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使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法又称为以转换为中心的编程方法。图5-28给出了顺序功能图与梯形图的对应关系。实现图中的转换需要同时满足两个条件：

    图5-28    使用置位复位指令的编程方法

    1)该转换所有的前级步都是活动步，即M0.4和M0.7均为1状态，M0.4和M0.7的常开触点同时闭合。

    2)转换条件I0.2·满足，即I0.2的常开触点和I2.7的常闭触点组成的串联电路接通。

    在梯形图中，可以用M0.4、M0.7和I0.2的常开触点与I2.7的常闭触点组成的串联电路来表示上述两个条件同时满足。这种串联电路实际上就是使用起保停电路的编程方法中的起动电路。根据上一节的分析，该电路接通的时间只有一个扫描周期。因此需要用有记忆功能的电路来保持或记忆起动信号，本节用置位、复位指令来实现记忆功能。

    该电路接通时，应执行两个操作：

    1)应将该转换所有的后续步变为活动步，即将代表后续步的存储器位变为1状态，并使它保持1状态。这一要求刚好可以用有保持功能的置位指令（S指令）来完成。

    2)应将该转换所有的前级步变为不活动步，即将代表前级步的存储器位变为0状态，并使它们保持0状态。这一要求刚好可以用复位指令（R指令）来完成。

    这种编程方法与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系，在任何情况下，代表步的存储器位的控制电路都可以用这一个统一的规则来设计，每一个转换对应一个图5-28所示的控制置位和复位的程序段，有多少个转换就有多少个这样的程序段。这种编程方法特别有规律，在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。用它编制复杂的顺序功能图的梯形图时，更能显示出它的*性。

    相对而言，使用起保停电路的编程方法的规则较为复杂，选择序列的分支与合并、并行序列的分支与合并都有单独的规则需要记忆。

    某工作台旋转运动的示意图如图5-29所示。工作台在初始状态时停在限位开关I0.1处，I0.1为1状态。按下起动按钮I0.0，工作台正转，旋转到限位开关I0.2处改为反转，返回限位开关I0.1处时又改为正转，旋转到限位开关I0.3处又改为反转，回到初始点时停止运动。图5-29同时给出了系统的顺序功能图和用以转换为中心的编程方法设计的梯形图。

    以转换条件I0.2对应的电路为例，该转换的前级步为M0.1，后续步为M0.2，所以用M0.1和I0.2的常开触点组成的串联电路来控制对后续步M0.2的置位和对前级步M0.1的复位。每一个转换对应一个这样的“标准”程序段，有多少个转换就有多少这样的程序段。设计时应注意不要遗漏掉某一个转换对应的程序段。

    使用这种编程方法时，不能将输出位Q的线圈与置位指令和复位指令并联，这是因为前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间只有一个扫描周期，转换条件满足后前级步马上被复位，下一个扫描周期该串联电路就会断开，而输出位的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以应根据顺序功能图，用代表步的存储器位的常开触点或它们的并联电路来驱动输出位的线圈。

 如果在顺序功能图中有仅有两步组成的小闭环（见图5-24a），用起保停电路设计的梯形图不能正常工作。

    例如M0.1和I0.1均为1时，M0.2的起动电路接通，但是这时与M0.2的线圈串联的M0.1的常闭触点却是断开的（见图5-24 b），所以M0.2的线圈不能“通电”。出现上述问题的根本原因在于步M0.1既是步M0.2的前级步，又是它的后续步。

    如果用转换条件I0.1和I0.3的常闭触点分别代替后续步M0.2和M0.1的常闭触点（见图5-24b），将引发出另一问题。假设步M0.1为活动步时I0.1变为1状态，执行修改后的图5-24b中的第2个起保停电路时，因为I0.1为1状态，它的常闭触点断开，使M0.1的线圈首先断电。M0.1的常开触点断开，使控制M0.2的起保停电路的起动电路开路，因此不能转换到步M0.2。

    为了解决这一问题，增设了一个受I0.1控制的中间元件M1.0（见图5-24c），用M1.0的常闭触点取代修改后的图5-24b中I0.1的常闭触点。如果M0.1为活动步时I0.1变为1状态，执行图5-24c中的第2个起保停电路时，M1.0尚为0状态，它的常闭触点闭合，M0.1的线圈仍处于通电状态，保证了控制M0.2的起保停电路的起动电路接通，使M0.2的线圈通电。执行完图5-24c中后一行电路后，M1.0变为1状态，在下一个扫描周期使M0.1的线圈断电。

1．选择序列的分支的编程方法

    图5-23中的程序见FC 3，步M0.0之后有一个选择序列的分支，设M0.0为活动步，当它的后续步M0.1或M0.2变为活动步时，它都应变为不活动步（M0.0变为0状态），所以应将M0.1和M0.2的常闭触点与M0.0的线圈串联。

    如果某一步的后面有一个由N条分支组成的选择序列，该步可能转换到不同的N步去，则应将这N个后续步对应的存储器位的常闭触点与该步的线圈串联，作为结束该步的条件。

    2．选择序列的合并的编程方法

    图5-22中，步M0.2之前有一个选择序列的合并，当步M0.1为活动步（M0.1为1），并且转换条件I0.1满足，或步M0.0为活动步，并且转换条件I0.2满足时，步M0.2都应变为活动步，即代表该步的存储器位M0.2的起动条件应为M0.1·I0.1+M0.0·I0.2，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由M0.1、I0.1或M0.0、I0.2的常开触点串联而成（见图5-23）。

    一般来说，对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换，即有N条分支进入该步，则代表该步的存储器位的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的存储器位的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。

    3．并行序列的分支的编程方法

    图5-22中的步M0.2之后有一个并行序列的分支，当步M0.2是活动步并且转换条件I0.3满足，步M0.3与步M0.5应同时变为活动步，这是用M0.2和I0.3的常开触点组成的串联电路分别作为M0.3和M0.5的起动电路来实现的；与此同时，步M0.2应变为不活动步。步M0.3和M0.5是同时变为活动步的，只需将M0.3或M0.5的常闭触点与M0.2的线圈串联即可。

    4．并行序列的合并的编程方法

    步M0.0之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步(即步M0.4和M0.6)都是活动步和转换条件I0.6满足。由此可知，应将M0.4、M0.6和I0.6的常开触点串联，作为控制M0.0的起保停电路的起动电路。M0.4和M0.6的线圈都串联了M0.0的常闭触点，使步M0.4和步M0.6在转换实现时同时变为不活动步。

    任何复杂的顺序功能图都是由单序列、选择序列和并行序列组成的，掌握了单序列的编程方法和选择序列、并行序列的分支、合并的编程方法，就不难迅速地设计出任意复杂的顺序功能图描述的数字量控制系统的梯形图。

以可编程控制器(PLC)为核心的装置在矿井提升机中的成功使用，不仅体现了PLC的基本功能，能代替复杂的继电器控制，而且以丰富的程序指令实现了原电子线路中不易完成的功能。在大大减小体积的同时，更提高了系统的控制精度和可靠性，保证了矿井提升机的安全运行。
1 PLC的系统功能
PLC用于机器的自动控制，具有体积小、功耗低、速度快、可靠性高、抗干扰性强等特点。同时具有灵活性和可扩展性。要改变生产过程只需改变程序即可，非常方便，这是继电器控制电路无法相比的。PLC已成为工业控制领域中主要的自动化装置，它代表了当前电控技术的*水平。
根据矿井提升机控制系统的要求，PLC应具有以下功能：
(1)按照操作工艺要求及系统状态，实现主令操作控制的软接线网络和各水平操作台之间的信息传递、操作联锁，产生给全数字调速系统命令(起P停、设定速度、运行种类、运行方向、故障复位及闸系统、安全保护等指令)。

(2)根据运行种类，操作方式产生C30所需的速度曲线，实现罐笼运行的准S曲线。
(3)全数字行程控制。对罐笼位置及运行速度进行全行程控制和监视，使罐笼按位置在准S形速度下运行，实现半自动加速、减速、准确平层，并以数字式及直线式动态显示罐笼运行位置。
(4)对整个系统进行监控并根据故障种类(紧停、事故停车、一次提升、事故报警)作相应的处理，并发出声光报警，指出故障类型、部位。
(5)与上位机、C30通讯，处理、传递来自各环节的信息。

2 PLC工作原理
PLC控制系统的控制回路采用*的PLC取代原有的继电器逻辑控制系统。PLC作为工业计算机，具有*的微处理功能，通过采集外部的信号进行逻辑判断后，传输给各个不同的执行元件，实现对提升机的自动控制功能。其方框图如图1所示。

PLC控制系统除了具有原电控系统的所有功能外，还具有以下主要功能：
(1)后备保护功能；
(2)减速阶段的多种曲线自动设定及执行功能；
(3)速度、提升次数、深度直观显示功能；
(4)声光故障报警功能。

3 PLC控制提升机的优点
(1)系统主要控制逻辑由PLC实现，灵活性强、控制功能多，其可扩充性、可变性、工艺指标的*性有较大提高。
(2)PLC输入输出均带有光电隔离等抗干扰和过载保护措施，程序运行为循环扫描工作方式，而且有自诊断机制，可靠性高。
(3)系统组成是模块化结构，并可显示故障类型，维护更换方便。
(4)只对原系统中的主要关键控制逻辑加以改造，系统改造成本低，适合用户的实际需求。
(5)安全保护有特色，实现了卡箕斗保护、减速开关失效保护、速度继电器失效保护、过速保护、接近井口限速保护、过卷开关与终点开关失效保护、反向下坠．保护，主接触器、加速接触器、动力制动接触故障保护等保护措施。安全性更高，运行平稳、准确。
(6)实现了全数字化行程控制。用软件实现了速度给定的准S型曲线和调速系统的速度微分前馈控制，改善了调速系统的跟随性；实现了罐笼运行的准S型曲线，提高了传动系统的运行特性和平层精度。

4 应用中要注意的问题
(1)由于矿井提升机控制系统工作在电磁干扰较严重的环境中，所以选择PLC时应注意电磁兼容性指标，以确保设备的正常工作。对电源变压器、CPU和编程器等主要部件也应采用导电、导磁性能良好的材料加以屏蔽，以防外界干扰。
(2)除电磁干扰外，外部输入信号的故障、PLC机本身的输入／输出接口处的故障等，也会影响控制系统的正常运行，因此在安全、监视、制动等系统中应采用有高度安全可靠性的冗余结构形式，一旦发生故障，备用装置可立即投入运行。
(3)采用模块式结构有助于短时修复故障。一旦查出某一模块出现故障，就能迅速更换，使系统恢复正常。
5 结束语
采用PLC实现矿井提升机的控制逻辑，既增加控制功能，又提高系统性能。利用PLC综合测控机制，解决测速、保护等问题，实现与原系统的良好衔接，提高了系统的综合性能和生产效率，达到低投入高产出。同时提高了提升机的自动化程度，减轻了的劳动强度，使企业自动化和现代化管理水平有很大提升。

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