心部分是计算机。其软件系统是专发展相同步，控制核心部分是计算机。其软件系统是专用的工业控制软件，硬件比一般的电脑抗干扰性强。编用的工业控制软件，硬件比一般的电脑抗干扰

12、性强。编程语言是程语言是FORTRANFORTRAN、VcVc、C+C+等高级编程语言。如仿真控等高级编程语言。如仿真控制中心开发的电厂仿真系统，还有海港码头煤炭、货物制中心开发的电厂仿真系统，还有海港码头煤炭、货物的运输、装卸等的控制，也是用计算机进行控制的。德的运输、装卸等的控制，也是用计算机进行控制的。德国西门子公司和美国通用电气公司，就以生产、开发功国西门子公司和美国通用电气公司，就以生产、开发功能全面、配置复杂的大型控制的能全面、配置复杂的大型控制的PLCPLC为主。通过电缆通为主。通过电缆通讯整套讯整套PLCPLC控制系统可以控制控制系统可以控制1010公里以内的设备。公里以内的设

13、备。 8/14/2022163、可编程控制器的定义及可编程控制器的定义及4 4个基本特点个基本特点 1 1） 19851985年年1 1月月“可编程序可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境专为工业环境下应用而设计。下应用而设计。它采用可编程序的存储器，它采用可编程序的存储器，用来在用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和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，并通过算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的数字式、模拟式的输入和输出，输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可控制各种类型的机械或生产过程。可编

14、程序控制器及其有关设备，都应按编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控易于与工业控制系统联成一个整体，制系统联成一个整体，易于扩充的原则设计易于扩充的原则设计”。8/14/202217 2 2）、）、PLCPLC的的4 4个基本特点（根据定义）个基本特点（根据定义） 一是：一是：“一种数字运算操作的电子系统一种数字运算操作的电子系统”，而而不是不是“模拟操作的系统模拟操作的系统”。 二是采用针对具体用户的指令，有可编程序的二是采用针对具体用户的指令，有可编程序的功能，能完成功能，能完成“逻辑运算、顺序控制、定时、计数逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作和算术运算等操作”。这些智能

15、化功能的目的是为这些智能化功能的目的是为了完成设定的任务。了完成设定的任务。可编程与不可编程可编程与不可编程2 2种控制器。种控制器。 三是输入和输出有数字式和模拟式两种。三是输入和输出有数字式和模拟式两种。 四是容易四是容易“与工业系统联成一个整体、易于扩与工业系统联成一个整体、易于扩充充”。扩充的含义就是可以在原来可编程控制器的扩充的含义就是可以在原来可编程控制器的基础上，增加一些输入输出口，增加一些功能来完基础上，增加一些输入输出口，增加一些功能来完成更多的任务。成更多的任务。 8/14/202218PLCPLC与传统继电器控制系统的比较与传统继电器控制系统的比较 1 1、 PLCPLC

16、与传统继电器控制的与传统继电器控制的区别区别 组成器件不同：组成器件不同：继电器控制线路由物理继电器组成。继电器控制线路由物理继电器组成。PLCPLC中是中是“软继电器软继电器”，无磨损现象，无磨损现象,“0”,“0”和和“1” 1” 对应实际继电器的对应实际继电器的“断开断开”和和“闭和闭和”两种状态，两种状态，功能一样。功能一样。8/14/202219触点数量不同触点数量不同 继电器触点数量有限，用于控制的继电器触继电器触点数量有限，用于控制的继电器触点数量一般只有点数量一般只有4-84-8对，对，PLCPLC中有中有无数无数软继电器触软继电器触点。点。实施控制的方法不同实施控制的方法不同

17、 继电器的控制是通过各种继电器之间的实际继电器的控制是通过各种继电器之间的实际接线实现的，所以功能专一，不灵活。接线实现的，所以功能专一，不灵活。PLCPLC的控的控制由软件编程实现，容易改变，灵活多变。制由软件编程实现，容易改变，灵活多变。8/14/202220工作方式不同工作方式不同继电器控制线路中，当电源接通时，线路中的继继电器控制线路中，当电源接通时，线路中的继电器都处于受约束状态，该吸合的继电器都同时吸合，电器都处于受约束状态，该吸合的继电器都同时吸合，其它的受条件约束不能吸合，处于继电器并行工作方其它的受条件约束不能吸合，处于继电器并行工作方式。式。PLCPLC的控制线路中，的控制

18、线路中，PLCPLC是周期性扫描工作方式，是周期性扫描工作方式，内部软继电器，即存储器中的单元是顺序接通的，是内部软继电器，即存储器中的单元是顺序接通的，是串行工作方式。串行工作方式。PLCPLC的输出特点的输出特点 PLCPLC的输出特点的输出特点周期性扫描串行工作方式，有输周期性扫描串行工作方式，有输入入/ /输出的滞后现象，不允许双重输出。继电器可以多输出的滞后现象，不允许双重输出。继电器可以多重输出。重输出。8/14/2022212 2、PLCPLC与传统继电器控制系统的与传统继电器控制系统的性能比较性能比较可靠性可靠性 PLCPLC：使用大规模集成电路，无活动元件、可靠：使用大规模集

19、成电路，无活动元件、可靠性高。性高。 继电器控制系统：元器件多，活动部件多，故障继电器控制系统：元器件多，活动部件多，故障率高、可靠性差。率高、可靠性差。适应性（灵活性）适应性（灵活性） PLCPLC：外部控制环境的改变只需改变用户程序，：外部控制环境的改变只需改变用户程序，适应性强。利用扩展单元进行扩展，灵活方便。适应性强。利用扩展单元进行扩展，灵活方便。 继电器控制系统：重新设计硬件电路和接线，适继电器控制系统：重新设计硬件电路和接线，适应性差。应性差。8/14/202222实时性实时性 PLCPLC：指令执行时间短，实时性好。：指令执行时间短，实时性好。继电器控制系统：继电器动作时间常数

20、长，实继电器控制系统：继电器动作时间常数长，实时性差。时性差。 维护工作量维护工作量 PLCPLC：有自我诊断功能，维护简单。：有自我诊断功能，维护简单。继电器控制系统：硬件检查、接线复杂，维护继电器控制系统：硬件检查、接线复杂，维护工作量大。工作量大。使用寿命使用寿命PLCPLC： 无可动部件，寿命长。无可动部件，寿命长。继电器控制系统：活动部件易损坏，寿命短。继电器控制系统：活动部件易损坏，寿命短。8/14/202223四、继电器简介四、继电器简介 是一种信号变换器件，将一些电量或非电量的信号变是一种信号变换器件，将一些电量或非电量的信号变换为换为“0”“1” 0”“1” 两种状态。两种状

21、态。8/14/202224（一）、继电器种类（一）、继电器种类 按感受元件所反应的物理量的不同，可以分为按感受元件所反应的物理量的不同，可以分为电量型和非电量型两种。电量型和非电量型两种。 1 1、非电量型、非电量型瓦斯、速度、温度继电器。瓦斯、速度、温度继电器。 2 2、电量型、电量型 按动作原理：电磁型、感应型、整流型、晶体按动作原理：电磁型、感应型、整流型、晶体管型。管型。 按反应电量的性质分：电流型、电压型。按反应电量的性质分：电流型、电压型。 按所起的作用：中间、时间、信号继电器。按所起的作用：中间、时间、信号继电器。8/14/202225（二）、对继电器的要求（二）、对继电器的要求

22、 1 1、动作值的误差要小。、动作值的误差要小。 也就是要求继电器在整定值附近动作，以免引起误也就是要求继电器在整定值附近动作，以免引起误动作，或者降低保护的灵敏度。动作，或者降低保护的灵敏度。 2 2、接点可靠。、接点可靠。 对于常闭接点，接点要有一定压力。对于常开接点，对于常闭接点，接点要有一定压力。对于常开接点，闭合时要有一定行程。闭合时要有一定行程。 3 3、返回时间要短。、返回时间要短。 继电器动作，将故障切除后，继电器应该在最短的继电器动作，将故障切除后，继电器应该在最短的时间内返回起始位置，以便准备下一次动作。时间内返回起始位置，以便准备下一次动作。 8/14/2022264 4

23、、消耗功率要小。、消耗功率要小。 继电器消耗的功率是指继电器线圈在额定状态下继电器消耗的功率是指继电器线圈在额定状态下（U U或或I I）所消耗的功率。继电器消耗的功率小，可）所消耗的功率。继电器消耗的功率小，可以减轻互感器二次的负担。以减轻互感器二次的负担。 8/14/202227第二节第二节 PLCPLC的特点及应用的特点及应用一、一、 PLCPLC控制系统的特点控制系统的特点（一）可靠性高、抗干扰能力强（一）可靠性高、抗干扰能力强1 1、硬件措施、硬件措施 屏蔽：屏蔽：用导电、导磁良好的材料对内部的主要部用导电、导磁良好的材料对内部的主要部件进行屏蔽。件进行屏蔽。 滤波：滤波：滤除干扰信

24、号。滤除干扰信号。 隔离：隔离：内部的内部的CPUCPU与输入输出电路之间的隔离。与输入输出电路之间的隔离。 模块式结构：模块式结构：更换迅速。更换迅速。8/14/2022282 2、软件措施、软件措施 故障检测：故障检测：定期检测外部环境（电源电压、强定期检测外部环境（电源电压、强干扰信号等）。以便及时处理。干扰信号等）。以便及时处理。 信息保护与恢复：信息保护与恢复：信息保护与恢复软件能够在信息保护与恢复软件能够在突发的故障出现时，将突发的故障出现时，将PLCPLC内部信息进行保护，不遭内部信息进行保护，不遭破坏。一旦破坏。一旦PLCPLC恢复正常工作，就恢复原来的信息，恢复正常工作，就恢

25、复原来的信息，使使PLCPLC正常工作。如自动化啤酒装箱系统的正常工作。如自动化啤酒装箱系统的PLCPLC控制。控制。 8/14/2022298/14/202230 警戒时钟警戒时钟WDTWDT：程序循环执行一次的时间超过的程序循环执行一次的时间超过的设定值，表示程序进入了死循环，要立即报警。设定值，表示程序进入了死循环，要立即报警。 对程序进行检查对程序进行检查：一旦程序有错，立即报警，：一旦程序有错，立即报警，并停止执行程序。并停止执行程序。8/14/202231（二）通用性强、使用方便。（二）通用性强、使用方便。 PLCPLC产品已经系列化和模块化，用户自己不需要设产品已经系列化和模块化

26、，用户自己不需要设计和制作硬件装置，只需要根据控制要求进行模块的计和制作硬件装置，只需要根据控制要求进行模块的配置。用户的工作就是根据实际控制需要设计、编写配置。用户的工作就是根据实际控制需要设计、编写应用程序。应用程序。 （三）采用模块化结构，系统组合灵活方便。（三）采用模块化结构，系统组合灵活方便。 各模块之间由总线方式相连，系统可自行组合。各模块之间由总线方式相连，系统可自行组合。 （四）编程语言简单、易学，便于掌握。（四）编程语言简单、易学，便于掌握。 主要是梯形图和指令表，二者之间可以互相转换。主要是梯形图和指令表，二者之间可以互相转换。梯形图直观简单，可以自动转换成指令表。梯形图直

27、观简单，可以自动转换成指令表。 8/14/202232（五）系统设计周期短。（五）系统设计周期短。 用户不需要自己设计硬件电路，省去了硬件部用户不需要自己设计硬件电路，省去了硬件部分设计、调试、试验环节，使整个控制系统的设计分设计、调试、试验环节，使整个控制系统的设计周期大大缩短。周期大大缩短。（六）对生产工艺的改变适应性强。（六）对生产工艺的改变适应性强。（七）安装简单、调试方便、维护工作量小。（七）安装简单、调试方便、维护工作量小。8/14/202233二、二、 PLCPLC的应用类型的应用类型（一）开关量逻辑控制（一）开关量逻辑控制 利用利用PLCPLC的逻辑运算能力，来实现各种简单或复

28、杂的的逻辑运算能力，来实现各种简单或复杂的逻辑控制。逻辑控制。可取代传统继电器系统和顺序控制器。（二）模拟量控制（二）模拟量控制 PLCPLC中有中有A/DA/D和和D/AD/A转换模块。转换模块。A/DA/D模块能将现场的模拟模块能将现场的模拟量如温度、压力、速度等转换为数字量。对这些量进行处量如温度、压力、速度等转换为数字量。对这些量进行处理后，再对模拟量进行控制。理后，再对模拟量进行控制。 （三）过程控制（三）过程控制 PLCPLC中有中有PIDPID控制模块。对一个系统中的物理参数进行控制模块。对一个系统中的物理参数进行闭环过程控制：如电厂锅炉系统中水和汽的温度、流速和闭环过程控制：如

29、电厂锅炉系统中水和汽的温度、流速和流量的控制，使其保持在一定的范围内。流量的控制，使其保持在一定的范围内。8/14/202234（四）定时和计数控制（四）定时和计数控制 PLCPLC可以通过几十甚至上百个定时器和计数器。可可以通过几十甚至上百个定时器和计数器。可以对工业过程进行定时控制和计数控制。以对工业过程进行定时控制和计数控制。 （五）顺序控制（五）顺序控制 PLCPLC取代了传统的继电器控制。对一个系统进行周取代了传统的继电器控制。对一个系统进行周期性的循环控制。期性的循环控制。（六）数据处理（六）数据处理 对输入的大量数据进行处理，然后输出处理结果。对输入的大量数据进行处理，然后输出处

30、理结果。 （七）通信和联网（七）通信和联网 PLCPLC的通信功能，可以对远方的的通信功能，可以对远方的I/OI/O口进行控制。还口进行控制。还可以在可以在PLCPLC之间、之间、PLCPLC和上一级计算机之间进行通信。和上一级计算机之间进行通信。8/14/202235三、三、 PLCPLC的应用领域的应用领域1 1、应用领域、应用领域钢铁、电力、采矿、水泥、石油、化工、机械制造、钢铁、电力、采矿、水泥、石油、化工、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等行业汽车、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等行业. .2 2、应用举例、应用举例【1 1】高楼供水系统】高楼供水系统【2 2】霓虹灯】霓虹

31、灯PLCPLC控制控制【3 3】花式喷水池】花式喷水池【4 4】五层楼电梯】五层楼电梯PLCPLC控制控制8/14/202236【1 1】高楼供水系统】高楼供水系统 8/14/202237【2 2】霓虹灯】霓虹灯PLCPLC控制控制8/14/202238霓虹灯输出控制分配表：霓虹灯输出控制分配表：Y0Y0庆庆Y1Y1祝祝Y2Y2建建Y3Y3国国Y4Y45 5Y5Y50 0Y6Y6周周Y7Y7年年Y10Y10（蓝圈）（蓝圈）Y11Y11（方框）（方框）Y12Y12（白云）（白云）Y13Y13（音符）（音符）8/14/202239【3 3】花式喷水池】花式喷水池循环喷水方式是：循环喷水方式是：中间

32、水柱喷水中间水柱喷水10s10s后，后，第一环第一环4 4个喷水个喷水10s10s。接着第二环接着第二环8 8个喷水个喷水10s10s然后第三环然后第三环1212个喷水个喷水10s10s最后所有同时喷水最后所有同时喷水10s10s。8/14/202240 T1T1、T2T2、T3T3、T4T4、T5T5是是5 5个个100100毫秒的毫秒的PLCPLC内部定时器。内部定时器。在在X0X0启动启动时，初始化，赋予的定时，初始化，赋予的定时时间分别是时时间分别是10s10s、20s20s、30s30s、40s40s、50s50s。Y1Y1、Y2Y2、Y3Y3、Y4Y4、Y5Y5是是5 5个个PLC

33、PLC内部内部输出触输出触点点，它们的输出控制外，它们的输出控制外部的电磁阀，每个电磁部的电磁阀，每个电磁阀控制一组喷水柱。阀控制一组喷水柱。8/14/202241【4 4】、五层楼电梯】、五层楼电梯PLCPLC控制控制（一）、电梯的基本功能（一）、电梯的基本功能 在进行程序编写之前，首先要做的工作是：确在进行程序编写之前，首先要做的工作是：确定定电梯本身所具有的功能电梯本身所具有的功能和电梯在乘客进行某种和电梯在乘客进行某种操操作后应具有的状态作后应具有的状态。（1 1）电梯内部部件功能简介）电梯内部部件功能简介 在电梯内部，在电梯内部，应该有应该有1-51-5层的按钮、开门和关层的按钮、开

34、门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。当乘门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。当乘客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去目的地的楼层按钮，称为其要去目的地的楼层按钮，称为内呼叫按钮。内呼叫按钮。8/14/202242 电梯停下时，应具有开门、关门的功能，电梯停下时，应具有开门、关门的功能，即即电梯门可以自动打开，经过一定的延时后，又可自电梯门可以自动打开，经过一定的延时后，又可自动关闭。而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、动关闭。而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、关门的按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制关门的按钮，使乘客

35、可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。电梯的开门与关门。 电梯内部还应配有指示灯，电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现用来显示电梯现在所处的状态，即电梯是上升还是下降以及电梯处在所处的状态，即电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚地在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等。电梯是上升还是下降等。8/14/202243（2 2）电梯的外部部件功能简介）电梯的外部部件功能简介 电梯的外部共分五层，电梯的外部共分五层，每层都应该有呼叫按钮、每层都

36、应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯，以及楼层显示器。呼叫指示灯、上升和下降指示灯，以及楼层显示器。 呼叫按钮呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。来显示电梯所处的状态的。 五层楼电梯中，五层楼电梯中，一层一层只有上呼叫按钮，只有上呼叫按钮，五层五层只有只有下呼叫按钮，下呼叫按钮，其余三层其余三层都同时具有上呼叫和下呼叫按都同时具有上呼叫和下呼

37、叫按钮。而上升、下降指示灯以及楼层显示器应相同。钮。而上升、下降指示灯以及楼层显示器应相同。8/14/202244(3)(3)初始状态、运行中状态和运行后初始状态、运行中状态和运行后 状态分析状态分析 1 1）电梯的初始状态）电梯的初始状态设电梯位于一层待命，各层显示器都被初始化，设电梯位于一层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：电梯处于以下状态： a.a.各层呼叫灯均不亮；各层呼叫灯均不亮； b.b.电梯内部及外部各楼层显示器显示均为电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”1”； c.c.电梯内部及外部各层电梯门均关。电梯内部及外部各层电梯门均关。 2 2）电梯在运行过程中）电梯在

38、运行过程中 a.a.按下某层呼叫按钮（按下某层呼叫按钮（1-51-5层）后，该层呼叫灯层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫；亮，电梯响应该层呼叫； b.b.电梯上行或下行直至该层；电梯上行或下行直至该层；8/14/202245 c. c.各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变；随之而变； d.d.运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开；打开； e.e.在电梯运行过程中，支持其它呼叫。在电梯运行过程中，支持其它呼叫。 3) 3) 电梯运行后状态电梯运行后状态 在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新

39、命在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新命令产生。令产生。 a.a.电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或关门；关门； b.b.各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭指示灯均灭 。8/14/202246( (二二) )、 实际运行分析实际运行分析 (1). (1). 分类分析分类分析 1) 1) 电梯上行分析电梯上行分析 电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下

40、两种情况：以下两种情况： a.a.若呼叫层处于电梯当前运行层之上、目标运行若呼叫层处于电梯当前运行层之上、目标运行层之下层之下, ,则电梯应在完成前一指令之前，先上行至该则电梯应在完成前一指令之前，先上行至该层层, , 然后再由近至远地完成其它各个呼叫动作；然后再由近至远地完成其它各个呼叫动作； b.b.呼叫层处于电梯当前运行层之下，则电梯在完呼叫层处于电梯当前运行层之下，则电梯在完成前一指令之前，不响应该指令，直至电梯重新处于成前一指令之前，不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。待命状态为止。 8/14/202247 2 2）电梯下行分析）电梯下行分析 电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生

41、时，分以下电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，分以下两种情况：两种情况： a. a. 若呼叫层处于电梯当前运行层之下、目标运行若呼叫层处于电梯当前运行层之下、目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，然后再由近至远地完成其它各个呼叫动作；然后再由近至远地完成其它各个呼叫动作； b. b. 若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。状态为止。(2).(2).总结总结电梯在接受指令后，总是由近至远地

42、完成各个呼电梯在接受指令后，总是由近至远地完成各个呼叫任务。电梯系统只要依此原则进行设计动作，就不叫任务。电梯系统只要依此原则进行设计动作，就不会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了。会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了。8/14/202248五层楼电梯控制组态仿真界面五层楼电梯控制组态仿真界面 8/14/202249 左半部分是电梯的内视图，左半部分是电梯的内视图，其中包括一个楼层显其中包括一个楼层显示灯、开门按钮、关门按钮、一层到五层的呼叫按钮示灯、开门按钮、关门按钮、一层到五层的呼叫按钮以及电梯的上升和下降状态指示灯等。两扇电梯门打以及电梯的上升和下降状态指示灯等。两扇电梯门打开后可以看到楼道

43、的景象。开后可以看到楼道的景象。 右半部分是五层楼宇电梯的外视图，右半部分是五层楼宇电梯的外视图，表示五层楼表示五层楼宇和一个电梯的轿箱。在电梯的外视图中，一层有一宇和一个电梯的轿箱。在电梯的外视图中，一层有一个上呼叫按钮五层有一个下呼叫按钮，二、三和四层个上呼叫按钮五层有一个下呼叫按钮，二、三和四层有上、下呼叫按钮各一个，每个呼叫按钮内都有一个有上、下呼叫按钮各一个，每个呼叫按钮内都有一个相应的指示灯，用来表示该呼叫是否得到响应。轿箱相应的指示灯，用来表示该呼叫是否得到响应。轿箱的电梯门和每层的电梯门都可以打开。的电梯门和每层的电梯门都可以打开。8/14/202250( (三三) )仿真电梯

44、的控制要求仿真电梯的控制要求 1 1）接受）接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫的呼叫命令，并作出相应的响应。命令，并作出相应的响应。 2 2）电梯）电梯停在某一层（如停在某一层（如3 3层）时，此时按动该层层）时，此时按动该层（3 3层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在电梯的轿箱不在该层（在1 1、2 2、4 4、5 5层），则等到电层），则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向

45、下运行。梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。8/14/202251 3 3）电梯运行的不换向原则是指电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电例如现在电梯的位置在一层和二层之间上行，此时出现了一层上梯的位置在一层和二层之间上行，此时出现了一层上呼叫、二层下呼叫和三层上呼叫，则电梯首先响应三呼叫、二层下呼叫和三层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫，然后再依次响应二层下呼叫和一层上呼叫。层上呼叫，然后再

46、依次响应二层下呼叫和一层上呼叫。 4 4）电梯在每一层都有一个行程开关，当电梯碰到电梯在每一层都有一个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。8/14/202252 5 5）当按动某个呼叫按钮后，当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮相应的呼叫指示灯亮并保持，并保持，直到电梯响应该呼叫为止。直到电梯响应该呼叫为止。 6 6）当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，电梯门打开；按动电梯内部的关门按钮，电梯门关闭。电梯门打开；按动电梯内部的关门按钮，电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打

47、开的。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。 7 7）当电梯运行到某层后，相应的楼层指示灯亮，当电梯运行到某层后，相应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。8/14/202253( (四四). ). 电梯电梯PLCPLC控制编程分析控制编程分析 1 1）五层楼的内呼叫灯）五层楼的内呼叫灯PLCPLC程序程序 电梯内部的五个呼叫按钮，指定的是电梯的运行电梯内部的五个呼叫按钮，指定的是电梯的运行目标。因此在电梯未达到指定目标时，该层呼叫灯应目标。因此在电梯未达到指定目标时，该层呼叫灯应一直有显示（为绿），因此，输出时就应该使用保持一直有显示

48、（为绿），因此，输出时就应该使用保持继电器。另外，当电梯达到指定楼层时，呼叫灯应该继电器。另外，当电梯达到指定楼层时，呼叫灯应该灭掉，即保持继电器断开。灭掉，即保持继电器断开。 8/14/202254 2 2）电梯内的楼层显示器）电梯内的楼层显示器 楼层显示器是以电梯是否碰到行程开关来决楼层显示器是以电梯是否碰到行程开关来决定的。显示器同样有保持特性。另外要替换某一显定的。显示器同样有保持特性。另外要替换某一显示器的值，需要电梯接触到其上层或下层的行程开示器的值，需要电梯接触到其上层或下层的行程开关。关。8/14/202255 3 3）电梯内的电梯升降显示器）电梯内的电梯升降显示器 升降显示器

49、的状态共三种：升降显示器的状态共三种：显示上升、显示下降、显示上升、显示下降、不显示。不显示。另外，无论上升还是下降，都与电梯的呼叫另外，无论上升还是下降，都与电梯的呼叫有密切关系。上升包括了从第一层到第五层的上升运有密切关系。上升包括了从第一层到第五层的上升运动，下降也同样如此。动，下降也同样如此。 若五层有呼叫，包括两种情况：若五层有呼叫，包括两种情况：电梯内呼叫、电电梯内呼叫、电梯外呼叫。梯外呼叫。若电梯由第四层上行至第五层，此时下降若电梯由第四层上行至第五层，此时下降触点断开，上升触点闭合。并列的条件还有四层外部触点断开，上升触点闭合。并列的条件还有四层外部上呼叫闭合、五层下呼叫闭合、

50、五层呼叫按钮的闭合，上呼叫闭合、五层下呼叫闭合、五层呼叫按钮的闭合，这些条件同样使得四层显示器改变，因此在编程时都这些条件同样使得四层显示器改变，因此在编程时都要考虑。要考虑。8/14/202256 4 4）电梯的开、关门程序）电梯的开、关门程序 以电梯的开门程序为例说明。以电梯的开门程序为例说明。 首先，只有当电梯既不上升也不下降时才能进行首先，只有当电梯既不上升也不下降时才能进行开门，才能输出。无论电梯的上升停止或下降停止，开门，才能输出。无论电梯的上升停止或下降停止，只要有一个输出，电梯经过延时后都会自动开门。如只要有一个输出，电梯经过延时后都会自动开门。如果电梯停在某一层，按下该层的外