電梯電氣控制技術(shù)課件：電氣自動控制基礎(chǔ)

電梯電氣技術(shù)基礎(chǔ)電梯電氣控制技術(shù)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握電工、電子技術(shù)、電動機(jī)和電力拖動、電氣自動控制和電氣測量技術(shù)的基礎(chǔ)知識。2.初步學(xué)會相關(guān)的基本操作。

電梯電氣技術(shù)基礎(chǔ)電梯電氣控制技術(shù)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.初步了解電氣自動控制系統(tǒng)的基本概念。2.掌握微機(jī)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識。3.初識PLC控制系統(tǒng)，學(xué)會簡單的PLC控制系統(tǒng)的外部接線，能輸入控制程序并觀察運(yùn)行效果。4.初識電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)，學(xué)會觀察電梯的微機(jī)主板信號。

電氣自動控制基礎(chǔ)電梯電氣控制技術(shù)【新課導(dǎo)入】

1.簡略復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容；2.簡略介紹本次課（“學(xué)習(xí)任務(wù)4-4”）的主要教學(xué)內(nèi)容與6學(xué)時(shí)的教學(xué)安排。電梯電氣控制技術(shù)

電氣自動控制基礎(chǔ)

一、電氣自動控制技術(shù)概述

自動控制技術(shù)是以科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展為前提，以工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的不斷更新為動力，從而得到不斷發(fā)展的。

在20世紀(jì)40年代以前，工業(yè)生產(chǎn)基本上還是處于手工操作的時(shí)代，主要依靠操作者的手藝和經(jīng)驗(yàn)去控制生產(chǎn)的過程，因此生產(chǎn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量差、勞動強(qiáng)度大且勞動生產(chǎn)率低，經(jīng)濟(jì)效益也很差。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，在生產(chǎn)過程中必須處理的問題變得十分復(fù)雜。由于人類自身生理?xiàng)l件的原因，使人們對生產(chǎn)過程中動作的辨別、動作的速度、精度、動作的一致性，以及對復(fù)雜問題的反應(yīng)和處理能力等方面都受到限制。雖然借助于常規(guī)的控制儀表和邏輯硬接線的控制裝置(如繼電器－接觸器控制系統(tǒng))能夠?qū)崿F(xiàn)在一定程度、一定范圍內(nèi)的自動化，但是對于生產(chǎn)過程中的隨機(jī)干擾實(shí)行隨機(jī)控制，以及多變量、高精度的控制等仍然難以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展迫切需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備的自動控制。所謂“自動控制”，就是指在沒有人直接參與的情況下，通過控制系統(tǒng)使被控對象或生產(chǎn)自動地按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)律進(jìn)行工作。電梯電氣控制技術(shù)

電氣自動控制基礎(chǔ)

一、電氣自動控制技術(shù)概述

自動控制使用的技術(shù)手段包括電氣、機(jī)械、液壓和氣動等方法，其中電氣自動控制是應(yīng)用最為普遍的方法。我們知道任何的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備都需要能源，自從人類在19世紀(jì)初開始掌握電能的產(chǎn)生與應(yīng)用技術(shù)以來，電能就已成為工業(yè)生產(chǎn)最主要的能源，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的電動機(jī)成為工業(yè)生產(chǎn)最主要的動力設(shè)備。生產(chǎn)過程的運(yùn)行、生產(chǎn)機(jī)械的起動、停止以及運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)節(jié)等，都可以通過對電動機(jī)等動力設(shè)備的控制來實(shí)現(xiàn)，從而組成電力拖動自動控制系統(tǒng)（如圖4-64所示），它主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：P172圖4-64電力拖動自動控制系統(tǒng)的組成電梯電氣控制技術(shù)

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一、電氣自動控制技術(shù)概述

①動力設(shè)備──主要是各種電動機(jī)，是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械的原動力；

②自動控制設(shè)備──對動力設(shè)備進(jìn)行自動控制，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行的自動化；

③傳動機(jī)構(gòu)──動力設(shè)備與工作機(jī)構(gòu)之間的傳動裝置。

在20世紀(jì)70年代以前，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量自動控制的基本上是繼電器－接觸器控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器和各種開關(guān)組成，由于它具有簡單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，因而至今仍在許多控制動作較簡單、控制規(guī)模較小的設(shè)備上使用。繼電器－接觸器控制系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：①因?yàn)槭怯奢^多的電器觸點(diǎn)及其連接線組成，所以工作可靠性較差；②電器觸點(diǎn)存在機(jī)械磨損，工作壽命短；③其硬接線使控制功能和動作順序被固化，一旦控制要求有所改變就需要重新設(shè)計(jì)、布線和裝配，不能適應(yīng)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝不斷更新帶來控制功能經(jīng)常變化的要求。在20世紀(jì)50年代開始，曾經(jīng)使用過晶體管邏輯控制系統(tǒng)取代繼電器－接觸器控制，解決了有觸點(diǎn)開關(guān)的問題，但由于這種控制裝置仍然是硬接線，仍然解決不了通用性和靈活性的問題。電梯電氣控制技術(shù)

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一、電氣自動控制技術(shù)概述

自從1946年世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)問世，就預(yù)示著將為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的高度自動化提供了強(qiáng)有力的手段。但是在20世紀(jì)50～60年代，用于工業(yè)自動控制的計(jì)算機(jī)還處于試驗(yàn)階段，這一階段的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要用于開環(huán)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理和過程監(jiān)督，主要的原因是當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)速度慢、價(jià)格貴、可靠性差，遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)控制的要求。

在20世紀(jì)60年代后期，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了使用中小規(guī)模集成電路的第三代電子計(jì)算機(jī)，以其體積小、速度快、可靠性高，價(jià)格也較便宜的特點(diǎn)使計(jì)算機(jī)迅速進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)自動控制的領(lǐng)域。在這一時(shí)期出現(xiàn)的可編程控制器(PLC)就是糅合了傳統(tǒng)的繼電器－接觸器控制系統(tǒng)簡單易懂、操作方便，和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能強(qiáng)、通用性和靈活性好各自的優(yōu)點(diǎn)，主要用于開關(guān)量控制的自動控制裝置。電梯電氣控制技術(shù)

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一、電氣自動控制技術(shù)概述

自從20世紀(jì)70年代以后，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的制造成功，造價(jià)低廉的微處理器的大量出現(xiàn)，促使工業(yè)微機(jī)的應(yīng)用迅速普及。因而產(chǎn)生了集中－分散型控制系統(tǒng)(DCS)。DCS控制系統(tǒng)不僅提高了控制系統(tǒng)的工作可靠性，而且可以靈活方便地實(shí)現(xiàn)各種新的控制規(guī)律(如多變量、多參數(shù)控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等)，便于系統(tǒng)分批調(diào)試與投入運(yùn)行。DCS的出現(xiàn)和應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)高水平的自動化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)，為工業(yè)過程自動化向高層次發(fā)展帶來了深遠(yuǎn)的影響。在控制設(shè)備方面，包括微機(jī)控制的智能型單元組合儀表和PLC的誕生，都標(biāo)志著工業(yè)自動化真正進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代。電梯電氣控制技術(shù)

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一、電氣自動控制技術(shù)概述

自20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又使得工業(yè)生產(chǎn)自動化發(fā)生了巨大變革，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)生了控制與管理一體化的現(xiàn)代新型工業(yè)自動化模式。這種新型的自動控制系統(tǒng)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的工業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域，還包括了社會經(jīng)濟(jì)和生物生態(tài)等各個(gè)領(lǐng)域，從局部控制進(jìn)入了全局控制，既有若干個(gè)子系統(tǒng)的閉環(huán)控制，又有整個(gè)大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)全面控制，可以實(shí)現(xiàn)在線優(yōu)化、生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)調(diào)度、產(chǎn)品計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)、信息管理和決策管理。工業(yè)自動化系統(tǒng)能夠在大量獲取并處理生產(chǎn)過程和市場信息的基礎(chǔ)上，科學(xué)地安排和調(diào)度生產(chǎn)，以充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)潛力，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的最佳目標(biāo)。電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

微型計(jì)算機(jī)（簡稱微機(jī)）由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。

㈠硬件系統(tǒng)1.硬件系統(tǒng)組成

所謂“硬件（硬件系統(tǒng)）”，是指構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體，它包括組成微型計(jì)算機(jī)的各部件和外圍設(shè)備。P174圖4-65單片機(jī)電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)1.硬件系統(tǒng)組成

微型計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)一樣，也是由運(yùn)算器、控制器、存儲器和輸入/輸出接口等部分組成的。其不同之處在于，微型計(jì)算機(jī)是把運(yùn)算器和控制器集成在一片或幾片大規(guī)模集成電路中，并稱之為微處理器或微處理機(jī)（MPU）或中央處理機(jī)（CPU）。以微處理機(jī)芯片為中心，再加上存儲器芯片和輸入/輸出（接口）芯片等大規(guī)模集成電路組成的超小型計(jì)算機(jī)或只用一片大規(guī)模集成電路組成的超小型計(jì)算機(jī)，稱為微型計(jì)算機(jī)，簡稱微機(jī)。只用一片大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)，又稱為單片機(jī)，如圖4-65所示。微型計(jì)算機(jī)配以輸入/輸出設(shè)備，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，如圖4-66所示。電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)1.硬件系統(tǒng)組成P174圖4-66微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

⑴總線結(jié)構(gòu)

微型計(jì)算機(jī)多采用以總線為中心的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)?？偩€是指計(jì)算機(jī)中傳送信息的公共通路，是一些通信導(dǎo)線。計(jì)算機(jī)的工作過程可概括為信息傳送和信息加工的過程，信息都是通過總線傳送的。總線傳送信息的方式是：在同一時(shí)刻發(fā)送端只能有一個(gè)部件發(fā)送信息，接收端可以有一個(gè)或多個(gè)部件同時(shí)接收信息。圖4-67所示為微型計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)示意圖。電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)P174圖4-67微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)示意圖電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

⑴總線結(jié)構(gòu)

微型計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備比較簡單，輸入設(shè)備主要是鍵盤、鼠標(biāo)；輸出設(shè)備主要是顯示器、打印機(jī)；外存儲器主要是軟磁盤、硬磁盤、光盤。

外圍設(shè)備不直接與CPU連接的，而是通過相應(yīng)的接口電路再與CPU連接。接口是在兩個(gè)計(jì)算機(jī)部件或兩個(gè)系統(tǒng)之間，按照一定的要求傳送數(shù)據(jù)的部件。電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

⑵中央處理器（CPU）CPU（CentralProcessingUnit）是計(jì)算機(jī)的核心部件，微型計(jì)算機(jī)的核心部件是微處理器（MPU），包括控制器和運(yùn)算器兩個(gè)部件。

①控制器—控制器是計(jì)算機(jī)的控制指揮中心，協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，其主要功能是識別和翻譯指令代碼，安排操作的先后順序，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，指揮控制數(shù)據(jù)的流動方向，保證計(jì)算機(jī)各部件有條不紊地協(xié)調(diào)工作。控制器由指令計(jì)數(shù)器、指令寄存器、譯碼器、操作控制器等部分組成。電梯電氣控制技術(shù)

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

⑵中央處理器（CPU）

②運(yùn)算器—運(yùn)算器是對信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件，也是控制器的執(zhí)行部件，負(fù)責(zé)接受控制器的指示，按照算術(shù)運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行加、減、乘、除、開方、求冪等算術(shù)運(yùn)算，還進(jìn)行與、或、非、比較、分類等邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯部件、數(shù)據(jù)寄存器、累加器等部分組成。(3)存儲器

存儲器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，用來存放計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理所必需的原始資料、中間數(shù)據(jù)、最后結(jié)果，以及指示計(jì)算機(jī)如何工作的程序。計(jì)算機(jī)中的全部信息，都存放在存儲器中。按照控制器的信號，可以向存儲器中指定位置存入信息或從指定位置取出信息。計(jì)算機(jī)的存儲器分為主存（內(nèi)存）和輔存（外存）兩類。電梯電氣控制技術(shù)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(3)存儲器

①內(nèi)存儲器。內(nèi)存儲器是直接受CPU控制的存儲器，其內(nèi)部分為許多存儲單元，每個(gè)單元都有唯一的編號（稱為地址，類似于門牌號碼）；從存儲單元讀取信息后，該單元中的信息仍保留不變，可以再次讀取；向存儲單元寫入信息時(shí)，原存在該單元中的信息被新存入信息取代。存取信息都是按單元地址進(jìn)行的。

現(xiàn)代的內(nèi)存儲器多是半導(dǎo)體存儲器，采用大規(guī)模集成電路或超大規(guī)模集成電路器件。按照信息存取方式分類，內(nèi)存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器（隨機(jī)存儲器）RAM和只讀存儲器ROM:RAM允許隨機(jī)地按任意指定地址向該存儲單元存入或從該單元取出信息。由于信息是通過電信號寫入存儲器的，所以掉電（關(guān)機(jī)或非正常停電）時(shí)RAM中的信息就會消失。用戶上機(jī)時(shí)，程序存入RAM，如果對程序或數(shù)據(jù)進(jìn)行了增、刪、改操作，則需存盤，否則關(guān)機(jī)后信息將消失。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(3)存儲器ROM是只能讀出而不能隨意寫入信息的存儲器。ROM中的信息是在廠家制造時(shí)用特殊方法寫進(jìn)去的，掉電后信息也不會消失。ROM中一般都是存放一些至關(guān)重要的、經(jīng)常要使用的程序及其他信息，以避免其受到破壞。在需要使用這些程序時(shí)，計(jì)算機(jī)將其調(diào)入RAM。

②外存儲器。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，要解決一些大型的復(fù)雜的問題，不僅要求計(jì)算機(jī)高速有效地工作，還要求其有很大的存儲容量。內(nèi)存容量的擴(kuò)充受到技術(shù)上的限制而且價(jià)格偏高，所以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都要配置外存儲器。微型計(jì)算機(jī)常用的外存儲器有軟磁盤、硬磁盤和光盤等。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈠硬件系統(tǒng)2.硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(4)輸入/輸出設(shè)備:輸入設(shè)備是指向計(jì)算機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù)的設(shè)備。如鍵盤、鼠標(biāo)、光筆等。輸出設(shè)備是指計(jì)算機(jī)的信息送出的設(shè)備。如打印機(jī)、顯示器、繪圖儀、揚(yáng)聲器等。

㈡軟件系統(tǒng)

微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分，這些軟件都是用程序設(shè)計(jì)語言編寫的程序，用的是各種程序的集合。包括不需用戶干預(yù)的各種系統(tǒng)程序（又稱為系統(tǒng)軟件）、用戶使用的各種程序設(shè)計(jì)語言以及使用程序設(shè)計(jì)語言編制的各種應(yīng)用程序（又稱為應(yīng)用軟件），程序設(shè)計(jì)語言分為高級語言、匯編語言和機(jī)器語言。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈡軟件系統(tǒng)1.程序的概念

要使計(jì)算機(jī)按照人們的意愿工作，目前還要借助程序設(shè)計(jì)語言，將解決實(shí)際問題的方法、公式、步驟等編寫成程序，然后輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序，解決問題。程序，就是為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列指令或語句，其具有計(jì)算機(jī)可接受的形式。而設(shè)計(jì)和書寫計(jì)算機(jī)程序的過程，即是人們常說的程序設(shè)計(jì)，或稱編程。

用戶使用計(jì)算機(jī)的方法有兩種：一種是選擇適合的程序設(shè)計(jì)語言，自己編程序，以解決實(shí)際問題；另一種是使用編制好的程序，如購買軟件。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈡軟件系統(tǒng)2.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和一些服務(wù)性程序。其核心是操作系統(tǒng)。

⑴操作系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序、處理信息是一個(gè)復(fù)雜的、自動的過程，需要有一個(gè)統(tǒng)一指揮者來協(xié)調(diào)各部分的功能，這個(gè)統(tǒng)一的指揮者就是操作系統(tǒng)（OS）。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者，管理包括硬件（如CPU、存儲器、外圍設(shè)備）和軟件（如各種程序和數(shù)據(jù)）在內(nèi)的一切資源。操作系統(tǒng)為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了方便，其一系列管理程序簡化了用戶編寫、裝入、調(diào)試、運(yùn)行程序的手續(xù)。操作系統(tǒng)是人與計(jì)算機(jī)打交道的橋梁，用戶通過使用操作系統(tǒng)提供的顯示目錄命令、復(fù)制文件命令、文件改名命令、磁盤格式化命令等來實(shí)現(xiàn)各種操作。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈡軟件系統(tǒng)2.系統(tǒng)軟件

⑴操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)的功能主要是處理機(jī)管理、存儲管理、文件管理、設(shè)備管理。對微型計(jì)算機(jī)來講，上述功能主要體現(xiàn)在文件管理和設(shè)備管理方面。而微型計(jì)算機(jī)的主要外存儲器是磁盤，文件一般都存放在磁盤上，故微型計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)也稱為磁盤操作系統(tǒng)(DOS）。例如PCDOS、UCDOS、CCDOS等。

⑵語言處理程序

如前所述，語言處理程序包括匯編程序、編譯程序和解釋程序，其作用是將匯編語言和各種高級語言編寫的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能夠直接識別和執(zhí)行的機(jī)器代碼。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈡軟件系統(tǒng)2.系統(tǒng)軟件

⑶其他系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件中還包括一些服務(wù)性程序，例如，軟件調(diào)試工具、錯(cuò)誤診斷和故障檢查程序、測試程序、開發(fā)軟件等，這些程序?yàn)橛脩羰褂糜?jì)算機(jī)提供了方便。3.應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是為解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的實(shí)際問題而編制或購買的軟件。前面介紹的計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，就是通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)的。為提高軟件的質(zhì)量和效益，應(yīng)用軟件日益向著產(chǎn)業(yè)化、商品化、集裝化發(fā)展，社會上有很多為滿足各種專門需要而開發(fā)的軟件包，如文字處理軟件、財(cái)會軟件、輔助教學(xué)軟件、圖像圖形處理軟件、檢查消除病毒軟件等。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

簡單地說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指在地理上分散布置的多臺獨(dú)立計(jì)算機(jī)，通過通信線路互聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)和在通信子網(wǎng)支持下組織起來的資源子網(wǎng)組成。2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以有很多種分類方法，一般按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍（通信距離）分為兩類：一類是廣域網(wǎng)（WAN)，又叫遠(yuǎn)程網(wǎng)；另一類是局域網(wǎng)（LAN）。電梯電氣控制技術(shù)

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㈢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個(gè)主要功能：

⑴實(shí)現(xiàn)資源共享：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享、軟件資源共享和硬件資源共享。

⑵提高系統(tǒng)的性能：資源共享的實(shí)現(xiàn)，使各網(wǎng)絡(luò)用戶相當(dāng)于擁有一臺比其計(jì)算機(jī)本身的軟硬件功能高得多的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而且，某些依靠單機(jī)系統(tǒng)不能解決的問題，可以利用聯(lián)網(wǎng)在多臺計(jì)算機(jī)上協(xié)同處理。

⑶分擔(dān)負(fù)荷：網(wǎng)絡(luò)上各用戶都在獨(dú)立進(jìn)行自己的工作，但各用戶在各不同時(shí)期，可能有的負(fù)擔(dān)很重，有的機(jī)器閑置。網(wǎng)絡(luò)用戶可在本地終端將作業(yè)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪慌_計(jì)算機(jī)中，并啟動其作業(yè)運(yùn)行并對其進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)荷。電梯電氣控制技術(shù)

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㈢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

⑷電子郵遞。

⑸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅能傳送和處理數(shù)據(jù)信息，而且能傳送和處理聲音、圖形、圖像等多媒體信息，進(jìn)入多媒體世界。

㈣微機(jī)在電梯應(yīng)用的功能及特點(diǎn)

在電梯控制上微機(jī)控制已基本取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式，使用微型計(jì)算機(jī)控制電梯，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小，成本降低，節(jié)省能源，可靠性提高，通用性強(qiáng)，靈活性大，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的控制。電梯電氣控制技術(shù)

二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈣微機(jī)在電梯應(yīng)用的功能及特點(diǎn)1.微機(jī)控制的功能

微型計(jì)算機(jī)的功能很多，運(yùn)用到電梯控制系統(tǒng)主要為：一是取代全部或大部分的繼電器；二是取代機(jī)械式選層器；三是解決調(diào)速問題；四是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)配管理系統(tǒng)。2.微機(jī)控制的特點(diǎn)

⑴采用無觸點(diǎn)邏輯線路，以提高系統(tǒng)的可靠性，降低維修費(fèi)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

⑵可改變控制程序，靈活性大，可適應(yīng)各種不同要求，實(shí)現(xiàn)控制自動化、人性化。

⑶可實(shí)現(xiàn)故障顯示，使維修簡便，減少故障時(shí)間，提高運(yùn)行效率。電梯電氣控制技術(shù)

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二、微機(jī)控制基礎(chǔ)知識

㈣微機(jī)在電梯應(yīng)用的功能及特點(diǎn)2.微機(jī)控制的特點(diǎn)

⑷用微型計(jì)算機(jī)控制電梯調(diào)速，可簡化控制系統(tǒng)，并可提高乘坐的舒適感。

⑸用微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)群控電梯管理，合理調(diào)配電梯，可以提高電梯運(yùn)行效率，節(jié)約能源，縮短候梯時(shí)間。

⑹用微型計(jì)算機(jī)控制電梯，可減少控制裝置的占地面積。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈠可編程序控制器（PLC）概述

可編程控制器（簡稱“PLC”，見圖4-68）是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。國際電工委員會(IEC)曾對PLC作出了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)。”電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈠可編程序控制器（PLC）概述P178圖4-68各種PLC電梯電氣控制技術(shù)

㈠可編程序控制器（PLC）概述

如上所述，繼電器－接觸器控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電動機(jī)等控制對象的手動和自動控制，能夠在一定范圍內(nèi)適應(yīng)單機(jī)和生產(chǎn)自動線的控制需要，因而在目前仍廣泛使用。但是隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的縮短，繼電器－接觸器控制系統(tǒng)逐漸暴露出其使用的單一性和控制功能簡單（局限于邏輯控制和定時(shí)、計(jì)數(shù)等簡單控制）的缺點(diǎn)。因此迫切需要有一種能夠適應(yīng)產(chǎn)品更新快、生產(chǎn)工藝和流程經(jīng)常變化的控制要求的工業(yè)控制裝置來取代它。在20世紀(jì)60年代（1968年）提出了研制新型工業(yè)控制器的十項(xiàng)功能指標(biāo)，根據(jù)這十項(xiàng)指標(biāo)的要求，一年后研制出世界上第一臺可編程控制器，并且成功地應(yīng)用在生產(chǎn)線上。在這一時(shí)期的可編程控制器雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但僅有邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等控制功能，只能進(jìn)行順序控制，故稱之為“可編程邏輯控制器”（ProgrammableLogicController），這就是PLC這一簡稱的由來。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈠可編程序控制器（PLC）概述

到了20世紀(jì)70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使PLC在處理速度和控制功能上都有了很大提高，不僅可以進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制，還可以對模擬量進(jìn)行控制，且具有數(shù)據(jù)處理、PID控制和數(shù)據(jù)通信功能，發(fā)展成為一種新型的工業(yè)自動控制標(biāo)準(zhǔn)裝置，因此于1980年命名為“可編程控制器”（ProgrammableController），簡稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）相混淆，所以在我國仍然習(xí)慣用PLC作為可編程控制器的簡稱。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈠可編程序控制器（PLC）概述

用PLC取代繼電器-接觸器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動控制，不僅由于用軟件編程取代了硬接線，在改變控制要求時(shí)只需要改變程序而無需重新配線，而且由于用PLC內(nèi)部的“軟繼電器”取代了許多電器，從而大大減少了電器的數(shù)量、簡化了電氣控制系統(tǒng)的接線、減小了電氣控制柜的安裝尺寸，充分體現(xiàn)出設(shè)計(jì)、施工周期短，通用性強(qiáng)，可靠性高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。特別是PLC采用的梯形圖編程語言是以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言，一般電氣技術(shù)人員和技術(shù)工人經(jīng)過簡單地培訓(xùn)就可以掌握，所以曾有人把PLC稱為“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)”。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈠可編程序控制器（PLC）概述

自20世紀(jì)80年代以來，PLC在處理速度、控制功能、通信能力以及控制領(lǐng)域等方面都不斷有新的突破，正朝著電氣控制、儀表控制、計(jì)算機(jī)控制一體化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。當(dāng)今的可編程控制系統(tǒng)已經(jīng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的新型的工業(yè)控制裝置?？删幊炭刂破鞯陌l(fā)展過程表明，它事實(shí)上已改變了當(dāng)初僅取代繼電器－接觸器控制系統(tǒng)的初衷，而發(fā)展成為在工業(yè)自動控制領(lǐng)域中推廣速度最快、應(yīng)用最廣的一種標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)備。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈡PLC的硬件結(jié)構(gòu)

繼電器-接觸器控制系統(tǒng)由輸入、輸出電路和邏輯控制電路組成（見圖4-69a），其中邏輯控制電路一般是由若干個(gè)繼電器及有關(guān)電器的觸點(diǎn)組成的，其邏輯關(guān)系已經(jīng)固化在硬接線的線路中，不能靈活變更。PLC控制系統(tǒng)也可以看成是由這幾個(gè)對應(yīng)的部分所組成，所不同的是由中央處理器和存儲器組成的控制組件取代了繼電器的邏輯控制電路，從而實(shí)現(xiàn)了“軟接線”（因其控制程序可通過編程而靈活變更，相當(dāng)于改變了繼電器控制電路的接線）。由圖4-69b可見，PLC的硬件結(jié)構(gòu)主要由控制組件和輸入/輸出（I/O）接口電路及編程器三大部分所組成。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈡PLC的硬件結(jié)構(gòu)

(a)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)

(b)PLC控制系統(tǒng)P179圖4-69PLC的基本結(jié)構(gòu)電梯電氣控制技術(shù)

㈡PLC的硬件結(jié)構(gòu)

1.控制組件PLC的控制組件主要由CPU和存儲器組成。(1)CPUCPU是PLC的控制指揮中心，主要完成取進(jìn)輸入信號、對指令進(jìn)行編譯、完成程序指令規(guī)定的各種操作、并將操作結(jié)果送到輸出端等功能。(2)存儲器PLC的存儲器可分為三類：

①系統(tǒng)程序存儲器

系統(tǒng)程序存儲器由ROM或EPROM組成，用以固化系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序，對用戶程序作編譯處理。系統(tǒng)程序由廠家編寫，它決定了PLC的基本功能，用戶不能更改。電梯電氣控制技術(shù)

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㈡PLC的硬件結(jié)構(gòu)

1.控制組件

②用戶程序存儲器

用戶程序存儲器通常采用低功耗的CMOS-RAM，由后備電池供電，在斷開電源后仍能夠保存。目前比較先進(jìn)的PLC采用可隨時(shí)讀寫的快閃存儲器，可不需要后備電池，掉電時(shí)存儲的內(nèi)容也不會丟失。在PLC的產(chǎn)品說明書中給出的“內(nèi)存容量”或“程序容量”就是指用戶程序存儲器的存儲容量。

③數(shù)據(jù)存儲器

數(shù)據(jù)存儲器按輸入、輸出和內(nèi)部寄存器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等單元的定義序號存儲數(shù)據(jù)或狀態(tài)，不同廠家出品的PLC有不同的定義序號。在PLC斷電時(shí)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器區(qū)稱為數(shù)據(jù)保持區(qū)。電梯電氣控制技術(shù)

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㈡PLC的硬件結(jié)構(gòu)2.I/O接口PLC通過I/O接口實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的聯(lián)接，外圍設(shè)備輸入PLC的各種控制信號，如各種主令電器、檢測元件輸出的開關(guān)量或模擬量，通過輸入接口轉(zhuǎn)換成PLC的控制組件能夠接受和處理的數(shù)字信號。而控制組件輸出的控制信號，又通過輸出接口轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場設(shè)備所需要的控制信號，一般可直接驅(qū)動執(zhí)行元件（如繼電器、接觸器、電磁閥、微電機(jī)、指示燈等）。PLC對I/O接口的要求主要有兩點(diǎn)：一是要有較強(qiáng)的抗干擾能力，二是能夠滿足現(xiàn)場各種信號的匹配要求。PLC常用的I/O接口有開關(guān)量輸入接口和開關(guān)量輸出接口等。當(dāng)主控單元(又稱為主機(jī))的I/O點(diǎn)數(shù)不夠用時(shí)，可通過I/O擴(kuò)展接口外接I/O擴(kuò)展單元，I/O擴(kuò)展單元沒有CPU，由主機(jī)的CPU尋址。A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元一般也通過該接口與主機(jī)相連。電梯電氣控制技術(shù)

2.I/O接口A/D轉(zhuǎn)換單元的作用是將模擬量轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部能夠處理的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號；D/A轉(zhuǎn)換單元的作用是將PLC輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號輸出。各種系列的PLC都配有A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元(模塊)。

隨著PLC控制功能的日趨完善，各系列的PLC都配有各種智能控制單元(模塊)，如PID控制單元、溫度控制單元、高速計(jì)數(shù)器單元等。這些智能單元與其他I/O接口單元的最大區(qū)別是一般都帶有單獨(dú)的CPU，因此有專門的處理能力，在運(yùn)行時(shí)每個(gè)掃描周期智能單元與主機(jī)的CPU交換一次信息。近年一些新型的PLC主機(jī)本身也帶有如PID功能及高速計(jì)數(shù)器接口，但功能一般比專用的智能單元要弱。PLC還備有與各種外圍設(shè)備配接的接口，可以很方便地配接如手編程器、上位計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、EPROM寫入器、錄音機(jī)等各種外設(shè)。電梯電氣控制技術(shù)

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3.編程器

編程器用于用戶程序的編制、調(diào)試和運(yùn)行監(jiān)控。PLC的編程器一般有手編程器、專用編程器和計(jì)算機(jī)編程三種，前兩種現(xiàn)已較少使用，目前一般采用計(jì)算機(jī)編程，將PLC與計(jì)算機(jī)通過通信口相連接，采用專用的編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程并實(shí)現(xiàn)各種功能。此外，PLC的硬件結(jié)構(gòu)還包括有電源。PLC一般采用高質(zhì)量的開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電。電源的性能將直接影響PLC的功能和工作可靠性。有的PLC還有供輸入端(外接開關(guān)或傳感器)使用的直流24V穩(wěn)壓電源，減少了因外部電源質(zhì)量不好而產(chǎn)生外部故障的可能性。

在PLC內(nèi)還裝有為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，一般為鋰電池。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈢PLC的編程語言PLC的軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件主要是系統(tǒng)的管理程序和用戶指令的解釋程序，已固化在系統(tǒng)程序存儲器中，用戶不能夠更改。應(yīng)用軟件即用戶程序，是由用戶根據(jù)控制要求，按照PLC編程語言自行編制的程序。1994年，國際電工委員會(IEC)在PLC的標(biāo)準(zhǔn)中推薦了五種編程語言，即梯形圖、助記符(指令表)、流程圖、功能塊圖和結(jié)構(gòu)文本。由于PLC的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)至今尚無國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此各廠家生產(chǎn)的PLC所用的編程語言也不同，也就是說，并不是所有的PLC都支持全部的五種編程語言，但梯形圖和助記符語言卻是幾乎所有類型的PLC都使用的，下面簡單介紹這兩種最常用的編程語言。電梯電氣控制技術(shù)1.梯形圖語言（LAD）PLC的梯形圖是從繼電器梯形圖演變過來的，作為一種圖形語言，它不僅形象直觀，還簡化了符號，通過豐富的指令系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)許多繼電器電路難以實(shí)現(xiàn)的功能，充分體現(xiàn)了微機(jī)控制的特點(diǎn)，而且邏輯關(guān)系清晰直觀，編程容易，可讀性強(qiáng)，容易掌握，所以很受用戶歡迎，是目前使用最多的PLC編程語言。繼電器梯形圖與PLC梯形圖如圖4-70所示。P180圖4-70兩種梯形圖電梯電氣控制技術(shù)1.梯形圖語言（LAD）PLC梯形圖構(gòu)成的基本規(guī)則(1)在梯形圖中表示PLC“軟繼電器”觸點(diǎn)的基本符號有兩種：一種是動合觸點(diǎn)，另一種是動斷觸點(diǎn)。每一個(gè)觸點(diǎn)都有一個(gè)標(biāo)號（如X001、X002），以示區(qū)別。同一標(biāo)號的觸點(diǎn)可以反復(fù)多次地使用。(2)梯形圖中的輸出“線圈”也用符號表示，其標(biāo)號如Y001、Y002表示輸出繼電器，同一標(biāo)號的輸出繼電器作為輸出變量只能夠使用一次。(3)梯形圖按由左至右、由上至下的順序畫出，因?yàn)镃PU是按此順序執(zhí)行程序的。最左邊的是起始母線，每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，左側(cè)先畫開關(guān)并注意要把并聯(lián)接點(diǎn)多的畫在最左端；最右側(cè)是輸出變量，輸出變量可以并聯(lián)但不能串聯(lián)，在輸出變量的右側(cè)也不能有輸入開關(guān)；最右邊為結(jié)束母線（有時(shí)也可以省略不畫）。電梯電氣控制技術(shù)

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三、可編程序控制器（PLC）簡介

㈢PLC的編程語言

2.助記符語言(STL)

助記符語言又稱為指令表，它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言，程序的語句由操作碼和操作數(shù)組成：操作碼用助記符表示指令要執(zhí)行的各種功能；操作數(shù)一般由標(biāo)號和參數(shù)組成，標(biāo)號表示操作數(shù)的類別（如輸入、輸出繼電器或內(nèi)部繼電器等），參數(shù)表明操作數(shù)的地址或設(shè)置值。同一廠家的PLC產(chǎn)品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對應(yīng)的，可以互相轉(zhuǎn)換。電梯電氣控制技術(shù)

實(shí)訓(xùn)任務(wù)4.4電氣自動控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)（見《實(shí)訓(xùn)手冊P45～49）配備實(shí)訓(xùn)設(shè)備器材：1.一體化教室（配備：(1)教學(xué)用電梯[如YL-777型教學(xué)電梯]1～2臺；(2)電氣自動控制實(shí)訓(xùn)所需的設(shè)備、工具與器材，見《實(shí)訓(xùn)手冊》P45表4-4-1）；2.相關(guān)課件與視頻。步驟一：實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備1.由指導(dǎo)教師對本實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容與操作的安全規(guī)范要求作簡單介紹。2.按《實(shí)訓(xùn)手冊》P45表4-4-1準(zhǔn)備完成本實(shí)訓(xùn)所需要的工具與器材、設(shè)備。電梯電氣控制技術(shù)

實(shí)訓(xùn)任務(wù)4.4電氣自動控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)（見《實(shí)訓(xùn)手冊P45～49）步驟二：PLC控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

⒈三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的主電路按（主教材）圖4-52接線，控制電路按圖4-4-1接線，連接好PLC的電源和輸入、輸出口的電器（I/O分配表見表4-4-3）。《實(shí)訓(xùn)手冊》P46圖4-4-1PLC控制三相異步電動機(jī)

正反轉(zhuǎn)電路接線圖電梯電氣控制技術(shù)輸入點(diǎn)地址所連接主令電器輸出點(diǎn)地址所控制負(fù)載X000停止按鈕SB1Y000正轉(zhuǎn)接觸器KM1X001正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2Y001反轉(zhuǎn)接觸器KM2X002反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3

實(shí)訓(xùn)任務(wù)4.4電氣自動控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)（見《實(shí)訓(xùn)手冊P45～49）步驟二：PLC控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)《實(shí)訓(xùn)手冊》P47表4-4-3PLC的I/O分配表2.由教師輸入如圖4-4-2