畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于plc的四層電梯控制

1、太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：基于plc的四層電梯控制畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：1、掌握plc梯形圖的編寫及相關(guān)仿真軟件的調(diào)試仿真。2、熟悉了解plc控制電梯運(yùn)行的原理。3、能用模擬軟件組態(tài)王對電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬。4、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文一份）。5、完成10000字符與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的英文資料翻譯。原始數(shù)據(jù)（資料）：1、四層電梯控制系統(tǒng)中共需21個輸入量、27個輸出量，選擇三菱fx2n系列中的fx2n-64mr型plc。2、曳引機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)?。?電梯額定載重量：1500kg電梯額定速度：1m/s電梯平衡系數(shù)：0.45曳引機(jī)傳動總效率：0.55曳引機(jī)

2、電機(jī)功率應(yīng)大于14.71kw3、門電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)?。弘娞蓍T的質(zhì)量30kg開關(guān)門時最大加速度為1m/s2開門速度為0.5m/s門對地的摩擦系數(shù)0.3電機(jī)總的傳動效率0.8門電機(jī)功率應(yīng)大于55w 4、牽引電梯的電機(jī)交流異步電機(jī)，根據(jù)上述所選電機(jī)的參數(shù)，選用gjh系列交流固態(tài)繼電器?？刂崎_關(guān)門的電機(jī)是直流電機(jī)，所以根據(jù)上述所選的直流電機(jī)參數(shù)，我們選用gz系列的直流固態(tài)繼電器。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：1、 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法。2、 電梯的組成及工作原理。3、plc的程序設(shè)計(jì)語言和編程方法。4、四層電梯系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)。5、仿真軟件gx developer的介紹與仿真調(diào)試運(yùn)行。6、上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控軟件

3、模擬仿真電梯運(yùn)行狀態(tài)。學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一本。主要參考文獻(xiàn)（資料）：1廖常初.fx系列plc編程及應(yīng)用m.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.42李俊秀.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)m.化學(xué)工業(yè)出版社，2008.73陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)m.機(jī)械工業(yè)出版社，1992.54周波等.可編程序控制器原理與應(yīng)用m.國防工業(yè)出版社 ，20085高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例m.人民郵電出版社，20046劉春禹等.提高plc控制系統(tǒng)可靠性研究j.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2008.77王亞東.fx2n系列plc在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用j.工程技術(shù)，2007.68何滿潤等. fx-64mr可編程

4、控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用j.五邑大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.119汪海燕.基于plc電梯速度曲線產(chǎn)生方法j.安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.610 ashford, susan j;northcraft, gregory b. conveying more (or less) than we realize: the role of impression-management in feedback-seekingj. elsevier, dec-199211 yoon sang kim;ji o lee. a new-type plc wiring training using augm

5、ented reality: a hybrid learning for technology educationc. 2011 international conference on management learning and business technology education, 2011-04專業(yè)班級 姓名 要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期 2012.2.20至2012.6.15 指導(dǎo)教師簽字 日期 教研室主任審查簽字 日期 系主任批準(zhǔn)簽字 日期 基于plc的四層電梯控制摘 要本文介紹一種電梯plc控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖

6、動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的plc系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由plc、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器plc對機(jī)器進(jìn)行全過程控制。整個系統(tǒng)通過plc、邏輯控制電路對電梯的升降；加、減速；平層；起動、制動控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。關(guān)鍵詞：plc控制系統(tǒng)；電梯；邏輯控制電路based on programmable c

7、ontroller four-story elevator control systemabstractthis text introduces the control system of a kind of elevator plc. the elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation equipments. it depends electric power, dragging along

8、to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the peoples life. and the control elevator circulate of the plc system also has more and more high request, request to atta

9、in the movement purpose of steady, quasi-, quick of elevator movement. that system mainly from plc, logic control the electric circuit constitute. include an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances, get in touch with a machine, route of travel switch an

10、d press button, give out light the indicator constitute and transducer for the control system of integral whole. this machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller plc of mitsubishi company.the whole system passes plc, logic control th

11、e electric circuit is to the rise and fall of elevator; add, decelerate; even layer; start, make to move a control. its structure is simple and circulate an efficiency, even layer accuracy, be easy to comprehension and control.key words: plc controls system;elevator; logic controls electric circuit目

12、 錄摘 要iabstractii第一章緒論1第一節(jié) plc的應(yīng)用和發(fā)展1第二節(jié) 電梯的概述2第二章 plc的結(jié)構(gòu)原理和編程方法4第一節(jié) plc的特點(diǎn)4第二節(jié) plc的結(jié)構(gòu)及工作原理5一、plc的結(jié)構(gòu)5二、 plc的工作原理5三、三菱fx系列plc內(nèi)部繼電器的編號和功能6第三節(jié) 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法8第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10第一節(jié) 控制系統(tǒng)的功能要求10第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作流程11第一節(jié)系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取12第二節(jié)系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)15一、開門環(huán)節(jié)15二、關(guān)門環(huán)節(jié)16三、樓層顯示環(huán)節(jié)17四、內(nèi)呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)19五、外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)20六、定向環(huán)節(jié)21七、啟動環(huán)節(jié)23

13、八、制動環(huán)節(jié)24九、抱閘環(huán)節(jié)25第四章 仿真軟件的介紹與調(diào)試運(yùn)行27第一節(jié) 仿真軟件的介紹27第二節(jié) 軟件中梯形圖程序的編寫方法28第三節(jié)軟件調(diào)試方法29第四節(jié)梯形圖程序仿真30第五章 硬件的設(shè)計(jì)與選擇33第一節(jié) plc的硬件選擇33第二節(jié) 牽引電機(jī)的選擇34第三節(jié) 開關(guān)門電機(jī)的選擇35第四節(jié) 繼電器的選擇36第五節(jié) plc外部接線及主電路設(shè)計(jì)36第六章 上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控軟件39第一節(jié) 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)概述39第二節(jié) 設(shè)計(jì)監(jiān)控畫面40一、定義數(shù)據(jù)變量41二、變量動畫連接42三、動畫演示45結(jié)論47致謝48參考文獻(xiàn)49附錄1 英語原文50附錄2中文翻譯57第一章 緒論繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的

14、一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯。可編程序控制器(plc)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被plc控制所代替。因此，plc控制技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點(diǎn)2。第一節(jié) plc的應(yīng)用和發(fā)展一、plc的應(yīng)用領(lǐng)域在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，plc已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。plc主要用于以下方面。（一）開關(guān)量邏輯控制plc用“與

15、”、“或”、“非”等邏輯指令來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制、定時控制與順序邏輯控制。開關(guān)量邏輯控制可以用于單臺設(shè)備，也可以用于自動生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域已遍及各行各業(yè)，甚至深入到家庭中。（二）運(yùn)動控制plc使用專用的指令或運(yùn)動控制模塊，對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，使運(yùn)動控制與順序控制功能有機(jī)結(jié)合在一起，有的可以實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸、三軸和多軸位置控制。plc的運(yùn)動控制功能廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械，例如金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)械、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場合。（三）閉環(huán)過程控制閉環(huán)過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。plc通過模擬量i/o模塊

16、，實(shí)現(xiàn)模擬量（analog）和數(shù)字量（digital）之間的a/d轉(zhuǎn)換與d/a轉(zhuǎn)換，并對模擬量實(shí)行閉環(huán)pid（比例積分微分）控制?，F(xiàn)代的plc一般都有pid閉環(huán)控制功能，這一功能可以用pid子程序或?qū)Ｓ玫膒id模塊來實(shí)現(xiàn)。其pid閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。（四）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（包括四則運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、字邏輯運(yùn)算、求反、循環(huán)、移位和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算等）和數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與儲存在存儲器中的參考值比較，也可以用通信功能

17、傳送到別的智能裝置，或者將它們打印制表1。二、plc的發(fā)展前景plc技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)和微電子的發(fā)展而迅速發(fā)展，由一位機(jī)發(fā)展到8位機(jī)，直到現(xiàn)在，plc產(chǎn)品已經(jīng)使用了32位高性能微處理器，而且實(shí)現(xiàn)了多通道處理。plc在未來將會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)

18、少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用5。第二節(jié) 電梯的概述電梯是一種以電動機(jī)為動力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動電梯。它具有一個轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。習(xí)慣上不論其驅(qū)動方式如何，將電梯作為建筑物

19、內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。在乘梯樓層電梯入口處，根據(jù)自己上行或下行的需要，按上方向或下方向箭頭按鈕，只要按鈕上的燈亮，就說明你的呼叫已被記錄，只要等待電梯到來即可。電梯到達(dá)開門后，先讓轎廂內(nèi)人員走出電梯，然后呼梯者再進(jìn)入電梯轎廂。進(jìn)入轎廂后，根據(jù)你需要到達(dá)的樓層，按下轎廂內(nèi)操縱盤上相應(yīng)的數(shù)字按鈕。同樣，只要該按鈕燈亮，則說明你的選層已被記錄；此時不用進(jìn)行其他任何操作，只要等電梯到達(dá)你的目的層?？考纯伞ｋ娞菪旭偟侥愕哪康膶雍髸詣娱_門，此時按順序走出電梯即結(jié)束了一個乘梯過程。電梯的組成及工作原理。電梯結(jié)構(gòu)包括：曳引系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。安全保護(hù)系統(tǒng)保證電梯

20、安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實(shí)行電梯速度控制。門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運(yùn)行。曳引電動機(jī)通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對重的升降運(yùn)動，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，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機(jī)工作時松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜

21、止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運(yùn)動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。曳引驅(qū)動電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯，曳引鋼繩的一端懸掛著轎廂，另一端懸掛著對重裝置，依靠曳引輪的繩槽與曳引繩之間的摩擦力來傳動拽引繩，以帶動轎廂上、下運(yùn)行，按工作指令去完成垂直運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)。一、曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪等組成。曳引機(jī)由電動機(jī)聯(lián)軸器、制動器、減速器、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動力源；曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和対重（或者兩端固定在機(jī)座房上），依靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的

22、摩擦力來驅(qū)動轎廂升降；導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的距離，采用復(fù)繞型時還可以增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或重梁上。二、導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和 導(dǎo)架等組成。它的作用是限制轎廂和対重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上；導(dǎo)軌架是支承導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接；導(dǎo)靴裝在轎廂和対重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和対重的運(yùn)動服從于導(dǎo)軌的直立方向。三、門系統(tǒng)門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成；層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門鎖裝置組成；開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動力源。四、轎廂轎廂是以運(yùn)送乘客或

23、貨物的電梯組件。它由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架。是由上橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成；轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。五、重量平衡系統(tǒng)該系統(tǒng)由対重和重量補(bǔ)償裝置組成。対重由対重架和対重塊組成，対重將平衡轎廂自重和部分的額定載重；重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與対重側(cè)拽引鋼絲繩長度的變化對電梯的設(shè)計(jì)影響的裝置。六、電力拖動系統(tǒng)該系統(tǒng)由曳引電動機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等組成。對電梯實(shí)行速度控制。曳引電動機(jī)是電梯的動力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動機(jī)或直流電動機(jī)；供電系統(tǒng)是

24、為電動機(jī)提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號，一般采用測速電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電動機(jī)相連；調(diào)速裝置對曳引電動機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。七、電氣控制系統(tǒng)該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操縱箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指轎內(nèi)和層站的指示燈；層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電器控制元件(或板)組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減信號等作用。八、安全保護(hù)系統(tǒng)電梯上設(shè)

25、有機(jī)械和電氣的各類保護(hù)系統(tǒng)，以保證電梯的安全使用。機(jī)械方面有限速器和安全鉗，起超速保護(hù)作用；緩沖器，起沖頂和撞底保護(hù)作用；切斷總電源的極限保護(hù)。第二章 plc的結(jié)構(gòu)原理和編程方法第一節(jié) plc的特點(diǎn)plc有許多優(yōu)點(diǎn)，其可概括為以下五點(diǎn)：（一）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) plc用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的f系

26、列plc平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余cpu的plc的平均無故障工作時間則更長。從plc的機(jī)外電路來說，使用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，plc帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 (二)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品

27、種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。plc的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來plc的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 （三）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 plc作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它

28、接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 （四）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備

29、經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 （五）體積小，重量輕，能耗低 以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/21/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。第二節(jié) plc的結(jié)構(gòu)及工作原理一、plc的結(jié)構(gòu)（一）中央處理單元cpucpu是plc的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。主要用于：接收并存儲從編程器輸入的用戶程序；檢查編程過程是否出錯；進(jìn)行系統(tǒng)診斷；解釋并執(zhí)行用戶程序；完成通信及外設(shè)的某些功能。（二）存儲器包括系統(tǒng)程序存儲

30、器、用戶程序存儲器和工作數(shù)據(jù)存儲器。（三）i/o模塊i/o接口是plc 與外界連接的接口。輸入接口用來接收和采集輸入信號，輸出接口用來連接被控對象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）等。（四）電源模塊用來將外部供電電源轉(zhuǎn)變成供plc內(nèi)部的cpu、存儲器和i/o接口等電路工作所需要的直流電源。（五）編程器編程器是plc最重要的外圍設(shè)備，是plc不可缺少的部分。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。二、 plc的工作原理（一）工作方式圖1-2 plc的掃描過程plc有兩種工作狀態(tài)，即運(yùn)行（run）狀態(tài)和停止（stop）狀態(tài)。在運(yùn)行

31、狀態(tài)，plc通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使plc的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到plc停機(jī)或切換到stop工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序外，每次循環(huán)過程中，plc要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個階段，如圖1-2所示。plc的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。在工作狀態(tài)下，執(zhí)行一次上圖所示的掃描操作所需的時間稱為掃描周期。其典型值為1-100ms。（二）掃描周期在工作狀態(tài)下，執(zhí)行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期。其典型值為1-100ms。當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸

32、入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 1、輸入采樣階段 在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2、用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序

33、(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對應(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。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在i/o映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在i/o映象區(qū)或系統(tǒng)ram存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(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

34、線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 3、輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是plc的真正輸出6。三、三菱fx系列plc內(nèi)部繼電器的編號和功能三菱fx系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別為繼電器、計(jì)時器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)的元件有很大的差別，一般稱之為“軟繼電器”。這些編程用的繼電器，它們的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、沒有機(jī)械損耗和電腐蝕等問題

35、。它在不同的指令操作下，汽工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以做脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，x代表輸入繼電器，y代表輸出繼電器，m代表輔助繼電器，spm代表專用輔助繼電器，t代表定時器，c代表計(jì)數(shù)器，s代表狀態(tài)繼電器，d代表數(shù)據(jù)寄存器，mov代表傳輸?shù)?。fx系列plc梯形圖中的編程元件的名稱由字母和數(shù)字組成，它們分別表示元件的類型和元件號，例如y10、m129。輸入繼電器和輸出繼電器的原件號用八進(jìn)制數(shù)表示，八進(jìn)制數(shù)只有07這8個數(shù)字符號，遵循“逢8進(jìn)1”的運(yùn)算規(guī)則。（一）輸入繼電器（x）輸入繼電器是plc接收外部輸入的開關(guān)量信號的窗口，plc通過光電耦合，將外部信號的狀態(tài)讀入并存儲在輸入

36、映像寄存器中。輸入端可以外接常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，也可以接多個觸點(diǎn)組成的串并聯(lián)電路或電子傳感器。在編程中可以多次使用輸入繼電器的常開和常閉觸點(diǎn)。入電路的時間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為x000x007，x010x017，x020x027，它們一般位于機(jī)器的上端。（二）輸出繼電器（y）輸出繼電器是plc向外部負(fù)載發(fā)送信號的窗口。輸出繼電器用來將plc的輸出信號傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。輸出模塊中的每一個硬件繼電器僅有一對常開觸點(diǎn)，但是在梯形圖中，每一個輸出繼電器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都可以多次使用。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為y000y007，y

37、010y017，y020y027，它們一般位于機(jī)器的下端。（三）輔助繼電器（m）plc有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由plc內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。在fx2n系列中普遍采用m0m499，共500點(diǎn)通用輔助繼電器，其地址按十進(jìn)制編號。輔助繼電器中還有電池后備/鎖存輔助繼電器、特殊輔助繼電器等，這里就不一一介紹了。（四）定時器（t）plc中的定時器（t）相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器。它是根據(jù)時鐘脈沖的累積形式

38、，當(dāng)所計(jì)時間達(dá)到設(shè)定值時，輸出觸點(diǎn)動作，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)k作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（d）的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時，定時器或計(jì)數(shù)器往往會發(fā)生誤動作。fx2n系列定時器元件編號及定時范圍如下：100ms定時器t0t199，共200點(diǎn)，定時范圍：0.13276.7秒；10ms定時器t200t245，共46點(diǎn)，定時范圍：0.01327.67秒；1ms積算定時器t246t249，共4點(diǎn)，定時范圍：0.00132.767秒；定時器的精度與程序的安排有關(guān)，如果定時器的觸

39、點(diǎn)在線圈之前，精度將會降低。平均誤差約為1.5倍掃描周期。最小定時誤差為輸入濾波器時間與定時器分辨率之差，1ms、10ms和100ms定時器的分辨率分別為1ms、10ms和100ms。（五）計(jì)數(shù)器（c）fx2n系列中的16位加計(jì)數(shù)器，是16位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個輸入，一個用于復(fù)位，一個用于計(jì)數(shù)。每一個計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值自加1，當(dāng)當(dāng)前值等于設(shè)定值時，其位存儲單元被置1。其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。再來計(jì)數(shù)脈沖時當(dāng)前值不變，直到復(fù)位控制電路接通時，觸點(diǎn)才斷開，設(shè)定值又重新寫入，又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。16位加計(jì)數(shù)器的設(shè)定值為132767。16位通用計(jì)數(shù)器的通

40、道有c0c99，共100點(diǎn)；16位電池后備/鎖存計(jì)數(shù)器的通道有c100c199，共100點(diǎn)；32位通用雙向計(jì)數(shù)器的通道有c200c219，共20點(diǎn)；32位電池后備/鎖存雙向計(jì)數(shù)器的通道有c220c234，共15點(diǎn)4。第三節(jié) 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法一、給元件編號并分配i/o口plc是按編號來區(qū)分操作元件的，所以在編寫梯形圖程序時，首先必須確定所使用編程元件的編號。使用時一定要明確，每個元件在任何時刻決不能同時擔(dān)任幾個角色，一般來講，選定的plc，其輸入點(diǎn)數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相對應(yīng)的，輸出點(diǎn)數(shù)與輸出控制回路數(shù)也是相對應(yīng)的。所以i/o地址的分配實(shí)際上是對plc輸入輸出點(diǎn)數(shù)給實(shí)際i/o電路的分

41、配。編程時按點(diǎn)號建立邏輯與控制關(guān)系，接線時按點(diǎn)號對號入坐進(jìn)行接線。二、梯形圖的編程規(guī)則（一）每個繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號，每個元件的觸點(diǎn)使用時沒有數(shù)量限制。（二）梯形圖的每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn))。（三）線圈不能直接接在左邊母線上。（四）在一個程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。（五）在梯形圖中沒有真實(shí)的電流流動，為了便于分析plc的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動，這個“電流”只能在梯形圖中單方向流動即從左向右流動，層次的改變只能從上向下。三、梯形圖的設(shè)計(jì)方法fx系列的

42、plc梯形圖設(shè)計(jì)方法通常有三種類型：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法和順序控制法。（一）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法類似于通常設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修復(fù)和完善梯形圖。這種設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)：有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修復(fù)，增加一些觸點(diǎn)或中間編程元件，最后才能得到一個滿意的結(jié)果。而且這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，最后的結(jié)果也不一定是惟一的，設(shè)計(jì)的時間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，一般只用于較簡單的梯形圖的設(shè)計(jì)。（二）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法用plc改造繼電器控制系統(tǒng)時，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用

43、和考驗(yàn)，已有被證明能完成要求的控制功能，而繼電器電路圖和梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路圖翻譯為具有相同功能的plc的外部硬件接線圖和梯形圖。將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的plc的外部硬件接線圖和梯形圖的步驟如下：1、了解和熟悉被控設(shè)備的工藝流程和機(jī)械的動作情況,，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，這樣才能做到在設(shè)計(jì)和調(diào)試控制系統(tǒng)時心中有數(shù)；2、確定plc的輸入信號和輸出負(fù)載，畫出plc的外部接線圖。畫出這plc的外部接線圖后，同時也確定了plc各輸入信號和輸出負(fù)載對應(yīng)的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號；3、確定與繼電器

44、電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時繼電器的元件號。建立了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的元件號之間的對應(yīng)關(guān)系，為梯形圖設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)；4、根據(jù)元件和梯形圖中的元件號對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。（三）順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會提高設(shè)計(jì)效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。順序控制設(shè)計(jì)法具有簡單、規(guī)范和通用的優(yōu)點(diǎn)。使用順序控制設(shè)計(jì)法時首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)plc的順序控制程序的有力工具。順序功能圖主

45、要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。順序功能圖有三個基本結(jié)構(gòu)：單序列結(jié)構(gòu)、選擇系列結(jié)構(gòu)和并行系列結(jié)構(gòu)。下面介紹順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則：1、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件：該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足；2、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作：使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬胶褪顾杏捎邢蜻B線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步變?yōu)椴换顒硬剑?、繪制順序功能圖時的注意事項(xiàng)：兩個步絕對不能直接相連必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開、兩個轉(zhuǎn)換絕對不能直接相連必須用一步將它們隔開、必須有初始步和初始狀態(tài)、必須是可以循環(huán)的能回到初始步、必須用初始化脈沖m8002的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件將初始步置

46、為活動步、定時器在下一次運(yùn)行之前就將它復(fù)位4。第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第一節(jié) 控制系統(tǒng)的功能要求一、電梯內(nèi)外部功能電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動、電氣控制和土建工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有四個樓層按鈕、開門和關(guān)門按鈕以及樓層顯示器。上升和下降顯示器。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)有能讓乘客按下的代表其要去的目的地的樓層按鈕，稱內(nèi)呼按鈕。電梯停下時，應(yīng)具有開門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動打開，經(jīng)過一定延時后，又可自動關(guān)閉。而且，在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯停下時隨時地控制電梯的開門與關(guān)

47、門。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有顯示屏，用來顯示電梯現(xiàn)在所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有遠(yuǎn)，電梯是上升還是下降等。電梯的外部共分四層，每層都應(yīng)該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請求之前應(yīng)一直保持亮，它和上升指示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài)的。四層樓中，一層只有上呼叫按鈕，四層只有下呼叫按鈕，其余兩層都具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器，四層電梯均應(yīng)該相同。二、電梯運(yùn)行狀態(tài)的分析電梯的運(yùn)行狀

48、態(tài)可分為初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)。（一）電梯的初始狀態(tài):此時電梯位于一層待命，電梯照明燈亮，各顯示屏都被初始化，電梯處于以下狀態(tài)：各層呼叫燈均不亮；電梯內(nèi)部以及外部各顯示屏均為“1”；電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)閉。（二）電梯在運(yùn)行過程中。電梯處于以下狀態(tài)：1、按下某層呼叫按鈕后，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫。2、電梯上行時，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之上目標(biāo)運(yùn)行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之下，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止；電梯上行時，若有多個下行呼叫且均位于

49、當(dāng)前樓層之上，則電梯到達(dá)最高的下行呼叫層，然后依次從高到低響應(yīng)其它下行呼叫層。3、電梯下行時，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之下目標(biāo)運(yùn)行層之上，則電梯在完成前一指令之前先下行至該層，完成改層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止；電梯下行時，若有多個上行呼叫且均位于當(dāng)前樓層之下，則電梯到達(dá)最低的下行呼叫層，然后依次從低到高響應(yīng)其它上行呼叫層。4、各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變。5、運(yùn)行中電梯門始終關(guān)閉，到達(dá)指定層時，門才打開。6、在電梯運(yùn)行過程中支持其它呼叫。（三）電梯運(yùn)行后狀態(tài)。在到達(dá)

50、指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直到新的命令給出；電梯在到達(dá)指定樓層后，電梯門會自動打開，經(jīng)一段延時自動關(guān)閉，在此過程中，支持手動開門或關(guān)門；各樓層顯示值為該層所在位置，且上行下行指示燈均滅。三、電梯的控制要求（一）接受每個按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。（二）電梯停在某一層（如2層）時，此時按動該層（2層）的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開電梯門命令，進(jìn)行開門的動作過程；若此時電梯的轎廂不在該層（在其余3層），則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。（三）電梯運(yùn)行的不換向原則是指優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后

51、才響應(yīng)使電梯反向運(yùn)行的呼叫。例如現(xiàn)在電梯位置在2層和3層之間上行，此時出現(xiàn)了2層上呼叫、3層下呼叫和4層上呼叫，則電梯首先響應(yīng)4層上呼叫，然后再依次響應(yīng)3層下呼叫和2層上呼叫。（四）電梯在每層設(shè)置上、下平層感應(yīng)（1樓只有下平層、4樓只有上平層），當(dāng)?shù)竭_(dá)平層點(diǎn)且該層有呼叫信號時，電梯開始減速平層停車，否則繼續(xù)高速通過該層。（五）當(dāng)按動某個呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯完成該呼叫為止。（六）當(dāng)電梯停在某層時，在電梯內(nèi)部按動開門按鈕，則電梯門打開，按動電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開的。（七）當(dāng)電梯運(yùn)行到某層后，相應(yīng)的指示燈亮，直到電梯運(yùn)行到前方一層時

52、樓層指示燈改變。第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作流程根據(jù)電梯的工作流程可以將電梯的工作過程畫成流程圖。圖中展示了電梯運(yùn)行時的三種狀態(tài)，即初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)。直觀的展示電梯的工作流程。根據(jù)電梯控制要求,電梯在邏輯控制程序操控下往復(fù)運(yùn)行,其循環(huán)過程為: 指令登記, 判斷電梯的運(yùn)行方向；起動運(yùn)行,在運(yùn)行途中實(shí)現(xiàn)順向截梯、 廳呼梯信號和轎內(nèi)選擇指令的記憶等操作. 到達(dá)選層層站后,換速平層并消號,并完成開、 關(guān)門操作等。plc 程序采用模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上述功能,其結(jié)構(gòu)清晰、便于調(diào)試, 如轎廂內(nèi)外指令的登記與消號自動定向、 選層換速、 順向截梯及層樓數(shù)指示等模塊。模塊間不完全獨(dú)立,它們之間存在著有機(jī)聯(lián)系

53、通過修改 plc 控制程序可實(shí)現(xiàn)多種電梯運(yùn)行方式。電梯運(yùn)行循環(huán)過程為：選層自動定向起動運(yùn)行快慢速切換平層制動停車開門關(guān)門。這一規(guī)律是編制程序的依據(jù)，主拖動控制系統(tǒng)軟件流程圖如圖3-1所示。根據(jù)電梯運(yùn)行流程圖，大致可將軟件的設(shè)計(jì)分為以下幾個大部分：開關(guān)門環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)（七段碼顯示）、轎內(nèi)呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、廳外呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動環(huán)節(jié)、制動環(huán)節(jié)。圖3-1 電梯運(yùn)行的流程圖第一節(jié) 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取根據(jù)電梯控制的要求，本四層電梯控制系統(tǒng)中共需21個輸入量、27個輸出量，因此選擇三菱fx2n系列中的fx2n-64mr型plc。具有較強(qiáng)控制力的控制器，用于控制

54、電梯的運(yùn)行。輸入輸出分布如表3-1和3-2所示。由于電梯的控制輸入點(diǎn)有很多，為了避免梯形圖中出現(xiàn)的雙線圈，加入中間繼電器，中間繼電器分布如表3-3所示。 表3-1 輸入信號及信號編碼輸入的信號名稱信號的編碼sb1一層內(nèi)呼信號x1sb2二層內(nèi)呼信號x2sb3三層內(nèi)呼信號x3sb4四層內(nèi)呼信號x4sb5手動開門x5sb6手動關(guān)門x6sb7一層外呼上x7sb8二層外呼上x10sb9二層外呼下x11sb10三層外呼上x12sb11三層外呼下x13sb12四層外呼下x14sq1一樓下平層x15sq2二樓上平層x16sq3二樓下平層x17sq4三樓上平層x20sq5三樓下平層x21sq6四樓下平層x22sl1開門到位x23sl2關(guān)門到位x24s1開門感應(yīng)信號x25表3-2 輸出信號及信號編碼輸出的信號名稱信號的編碼hl1一樓內(nèi)呼顯示y1hl2二樓內(nèi)呼顯示y2hl3三樓內(nèi)呼顯示y3hl4四樓內(nèi)呼顯示y4hl5上行顯示y5hl6下行顯示y6七段碼a七段碼a顯示y7七段碼b七段碼b顯示y10七段碼c七段碼c顯示y11七段碼d七段碼d顯示y12七段碼e七段碼e顯示y13七段碼f七段碼f顯示y14七段碼g七段碼g顯示y15km1上行（電機(jī)正轉(zhuǎn)）y16km2下行（電機(jī)反轉(zhuǎn)）y17km3電機(jī)高速y20