四层电梯的plc控制和调试

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第一章概述

（一）可编程控制器的产生与定义

可编程控制器的产生

 实际  年代出现了将接触器、各种继电器、定时器、其他电器及其触

头按一定逻辑关系连接的继电器控制系统其结构简单、便宜、便于掌握在一

定范围内能满足控制要求在工业中一直占有主导地位。但也存在着设备体积大、

同做速度慢、功能少而固定、可靠性差、难于实现复杂的控制的缺点。特别是

由于它是靠硬件连线逻辑构成的关系接线复杂当生产工艺改变时原有的接线

和控制盘就要更换缺乏通用性和灵活性。

 世纪  年代由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的需要

人们曾试图用小型计算机来实现工业控制的要求 但由于价格高输入、输出电

路不匹配和编程技术复杂等原因一直饿日能得到推广应用。

 世纪  年代末美国汽车制造业竞争激烈各种生产厂家的汽车型号不

断更新它必然要求加工的生产线随之改变整个控制系统需要重新配置。为了

适应生产工艺不断更新的需要寻找一种比继电器更可靠功能更齐全响应速度

更快的新型工业控制器势在必行。 年美国最大的汽车制造商美国通用汽

车公司公开招标并从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件引

起了开发的热潮。这十大条件中比较主要的是编程方便可现场修改程序维修

方便采用插件是式结构可靠性高于继电器控制装置体积小于继电器控制盘数

据可直接送入管理计算机成本可与继电器控制盘竞争扩展时原系统改变最少。

这些要求实际上提出了将继电器的简单易懂、使用方便、价格低的优点与计算

机的功能完善、通用性、灵活性好的优点结合起来将继电器控制的硬件连线逻

辑变为计算机的软件逻辑编程的设想采用程序修改方式改变控制功能这是从

接线逻辑向存储逻辑进步的主要标志是接线程序控制存储程序控制的转变。

 年美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 

并在  公司汽车生产线上试用成功并取得了满意的效果可编程控制器由此诞

生。所以可编程控制器是生产力发展的必然产物。

可编程控制器的定义

可编程控制器（）是计算机家族中的一员，

是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器

（ !"）简称  ，它主要用来代替继电器实

现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范

围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 。但是为了避免与个人计

算机（ #$% ）的简称混淆，所以将可编程控制器简称为

 。

可编程控制器在不断地发展，1982 年国际电工委员会（IEC）颁布的可编程控制器标

准草案中又作了如下定义：可编程控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下

应用而设计，它采用了一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺

序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式和模拟式输入输出控制

系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

（二）可编程控制器的特点

抗干扰能力强，可靠性高

继电器控制系统虽然有较好的抗干扰能力但使用了大量的机械触点使设

备连线复杂由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在在开闭时受电弧的三

还大大降低了系统的可靠性。而   采用微电子技术，大量的开关动作由无触

点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂的连线被软件程序所取代，故

寿命长，可靠性大大提高。

微机虽然具有很强的功能，但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源

波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能使一般通用微机不能正常工作。

而   在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取了生产控制经验，主要模

块均采用了大规模与超大规模集成电路，&'( 系统设计有完善的通道保护与信

号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、都有精确的考虑；在硬件上采用

隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰能力，目前各生产厂家生产的  ，平均无

故障时间都大大超过了 & 规定的  万小时，甚至达到了几十万小时。

控制系统结构简单、通用性强、应用灵活

  产品均成系列化生产，品种齐全，外围模块品种也多，可由各种组件

灵活组成各种大小和不同要求的控制系统。在   的构成系统中，只需要在

  的端子上接入相应的输入、输出信号线即可。当控制要求改变，需要变更

控制系统功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，修改接线的工作量是很

小的。同一个   装置用于不同控制对象，只是输入、输出组件和应用软件不

同而已。

)编程方便，易于使用

  是面向用户的设备，  的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技

能和习惯，  程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯

形图与继电器原理图相类似，直观易懂，容易掌握，不需要专门的计算机知识

和语言，深受现场电气技术人员的欢迎，近年来又发展了面向对象的顺空谈流

程图语言，也称功能图，使编程更加简单方便。

功能完善，扩展能力强

  中含有数量巨大的用于开关量处理的继电器类软元件，可轻松地实现

大规模的开关量控制，这是一般的继电器控制所不能实现的。  内部具有许

多控制功能，能方便地实现 '*、*' 转换及 & 运算，实现过程控制、数字

控制等功能。  具有通信联网功能，它不仅可以控制一台单片机，一条生产

线，还可以控制一个机群，许多条生产线。它不但可以进行现场控制，还可以

由于远程控制。

+  控制系统设计、安装、调试方便

  中相当于继电器系统中的中间继电器、时间继电器、计数器等“软元

件”。数量巨大，硬软件齐全，且为模块化积木式结构，并已经商品化，故可按

性能容量（输入、输出点数、内存大小）等选用组装。又由于用软件编程取代

了硬件接线西县控制功能，使安装接线工作量大大减小，设计人员只要有一台

  就可进行控制系统的设计并可在实验室进行模拟调试。

．维修方便，维修工作量小

  具有完善的自诊断，履历情报存储及监视功能。对于其内部工作状态、

通信状态、异常状态和 &'( 点的状态均有显示。工作人员通过他可以查出故障

原因，便于迅速处理，及时排除。

,．体积小、重量轻、是“机电一体化”特有的产品

由于   是专为工业控制而设计的专用计算机，其结构紧密、坚固、体积

小巧，并由于具备很强的抗干扰能力，使之易于装入机械设备内部，因而成为

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