機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）_電梯系統(tǒng)PLC自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)姓 名：專 業(yè)：機(jī)電一體化 班 級：機(jī)電 0801 班 設(shè)計(jì)課題：電梯系統(tǒng) PLC 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師： 電子信息工程系印制二一年九月畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：電梯系統(tǒng) PLC 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目的：通過對電梯系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，綜合應(yīng)用 PLC 及電機(jī)拖動(dòng)、電氣控制相關(guān)課程知識，提高學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力及 PLC 控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)：電梯系統(tǒng)由拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電氣控制部分、控制面板、顯示部分等組成，要求根據(jù)控制要求，選用相應(yīng)的 PLC 作為控制器對電梯系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：1、 電梯運(yùn)行到位后具有手動(dòng)或自動(dòng)開門和關(guān)門的功能。

2、2、 利用指示燈顯示廂外召喚信號、廂內(nèi)指令信號和電梯到達(dá)信號。3、 電梯能夠根據(jù)控制信號自動(dòng)上升或下降到相應(yīng)的樓層。畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量要求：整個(gè)系統(tǒng)程序分為 4 個(gè)塊，由四組學(xué)生各自完成，開門關(guān)門控制程序、電梯到層指示控制程序、層呼叫指示控制程序、電梯啟動(dòng)和運(yùn)行控制程序。畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃：第五周、第六周：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料。完成初步設(shè)計(jì)。第七周、第八周：完成總體方案設(shè)計(jì)，畫出程序流程圖。第九周、第十周：完成程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。第十一周、第十二周：整理資料，撰寫論文，進(jìn)行預(yù)答辯。第十四周：參加統(tǒng)一答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的技術(shù)資料：1、 設(shè)計(jì)報(bào)告2、 I/O 接線圖紙3、 I/O 分配表4、 梯形圖程序

3、參考文獻(xiàn)：1黃云龍.可編程控制器M。北京：科學(xué)出版社，2003.教研室主任意見：系主管領(lǐng)導(dǎo)意見：任務(wù)下達(dá)日期2010 年 9 月 28 日規(guī)定完成日期2010 年 11 月 19 日目錄目錄第一章 緒 論 .1 1電梯 PLC 控制系統(tǒng)現(xiàn)狀.1電梯的分類.21.3 課題要求、設(shè)計(jì)的目的及意義.2本設(shè)計(jì)主要工作.2第二章 電梯 PLC 控制系統(tǒng)總體方案的確定 .4 42.1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、內(nèi)容和步驟.42.1.1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則.42.1.2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟.42.2 電梯 PLC 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及控制方案.4總體結(jié)構(gòu).4控制方案.7第三

4、章 PLC 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).10103. 1 PLC 簡介.103.1.1 PLC 特點(diǎn).103.1.2 PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn).113.3 PLC 的選型.123.3.1 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算.123.3.2 存儲(chǔ)器容量的估算.123.3.3 控制功能的選擇.133.3.4 PLC 機(jī)型的選擇.143. 4I/O 接線圖.183. 5 程序框圖.193. 6 梯形圖設(shè)計(jì).233. 7 語句表指令.24致 謝 .2929參考文獻(xiàn) .3030第一章第一章 緒緒 論論隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的

5、生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由 PLC 代替原來文在已通有的繼電器控制。本變頻器的基礎(chǔ)上，采用 PLC 對電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。本文在闡述電梯的結(jié)構(gòu)和可編程控制器（PLC）的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，針對四層電梯，使用三菱 FX2N 可編程控制器，設(shè)計(jì)了電梯的 PLC 控制系統(tǒng)。其包括了電梯的指層控制模塊，轎內(nèi)指令模塊，廳外召喚模塊，電梯的選層和定向模塊，電梯的開關(guān)門運(yùn)行模塊，電梯運(yùn)行模塊等，實(shí)現(xiàn)了電梯電梯的指層控制，轎內(nèi)指令

6、控制，廳外召喚控制，電梯的選層和定向控制，電梯的開關(guān)門控制和自動(dòng)運(yùn)行等功能。這種電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際運(yùn)行的電梯中，運(yùn)行結(jié)果表明：電梯安全性和可靠性高，日常保養(yǎng)維護(hù)和保障檢修方便，運(yùn)行成本低。電梯電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)現(xiàn)狀控制系統(tǒng)現(xiàn)狀進(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?？删幊绦蚩刂破?PLC)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 控制代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動(dòng)方

7、式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。 PLC 是一種用于自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方 PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn) 電梯采用 PLC 控制，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化.另外可方便地增加或改變控制功能。也可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、

8、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。調(diào)速范圍廣、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，幾乎可與直流電機(jī)媲美。同時(shí)明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能顯著。 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，樓群建筑不斷增多，電梯在當(dāng)今社會(huì)的生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為樓群建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)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，大部分電梯控制系統(tǒng)都采用隨機(jī)邏輯方式控制。

9、目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)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(jī)實(shí)現(xiàn)信號集選控制。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(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器 （PLC）來實(shí)現(xiàn)。1.21.2 電梯的分類電梯的分類電梯按照用途可分為:乘客電梯、載貨電梯、客貨兩用電梯、病床電梯、船用電梯、消防電梯與汽車電梯等多個(gè)類型。電梯按照定

10、速分類可分為：低速電梯、快速電梯、高速電梯、超高速電梯。電梯按照驅(qū)動(dòng)方式可以分為以:直流電梯、交流雙速電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯、交流變壓變頻調(diào)速電梯、液壓電梯；電梯按照控制方式可以分為:信號控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯； 課題要求、設(shè)計(jì)的目的及意義課題要求、設(shè)計(jì)的目的及意義（1）課題要求：電梯系統(tǒng)由拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電氣控制部分、控制面板、顯示部分等組成，要求根據(jù)控制要求，選用相應(yīng)的 PLC 作為控制器對電梯系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。整個(gè)系統(tǒng)程序分為 4 個(gè)塊，由四組學(xué)生各自完成，開門關(guān)門控制程序、電梯到層指示控制程序、層呼叫指示控制程序、電梯啟動(dòng)和運(yùn)行控制程序。（2）設(shè)計(jì)的目的：通過對電梯

11、系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，綜合應(yīng)用PLC、電氣控制相關(guān)課程知識，提高學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力及 PLC 控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)能力。1.41.4 本設(shè)計(jì)主要工作本設(shè)計(jì)主要工作 本次設(shè)計(jì)的主要工作是根據(jù)本次的設(shè)計(jì)題目（電梯系統(tǒng) PLC 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)）的要求，主要對電梯的控制部分做以設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，首先要對控制部分的核心器件（PLC）進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，已達(dá)到本次設(shè)計(jì)要求和電梯的控制要求。其次是針對本次設(shè)計(jì)要求確定出輸入/輸出（I/O）分配口且畫出 I/O 口分配表以及 I/O 口外部接線圖紙。再次根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求和輸入/輸出（I/O）分配口畫出梯形圖，并轉(zhuǎn)換成指令表。最后安要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。第二

12、章第二章 電梯電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)總體方案的確定控制系統(tǒng)總體方案的確定2.12.1 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、內(nèi)容和步驟控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、內(nèi)容和步驟PLC 的結(jié)構(gòu)工作方式不同于一般的微型計(jì)算機(jī)。因此，用 PLC 設(shè)計(jì)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)與其它設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)也有本質(zhì)的區(qū)別。2.1.12.1.1 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1）最大限度的滿足被控對象的控制要求。2）在啊滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟(jì)，使用

13、及維修方便。3）保證控制系統(tǒng)安全可靠。4）考慮到工藝的改進(jìn)，在選擇 PLC 容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。2.1.22.1.2 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟1）根據(jù)控制控制要求，如需要哪些動(dòng)作條件，動(dòng)作順序，以及手動(dòng)，自動(dòng)等操作方式。2）根據(jù)控制要求確定所需要的輸入/輸出，以此來確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)。3)PLC 型號的選擇4）分配 PLC 的 I/O 點(diǎn)，設(shè)計(jì) I/O 連接圖5）針對此控制要求設(shè)計(jì) PLC 程序2.22.2 電梯電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及控制方案控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及控制方案2.2.12.2.1 總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)電梯 PLC

14、 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成，主要硬件包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門控電機(jī)、主拖動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成。系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)，通過 PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器并由 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，向拖動(dòng)和門控電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。以下主要對電梯門內(nèi)外控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，電梯外部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及電梯井道整體結(jié)構(gòu)加以說明，如圖所示： 圖圖 2.12.1 電梯實(shí)體基本結(jié)構(gòu)示意圖電梯實(shí)體基本結(jié)構(gòu)示意圖圖圖 2.22.2 電梯外部控制結(jié)構(gòu)圖電梯外部控制結(jié)

15、構(gòu)圖圖圖 2.32.3 電梯電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)廳外示意圖2.2.22.2.2 控制方案控制方案以 PLC 為控制器，電動(dòng)機(jī)及電梯為被控對象，通過電梯內(nèi)的指令按鈕，到位限位開關(guān)，紅外線傳感器等作為 PLC 的輸入元件，輸出元件，來實(shí)現(xiàn)電梯的功能，以滿足人們的需求。圖圖 2.42.4 基本控制結(jié)構(gòu)圖基本控制結(jié)構(gòu)圖電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)。 從電梯空間位置使用看，由四個(gè)部分組成：依附建筑物

16、的機(jī)房、井道；運(yùn)載乘客或貨物的空間轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點(diǎn)層站。即機(jī)房、井道、轎廂、層站。 從電梯各構(gòu)件部分的功能上看，可分為八個(gè)部分：曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。電梯的原理非常簡單多條鋼纜，把轎箱懸掛在電梯井頂部機(jī)房的曳引輪之上。鋼纜另一端懸掛作平衡的對重。對重一般為轎箱加上 50%負(fù)載時(shí)的重量。當(dāng)轎箱移動(dòng)時(shí)，對重會(huì)向反方向移動(dòng)。曳引輪是依靠鋼纜的粗糙表面及引輪上坑紋之間的摩擦力來拉動(dòng)轎箱。因此當(dāng)鋼纜或曳引輪用舊之后，必須適時(shí)更換以防滑溜。電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，提供動(dòng)力升起或放下轎箱。電動(dòng)機(jī)可能是交流，亦有可能是直流。部分電動(dòng)機(jī)要使用

17、齒輪帶動(dòng)曳引輪，較新及較快的電梯一般會(huì)采用無齒輪帶動(dòng)。部分高層曳引式電梯還有重量補(bǔ)償：在轎箱及對重之下設(shè)有一條鋼纜或鎖鏈，連接到地上。作用是補(bǔ)償懸掛轎箱或?qū)χ氐匿摾|長度改變引起的重量變化。 曳引式電梯一般需要在電梯頂部設(shè)置機(jī)房。近年設(shè)計(jì)新型的曳引式電梯，采用纖維鋼纜復(fù)合纜索，可以減少所需的潤滑及維修。此外新型的電動(dòng)機(jī)體積小，可以安裝在井壁，免除機(jī)房設(shè)置。 當(dāng)然，現(xiàn)代的客運(yùn)電梯和貨運(yùn)電梯要比這復(fù)雜精巧得多。電梯需要先進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng)來操縱電梯轎廂及其負(fù)載的重量。此外，電梯還需要控制裝置，以便乘客可以操縱電梯，并且還需要安全設(shè)備來確保一切平穩(wěn)運(yùn)行。2.2.32.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行過程系統(tǒng)運(yùn)行過程電梯上行

18、： 當(dāng)電梯停于 1 樓(1F)或 2F、3F 時(shí)，如果 4 樓呼叫則上行到 4 樓碰行程開關(guān)后停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 1F 或 2F，如果 3F 呼叫、則上行，到 3F 行程開關(guān)控制停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 1F，如果 2F 呼叫，則上行，到 2F 行程開關(guān)控制停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 lF，如果 2F、3F 同時(shí)呼叫，則電梯上行到 2F 后，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)上行到 3F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳

19、門關(guān)閉。 電梯停于 1F，如果 3F、4F 同時(shí)呼叫，電梯上行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)上行到 4F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 1F，如果 2F、4F 同時(shí)呼叫，電梯上行到 2F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉繼續(xù)上行到 4F 停止, 同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉 電梯停于 1F，如果 2F、3F、4F 同時(shí)呼叫，電梯上行到 2F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)上行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)上行到 4F

20、停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 2F, 如果 3F、4F 同時(shí)呼叫，電梯上行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)上行到 4F 停止。電梯下行： 電梯停于 4F 或 3F 或 2F，1F 呼叫，電梯下行到 1F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 4F 或 3F，2F 呼叫，電梯下行到 2F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 4F，3F 呼叫，電梯下行到 3F 停，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 4F，3F、2F 同時(shí)呼叫，電梯

21、下行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)下行到 2F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電銻停于 4F，3F、1F 同時(shí)呼叫，電梯下行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)下行到 1F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 4F，2F、1F 同時(shí)呼叫，電梯下行到 2F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)下行到 1F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 電梯停于 4F，3F、2F、1F 同時(shí)呼叫，電梯下行到 3F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開

22、，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)下行到 2F，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉，繼續(xù)下行到 1F 停止，同時(shí)，轎廂門與廳門打開，3 秒后，轎廂門與廳門關(guān)閉。 （3）電梯停于某一層，數(shù)碼管應(yīng)顯示該層的樓層數(shù)第三章第三章 PLCPLC 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)3.3. 1 1 PLCPLC 簡介簡介 PLCPLC 特點(diǎn)特點(diǎn)PLC 是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC 與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作

23、、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。 (1)可靠性:對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。 A. PLC 不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。 B. PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性提高。 C. PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。 D. PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操

24、作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。 E.在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造;對干擾的屏蔽、隔離和濾波等;對電源的斷電保護(hù);對存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。 F. PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波;軟件自診斷;簡化編程語言等。 (2)易操作性：PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面: A、操作方便對 PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以

25、顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。 B、編程方便 PLC 有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。 C、維修方便 PLC 具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。 (3)靈活性：PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: A.編程的靈活性。PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描

26、述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。 B.擴(kuò)展的靈活性。PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。 C.操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。 PLCPLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)控制電梯的優(yōu)點(diǎn) (1)在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。 (2)去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。 (3)PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 (4) PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 (5)

27、用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。輸入元件輸入元件（1）轎廂內(nèi)外指令按鈕電梯指令按鈕，主要解決現(xiàn)有指令按鈕存在的容易損壞、安裝形式單一、發(fā)光的顏色單一、信號接口和接口方式少的技術(shù)問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：電梯指令按鈕，包括按鍵、外框、傳動(dòng)件、印刷電路板、發(fā)光體、自恢復(fù)伸縮件，按鍵位于外框內(nèi)，印刷電路板固定在外框上，按鍵下方設(shè)有傳動(dòng)件，傳動(dòng)件下方的印刷電路板上設(shè)有輕觸開關(guān)、發(fā)光體和接口件。（2）紅外傳感器用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感器稱為紅外傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度

28、（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時(shí)不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。 紅外線傳感器的外部構(gòu)造是由發(fā)射極和接收極構(gòu)成，其系統(tǒng)包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。（3）到位限位開關(guān) 限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等

29、，簡稱靜物)上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡稱動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。由開關(guān)接點(diǎn)開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)。（4）門鎖 輸出元件輸出元件（1）交流接觸器它一種旋轉(zhuǎn)式機(jī)器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子,其導(dǎo)線中有電流通過并受磁場的作用而使轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）樓層顯示燈樓層顯示器用于電梯監(jiān)控系統(tǒng)中，將電梯當(dāng)前所處樓層數(shù)實(shí)時(shí)疊加至視頻信號，便于安保監(jiān)控人員快速判斷電梯所處樓層，及時(shí)處理有關(guān)情況。3.33.3 PLCPLC 的選型的選型在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控

30、制方案，下一步工作就是PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的

31、PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。3.3.13.3.1 輸入輸出（輸入輸出（I/OI/O）點(diǎn)數(shù)的估算）點(diǎn)數(shù)的估算I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 10%20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入3.3.23.3.2 存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有

32、一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 1015 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個(gè)字） ，另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。3.3.33.3.3 控制功能的選擇控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。1、運(yùn)算功能簡單 PLC 的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC 的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型 PLC 中還有模擬量的 PID

33、運(yùn)算和其他高級運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在 PLC 中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和 PID 運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。2、控制功能控制功能包括 PID 控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器

34、解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用 PID 控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉(zhuǎn)換單元等。3、通信功能大中型 PLC 系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP） ，需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（ TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合 ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。PLC 系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485） 、RIO 通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用 DCS 接口等；大中型 PLC 通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1 冗余配置

35、，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于 60%。PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC 為主站，多臺(tái)同型號 PLC 為從站，組成簡易 PLC 網(wǎng)絡(luò)；2）1 臺(tái) PLC 為主站，其他同型號 PLC 為從站，構(gòu)成主從式 PLC 網(wǎng)絡(luò)；3）PLC 網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS 中作為 DCS 的子網(wǎng)；4）專用 PLC 網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用 PLC 通信網(wǎng)絡(luò)） 。為減輕 CPU 通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對點(diǎn)、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。4、編程

36、功能離線編程方式： PLC 和編程器公用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（ SFC） 、梯形圖（ LD） 、功能模塊圖（FBD

37、）三種圖形化語言和語句表（ IL） 、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（ IEC6113123） ，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，以滿足特殊控制場合的控制要求。5、處理速度PLC 采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。處理速度與用戶程序的長度、 CPU 處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC 接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.20.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型 PLC 的掃描時(shí)間不大于 0.5

38、ms/K；大中型 PLC 的掃描時(shí)間不大于 0.2ms/K。3.3.43.3.4 PLCPLC 機(jī)型的選擇機(jī)型的選擇1、PLC 的類型PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長分為 1 位、4 位、8 位、16 位、32 位、64 位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。2、輸入輸出模塊的選擇PLC 按結(jié)構(gòu)

39、分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長分為 1 位、4 位、8 位、16 位、32 位、64 位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。整體型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。對輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)

40、格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場合，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。可根據(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。3、電源的選擇PLC 的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般 PLC 的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用 220VAC 電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果 PLC 本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高

41、壓電源因誤操作而引入PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。4、存儲(chǔ)器的選擇由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求 PLC 的存儲(chǔ)器容量，按 256 個(gè) I/O 點(diǎn)至少選 8K 存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。3.43.4 PLCPLC I/0I/0 地址分配地址分配根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求 ，經(jīng)過分析和設(shè)計(jì)，需要 29 個(gè)輸入點(diǎn)， 23 個(gè) 輸出點(diǎn)，共計(jì) 52 個(gè) I/O 點(diǎn)，分配如下表：（1）輸入地址分配名稱功能編號說明SB1開門按鈕X0輸入SB2關(guān)門按鈕X1輸入SQ1開門行

42、程開關(guān)X2輸入SQ2關(guān)門行程開關(guān)X3輸入SQ3向上運(yùn)行轉(zhuǎn)化開關(guān)X4輸入SQ4行下運(yùn)行轉(zhuǎn)化開關(guān)X5輸入SL1紅外傳感器（左）X6輸入SL2紅外傳感器（右）X7輸入K門鎖輸入信號X10輸入SQ5一層到位接近開關(guān)X11輸入SQ6二層到接近開關(guān)X12輸入SQ7三層到接近開關(guān)X13輸入SQ8四層到接近開關(guān)X14輸入SQ9一層下預(yù)到位接近開關(guān)X15輸入SQ10二樓上接近開關(guān)X16輸入SQ11三樓上接近開關(guān)X17輸入SQ12四樓上接近開關(guān)X20輸入SQ13二樓下接近開關(guān)X21輸入SQ14三樓下接近開關(guān)X22輸入SB3轎廂內(nèi)一層指令按鈕X23輸入SB4轎廂內(nèi)二層指令按鈕X24輸入SB5轎廂內(nèi)三層指令按鈕X25

43、輸入SB6轎廂內(nèi)四層指令按鈕X26輸入SB7門廳外一樓向上呼叫按鈕X27輸入SB8二樓向上召喚按鈕X30輸入SB9二樓向下召喚按鈕X31輸入SB10三樓向上召喚按鈕X32輸入SB11三樓向下召喚按鈕X33輸入SB12四樓向下召喚按鈕X34輸入（2）輸出地址分配名稱功能編號說明KM1開門繼電器Y0輸出KM2關(guān)門繼電器Y1輸出KM3上行繼電器Y2輸出KM4下行繼電器Y3輸出KM5快速繼電器Y4輸出KM6加速繼電器Y5輸出KM7慢速繼電器Y6輸出E1上行方向燈Y20輸出E2下行方向燈Y21輸出E3一層指示燈Y22輸出E4二層指示燈Y23輸出E5三層指示燈Y24輸出E6四層指示燈Y25輸出E7轎廂內(nèi)一

44、層指令指示燈Y26輸出E8轎廂內(nèi)二層指令指示燈Y27輸出E9轎廂內(nèi)三層指令指示燈Y36輸出E10轎廂內(nèi)四層指令指示燈Y37輸出E11一層向上召喚燈Y30輸出E12二層向上召喚燈Y31輸出E13二層向下召喚燈Y32輸出E14三層向上召喚燈Y33輸出E15三層向下召喚燈Y34輸出3.3. 4I/O4I/O 接線圖接線圖加話加話E16四層向下召喚燈Y35輸出圖圖 3.13.1 PLCPLC I/OI/O 接線圖接線圖3.3. 5 5 程序框圖程序框圖3.23.2 總流程框圖總流程框圖注：本電梯 PLC 控制系統(tǒng)電梯向上和向下運(yùn)行通過上行和下行轉(zhuǎn)換開關(guān)來調(diào)節(jié)，在轎箱外有召喚信號時(shí)，到達(dá)相應(yīng)的樓層電梯門

45、打開，否則電梯上下周而復(fù)始的運(yùn)行，并且在運(yùn)行過程中有數(shù)碼管和指示燈兩套方案進(jìn)行外部顯示圖圖 3.33.3 第一段流程框圖第一段流程框圖圖圖 3.43.4 第二段流程框圖第二段流程框圖圖圖 3.53.5 第三段流程框圖第三段流程框圖圖圖 3.63.6 第四段流程圖第四段流程圖3.3. 6 6 梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖設(shè)計(jì)在工程中，對 PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，這些方法的使用也因個(gè)人的設(shè)計(jì)水平和喜好來決定，現(xiàn)將常用的集中 PLC 程序的設(shè)計(jì)方法簡單的介紹如下： 1，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法在掌握一些典型的控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被空對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑借自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，組合。這種方法對于一些

46、簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較好的，可以做到快速，簡單的效果。而經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的步驟如下：（1） 確定輸入/輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)，選擇 PLC 機(jī)型，進(jìn)行 I/O 分配；（2） 做出系統(tǒng)動(dòng)作的流程圖；（3） 選擇 PLC 指令并編寫程序；（4） 將各個(gè)環(huán)節(jié)的程序合理地聯(lián)系起來，就得到一個(gè)滿足要求的程序；2 邏輯設(shè)計(jì)法 工業(yè)電器控制線路中，有很多是通過繼電器等帶暖氣元件來實(shí)現(xiàn)的。而繼電器，交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行 PLC 程序的設(shè)計(jì)。3 順序功能圖法對那些按動(dòng)作先后順序進(jìn)行控制的系

47、統(tǒng)，非常適合使用順序功能圖法進(jìn)行編程。此法規(guī)律性很強(qiáng)雖然編程相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰。在用順序功能圖編程時(shí)，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能，步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。 功能圖由流程步，有向線段，轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成，在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1） 步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；（2） 轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；（3） 轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或從左向右，按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭;（4） 一個(gè)順序功能圖中至少有一個(gè)初始步；根據(jù)以上比較和以前所學(xué)的有關(guān)知識我選擇了順序功能圖法進(jìn)行編程。見附

48、錄 1：圖 1 電梯系統(tǒng)示意圖3.3. 7 7 語句表指令語句表指令PLC 的20 個(gè)基本指令：LD：取指令（常開觸點(diǎn)）LDI：取反指令（常閉觸點(diǎn)）AND：串指令（常開觸點(diǎn)）ANI：串反指令（常閉觸點(diǎn)）OR：并指令（常開觸點(diǎn)）ORI：并反指令（常閉觸點(diǎn)）ORB：并塊指令A(yù)NB：串塊指令MPS：進(jìn)棧指令MRD：讀棧指令MPP：出棧指令PLS：上跳沿微分指令PLF：下跳沿微分指令MC：主控指令MCR：主控復(fù)位指令NOP：空指令OUT：輸出指令END：結(jié)束指令 通過對這些基本指令的學(xué)習(xí)掌握將本次設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)的梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表形式。見附錄 2：0 LD X0001 OR Y0002 OR M0

49、3 OR T04 ANI T05 ANI Y0016 ANI X0027 OUT Y0008 LD X0119 AND M910 LD X01211 AND M1012 ORB 13 LD X01314 AND M1115 ORB 16 LD M01417 AND M1218 ORB19 ANI M120 ANI Y00021 OUT T0 K3024 LD X00125 OR X00126 ANI X00027 OR T128 ANI X00329 OUT Y00130 LD X00631 OR X00732 OR M033 ANI X00334 OUT M035 LD M036 ANI X

50、00337 OUT T2 K2040 LD Y00041 ANI Y00142 OUT T1 K5045 LD Y002 46 OR Y00347 OR Y00448 ORI Y00549 OUT M950 LD X02751 ANI T152 OUT M953 LD X03054 OR X03155 OR M1056 ANI T167 OUT M1058 LD X03259 OR X03360 OR M1161 ANI T162 OUT M1163 LD X03464 OR M1265 ANI T166 OUTM1267 LDX 01168 OR X01369 LDIM370 ANDM271

51、 ORB 72 OUTM273 LDX01274 ORX01475 LDIM276 ANDM377 ORB78 OUTM379 LDX01180 ANI Y02381 LD M282 AND Y02283 ORB84 ANI Y02485 ANI Y02586 OUT Y02287 LD X01288 ANI Y02289 LD M390 AND Y02391 ORB92 ANI Y02393 ANI Y02594 OUT Y02395 LD X01396 ANI Y02297 LD M298 AND Y02499 ORB100 ANI Y023101 ANI Y025102 OUT Y024

52、103 LD X014104 ANI Y022105 LD M3106 AND Y025107 ORB108 ANI Y023109 ANI Y024110 OUT Y025111 LD X027112 OR Y030113 LDI X010114 ORI Y022115 ANB116 ANI X011117 OUT Y030118 LD X030119 OR Y031120 LDI X010121 ANI X012122 ORI Y020123 ANB124 OUT Y031125 LD X031126 OR Y032127 LDI X010128 ANI X012129 ORI Y0211

53、30 ANB131 OUT Y032132 LD X032133 OR Y033134 LDI X010135 ANI X013136 ORI Y020137 ANB138 OUT Y033139 LD X033140 OR Y034141 LDI X010142 ANI X013143 ORI Y021144 ANB145 OUT Y034146 LD X034147 OR Y035148 LDI X010149 ANI Y014150 ORI Y021151 ANB152 OUT Y035153 LD X023154 OR Y026155 ANI Y022156 OUT Y026157 L

54、D X024158 OR Y027159 ANI Y023160 OUT Y027161 LD X025162 OR Y036163 ANI Y024164 OUT Y036165 LD X026166 OR Y037167 ANI Y025168 OUT Y037169 LD Y037170 ANI Y025171 LD Y036172 ANI Y024173 ORB174 LD Y027175 ANI Y023176 ORB177 ANI Y003178 ANI Y021179 OUT Y020180 LD Y026181 ANI Y022182 LD Y027183 ANI Y02318

55、4 ORB185 LD Y036186 ANI Y024187 ORB 188 ANI Y002189 ANI Y020190 OUT Y021191 LD X011192 OR X015193 PLS M13194 LD X012195 OR X016196 OR X021197 PLS M14198 LD X013199 OR X017200 OR X022201 PLS M15202 LD X014203 OR X020204 PLS M16205 LD M13206 OR M5207 ANI M14208 OUT M5209 LD M14210 OR M6211 ANI M15212

56、OUT M6213 LD M15214 OR M7215 ANI M16216 OUT M7217 LD M16218 OR M8219 ANI M13220 OUT M8221 LD X004222 AND Y020223 LD X005224 AND Y021225 ORB226 AND X010227 ANI Y001228 OUT M4229 LD X004230 LDI Y023231 OR Y037232 ANB233 ANI Y024234 ANI Y025235 AND Y020236 AND M4237 ANI Y003238 OUT Y002239 LD X005240 L

57、DI Y023241 OR Y026242 ANB243 ANI Y022244 ANI Y024245 AND Y021246 AND M4247 ANI Y002248 OUT Y003249 AND M4250 ANI Y006251 OUT Y004252 LD Y004253 OUT T3K20254 LD T3255 ANI Y006256 OUT Y005257 LD Y002258 OR Y003259 LD Y005260 LD Y015261 AND Y026262 ORB263 LD X016264 AND Y027265 ORB 266 LD X017267 AND Y

58、036268 ORB 269 LD X020270 AND Y037271 ORB 272 LD X021273 AND X027274 ORB 275 LD X022276 AND Y036277 ORB278 ANB 279 ANI Y022280 ANI Y023281 ANI Y024282 ANI Y025283 OUT Y006284 END結(jié)論和建議結(jié)論和建議本系統(tǒng)主要以 PLC 為核心，利用 PLC 的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了對升降電梯的控制。利用梯形圖程序可以很直觀的看出運(yùn)行過程。利用可編程控制器控制升降電梯，具有接線簡單，編程直觀，擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。當(dāng)建筑物的層樓增加時(shí)，硬件接

59、線只需增加樓層相應(yīng)的輸入信號。原來的接線不需改變，軟件上只需增加相應(yīng)樓層的功能，要改動(dòng)過的地方較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，等達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。另一方面，在這次的設(shè)計(jì)中，我們很好的利用了在課堂上所學(xué)的理論知識，與此同時(shí)，我們也發(fā)覺到，以前對工具書使用的不重視是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。通過本次設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了許多東西，在工作的細(xì)心上哦得到的提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能，這也是為了彌補(bǔ)以親學(xué)習(xí)上的不足。這此設(shè)計(jì)，使我看到了老師的用心良苦，并且從老師那里學(xué)到了許多課本上沒有的寶貴東西。致致 謝謝通過這次設(shè)計(jì)使我對電梯的控制有了深入的了解，尤其是電梯

60、的 PLC 控制。在這次設(shè)計(jì)中，我經(jīng)歷了 查資料做筆記思考定位選設(shè)備的過程，使我了解的不僅僅是電梯的控制，或是設(shè)備的選擇，或淺或深，最重要的是我掌握了一種設(shè)計(jì)的方法，思維的方式，使受益非淺。在此次設(shè)計(jì)中，使我還體會(huì)到了要想飛快的進(jìn)步就要有一盞明燈照路。感謝王老師多次的指點(diǎn)迷津，使我突破了許多難關(guān)。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1。華南理工大學(xué)出版社，200l2黃云龍.可編程控制器（第二版）?？茖W(xué)出版社，20083王兆義.編程控制器實(shí)用技術(shù)。機(jī)械工業(yè)出版社，19964劉載文.李惠升.鐘亞林.電梯控制系統(tǒng)。電子工業(yè)出版社，19965齊叢謙.王士蘭.PLC 技術(shù)及應(yīng)用。 機(jī)械工業(yè)出版社，20006 7 附錄附錄