plc三層電梯設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

PAGEPAGE38摘要本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機(jī)信號邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器——接觸器觸點多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點。使電梯運行更加安全、方便、舒適。關(guān)鍵詞：電梯，PLC，梯形圖AbstractThisessayexplainstheapplicationofPLC(MitsubushiPLC)onelevator，bydiscussingtheconstructionofelevatorcontrolsystem.Italsoillustratesthegeneraldesignproject,thedesignprocessandconstructionofthePLCcontrolsystemforthree-storybuildings,listingthespecificmaincircuit,trapeziacontrolchartofelevatorandrepertoires.Italsoshowstheconstructionofframechartofthesystemandprocessflowchart.ThustheprogrammingmethodofPLCisbroughtforwardonthebasisofanalyzinganddealingwiththelogicrelationshipofrandomsigns.Italsodesignedacomplicatedelevatorcontrolsystem.Iftheprojectcanbeaccepted,itcansolvetheproblemswhichcanbebroughtbyrelay,suchastoomanycontactingpoints,highfaultrate,lowreliability,longinstallationanddebuggingtime,heavyrepairingwork,complexconnectionandsoon.

Keywords：Elevator，PLC，LaderView目錄第一章電梯概述 41.1引言 41.2電梯的發(fā)展簡介 51.3電梯技術(shù)發(fā)展概況 5第二章 可編程控制器簡介 72.1PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 72.2PLC的工作原理 82.3PLC的編程語言 92.4PLC基本指令 10圖2-1基本指令表 132.5梯形圖設(shè)計規(guī)則 13第3章三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 153.1電梯的控制要求 153.3輸入輸出點數(shù)分配 153.4功能指令表概述 163.5程序分析 173.6程序調(diào)試········································283.7本系統(tǒng)的不足及改進(jìn) 32結(jié)束語 35參考文獻(xiàn) 37第一章電梯概述1.1引言進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(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)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動方式已由原來直流調(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)的一個熱點。PLC是一種用于自動化控制的專用計算機(jī)，實質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。電梯采用了PLC控制，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，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)行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，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、推動技術(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)點而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。變頻調(diào)速電梯使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運行質(zhì)量和性能;調(diào)速范圍廣、控制精度高，動態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，幾乎可與直流電機(jī)媲美。同時明顯改善了電動機(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。通過本課題的研究，可以在一定程度上推動電梯相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，拓展PLC在自動化行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論意義。1.2電梯的發(fā)展簡介據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)之后，1858年美國研制以蒸氣為動力，并通過皮帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯，1878年英國的阿姆斯特發(fā)明了水壓梯，并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸氣梯，后來又出現(xiàn)了采用液壓泵的控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，特別是交流雙速電動機(jī)的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國OTIS電梯公司首先使用直流電動機(jī)作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯。從此以后，電梯這個產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。1.3電梯技術(shù)發(fā)展概況1、電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。2、電梯的拖動技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，己由以前的變級調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF)，使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。3、電梯的邏輯控制己從過去簡單的繼電器—接觸器控制發(fā)展為可編程序控制(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大提高。4、電梯的管理功能不斷加強，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。5、智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。6、機(jī)械傳動方面，由于國際上機(jī)械加工水平的不斷提高，使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化。7、電梯的結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會有較大速度發(fā)展。8、電梯的技術(shù)含量更高，性能更好：電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因為永磁同步無齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流:由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。9、電梯的安裝更方便、更快捷高效、安全、可重復(fù)使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式;隨著新技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。此外，電梯的雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)?！踩?、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向?？删幊炭刂破骱喗榭删幊炭刂破魇?0年代末在美國首先出現(xiàn)，當(dāng)時叫可編程控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計思想是反映計算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙ο筮B接方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。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)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點。可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。2.1PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。通常由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸出輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。1.中央處理單元（CPU）CPU作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成電路的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。2.存儲器（RAM、ROM）存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器；存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲器稱為數(shù)據(jù)存儲器。常用的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲器是一種高密度、低功耗、價格便宜的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池做備用電源。掉電時，可有效地保持存儲的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲器。用這些類型存儲器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。3.輸入輸出單元（I/O單元）I/O單元實際上是PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的輸入器件是各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。4.電源PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。PLC內(nèi)有一個穩(wěn)壓電源用于對PLC的CPU單元和I/O單元供電。5.編程器編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。利用編輯器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以有用編輯器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個人計算機(jī)上添加適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖?，即可用個人計算機(jī)對PLC編程。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。2.2PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回到第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1.輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應(yīng)的映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。2.程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運算，存入有關(guān)器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。3.輸出處理程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負(fù)載。2.3PLC的編程語言2.3.1梯形圖編程語言梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電路控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變來的，形象、直觀、實用。梯形圖的設(shè)計應(yīng)注意以下三點：（一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。（二）梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。（三）輸入繼電器用于接收外部的輸入信號，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時,就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點可供內(nèi)部編程使用。2.3.2語句表編程語言指令語句表示一種與計算機(jī)匯編語言相類似的助記符編程方式，但比匯編語言易懂易學(xué)。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。2.4PLC基本指令2.4.1線圈驅(qū)動指令LD、LDI、OUTLD：取指令。表示一個與輸入母線相連的常開接點指令，即常開接點邏輯運算起始。LDI：取反指令。表示一個與輸入母線相連的常閉接點指令，即常閉接點邏輯運算起始。、OUT：線圈驅(qū)動指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點接到母線上。也可以與ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點也可使用。OUT是驅(qū)動線圈的輸出指令，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器X不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個程序步指令，這里的一個程序步即是一個字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時器T和計數(shù)器C時，必須設(shè)置常數(shù)K。2.4.2接點串聯(lián)指令A(yù)ND、ANIAND，與指令。用于單個常開接點的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個常閉接點的串聯(lián)。AND與ANI都是一個程序步指令，它們串聯(lián)接點的個數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復(fù)使用。OUT指令后，通過接點對其它線圈使用OUT指令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出，連續(xù)輸出如果順序不錯可以多次重復(fù)。2.4.3接點并聯(lián)指令OR、ORIOR：或指令。用于單個常開接點的并聯(lián)。ORI：或非指令。用于單個常閉接點的并聯(lián)。OR與ORI指令都是一個程序步指令，它們的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是并聯(lián)一個接點。需要兩個以上接點串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用ORB指令。2.4.4串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)果用ORB指令。ORB指定與ANB指令均為無目標(biāo)元件指定,而兩條無目標(biāo)元件指定的步長都為一個程序步。ORB有時也簡稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路塊后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個。2.4.5并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)NB兩個或兩個以上的接點并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。分支的起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路快結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標(biāo)元件，是一個程序步指令。2.4.6主控及主控復(fù)位指令MC、MCRMC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接，MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。在編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受一個或一組接點控制。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關(guān)。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標(biāo)元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。與主控接點相連的接點必須用LD或LDI指令。使用MC指令后，母線移到主控接點的后面，MCR使母線回到原來的位置。在MC指令內(nèi)再使用MC指令是時嵌套級N的編號（0—7）順序增大，返回時用MCR指令，從大的嵌套級開始解除。2.4.7置位與復(fù)位指令SET、RSTSET為置位指令，使動作保持；RST為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。SET指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S。RST指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是1—3個程序步。用RST指令可以對定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器的內(nèi)容清零。2.4.8脈沖輸出指令PLS、PLFPLS指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標(biāo)元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入接通后的一個掃描周期內(nèi)動作。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入斷開后的一個掃描周期內(nèi)動作。2.4.9空操作指令NOPNOP指令是一條無動作、無目標(biāo)元件的一程序步指令?？詹僮髦噶钍窃摬叫蜃骺詹僮?。用NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序是可以減少步序號的改變。2.4.10程序結(jié)束指令ENDEND是一條無目標(biāo)元件的1程序步指令。PLC反復(fù)進(jìn)入輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，按端插入END指令，可以順序擴(kuò)大對各程序段的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處理前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。圖2-1基本指令表2.5梯形圖設(shè)計規(guī)則1.觸點的安排梯形圖的觸點應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。2.串、并聯(lián)的處理在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)圖回路相串聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。3.線圈的安排不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。4.不準(zhǔn)雙線圈輸出如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。5.重新編排電路如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。6.編程順序?qū)?fù)雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來。第3章三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計3.1電梯的控制要求電梯由安裝在各樓層廳門口的呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱和電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕進(jìn)行控制，用以選擇需停靠的樓層。樓層指示燈有三個，分別指示電梯當(dāng)前位置。運行狀態(tài)指示燈有兩個，分別指示當(dāng)前電梯運行的狀態(tài)。電梯每次運行只響應(yīng)單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運行到三層），在電梯停止運行前按其他層呼叫按鈕均無效，依此類推。三層電梯主電路圖中L1、L2、L3為三相電源，三相電動機(jī)M3~為電梯轎廂上行和下行電動機(jī)，由KM7和KM8分別控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)從而控制轎廂的上行和下行；M1、M2、M3為電梯開關(guān)門控制的直流電動機(jī)，分別由接觸器KM1~KM6的觸點控制；QS1為總開關(guān)（刀開關(guān)），起隔離電源作用；FU為熔斷器，起短路和嚴(yán)重過載保護(hù)；FR為熱繼電器，起過載和斷相保護(hù)作用。3.3輸入輸出點數(shù)分配1.輸入部分:2.輸出部分3.4功能指令表概述由于PLC是由取代繼電器開始產(chǎn)生并發(fā)展起來的，且早期的PLC絕大部分用于順序控制，于是許多人習(xí)慣把PLC看作是繼電器、定時器、計數(shù)器的集合．把PLC的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等，其實PLC就是工業(yè)控制計算機(jī)PLC系統(tǒng)具有一切計算機(jī)控制系統(tǒng)的功能，大型的PLC系統(tǒng)就是當(dāng)代最先進(jìn)的計算機(jī)控制系統(tǒng)小型的PLC由于運算速度及存貯容量的限制．功能自然稍弱。但為了使PLC在其基本邏輯功能順序步進(jìn)功能之外具有更進(jìn)一步的特殊功能．以盡可能多地滿足PLC用戶的特殊要求，從80年代開始PLC制造商就逐步地在小型PLC中加入一些功能指令或稱為應(yīng)用指令。這些功能指令實際上就是一個個功能不同的子程序。隨著芯片技術(shù)的進(jìn)步，小型PLC的運算速度、存貯容量不斷增加，其功能指令的功能也越來越強。許多技術(shù)人員夢寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過功能指令就成為極容易實現(xiàn)的現(xiàn)實．從而大大提高了PLC的實用價值。3.4.1傳送指令當(dāng)觸發(fā)條件被觸發(fā)時，傳送源數(shù)據(jù)到指定數(shù)據(jù)存儲器，如上圖，當(dāng)X000觸發(fā)時，把K100移動到D10中去。3.4.2比較指令比較S1和S2里面的數(shù)據(jù)，然后去控制D包含的連續(xù)三個對象的接通，上例中：S1>S2M0導(dǎo)通S1=S2M1導(dǎo)通S1<S2M2導(dǎo)通即K100大于C20的當(dāng)前值時，M0接通；K100等于C20的當(dāng)前值時，M1接通；K100小于C20的當(dāng)前值時，M2接通。3.5程序分析3.5.1程序總體結(jié)構(gòu)3.5.2.電梯PLC控制的程序剖析第一步：編寫電梯外呼信號的產(chǎn)生、指示、消失的程序。其信號的指示是按鈕按下去信號立即產(chǎn)生。信號的消失是，一樓外呼信號只有在電梯同時處于到達(dá)一樓狀態(tài)和確定上行的狀態(tài)時一樓外呼信號才能消失，其外呼指示燈才能滅掉，三樓外呼信號只有在電梯同時處于到達(dá)三樓狀態(tài)和確定下行的狀態(tài)時三樓外乎信號才能消失，其外呼指示燈才能滅掉。其程序如下所示：第二步：編寫電梯內(nèi)呼選擇指令信號的產(chǎn)生、指示、消失的程序。首先要知道電梯內(nèi)的選擇的按鈕一旦按下，即產(chǎn)生內(nèi)選信號，指示燈點亮，并且被記憶，直到電梯到達(dá)所選擇的樓層，信號才會消失，指示燈才會滅掉，所以其程序如下所示：第三步：編寫電梯到達(dá)樓層信息當(dāng)?shù)竭_(dá)某一層樓時，電梯操作板上這一樓層的指示燈就要顯示到達(dá)具體的層數(shù)，而當(dāng)電梯運行到下一個樓層時，則切換到下一個樓層的指示，到達(dá)一樓以后下一個方向只能到達(dá)二樓，所以用二樓的常閉觸點來斷開一樓指示回路，接通二樓指示回路，到達(dá)三樓時其指示編程與一樓相似，而到達(dá)二樓時，情況則有所不同，電梯有可能下行到一樓，也有可能上行到二樓，所以三樓指示回路中必須同時串入一樓指示和二樓指示的常閉觸點，其具體程序如下所示：第四步：編寫電梯上行運行方向的程序首先分析確定上行的程序，第一種情況就是電梯處于一樓，要看是否有二樓及二樓以上的外呼喚信號或者是內(nèi)選二樓及二樓以上的信號，如果有，則確定上行且上行指示燈亮；第二種情況是電梯處于二樓，要看是否有內(nèi)選三樓和三樓外呼信號，如果有，則確定上行且上行指示燈亮；第三種情況就是電梯處于三樓，此時電梯處于頂層，只有確定下行，禁止上行。其程序如下所示：第五步：編寫電梯下行運行方向的程序確定下行的情況，與確定上行的分析類似，第一種情況是電梯處于三樓，要看是否有二樓及二樓以下的外呼喚信號或者是內(nèi)選二樓及二樓以下的信號，如果有，則確定下行且下行指示燈亮；第二種情況是電梯處于二樓，要看是否有內(nèi)選一樓和一樓外乎信號，如果有，則確定下行且下行指示燈亮；第三種情況就是電梯處于一樓，此時電梯處于底層，只有確定上行，禁止下行。其程序如下所示：第六步：各個樓層電梯上下行外呼信號的保持要進(jìn)行上下行外呼信號的保持，首先要考慮所有的電梯門是否都關(guān)閉了，只有在這個前提下才能安全的上下運行。第七步：各個樓層電梯內(nèi)呼信號的保持第八步：編寫各樓層停車信號的程序電梯內(nèi)呼或外呼一層時，一層均產(chǎn)生停車信號。三層同一層。當(dāng)電梯運行到二樓時則要具體分析了，首先要看電梯有無內(nèi)選二樓信號，如果有則產(chǎn)生停車信號，再看是否是電梯上行并且二樓外有上呼喚信號或者電梯處于下行并且二樓外有下呼喚信號，如果有則產(chǎn)生停層信號，沒有則不產(chǎn)生停層信號。其程序如下所示：第九步：編寫電梯開關(guān)門程序3.6程序調(diào)試在此以二層到三層的運行過程舉例。打開仿真器，在仿真器中添加輸入輸出變量、位儲存器和定時器。然后將程序下載到仿真器。運行程序。調(diào)試過程：假設(shè)現(xiàn)在電梯位于二層，輸入二樓電梯位置信號I0.1。M4.1接通，顯示電梯位于二層。輸入三樓外呼信號，則電梯上行信號接通，上行電機(jī)運行信號輸出，電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)電梯運行到三層時，三層位置I0.2觸發(fā)，M4.2接通，顯示電梯到達(dá)三層。停車信號觸發(fā)，如下圖。開門電機(jī)正轉(zhuǎn)，如圖下圖Q1.4接通。開門到達(dá)極限位，觸發(fā)開門行程信號，同時觸發(fā)關(guān)門定時器，如下圖。門關(guān)上后，電梯所處狀態(tài)如下圖所示。3.7本系統(tǒng)的不足及改進(jìn)本系統(tǒng)使用三菱FX1N-40MRPLC實現(xiàn)三層電梯的控制,在實際運用中，由于電梯使用的樓層比較高，為了在運行過程中節(jié)省時間，可采用變頻調(diào)速。例：用樓層限位開關(guān)進(jìn)行感應(yīng)，啟動時，若電梯離起點距離為一層以下時，進(jìn)行低速運轉(zhuǎn)；若電梯離起點為一層以上時，轉(zhuǎn)為高速。停止時，若電梯當(dāng)前位置離目的地有兩層以上距離時，用高速進(jìn)行運行；若電梯當(dāng)前位置離目的地在兩層以下距離時，用低速運行；本設(shè)計的三層電梯為相應(yīng)單一呼叫的電梯，即在一個動作沒有完成前不響應(yīng)其他呼叫，在現(xiàn)實生活中，通常可以相應(yīng)多個呼叫，這就需要用到另外兩條條功能指令SFWR、SFRD。用SFWR來依次存儲呼叫信號，用SFRD來依次讀取呼叫信號。以達(dá)到按呼叫順序來控制電梯運動的效果。SFWR使用：利用這條指令，可以把先后采集到的呼叫信號存儲起來，在后面進(jìn)行調(diào)用。可以實現(xiàn)多個呼叫依次存儲的功能。初始狀態(tài)下，D2－D10數(shù)據(jù)都為0，D1數(shù)據(jù)為0，當(dāng)X0被觸發(fā)時，D0的數(shù)據(jù)移動到D2，隨即D1里面數(shù)據(jù)變?yōu)?，當(dāng)X0再次被觸發(fā)時，D0數(shù)據(jù)移動到D3，D1里面數(shù)據(jù)變?yōu)?，以此類推。SFRD使用：在電梯中可以利用關(guān)門信號的上升沿進(jìn)行動作，依次把用SFWR存儲的呼叫信號讀取出來，進(jìn)行相關(guān)的動作。當(dāng)X1沒有觸發(fā)時，D20數(shù)據(jù)為0，D1也為0；當(dāng)X1第一次觸發(fā)時，D2的數(shù)據(jù)被移動到D20，D1的數(shù)據(jù)變?yōu)?，表示當(dāng)前指針為1；當(dāng)X1再次觸發(fā)時，D3的數(shù)據(jù)移動到D20，D1的數(shù)據(jù)變?yōu)?，表示當(dāng)前指針為2。以此類推。結(jié)束語在完成本設(shè)計的過程中，我既感受到了面對自己無法解決的問題時的苦惱，也體會到問題最終得以解決時的快樂。同時，也總結(jié)了以下一些經(jīng)驗：

1.一個詳細(xì)周密的計劃對于完成一項任務(wù)的重要性。實際上，我對這次作業(yè)著手較早。但由于剛開始時間較松，在學(xué)習(xí)時就想到哪學(xué)到哪，沒有認(rèn)真計劃。到后來發(fā)現(xiàn)同學(xué)們的進(jìn)度都已經(jīng)趕上甚至超過我，這才又著急起來，趕緊找經(jīng)驗豐富的同學(xué)出主意，制定出詳細(xì)的計劃，這才按時完成了任務(wù)。

2.學(xué)習(xí)一門程序語言，實踐是最好的方法。我對PLC的學(xué)習(xí)實際上分為兩個階段。前一階段為學(xué)習(xí)語言而學(xué)習(xí)語言。在這一階段中，我總有隔霧觀花的感覺，學(xué)得似是而非。后一階段邊實踐邊學(xué)習(xí)，很多前一階段不甚了了的問題得到迎刃而解。

3.要學(xué)會運用互聯(lián)網(wǎng)工具。互聯(lián)網(wǎng)是一個具有大量資源的信息寶庫，在這次畢業(yè)設(shè)計中如果沒有互聯(lián)網(wǎng)也許我多花一倍的時間也完不成任務(wù)。所以一定要會并善于運用互聯(lián)網(wǎng)工具。

完成這次設(shè)計后回過頭來看，我的這項作業(yè)完成得并不完美。還有很多需要提高和改進(jìn)的地方。

首先，是系統(tǒng)的功能還太單一，有一些實際工作中需要用到的功能在分析時沒有考慮進(jìn)去，也沒能實現(xiàn)。其次，是設(shè)計過程中時間分配不合理，后期緊張的時間給我的工作帶來很大的被動。

三是知識積累還不夠，有很多知識都是臨到用了才去補，這樣學(xué)到的知識畢竟不牢，而且用起來也不靈活。

總之，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我深刻認(rèn)識到要完成一項任務(wù)首先必須有一個詳細(xì)周密的計劃，要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對待一個新的問題，要耐心、要善于運用已有的資源來解決；要勇于實踐，在實踐中發(fā)現(xiàn)和解決問題，要相信自己有解決問題的能力和勇氣。致謝通過這次畢業(yè)設(shè)計，我基本上掌握了PLC實現(xiàn)一個自動控制系統(tǒng)的基本思路和實施步驟。在設(shè)計和論文寫作的整個過程中，老師在各方面都給予了全面的指導(dǎo)和幫助。導(dǎo)師的精深淵博知識、求實創(chuàng)新、勤奮嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、忘我的工作作風(fēng)時刻熏陶著我；導(dǎo)師的因材施教、誨人不倦的授業(yè)精神給學(xué)生留下了深刻的印象，這將使我受益終身。在校期間，得到網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院各級領(lǐng)導(dǎo)和輔導(dǎo)老師的親切關(guān)懷和無私的培養(yǎng)，使我在學(xué)習(xí)的過程學(xué)到了許多做人的道理。在此作者向他們道聲：您們辛苦了！另外，互聯(lián)網(wǎng)上一些朋友也給我完成設(shè)計提出了很多寶貴的意見和無私的幫助。這對于我以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助，在此對他們表示由衷的感謝。感謝父母及家人多年來的在生活和學(xué)習(xí)上的鼓勵和支持！參考文獻(xiàn)[1]余國亮《PLC原理與應(yīng)用》[M]清華大學(xué)出版社2005.6[2]張桂香《電氣控制與PLC》[M]機(jī)械工業(yè)出版社2006.12[3]李向東《電氣控制與PLC》[J]機(jī)械工業(yè)出版社2005.2[4]魏召剛《工業(yè)變頻器原理及應(yīng)用》[M]電子工業(yè)出版社，2006.9[5]陳建明《電氣控制與PLC應(yīng)用》[M]電子工業(yè)出版社2006.8[6]李長久《PLC原理及應(yīng)用》[M]機(jī)械工業(yè)出版社2006.9[7]邱公偉可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用[D]北京：清華大學(xué)出版社2000

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[10]陳在平可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[J]機(jī)械工業(yè)出版社2002

[11]宮淑貞可編程控制器原理及應(yīng)用[M]人民郵電出版社2002

[12]方承遠(yuǎn)電氣控制原理與設(shè)計[J]機(jī)械工業(yè)出版社2000基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造