基于PLC的三層電梯控制
基于PLC的三層電梯控制,基于,PLC,三層,電梯,控制
基于PLC的電梯控制電梯控制設(shè)計(jì)要求電梯設(shè)計(jì)方案電梯地址分配電梯內(nèi)外程序設(shè)計(jì) 由可編程控制器控制的電梯運(yùn)行系統(tǒng)，正以飛快由可編程控制器控制的電梯運(yùn)行系統(tǒng)，正以飛快的速度發(fā)展著?？删幊踢壿嬁刂破鳎ǖ乃俣劝l(fā)展著?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子）是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。采用采用PLC控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制的發(fā)展方向，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)的發(fā)展方向，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且最主要的是可編程控制器的邏輯控制功能，而且最主要的是可編程控制器的“可可編程編程”功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可。改程序即可?；诨赑LCPLC的電梯控制的電梯控制設(shè)計(jì)要求1.電梯為三層。外部有指示燈電梯為三層。外部有指示燈L1，L2，L3顯示樓層位置。顯示樓層位置。2.電梯外部呼叫按鈕：一層上，二層上，二層下，三層下。電梯外部呼叫按鈕：一層上，二層上，二層下，三層下。轎廂內(nèi)部：一層按鈕，二層按鈕，三層按鈕。轎廂內(nèi)部：一層按鈕，二層按鈕，三層按鈕。3.電梯在被呼叫的中轉(zhuǎn)樓層停留電梯在被呼叫的中轉(zhuǎn)樓層停留5秒。秒。4.在電梯上升過(guò)程中，任何反方向的下降呼叫信號(hào)無(wú)效；在電梯上升過(guò)程中，任何反方向的下降呼叫信號(hào)無(wú)效；在電梯下降過(guò)程中，任何反方向的上升呼叫信號(hào)無(wú)效。在電梯下降過(guò)程中，任何反方向的上升呼叫信號(hào)無(wú)效。本次設(shè)計(jì)結(jié)合歐姆龍本次設(shè)計(jì)結(jié)合歐姆龍CPIH-XA40DR-A型型PLC完成完成,并并運(yùn)用組態(tài)王運(yùn)用組態(tài)王6.53進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。其中涉及進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。其中涉及PLC的工作原理、的工作原理、功能特點(diǎn)、發(fā)展及趨勢(shì)、功能特點(diǎn)、發(fā)展及趨勢(shì)、PLC控制電梯的軟、硬件設(shè)計(jì)?？刂齐娞莸能?、硬件設(shè)計(jì)。各種指令及各種指令及I/O分配，模塊化程序設(shè)計(jì)，邏輯控制等。在結(jié)分配，模塊化程序設(shè)計(jì)，邏輯控制等。在結(jié)合了示意圖、指令表和程序流程圖的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了電梯合了示意圖、指令表和程序流程圖的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了電梯的控制梯形圖。最后運(yùn)用的控制梯形圖。最后運(yùn)用CX-Programmer7.3實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行，并結(jié)合組態(tài)王行，并結(jié)合組態(tài)王6.53實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)畫(huà)面效果。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)畫(huà)面效果。電梯控制設(shè)計(jì)要求電梯控制設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)方案電梯外部控制電梯外部控制電梯外部控制電梯外部控制1.電梯停留在電梯停留在 1 層。層。（1）三層呼叫下和三層呼叫下后二層呼叫下（上）。）三層呼叫下和三層呼叫下后二層呼叫下（上）。（2）二層呼叫下（上）和二層呼叫下（上）后三層呼叫下。）二層呼叫下（上）和二層呼叫下（上）后三層呼叫下。2.電梯停留在電梯停留在2層。層。（1）一層呼叫上后三層呼叫下。）一層呼叫上后三層呼叫下。（2）三層呼叫下后一層呼叫上。）三層呼叫下后一層呼叫上。3.電梯停留在電梯停留在3層。層。（1）一層呼叫上和一層呼叫上后二層呼叫下（上）。）一層呼叫上和一層呼叫上后二層呼叫下（上）。（2）二層呼叫下（上）和二層呼叫下（上）后一層呼叫上。）二層呼叫下（上）和二層呼叫下（上）后一層呼叫上。電梯內(nèi)部控制電梯內(nèi)部控制電梯內(nèi)部控制電梯內(nèi)部控制1.電梯內(nèi)選信號(hào)一層呼叫。電梯內(nèi)選信號(hào)一層呼叫。（1）電梯停留在二層，內(nèi)部呼叫下降至一層。）電梯停留在二層，內(nèi)部呼叫下降至一層。（2）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至一層。）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至一層。2.電梯內(nèi)選信號(hào)二層呼叫。電梯內(nèi)選信號(hào)二層呼叫。（1）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至二層。）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至二層。（2）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至二層。）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至二層。3.電梯內(nèi)選信號(hào)三層呼叫。電梯內(nèi)選信號(hào)三層呼叫。（1）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至三層。）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至三層。（2）電梯停留在二層，內(nèi)部呼叫上升至三層。）電梯停留在二層，內(nèi)部呼叫上升至三層。實(shí)物及設(shè)備輸輸入入設(shè)備設(shè)備輸輸出出設(shè)備設(shè)備三三層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S3S33 3層層指示燈指示燈L3L3二二層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S2S22 2層層指示燈指示燈L2L2一一層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S1S11 1層層指示燈指示燈L1L1三三層層下呼按下呼按鈕鈕D3D3電電梯下降梯下降DOWNDOWN二二層層下呼按下呼按鈕鈕D2D2電電梯上升梯上升UPUP一一層層上呼按上呼按鈕鈕U1U1三三層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL3SL3二二層層上呼按上呼按鈕鈕U2U2二二層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL2SL2一一層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ1SQ1一一層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL1SL1二二層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ2SQ2三三層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ3SQ3I/O分配表機(jī)箱界面圖及輸入輸出設(shè)備表機(jī)箱界面圖及輸入輸出設(shè)備表輸輸入點(diǎn)入點(diǎn)編編號(hào)號(hào)輸輸入入設(shè)備設(shè)備輸輸出點(diǎn)出點(diǎn)編編號(hào)號(hào)輸輸出出設(shè)備設(shè)備0.000.00三三層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S3S3100.00100.003 3層層指示燈指示燈L3L30.010.01二二層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S2S2100.01100.012 2層層指示燈指示燈L2L20.020.02一一層層內(nèi)內(nèi)選選按按鈕鈕S1S1100.02100.021 1層層指示燈指示燈L1L10.030.03三三層層下呼按下呼按鈕鈕D3D3100.03100.03電電梯下降梯下降DOWNDOWN0.040.04二二層層下呼按下呼按鈕鈕D2D2100.04100.04電電梯上升梯上升UPUP0.050.05一一層層上呼按上呼按鈕鈕U1U1100.05100.05三三層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL3SL30.060.06二二層層上呼按上呼按鈕鈕U2U2100.06100.06二二層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL2SL20.070.07一一層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ1SQ1100.07100.07一一層層內(nèi)內(nèi)選選指示指示SL1SL10.080.08二二層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ2SQ20.090.09三三層層行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)SQ3SQ3三層電梯控制系統(tǒng)三層電梯控制系統(tǒng)I/OI/O分配表分配表外部設(shè)計(jì)電梯外部程序設(shè)計(jì)電梯外部程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中，用到了順序功能圖和梯形圖編程語(yǔ)言本次設(shè)計(jì)中，用到了順序功能圖和梯形圖編程語(yǔ)言。電梯在一層時(shí)，三層下呼叫和三電梯在一層時(shí)，三層下呼叫和三層下呼叫后二層下（上）呼叫。層下呼叫后二層下（上）呼叫。電梯在一層，三層下呼叫，則電梯在一層，三層下呼叫，則電梯上升，到達(dá)三層。電梯上升，到達(dá)三層。電梯在一層，三層下呼叫，則電梯在一層，三層下呼叫，則電梯上升。電梯到達(dá)電梯上升。電梯到達(dá)2層時(shí)，二層時(shí)，二層下（上）呼叫。電梯未停留繼層下（上）呼叫。電梯未停留繼續(xù)上升到達(dá)三層。續(xù)上升到達(dá)三層。電梯在一層，三層下呼叫，則電梯在一層，三層下呼叫，則電梯上升。電梯未到二層時(shí)，二電梯上升。電梯未到二層時(shí)，二層下呼叫（或二層上呼叫）。電層下呼叫（或二層上呼叫）。電梯到達(dá)二層，電梯停留梯到達(dá)二層，電梯停留5s。時(shí)間。時(shí)間到后，電梯上升至三層。到后，電梯上升至三層。電梯外部順序功能圖電梯外部順序功能圖電梯內(nèi)部程序設(shè)計(jì)電梯內(nèi)部程序設(shè)計(jì)電梯內(nèi)選信號(hào)二層呼叫。電梯內(nèi)選信號(hào)二層呼叫。（1）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至二層。）電梯停留在一層，內(nèi)部呼叫上升至二層。（2）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至二層。）電梯停留在三層，內(nèi)部呼叫下降至二層。PLC外部接線實(shí)物圖組態(tài)王監(jiān)控電梯的要求組態(tài)王監(jiān)控電梯的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)組態(tài)王監(jiān)控電梯的要求組態(tài)王監(jiān)控電梯的要求 1.機(jī)箱接受每個(gè)呼叫按鈕（包括內(nèi)部和外部）的呼叫命機(jī)箱接受每個(gè)呼叫按鈕（包括內(nèi)部和外部）的呼叫命令后，組態(tài)畫(huà)面中電梯內(nèi)外指示燈做出相應(yīng)地響應(yīng)。令后，組態(tài)畫(huà)面中電梯內(nèi)外指示燈做出相應(yīng)地響應(yīng)。2.在電梯外部，樓層指示燈在電梯外部，樓層指示燈L1，L2，L3，用來(lái)顯示電梯，用來(lái)顯示電梯在何處。使電梯外乘客清楚電梯所處位置，電梯外部呼叫在何處。使電梯外乘客清楚電梯所處位置，電梯外部呼叫中：出現(xiàn)呼叫請(qǐng)求時(shí)，組態(tài)畫(huà)面中電梯指示燈中：出現(xiàn)呼叫請(qǐng)求時(shí)，組態(tài)畫(huà)面中電梯指示燈UP,DOWN顯顯示電梯上、下情況。電梯到達(dá)中轉(zhuǎn)樓層時(shí)，樓層外部指示示電梯上、下情況。電梯到達(dá)中轉(zhuǎn)樓層時(shí)，樓層外部指示燈亮，并且電梯門(mén)開(kāi)，短暫停留后電梯門(mén)關(guān)，停留時(shí)間為燈亮，并且電梯門(mén)開(kāi)，短暫停留后電梯門(mén)關(guān)，停留時(shí)間為5s。若未有中轉(zhuǎn)樓層，則電梯直接到達(dá)終點(diǎn)呼叫樓層，外。若未有中轉(zhuǎn)樓層，則電梯直接到達(dá)終點(diǎn)呼叫樓層，外部指示燈亮。部指示燈亮。3.在電梯內(nèi)部，三個(gè)內(nèi)選指示燈在電梯內(nèi)部，三個(gè)內(nèi)選指示燈SL1，SL2，SL3。電。電梯內(nèi)部呼叫中：發(fā)出內(nèi)選呼叫時(shí)，組態(tài)中相應(yīng)的內(nèi)選指梯內(nèi)部呼叫中：發(fā)出內(nèi)選呼叫時(shí)，組態(tài)中相應(yīng)的內(nèi)選指示燈亮，顯示被呼叫電梯的樓層，直至到達(dá)該樓層，內(nèi)選示燈亮，顯示被呼叫電梯的樓層，直至到達(dá)該樓層，內(nèi)選指示燈滅。電梯外部指示燈亮，顯示到達(dá)樓層。指示燈滅。電梯外部指示燈亮，顯示到達(dá)樓層。組態(tài)王監(jiān)控電梯的實(shí)現(xiàn)組態(tài)王監(jiān)控電梯的實(shí)現(xiàn)1、創(chuàng)建工程、創(chuàng)建工程 2、設(shè)置串口、設(shè)置串口 3、設(shè)備的配置、設(shè)備的配置 4、新建畫(huà)面、新建畫(huà)面 5、新建數(shù)據(jù)庫(kù)、新建數(shù)據(jù)庫(kù) 6、建立動(dòng)畫(huà)連接、建立動(dòng)畫(huà)連接 運(yùn)行系統(tǒng)中的組態(tài)畫(huà)面 動(dòng)態(tài)演示1停3，1內(nèi)呼停2，3下1上 在設(shè)計(jì)正式開(kāi)始之前，我通過(guò)書(shū)籍以及互聯(lián)網(wǎng)查找了很多相關(guān)的在設(shè)計(jì)正式開(kāi)始之前，我通過(guò)書(shū)籍以及互聯(lián)網(wǎng)查找了很多相關(guān)的資料，搜集了所需要的信息。通過(guò)這些資料，我對(duì)于本次設(shè)計(jì)有一個(gè)資料，搜集了所需要的信息。通過(guò)這些資料，我對(duì)于本次設(shè)計(jì)有一個(gè)大概的構(gòu)思，但是并未做詳細(xì)的計(jì)劃，且資料繁多，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程大概的構(gòu)思，但是并未做詳細(xì)的計(jì)劃，且資料繁多，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多問(wèn)題。但在老師的指導(dǎo)下，理清了思路。在設(shè)計(jì)的中后階中遇到很多問(wèn)題。但在老師的指導(dǎo)下，理清了思路。在設(shè)計(jì)的中后階段，我開(kāi)始著手于程序設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。程序設(shè)計(jì)中，將電梯的設(shè)計(jì)段，我開(kāi)始著手于程序設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。程序設(shè)計(jì)中，將電梯的設(shè)計(jì)分為兩大部分進(jìn)行，分別是電梯的外部控制和內(nèi)部控制。而內(nèi)、外控分為兩大部分進(jìn)行，分別是電梯的外部控制和內(nèi)部控制。而內(nèi)、外控制又分情況討論。對(duì)于電梯外部，分為電梯在一層、二層、三層三種制又分情況討論。對(duì)于電梯外部，分為電梯在一層、二層、三層三種情況下各層對(duì)其呼叫后的電梯運(yùn)行。對(duì)于電梯內(nèi)部，分為電梯內(nèi)選信情況下各層對(duì)其呼叫后的電梯運(yùn)行。對(duì)于電梯內(nèi)部，分為電梯內(nèi)選信號(hào)一層、二層、三層呼叫時(shí)，電梯的運(yùn)行。號(hào)一層、二層、三層呼叫時(shí)，電梯的運(yùn)行。整個(gè)設(shè)計(jì)清晰明了，使得電梯控制的復(fù)雜程序易于解讀。后期的整個(gè)設(shè)計(jì)清晰明了，使得電梯控制的復(fù)雜程序易于解讀。后期的組態(tài)王仿真階段，將程序與動(dòng)態(tài)畫(huà)面連接，使得電梯能夠按照基本要組態(tài)王仿真階段，將程序與動(dòng)態(tài)畫(huà)面連接，使得電梯能夠按照基本要求平穩(wěn)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)不懈的努力，讓我自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力求平穩(wěn)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)不懈的努力，讓我自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面進(jìn)步頗大。同時(shí)，我知道了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后方面進(jìn)步頗大。同時(shí)，我知道了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。師恩難忘！我會(huì)繼續(xù)努力！謝謝老師！謝謝同學(xué)！
設(shè)計(jì)
論文
畢業(yè) 任務(wù)書(shū)
一、題目
基于PLC的電梯控制
二、指導(dǎo)思想和目的要求
電氣控制技術(shù)是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，該課程不但有較高的理論基礎(chǔ)要求，而且工程實(shí)踐性很強(qiáng)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)一方面可鞏固已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，更重要的是給學(xué)生一次獨(dú)立設(shè)計(jì)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，以培養(yǎng)其設(shè)計(jì)能力和實(shí)際工作能力，使學(xué)生學(xué)生加深理解所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，按照給定的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)要求，使學(xué)生掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能，增強(qiáng)獨(dú)立分析與解決問(wèn)題的能力。
認(rèn)真復(fù)習(xí)有關(guān)基礎(chǔ)理論和技術(shù)知識(shí)，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，全身心投入，認(rèn)真查閱資料，仔細(xì)分析被控對(duì)象(電梯)的工作過(guò)程、原理和控制要求，按計(jì)劃完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段的任務(wù)，重視理論聯(lián)系實(shí)際，寫(xiě)好畢業(yè)論文。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1.在控制過(guò)程中，電梯運(yùn)行平穩(wěn)，動(dòng)作合理。
2.PLC控制編程，一般梯形圖，上位計(jì)算機(jī)做組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面。
四、進(jìn)度和要求
1.第1～3周：布置畢業(yè)設(shè)計(jì)及英譯漢任務(wù)，學(xué)習(xí)組態(tài)軟件組態(tài)王V6.53。查閱資料，完成總體設(shè)計(jì)方案論證，確定控制系統(tǒng)框圖。
2.第4周：研究電梯的升降運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)的組成、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和控制方法。
3.第5周：確定控制系統(tǒng)具體詳細(xì)的方案。
4.第6～7周：對(duì)PLC進(jìn)行點(diǎn)的分配，用梯形圖編程，組態(tài)王做上位監(jiān)控畫(huà)面。
5.第8～9周：實(shí)際調(diào)試，并按要求編寫(xiě)論文初稿，交指導(dǎo)老師審閱修改。
6.第10～11周：修改論文第二稿。
7.第12～13周：定最終稿打印，復(fù)印，交評(píng)閱。
8.第14～15周：準(zhǔn)備答辯，評(píng)閱，答辯。
五、主要參考書(shū)及參考資料
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[12]http://wenku.baidu.com/view/045916d533d4b14e852468dc.html?re=view
[13]http://www.plc100.com/jichu/xuanxingfangfa.htm
學(xué)生 陳晨 指導(dǎo)教師 馮超 系主任 史儀凱
英 文 翻 譯
系 別 自動(dòng)化系
專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化
班 級(jí) 191003
學(xué)生姓名 陳晨
學(xué) 號(hào) 103659
指導(dǎo)教師 馮超
Programmable logic controller
A programmable logic controller (PLC) or programmable controller is used for electrical and mechanical process automation of the digital computer, such as control of machinery on factory assembly lines, amusement facilities, or lighting. Programmable controller is used in many industries and machines. Unlike general-purpose computers, the PLC is designed for multiple inputs and output arrangements, extended temperature ranges, immunity to electrical noise, and resistance to vibration and impact. Programs to control machine operation are typically stored in battery-backed or non-volatile memory. A PLC is a real time system since output results must be produced in response to input conditions within a bounded time; otherwise it will lead to wrong operation
1. Development
Early PLCs were designed to replace relay logic systems. These "ladder logic" of the programmable controller is a very similar with the relay logic diagrams. Select representation for the purpose of this procedure is to reduce the existing technical personnel's training needs. Other early programmable controller using instruction list programming, programming logic solver is based on a stack.
Modern PLCs can be programmed in a variety of ways, from ladder logic to more traditional programming languages such as BASIC and C. Another method is State Logic, a very high-level programming language designed to program PLCs based on state transition diagrams.
Many early PLCs did not have accompanying programming terminals that were capable of graphical representation of the logic, and so the logic was instead represented as a series of logic expressions in some version of Boolean format, similar to Boolean algebra. As programming terminals evolved, it became more common for ladder logic to be used, for the aforementioned reasons. Update format such as logic and function block (this is a similar logic description using digital logic integrated circuit), but they are still not popular ladder logic language. A major reason is that the programmable controller to solve the problem in a predictable and repeating sequence logic, and ladder logic language can use other formats for programmers (write logic), people see the logic of time, all the problems more easily programmed.
2. Functionality
The functionality of the PLC has evolved over the years to include sequential relay control, motion control, process control, distributed control systems and networking. The data handling, storage, processing power and communication capabilities of some modern PLCs are approximately equivalent to desktop computers. PLC-like programming combined with remote I/O hardware, allow a general-purpose desktop computer to overlap some PLCs in certain applications. Regarding the practicality of these desktop computer based logic controllers, it is important to note that they have not been generally accepted in heavy industry because the desktop computers run on less stable operating systems than do PLCs, and because the desktop computer hardware is typically not designed to the same levels of tolerance to temperature, humidity, vibration, and longevity as the processors used in PLCs. In addition to the hardware limitations of desktop based logic, operating systems such as Windows do not lend themselves to deterministic logic execution, with the result that the logic may not always respond to changes in logic state or input status with the extreme consistency in timing as is expected from PLCs. Still, such desktop logic applications find use in less critical situations, such as laboratory automation and use in small facilities where the application is less demanding and critical, because they are generally much less expensive than PLCs.
In more recent years, small products called PLRs (programmable logic relays), and also by similar names, have become more common and accepted. These are very much like PLCs, and are used in light industry where only a few points of I/O (i.e. a few signals coming in from the real world and a few going out) are involved, and low cost is desired. These small devices are typically made in a common physical size and shape by several manufacturers, and branded by the makers of larger PLCs to fill out their low end product range. Popular names include PICO Controller, NANO PLC, and other names implying very small controllers. Most of these have between 8 and 12 digital inputs, 4 and 8 digital outputs, and up to 2 analog inputs. Size is usually about 4" wide, 3" high, and 3" deep. Most of these devices have a LCD screen to watch the size of a small stamp simplified the ladder logic input/output point (only a small part of the program being visible at a given time) and status, and the screen by an electromagnetic four-way rocker button control combined with four different used to view and edit the logic of the button, similar to video remote control button. Most controllers has a small socket to connect through the RS - 232 or RS - 485 and personal computers, so that programmers can use for programming simple Windows application rather than forced to use a small LCD and button. Unlike ordinary PLC, is usually a modular, greatly expanded, controller does not usually take modular and extensible, not but they provide robust design of certainty and perform logic value less than PLC.
3. PLC Topics
3.1System scale
A small PLC is a fixed number of input and output generated connection. If the base model has enough I/O usually can be extended. Modular programmable controller has a chassis (also called a rack) in which place has a different function module. The choice of processor and I/O module is customized for a particular application. Several racks can have a single processor; there may be thousands of input and output. A kind of special high speed serial I/O link is the frame to reduce multiple lines using distributed discrete processors.
3.2User interface
PLCs may need to interact with people for the purpose of configuration, alarm reporting or everyday control.
A simple system may use buttons and lights to interact with the user. Text displays are available as well as graphical touch screens. More complex systems use a programming and monitoring software installed on a computer, with the PLC connected via a communication interface.
3.3Communications
PLCs have built in communications ports, usually 9-pin RS-232, but optionally EIA-485 or Ethernet. Modbus, BCAnet or DF1 is usually included as one of the communications protocols. Other options include various fieldbuses such as DeviceNet or Profibus. Other communications protocols that may be used are listed in the List of automation protocols.
Most modern PLCs can communicate over a network to some other system, such as a computer running a SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system or web browser.
PLCs used in larger I/O systems may have peer-to-peer (P2P) communication between processors. This allows separate parts of a complex process to have individual control while allowing the subsystems to co-ordinate over the communication link. These communication links are also often used for HMI devices such as keypads or PC-type workstations.
3.4Programming
PLC programs are typically written in a special application on a personal computer, and then downloaded by a direct-connection cable or over a network to the PLC. The program is stored in the PLC either in battery-backed-up RAM or some other non-volatile flash memory. Often, a single PLC can be programmed to replace thousands of relays.
Under the IEC 61131-3 standard, PLCs can be programmed using standards-based programming languages. A graphical programming notation called Sequential Function Charts is available on certain programmable controllers. Initially most PLCs utilized Ladder Logic Diagram Programming, a model which emulated electromechanical control panel devices (such as the contact and coils of relays) which PLCs replaced. This model remains common today.
IEC 61131-3 currently defines five programming languages for programmable control systems: FBD (Function block diagram), LD (Ladder diagram), ST (structured text, similar to the PASCAL programming language), IL (teaching list, similar to the assembly language) and the SFC (sequential function chart). These techniques emphasize the logical operation of the organization. Although the basic concept of PLC programming is common all producers, I/O, memory organization and instruction set different Settings PLC program means not completely interchangeable. Even within a single manufacturer product line may not be directly compatible with different models.
4. Digital and analog signals
Digital or discrete signal like a binary switch, create a simple on or off the signal (1 or 0, respectively, true or false). Button, limit switches and photoelectric sensor is to provide discrete signal equipment. Discrete signals are sent using either voltage or current , where a specific range is designated as On and another as Off. For example, a PLC might use 24 V DC I/O, with values above 22 V DC representing On, values below 2VDC representing Off, and intermediate values undefined. Initially, PLCs had only discrete I/O.
Analog signal like the volume control range from 0. This is often interpreted as an integer value (count), PLC and range of accuracy depends on the equipment and the number of bits used to store the data. Programmable controller usually use 16-bit processor binary symbols, range - an integer value between 32768 and 32767. Pressure, temperature, flow, and weight are often represented by analog signals. Analog signals can use voltage or current with a magnitude proportional to the value of the process signal. For example, a simulation of 0-10 v or 4-20 mA input will be converted to an integer value 0-32767.
可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器（PLC）或可編程序控制器是用于機(jī)電過(guò)程自動(dòng)化的數(shù)字計(jì)算機(jī)，例如控制機(jī)械廠生產(chǎn)線、游樂(lè)設(shè)施或照明裝置?？删幊炭刂破髟谠S多工業(yè)和機(jī)器中使用。與通用的計(jì)算機(jī)不同的是，PLC是專(zhuān)為多個(gè)輸入和輸出管理，擴(kuò)展溫度范圍、不受電磁噪音影響、抗震動(dòng)和沖擊所設(shè)計(jì)?？刂破鞯牟僮鞒绦蛲ǔ４鎯?chǔ)在電池供電或非易失性的內(nèi)存中。PLC是實(shí)時(shí)的系統(tǒng)，因?yàn)橄到y(tǒng)產(chǎn)生的輸出結(jié)果必須在有限的時(shí)間內(nèi)回饋到輸入，否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤操作。
1.發(fā)展
早期的可編程控制器是設(shè)計(jì)來(lái)取代繼電器邏輯系統(tǒng)。這些可編程控制器的“階梯邏輯”是與繼電器邏輯示意圖非常類(lèi)似的。選擇此程序表示法的目的是為了減少對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員的培訓(xùn)需求。其他早期的可編程控制器使用指令列表編程，基于一個(gè)堆棧編程邏輯求解器進(jìn)行求解。
現(xiàn)代可編程控制器在各種各樣的方式可以被編程，從梯形邏輯語(yǔ)言到更加傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言例如BASIC和C語(yǔ)言。另一個(gè)方法是狀態(tài)邏輯，被設(shè)計(jì)的一種非常高級(jí)編程語(yǔ)言根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的可編程控制器編程。
很多早期可編程控制器沒(méi)有可編程終端的邏輯圖形表示法，邏輯反而是被描繪成一系列在一些版本的布爾格式的邏輯表達(dá)式，類(lèi)似于布爾代數(shù)。隨著編程碼發(fā)展，由于上述原因它變成更常見(jiàn)的梯形邏輯語(yǔ)言。更新的格式如國(guó)家邏輯和功能塊（這是類(lèi)似的邏輯描述使用數(shù)字邏輯集成電路時(shí)的方式）的存在，但它們?nèi)詻](méi)有梯形邏輯語(yǔ)言流行。一個(gè)主要原因是可編程控制器解決問(wèn)題用一個(gè)可預(yù)測(cè)和重復(fù)的序列的邏輯，并且梯形邏輯語(yǔ)言可以用其他格式讓程序員（寫(xiě)邏輯）的人看到邏輯的時(shí)間，所有問(wèn)題更加容易地程序化。
2.功能
PLC的功能經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，包括連續(xù)的繼電器控制，運(yùn)動(dòng)控制，過(guò)程控制，分布式控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。一些現(xiàn)代PLC的數(shù)據(jù)處理，存儲(chǔ)，處理能力和通信能力相當(dāng)于臺(tái)式電腦。PLC編程結(jié)合遠(yuǎn)程I/O硬件，一臺(tái)通用臺(tái)式計(jì)算機(jī)允許在某些應(yīng)用中重疊使用某一可編程控制器。在重工業(yè)中PLC被認(rèn)為沒(méi)有這些桌面計(jì)算機(jī)為主的邏輯控制器的實(shí)際性強(qiáng)，因?yàn)镻LC在臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行不是很穩(wěn)定，并且，因?yàn)榕_(tái)式計(jì)算機(jī)硬件沒(méi)有被設(shè)計(jì)成耐溫度、濕氣、振動(dòng)和耐用作為可編程控制器的處理器。除桌面基于邏輯的硬件局限之外，例如Windows操作系統(tǒng)不適合自己的確定性邏輯的執(zhí)行，結(jié)果是PLC邏輯不可能總是對(duì)規(guī)定邏輯變化的輸入狀態(tài)與極端性預(yù)計(jì)的時(shí)間一致。盡管如此，這樣桌面邏輯被應(yīng)用在較不重要情況，像實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化和小型設(shè)施中使用該應(yīng)用程序的要求不高，因?yàn)樗麄兊膬r(jià)格一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于昂貴的PLC。
在最近數(shù)年，小產(chǎn)品稱(chēng)為PLR（可編程邏輯繼電器），并且因?yàn)槊窒嗨?，變得更常?jiàn)并被接受。這些很像PLC已經(jīng)應(yīng)用于輕工業(yè)，它只有少部分的輸入/輸出（例如一些真實(shí)的輸入輸出信號(hào)）參與，低成本，很理想。這些小設(shè)備尺寸和形狀比較普通地幾位制造商制作，并且由更大的PLC制作商來(lái)填滿他們低端產(chǎn)品規(guī)格。俗名包括PICO控制器、納米PLC和其他的小控制器。多數(shù)這些控制器有在8到12數(shù)字輸入、4到8數(shù)字輸出，多達(dá)2個(gè)模擬輸入。尺寸通常是4英寸寬、3英寸高、3英寸深。大多數(shù)這樣的設(shè)備有一個(gè)小郵票大小的液晶屏幕來(lái)觀看簡(jiǎn)化梯子邏輯的輸入/輸出點(diǎn)（只有一小部分程序被可見(jiàn)于給定的時(shí)間）和狀況，并且這些屏幕由一個(gè)電磁四通搖臂按鈕操縱加上四個(gè)不同的用于瀏覽和編輯的邏輯電鈕，類(lèi)似于錄像機(jī)遙控按鈕?？刂破鞔蠖鄶?shù)有一個(gè)小插座為通過(guò)連接RS-232或RS-485到個(gè)人計(jì)算機(jī)，以便程序員可能為編程使用簡(jiǎn)單的窗口應(yīng)用而不是被迫使用微小的LCD和電鈕。不像普通PLC，通常是模塊化，大大擴(kuò)展,控制器通常不會(huì)取模塊化并且不是可擴(kuò)展的，但是他們提供穩(wěn)健設(shè)計(jì)的確定性和執(zhí)行邏輯的價(jià)值比PLC少。
3.可編程序控制器PLC
3.1系統(tǒng)規(guī)模
一個(gè)小的PLC是固定數(shù)量的輸入和輸出生成的連接。如果基礎(chǔ)模型具有足夠的I/O通?？蓴U(kuò)展。
模塊化可編程控制器有一個(gè)機(jī)箱（也稱(chēng)為機(jī)架）在其中放置具有不同的功能模塊。處理器和I/O模塊的選擇被定制為特定的應(yīng)用程序。幾個(gè)機(jī)架可以有一個(gè)單個(gè)的處理器，可能會(huì)有成千上萬(wàn)的輸入和輸出。一種特殊的高速串行I/O環(huán)節(jié)是機(jī)架減少多個(gè)線路使用分布式離散處理器。
3.2使用界面
可編程控制器的配置、報(bào)警報(bào)告或日?？丶赡苄枰c人進(jìn)行交互。
一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可能使用按鈕和指示燈與用戶進(jìn)行交互?？梢杂脠D形觸摸屏文本顯示。更復(fù)雜的系統(tǒng)使用PLC通過(guò)通信接口連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝的編程和監(jiān)測(cè)軟件來(lái)使用。
3.3通信
可編程控制器被建于通常的9針RS-232，也可以選擇485或以太網(wǎng)的通信端口由環(huán)境影響評(píng)估。協(xié)議、BACnet或東方是通常作為通信協(xié)議之一包含其中。其它選項(xiàng)包括各項(xiàng)如構(gòu)架或現(xiàn)場(chǎng)總線。在自動(dòng)化協(xié)議的列表中列出了其他可能使用的通信協(xié)議。
最現(xiàn)代的可編程控制器可以通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以一些其它的系統(tǒng)（例如，運(yùn)行監(jiān)控、監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)）或網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
可編程控制器在較大的I/O系統(tǒng)中使用可能會(huì)有處理器之間的對(duì)等，這允許獨(dú)立的部分是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,同時(shí)讓獨(dú)立的控制子系統(tǒng)的溝通聯(lián)系協(xié)調(diào)。這些通信鏈接也經(jīng)常用于人機(jī)界面設(shè)備（例如鍵盤(pán)或PC型工作站）。
3.4編程
PLC程序通常是個(gè)人的計(jì)算機(jī)上寫(xiě)入一個(gè)特殊的應(yīng)用程序，然后通過(guò)連接電纜或以上PLC網(wǎng)絡(luò)直接下載。該程序存儲(chǔ)在PLC備用電池內(nèi)存或一些其他非易失性閃存中。通常，一個(gè)單一的PLC可以進(jìn)行編程，以替換數(shù)以千計(jì)的繼電器。
根據(jù)IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)可以使用基于標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言編程PLC?？稍谀承┛删幊炭刂破魃险{(diào)用順序功能圖圖形編程表示法。最初大多數(shù)可編程控制器利用階梯邏輯圖的模式，模擬機(jī)電控制面板設(shè)備（如繼電器與線圈的聯(lián)系）。此模型今天仍然是常見(jiàn)的。
IEC61131-3當(dāng)前定義的可編程控制系統(tǒng)的五個(gè)編程語(yǔ)言：FBD（功能塊圖）LD（梯形圖）、ST（結(jié)構(gòu)化文本，類(lèi)似于帕斯卡爾的編程語(yǔ)言）、IL（教學(xué)列表，類(lèi)似于匯編語(yǔ)言）和SFC（順序功能圖）。這些技術(shù)強(qiáng)調(diào)邏輯組織的行動(dòng)。
雖然PLC編程的基本概念是共同所有的生產(chǎn)商，I/O處理、內(nèi)存組織和指令集不同設(shè)置PLC程序意味著不會(huì)不完全的可互換。即使在同一個(gè)單一的制造商產(chǎn)品線內(nèi)不同的模型可能不直接兼容。
5.數(shù)字和模擬信號(hào)
數(shù)字或離散信號(hào)就像二進(jìn)制開(kāi)關(guān)，創(chuàng)造出一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)或關(guān)信號(hào)（分別為1或0，真或假）。按鈕、限制的交換機(jī)和光電傳感器都是提供一個(gè)離散的信號(hào)的設(shè)備。離散信號(hào)發(fā)送使用電壓或電流，在特定的范圍，對(duì)指定，另一個(gè)為關(guān)閉。例如PLC可能24V直流I/O，使用值為以上22DC 代表上，2VDC下面的值表示關(guān)閉，和中間值未定義。最初，可編程控制器只有離散的I/O。
模擬信號(hào)就像音量控制范圍從0開(kāi)始。這些通常被解釋為整數(shù)值（計(jì)數(shù)），PLC與各種范圍的精度取決于設(shè)備和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位數(shù)?？删幊炭刂破魍ǔＪ褂?6位二進(jìn)制符號(hào)的處理器，范圍-32768和32767之間的整數(shù)值。通常由模擬信號(hào)表示壓力、溫度、流量和重量。模擬信號(hào)可以使用大小成比例電壓或電流過(guò)程信號(hào)的值。例如一個(gè)模擬0-10V或4-20mA的輸入將轉(zhuǎn)換為一個(gè)整數(shù)值0-32767。
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