基于PLC的三層電梯限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：陳顥學(xué)號(hào)：200901041103 班級(jí)：電自0911班指導(dǎo)老師：羅旖旎摘要電梯是高層建筑不行缺少的運(yùn)輸工具，用于垂直運(yùn)輸乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯限制系統(tǒng)主要采納繼電器--接觸器進(jìn)行限制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高、牢靠性差、修理工作量大等，而采納PLC組成的限制系統(tǒng)可以很好地解決上述問(wèn)題。本論文通過(guò)探討電梯限制系統(tǒng)的組成，闡述可編程限制器（PLC）在電梯限制中的應(yīng)用，采納三菱PLC編程的程序限制方式，提出了三層電梯的PLC限制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程、組成，列出了詳細(xì)的主要硬件電路、電梯的限制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機(jī)信號(hào)邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計(jì)了一套完整的電梯限制系統(tǒng)方案。采納本方案實(shí)現(xiàn)電梯限制，能夠解決繼電器——接觸器觸點(diǎn)多，故障率高、牢靠性差、安裝調(diào)試周期長(zhǎng)、修理工作量大、接線(xiàn)困難等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加平安、便利、舒適。關(guān)鍵詞：電梯、限制、plc、梯形圖、系統(tǒng)組成緒論1、電梯的發(fā)呈現(xiàn)狀隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市快速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不行分。它是采納電力拖動(dòng)方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運(yùn)行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)輸乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運(yùn)輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運(yùn)輸速度快、平安牢靠、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)的電梯限制系統(tǒng)主要采納繼電器--接觸器進(jìn)行限制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高、牢靠性差、修理工作量大等，而采納PLC組成的限制系統(tǒng)可以很好地解決上述問(wèn)題，使電梯運(yùn)行更加平安、便利、舒適。

目前電梯的限制普遍采納了兩種方式，一是采納微機(jī)作為信號(hào)限制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度，拖動(dòng)限制則由變頻器來(lái)完成；其次種限制方式用可編程限制器取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)限制。從限制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)分。PLC牢靠性高，程序設(shè)計(jì)便利敏捷。2、電梯的發(fā)展趨勢(shì)1電梯群控系統(tǒng)將更加智能化2超高速電梯速度越來(lái)越高3藍(lán)牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用4綠色電梯將普及5可視系統(tǒng)或人機(jī)對(duì)話(huà)第1章電梯概述1.1電梯的出現(xiàn)及發(fā)展簡(jiǎn)史很久之前，人們就運(yùn)用一些原始的升降工具運(yùn)輸人和貨物。公元前1100年前后，我國(guó)古人獨(dú)創(chuàng)了轆轤，它采納卷筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成升降動(dòng)作，因而增加了提升物品的高度。公元前236年，希臘數(shù)學(xué)家Archimedes設(shè)計(jì)制作了由絞車(chē)和滑輪組構(gòu)成的起重裝置。這些升降工具的驅(qū)動(dòng)力一般是人力或畜力。19世紀(jì)初，在歐美起先用蒸汽機(jī)作為升降工具的動(dòng)力。1845年，威廉?湯姆遜研制出1臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)，其液壓驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)是水。盡管升降工具被一代代富有革新精神的工程師們進(jìn)行不斷改進(jìn)，然而被工業(yè)界普遍認(rèn)可的升降機(jī)仍未出現(xiàn)，直到1852年世界第1臺(tái)平安升降機(jī)誕生。1889年，升降機(jī)起先采納電力驅(qū)動(dòng)，真正出現(xiàn)了電梯。電梯在驅(qū)動(dòng)限制技術(shù)方面的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)限制，溝通單速電機(jī)驅(qū)動(dòng)限制，溝通雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)限制，直流有無(wú)齒輪、無(wú)齒輪調(diào)速驅(qū)動(dòng)限制，溝通調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動(dòng)限制，溝通變壓變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)限制，溝通永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)限制等階段。19世紀(jì)末,采納沃德-倫納德系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)限制的直流電梯出現(xiàn)，使電梯的運(yùn)行性能明顯改善。20世紀(jì)初，起先出現(xiàn)溝通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯，后來(lái)槽輪式（即曳引式）驅(qū)動(dòng)的電梯代替了鼓輪卷筒式驅(qū)動(dòng)的電梯，為長(zhǎng)行程和具有高度平安性的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)上半葉，直流調(diào)速系統(tǒng)在中、高速電梯中占有較大比例。1967年，晶閘管用于電梯驅(qū)動(dòng)，溝通調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動(dòng)限制的電梯出現(xiàn)。1983年，變壓變頻限制的電梯出現(xiàn)，由于其良好的調(diào)速性能、舒適感和節(jié)能等特點(diǎn)快速成為電梯的主流產(chǎn)品。1996年，溝通永磁同步無(wú)齒輪曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)機(jī)房電梯出現(xiàn)，電梯技術(shù)又一次革新。由于曳引機(jī)和限制柜置于井道中，省去了獨(dú)立機(jī)房，節(jié)約了建筑成本，增加了大樓的有效面積，提高了大樓建筑美學(xué)的設(shè)計(jì)自由度。這種電梯還具有節(jié)能、無(wú)油污染、免維護(hù)和平安性高等特點(diǎn)。隨著超高層建筑的出現(xiàn)，電梯的設(shè)計(jì)、工藝不斷得到提高，電梯的品種也漸漸增多。1900年，美國(guó)奧梯斯公司制成了世界上第一臺(tái)電動(dòng)扶梯。1950年又制成了安裝在高層建筑外面的觀光電梯，使乘客能在電梯運(yùn)行中清晰地遠(yuǎn)眺四周的景色。中國(guó)最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國(guó)奧的斯公司于1901年安裝的。1932年由美國(guó)奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在平安運(yùn)轉(zhuǎn)著。1951年，黨中心提出要在天安門(mén)安裝一臺(tái)由我國(guó)自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠(chǎng)榮接此任，四個(gè)月后不辱使命，順當(dāng)?shù)赝瓿闪巳蝿?wù)。十一屆三中全會(huì)后，沐浴著改革開(kāi)放的春風(fēng)，我國(guó)電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。如今，在我國(guó)任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來(lái)了便利，也為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展供應(yīng)了強(qiáng)大的保障電梯在操縱限制方式方面的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)了手柄開(kāi)關(guān)操縱、按鈕限制、信號(hào)限制、集選限制等過(guò)程，對(duì)于多臺(tái)電梯出現(xiàn)了并聯(lián)限制、智能群控。如今，世界各國(guó)的電梯公司還在不斷地進(jìn)行電梯新品的研發(fā)、修理保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的完善，力求滿(mǎn)意人們的對(duì)現(xiàn)代建筑交通日益增長(zhǎng)的需求。1.2電梯的應(yīng)用和電梯的分類(lèi)依據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類(lèi)型的電梯。目前電梯的基本分類(lèi)方法大致如下。1、按用途分類(lèi)乘客電梯，為運(yùn)輸乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的平安設(shè)施以及肯定的轎內(nèi)裝飾。載貨電梯，主要為運(yùn)輸貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。醫(yī)用電梯，為運(yùn)輸病床、擔(dān)架、醫(yī)用車(chē)而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。雜物電梯，供圖書(shū)館、辦公樓、飯店運(yùn)輸圖書(shū)、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。觀光電梯，轎廂壁透亮，供乘客觀光用的電梯。車(chē)輛電梯，用作裝運(yùn)車(chē)輛的電梯。船舶電梯，船舶上運(yùn)用的電梯。建筑施工電梯，建筑施工與修理用的電梯。其它類(lèi)型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。2、按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)溝通電梯，用溝通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。依據(jù)拖動(dòng)方式又可分為溝通單速、溝通雙速、溝通調(diào)壓調(diào)速、溝通變壓變頻調(diào)速等。直流電梯，用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類(lèi)電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯，一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流淌，由柱塞使轎廂升降的電梯。齒輪齒條電梯，將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過(guò)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯，其動(dòng)力源是直線(xiàn)電機(jī)。電梯問(wèn)世初期，曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力干脆驅(qū)動(dòng)電梯，現(xiàn)已基本絕跡。3、按速度分類(lèi)電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類(lèi)，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類(lèi)。低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。中速梯，常指速度在1.00～2.00m/s的電梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。超高速梯，速度超過(guò)5.00m/s的電梯。隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來(lái)越高，區(qū)分高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。4、按電梯有無(wú)司機(jī)分類(lèi)有司機(jī)電梯，電梯的運(yùn)行方式由專(zhuān)職司機(jī)操縱來(lái)完成。無(wú)司機(jī)電梯，乘客進(jìn)入電梯轎廂，按下操縱盤(pán)上所須要去的層樓按鈕，電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓，這類(lèi)電梯一般具有集選功能。有/無(wú)司機(jī)電梯，這類(lèi)電梯可變換限制電路，平常由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。5、按操縱限制方式分類(lèi)手柄開(kāi)關(guān)操縱，電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)限制操縱盤(pán)手柄開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。按鈕限制電梯：是一種簡(jiǎn)潔的自動(dòng)限制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕限制、轎內(nèi)按鈕限制兩種限制方式。信號(hào)限制電梯，這是一種自動(dòng)限制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能外，尚具有轎廂吩咐登記，層站呼喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。集選限制電梯，是一種在信號(hào)限制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的全自動(dòng)限制的電梯，與信號(hào)限制的主要區(qū)分在于能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。并聯(lián)限制電梯，2～3臺(tái)電梯的限制線(xiàn)路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯限制，共用層站外呼喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。群控電梯，是用微機(jī)限制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯。群控有梯群的程序限制、梯群智能限制等形式。6、其它分類(lèi)方式按機(jī)房位置分類(lèi)，則有機(jī)房在井道頂部的（上機(jī)房）電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的（下機(jī)房）電梯，以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的（無(wú)機(jī)房）電梯。按轎廂尺寸分類(lèi)，則常常運(yùn)用“小型”、“超大型”等抽象詞匯表示。此外，還有雙層轎廂電梯等。7、特殊電梯斜行電梯，轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導(dǎo)軌運(yùn)行，是集觀光和運(yùn)輸于一體的輸送設(shè)備。特殊是由于土地驚慌而將住宅移至山區(qū)后，斜行電梯發(fā)展快速。立體停車(chē)場(chǎng)用電梯，依據(jù)不同的停車(chē)場(chǎng)可選配不同類(lèi)型的電梯。建筑施工電梯，是一種采納齒輪齒條嚙合方式（包括銷(xiāo)齒傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，或采納鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，用以輸送人員或物料，主要應(yīng)用于建筑施工與修理。它還可以作為倉(cāng)庫(kù)、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長(zhǎng)期運(yùn)用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。1.3電梯的基本結(jié)構(gòu)及工作原理電梯的結(jié)構(gòu)包括：四大空間，八大系統(tǒng)，以及現(xiàn)在的八大應(yīng)用技術(shù)四大空間機(jī)房部分、井道及地坑部分、轎廂部分、層站部分。八大系統(tǒng)曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門(mén)系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣限制系統(tǒng)、平安愛(ài)護(hù)系統(tǒng)八大應(yīng)用技術(shù)1、全數(shù)字識(shí)別乘客技術(shù)（全部乘客進(jìn)入電梯前進(jìn)行識(shí)別，其中包括眼球識(shí)別、指紋識(shí)別）2、數(shù)字智能型平安限制技術(shù)（通過(guò)乘客識(shí)別系統(tǒng)或者IC卡以及數(shù)碼監(jiān)控設(shè)備，拒絕外來(lái)人員進(jìn)入）3、第四代無(wú)機(jī)房電梯技術(shù)（主機(jī)必需與導(dǎo)軌和轎廂分別，完全沒(méi)有共振共鳴，速度可以達(dá)到2.0M/S以上，最高可以運(yùn)用在30層以上。）4、雙向平安愛(ài)護(hù)技術(shù)（雙向平安鉗、雙向限速器，在歐洲必需運(yùn)用，中國(guó)正在被普遍運(yùn)用）5、快速安裝技術(shù)（變更過(guò)去的電梯安裝方法，能夠快速組裝）6、節(jié)能技術(shù)（采納節(jié)能技術(shù)，使電梯更節(jié)約能源）7、數(shù)字監(jiān)控技術(shù)（完全采納計(jì)算機(jī)進(jìn)行電梯監(jiān)控與限制）8、無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程限制及報(bào)警裝置（當(dāng)電梯產(chǎn)生故障時(shí)，電梯可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)裝置給手機(jī)發(fā)送故障信息，并通過(guò)手機(jī)發(fā)送信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行簡(jiǎn)潔限制。）現(xiàn)代電梯主要由曳引機(jī)（絞車(chē)）、導(dǎo)軌、對(duì)重裝置、平安裝置(如限速器、平安鉗和緩沖器等)、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門(mén)等組成。這些部分分別安裝在建筑物的井道和機(jī)房中。通常采納鋼絲繩摩擦傳動(dòng)，鋼絲繩繞過(guò)曳引輪，兩端分別連接轎廂和平衡重，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曳引輪使轎廂升降。電梯的工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或搖擺。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電狀況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、削減電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變更，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以精確?？?。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的限制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。平安裝置保證電梯運(yùn)行平安。第2章可編程限制器簡(jiǎn)介2.1.PLC簡(jiǎn)介（產(chǎn)生，定義，廠(chǎng)家，用途）１９６９年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出世界第一臺(tái)可編程限制器，并勝利地應(yīng)用在美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）的生產(chǎn)線(xiàn)上。但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱(chēng)為可編程邏輯限制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（programmablelogiccontroller）。70年頭后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使PLC從開(kāi)關(guān)量的邏輯限制擴(kuò)展到數(shù)字限制及生產(chǎn)過(guò)程限制域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)限制裝置，故稱(chēng)為可編程限制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC（programmablecontroller）。但由于PC簡(jiǎn)潔與個(gè)人計(jì)算機(jī)（personalcomputer）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程限制器的縮寫(xiě)。1985年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義如下：可編程限制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)限制器，它采納了可以編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、依次限制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，限制各種類(lèi)型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。PLC是由繼電器邏輯限制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，所以它在數(shù)學(xué)處理、依次限制方面具有肯定優(yōu)勢(shì)。繼電器在限制系統(tǒng)中主要起兩種作用：（1）邏輯運(yùn)算（2）弱電限制強(qiáng)電。PLC是集自動(dòng)限制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)限制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。plc目前的主要品牌有1美國(guó)通用電氣公司GE—Ⅱ系列PLC小型:GE-1、GE-1/J、GE-1/P中型:GE-Ⅲ大型:GE-Ⅴ2德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司S系列PLC超小型：SIMATICS7-200PLC小型：SIMATICS7-300PLC中型：SIMATICS7-400PLC3日本三菱公司PLC小型：F1\F2\FX系列大中型：A系列、QnA系列、Q系列4國(guó)產(chǎn)的plc系列品牌如中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化探討所的PLC-0088，北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司的GK-40，上海機(jī)床電器廠(chǎng)的CKY-40，上海起重電器廠(chǎng)的CF-40MR/ER，蘇州電子計(jì)算機(jī)廠(chǎng)的YZ-PC-001A，原機(jī)電部北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化探討所的MPC-00l/20、KB-20/40，杭州機(jī)床電器廠(chǎng)的DKK02目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保、水處理及文化消遣等各個(gè)行業(yè)，運(yùn)用狀況大致可歸納為如下幾類(lèi)。1、開(kāi)關(guān)量的邏輯限制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯限制、依次限制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的限制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑2、模擬量限制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有很多連續(xù)變更的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程限制器處理模擬量，必需實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠(chǎng)家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程限制器用于模擬量限制。3、運(yùn)動(dòng)限制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的限制。從限制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期干脆用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般運(yùn)用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)限制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置限制模塊。世界上各主要PLC廠(chǎng)家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)限制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4、過(guò)程限制過(guò)程限制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)限制。作為工業(yè)限制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的限制算法程序，完成閉環(huán)限制。PID調(diào)整是一般閉環(huán)限制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)整方法。大中型PLC都有PID模塊，目前很多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程限制在冶金、化工、熱處理、鍋爐限制等場(chǎng)合有特別廣泛的應(yīng)用。5、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成肯定的限制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型限制系統(tǒng)，如無(wú)人限制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程限制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型限制系統(tǒng)。6、通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)限制的發(fā)展，工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠(chǎng)商都特別重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信特別便利。2.2PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)限制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：a、電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著特別重要的作用。假如沒(méi)有一個(gè)良好的、牢靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也特別重視。一般溝通電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不實(shí)行其它措施而將PLC干脆連接到溝通電網(wǎng)上去b.中心處理單元(CPU)中心處理單元(CPU)是PLC的限制中樞。它依據(jù)PLC系統(tǒng)程序給予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)吩咐說(shuō)明后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等全部的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最終將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的牢靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采納雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采納三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。c、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。d、輸入輸出接口電路1．現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)限制的接口界面的輸入通道。2．現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷懇求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的限制信號(hào)。e、功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。f、通信模塊如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。PLC的工作原理一.掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以肯定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(一)輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入全部輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變更，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)變更。因此，假如輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必需大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何狀況下，該輸入均能被讀入。(二)用戶(hù)程序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的依次依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的限制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的依次對(duì)由觸點(diǎn)構(gòu)成的限制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后依據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變更，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變更，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過(guò)程中假如運(yùn)用馬上I/O指令則可以干脆存取I/O點(diǎn)。即運(yùn)用I/O指令的話(huà)，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序干脆從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被馬上更新，這跟馬上輸入有些區(qū)分。(三)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU依據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新全部的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。由PLC的工作過(guò)程可見(jiàn)，在PLC的程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變更，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)馬上變更，要等到下一個(gè)周期輸入處理階段才能變更。暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號(hào)，等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束，CPU集中將這些輸出信號(hào)全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實(shí)際的CPU輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的變更就須要一個(gè)掃描周期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。2.3PLC的編程語(yǔ)言和指令Plc采納最常用的兩種編程語(yǔ)言，一是梯形圖，二是助記符語(yǔ)言表。采納梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂，但須要一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的編程軟件；采納助記符形式便于試驗(yàn)，因?yàn)樗豁氁慌_(tái)簡(jiǎn)易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計(jì)算機(jī)來(lái)編程。雖然一些高檔的PLC還具有與計(jì)算機(jī)兼容的C語(yǔ)言、BASIC語(yǔ)言、專(zhuān)用的高級(jí)語(yǔ)言（如西門(mén)子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語(yǔ)言、通用計(jì)算機(jī)兼容的匯編語(yǔ)言等。不管怎么樣，各廠(chǎng)家的編程語(yǔ)言都只能適用于本廠(chǎng)的產(chǎn)品。編程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號(hào)。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼，這點(diǎn)PLC與一般的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí)PLC也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號(hào)或圖形符號(hào)編譯成機(jī)器碼，所以用戶(hù)看到的PLC指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼，或圖形符號(hào)。常用的助記符語(yǔ)句用英文文字（可用多