畢業(yè)設(shè)計（論文）三菱PLC在電梯控制中的應(yīng)用

1、i三菱三菱 plcplc 在電梯控制的應(yīng)用在電梯控制的應(yīng)用 摘摘 要要plc 作為新一代的工業(yè)控制器，已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的控制系統(tǒng)，在本文中我就闡述了 plc 的一些具體概念，在電梯控制方面的設(shè)計步驟，以及用 plc 對電梯硬件進行保護的方法。在設(shè)計中我具體講述了電梯在使用 plc 控制時的硬件和軟件的設(shè)計過程，列出了具體的主要硬件電路，并分析了主要輸入輸出點的作用。在 plc 的電梯控制系統(tǒng)中，電梯的使用功能都是通過控制軟件來實現(xiàn)的，為了使控制軟件和電梯的運行動作有較好的對應(yīng)關(guān)系，電梯的軟件控制程序，我主要分為樓層的顯示程序、呼叫信號程序、上下行程序、開關(guān)門程序，各司其職，對電梯的運行進行

2、控制。本次畢業(yè)設(shè)計使用三菱 fx2n-128mr 型 plc 模擬進行五層電梯運行的仿真設(shè)計。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電梯控制，plc 可編程控制器，三菱 fx2n-128mr 型 plcii目錄目錄摘摘 要要.i目錄目錄.ii第第 1 章章緒緒 論論.11.1研究本課題的目的和意義.11.2可編程控制器 plc 的產(chǎn)生與發(fā)展.21.3國內(nèi)外 plc 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.3第第 2 章章plc 的簡介的簡介.72.1 plc 的基本概念.72.2 plc 的特點.72.3 plc 的基本結(jié)構(gòu).8第第 3 章章電梯系統(tǒng)總體設(shè)計電梯系統(tǒng)總體設(shè)計.123.1 電梯主電路的設(shè)計.123.2 可編程控制器的設(shè)計.1

3、33.3 主電路圖及梯形圖原理分析 .17第第 4 章章總總結(jié)結(jié).24參考文獻參考文獻.25致致謝謝.26浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文1第第 1 1 章章 緒緒 論論1.11.1研究本課題的目的和意義研究本課題的目的和意義隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采

4、用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（plc）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計和制造微機控制裝置成本較高；而 plc 可靠性高，程序設(shè)計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。對于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點： 一、繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點是線路直觀，大部分電器均為常用電器，

5、更換方便，價格較便宜。但是他觸點繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機構(gòu)及觸點動作較慢，能耗高，機械動作噪音大，而且可靠性差。 二、plc 在設(shè)計和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握?？傊?，plc 取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢。且 plc 控制較之微機控制更有價格優(yōu)勢?；谏鲜鲈?，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。 浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文21.21.2可編程控制器可編程控制器 plcplc 的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展可編程控制器(programmable controller )，又稱為可編程邏輯控制器(programmable log

6、ic controller, plc)根據(jù)國際電工委員會(iec)在 1987 年的可編程控制器國際標(biāo)準(zhǔn)第三稿中，對其定義如下 “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 ” 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司(dec)研制出第一臺 plc，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易

7、懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到 1971 年，己經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。雖然 plc 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進步，plc 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分四代： 第一代在 19691972 年。這個時期的產(chǎn)品，cpu 由中小規(guī)模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器。其功能也比較單一，僅能實現(xiàn)邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，其中 plc 特有的編程語言梯形圖一直沿用至今，成為可編程控制器的第一用戶語言。典型產(chǎn)品有:美國 dec 公司的 pdp

8、-14，日本富士公司的 usc-4000，日本omron 公司的 scy 022。 第二代在 1973 1975 年。這個時期的產(chǎn)品已開始使用微處理器作為 cpu plc(可變成邏輯控制器)成為真正意義上的 pc(可編程控制器)(尚未正式命名)，而存儲器采用半導(dǎo)體存儲器。其功能上有所增加，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字運算、傳送、比較等功能，并初步具備自診斷功能，可靠性有了一定提高。典型產(chǎn)品有：美國哥德公司的 modicon184, 284, 384 系列，原西德西門子的 symatic s3, s4 系列，日本富士的 sc 系列等，我國在 1974 年也開始研制自己的 plc。 第三代在 19761983 年

9、。這個時期，plc 進入了大發(fā)展階段，美國、日本、原西德各有幾十個廠家生產(chǎn) plc。這個時期的產(chǎn)品已采用 8 位和 16 位微處理器浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文3作為 cpu 部分產(chǎn)品還采用了多微處理器結(jié)構(gòu)。其功能顯著增強，速度大大提高，并能進行多種復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，具備完善的通訊功能和較強的遠(yuǎn)程 i/o 能力，具有較強的自診斷功能并采用了容錯技術(shù)。1980 年，美國電氣制造協(xié)會(nema)將plc 正式命名為可變成控制器(pc)。典型產(chǎn)品有:美國哥德公司的 584,684,884系列，原西德西門子的 symat ics5 系列，日本三菱公司的 f,fx 系列，日本omron 公司的 c 系列等

10、。第四代為 1993 年到現(xiàn)在。這個時期的產(chǎn)品除采用 16 位以上的微處理器作為cpu 外，內(nèi)存容量更大，有的已達數(shù)兆字節(jié);可以將多臺 plc 鏈接起來，實現(xiàn)資源共享;可以直接用于一些規(guī)模較大的復(fù)雜控制系統(tǒng);編程語言除了可使用傳統(tǒng)的梯形圖、流程圖等，還可使用高級語言:外設(shè)多樣化，可以配置 crt 和打印機等。典型產(chǎn)品有美國德州儀器公司的 t1560、t1565 等。1.31.3 國內(nèi)外國內(nèi)外 plcplc 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢長期以來，plc 始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非常可靠的控制應(yīng)用。作者通過調(diào)查、閱讀資料，對國內(nèi)外plc 市場及研究現(xiàn)狀進

11、行了總結(jié)，并將關(guān)于 plc 未來發(fā)展趨勢的權(quán)威觀點概括闡述如下。一） 、國外可編程控制器現(xiàn)狀 目前，全世界約有 plc 生產(chǎn)廠家約 200 家，生產(chǎn) 300 多個品種。全球 plc發(fā)運件數(shù) 1998 年為 1456 萬件，1999 年為 1620 萬件，2000 年達到 1778 萬件。在 1995 年發(fā)運的 plc 中，按最終用戶分:汽車占 23%，糧食加工占 16.4%，化學(xué)藥品占 14.6%，金屬、礦山占 11.5%，紙漿、造紙占 11.3%，其他占 23.2%。而且隨著 plc 與 ipc, dcs 集成，plc 逐漸成為占自動化裝置及過程控制系統(tǒng)最大市場份額的產(chǎn)品。200()年 pl

12、c 的銷售額在控制市場份額中超過 50%。在全球 plc制造商中，根據(jù)美國 automation research corp ( arc)調(diào)查，世界 plc 領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為 siemens(西門子)公司、allen-bradley(a-b)公司、schneider(施耐德)公司、mitsubishi(三菱)公司、omron(歐姆龍)公司，他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。從西門子公司的 simatic s7-400 的性能可對 plc 窺見一斑:simatic s7-400 是匣式封裝模塊，可卡在導(dǎo)軌上安裝，由i/o 總線和通信總線建立電氣連接，模塊可在工作或加電時替換或插、拔，可

13、快浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文4速安裝維護，修改方便，其主要性能有： cpu 存儲器容量 64k 字節(jié)，可擴展到 1.6m 字節(jié)。 位和字處理速度 80ns 至 200ns。 最高系統(tǒng)計算能力可以有 4 個 cpu 同時計算。 強大的擴展能力 57-400 中央控制器最多能連接 21 個擴展單元。 每個 cpu 上多點接口(mpi)能力，可同時連接編程裝置、操作員接口系統(tǒng)等。 cpu 上的 sinec-l2-dp 附加有分散 i/o 的集成性能。 提供與計算機和其它 siemens 產(chǎn)品或系統(tǒng)的連接接口。高可靠性，完善的自診斷和清除故障功能。二） 、國內(nèi)可編程控制器現(xiàn)狀 我國的 plc 生產(chǎn)目

14、前也有一定的發(fā)展，小型 plc 已批量生產(chǎn):中型 plc 己有產(chǎn)品;大型 plc 已經(jīng)開始研制。有的產(chǎn)品不僅供應(yīng)國內(nèi)市場，而且還有出口。國內(nèi) plc 形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約 30 多家，主要生產(chǎn)單位有:蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海香島機電制造有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司、北京機械工業(yè)自動化所和江蘇嘉華實業(yè)有限公司等。但是國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不超過 10% ， 1996 年中國 plc 銷售約 9 萬套，進口 8 萬套，總計約合人民幣 15 億元。另一方面，國產(chǎn) plc 許多仍停留在全套引進或以仿制為主的階段上，這種方式在研究開始是必要的，但是停留在這個水平上是絕對

15、不可取的。當(dāng)然，國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。對于國內(nèi) plc 的認(rèn)識，可以從江蘇嘉華實業(yè)有限公司生產(chǎn)的 jh 120 系列產(chǎn)品窺見一斑，其主要性能有： 1.輸入輸出從 20 點到 120 點任意配置 2.內(nèi)置 32 個定時器、31 個計數(shù)器、幾百個中間繼電器和數(shù)據(jù)寄存器，可方便地完成邏輯控制、定時、計數(shù)控制、高速計數(shù)、數(shù)據(jù)處理、模擬量控制等功能 3.編程簡便，108 條指令功能齊全 4 .din 標(biāo)準(zhǔn)卡槽安裝，可拆端子排接線 5 .高可靠性，強抗干擾用于各種工業(yè)環(huán)境 總體來說，國產(chǎn) plc 的發(fā)展有一定的基礎(chǔ)。但從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，我國自主研制及引進技術(shù)生產(chǎn)的 plc 大都屬于中低檔產(chǎn)品，至今

16、沒有形成主流產(chǎn)品和完整的浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文5系列產(chǎn)品。三） 、可編程控制器的發(fā)展趨勢自 60 年代末引入 plc 技術(shù)以來，plc 由最初的只能處理開關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，以后又與 dcs、工業(yè) pc 機和 pid 調(diào)節(jié)器等技術(shù)相結(jié)合，利用其不同的性能和特點，相互滲透和融合、集成以及網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)成各種新型的自動控制系統(tǒng)，以滿足各種自動控制的要求?？傮w來講，plc 的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 1.微型、小型 plc 功能明顯增強 很多有名的 plc 廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的 plc。三菱的 fxos14 (8 個 24vdc 輸入，6 個繼電器輸出

17、)，其尺寸僅為 58mmx89mm，僅大于信用卡幾個毫米，而功能卻有所增強，使 plc 的應(yīng)用領(lǐng)域擴大到遠(yuǎn)離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門和車輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂場所和商業(yè)部門。 2.向開放性轉(zhuǎn)變，編程語言多樣化 傳統(tǒng) plc 存在嚴(yán)重的缺點，主要是 plc 的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的，絕大多數(shù)的 plc 是專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態(tài)、尋址、語文結(jié)構(gòu)不一致，使各種 plc 互不兼容。國際電工協(xié)會(iec)在 1993 年頒布了 iec61131-3可編程序控制器的編程軟件標(biāo)準(zhǔn) ，為各plc 廠家編程的標(biāo)準(zhǔn)化鋪平了道路。我國

18、也在 1995 按照這個標(biāo)準(zhǔn)制定了可編程控制器的國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.向集成化、通訊化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 由于控制內(nèi)容的復(fù)雜化和高難度化，使 plc 向集成化方向發(fā)展，plc 與 pc集成、plc 與 dcs 集成、plc 與 pid 集成等，并強化了通訊能力和網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化和強化通信能力是 plc 的重要發(fā)展方向。尤其是以 pc 為基礎(chǔ)的控制產(chǎn)品增長率最快。plc 與 pc 集成，即將計算機、plc 及操作人員的人-機接口結(jié)合在一起，使 plc 能利用計算機豐富的軟件資源，而計算機能和 plc 的模塊交互存取數(shù)據(jù)。以 pc 機為基礎(chǔ)的控制方法使得用戶編程更加方便，而且提供開放的體系結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要

19、選擇各類、各廠家的 plc 或 i/o 設(shè)備進行互聯(lián)，從而可以降低生成成本和提高生產(chǎn)率。 4.plc 的新進展軟 plc浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文6計算機軟、硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，推動了自動控制技術(shù)又取得了一系列新的進展。目前有許多工業(yè)用自動控制產(chǎn)品、機電一體化產(chǎn)品開始轉(zhuǎn)向以計算機為平臺的控制方式。德國工業(yè)界最新推出了以計算機為平臺的 soft plc，可以說是這方面的優(yōu)秀代表。軟 plc 又有人稱作“pcplc”,“嵌入式 plc” ，顧名思義，軟 plc 實際利用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng) plc 的功能。軟 plc 的特點是: .基于工業(yè)計算機的柔性可編程邏輯控制技術(shù)，可以充分利用最新計算機的高速、

20、大容量、豐富功能及各種軟件資源。軟 plc 是開放可編程控制器，在實時控制、網(wǎng)絡(luò)控制和分級控制領(lǐng)域可獲廣泛的應(yīng)用。軟 plc 是實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，能提供強有力的指令，更加快速的掃描和安全的操作。開放的結(jié)構(gòu)容易連接中 i/o 模塊、pid 模塊、運動控制模塊和裝置、網(wǎng)絡(luò)。軟 plc 最大的優(yōu)勢是具備柔性擴展能力，用戶可以選擇不同廠家生產(chǎn)的各種硬件產(chǎn)品，充分利用每一軟件的最佳特性，組成最佳的控制系統(tǒng)。同時與硬件的連接也十分方便。有很多的 i/o 卡可以直接內(nèi)連接到 soft plc 計算機總線上。從而在軟、硬件兩方面可以達到工控機和 plc 性能的完美結(jié)合，方便了性能擴展和人機交流，是 plc

21、未來的一大發(fā)展趨勢。浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文7第第 2 2 章章plcplc 的簡介的簡介2.12.1 plcplc 的基本概念的基本概念可編程控制器是計算機家族中的一員，是在繼電器控制和計算機控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（programmable logic controller） ，簡稱 plc，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，還可以進行算術(shù)運算和模擬量控制等，因此，美國電器制造協(xié)

22、會（nema）于 1980 年正式將這種裝置命名為可編程控制器（programmable controller） ，簡稱 pc。但是為了避免與個人計算機（personal computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 plc。2.22.2 plcplc 的特點的特點1、高可靠性（1）所有的 i/o 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 plc 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。（2）各輸入端均采用 r-c 濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 1020ms.（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。（5）對采用的器件進行嚴(yán)格的篩選。（6）良好的自診斷功能，一旦電源

23、或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，cpu 立即采用有效措施，以防止故障擴大。（7）大型 plc 還可以采用由雙 cpu 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 cpu 構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。2、豐富的 i/o 接口模塊浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文8plc 針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應(yīng)的 i/o 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。3、采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)

24、各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 plc 以外，絕大多數(shù) plc 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。plc 的各個部件，包括 cpu，電源，i/o 等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4、編程簡單易學(xué) plc 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5、安裝簡單，維修方便 plc 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 plc 相應(yīng)的 i/o 端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查

25、找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。2.32.3 plcplc 的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)plc 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，所以其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同， plc 由中央處理單元，存儲器，輸入單元，輸出單元，電源五部分組成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖： 圖 1-1 plc 結(jié)構(gòu)簡化框圖編程器中央處理單元（cpu）輸入單元系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器輸出單元，電路電源浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文92.3.12.3.1 中央處理單元（簡稱中央處理單元（簡稱 cpucpu）中央處理單元是 plc 的控制中樞，核心部件，其性能決定了 plc

26、 的性能。 組成：由控制器，運算器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上，通過地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線，與存儲器的輸入，輸出接口電路相連。常用芯片：通用微處理器，單片機，位片式微處理器。作 用：處理和運行用戶程序，進行邏輯和數(shù)學(xué)運算，控制整個系統(tǒng)，使之協(xié)調(diào)的工作。具體有：1）接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描方式接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)存入輸入印象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器。2）診斷電源、plc 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤。3）plc 進入運行狀態(tài)后，從存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)指令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路，分

27、時、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取，傳送，組合，比較和變換等操作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運算等任務(wù)。4）根據(jù)運算結(jié)果，更換有關(guān)影象區(qū)的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)輸出狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容實現(xiàn)對輸出的控制。2.3.22.3.2 存儲器存儲器存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序，邏輯變量和其它一些信息。系統(tǒng)程序：控制 plc 完成各種功能的程序，由 plc 生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀式存儲器 rom 中，用戶不能訪問。用戶程序：用戶根據(jù)工程現(xiàn)場的生產(chǎn)過程和工藝要求編寫的程序。通過編程器輸入到 plc 的隨機存儲器 ram 中，允許修改，由用戶啟動運行。1）結(jié)

28、 構(gòu)：由存儲體、地址譯碼電路、讀寫控制電路、數(shù)據(jù)寄存器組成。存儲體由存儲單元構(gòu)成，作用：存放二進制數(shù)據(jù)。地址譯碼電路的作用：根據(jù)地址總線上的地址編碼選取相應(yīng)的存儲單元。讀寫控制電路的作用：將選中的存儲單元的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)寄存器中或?qū)?shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容寫到選中的存儲單元中。浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文10數(shù)據(jù)寄存器的作用：存放從存儲單元讀出的數(shù)據(jù)，或者存放從數(shù)據(jù)總線送來并準(zhǔn)備寫到存儲單元去的數(shù)據(jù)。 2）存儲器的工作過程：數(shù)據(jù)的寫入過程、數(shù)據(jù)的讀出過程。 3）plc 中使用的存儲器：只讀存儲器 rom、隨機存儲器 ram。rom 為只讀存儲器，存放 plc 制造廠家寫入的系統(tǒng)程序，并永遠(yuǎn)駐留在 rom

29、中，plc 去電后再上電，rom 內(nèi)容不變。ram 為可讀寫的存儲器，讀出時其內(nèi)容不被破壞，寫入時，新寫入的內(nèi)容覆蓋原有的內(nèi)容。為防止掉電后信息丟失，配有后備鋰電池。 除此而外，plc 還有 eprom、eeprom 存儲器。plc 產(chǎn)品樣本或使用說明書中給出的存儲器形式或容量等均指用戶存儲器。存儲器容量是 plc 的一個重要性能指標(biāo)。2.3.32.3.3 輸入單元輸入單元輸入單元是 plc 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控設(shè)備相連的輸入接口，是現(xiàn)場信號進入plc 的橋梁。作 用：接收主令元件，檢測元件傳來的信號。輸入類型：直流輸入，交流輸入，交直流輸入。輸入接口采用光電耦合電路，目的是把 plc 與現(xiàn)場電

30、路隔離，提高 plc 的抗干擾能力。接口電路內(nèi)部有濾波，電平轉(zhuǎn)移，信號鎖存電路。各 plc 生產(chǎn)廠家都提供了多種形式的 i/o 部件或模塊供用戶選用。2.3.42.3.4 輸出單元輸出單元輸出單元也是 plc 與現(xiàn)場設(shè)備之間的連接部件，把輸出信號送給控制對象的輸出接口。作 用：將中央處理器送出的弱電信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的電平信號，驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸出類型：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。輸出接口電路也采用光電耦合，每一點輸出都有一個內(nèi)部電路，由指示路、隔離電路、繼電器組成。輸出接口電路也有輸出狀態(tài)鎖存、顯示、電平轉(zhuǎn)移和輸出接線端子排，輸出部件或模塊也有多種類型供選用。浙江工業(yè)大學(xué)專科

31、畢業(yè)設(shè)計論文112.3.52.3.5 電源電源作 用：將交流電轉(zhuǎn)換成 plc 內(nèi)部所需的直流電源。類 型：目前大部分 plc 采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。plc 除上述五部分外，隨機型的不同還有多種外部設(shè)備，其作用是幫助編程，實現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通訊，常用的外部設(shè)備有編程器，打印機，盒式磁帶錄音機，計算機等。2.3.62.3.6 編程器編程器 編程器的作用是提供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。 編程器有簡易型和智能型兩類。簡易型的編程器只能聯(lián)機編程，且往往需要將體形圖轉(zhuǎn)化為機器語言助記符后，才能輸入。它一般由簡易鍵盤和發(fā)光二級管或其他顯示管件組成。智能型的編程器又稱為圖形編程器，它可以聯(lián)機編程，

32、也可以脫機編程，具有 lcd 或 crt 圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過屏幕對話。還可以利用 pc 作為編程器，plc 生產(chǎn)廠家配有相應(yīng)的編程軟件，使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的互相轉(zhuǎn)換。程序被下載到 plc，也可以將 plc 中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡(luò)，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送?，F(xiàn)在已有些 plc 不再提供編程器，而且提供微機編程軟件了，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜。浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文12第第 3 3 章章 電梯系統(tǒng)總體設(shè)計電梯系統(tǒng)總體設(shè)計3.13.1 電梯主電路的設(shè)計電梯主電路

33、的設(shè)計 3.1.13.1.1 拖動電機、門電機主電路的設(shè)計拖動電機、門電機主電路的設(shè)計如圖 3-1 中 圖 1 為門主電路的設(shè)計如圖 3-1 中 圖 2 所示為拖動電機主電路的設(shè)計圖 3-1 主電路圖3.1.23.1.2電梯主電路設(shè)備的選擇電梯主電路設(shè)備的選擇電梯的種類多種多樣，按拖動系統(tǒng)來分有交流單速/交流雙速拖動電梯、交浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文13流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計中，我將采用交流雙速電機作為曳引電機，它的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟，更重要的是舒適感好。根據(jù)電梯最大載重量可算出電梯所需要的功率，約 11kw。因此選擇yddl160l-6/8 型號的交流雙速電機。然后根據(jù)此電機的額定電

34、流選出接觸器，熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)，注意熔斷器額定電流約為電機電流的 1.82.1 倍。門電機根據(jù)拖動要求選擇額定功率為 3kw 的電機，具體型號如下：1） 、 拖動電機 型號：yddl160l-6/8 ，額定功率：11kw ，額定電壓：380v ，額定電流：23a ，功率因數(shù)：0.832） 、 備用拖動電機 選型同上3） 、門機 型號：y100l-2 ，額定功率：3kw ，額定電壓：380v ，額定電流：7a ，功率因數(shù)：0.874） 、電器元件：拖動電機控制回路交流接觸器：tyc4-25 熔斷器：blr1-63/3p 分?jǐn)嗄芰Γ?0000a熱繼電器：jr20-25熔斷式刀開關(guān)：hh4-3

35、0/3-25 門電機控制回路 交流接觸器：tyc2-12-9 熔斷器：blr1-63/3p-14 熱繼電器：jr20-25-10熔斷式刀開關(guān)：hh3-15/2-103.23.2 可編程控制器的設(shè)計可編程控制器的設(shè)計3.2.13.2.1可編程控制器的選擇可編程控制器的選擇目前 plc 使用性能較好有日本的三菱、siemens 公司、歐姆龍、美國的 ab公司等，種類齊全，技術(shù)先進。由于日本三菱 plc 通用性強，性價比高,所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱 fx2n 系列產(chǎn)品。根據(jù)要求可以估計 i/o 總點數(shù)約為 90 點。所以我選擇 fx2n-128mr 主機。他浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文14的特點是

36、 a 運算速度高：0.08us/指令 b 內(nèi)置 8000 步 ram 存儲器輔助繼電器3072 點。硬件接線圖如圖 3-2 所示:圖 3-2 plc 硬件接線圖3.2.23.2.2可編程控制器的硬件設(shè)計可編程控制器的硬件設(shè)計 輸入輸出點的估算：輸入輸出點的估算： 首先列出被控制對象輸入輸出的設(shè)備名稱，并根據(jù)所需要的輸入輸出點數(shù)進行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，增加 10%20%的可擴展余量后就得到了輸入輸出點數(shù)的估計數(shù)據(jù)。以此為依據(jù)可以算出 i/o 總點數(shù)約為 100 點。 開關(guān)量輸入、輸出模塊的選擇：開關(guān)量輸入、輸出模塊的選擇：浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文15根據(jù) plc 輸入、輸出量點數(shù)與性質(zhì)，可

37、確定 i/o 模塊型號與數(shù)量，高密度模塊如 32、64 點，平均每點價較低，但受到工作電壓、工作電流和環(huán)境溫度的限制，同時應(yīng)注意同時接通的點數(shù)不應(yīng)超過總數(shù)的 60%。 i/oi/o 點的分配點的分配：分別以表 3-1、表 3-2 說明。表 3-1 輸入點分配名稱輸入點名稱輸入點關(guān)門極限開關(guān)x000轎內(nèi)一層呼鈕x020開門極限開關(guān)x001轎內(nèi)二層呼鈕x021上下平層干簧觸點x002轎內(nèi)三層呼鈕x022轎子內(nèi)關(guān)門按鈕x003轎內(nèi)四層呼鈕x023轎子內(nèi)開門按鈕x004轎內(nèi)五層呼鈕x024一層上行召喚按鈕x005一層上行干簧感應(yīng)觸點x025二層上行召喚按鈕x006二層上行干簧感應(yīng)觸點x026二層下行召

38、喚按鈕x007二層下行干簧感應(yīng)觸點x027三層上行召喚按鈕x010三層上行干簧感應(yīng)觸點x030三層下行召喚按鈕x011三層下行干簧感應(yīng)觸點x031四層上行召喚按鈕x012四層上行干簧感應(yīng)觸點x032四層下行召喚按鈕x013四層下行干簧感應(yīng)觸點x033五層下行召喚按鈕x014五層下行干簧感應(yīng)觸點x034轎內(nèi)開門開關(guān)x015上下行強迫換速開關(guān)x035轎內(nèi)關(guān)門開關(guān)x016速度繼電器感應(yīng)觸點x036門區(qū)感應(yīng)開關(guān)x017光點感應(yīng)觸點x037浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文16表 3-2 輸出點分配名稱輸出點名稱輸出點轎門開門接觸器y003四層轎內(nèi)指示按鈕y026轎門關(guān)門接觸器y007五層轎內(nèi)指示按鈕y027

39、上行交流接觸器y010一層上行召喚指示燈y030下行交流接觸器y011二層上行召喚指示燈y031加速接觸器y012二層下行召喚指示燈y032快速接觸器y013三層上行召喚指示燈y033慢速接觸器y014三層下行召喚指示燈y034第一慢速減速接觸器y015四層上行召喚指示等y035第二慢速減速接觸器y016四層下行召喚指示等y036空y017五層下行召喚指示等y037樓層顯示器y020樓層顯示器y021樓層顯示器y022一層轎內(nèi)指示按鈕y023二層轎內(nèi)指示按鈕y024三層轎內(nèi)指示按鈕y0253.2.33.2.3可編程控制器的軟件設(shè)計可編程控制器的軟件設(shè)計為了更好的闡述起動原理現(xiàn)給出起內(nèi)部說明，如

40、下表 3-3：浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文17表 3-3 內(nèi)部說明內(nèi)部繼電器名稱m100m104樓層感應(yīng)中間繼電器m105m101層中間繼電器m130上行中間繼電器m131下行中間繼電器m134換速中間繼電器m135門鎖中間繼電器m140上平層中間繼電器m141門區(qū)感應(yīng)中間繼電器m142下平層中間繼電器m143運行中間繼電器m144換速中間繼電器3.33.3 主電路圖及梯形圖原理分析主電路圖及梯形圖原理分析3.3.13.3.1主電路圖原理分析主電路圖原理分析1） 、拖動電機工作原理：如附圖 2 中圖 2，起動電機串入電抗 lq、經(jīng)一段時間后 km1 接觸器接通，電動機轉(zhuǎn)入固有特性運轉(zhuǎn)。減速時

41、kmk 斷開、kmm 接通，慢速繞組串電抗 lm 和電阻 rm 運行，延時一段時間后，km2 接通，短接 rm，電動機串入電抗 lm 運行，在延時一段時間后，km3 接通，電動機在慢速固有特性上運行，直到 kms 或 kmx 斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。2） 、門電機原理分析：如附圖 2 中圖 1，當(dāng)電梯平層時，開門觸點 kmk 閉合，電機正轉(zhuǎn)，轎門打開；當(dāng)定時繼電器到時，kmg 閉合，電機反轉(zhuǎn)，轎門關(guān)閉；當(dāng)有人在門中間出現(xiàn)時，光感觸點閉合，電梯強迫正轉(zhuǎn)，轎門打開；當(dāng)轎門碰到開、關(guān)極限開關(guān)時，kmk 或 kmg 斷開，并反向制動。浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計論文183.3.23.3.2 梯形圖原理分析梯

42、形圖原理分析梯形圖如圖梯形圖如圖 3-33-3：浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文19樓層顯示控制轎箱內(nèi)選層按鈕指示燈控制浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文20門廳呼層按鈕控制選向控制浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文21電梯起動和一，二級制動控制浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文22電梯平層控制圖 3-3 電梯控制梯形圖分析如下：a 樓層感應(yīng)電路：當(dāng)電梯在 1 樓時 m104 接通、m111 接通并保持，電梯達到2 樓時，m103 接通m110 接通，并保持，同時切斷 m111。b 轎內(nèi)指令及門廳召喚電路：人在轎箱內(nèi)，當(dāng)按下第 3 層選層按鈕時，m502接通m114 接通并自保當(dāng)電梯到達 3 層時，樓層信號 m102 斷開指令信號。c 門廳召喚電路：當(dāng)電梯位于 1 樓，如果 3 樓有上呼信號，2 樓有上下呼信號，即 m125、m122、m124 接通，電梯到達樓時上呼信號消除。浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計論文23d 電梯選向電路：當(dāng)電梯位于 2 層樓，則 m110 接通，如果按下 3 樓指令按鈕，m114 接通，這時由于 m110 的常閉