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2025-09-29
可编程序控制器装置的控制系统优化
【摘要】：基于上述优点，PLC现在已经成为目前自动控制系统和机电一体化设备中必不可少的控制装置。（二）可编程序控制器系统的工作元件1.PLC的分类按照结构形式可分为整体式和单元式两种。采用PLC控制系统的电梯在输入和输出部分与继电器和微机控制系统电梯没有明显区别，主要是通过PLC的内部软件程序取代了大量的中间继电器逻辑控制部分，使整个控制系统显得简单，同时也降低了故障率。PLC控制系统与继电器控制系统的主要区别见表3-1。
（一）可编程序控制器系统的功能和特点
可编程序逻辑控制器是国内电梯控制系统中常见的一种控制装置。
第一台PLC诞生于2025年，并应用于美国通用汽车公司的生产线上。由于它的控制程序可以采用软件的形式进行修改，从而使得变更运行过程非常简单方便，改变了传统的硬布线逻辑方式，是目前自动控制领域内通用的自控设备。
1.可靠性高，稳定性好
PLC输入信号与微机相比，其允许的信号筏值要大很多，输入端一般都采取了光耦隔离和阻容滤波两级措施，能够有效地避免输入端引线可能带来的电磁场干扰和辐射干扰，具有很强的抗干扰能力。内部运行采用无触点逻辑控制，大大简化了中间控制环节，有效地降低了设备故障率。
2.编程简单，使用方便
由于PLC采用的现代计算机的技术，现场编程使用电气工程师常用的梯形图设计控制程序，一般的电气工作人员很容易接受。现场布线只需连接输入元件和输出元件，甚至可以直接驱动大功率的接触器、电磁阀、线圈等，整个控制系统简单明了。
3.维护检修容易
维修人员可以通过PLC上的输入和输出指示灯显示的实际工作状态，根据控制原理和要求判断设备的故障原因，现场检查一目了然。尤其是在控制程序中增加了电梯的故障代码显示，维修人员在现场查找故障就会更加简单容易。
4.控制功能丰富
PLC不但可以控制开关量，还可以控制电流、电压、温度、速度等模拟量，同时还具有逻辑判断、定时、计数、记忆、跳转、移位、锁存、算术运算等功能，能够满足更多工作场所的需要。
5.其他
对环境要求低，能够在恶劣的工作环境中保持正常工作。同时PLC还具有体积小、重量轻、根据使用要求随时扩充等多种优势。
基于上述优点，PLC现在已经成为目前自动控制系统和机电一体化设备中必不可少的控制装置。
（二）可编程序控制器系统的工作元件
1.PLC的分类
（1）按照结构形式可分为整体式（也称箱体式）和单元式（也称积木式）两种。
（2）按照1/0点数可分为小型机（小于250点）、中型机（在250点～1024点之间）和大型机（大于1024点）三种。
（3）按照1/0类型可分为输入输出混合型（1/0混合）、纯输入扩展型（仅有1点）、纯输出扩展型（仅有0点）三种。
（4）按照输入类型可分为开关量输入型和模拟量输入型两种。(https://www.chuimin.cn)
（5）按照输出方式可分为继电器输出型、晶体管输出型、可控硅输出型三种。
2.PLC的组成和结构
PLC由于采用计算机技术，其结构与计算机类似。由终端处理器、存储器、输入/输出接口电路和其他辅助电路组成。
3.中央处理器
也称为CPU，是PLC的核心部分，主要包括控制电路、运算器和寄存器等。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入/输出接口电路连接，主要完成存储器中读取用户程序、执行指令等功能。
4.存储器
用于存储系统程序和用户程序，内部由存储体、地址译码电路、读写控制器、数据寄存器等半导体电路组成。系统程序由PLC的制造厂商提供，存储在固化的ROM（只读存储器）中。用户程序由使用人员编写，存储在RAM（随机存储器）中，由于RAM具有可读写性，所以可以随时读取或修改内部程序，但由于其不具备失电后的记忆性，所以必须由PLC内部的锂电池向其供电，以保证程序在PLC断电的情况下不丢失。因此采用RAM存储用户程序必须定期检查锂电池的电压。
5.输入接口
PLC可以直接接收设备现场的按钮、开关、传感器等开关信号，也可以接收温度、速度等模拟量信号。
6.输出接口
PLC可以直接驱动继电器、接触器、电动机等元件，输出电路一般由微机输出接口电路和功率放大电路组成。
7.外围设备
为了避免程序丢失，用户可以采用EPROM或EEPROM等附属设备保存用户程序。PLC还可以直接连接编程器、盒式录音机、打印机等外围设备，还有直接与微机和多台PLC连接的专用通讯接口。
（三）可编程序控制器系统的工作原理
PLC是一种工业用微机，其核心的中央处理器一般都采用微机处理器，由于PLC的技术基础是微型计算机，所以它的结构和工作原理与微机基本相同，区别在于PLC采用扫描方式读取程序。
采用PLC控制系统的电梯在输入和输出部分与继电器和微机控制系统电梯没有明显区别，主要是通过PLC的内部软件程序取代了大量的中间继电器逻辑控制部分，使整个控制系统显得简单，同时也降低了故障率。
PLC控制系统与继电器控制系统的主要区别见表3-1。
表3-1 PLC与继电器控制系统的比较
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