可编程序控制器原理及工程应用课件

PLC實現控制的兩個基本點是輸入輸出的變換，予以物理實現。輸入輸出的變換就是資訊處理，當今世界最常用的是微機處理技術。PLC也是採用這種微機技術，使其專門化——用於工業現場。物理實現就要求PLC的輸入應排除各種干擾信號，適應於工業現場，輸出應放大到工業控制水準，能為實現控制系統方便使用，即I/O電路為專門設計。其內部結構框圖如圖1.1所示。下麵介紹各部分的作用。第一章可編程序控制器的一般結構及基本工作原理第一節可編程序控制器的基本結構

1、微處理機微處理機由微處理器（CPU）和記憶體組成。CPU的主要作用是診斷PLC電源、內部電路的工作狀態及編制程式中的語法錯誤。採集現場的狀態或數據，送入PLC的寄存器中。逐條讀取指令，完成各種運算和操作。將處理運算結果送到輸出端回應外部各種設備的工作請求。記憶體由ROM（只讀記憶體）和隨機記憶體RAM（可讀可寫記憶體）。ROM用以存放系統管理程式、監控程序及系統內部數據，用戶不能更改。RAM主要存放用戶程式，為防止去電後RAM內容丟失，一般用專門鋰電池供電。2、輸入輸出介面電路輸入介面電路：利用由發光二極體和光電三極管組成光電耦合電路，將限位開關、手動開關、編碼器等現場輸入設備的控制信號轉換成CPU所能接受和處理的數字信號。直流輸入型的PLC輸入介面電路如圖1.2所示。圖1.2PLC的輸入介面電路（1）輸出介面電路：採用光電耦合電路，將CPU處理完的信號轉換成現場需要的強電信號輸出用以驅動執行元件，如接觸器、電磁閥等外部設備的通斷電。輸出介面電路共有三種類型：繼電器輸出型為有觸點輸出方式，用於接通或斷開開關頻率較低的直流負載或交流負載，如圖1.3所示。圖1.3繼電器輸出型的PLC輸出介面電路（2）晶閘管輸出型為無觸點輸出方式，用於接通或關斷開關頻率較小的交流電源負載。其PLC輸出介面電路如圖1.4所示。圖1.4晶閘管輸出型的PLC輸出介面電路（3）電晶體輸出型為無觸點輸出方式，用於接通或斷開開關頻率較高的直流電源負載，其NPN電晶體輸出型和PNP電晶體輸出型如圖1.5所示。圖1.5電晶體輸出型PLC的輸出介面電路（a）NPN型（b）PNP型3、電源部件

PLC的電源部件是指將外部輸入的交流電整流濾波處理後轉換成滿足PLC的CPU、記憶體、輸入輸出介面等內部電路工作需要的直流電源電路或電源模組。許多PLC的直流電源多採用直流開關穩壓電源，不僅可以提供多路獨立的電壓供內部電路使用，而且還為輸入設備提供標準的直流電源。4、手持編程器手持編程器主要由鍵盤、顯示器、工作方式選擇開關等組成。採用指令助記符語言編程，主要用來輸入編輯、檢索、修改、調試用戶程式，並具有系統設置、記憶體監控等功能。採用手持編程器編程具有使用靈活方便、價格低廉等特點，但不夠直觀。目前採用電腦進行編程和監控比手持編程工具更加直觀和方便。可通過PLC的RS232外設通信口（或RS422口配以適配器）與電腦聯機，利用專用工具軟體（NPST-GR、FPSOFT、FPWIN-GR）對PLC進行編程和監控。5、輸入輸出I/O擴展介面若PCL主控單元的I/O點數不能滿足用戶需要時，可通過該介面用扁平電纜將I/O擴展單元與主控單元相連，以增加I/O點數。PLC的最大擴展能力主要受CPU尋址能力和主機驅動能力的限制。1、PLC的等效電路對於繼電器輸出型的PLC，類似繼電接觸器控制的等效電路如圖1.6所示。PLC可視為一個執行邏輯控制功能的工業控制裝置。其中CPU的功能是完成邏輯運算，記憶體是保持邏輯功能。圖1.6PLC的等效電路二、可編程序控制器的基本工作原理PLC的等效電路可分為輸入部分、內部控制電路和輸出部分。輸入部分的作用是收集被控設備的資訊或操作命令。輸入端子是PLC與外部開關（行程開關、轉換開關、按鈕開關等）、敏感元件等交換信號的端口。輸入繼電器（如圖1.6中X0、X1、X2等）由接到輸入端的外部信號來驅動，其驅動電源可由PLC的電源組件提供（如直流24V）。等效電路中的一個輸入繼電器，實際對應於PLC輸入端的一個輸入點及其對應的輸入電路。內部控制電路是由用戶根據控制要求編制的程式所組成，其作用是按用戶程式的控制要求對輸入資訊進行運算處理，來判斷哪些信號需要輸出，並將得到的結果輸出給負載。PLC內部有許多類型的器件，如定時器（用TIM表示）、計數器（用CNT表示）、內部輔助繼電器（如圖1.6中的R0）。這些器件都是軟器件，它們都有成對軟體實現的常開觸頭和常閉觸頭，均在PLC內部。輸出部分的作用是驅動外部負載。輸出端子是PLC向外部負載輸出信號的端子，每一個輸出端子對應一個輸出繼電器。與輸出端子相接的是各種執行元件如接觸器線圈、電磁閥等。輸出繼電器除提供一副供實際使用的硬常開觸頭外，還提供內部使用的許多對常開和常閉觸點。2、PLC的工作方式PLC採用迴圈掃描工作方式，這種工作方式是在系統軟體控制下，順次掃描各輸入點的狀態，按用戶程式進行運算處理，然後順序向各輸出點發出相應的控制信號。整個過程可分為三個階段：輸入刷新，用戶程式執行，輸出刷新。其工作過程如圖1.7所示。輸入刷新

程式執行輸出刷新一個掃描週期輸入刷新圖1.7PLC的掃描工作過程PLC的中央處理器在開始時，首先對各個輸入端進行掃描，將輸入端的狀態送到輸入狀態寄存器中，這是輸入刷新階段。然後中央處理器將指令逐條調出並執行，以對輸入和原輸出狀態（這些狀態統稱為數據）進行“處理”，即按程式對數據進行邏輯、算術運算，再將正確的結果送到輸出狀態寄存器，這就是程式執行階段。當所有的指令執行完畢時，集中把輸出狀態寄存器的狀態通過輸出部件轉換成被控設備所能接收的電壓或電流信號，以驅動被控設備，這就是輸出刷新階段。由於輸入刷新分階段是緊接輸出刷新階段之後馬上進行的，所以要將這兩個階段統稱為I/O刷新階段。實際上，除了執行程式和I/O刷新外，ＰＬＣ還要進行各種錯誤檢測（自診斷功能），並與編程器或電腦等編程工具進行通信，這些操作統稱為“監視服務”。

PLC經過上述這三個階段的工作過程，稱為一個掃描週期，完成一個週期後又重新執行上述過程，掃描周而復始地進行。掃描週期是PLC的重要指標之一。掃描時間主要取決於程式的長短，一般每秒可掃描數十次以上，這對於工業設備通常沒有什麼影響。由於PLC採用反復掃描的工作方式與工業生產現場的機器需要反復執行一系列操作的工作方式相似，因此PLC的程式可以與機器的動作過程一一對應，直觀明瞭，容易編寫和修改。當某個工序的操作需要修改時，只要把程式作相應的修改就可以了，不易出錯，從而大大減小了軟體的開發費用。

由於每一個掃描週期只進行一次I/O刷新，故使系統存在輸入、輸出滯後現象。這對於一般的開關量控制系統不但不會造成影響，反而可以增強系統的抗干擾能力。但對於控制時間要求較嚴格、回應速度要求較快的系統，就需精心編制程式，必要時採用一些特殊功能，以減少因掃描週期造成的回應滯後。

PLC與繼電接觸器控制的重要區別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制是按“並行”方式工作的，也就是說是同時執行方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個電器同時動作。而PLC是以反復掃描的工作方式，它是迴圈地、連續逐條執行程式，任一時刻它只能執行一個指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的。這種串行的工作方式可以避免繼電接觸器控制的觸點競爭和時序失配的問題。第2

章FPΣ型PLC的規格、系統構成及安裝

日本松下電工株式會社從1982年開始生產第一代可編程序控制器以來，至今已有23年曆史，目前在我國銷售的FPΣ系列可編程序控制器是21世紀初開發的第四代產品，可以說它代表了當今世界PLC的發展水準。一、FPΣ主控單元端子排列圖

FPΣ主控單元的I/O端子接線圖如圖2.1所示。I/O連接器的前視圖如圖2.2所示。輸入電路的四個COM接線端的內部是連接的。輸出電路的兩個（＋）接線端和兩個（－）接線端的內部是連接的。圖2.2I/O連接器前視圖圖2.1FP∑端子接線圖(I/O連接器)二、I/O分配和擴展方法（一）、FPΣ控制單元的I/O點數FPΣ的I/O口分配如圖2.3所示。FP∑控制單元的I/O點數是固定的。電晶體輸出型：輸入X0～XF（16點），輸出Y0～YF（16點）。（a）控制單元(b)第一擴展(c)第二擴展(d)第三擴展圖2.3FPΣ的I/O口分配圖（二）、FP0擴展單元I/O點數的分配FP0的擴展單元可作為FPΣ擴展使用。下麵就介紹FP0的擴展單元I/O點數的分配。當增加一個擴展單元時，I/O口的分配就能夠自動完成設置。擴展單元的I/O口的分配是由安裝的位置來決定的。FP0擴展單元I/O點數分配見表2-1。表2-1FP0的擴展單元I/O編號擴展單元的類型第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元E8X輸入(8點)X20～X27X40～X47X60～X67E8R輸入(4點)X20～X23X40～X43X60～X63輸出(4點)Y20～Y23Y40～Y43Y60～Y63E8YR/E8YT/E8YP輸出(8點)Y20～Y27Y40～Y47Y60～Y67E16X輸入(16點)X20～X2FX40～X4FX60～X6FE16R/E16E/E16P輸入(8點)X20～X27X40～X47X60～X67輸出(8點)Y20～Y27Y40～Y47Y60～Y67E16YT/E16YP輸出(16點)Y20～Y2FY40～Y4FY60～Y6FE32T/E32P輸入(16點)X20～X2FX40～X4FX60～X6F輸出(16點)Y20～Y2FY40～Y4FY60～Y6F（三）、FP0模擬量轉換單元的I/O點數FP0模擬量轉換單元(“FP0-A21”)的I/O分配是由安裝的位置來決定的，其I/O編號如表2-2所示。表2-2FP0模擬量的I/O編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入CHO(16點)WX2(X20～X2F)WX4(X40～X4F)WX6(X60～X6F)CH1(16點)WX3(X30～X3F)WX5(X50～X5F)WX7(X70～7F)輸出(16點)WY2(Y20～Y2F)WY4(Y40～Y4F)WY6(Y60～6F)（四）、FP0模擬量的A/D轉換單元的I/O點數

FP0A/D轉換單元(“FP0-A80”)的I/O口分配是由安裝的位置來決定的。通過用戶編程可以實現不同通道裏的數據的轉換和輸入，也可以通過轉換標誌位實現轉換數據。不同通道裏的數據轉換和輸入見表2-3。表2-3不同通道裏的數據轉換和輸入編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入CH0(16點)WX2(X20～X2F)WX4(X40～X4F)WX6(X60～X6F)CH2(16點)CH4(16點)CH6(16點)CH1(16點)WX3(X30～3F)WX5(X50～X5F)WX7(X70～X7F)CH3(16點)CH5(16點)CH7(16點)（五）、FP0I/O鏈接單元的I/O口點數FP0I/O鏈接單元“FP0-IOL”的I/O口分配是由安裝的位置來決定，其鏈接單元的I/O編號見表2-4。表2-4FP0鏈接單元I/O編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入(32點)X20～X3FX40～X5FX60～X7F輸出(32點)Y20～Y3FY40～Y5FY60～Y7F注:FP∑和FP0的I/O點數,指定X和Y的數目.對於FP∑和FP0，同樣的數字既能用於輸入，也能用於輸出.例如,同樣的數字20，既能表示輸入“X20”，也能表示輸出“Y20”。

輸入/輸出繼電器的數字表達方式:在16個單元內，既可使用輸入繼電器“X”，也可用於輸出繼電器“Y”，它們數字是由十進位和十六進制組合，如圖2.4所示。X十進位1，2，3，4…9十六進制1，2，3，4…9，A，B…F

圖2.4輸入繼電器的數字運算式一、FP∑型特殊指令（一）、F176(SPCH)脈衝輸出(圓弧插補)1、概述脈衝從CH0和CH2輸出，根據設定的參數表,通過圓弧軌跡到達目標位置。2、程式示例其程式示例如圖3.1所示。圖3.1程式示例圖第3章指令系統（二）、F159(MTRN)串行數據通信1、概述用來通過RS232或RS485串口向外部設備發送或者接收數據。2、程式示例程式示例如圖3.7所示。圖3.7程式示例圖（三）、F172(PLSH)脈衝輸出(帶通道指定)(JOG操作)1、概述根據指定參數從指定的通道(CH0或者CH2)輸出脈衝。2、程式示例程式示例如圖3.15所示。圖3.15程式示例圖（四）、F171(SPDH)脈衝輸出(帶通道指定)1、概述根據指定參數從指定的通道(CH0或者CH2)輸出脈衝。2、程式示例程式示例如圖3.20所示。圖3.20程式示例圖五）、F174(SP0H)脈衝輸出(帶通道指定)(可選數據表控制操作)1、概述根據指定參數從指定的通道（CH0或者CH2）輸出脈衝。2、程式示例程式示例如圖3.25所示。圖3.25程式示例圖（六）、F175(SPSH)脈衝輸出(線性插補)1、概述脈衝從CH0和CH2輸出,根據設定的參數表,實現直線到達目標位置。

2、程式示例程式示例如圖3.30所示。圖3.30梯形圖程式二、常用基本指令和特殊指令的編程應用（一）、電機控制1、系統組成該系統由一臺三相交流非同步電動機、四組三相交流接觸器（KM1、KM2、KMY、KMΔ）和3個開關SB1、SB2、SB3組成。三相交流接觸器KM1、KMY用於控制電動機的正轉啟動方式；三相交流接觸器KM1、KMΔ用於控制電動機的正轉運行方式。同理，KM2與KMY控制電動機的反轉啟動方式，KM2與KMΔ控制電動機的反轉運行方式。為了保護系統的正常運行，電動機的啟動為星形連接方式，電動機的運行轉換為△連接方式。2、控制要求（1）按下正轉啟動按鈕SB1，三相交流接觸器KM1、KMY得電，電動機開始正轉啟動，2s後KMY斷開，KMΔ接通，即完成正轉啟動。（2）按下停止按鈕SB2，電動機停止運行。（3）按下反轉啟動按鈕SB3，電動機反轉啟動運行，且KM2,KMY接通。2s後KMY斷開，KMΔ接通，即完成電機的Y/Δ啟動。3、系統輸入輸出分配表輸入輸出X0-------SB1(正轉)Y0-------KM1X1-------SB2(停止)Y1-------KM2X2-------SB3(反轉)Y2-------KMΔY3-------KMY

4、系統控制的工藝流程工藝流程圖如3.33所示。圖3.33系統工藝流程圖5、系統的PLC控制程式系統的PLC控制程式，即系統梯形圖如圖3.34所示。圖3.34系統梯形圖6、控制程式說明第一段：電動機正轉啟動和停止。啟動開關X0觸發後，線圈Y0得電並自鎖，當開關X1斷開時，線圈Y0失電；當線圈Y1得電時，線圈Y0失電，進行互鎖保護。第二段：電動機反轉啟動和停止。啟動開關X2觸發後，線圈Y1得電並自鎖，當開關X1斷開時，線圈Y1失電；當線圈Y0得電時，線圈Y1失電，進行互鎖保護。第三段：電動機的星形啟動。當啟動按鈕X0、X2有一個啟動時，線圈Y3啟動，電機進行星形啟動，同時定時器T0開始工作，當到達設定時間2秒後，線圈Y3失電，定時器的常開觸頭T0閉合。第四段：當定時器的常開觸頭T0閉合後，線圈Y2動作並自鎖。當停止開關X1斷開時，線圈Y3失電。（二）、交通信號燈自控和手控

1、系統組成該系統由2個紅燈、2個綠燈、2個黃燈、2個開關所組成。

2、控制要求⑴啟動按鈕後，東西向紅綠黃燈的控制如下：東西綠燈亮4s後閃2s滅；黃燈亮2s滅；紅燈亮8s，依此迴圈⑵對應南北向的紅綠黃燈的控制如下：南北向的紅燈亮8s，接著綠燈亮4s後閃2s滅；黃燈亮2s後，依此迴圈。3、系統輸入輸出分配輸入輸出X0-------啟動按鈕Y0-------東西紅燈

Y1-------東西黃燈

Y2-------東西綠燈

Y3-------南北紅燈

Y4-------南北黃燈

Y5-------南北綠燈4、系統控制的時序時序圖如圖3.35所示。圖3.35系統時序圖5、系統的PLC控制程式系統PLC控制的梯形圖程式如圖3.36所示。圖3.36系統設計的梯形圖6、控制程式說明（1）按動啟動按鈕後，觸點X0閉合，定時器T0、T1、T2、T3依次得電，定時時間長度為6s、2s、6s、4s，其定時總的長度為紅綠燈的一個迴圈週期18s。當系統在觸點X0閉合的情況下，每隔18s所有動作迴圈一次。（2）在觸點X0閉合的同時，中間繼電器R100得電，同時定時器T4得電，定時時間長度為4秒。在觸點閉合後6s後，定時器T0的常開點閉合，電間繼電器R100失電，同時定時器T4失電。定時器T4是用於控制東西方向的綠燈亮的時間，其與定時器T0的時間差為綠燈閃的時間。（3）中間繼電器R100得電後，R110閉合。繼電器R100東西方向綠燈動作的標誌位，R110是東西方向綠燈閃的標誌位。當R100得電時，綠燈動作，R110得電時，綠燈由常亮轉為閃爍，閃爍的週期為1s.

（4）當定時器T0的常開點閉合時，輸出繼電器Y1動作，東西方向黃燈亮，其動作時間為定時器T1的設置值。（5）當定時器T1的常開點閉合時，輸出繼電器Y0動作，東西方向紅燈亮，其動作時間為T2、T3定時的時間之和。（6）南北方向的紅綠燈的控制說明可參照上述說明。第4章可編程序控制器的編程指導一、PLC編程特點和原則（一）、PLC編程特點梯形圖編程是PLC的第一編程語言，是最常用的方法。梯形圖源於傳統的繼電接觸器控制電路圖，發展到現在兩者之間存在較大差別。1、程式的執行順序（1）PLC程式按掃描執行的結果如圖4.1所示。這種掃描執行方式的優點是可濾掉高頻干擾，增強抗干擾能力。其缺點是產生回應滯後，影響可靠性。（2）繼電器電路圖和PLC梯形圖執行順序比較，參看圖4.2。當X0閉合後，對於繼電器電路來說Y0、Y1同時得電。而在PLC程式中，X0閉合後，Y0先輸出，Y1後輸出。2、繼電器自身的延時效應繼電器電路中由於繼電器自身的延時效應，當X0動作後，其輸出Y0、Y1不能同時得電與斷電，與PLC梯形圖相比較，如圖4.3所示。在PLC梯形圖中，當X0動作後，其輸出Y0、Y1同時得電與斷電，這與繼電器電路是不同的。3、PLC中的軟繼電器所謂軟繼電器是指PLC存儲空間中的一個可以尋址的位。在PLC中軟繼電器的種類多、數量大。例如FP0型PLC的內部繼電器（R0~R62F）共有1008個，特殊繼電器（R9000~R903F）共64個，定時器/計數器144個。寄存器中觸發器的狀態可以讀取任意次，相當於每個繼電器有無數個常開和常閉觸點供編程中使用。（二）、PLC編程原則學習了PLC的指令系統後，就可以根據實際系統的控制要求編制程式，下麵就來說明編程的基本原則。1、PLC軟繼電器的觸點可以多次重複使用PLC的輸入/輸出繼電器、內部繼電器、定時器、計數器等器件的接點可多次重複使用，無需用複雜的程式結構來減少接點的使用次數。2、梯形圖的編制原則梯形圖的每一行都是從左母線開始，線圈終止於右母線。觸點不能放在線圈的右邊。3、線圈一般不能與左母線相連(a)用內部繼電器常閉觸點實現輸出圖4.4規則3的說明TMX0K100R0R9010TMX0K100(b)用內部特殊繼電器實現輸出除步進程序外，任何繼電器線圈、定時器、計數器、高級指令等不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內部常OFF繼電器的常閉觸點或者特殊內部常ON繼電器的常開觸點來連接，參看圖4.4。4、不允許雙線圈輸出同一編號的線圈在一個程式中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應儘量避免線圈的重複使用。(a)用內部繼電器常閉觸點實現輸出5、程式中不允許出現橋式電路在PLC程式中，不能用橋式電路直接編程，參看圖4.5。6、程式的編寫順序程式的編寫順序應按自上而下、自左至右的方式編寫。為了減少程式的執行步數，程式應為“左大右小，上大下小”，如圖4.6和圖4.7所示。

(a)不符合左大右小的電路（共5步）

圖4.7規則6的說明二、PLC編程實例（一）、生產線上自動分揀系統的PLC應用1、概述過去工廠檢驗產品時都採用手工作業，抽樣檢查，為了提高產品的品質和節省人手而採用了自動測定系統。考慮到系統結構緊湊及經濟實用，採取松下PLC與LM鐳射感測器的組合，能達到既經濟又緊湊的目的。本文著重介紹FP1、LM鐳射感測器以及上位機監控構成的實際使用系統。參見圖4.8。2、系統構成首先由感測器把距離轉化為電信號，然後通過A/D模組採集，PLC主機進行數據處理，控制及通訊，監控系統進行數據儲存,分析等，參見圖4.9。（1）LM鐳射感測器把距離轉化為模擬信號。（2）數據採集將模擬信號轉化為數字信號。（3）控制處理採用松下FP1型的PLC主機進行控制處理。（4）監控系統用IBM微機，用VB軟體編寫的介面進行人機對話，並把PLC傳來的數據記錄存儲到硬碟上，還可以畫出動態時序圖,正態分佈圖，即時列印。分析研究加工條件和產生殘次品的關係與運行狀況，對生產知識的積累具有實際意義。

圖4.9系統結構示意圖3、部分硬體的設計LM鐳射感測器是採用松下LM10系列測量距離模擬感測器，具有高精度的測量和比較輸出的功能。它的原理是用鐳射二極體發射出波長為685mm的雷射光束，遇到障礙物反射回來，先後的時間差為Δt。LM鐳射感測器是由探測體與控制體兩個部分組成，其參數見表4-1和表4-2。ANR1150ANR1151ANR1182ANR1115測定中心距離50mm50mm80mm130mm測定範圍±10mm±10mm±20mm±20mm光源最大輸出/鐳射級數鐳射二極體波長685mm0.4mW(最大)/級數1光束直徑0.6×1.1mm0.09×0.05mm0.7×1.2mm0.7×1.4mm解析度(2δ)10Hz5μm5μm20μm100μm線性誤差±0.2%ofF.S.表4-1探測體(ANR11系列)參數表4-2控制體參數ANR5131/32ANR5141/42ANR5231/32ANR5241/42模擬輸出±5V/F.S.(最大2mm)4—20mA/F.S.(最大250Ω)±5V/F.S.(最大2mm)4—20mA/F.S.(最大250Ω)回應頻率(-3DB)回應時間(10~90%)1KHz100Hz10Hz0.4ms4ms40ms檢測輸出NPN/PNP電晶體開路集電極雙點(100mA30VDC以下，殘餘電壓1.5V以下)NPN/PNP電晶體開路集電極雙點(100mA30VDC以下，殘餘電壓1.5V以下)應差±0.2%ofF.S.電源電壓直流電壓12—24V(-15%，+10%)消耗電流250mA以下（DC12V輸入時）125mA以下（DC24V輸入時）使用環境溫度工作時：0—+50℃（1）探測體的選用根據被測體的尺寸、測量精度、傳輸帶寬度及安裝的位置，我們就可以確定探測體型號。假設被測體的尺寸為50毫米，測量精度為0.05毫米，傳輸帶寬度為100毫米，可以選探測體型號ANR1150，檢測中心距離為50毫米，檢測精度為0.005um。這樣被測體兩面在探測體的中心位置上，能減少檢測誤差，按圖尺寸安裝被測體的尺寸範圍，可以在30mm~70mm，參看圖4.10。（2）控制體的選用探測體與控制體是配套產品，它們之間的連接不必考慮。主要考慮控制體與A/D模組的匹配，A/D模組的輸入信號有多種選擇（輸入0~5V；0~10V；0~20mA三種），根據A/D模組輸入信號可以選擇它們相近的信號，由表2可以查出，型號為ANR5141的模組輸出信為4~20mA與A/D模組相近。把LM1的輸出信號接在A/D模組的第一通道（CH0），LM2的輸出信號接在A/D模組的第二通道（CH1）。

4、PLC的編程我們檢驗被測體的尺寸有四種可能：①合格——測定範圍內；②不合格——尺寸偏小；③不合格——尺寸偏大；④檢測系統有出錯可能——溢出測定範圍。在上位機監控系統中設置測定上限值、測定下限值及測定值，並通過串行口傳遞給PLC，PLC把數據分別存在DT12、DT11、DT10中，對採集實際的數據進行比較。（1）數據處理探測體的信號傳給控制體產生4~20mA的電信號，經過A/D模組轉換成數字信號，由於A/D模組輸入的信號時0~20mA對應的數字值為0~1000，我們還不能直接使用該數字，需要經過處理才能使用。也就是說，LM感測器檢測的範圍是±10mm對應4~20mA，經過A/D模組產生數字範圍是200~1000，這樣很容易得出實際的1mm相當於PLC處理的數據40。通過PLC把LM1的數據讀入記憶體DT100中，把LM2的數據讀入記憶體DT101中，此時讀入的數據加上中心距離減10mm，才是LM感測器到被測體的一面的距離。即：4、PLC的編程我們檢驗被測體的尺寸有四種可能：①合格——測定範圍內；②不合格——尺寸偏小；③不合格——尺寸偏大；④檢測系統有出錯可能——溢出測定範圍。在上位機監控系統中設置測定上限值、測定下限值及測定值，並通過串行口傳遞給PLC，PLC把數據分別存在DT12、DT11、DT10中，對採集實際的數據進行比較。（1）數據處理探測體的信號傳給控制體產生4~20mA的電信號，經過A/D模組轉換成數字信號，由於A/D模組輸入的信號時0~20mA對應的數字值為0~1000，我們還不能直接使用該數字，需要經過處理才能使用。也就是說，LM感測器檢測的範圍是±10mm對應4~20mA，經過A/D模組產生數字範圍是200~1000，這樣很容易得出實際的1mm相當於PLC處理的數據40。通過PLC把LM1的數據讀入記憶體DT100中，把LM2的數據讀入記憶體DT101中，此時讀入的數據加上中心距離減10mm，才是LM感測器到被測體的一面的距離。即：L1（DT110）=DT100+（50-10）×40=DT100+1600L2（DT111）=DT101+（50-10）×40=DT101+1600LM1與LM2的距離為：L=150×40=6000被測體實際的尺寸為：D（DT112）=L-(L1+L2)（2）梯形圖程式PLC梯形圖程式如圖4.11所示。讀LM1讀LM2L1=LM1+1600L2=LM2+1600L3=LM1+LM2D=6000-L3比較是否合適不合格上限以上合格不合格下限以下溢出測定範圍標誌傳給上位機實際尺寸傳給上位機圖4.11PLC程式梯形圖X0：LM鐳射模擬感測器—1輸入；X1：LM鐳射模擬感測器—2輸入；X2：測定定時輸入；WY9：為CH0的地址；WY10：為CH1的地址PLC根據DT20的值可以對不同的次品進行分類，把不同的次品放在相對應的料槽裏。隨著市場的激烈競爭，產品的品質要求越來越高，以往的人工抽樣檢查，無法滿足生產的要求。採用自動生產線可以對產品逐一進行檢查，由上位機設定檢查的允許上、下限值，對所有產品實現自動檢查，這樣大大提高了產品品質，節省了人力，提高了生產經濟效益。(二）、FP0的PWM（脈寬調製）功能在變頻調速系統中的應用1、概述變頻器應用於電梯控制系統中的調速部分是現行工程發展的方向。傳統的電梯工程一般採用大、中型PLC和A/D、D/A模組以及電梯專用變頻器對專用電機進行速度控制。本文介紹一種小型PLC利用其PWM專用指令，不需A/D、D/A模組即可對變頻器進行變頻調速的方法，以期對中小型電梯企業提供一些借鑒。脈寬調製PWM（pulsewidthmodulation），即PLC輸出的幅值、頻率不變，占空比變化的信號。松下小型PLC如FP0具有PWM功能的指令，可直接控制變頻器的啟動、停止、無級調速運行等。現以六層電梯模型中的變頻調速為例，論述PWM的應用設計。2、PLC-變頻器調速系統的構成設計的PWM變頻調速系統是由松下FP0型PLC、小型VF0變頻器、旋轉編碼器、三相非同步電動機、上位機等組成的具有速度回饋環節的閉環控制系統。（1）變頻器接線圖變頻器的主電路接線較簡單，從變頻器的主回路端子U、V、W相接入三相非同步電動機即可，主接線圖略。本文只給出變頻器與PLC控制電路接線圖，如圖4.12所示。變頻器控制端子圖4.12PLC與變頻器控制電路接線圖（2）閉環控制系統構成為了控制電梯的平層定位精度，設計了具有速度回饋環節的閉環控制系統，如圖4.13所示。實現閉環控制有兩種方法：一種是採用內置PID變頻器，利用變頻器內部PID的功能形成自閉環；另一種是不採用內置PID變頻器，上位機做總閉環計算的控制，其優點是採用上位機做各種PID的演算法，計算速度快，控制精度高，採用FP0的專用PID指令，實現簡單。其特點是所有的回饋信號都接到上位機，由上位機通過PWM信號輸出控制變頻器運行的速度。上位機（電腦或PLC）變頻器頻率給定信號變頻器電源電機及檢測元件圖4.13閉環控制系統的設計回饋信號：電壓、電流或脈衝信號3、PLC脈寬調製（PWM）程式梯形圖設計

F170是PWM輸出專用指令，在圖4.14中“n”可設為K0或K1。當設定為K0時，脈寬調製波佔用內部寄存器0通道，當R10為ON時，其輸出波形由Y0輸出；當“n”值設為K1時，脈寬調製波佔用內部寄存器1通道，其輸出波形由Y1輸出。PWM脈寬調製波通過驅動器接到變頻器的輸入端子，變頻器接受此信號後，輸出頻率改變，從而控制三相非同步電機的轉速。當PLC程式中DT21數據發生變化時，輸出脈衝占空比隨之而改變，變頻器控制的電機轉速相應發生變化。圖4.14PWM指令使用說明R10F170PWM,DT20,K0sn

由於高速計數器與PWM不能佔用同一個通道。因此還需設置系統寄存器400來選擇通道。FP0中高速計數器佔用內部寄存器0通道，PWM只能用內部寄存器1通道。“n”值設定後，程式運行是不能改變的。圖4.15為PWM初始化程式，DT20數據寄存器存放脈衝週期，K13位對應脈衝週期1ms，DT21中的數據為占空比的設定值，PLC在每次掃描時占空比都可以根據DT21值的改變而改變，用戶可以通過F0（MV）指令來修改DT21的值，以達到修改PWM脈寬調製波占空比的目的。頻率設置在PWM指令運行後不能再改變其參數。圖4.15初始化梯形圖設計R9013F0MV,K13,DT20R9010F170PWM,DT20,K1F0MV,K13,DT21初始化PWM控制指令初始脈沖信號PWM控制模式PWM頻率控制PWM控制模式常閉繼電器

作為應用設計，必須考慮電梯運行平穩、舒適，還需考慮設計電梯的加減速程式。經過多次試驗，結果表明電梯加減速的參數與樓層高度、速度、加減速時間等有關。圖4.16、圖4.17為電梯加減速運行的梯形圖程式。4.17為電梯加減速運行的梯形圖程式。減速程式設計：減速從當前速度開始，以一定斜率下降到一定值，在此數值確定的頻率下運行，直至平層。當檢測有轎廂減速信號且DT21數據寄存器中PWM波形輸出占空比的值大於10%時，PWM輸出按0.5%（如K5）不宜過小，過小會導致到平層時減速緩慢；也不宜過大，過大會導致平層出現過沖。圖4.16電梯減速梯形圖程式R800>DT21,K100轎廂減速信號PWM頻率控制R9018（DF）0.01s時鐘脈衝11F27-,DT21,K5,DT21PWM頻率控制PWM頻率控制圖4.17電梯加速梯形圖程式

加速程式設計：加速從零速開始，以一定斜率上升到一定值，在此數值確定的頻率下運行。改變此梯形圖中按比例遞加值（K5）可以改變加速斜率。改變比較指令中數據K750的值可以限定加速後達到的最快速度。如本設計變頻器最大頻率設定為70Hz，則電梯穩定運行的頻率為70×75%=52.5Hz。

對TVT-2000E電梯模型經過調試選擇圖4.16、圖4.17中所示的頻率及占空比設置，獲得了理想的調速效果。利用PLC對變頻器的PWM控制，還可以將變頻器的運行狀況輸送到上位電腦，可對生產過程進行集中控制。實踐證明，這種控制方法完全可以應用到實際電梯設計中。第5章FPΣ的高速計數器與脈衝輸出功能及其應用一、FPΣ內置高速計數器的功能和脈衝輸出功能當使用高速計數器的時候，在FPΣ內部有三個功能。高速的計數器功能應用如圖5.1所示。圖5.1FP∑的高速計數器功能高速計數器的功能是對外部信號計數，如從感測器或是編碼器採樣到的信號。當計數達到目標值時，這就能控制打開或是關閉設定輸出。脈衝輸出功能應用如圖5.2所示。PWM輸出功能如圖5.3所示。

圖5.2FP∑的脈衝輸出功能圖5.3FP∑的PWM輸出功能高速計數器功能夠接收外部的輸入，如來自感測器或編碼器的信號。當計數達到目標值的時候，這一個功能使需要的輸出接通或斷開。和一個通用電機驅動器配合，脈衝輸出功能就能夠實現位置控制。使用專用的指令，實現梯形圖的控制，位置返回和複合運行。使用專用的指令，PWM輸出功能能夠得到占空比可調的的輸出脈衝。二、高速計數器通道的數目：內置的高速計數器有四個通道。高速的計數器分配的通道數將會根據正在使用的功能改變而變化。計算範圍從K-2,147,483,648,到K2,147,483,647（32位二進位編碼），其計數範圍如圖5.4所示。內置的高速計數器是一個環形計數器。所以，如果被計數的數值超過最大值，它將返回到最小值。同樣的，如果計數的數值下降到最小值，它將返回最大值繼續計數。圖5.4高速的計數器的計數範圍第6章FP∑的電腦鏈接功能及應用一、通信卡的功能

FPΣ的通信插卡有三種通信功能，下麵分別說明。1、電腦鏈接電腦鏈接通常指電腦與具有發送權的PLC之間的通信。命令（指令資訊）作為輸出資訊送給PLC，PLC回應（發送回應資訊）接收到的命令。FP∑的電腦鏈接如圖6.1所示。

MEWNET專用的協議稱為“MEWTOCOL-COM”協議，用於實現電腦和PLC之間的數據交換，在這種模式下有兩種通信方式是有效的，即1：1通信和1：N通信方式。應用1：N方式的網路稱為C-NET網路。

PLC回應來自電腦的命令並自動返回回應資訊。因此PLC可以不用編寫通信程式。圖6.1FPΣ電腦鏈接功能可應用的通信卡如下：1：1通信方式…………1通道RS232C型（FPG-COM1口）

2通道RS232C型（FPG-COM2口）1：N通信方式………1通道RS485型（FPG-COM3口）

2、通用串行通信通用串行通信可用於處理連接在COM.端口的圖像處理器和外部設備(如條碼讀入)之間的數據，實現數據的接收和發送,如圖6.2所示。

FPΣ數據讀寫通過梯形圖來完成的，通過數據寄存器可以實現與外設之間的數據處理進行讀寫操作的。

圖6.2FPΣ通用串行通信功能可應用的通信機構如下：1：1通信方式…………1通道RS232C型（FPG－COM1口）

2通道RS232 C型（FPG－COM2口）1：N通信方式………1通道RS485型（FPG-COM3口）3、PC-LINK鏈接通過MEWNET實現PLC之間的數據共用，使用了專用的內部繼電器“鏈接繼電器（L）”和數據寄存器“鏈接寄存器（LD）”。當使用鏈接繼電器時，如果一個PLC中的某個鏈接繼電器為ON狀態，那麼連接於網路上的其他PLC相應鏈接繼電器也為ON狀態。對於鏈接寄存器，如果一臺PLC的鏈接寄存器的內容被重新寫入，那麼處於網路中的其他PLC的鏈接寄存器的內容也改變了。對於PC-LINK網路中的任一PLC的鏈接繼電器和鏈接寄存器的數據都會自動發送到其他的PLC，因此整個網路的數據控制保持了一致性。例如，產品目標值和類型代碼，所有單元的動作處於同步狀態。鏈接繼電器（L）：當一號PLC（NO.1）中的鏈接繼電器(LO)為ON，PC-LINK網路其他PLC中的L0也為ON，通過梯形圖轉換，Y0也為ON。其鏈接圖如圖6.3所示。

圖6.3FPΣPLC鏈接功能

鏈接寄存器:如果一個數值100寫入主站（N0.1）的LD0，其他站(N0.2、NO.3、NO.4)LD0的內容也轉換為100。可應用的通信卡為：1：N通信方式………1通道RS485型（FPG－COM3口）二、通信插卡1、通信插卡的類型

FPΣ通信插卡根據其實際需要有三種可供選擇的介面方式。（1）單通道RS232C型(FPG-COM1口)

這種通信卡是具有5線RS232C口的1通道單元，它支持1:1電腦鏈接和通用串行通信，可用RS/CS控制，FP∑通信機構1通道RS232C口如圖6.4所示。端子說明如表6-1所示。

表6-1端子說明端子名稱信號方向SD傳送數據控制單元→外部設備RD接收數據控制單元→外部設備RS請求發送控制單元→外部設備CS清除發送控制單元→外部設備SG接地信號—

圖6.4FP∑通信機構1通道RS232C口（2）雙通道RS232C口(FPG-COM2口)此通信卡為3線的2通道RS232C口，能與電腦相連實現1:1通信方式的通用串行通信，在兩臺外部設備之間實現通信。其端口如圖6.5所示，端子說明如表6-2所示。端子名稱信號方向S1傳送數據1控制單元→外部設備R1接收數據1控制單元→外部設備S2傳送數據2控制單元→外部設備R2接收數據2控制單元→外部設備SG接地信號—

表6-2端子說明圖6.5FP∑通信插卡2通道RS232C口（3）單通道RS485口(FPG-COM3口)此通信為2線的1通道RS485口，能與電腦相連實現1:N通信方式的通用串行通信，其端口如圖6.6所示，端子說明如表6-3所示。端子名稱信號方向+傳輸線（+）—-傳輸線（-）—+傳輸線（+）—-傳輸線（-）—E終端設置—

表6-3端子說明圖6.6FP∑通信插卡1通道RS485口2、端口的名稱和主要用途在通信插卡中的通信口定為COM1和COM2口。不同種類的端口說明如表6-4所示。端口名用作FPΣ的控制設備1通道RS232C口擴展2通道RS232C口擴展1通道RS485口擴展COM.0口電腦鏈接端口電腦鏈接端口電腦鏈接端口電腦鏈接端口COM.1口—電腦鏈接通用串行通信電腦鏈接通用串行通信C-NET通用串行通信PC-LINKCOM.2口——電腦鏈接通用串行通信—

表6-4端口說明

注：電腦連接的端口和編程口應用MEWTOCOL-COM通信協議。通訊口設置為“電腦鏈接”方式也能支持MEWTOCOL-COM通信協議，每一幀可多達2048位元組（起始碼為<）通用串行通信只能在COM1口和COM2口實現，COM0不支持。3、通信插卡的通信規定

通用串行通信規定（1：1通信方式）如表6-5所示。專案說明通信方式半雙工通信同步方式啟動-停止同步系統傳輸線RS232C傳輸距離（總長度）15m/9.84ft傳輸速度（串列傳輸速率）2，400bits/sto115.2kbits/s（*注）傳輸代碼ASCII傳輸數據格式停止位：1-bit/2-bit，奇偶較驗：無/偶校驗/奇校驗數據長度（特徵位）：7-bit/8-bit（*注）介面RS232C口（用端子排接線）

表6-51∶1通信說明注：串行通信中應用通信插卡RS232C口（1：1通信方式），通過系統寄存器設定傳輸速度（串列傳輸速率）和傳輸格式。通用串行通信規格（1：N通信方式）如表6-6所示。專案說明通信方式2線半雙工通信同步方式啟動-停止同步系統傳輸線雙絞線或VCTF傳輸距離（總長度）Max.1，200m/3，937ft.（*注）傳輸速度（串列傳輸速率）2，400bits/sto115.2kbits/s19，200bits/s當用C-NET適配器連接（*注）傳輸代碼ASCII傳輸數據方式停止位：1-bit/2-bit，奇偶校驗：無/偶數/奇數數據長度（特徵位）：7-bit/8-bit（*注）單元數（磁帶單元）最大：99個用C-NET適配器連接時是32個（*注5）介面RS485口（用端子排連接）注：RS485型通信器實現串行通信(1:N通信方式)。使用系統寄存器來設定傳輸速率(串列傳輸速率)和傳輸格式。

使用系統寄存器來指定站號的。可以用拔碼開關來指定1到31個單元的站號。在一些實際情況下，根據所接的設備來改變單元數，通信距離，和通信速度（串列傳輸速率）。在圖6.7所示曲線圖分析中傳輸距離，傳輸速度（串列傳輸速率），和單元數的分析在所示範圍內。PLC-LINK鏈接功能的說明如表6-7所示。表6-7PC-LINK鏈接功能說明專案說明通信方式令環匯流排傳輸方式對等傳輸線雙絞線或VCTF傳輸距離(總長度)1，200m/3，937ft.傳輸速度(串列傳輸速率)115.2kbps站號(站)最大:16個(站)(*注)PLCLink存儲容量鏈接繼電器:1，024個點，鏈接寄存器:128個字介面RS485口(用端子排接線)注：RS485型通信插卡可實現PLC鏈接功能。通過系統寄存器和拔碼開關可以指定站號。第7章FP∑通用串行通信功能及應用一、功能的概述1、通用串行通信通過COM口，可以實現PLC與外設之間的數據交換，如圖象處理器或是條碼讀寫器。

PLC通過梯形圖轉換數據，並將其寫入（或讀出）到一個外設中去，這個外部設備與FP∑數據寄存器的COM端口連接，如圖7.1所示。圖7.1FP∑通用串行通信2、操作要點使用通用串行通信功能從一個外部設備發送和接收數據，可以使用下麵描述的數據傳送器和數據接收器功能，F159指令和“接收完”標誌被使用在這些操作中，在FP∑和外部設備間傳送數據。3、數據傳送輸出的數據被存儲在數據寄存器裏，作為傳送緩衝區使用，當執行F159指令時數據從COM端口輸出。FP∑數據傳送如圖7.2所示。系統寄存器指定的結束符被自動加到發送的數據上。能被發送的最大數據是2048個位元組。

圖7.2FP∑數據傳送4、數據接收來自COM端口的輸入數據被存儲在系統寄存器指令的接收緩衝區裏並且通過“接收完”標誌位來判別數據是否接收，數據“接收完”標誌為開，數據能被接收。FP∑數據接收如圖7.3所示。當數據被接收時，“接收完”標誌被F159指令所控制。存儲的數據裏不包括結束符。能被接收的最大數據是4096個位元組。圖7.3FP∑數據接收二、通用串行通信程式

通過COM端口使用F159指令發送和接收數據，F159指令僅僅被FP∑所使用。1、F159指令程式數據通過一個專用COM端口從一個外部設備發送和接收，通信程式如圖7.4所示。

圖7.4通信程式

被指定作為S的設備：唯有數據寄存器能被指定作為傳送緩衝區。被指定作為n的設備：WX，WY，WR，WL，SV，EV，DT，LD，1（10到ID），K，H

被指定作為D的設備：唯有K常數（唯有K1和K2）。2、數據的傳送存儲在數據表格中的大部分數據是被“n”所指定的，被發送到外部設備，這表格以“S”指定的區域開始，通過“D”指定的COM端口，數據能以自動被附上的開始碼和終止碼的形式發送，最大是2048個位元組，當以上程式運行時數據的8個位元組包含DT101到DT104被存儲在以DT100開始的傳送緩衝區裏，它們從COM1端口發送。3、數據的接收數據的接收是通過打開或關斷接收完“R9038或R9048”所控制。接收的數據存儲在系統寄存器專用的接收緩衝區裏，當F159指令關斷接收完標誌“R9038或R9048”時數據被接收。三、使用通用串行通信時參數設置1、串列傳輸速率的設置和通信形式在缺省狀態下，COM端口被放置到電腦鏈接模式下，當通信執行時，系統寄存器裝置進入下麵的狀態。對於COM端口串列傳輸速率和傳送形式的設置，使用FPWINGR程式工具來完成，在主菜單上“選項”下選擇“PLC系統寄存器設置”，對於COM1和COM2端口進行設置。PLC系統寄存器設置對話框如圖7.5所示。圖7.5FPWINGRPLC配置設置對話框No.412通信模式：選擇COM口操作模式，點擊下拉菜單並且選擇“通用通信”。

No.413（對COM1口）和No.414（對COM2口）通信形式：（對於通信形式的缺省狀態時，其顯示如下圖所示。）

數據長度……8位奇偶校驗……奇停止位……1

結束符……CR

起始符……無STX

通過改變通信形式，對連接到COM端口的外部設備進行比較，從而進入到一個適當的狀態。

No.415串列傳輸速率設置：對於端口串列傳輸速率缺省狀態是“9600bps”。設置串列傳輸速率與COM端口連接的外部設備進行比較。點擊下拉按鈕，從顯示在下拉菜單上的“2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，115200bps”中選一個值。

No.416（對於COM1端口），No.418（對於COM2端口）：接收緩衝區起始地址設置。

No.417（對於COM1端口），N0.419（對於COM2端口）：接收數據緩衝區容量設置。

使用通用串行通信，用於接收的緩衝區一定是專用的。在缺省狀態下，全部數據緩衝區指定作為接收用的緩衝區使用。改變用於接收緩衝區的數據寄存器範圍，使用系統寄存器No.416（對於COM2端口N0.418）指定區域和使用N0.417（對於COM2端口是No.419）指定值（字數）。用於接收的緩衝區佈局如圖7.6所示。No.416（No.418）指定的開始區域在括弧裏的系統寄存器表示COM.2的端口數被接收的位元組數存儲區被接收的數據存儲區使用No.417（No.419）指定字數

圖7.6FP∑接收緩衝區第8章FP∑的PC－LINK功能一、功能概述

什麼是PC-LINK？

PC-LINK是指通過使用雙絞線實現兩臺PLC連接的一種簡單經濟方式。我們通過使用鏈接繼電器和鏈接寄存器，能實現PLC之間的數據共用。在PC-LINK網路中，一臺PLC所配置的鏈接繼電器和鏈接寄存器的狀態參數能自動回饋到其他的PLC裏去。有些數據，例如目標值和計數器經過值，要求在網路上的其他PLC都能保持一致，通過PC-LINK就能很容易實現這一功能。此外，當一些過程控制需要設置成一致的定時系統時，PC-LINK同樣也能方便地實現。由於PC-LINK功能不是默認設置，故我們應該在系統寄存器NO.41中將設置改為“PC-LINK”，FP∑系列PC-LINK功能示意圖如8.1所示。

圖8.1FPΣ系列PC-LINK功能PLC鏈接繼電器和鏈接寄存器內部都有數據發送區和數據接收區。在這些區域，PLC能實現數據共用。二、PC-LINK操作的概述

鏈接繼電器：打開網路中一臺PLC上的鏈接繼電器，也就打開了在同一網路上的其他PLC上的相同的鏈接繼電器。鏈接寄存器：如果一個ＰＬＣ的鏈接寄存器的內容被改變，那麼，同一網路上的其他ＰＬＣ上的相同的寄存器的內容也相應被修改。FP∑系列PLC鏈接操作示意圖如圖8.2所示。圖8.2FPΣ系列PLC鏈接操作示意圖

如果我們把常量100寫到單元1的LD0中，那麼，單元2、單元3、單元4上的LD0的內容也會相應地變成100。第9章可編程序控制器的工程應用一、電梯控制（一）、電梯控制要求和PLC的I/O分配1、電梯控制要求⑴開始時，電梯處於任意一層。⑵當有外呼梯信號到來時，轎廂回應該呼梯信號，到達該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時3s後自動關門。⑶當有內呼梯信號到來時，轎廂回應該呼梯信號，到達該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時3S自動關門。⑷在電梯轎廂運行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不回應，但如果反向外呼梯信號前方無其他內、外呼梯信號時，則電梯回應該外呼梯信號。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到三樓，在此過程中可以回應二層向上外呼梯信號，但不回應二層向下外呼梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼梯信號，則電梯可以回應二層向下外呼梯信號。否則，電梯轎廂將繼續運行至四樓，然後向下運行回應三層向下外呼梯信號。⑸電梯應具有最遠反向外呼梯回應功能。例如，電梯轎廂在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯轎廂先去四樓回應四層向下外呼梯信號。⑹電梯未平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運行後，按開門按鈕轎廂門打開，按關門按鈕轎廂門關閉。2、I/O分配表選擇FP0型PLC,I/O分配表如表9-1所示。

輸入

輸出一層內呼X0一層內呼指示Y0二層內呼X1二層內呼指示Y1三層內呼X2三層內呼指示Y2四層內呼X3四層內呼指示Y3一層外呼上X4一層外呼上指示Y4二層外呼下X5二層外呼下指示Y5二層外呼上X6二層外呼上指示Y6三層外呼下X7三層外呼下指示Y7三層外呼上X8三層外呼上指示Y8表9-1I/O分配表四層外呼下X9四層外呼下指示Y9開門開關XA電梯轎廂上行YA關門開關XB電梯轎廂下行YB一層平層XC門電機開YC二層平層XD門電機關YD三層平層XE電梯上行指示YE四層平層XF電梯下行指示YF開門限位X10關門限位X11轎廂上升極限位X12轎廂下降極限位X13（續）（三）、應用的電梯模型和操作步驟1、電梯模型圖電梯模型圖如圖9.2所示。圖9.2電梯模型圖2、操作步驟

(1)將PLC（選用40點主機）與TVT-99A電梯模型按I/O分配接好連接線。

(2)啟動電源，將演示程式輸入到電腦中，並下載到PLC。

(3)調試並運行程式，將PLC運行在監控狀態下，按動電梯模型選層的內呼或外呼按鍵，相應的PLC輸入狀態顯示燈亮，若接線正確，將PLC置於“RUN”狀態，電梯模型將按內、外呼按鍵指令正常運行。（四）、工程練習1、編程練習

(1)自行修改電梯控制要求，編寫PLC控制程式上機調試運行。

(2)按下述控制要求，編制四層電梯的控制程式，上機調試並運行程式。控制要求：

1）電梯啟動後，轎廂在一樓，若有一層呼梯信號則開門。

2)運行過程中，可記憶並回應其他信號，內選優先。當呼梯信號大於當前樓層時上升，呼梯信號小於當前樓層時下降。

3)到達呼叫樓層平層後開門，消除該記憶。當前樓層呼梯時可延時關門。

4)開門期間，可進行多層呼梯選擇，若呼叫信號來自當前樓層兩側，且距離相等，則記憶並保持原運動方向，到達呼梯樓層後再反向運行，回應該呼梯。5)若呼叫信號來自當前樓層兩側，且距離不等，則記憶並選擇距離短的樓層優先回應。6)若無呼梯信號，則轎廂停在當前樓層。7)延時10分鐘後（實驗時可延時1分鐘），接下來按以下時間段運行。若是在上午：自動運行到底層若是在下午：自動運行到頂層8)電梯不用時，回到一層，開門後斷電，再使用時重新啟動。2、排故練習

(1)如何檢查電梯轎廂上下與廂門開關是否正常？提示:用一根導線，一頭插在“公共端II”上，另一頭插在轎廂上，此時轎廂向上運行。其他雷同。

(2)樓層微動開關在使用中發現有失靈現象應如何處理？提示:此時將數字萬用表拔在電壓檔上,一個表筆插在“公共端I”上，另一只點在內選信號1，此時萬用表有電壓約24V的指示。

(3)模型上的各端子應使用專用插頭聯接，特別應注意的問題是什麼？二、材料分揀系統PLC應用設計（一）、材料分揀系統功能及控制要求1、材料分揀功能

(1)分揀出金屬與非金屬

(2)分揀出某一顏色塊

(3)分揀出金屬中某一顏色塊

(4)分揀出非金屬中某一顏色塊