畢業(yè)論文五層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄摘要2abstract2第一章 緒論3第一節(jié) 可編程控制器的概念3第二節(jié) plc的應(yīng)用和發(fā)展3一 plc的應(yīng)用領(lǐng)域3 二 plc的發(fā)展前景4第三節(jié) plc的結(jié)構(gòu)及工作原理4 一 plc的機(jī)構(gòu)4 二 plc的工作原理5第四節(jié) plc的特點(diǎn)6第五節(jié) 電梯的概述7第六節(jié) 電梯的分類8第七節(jié) 電梯的組成及工作原理9第二章 plc的程序設(shè)計(jì)語言和編程方法10第一節(jié) plc的程序設(shè)計(jì)語言10第二節(jié) 三菱fx系列plc內(nèi)部繼電器的編號和功能10第三節(jié) fx2n系列plc的基本邏輯指令12第四節(jié) 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法13 一 給元件編號并分配i/o口13 二 梯形圖的編程規(guī)則13 三 梯形圖的設(shè)計(jì)方法1

2、4第三章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)16第一節(jié) 控制系統(tǒng)的工作流程16 第二節(jié) 控制系統(tǒng)的功能要求16 一 電梯內(nèi)部功能16 二 電梯運(yùn)行狀態(tài)的分析17 三 電梯的控制要求18第三節(jié) 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取18第四節(jié) 系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)21第四章 仿真軟件的介紹與調(diào)試運(yùn)行32第一節(jié) 仿真軟件的介紹32第二節(jié) 軟件中梯形圖程序的編寫方法32第三節(jié) 軟件調(diào)試方法34第四節(jié) 梯形圖程序仿真36第五章 硬件的設(shè)計(jì)與選擇38第一節(jié) plc硬件的選擇38第二節(jié) 其它硬件的選擇38 一 轎廂位置檢測裝置的選擇38 二 牽引電機(jī)的選擇39 三 開關(guān)門電機(jī)的選擇41 四 繼電器的選擇42 五 熔斷器的選擇43第三節(jié)

3、plc外部接線及主電路設(shè)計(jì)43 一 plc的外部接線43 二 主電路電氣原理圖45第六章 總結(jié)47參考文獻(xiàn)48致謝49附錄 系統(tǒng)梯形圖50英文原文57中文翻譯65五層電梯plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（三菱指令）摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代城市中的高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。而電梯性能的好壞，除了電機(jī)等硬件以外，電梯控制系統(tǒng)是其核心因素。plc（programmable logic controller）因其簡單易用、可靠性高、維修養(yǎng)護(hù)方便和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在電梯控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。本文以三菱fx2n系列plc為例，以五層電梯為設(shè)計(jì)對象，分別從電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理

4、，系統(tǒng)plc配置方案，plc軟件設(shè)計(jì)，plc軟件的調(diào)試仿真和電梯硬件選取等方面，詳細(xì)的闡述了plc在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，形成了以plc為控制系統(tǒng)的完整的電梯模型，使電梯在更精確、更可靠、更快速的控制平臺上運(yùn)行。關(guān)鍵詞：電梯控制，plc，模型電梯abstractwith the development of economy, an increasing number of high-rise building in modern cities, elevator become an indispensable means of transport of daily life.the core

5、of elevators function is control system besides hardware. plc（programmable logic controller）have wide use for its many advantages,such as convenience, high reliability and antijamming. this article taking japanese mitsubishi fx2n series plc for example, fifth floor elevator as the design, details th

6、e plcs application in the elevator control system, through the reference and working mechanism of elevator control system, configuration program of plc, software designing of plc, emulation software of plc and hardware choosing the elevator. this paper work out a complete model of the elevator contr

7、olled by plc.this plc control system can make elevator running in a accurate, credible and fast way.keyword: elevator control,plc, model of elevator第一章 緒論第一節(jié) 可編程控制器的概念可編程控制器簡稱pc（英文全稱：programmable controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器pmc、可編程序順序控制器psc、可編程序邏輯控制器plc（英文全稱：programmable logic controller）和可編程序控制器pc幾個(gè)不同

8、時(shí)期。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（pc）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個(gè)老名字。plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或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。plc及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。第二節(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(jià)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

9、用“與”、“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(shí)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、3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/

10、o模塊，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

11、信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們打印制表。（五）通信聯(lián)網(wǎng)plc的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程i/o之間的通信、多臺plc之間的通信、plc與其他智能控制設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。plc與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。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

12、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)少數(shù)幾個(gè)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。第三節(jié) plc的結(jié)構(gòu)及工作原理一、 plc的結(jié)構(gòu) plc的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-

13、1所示：圖1-1 plc的內(nèi)部結(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(cuò)；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）

14、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(shí)地響應(yīng)隨時(shí)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不還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段，如圖1-2所示。plc的這種周而復(fù)始的循環(huán)

15、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(shí)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)行一次圖2所示的掃描操作所需的時(shí)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(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)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(gè)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(gè)階段中

16、，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(gè)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(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，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)

17、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，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)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(shí)，才是plc的真正輸出。第四節(jié) plc的特點(diǎn) plc有許多優(yōu)點(diǎn)，其可概括為以下五點(diǎn)：1、

18、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(shí)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系列plc平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余cpu的plc的平均無故障工作時(shí)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，

19、plc帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)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(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 2、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

20、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。 3、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

21、。 4、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(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)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(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(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。 5、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(gè)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150

22、g，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。第五節(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(gè)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

23、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(shí)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?。電梯行駛到你的目的層后會自動開門，此時(shí)按順序走出電梯即結(jié)束了一個(gè)乘梯過程。第六節(jié) 電梯的分類 一般根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下。1、按用途分類乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施。載貨電梯，主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。醫(yī)用電梯，為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂長而窄。雜物電梯，供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送

24、圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。觀光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。車輛電梯，用作裝運(yùn)車輛的電梯。船舶電梯，船舶上使用的電梯。建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。2、按驅(qū)動方式分類交流電梯，用交流感應(yīng)電動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 直流電梯，用直流電動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯，一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。 齒輪齒條電梯，將導(dǎo)軌加工成齒條，

25、轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動機(jī)帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。3、按速度分類電梯無嚴(yán)格的速度分類，我國習(xí)慣上按下述方法分類： 低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。 中速梯，常指速度在1.002.00m/s的電梯。 高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。 超高速梯，速度超過5.00m/s的電梯。4、其它分類方式按電梯有無司機(jī)分類可分為有司機(jī)電梯和無司機(jī)電梯；按操縱控制方式分類課分為手柄開關(guān)操縱、按鈕控制電梯、信號控制電梯和

26、集選控制電梯等；按機(jī)房位置分類，則有機(jī)房在井道頂部的（上機(jī)房）電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的（下機(jī)房）電梯，以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的（無機(jī)房）電梯；按轎廂尺寸分類，則經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等抽象詞匯表示。第七節(jié) 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

27、，使電梯運(yùn)行。電梯的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。圖1-3 電梯的結(jié)構(gòu)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(shí)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(shí)完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)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。第二章 plc的程序設(shè)計(jì)語言和編程方法第一節(jié) plc的

28、程序設(shè)計(jì)語言在plc中有多種程序設(shè)計(jì)語言,它們是梯形圖語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。梯形圖語言是基本程序設(shè)計(jì)語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設(shè)計(jì)語言，它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作，例如，模擬量的控制，數(shù)據(jù)的操縱，報(bào)表的報(bào)印和其他基本程序設(shè)計(jì)語言無法完成的功能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控制功能，它不僅在plc中得到了廣泛的應(yīng)用，在集散控制系統(tǒng)的編

29、程和組態(tài)時(shí)也常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點(diǎn)，為廣大工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員所喜愛。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的

30、特點(diǎn)是：1、與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性2、與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)。3、與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流（power flow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待。4、便于與其它程序語言的轉(zhuǎn)換，便于程序的檢查。第二節(jié) 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(shí)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

31、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。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(shí)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)取x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(gè)數(shù)字符號，遵循“逢8進(jìn)1”的運(yùn)算規(guī)則。表2-1給出了fx

32、2n 系列plc的輸入/輸出繼電器元件號。表2-1 fx2n系列plc的輸入/輸出繼電器元件號型號fx2n-16mfx2n-32mfx2n-48mfx2n-64mfx2n-80mfx2n-128m擴(kuò)展時(shí)輸入x0x78點(diǎn)x0x1716點(diǎn)x0x2724點(diǎn)x0x3732點(diǎn)x0x4740點(diǎn)x0x7764點(diǎn)x0x267184點(diǎn)輸出y0y78點(diǎn)y0y1716點(diǎn)y0y2724點(diǎn)y0y3732點(diǎn)y0y4740點(diǎn)y0y7764點(diǎn)y0y2677184點(diǎn)1、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)讀入并存儲在輸入映像寄存器中。輸入端可以外接常開觸點(diǎn)或常

33、閉觸點(diǎn)，也可以接多個(gè)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(shí)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。2、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(gè)硬件繼電器僅有一對常開觸點(diǎn)，但是在梯形圖中，每一個(gè)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，y010y017，y020y027，它們一般

34、位于機(jī)器的下端。3、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。4、定時(shí)器（t）plc中的定時(shí)器（t）相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。它是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出觸點(diǎn)動作，時(shí)鐘脈

35、沖有1ms、10ms、100ms。定時(shí)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(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會發(fā)生誤動作。fx2n系列定時(shí)器元件編號及定時(shí)范圍如下：100ms定時(shí)器t0t199，共200點(diǎn)，定時(shí)范圍：0.13276.7秒；10ms定時(shí)器t200t245，共46點(diǎn)，定時(shí)范圍：0.01327.67秒；1ms積算定時(shí)器t246t249，共4點(diǎn)，定時(shí)范圍：0.00132.767秒；100ms積算定時(shí)器t250t255，共6點(diǎn)，定時(shí)范圍：0.13276.7秒。定時(shí)器的精度

36、與程序的安排有關(guān)，如果定時(shí)器的觸點(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(shí)誤差為輸入濾波器時(shí)間與定時(shí)器分辨率之差，1ms、10ms和100ms定時(shí)器的分辨率分別為1ms、10ms和100ms。5、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(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)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(shí)，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(shí)當(dāng)前值不變，直到復(fù)位控制電路接通時(shí)，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13

37、2767。16位通用計(jì)數(shù)器的通道有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)。第三節(jié) fx2n系列plc的基本邏輯指令基本邏輯指令是plc中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了plc的使用方法，各種型號plc的基本邏輯指令都大同小異，現(xiàn)在我們針對fx2n系列，逐條介紹其指令的功能和使用方法。1、輸入、輸出指令（ld、ldi、out）ld（load）：電路開始的常開觸點(diǎn)對應(yīng)的指令，可以用于x、y、m、t、c和s。ldi（load

38、 inverse）：電路開始時(shí)的常閉觸點(diǎn)對應(yīng)的指令，可以用于x、y、m、t、c和s。out(out)：驅(qū)動線圈的輸出指令，可以用于y、m、t、c和s。ld和ldi指令對應(yīng)的觸點(diǎn)一般都與左母線相連，在使用anb、orb指令時(shí)，用來定義與其他電路串并聯(lián)的電路的起始觸點(diǎn)。out指令不能用于輸入繼電器x，線圈和輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊，out指令可以連續(xù)使用若干次，相當(dāng)于線圈的并聯(lián)。2、觸點(diǎn)的串聯(lián)（and/ani）、并聯(lián)(or/ori)指令and(and)：常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。ani（and inverse）：常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。or（or）：常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接指令。ori（or invers

39、e）：常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接指令。串、并聯(lián)指令可以用于x、y、m、t、c和s。單個(gè)觸點(diǎn)與左邊的電路串聯(lián)時(shí)，使用and或ani指令，串聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制。or或ori用于單個(gè)觸點(diǎn)與前面電路的并聯(lián)，并聯(lián)觸點(diǎn)的左端接到該指令所在的電路塊的起始點(diǎn)（ld點(diǎn)）上，右端與前一條指令對應(yīng)的觸點(diǎn)的右端相連。or和ori指令總是將單個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)到它前面已經(jīng)連接好的電路的前端。3、檢測上升沿和下降沿的觸點(diǎn)指令ldp、andp和orp是用來檢測上升沿的觸點(diǎn)指令，觸點(diǎn)的中間有一個(gè)向上的箭頭，對應(yīng)的觸點(diǎn)僅在制定位元件波形的上升沿（由off變?yōu)閛n）時(shí)接通一個(gè)掃描周期。ldf、andf和orf是用來檢測下降沿的觸點(diǎn)指令，觸點(diǎn)的中

40、間有一個(gè)向下的箭頭，對應(yīng)的觸點(diǎn)僅在制定位元件波形的下降沿（由on變?yōu)閛ff）時(shí)接通一個(gè)掃描周期。上述指令可以用于x、y、m、t、c和s。邊沿檢測觸點(diǎn)可以與普通觸點(diǎn)混合使用。4、電路塊串聯(lián)（anb）、并聯(lián)(orb)指令orb（or block）：多觸點(diǎn)電路塊的并聯(lián)連接指令。anb（and block）：多觸點(diǎn)電路塊的串聯(lián)連接指令。含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以ld或ldi指令開始，而支路的終點(diǎn)要用orb指令。orb指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號，因此，orb指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)

41、在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)orb指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制；也可以將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出orb的指令，但這時(shí)orb指令最多使用7次。將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用anb指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用ld或ldi指令；與orb指令一樣，anb指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)電路塊之后使用一個(gè)anb指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊個(gè)數(shù)沒有限制，若集中使用anb指令，最多使用7次。5、棧存儲器與多重輸出指令mps（push）、mrd（read）和mpp（pop）指令分別是進(jìn)棧、讀棧和出棧指令，它們

42、用于多重輸出電路。mps指令用于儲存電路中有分支處的邏輯運(yùn)算結(jié)果，以便以后處理有線圈的支路時(shí)可以調(diào)用該運(yùn)算結(jié)果。mrd指令讀取存儲在堆棧最上層的電路中分支點(diǎn)處的運(yùn)算結(jié)果，將下一個(gè)觸點(diǎn)強(qiáng)制性地連接在該點(diǎn)。讀數(shù)后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會上下移動。mpp指令彈出存儲在堆棧最上層的電路中分支點(diǎn)處的運(yùn)算結(jié)果。使用mpp指令時(shí)堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，最上層的數(shù)據(jù)在讀出后從堆棧內(nèi)消失。6、置位復(fù)位指令set：置位指令，使操作保持on的指令。rst：復(fù)位指令，使操作保持off的指令。set指令用于y、m和s，rst指令可以用于復(fù)位y、m、s、t、c，或?qū)⒆衷、v和z清零。7、程序結(jié)束指令（end）在程序結(jié)束

43、處寫上end指令，plc只執(zhí)行第一步至end之間的程序，并立即輸出處理。若不寫end指令，plc將以用戶存儲器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用end指令可縮短掃描周期。另外，在調(diào)試程序時(shí)，可以將end指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動作，確認(rèn)無誤后，再依次刪去插入的end指令。第四節(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(shí)，首先必須確定所使用編程元件的編號。使用時(shí)一定要明確，每個(gè)元件在任何時(shí)刻決不能同時(shí)擔(dān)任幾個(gè)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)

44、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電路的分配。編程時(shí)按點(diǎn)號建立邏輯與控制關(guān)系，接線時(shí)按點(diǎn)號對號入坐進(jìn)行接線。二、梯形圖的編程規(guī)則1、每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制。2、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))。3、線圈不能直接接在左邊母線上。4、在一個(gè)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。5、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(gè)“電流”只能在梯形圖中單方向流動即從左向

45、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(shí)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(gè)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(shí)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p

46、lc改造繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用和考驗(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(shí)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(shí)也確定了plc各輸入信號和

47、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、確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時(shí)繼電器的元仵號。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)一述對應(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(shí)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)

48、plc的順序控制程序的有力工具。順序功能圖主要由步、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(gè)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(shí)的注意事項(xiàng)：兩個(gè)步絕對不能直接相連必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開、兩個(gè)轉(zhuǎn)換絕對不能直接相連必須用一個(gè)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

49、脈沖m8002的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件將初始步置為活動步、定時(shí)器在下一次運(yùn)行之前就將它復(fù)位。第三章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)第一節(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如下的流程圖（圖3-1）。圖中展示了電梯運(yùn)行時(shí)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)。直觀的展示了電梯的工作流程。圖3-1 電梯運(yùn)行的流程圖根據(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(gè)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)。第二節(jié) 控制系統(tǒng)的功能要求一、電梯內(nèi)外部功能在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有5個(gè)樓層(15層)按鈕

50、、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，稱為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時(shí)，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(shí)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(shí)隨時(shí)地控制電梯的開門與關(guān)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5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

51、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。5層樓中，1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3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，5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(shí)電梯位于1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)：1、各層呼叫燈均不亮。2、電梯內(nèi)部以及外部各顯示屏均為“1”。3、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、

52、按下某層呼叫按鈕（15層）后，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫。2、電梯上行時(shí)，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(gè)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(shí)，若有多個(gè)下行呼叫且均位于當(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(shí)，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(gè)呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯

53、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(shí)，若有多個(gè)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(shí)，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)指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直到新的命令給出。1、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(shí)自動關(guān)閉，在此過程中，支持手動開門或關(guān)門。2、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1、接受每個(gè)按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼

54、叫命令，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。2、電梯停在某一層（如4層）時(shí)，此時(shí)按動該層（4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(shí)電梯的轎廂不在該層（在其余4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。3、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(shí)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。4、電梯在每層設(shè)置上、下平層感應(yīng)（1樓只有下平層、5樓只有上平層），當(dāng)?shù)竭_(dá)平層點(diǎn)

55、且該層有呼叫信號時(shí)，電梯開始減速平層停車，否則繼續(xù)高速通過該層。5、當(dāng)按動某個(gè)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。6、當(dāng)電梯停在某層時(shí)，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。7、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(shí)樓層指示燈改變。第三節(jié) 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取經(jīng)過對電梯運(yùn)行流程和電梯的控制要求，選取控制系統(tǒng)的軟元件，軟元件包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器和定時(shí)器，其編號分別如下列表所示。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x2s