PLC控制四层电梯运行设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 制四 层电梯运行设计 摘 要 为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以 核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器 接触器控制。 本文介绍一种电梯 制系统。电梯是 垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动 ，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的 统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由 辑控制电路组成。其中包括 交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单元采用以三菱公司的可编程控制器 机器进行全过程控制。整个系统通过 辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。 关键词： 可编程控制器 层电梯，变频器，电机，编程，控制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 LC to n to of of of LC to a LC is is in It is by a or in in of to do in s an LC is to a is C of a LC of of s or is of to LC 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 前 言 . 1 第 1 章 电梯简介 . 2 梯的基本分类 . 2 用途分类 . 2 驱动系统分类 . 3 梯的型号 . 4 梯的主要参数及规格尺寸 . 5 梯控制技术 . 6 用交流调速电梯的特点 . 8 第 2 章 编程序控制器 . 11 起源与发展 . 11 制系统与其他工业控制系统的比较 . 12 制系统与继电 器控制系统的比较 . 12 制系统与计算机系统的比较 . 13 制系统的组成 . 14 第 3 章 制 系统抗干扰措施 . 15 件抗干扰措施 . 15 件抗干扰措施 . 17 第 4 章四层楼电梯可编程序控制器 选型 . 18 入输出（ I/O）点数的估算 . 18 储器容量的估算 . 18 制功能的选择 . 19 型的选择 . 21 类型 . 21 入输出模块的选择 . 21 源的选择 . 21 储器的选择 . 22 余功能的选择 . 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 经济性的考虑 . 22 第 5 章 四层楼电梯设计过程 . 23 层楼电梯控制系统的选择 . 23 制电梯的优点 . 23 梯变频调速控制的特点 . 23 计步骤 . 25 层楼电梯 制原理图 . 25 ， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机 电一体化的复杂运输设备。它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微机技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。目前电梯的生产情况和使用数量已成为一个国家现代化程度的标志之一。随着现代化城市的高速发展，每 天都有大量人流及物流需要输送。为节约用地和适应经贸事业的发展，一幢幢高楼拔地而起，这些高层建筑的垂直运输是一个突出问题，与人们的工作和生活紧密相关。 随着社会的发展，电梯的使用越来越普遍，已从原来只在商业大厦、宾馆使用，过渡到在办公楼、居民楼等场所使用，并且对电梯功能的要求也不断提高，相应地其控制方式也在不停地发生变化。对于电梯的控制，传统的方法是使用继电器 接触器控制系统进行控制，随着技术的不断发展，微型计算机在电梯控制上的应用日益广泛，现在已进入全微机化控制的时代。 当今时代随着高层建筑的日益增多和建筑 设计的档次的提高，使得人们对电梯的要求也越来越高。目前已不仅限于要求电梯搭乘快速、舒适，制造坚固，装潢考究，人们对电梯的安全可靠性及多功能性正提出越来越高的要求，为此电梯正朝着控制智能化的方向发展。 而电梯的核心是电梯控制器 ,电梯控制器的实现也有多中方式 ,诸如片机 ,等等 大部分都是采用 实现 ,但是 基于外围的硬件实现电梯的控制 ,这样的设计很难实现电梯的智能化 ,要实现电梯的智能化 ,就得选用其他的设计方法完成对电梯控制器的设计 ,而采用硬件描述语言来完成电梯控制器的 设计 ,就能很容易的实现电梯的智能 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 1 章 电梯简介 梯的基本分类 用途分类 运送乘客而设计的电梯。主用与宾馆，饭店，办公楼，大型商店等客流量大的场合。这类电梯为了提高运送效率，其运行速度比较快，自动化程度比较高。轿厢的尺寸和结构形式多为宽度大于深度，使乘客能畅通地进出。而且安全设施齐全，装潢美观。 运送货物而设计的并通常有人伴随的电梯。主要用于两层楼以上的车间和各类仓库等场合。这类电梯装潢不太讲究自动化程度和速度一般比较低。而载重量和轿厢尺寸 的变化范围则比较大。 提供住宅楼使用设计的电梯，一般采用下集选控制方式允许残疾人的轮椅，童车及家具等乘坐。 图书馆，办公楼，饭店等运送图书，文件，食品等物品。但不允许人员进入电梯。此种电梯结构简单，操纵按钮在厅门外侧，无乘人必备的安全装置。 定安装在船舶上为乘客和船员或其他人员使用的电梯。船用电梯速度应小于或等于 1M/S。能在船舶摇晃中工作。 于垂直运输各种车辆。这种电梯的轿厢面积比较大结构牢固，梯速不大于 1M/S。有时无轿厢顶，其特点是大轿 厢，大载重量。常用与立体停车场及汽车库等场所。 光电梯是一种供乘客观光用的，轿厢透明的电梯。一般安装在高大建筑物的外壁供乘客观光建筑物的周围外景。 床电梯是为医院运送病床而设计的电梯。其特点是轿厢窄而宽，常要求前后贯通开门。 警情况下能适应消防员专用的电梯，非火警情况下可作为一般客梯或货梯使用。消防梯轿厢的有效面积应不小于 2。额定载重量不得低于 630门口宽度不得少于 要求以额定速度从最买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 低一个停站直驶运行到最高一个停站（中间不停层）的运 行速度时间不得超过 60s。 筑施工电梯指建筑施工与维修用的电梯。 类电梯装于商业大厦，火车站，飞机场。供运送顾客或乘客上下楼用。 动步梯）：用于档次要求很高的国际机场，火车站。 上述常用几种电梯外，还有为特殊环境，特殊条件，特殊要求而设计的电梯。如防爆电梯，防腐电梯等。 驱动系统分类 交流电梯，牵引电动机是交流异步电动机的有以下四类： （ 1） 交流单速电梯：牵引电机为交流单速异步电动机，梯速 V。例如用于杂物 梯等。 （ 2） 交流双速电梯：牵引电机为电梯专用的变极对数的交流异步电动机，梯速 V1M/S，提升高度 h50M。 （ 3） 交流调速电梯：牵引电梯为电梯专用的单速或多速交流异步电机，而电动机的驱动控制系统在电梯的起动加速 制动减速（或仅是制动减速）的过程中采用调压调速或涡流制动器调速或变频变压调速的方式，梯速 V2M/S，提升高度 h50M。 （ 4） 交流高速电梯：牵引电机为电梯专用的低转速的交流异步电动机。其驱动控制系统为变频变压加矢量的 统。其梯速 V 2M/S，一般提升高度 h120M。 直流电 梯，牵引电动机是电梯专用直流电动机有以下两类： （ 1） 直流快速电梯：牵引电动机给减速箱后驱动电梯，梯速 V。现在由直流发电机供电给直流电动机的一个直流快速电梯已被淘汰，今后若有直流快速电梯的话。将由晶闸管供电的直流快速电梯。一般提升高度h50M。 （ 2） 直流高速电梯：牵引电动机为电梯专用的低转速直流电动机。电动机获得供电的方式是支流发电机组供电的，或是晶闸管供电的两种形式，其梯速 V，一般的提升高度 h120 m。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 液压电梯，电梯的升降是依靠液压传动的有以下两类： （ 1） 柱塞直顶式 ：液压缸柱塞直接支撑在轿厢底部。通过柱塞的升降而使轿厢升降的液压提。梯速 V1M/S，一般提升高度 h20M。 （ 2） 柱塞侧顶式：（俗称”背包式”）油缸柱塞设置于轿厢两侧，通过柱塞升降使轿厢升降的液压梯，梯速 V般提升高度 h15M。 梯的型号 电梯的型号编制方法：型号，即采用一组字母和数字，以简单明了的方式，将电梯的基本规格的主要内容表示出来。我国部颁标准中规定了如下的电梯型号编制法 。 表 1种（组）代号表 产品品种 代表汉字 拼音 采用代号 产品品种 代表汉字 拼音 采用代号 乘客电梯 客 杂物电梯 物 载客电梯 货 船用电梯 船 客货（两用）电梯 两 观光电梯 观 病床电梯 病 汽车用电梯 汽 住宅电梯 住 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 表 1别代号表 产品类别 代表汉字 拼音 采用代号 电梯 梯 液压梯 表 1动方式代号表 拖动方式 代表汉字 拼音 采用代号 拖动方式 代表汉字 拼音 采用代号 交流 交 液压 液 直流 直 齿轮齿条 齿 表 1制方式代号表 控制方式 代表汉字 采用代号 控制方式 代表汉字 采用代号 手柄开关控制，自动门 手，自 号控制 信号 柄开关控制，手动门 手，手 选控制 集选 钮控制，自动门 按，自 联控制 并联 钮控制，手动门 按，手 群控制 群控 梯的主要参数及规格尺寸 1 额定载重量（ ：制造和设计规定，电梯的额定载重量。 2 轿厢尺寸（ ：宽 *深 *高 3 轿厢形式：有单双面开门及其他特殊要求等，以及对轿顶，轿底，轿壁的处理。颜色的选择，对电风扇，电话的要求等等。 4 轿厢形式：有栅栏门，封闭式中分门，封闭式双折门。封闭式双折中分门等。 5 开门宽度 (轿厢门和层门完全开启的净宽度。 6 开门方向：人在轿厢外面对轿厢门向左方向开启为左开门，门向右方向开启为右开门，两扇门分别向左右开启者为中开门，也称中分门。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 7 牵引方式：常用的有平绕 1:1 的吊索法。轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度。半绕 2:1 吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行 速度的一半。全绕 1:1 吊索法。轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度。 8 额定速度（ m/s） ：制造和设计规定的电梯运行速度： 9 电气控制系统：包括控制方式，拖动系统的形式等。如交流电动机或直流电动机拖动。轿内按钮控制或集选控制等。 10 停层站数（站）：凡在建筑物内各楼层用于出入轿厢的地点均为站。 11 提升高度（ ：由顶层端站楼面至楼顶站楼面之间的垂直距离。 12 顶层高度（ :由顶层端站楼面至机房楼楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离，电梯运行速度越快，顶层高度一般越高。 13 底层深度（ :有底层段站楼面至井道之间的垂直距离。电梯的运行速度越快，底坑一般越深。 14 井道高度 (由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。 梯控制技术 所谓电梯控制技术是指电梯的传动系统及操纵系统的电气自动控制。作为我国 20 世纪 70 年代电梯的主要标志是交流双速电梯。其调速方法是采用改变电梯牵引电动机的极对数，两种或两种不同级对数的绕组，其中极数少的绕组称为高速绕组，极数多的绕组称为低速绕组。高速绕组用于电梯的起动及稳速运行，低速绕组用于制动及电梯的维修。 20 世纪 80 年 代盛行的交流调压调速电梯，其性能优越于交流双速电梯。调压调速方法是改变三相异步电机的定子供电电压实现电动机的调速。由于电梯制动减速性能要求较高，所以采用的制动方法也有所不用。通常多为能耗制动。 在能耗制动中，将电机定子绕组接至直流电源，再加上采用闭环控制方式，从而有效地控制了能耗制动转距，使制动减速过程快速平稳，且制动精度高。 20 世纪 90 年代，调压调频调速电梯开始占领市场。调压调频调速电买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 梯（简称 梯）的调速方法是调节电机定子绕组供电电压的幅值及频率。在 梯的传动系统中，大量采用了微机控制技 术及脉冲宽度调制技术，脉冲宽度调制器（简称 制器）保证了由逆变器输送至三相异步电机定子电压波形为等效正弦波形。调压调频调速电梯传动系统中还广泛的采用了矢量变换技术。使交流电机转速的控制类似直流电机。梯由于其体积小。重量轻，运行效率高，又节约能源，几乎包括了以往所用的电梯的优点，再加上极为完善的调速性能，因此它的应用几乎完全可以和直流电梯相媲美。 大家都知道交流电动机具有结构紧凑，维修简单等特点。单双速交流电动机拖动系统采用开环方式控制，线路简单，价格较低，因此目前仍在电梯上广泛应用。但它的缺点 是舒适感较差，所以一般被用于载货电梯上。这种系统控制的电梯速度在 1 米 /秒以下。 交流电动机定子调压调速拖动系统国外已大量应用于电梯。这种系统采用可控硅闭环调速，加上能耗或涡流等制动方式，使得它所控制的电梯能在中低速范围内大量取代直流快速和交流双速电梯。它的舒适感好，平层准确度高，而造价却比直流电梯低，结构简单，易于维护，多用于 2 米 /秒以下的电梯。 直流电动机具有调速性能好，调速范围大的特点，因此很早就应用于电梯，采用发电机 控制的电梯速度达 4 米 /秒，但是，机组结构体积大，耗电大，维护工作 量较大，造价高，因此常用于对对速度，舒适感要求较高的建筑物中。 可控硅直接供电拖动系统在工业上早有应用，但用于电梯上却要解决舒适感问题。 (尤其是低速段 )应此应用较晚，它几乎与微机同时应用，比起电动机 有很多优点。如 :机房占地节省35%，重量减轻 40%，节能 25%到 35%。世界上最高速度的 10 米 /秒电梯就是采用这种系统，其调速比达 1:1200。 80 年代初， 频变压系统控制的电梯问世。它采用交流电动机驱动，却可以达到直流电动机的水平，目前控制速度已达 6 米 /秒。它的体积小，重量 轻，效率高，节省能源等几乎包括了以往电梯的所有优点。是目前最新的电梯拖动系统。 总之，从理论上讲，电梯是垂直运动的运输工具，无需旋转机构来拖买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 动，更新的电梯拖动系统实际上就是直线电机拖动系统。 电梯在垂直运行过程中，有起点站也有终点站。对于三层楼以上的建筑物的电梯，起点站和终点站之间还没有停靠站，起点站设在一楼，终点站设在最高六。设在一楼的起点站称为基站，起点站和终点站称为两端站，两端站之间称为中间站。 各站厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮或触钮，一般电梯在两端站的召唤箱上各设置一只按 钮或触钮。中间层站的召唤箱各设置两只按钮或触钮。对于无司机控制的电梯，在各层站的召唤箱上均设置一只按钮或触钮。而电梯的轿厢内部设置有（杂物电梯除外）操纵箱。操纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮或触钮，操纵箱上的按钮或触钮城内指令按钮或触钮。外指令按钮或触钮发出的电信号称为外指令信号，内指令按钮或触钮发出的电信号成为内指令信号。 20 世纪 80年代中期后，触钮已被微动按钮所取代。 作为电梯基站的厅外召唤箱，除设置一只召唤按钮或触钮外，还设置一只钥匙开关，以便下班关电梯时。司机或管理人员把电梯开到基站后，可以通 过专用钥匙扭动该钥匙开关。把电梯的厅门关闭妥当后，自动切断电梯控制电源或动力电源。 用交流调速电梯的特点 1 能源消耗低 异步电动机的速度与供电频率有关。在启动期间，电动机电流随频率和速度增加而增加，并以最小转速运行，对每种速度都可获得最佳效率。能节约能量达 45%。因电动机产生的热量相当小，故在机房内不需要专用的通风降温系统，没有额外的能量损耗。 2 电路负载低，所需紧急供电装置小 在加速阶段，所需起动电流小于 的额定电流。且起动电流峰值时间短。由于起动电流大幅度减小，故功耗和供电缆线直径 可减小很多。所需的紧急供电装置的尺寸也比较小。 3 可靠性高，使用寿命长。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 具有先进的半导体变频器把交流换成直流。再把直流逆变成电压幅度和频率可变的交流。由于元器件性能可靠性可靠，工艺先进，经久耐用。在系统中由电动机转速调节不会增加电机的发热，而且还能减小电机的应力，使电梯运行性能非常可靠，延长使用寿命。 4 舒适感好 在整个运行过程中。其驱动系统具有良好的调节性能。故乘坐电梯舒适感极好。电梯运行是跟随最佳给定的速度曲线运行的。其特性可适应人体感受，并保证运行噪声小，制动平稳 5 平层精度高 采用现在传感技 术和数字软件控制系统。在整个运行期间准确地给位置信号加上精确地按楼层距离直接停靠的调节系统，在 制系统中其直接停靠由 ，变频器，曲线卡三个方面组成。曲线卡的输入信号有起动信号，转换信号。输出信号有运行信号，总控信号，转换应答信号等。曲线卡在接受到起动信号时，给变频器一条运行曲线，输出运行信号，电梯开始运行；在受到换速信号时，给变频器调节装置一条减速曲线，当到达停车位置时，曲线卡撤消运行信号，电梯即直接停靠楼层平面，完成一次运行，故使电梯在每个楼层都能准确平层，便于乘客进出不会绊倒。 6 运行平稳 无噪声 在轿厢内，机房内及邻近区域确保噪声小。因为其系统中采用了高时钟频率。始终产生一个不失真的正弦波供电电流。电动机不会出现转距脉动。因此，消除了振动和噪声。 直流调速方式有 速，相位控制调压调速和斩波控制（ 压调速等不同的电气驱动技术。其调速系统的变流方式与交流的变流方式有所不同。 表 1种调速方式对比图 调速方式 一次变流 二次变流 三次变流 直流电机 统 机械 机械 流电机相控调速方式 电子 机械 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 直流电机 统 电子 电子 机械 交流电机 ”交 交”变频系统 电子 电子 流电机”交 频系统 电子 流电机调压系统 电子 述反复一次变流的最后两种调速方式，由于不能达到很宽的调速范围和很好的性能。故只能在有限的场合中适用。其他四种调速方式都可以达到很高的性能。因此在性能电梯中得到广泛的使用。但使用直流电机系统时，不管采用何种方式都必须进行机械变流。显然，这就是直溜电机的致命缺陷，是直流电机最终被交流电机代替的根本原因。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第 2 章 编程序控制器 起源与发展 在可编程控制器诞生之前，继电器控制系统已广泛的用于工业生产的各个领域，继电器控制系统通常可以看承由输入电路，控制电路，输出电路和生产现场这 4 个部分组成的。其中输入电路也是由按钮，行程开关，限位开关，传感器等构成。用已向系统送入控制信号。输出电路部分是由接触器，电磁阀等执行元件构成，用以控制各种被控制对象，如电动机，电炉，阀门等。继电器控制电路部分是控制系统的核心部分。它通过导线将各个分立的继电器，电子元器件连接起来对工业现场实施控制；生产现场是指被控制的对象（如电动机等）或生产过程。 继电器控制系统在传统 的工业生产中曾起着不可替代的重要作用，随着生产规模的逐步扩大，市场经济竞争日趋激烈，继电器控制系统已越来越难以适应，因为继电器控制电路通常是针对着某一固定的动作顺序或生产工艺而设计的。它的控制功能也仅仅只局限于逻辑控制，定时，计数等这样一些简单的控制，一旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须进行重新设计，布线，装配，和调试。显然，这样的控制系统完全无法满足日新月异且竞争激烈的市场经济发展的需要。这就迫使人们要放弃原来已占统治地位的继电器控制系统，研制可以替代继电器控制系统的新型的工业控制系统。 “可编程序控 制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部储存执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等才操作，并通过数字式，模拟式的输入与输出，控制各类的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则设计。” 综上所述， 以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。这种装置具有体积小，功能强，程序设计简单，灵活通用，维护方便等优点，特别是它的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 高可靠性和较强 的适应恶劣工业环境的能力，得到了用户的公认和好评。他经过短短的几十年发展后，现在已成为现代工业控制的三大支柱（ 器人和 一，被广泛地应用于机械，冶金，化工交通，电力等领域中。 将两种系统相比，就会发现 制系统与继电器控制系统输入，输出部分基本相同，输入电路也是由按钮，开关，传感器所构成：输出电路也好似由接触器，执行器，电磁阀多构成的。不同的是继电器控制系统在控制线路被 的程序代替，这样一旦生产工艺发生变化，就只需要修改程序就可以了。正是上述原因， 制系统除了可以完成 传统继电器控制系统所具有的全部功能外，还可以实现模拟量控制，开环或闭环过程控制，甚至多级分布式控制。随着微电子技术的进一步发展， 成本在降低，传统的继电器控制系统被 制系统代替已是发展的必然趋势。 制系统与其他工业控制系统的比较 制系统与继电器控制系统的比较 表 1继电器控制系统比较表 比较项目 继电器控制系统 制系统 控制功能的实现 由许多继电器，采用接线的方式来完成控制功能 各种控制功能是通过编制的程序来实现的 对生产工艺 过程变更的适应性 适应性差。需要重新设计，改变继电器和接线 适应性强，只需对程序进行修改 控制速度 低。靠机械动作实现 极快。靠微处理器进行处理 计数及其他特殊功能 一般没有 有 安装，施工 连线多，施工繁 安装容易，施工方便 可靠性 差，触点多，故障多 高，因元器件采用了筛选和老化等可靠性措施 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 寿命 短 长 可扩展性 困难 容易 维护 工作量大，故障不易查找 有自诊能力，维护工作量小 结论：由于 制系统与继电器控制系统相比具有无法比拟的优点，因此，在今后的控制系统中，传统的继电器控 制系统被 制系统所代替是大势所趋。 制系统与计算机系统的比较 20 世纪 60 年代，由于小型计算机的出现，有人曾试图用小型计算机来取代当时占统治地位的继电器控制系统，结果未获成功，代只的却是 过计算机与 身的工作目的，原理和方式上都存在着较大的差异，其结果比较见下表。 表 1计算机系统比较表 比较项目 通用计算机系统 制系统 工作目的 科学计算，数据管理等 工业自动控制 工作环境 对工作环境要求比较高 对环境要求低，可在恶劣的工业现场 工作 工作方式 中断处理方式 循环扫描方式 系统软件 需配备功能较强的系统的软件 一般只需要简单的监控程序 采用的特殊措施 掉电保护等一般性措施 采用多种抗干扰措施，自诊断，断电保护，可在线维修 编程语言 汇编语言，高级语言 梯形图，助记符语言， 准化语言 对操纵人员的要求 需专门培训，并具有一定的计算机基础 一般技术人员，稍加培训即可操作使用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 对内存要求 容量大 容量小 价格 价格高 价格较低 其他 若用于控制，一般需自行设计 机种多，模块种类多，易于集成系统 结论：一般情况下， 在工业自动化工程中采用 靠，方便，易于维护 。 制系统的组成 制系统像一般的计算机控制系统一样，也是由硬件和软件两个部分组成的，硬件是指 身及其外围设备，软件是指管理 系统软件， 应用程序，编程语言和程支持工具软件。 制系统的硬件是由 入 /输出（ I/O）电路及外围设备等组成的。系统规模可根据实际应用的需要而定，可大可小。 制系统的软件主要是系统软件，应用软件，编程语言及编程支持工具软件几个部分组成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第 3 章 制系统抗干扰措施 自动化系统中所使用的各种类型 的是集中安装在控制室，有的是分散安装在生产现场的各单机设备上，虽然它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，但 专门为工业生产环境而设计的控制装置，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用，但是由于它直接和现场的 I/O 设备相连，外来干扰很容易通过电源线 或 I/O 传输线侵入，从而引起控制系统的误动作。 到的干扰可分为外部 干扰和内部干扰。在实际的生产环境下，外部干扰是随机的，与系统结构无关，且干扰源是无法消除的，只能针对具体情况加以限制；内部干扰与系统结构有关，主要通过系统内交流主电路，模拟量输入信号等引起，可合理设计系统线路来削弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。要提高 制系统的可靠性，就要从多方面提高系统的抗干扰能力。 件抗干扰措施 1 制系统的安装和使用环境 专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在 制系统中，如果环境过于恶劣，或安装使用不当， 会降低系统的可靠性。 用环境温度通常在 0 55范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量大的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于 85%，以保证良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将 闭安装。此外，如果 装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取相应的减振措施。 2 电源与接地 身的抗干扰能力一般都很强。通常，只能将 电源与系统买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 的动力设备电源分开配线，对于电源线来的干扰，一般都有足够强的抑制能 力。但是，如果遇上特殊情况，电源干扰特别严重，可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰，提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元，则其电源必须与基本单元共用一个开关控制，也就是说，它们的上电与断电必须同时进行。良好的接地是保证 全可靠运行的重要条件。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给专用地线，并且接地点要与其它设备分开。在 制系统中有许多悬浮的金属架，它们是惧空中干扰的空中线，需要有决定电位的地线。交流地是 制系统供电所必需的，它通过变压器中心点构成供 电两条回路之一。这条回路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干扰源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地的共点地最好置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小，尽量加粗地线，有条件可采用环形地线。系统地端子 (抗干扰的中性端子，通常不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重时，这个端子需与接大地的端子 (接 。 3 输入、输出设备 输入电路是 受开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。在设计电路时， 应尽量选用可靠性高的元器件，对于模拟量输入信号来说，常用的有 4 200 20流电流信号； 0 5V、 0 10V 直流电压信号，电源为直流 24V。 对于开关量输出来说， 输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式，具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会使系统可靠性降低，严重时导致系统不能正常工作。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良。这一方面可以通过选用高质量的元器件来提高可靠性，另一方面，在对系统可靠性及智能化要求较高的场合，可以根据电路中电流异常的情况对 输出单元的一些重点部位进行诊断，当检测到异常信号时，系统按程序自动转入故障处理，从而提高系统工作的可靠性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 件抗干扰措施 硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统，但由于干扰存在的随机性，尤其是在工业生产环境下，硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外，这时，可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。 软件抗干扰措施有 ： 利用 看门狗 方法对系统的运动状态进行监控 、 消抖 和 用软件数字滤波的方法提高输入信号的信噪比三种。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第 4 章 四层楼电梯 可编程序控制器 选型 工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。 有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用 是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统， 系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定 功能、外部设备 特性等，最后选择有较高性能价格比的 设计相应的控制系统 。 入输出（ I/O）点数的估算 I/O 点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加 10% 20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商 产品特点，对输入输出点数进行圆整。 储器容量的估算 存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容 量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量 I/O 点数的 10 15 倍，加上模拟 I/O 点数的 100倍，以此数为内存的总字数（ 16