四層電梯PLC課程設(shè)計(jì)

1、大連海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院四層電梯plc課程設(shè)計(jì)2012 年 12 月目 錄目錄 摘要 ii第一章 plc簡(jiǎn)要11.1 plc特點(diǎn) 11.2 plc硬件結(jié)構(gòu) 21.3 plc工作原理 4第二章 plc基本指令 42.1 輸入輸出指令42.2 邏輯操作指令42.3 塊邏輯操作指令42.4 堆棧指令42.5 微分指令52.6 置位、復(fù)位指令52.7 保持指令52.8 定時(shí)器指令52.9 計(jì)數(shù)器指令5第三章 電梯內(nèi)容簡(jiǎn)介63.1 電梯控制系統(tǒng)組成63.2 電梯plc控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)63.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1 電梯模型plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)7第四章 系統(tǒng)配置與軟件設(shè)計(jì)94.1 fp的簡(jiǎn)單介紹94.1 電梯電機(jī)系

2、統(tǒng)的設(shè)計(jì)94.1 電梯模型plc控制系統(tǒng)104.1 plc程序功能圖124.1 plc指令表16第五章 電梯plc的調(diào)試與安裝18致謝 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22 摘 要本文通過(guò)松下電工產(chǎn)品fp型plc在四層模型電梯中的應(yīng)用，向大家介紹了電梯控制的程序設(shè)計(jì)。通過(guò)編程控制電梯，電機(jī)何時(shí)起動(dòng)、換速以及電機(jī)的轉(zhuǎn)向是由plc根據(jù)電梯的呼梯、減速等信號(hào)做出決策，發(fā)出控制信號(hào)給變頻器，變頻器按理想速度曲線以通過(guò)控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電梯調(diào)速。這種方式大大改善了電梯舒適感和平層精度，提高了電梯的性能。關(guān)鍵詞：fp,plc,電梯電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)第一章 plc簡(jiǎn)要一、plc的特點(diǎn)1.軟硬件功能強(qiáng)在硬件方面，p

3、lc選用幼稚期間，采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加固并簡(jiǎn)化安裝，使他能抗震動(dòng)沖擊。對(duì)印制電路板的設(shè)計(jì)、加工及焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝措施。對(duì)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最常見(jiàn)的瞬間干擾，采取了隔離和濾波措施。在軟件方面，plc也采取了很多特殊措施，比如設(shè)置了“看門(mén)狗”wdt(watching dog timer)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)wdt定是刷新，程序一旦出現(xiàn)死循環(huán)，能立即跳出，重新啟動(dòng)形同并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；還設(shè)置了故障檢測(cè)及診斷程序，用以檢測(cè)系統(tǒng)硬件是否正常、用回程序是否正確，便于自動(dòng)地作出相應(yīng)的處理，如報(bào)警、封鎖輸出、保護(hù)數(shù)據(jù)等。2.使用維護(hù)方便plc產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，并有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用

4、，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的故障率低，并有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)plc上的發(fā)光二極管或變成器提供給的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。3.運(yùn)行穩(wěn)定可靠傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用的大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障。plc用軟件代替了大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量元件，接線可以減少到繼電器控制系統(tǒng)十分之一到百分之一，大大減少了由觸點(diǎn)接觸不良造成的故障。4設(shè)計(jì)施工周期

5、短用plc完成一項(xiàng)控制工程，由于其硬、軟件齊全，所有設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于plc用軟件編程取代了繼電器用接線實(shí)現(xiàn)的控制功能，使得繼電器控制柜的設(shè)計(jì)及安裝接線的工作量大為減少，縮短了施工周期。同時(shí)，由于用戶程序大都可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試無(wú)誤后，再將plc控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)，使得設(shè)計(jì)方便、快速、安全，因此大大縮短了設(shè)計(jì)和施工周期。二、plc硬件結(jié)構(gòu)plc的結(jié)構(gòu)組成如圖1.1所示。plc主要有中央處理單元（cpu）、存儲(chǔ)器、i/o接口電路、電源i/o拓展接口、外部設(shè)備接口等組成，其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸；外部的各種信號(hào)接到plc的輸入接口，在plc內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算

6、或數(shù)據(jù)處理，最后以輸出變量的形式經(jīng)輸出接口驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備來(lái)進(jìn)行各種控制。1.中央處理單元中央處理單元簡(jiǎn)稱cpu（central processing unit）,主要由控制電路、運(yùn)算和寄存器等部分組成，是plc的運(yùn)算和控制中心。plc常用的cpu有通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器。通用微處理器常用的是8位或16位的，如z80a、8085、8086、m68000等；單片機(jī)是將cpu、存儲(chǔ)器和i/o接口繼承在一起，因此性價(jià)比較高，多為中小型plc所采用，常用的單片機(jī)有8051、8098等；雙極型位片式微處理器的特點(diǎn)是運(yùn)算速度快，以4位為一片，可以多片級(jí)聯(lián)組成任意字長(zhǎng)的微處理器，因此多為大型

7、plc所采用，常用的雙極型位片式微處理器有am2900、am2901、am2903等。目前，plc的位數(shù)多為8位或16位，高檔機(jī)已采用32位，甚至更高位數(shù)。2.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的功能是存放程序和數(shù)據(jù)，課分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩大類。（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。用來(lái)存放管理程序、監(jiān)控程序以及內(nèi)部數(shù)據(jù)，由plc生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)提供，用戶不能更改。（2）用戶程序存儲(chǔ)器。主要存放用戶已編寫(xiě)好或正在調(diào)試的應(yīng)用程序。存放在ram中的用戶程序可方便地修改。3.i/o接口電路i/o接口電路的作用是將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成cpu能夠接受和處理的信號(hào)，并將cpu輸出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)，而且能有效地抑制

8、干擾，起到的隔離外部電路作用。（1）輸入接口電路。輸入接口電路由光電耦合、輸入電路和微處理器輸入接口電路組成。光電耦合輸入電路的作用是隔離輸入信號(hào)，防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入計(jì)算機(jī)，對(duì)交流輸入信號(hào)采用變壓器或繼電器隔離，有的還用濾波環(huán)節(jié)來(lái)增強(qiáng)抗干擾性能。各種plc的輸入電路大都相同，通常有直流輸入電路、交流輸入電路兩種。直流輸入電路的電源有外部直流電源和plc內(nèi)部電源，當(dāng)直流輸入電源作為plc內(nèi)部的直流電源時(shí)，又稱為干接觸式。交流輸入電路必須外加電源。圖如1.2為plc輸入接口電路原理圖。 （2）輸出接口電路。輸出接口電路有繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出接口電路3種。其中繼電器輸出型接口電

9、路為有觸點(diǎn)的輸出接口電路，可用于驅(qū)動(dòng)直流或低頻交流負(fù)載；晶體管輸出型接口電路和晶閘管輸出型接口電路都是無(wú)觸點(diǎn)的輸出，前者用于驅(qū)動(dòng)高速、小功率的直流負(fù)載，后者用于驅(qū)動(dòng)高速、大功率的交流負(fù)載。圖1.3為3中輸入形式的輸出接口電路。 4電源在plc中，為避免電源間相互干擾，輸入與輸出接口電路的電源應(yīng)彼此相互獨(dú)立。小型plc的電源往往同它的cpu單元合為一體，大中型plc都設(shè)有專門(mén)的電源單元。直流電源常采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，因其穩(wěn)壓性能好、抗干擾能力強(qiáng)，不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還可以為輸入設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)電源。5i/o擴(kuò)展接口 當(dāng)主機(jī)（基本單元）的i/o點(diǎn)數(shù)不能滿足輸入和輸出設(shè)備的點(diǎn)數(shù)需要

10、時(shí)，可通過(guò)i/o擴(kuò)展接口用扁平電纜線將i/o擴(kuò)展單元與主機(jī)相連以增加i/o點(diǎn)數(shù)。a/d、d/a單元也通過(guò)該接口與主機(jī)相連。6編程器 編程器是plc的重要的外圍設(shè)備。利用編程器能將用戶程序送入plc的存儲(chǔ)器，還可以檢查、修改程序，并監(jiān)視plc的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)。編程器一般分簡(jiǎn)易型和智能型編程器兩類，小型plc常用簡(jiǎn)易編程器，大中型plc多用智能型編程器?，F(xiàn)在普遍采用計(jì)算機(jī)作為編程器，在計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝裝用編程軟件，即可對(duì)plc編程控制程序并顯示梯形圖或語(yǔ)句指令，非常方便，因此計(jì)算機(jī)得到廣泛應(yīng)用。7外部設(shè)備接口外部設(shè)備接口是指在主機(jī)外殼上與外殼設(shè)備配接的插座。通過(guò)電纜可配接編程器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、e

11、prom寫(xiě)入器、條碼判讀器等設(shè)備。三 、plc工作原理plc采用循環(huán)掃描的工作方式，即從第一條指令開(kāi)始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符則完成一次掃描，然后再返回第一條指令，開(kāi)始新一輪掃描，這樣周而復(fù)始地反復(fù)運(yùn)行。plc運(yùn)行一次掃描循環(huán)所用的時(shí)間成為掃描周期，通常一個(gè)掃描周期約為幾十毫秒。影響掃描周期的主要因素：一是cpu執(zhí)行指令的速度；二是cpu執(zhí)行每條指令所占用的時(shí)間；三是程序中指令的條數(shù)。plc的一個(gè)掃描周期可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出處理三個(gè)階段。實(shí)際上，在每個(gè)掃描周期內(nèi)cpu除了執(zhí)行用戶程序外，還要進(jìn)行系統(tǒng)自診斷和處理通信請(qǐng)求，并及時(shí)接受外來(lái)的控制命令，以提高plc工作的可

12、靠性，但所占用時(shí)間很短。第二章 plc的基本指令系統(tǒng)一、輸入輸出指令st 加載指令 常開(kāi)觸點(diǎn)與左母線相連。開(kāi)始邏輯運(yùn)算。另外，在分支節(jié)點(diǎn)處也可使用。st/ 加載非指令 常閉觸點(diǎn)與做母線相連，開(kāi)始邏輯運(yùn)算，其他同上。ot 輸出指令 將邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出到指令的繼電器，是繼電器線圈的驅(qū)動(dòng)指令。/ 非指令 將該指令處的運(yùn)算結(jié)果取反。、二、邏輯操作指令an 與指令 串聯(lián)一個(gè)敞開(kāi)觸點(diǎn)。an/ 與非指令 串聯(lián)一個(gè)常閉觸點(diǎn)。or 或指令 并聯(lián)一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。or/ 或非指令 并聯(lián)一個(gè)常閉觸點(diǎn)。三、塊邏輯操作指令ans組與指令 執(zhí)行多指令塊的“與”操作，即實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)組和觸點(diǎn)組的串聯(lián)。ors組或指令 執(zhí)行多指令塊的“

13、或”操作，即實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)組和觸點(diǎn)組的并聯(lián)。四、堆棧指令pshs推入堆棧指令 將該指令處以前的操作結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)。rds 讀出堆棧指令 讀出由pshs指令存儲(chǔ)的操作結(jié)果。pops彈出堆棧指令 讀出并清除pshs指令存儲(chǔ)的操作結(jié)果。五、微分指令df 上升沿微分指令 當(dāng)檢測(cè)觸發(fā)信號(hào)上升沿時(shí)，則使指定的繼電器接通一個(gè)掃描周期。df/ 下降沿微分指令 當(dāng)檢測(cè)觸發(fā)信號(hào)的下降沿時(shí)，則使制定的繼電器接通一個(gè)掃描周期。六、置位、復(fù)位指令set 置位指令 保持輸出繼電器y和內(nèi)部繼電器r的觸點(diǎn)為接通狀態(tài)。rst 復(fù)位指令 保持輸出繼電器y和內(nèi)部繼電器r的觸點(diǎn)為斷開(kāi)狀態(tài)。七、保持指令kp 保持指令 使輸出繼電器（y或r）接

14、通并保持。八、定時(shí)器指令tmr、tmx、tmy。九、計(jì)數(shù)器指令ct 計(jì)數(shù)器時(shí)一個(gè)遞減計(jì)數(shù)型的預(yù)置計(jì)數(shù)器，其功能為：計(jì)算輸入的脈沖個(gè)數(shù)，每來(lái)一個(gè)脈沖的上升沿，計(jì)數(shù)器的預(yù)置值減1，當(dāng)預(yù)置值減為0時(shí)，計(jì)數(shù)器導(dǎo)通，其對(duì)應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。第三章 電梯內(nèi)容簡(jiǎn)介一、 電梯控制系統(tǒng)的組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動(dòng)部分和電氣控制部分組成。1.1電力拖動(dòng)電力拖動(dòng)部分由拽引電機(jī)、抱閘和相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路以及開(kāi)門(mén)機(jī)組成。由于我們使用的是教學(xué)模型，梯速低，所以只要能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)即可，而不必考慮電機(jī)的機(jī)械特性。制動(dòng)時(shí)為滿足準(zhǔn)確停層的需要，定子回路可接入電抗器減速最后再加上抱閘制動(dòng)。1.2電氣控制電氣控制部分

15、又稱控制電路，它是電梯控制系統(tǒng)的核心。它包含兩部分：拖動(dòng)控制電路和信號(hào)控制電路。拖動(dòng)控制電路有多種：接觸器線圈及其相關(guān)的控制，電力電子器件的門(mén)極控制電路信號(hào)控制電路與拖動(dòng)的方式?jīng)]有必然關(guān)系，主要與程序能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有直接的關(guān)系。因此，不同的拖動(dòng)方式的電梯可以采用同一信號(hào)控制電路。plc系統(tǒng)部分完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的plc規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對(duì)輸入，輸出點(diǎn)的需求量和控制過(guò)程的難易程度。io點(diǎn)的估算：系統(tǒng)的輸入點(diǎn)有：門(mén)廳召喚按鈕6個(gè)輸入點(diǎn)；轎內(nèi)指令按鈕4個(gè)點(diǎn)；樓層感應(yīng)器4個(gè)點(diǎn)；門(mén)區(qū)感應(yīng)l點(diǎn)；手動(dòng)開(kāi)門(mén)l點(diǎn)：共計(jì)輸入點(diǎn)16點(diǎn)。而輸出點(diǎn)有：快慢速接觸器2點(diǎn)；上下行接觸器2點(diǎn)；樓層指示燈4點(diǎn)；門(mén)鎖

16、1個(gè)點(diǎn)；共計(jì)輸出點(diǎn)9點(diǎn)?？傆?jì)io點(diǎn)數(shù)為169. 綜上所述，根據(jù)具體情況，我們選擇三菱的fx系列。輸入輸出點(diǎn)數(shù)為34點(diǎn)，電機(jī)20點(diǎn)，考慮實(shí)際，我們選擇fx2c-64mr這種型號(hào)。二、電梯plc 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制核心為plc主機(jī)，通過(guò)plc輸入接口送入plc. 由存儲(chǔ)器的plc 軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向主拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)電梯plc控制方案電梯plc 控制系統(tǒng)的控制核心是plc 。哪些信號(hào)需要輸入plc ，plc 要驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載，以及采用何種編程方式。輸入輸出點(diǎn)的確定，是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問(wèn)題，決定系統(tǒng)的程序及線路設(shè)計(jì)方

17、案。由信號(hào)輸入、控制電梯的plc編程、步進(jìn)電機(jī)控制3大部分組成。模塊的面板如圖所示4層電梯模塊面板基本控制原理：編制plc控制程序#對(duì)樓層的呼叫信號(hào)、平層信號(hào)作出停止、升/降判斷，然后將信號(hào)傳送到單片機(jī)，調(diào)用單片機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停止控制程序#再由單片機(jī)輸出回路的勵(lì)磁信號(hào)經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)皮帶使橋廂上、下移動(dòng)，完成電梯的模擬運(yùn)行。四、電梯模型plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 電梯的控制要求1）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有一高層呼叫時(shí)，電梯上升到呼叫層停止。2）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有一低層呼叫時(shí)，電梯下降到呼叫層停止。3）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有多高層呼叫時(shí)，電梯先上升到較低的呼叫層，停3秒后繼上升到高的呼叫層，響應(yīng)

18、完畢后停止。4）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有多低層呼叫時(shí)，電梯先下降到較高的呼叫層，停3秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應(yīng)完畢后停止。5）當(dāng)電梯處于上升或上降過(guò)程中，任何反向的呼叫均無(wú)效。4.2 plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1.最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求2.保證plc控制系統(tǒng)安全可靠3.力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便4.3電梯模型plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控

19、制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送plc的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。為便于觀察，對(duì)電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示，采用led和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)以指示燈顯示(開(kāi)關(guān)上帶有指示燈)。為了提高電梯的運(yùn)行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求plc能對(duì)轎廂的加、減速以及制動(dòng)進(jìn)行有效的控制。根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了電梯的運(yùn)行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可靠的故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，

20、采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(hào)(上行呼叫標(biāo)志寄存器、下行呼叫標(biāo)志寄存器、有呼叫請(qǐng)求時(shí)，相應(yīng)寄

21、存器為l，否則為0)，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。該動(dòng)作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。系統(tǒng)還利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成bcd碼輸出，通過(guò)硬件接口電路以led顯示。第四章 系統(tǒng)配置與軟件設(shè)計(jì) 一、fp的簡(jiǎn)單介紹 松下電工fp是松下新推出的小型plc，它代表了當(dāng)今世界plc的發(fā)展水平。由于它采用了ris的cpu芯片，提高了處理速度，使基本指令的運(yùn)行速度提高到了0.4s/步，程序存儲(chǔ)容量高達(dá)12千步。它除采用周期循環(huán)掃描方式外，

22、多條指令采用終端控制方式工作，使緊急任務(wù)可得到及時(shí)處理，為實(shí)現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度與管理提供了方便。此外，fp還可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100khz的梯形加減速控制，能夠控制步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)；pid控制己指令化，可進(jìn)行自整定，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、高性能控制；單相和雙相的高速計(jì)數(shù)器功能頻率可高達(dá)50khz，脈沖輸入功能可高達(dá)100khz。fp體積小，功能很大，12k的編程容量使得在編程時(shí)擁有足夠的存儲(chǔ)空間。另外，數(shù)據(jù)寄存器的容量為32k，能夠處理大量的數(shù)據(jù)編譯和重復(fù)操作。 二、電梯電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、四層電梯電氣控制系統(tǒng)的概述此電梯控制系統(tǒng)的硬件分為調(diào)速部分、邏輯控制部分、速度反饋部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)乘客的舒適感有著

23、重要影響，而邏輯控制部分是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。松下系列plc如fp0、fp-具有pwm輸出指令，可直接控制變頻器的啟動(dòng)、停止、多段速度運(yùn)行等。又由于變頻器有良好的調(diào)整特性，能增加調(diào)速系統(tǒng)的智能程度（具有可設(shè)置的多種速度、過(guò)渡過(guò)程等）、節(jié)省開(kāi)支、減少電氣容量、提高功率因數(shù)等。變頻器應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)中的調(diào)速部分是現(xiàn)行工程中發(fā)展的方向。電梯控制的i/o分配圖2、四層電梯控制系統(tǒng)變頻調(diào)速部分的設(shè)計(jì) 電梯調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是競(jìng)爭(zhēng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。全數(shù)字控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)用于電梯控制，在降低振動(dòng)及噪聲等方面采取了一系列措施，如互鎖時(shí)間的補(bǔ)償、開(kāi)關(guān)頻率的提

24、高（超過(guò)10khz）等。變頻器通過(guò)編程控制電梯，變頻電機(jī)按圖1和表1所示的理想曲線運(yùn)行，而電機(jī)何時(shí)啟動(dòng)換速以及電機(jī)的轉(zhuǎn)向是由plc根據(jù)電梯呼梯、減速等信號(hào)做出決策，發(fā)出控制信號(hào)給變頻器，變頻器按理想速度曲線控制電梯運(yùn)行。電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)為vvvf（變頻變壓）拖動(dòng)方式，這大大改善了電梯舒適感和平層精度，提高了電梯的性能。輸入按鈕上行1樓呼入信號(hào)x1下行2樓呼入信號(hào)x13上行2樓呼入信號(hào)x2下行3樓呼入信號(hào)x14上行3樓呼入信號(hào)x3下行4樓呼入信號(hào)x15上行4樓呼入信號(hào)x4樓層限位開(kāi)關(guān)信號(hào)f1x21下行1樓呼入信號(hào)x12樓層限位開(kāi)關(guān)信號(hào)f2x22樓層限位開(kāi)關(guān)信號(hào)f3x23樓層限位開(kāi)關(guān)信號(hào)f5x25樓

25、層限位開(kāi)關(guān)信號(hào)f4x24輸出按鈕上行1樓信號(hào)燈y0下行5樓信號(hào)燈y7上行2樓信號(hào)燈y1led數(shù)字顯示ay20上行3樓信號(hào)燈y2led數(shù)字顯示by21上行4樓信號(hào)燈y3led數(shù)字顯示cy22下行2樓信號(hào)燈y4led數(shù)字顯示dy23下行3樓信號(hào)燈y5led數(shù)字顯示ey24下行4樓信號(hào)燈y6led數(shù)字顯示fy25電機(jī)正轉(zhuǎn)上行y10led數(shù)字顯示gy26電機(jī)反轉(zhuǎn)下行y12表1、電梯控制的i/o分配表三、電梯模型plc控制系統(tǒng)1、plc的編程工作方式不同類型的plc都有相應(yīng)的編輯器，但是編程原理大同小異。程序編輯和調(diào)試操作過(guò)程如圖2所示，f系列plc基本單元有運(yùn)行和停止兩種模式。編程時(shí)基本單元置于停止模

26、式；而plc系統(tǒng)處于工作運(yùn)行或?qū)Τ绦驁?zhí)行情況監(jiān)視時(shí)，基本單元（主機(jī)）應(yīng)置于運(yùn)行模式。有的plc，不把其公共端子com和運(yùn)行端子run連接起來(lái)，就是停止模式，即相當(dāng)于把基本單元置于stop位置。編程時(shí)，必須使主機(jī)處于停止模式，同時(shí)把編程器置于“program”編程位置。2、電梯模型的控制要求四層電梯：轎廂內(nèi)有四個(gè)層選開(kāi)關(guān)，開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)，一、四樓各有一個(gè)層選開(kāi)關(guān)，二、三樓各有兩個(gè)層選開(kāi)關(guān)，另有四個(gè)平層開(kāi)關(guān)、兩個(gè)轎廂行程限位開(kāi)關(guān)、兩個(gè)轎廂門(mén)行程開(kāi)關(guān)。方向優(yōu)先原則：當(dāng)電梯正在運(yùn)行時(shí)，轎廂兩側(cè)都有呼叫信號(hào)，優(yōu)先響應(yīng)與運(yùn)動(dòng)方向相同的呼叫信號(hào)，存儲(chǔ)與運(yùn)動(dòng)方向相反的呼叫信號(hào)，待電梯反向運(yùn)行時(shí)，再依次響應(yīng)反方

27、向的呼叫信號(hào)。時(shí)間優(yōu)先原則：當(dāng)電梯停于某一層時(shí)，轎廂兩側(cè)都有呼叫信號(hào)，優(yōu)先響應(yīng)先按的外部呼叫信號(hào)。內(nèi)呼優(yōu)先外呼原則：當(dāng)電梯停于某一層時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)內(nèi)部呼叫，應(yīng)，再響應(yīng)外部呼叫。樓層的外呼開(kāi)關(guān)也是開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān)，到達(dá)呼叫樓層后自動(dòng)開(kāi)門(mén)5秒，然后自動(dòng)關(guān)門(mén)?？傞_(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)可執(zhí)行上述功能；關(guān)閉時(shí)，不響應(yīng)新的呼叫（無(wú)論內(nèi)呼、外呼），在響應(yīng)完當(dāng)前呼叫信號(hào)后回到一樓。3、程序說(shuō)明此處為程序的開(kāi)關(guān)門(mén)限制時(shí)間，當(dāng)電梯到達(dá)指定樓層后接觸到行程開(kāi)關(guān)自動(dòng)響應(yīng)開(kāi)門(mén)信號(hào)，y8接通，電梯開(kāi)門(mén)，門(mén)打開(kāi)之后有5秒的開(kāi)門(mén)等待時(shí)間，當(dāng)定時(shí)器5秒后y7接通自動(dòng)關(guān)門(mén)，門(mén)完全關(guān)閉后關(guān)門(mén)限位xc自動(dòng)顯示關(guān)門(mén)信號(hào)。當(dāng)電梯外有人發(fā)出呼叫信號(hào)后，電梯隨即

28、響應(yīng)并到達(dá)指定樓層。x0、x1、x2、x3分別為電梯四、三、二、一的外呼信號(hào)，當(dāng)x0響應(yīng)時(shí)，電梯到達(dá)一層自動(dòng)開(kāi)門(mén)，然后關(guān)門(mén)到達(dá)指定的樓層，經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示給電梯內(nèi)部的人看，以防坐錯(cuò)樓層。電梯轎廂運(yùn)行趨勢(shì)確定后，只要有任何內(nèi)、外呼梯信號(hào)，電梯運(yùn)行方向就應(yīng)該顯示出來(lái)，并且電梯轎廂門(mén)關(guān)閉，那么電梯就可以上下運(yùn)行了。運(yùn)行方向的控制程序如下圖所示，電梯按其響應(yīng)趨勢(shì)來(lái)控制電梯的上下行，當(dāng)遇到上限位或下限位、電梯門(mén)開(kāi)等均應(yīng)該停止運(yùn)行。電梯具有平層限位的能力，當(dāng)電梯到達(dá)某一層時(shí)電梯門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉，此時(shí)，一、二、三、四層的開(kāi)關(guān)按鈕r1、r2、r3、r4會(huì)根據(jù)每層的需要做出相應(yīng)的選擇。外呼梯信號(hào)的鎖定與清除：只

29、要某一樓層有外呼梯信號(hào)，那么該呼梯信號(hào)就需要被鎖定。當(dāng)電梯運(yùn)行方向與呼梯方向相同，那么就需要響應(yīng)該信號(hào)；如果運(yùn)行方向與呼梯信號(hào)相反，那么就需要等待電梯轎廂運(yùn)行回來(lái)再響應(yīng)呼梯信號(hào)。如果電梯轎廂在運(yùn)行過(guò)程中有多個(gè)反方向呼梯信號(hào)同時(shí)存在，例如在電梯向上運(yùn)行的過(guò)程中同時(shí)存在有2層向下呼梯信號(hào)、3層向下呼梯信號(hào)、4層向下呼梯信號(hào)，那么就要優(yōu)先響應(yīng)最遠(yuǎn)的反方向呼梯信號(hào)，即4層向下呼梯信號(hào)，然后電梯轎廂轉(zhuǎn)為向下運(yùn)行，依次響應(yīng)其余的呼梯信號(hào)（此時(shí)其余的呼梯信號(hào)已經(jīng)變?yōu)橥蚝籼菪盘?hào)）。如果電梯轎廂在上運(yùn)行過(guò)程中，到達(dá)某一層遇到反方向呼梯信號(hào)，并且該樓層前方?jīng)]有其他的任何呼梯信號(hào)，那么就需要開(kāi)門(mén)響應(yīng)該呼梯信號(hào)。電

30、梯的上行與下行由y0和y5來(lái)輸出顯示，它的控制由電梯的內(nèi)呼開(kāi)關(guān)和外呼來(lái)控制。（1）最低樓層和最高樓層（例如最低樓層），不論是外呼梯信號(hào)還是內(nèi)呼梯信號(hào)，只要電梯轎廂到達(dá)該樓層，就一定要打開(kāi)電梯轎廂門(mén)響應(yīng)該呼梯信號(hào)。（2）所有樓層的內(nèi)呼梯信號(hào)，只要電梯轎廂到達(dá)該樓層，就一定要打開(kāi)電梯轎廂門(mén)響應(yīng)該呼梯信號(hào)。（3）所有與電梯轎廂運(yùn)行方向相同的外呼梯信號(hào)，只要電梯轎廂到達(dá)該樓層，就一定要打開(kāi)電梯轎廂門(mén)響應(yīng)該呼梯信號(hào)。（4）所有與電梯轎廂運(yùn)行方向相反的外呼梯信號(hào)，只要其前方?jīng)]有任何內(nèi)、外呼梯信號(hào)，那么電梯轎廂到達(dá)該樓層，就一定要打開(kāi)電梯轎廂門(mén)響應(yīng)該呼梯信號(hào)。 如果電梯轎廂門(mén)在打開(kāi)的過(guò)程中有人按下了關(guān)門(mén)按鈕

31、，電梯轎廂開(kāi)門(mén)驅(qū)動(dòng)繼電器就應(yīng)該釋放。為了防止電梯轎廂的開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)卡死，導(dǎo)致開(kāi)門(mén)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)燒毀，當(dāng)開(kāi)門(mén)驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，延時(shí)一段時(shí)間后，如果開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)仍為閉合，t1定時(shí)器仍舊會(huì)使開(kāi)門(mén)驅(qū)動(dòng)繼電器斷開(kāi)，保護(hù)電梯轎廂開(kāi)門(mén)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電梯的關(guān)門(mén)控制位當(dāng)有人按下關(guān)門(mén)按鈕，或者電梯轎廂門(mén)打開(kāi)一段時(shí)間后，電梯轎廂門(mén)就應(yīng)該關(guān)閉。在電梯轎廂關(guān)門(mén)控制過(guò)程中，如果有人按下了開(kāi)門(mén)按鈕，或者關(guān)門(mén)已經(jīng)完成，或者電梯轎廂門(mén)是安全的，電梯轎廂都應(yīng)該開(kāi)門(mén)響應(yīng)。四、plc程序梯形圖plc部分程序梯形圖如下圖所示五、指令表0 st x41 or x02 or r03 an/ xc4 ot r05 st x56 or x67 or x1

32、8 st xf9 or xe10 ans 11 or r112 an/ xd13 ot r114 st x715 or x816 or x217 an xf18 or r219 an/ xe20 ot r221 st r222 st r023 an/ r1024 or r1025 an/ xd26 an/ xe27 ors28 st r029 an/ r1130 an/ r1031 or r1132 an/ xe33 an/ xd34 ors35 st r136 an/ r1137 st r1138 an/ r039 ors40 an/ xe41 ors41 st x1242 an/ x114

33、3 pshs44 an/ xf45 an/ y246 pops47 an/ xf48 an/ y249 an/ xe50 ors51 ot y153 st x554 or x655 or x156 an xc57 or r358 an/ xd59 ot r360 st x761 or x862 or x263 st xc64 or xd65 ans66 or r467 an/ xe68 ot r469 st x970 or x371 or r572 an/ xf73 ot r574 st r375 st r576 an/ r677 or r778 an/ xd79 an/ xe80 ors81

34、 st r582 an/ r683 an/ r784 or r785 an/ xe86 an/ xd87 ors88 st r489 an/ r790 st r791 an/ r592 ors93 an/ xd94 ors95 st x1296 an/ x1197 pshs98 an/ xc99 an/ y2100 pops101 an/ xc102 an/ xd103 an/ y2104 ors105 st y0106 st xc107 or xd108 or xe109 or xf110 or r9111 an/ xa112 ot r9113 st r9114 st x4115 an xc

35、116 ors117 st x5118 or x6119 an xd120 ors121 st x7122 or x8123 an xe124 ors125 st x9126 an xf127 ors128 st xa129 pshs130 an xc131 rds132 or xd133 rds134 or xe135 pops136 or xf137 ors138 st y2139 st x11140 an/ xb141 tmx a k 30144 st t1145 st xb146 pshs147 an xc148 rds149 or xd150 rds151 or xe152 pops

36、153 or xf154 or y3155 ot y3156 st x9157 or y4158 an/ xf159 ot y4160 st x7161 or x7162 an/ xe163 ot y5164 st x8165 or y6166 an/ xe167 ot y6168 st x5169 or y7170 an/ xd171 ot y7172 st x6173 or y8174 an/ xd175 ot y9176 st x4177 or ya178 an/ xc179 ot ya180 st x0181 or yb182 an/ xc183 ot yb184 st x1185 o

37、r yb186 an/ xd187 ot yb188 st x2189 or yc190 an/ xe191 ot yc192 st x3193 or yd194 an/ xf195 ot yd196 st y0197 pshs198 an x5199 rds200 or r6201 an/ xd202 ot r6203 rds204 st x7205 pops206 or r7207 an/ xe208 ot r7209 st y1210 pshs211 an x6212 rds213 or r10214 an/ xd215 ot r10216 rds217 an x8218 pops219

38、 or r11220 an/ xe221 ot r11222 ed第五章 電梯plc的調(diào)試與安裝一、 模擬調(diào)試模擬調(diào)試可以在輸入端接上手動(dòng)按鈕，而在plc的輸出指示燈上看輸出。這種調(diào)試比較抽象，輸入信號(hào)完全靠手動(dòng)來(lái)控制。如按下x4是三層內(nèi)呼，如此時(shí)電梯不在三層，則對(duì)應(yīng)輸出指示燈亮，然后依次通過(guò)手動(dòng)來(lái)控制接近開(kāi)關(guān)按鈕，到第三層時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，輸出指示燈滅。其它層的運(yùn)行模擬調(diào)試同理。5.2安裝調(diào)試安裝調(diào)試過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜且耗時(shí)間的過(guò)程，首先要確定器件型號(hào)。選擇器件型號(hào)除了要考慮機(jī)械設(shè)備、電壓、電流外，還要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用及美觀問(wèn)題。內(nèi)選、外召喚信號(hào)指示燈可統(tǒng)一使用24v，這樣可以用一個(gè)電源供電。不僅可以