電梯控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)

電梯控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u222101緒論 緒論進(jìn)入21世紀(jì)后社會(huì)的進(jìn)步越來(lái)越快，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平也在不斷的提升。這造成高層建筑的不斷增多，使得電梯已不可避免地與人們的日常生活聯(lián)系起來(lái)。電梯是用于高層建筑物中的上下樓工具，被廣泛的應(yīng)用到高層的建筑中，而伴隨著城市建設(shè)步伐的加快，高層建筑也越來(lái)越多中。電梯被廣泛的安裝在高樓大廈中，成為人們?cè)诟邩侵写┧蟮墓ぞ?，人們?duì)電梯性能的追求也是越來(lái)越高。正是由于人們對(duì)電梯高性能的不斷追求，進(jìn)而促使了這個(gè)行業(yè)技術(shù)的不斷成熟。目前，世全球的各個(gè)從事電梯行業(yè)的公司仍在致力于開(kāi)發(fā)新的電梯產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)于舊的電梯的維修也在同時(shí)進(jìn)行，這也加劇了電梯行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。使用微機(jī)作為信號(hào)控制單元控制電梯、使用可編程控制器控制電梯是目前電梯控制主要兩種方式。這兩種控制電梯的方式都被廣泛的運(yùn)用，也都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)但是相對(duì)來(lái)說(shuō)PLC較為簡(jiǎn)潔易懂?？删幾冾l調(diào)速(PLC)是不斷發(fā)展于順序邏輯控制中，依據(jù)其需要，其致力于工業(yè)環(huán)境技術(shù)實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)構(gòu)建此產(chǎn)出數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。各種顯著優(yōu)勢(shì)使其在當(dāng)今社會(huì)歷史舞臺(tái)了電梯的繼電器控制另一種方式。電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，再就是由可編程序控制器(PLC)和電子計(jì)算機(jī)組成的，高速公路蓬勃發(fā)展進(jìn)步。若電梯采用PLC控制，那么其將具有高可靠性，維修起來(lái)方便，能夠快速完成開(kāi)發(fā)，同時(shí)也足夠靈活，各種復(fù)雜的控制任務(wù)可以被以高效率完成，這使其發(fā)展方向得到確定與采用，由于功能不可替代性，傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法被繼續(xù)采用。可編程序控制器一分為二為微電子技術(shù)以及繼電器傳統(tǒng)的技術(shù)來(lái)源于操控，可以說(shuō)是一種全新的操縱工具，它的底層是順序和微電子操控裝置，最重要的是微處理器，數(shù)字都在它的掌控下，專業(yè)致力于其的計(jì)算機(jī)。它的過(guò)人之處被百分之百使用，一系列工業(yè)領(lǐng)域的各項(xiàng)要求都被它滿足，與此同時(shí)相關(guān)工作人員的專業(yè)技能、使用習(xí)慣也被覆蓋在了機(jī)器信息當(dāng)中，受到關(guān)照，然而微機(jī)通常會(huì)拿來(lái)用的電腦編程語(yǔ)言，它所表現(xiàn)的方式也會(huì)被處理掉，一套基于繼電器梯形圖的特色計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)就這樣形成，具有獨(dú)特性，這樣一來(lái)所設(shè)計(jì)的用戶程序或系統(tǒng)從直觀上來(lái)看清晰通俗易懂，測(cè)試或?qū)ふ义e(cuò)誤這件事也相應(yīng)的變簡(jiǎn)單。1.1研究背景近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，住宅和商業(yè)建筑越來(lái)越多。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也在飛速發(fā)展。智能城市和智能設(shè)備是城市建設(shè)的核心，因此電梯是下樓和運(yùn)輸貨物的必要工具。作為現(xiàn)代電梯的發(fā)展趨勢(shì)，智能電梯的技術(shù)發(fā)展水平和智能化水平反映了社會(huì)的進(jìn)步和文明。隨著“2025年前中國(guó)制造”進(jìn)程的加快，智能化已成為電梯行業(yè)的熱門(mén)發(fā)展方向。然而，在發(fā)展電梯行業(yè)的過(guò)程中，必須考慮安全生產(chǎn)等因素。這也是對(duì)智能電梯發(fā)展的新考驗(yàn)。與以前的電梯技術(shù)相比，電梯具有更多的功能和更大的安全性。1.2研究意義傳統(tǒng)的電梯根據(jù)纜繩的作用原理將重量與機(jī)房結(jié)合起來(lái)。牽引繩由導(dǎo)向輪和牽引輪包裹，安裝在發(fā)電機(jī)和電梯系統(tǒng)上。拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功能是降低拖拉機(jī)的速度。旋轉(zhuǎn)后，繩索的摩擦力用于控制吊籃的提升運(yùn)動(dòng)。然而，由于干擾、事故以及電梯無(wú)法在指定樓層打開(kāi)的事實(shí)，這個(gè)過(guò)程非常簡(jiǎn)單。面對(duì)這一現(xiàn)象，軟件PLC的出現(xiàn)打破了吸納如今的這個(gè)局面，為我們的生活和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了極大的幫助，使得我們?nèi)嗣竦纳畎踩兴Ｕ?，避免了許多意外的發(fā)生。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)代中國(guó)社會(huì)，經(jīng)濟(jì)快速高速匝道發(fā)展，科技的創(chuàng)新，樓層建筑的高度早上比一天高。如果，電梯出演重要的不同角色，不可或缺。作為一種交通載客應(yīng)用工具，像其他工具一樣，生活過(guò)之前離不開(kāi)它。一個(gè)國(guó)家的電梯數(shù)量較多與需求量，由經(jīng)濟(jì)發(fā)展超快、城市化程度、人口密度等因素所決定和影響。全球及經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷，我國(guó)城鎮(zhèn)化速度發(fā)展快，較為客觀地說(shuō)電梯制造行業(yè)結(jié)束了了繁榮，目前中國(guó)現(xiàn)在成為全球最大的電梯整體市場(chǎng)，需求增加盡管在增加。上升趨勢(shì)是能持續(xù)轉(zhuǎn)跌，第三次席卷還在到來(lái)。2004年的電梯實(shí)際產(chǎn)量接近十萬(wàn)臺(tái)，而那時(shí)候也因?yàn)闇p少的跡象。建國(guó)以來(lái)61萬(wàn)多部電梯按鈕問(wèn)世。你也其實(shí)，也并未達(dá)到飽和一定程度。全世界每1000人就存在1臺(tái)坐電梯，那就到國(guó)內(nèi)想僅為這個(gè)較高水平，那么更多70萬(wàn)臺(tái)電梯間就需要被造完并使用。這樣的話，全國(guó)范圍內(nèi)使用中會(huì)電梯運(yùn)行就有130萬(wàn)臺(tái)，一年一次報(bào)廢更新就有6萬(wàn)臺(tái)。截止2005年，年年會(huì)有13．5萬(wàn)電梯被給出來(lái)在國(guó)內(nèi)，與八零年相差甚遠(yuǎn)，25年間明顯的59倍，年增長(zhǎng)17．8％。零五年有124465臺(tái)電梯被安裝方式使用，到年底，最新數(shù)據(jù)顯示采用的貨梯有651794臺(tái)?？梢?jiàn)電梯整個(gè)市場(chǎng)有多龐然大物，促進(jìn)了行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。在這個(gè)行業(yè)里，高年生產(chǎn)量還在有了，的的很多大型知名企業(yè)紛份進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)走向，德國(guó)蒂森、日本三菱、東芝、富士達(dá)、美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力等大外企公司管理層達(dá)到了74％的國(guó)內(nèi)市占，先進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)了行業(yè)的趨勢(shì)獲得進(jìn)步。截止昨日，國(guó)產(chǎn)直梯雖然崛起，進(jìn)口貨被極大取代，其次經(jīng)典國(guó)貨也有了增加出口，國(guó)產(chǎn)乘電梯正漸漸地受到世界認(rèn)可。1.3主要研究?jī)?nèi)容項(xiàng)目功能：可編程序控制器(PLC)被使用在六層電梯，它被用來(lái)邏輯控制主要實(shí)現(xiàn)功能：初始狀態(tài)，電梯處在隨便一層樓。（1）如果有電梯信號(hào)發(fā)送過(guò)來(lái)，電梯接收并對(duì)它作出反應(yīng)，到對(duì)應(yīng)的樓層停下來(lái)，開(kāi)門(mén)，五秒后自動(dòng)關(guān)上。（2）電梯運(yùn)轉(zhuǎn)這一過(guò)程中，它上樓或者下樓時(shí)，所有跟它運(yùn)行方向相反的信號(hào)電梯都會(huì)無(wú)視，但是如果外部相反的信號(hào)之前，內(nèi)外部沒(méi)有其他的信號(hào)時(shí)，這時(shí)候電梯會(huì)接收這個(gè)信號(hào)，但是無(wú)視二層向下的外部信號(hào)。（3）電梯應(yīng)該具備最遠(yuǎn)距離反向外部響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓時(shí)，二樓和三樓都按了向下的按鈕，那么電梯就會(huì)先到三樓，再下來(lái)二樓。當(dāng)電梯還沒(méi)到樓層或運(yùn)行中，它不會(huì)開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén)。停止運(yùn)行后，才能開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén)。（4）門(mén)系統(tǒng)：門(mén)管理系統(tǒng)來(lái)用把層站界面和轎廂入口用門(mén)關(guān)上，三個(gè)方面包括轎廂門(mén)，層門(mén)，開(kāi)門(mén)機(jī)，門(mén)鎖裝置[5]。（5）重量平衡系統(tǒng)：這個(gè)整個(gè)系統(tǒng)顧名思義，平衡轎廂僅重，電梯門(mén)使用的那時(shí)受到控制貨梯與對(duì)重間的重量減少差，使其在適當(dāng)區(qū)間，做到位曳引發(fā)動(dòng)機(jī)匹配正常。一方面有對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置[6]。（6）電力拖動(dòng)系統(tǒng)該功能支持是直接提供需要?jiǎng)恿?，安排控制中電梯減慢。包括供電軟件系統(tǒng)，速度反饋裝置系統(tǒng)，曳引永磁同步電機(jī)，電機(jī)調(diào)速裝置等。（7）電氣控制系統(tǒng)操縱控制電梯連續(xù)運(yùn)行。主要指有位置觸摸屏顯示器，控制屏(柜)，操縱裝置，選層器，平層自動(dòng)裝置等。（8）安全保護(hù)系統(tǒng)電梯安全被保障，防止造成事故會(huì)發(fā)生。主要構(gòu)成部分有：升降電梯超載限制裝置系統(tǒng)、限位開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換裝置等。1.4電梯的工作原理客梯和對(duì)重被曳引繩兩頭整整，纏裹在曳變速鼓和導(dǎo)向輪上，蝸輪蝸桿變速完后曳引綜合功率帶著曳引持球時(shí)間起來(lái)，看不見(jiàn)的力量來(lái)來(lái)源于曳引繩與曳節(jié)順的減少摩擦，時(shí)候就能做到電梯內(nèi)部和對(duì)重的上升、下降，完成重組[6]。往復(fù)升降跑步運(yùn)動(dòng)既能依賴于固定在轎廂上的導(dǎo)靴，逆著建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌，這就它能保證電梯上不下頜平面角或者亂擺。70kw運(yùn)轉(zhuǎn)，常閉塊式制動(dòng)器制停，這樣轎廂就動(dòng)起來(lái)，沒(méi)電的可是剎車(chē)系統(tǒng)會(huì)讓轎廂歇一會(huì)，緊接著在指定的樓層停下來(lái)，讓人本身或進(jìn)出。轎廂門(mén)就用來(lái)接送乘客貨，對(duì)重被用來(lái)相平衡最大載重，電動(dòng)機(jī)功率被減少。補(bǔ)償自動(dòng)裝置并能使曳引繩運(yùn)動(dòng)中的力和重量很輕變化得不到報(bào)酬，當(dāng)然曳引混合動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)度器，電梯轎廂才能真正清晰地停在樓層。電梯運(yùn)動(dòng)的有效控制取決于電氣元件，不僅安排了選和平層、照明、速度測(cè)試等附加功能。轎廂運(yùn)行方向和所在樓層被指示呼叫運(yùn)行系統(tǒng)一機(jī)在手?jǐn)?shù)據(jù)表示出來(lái)。安全發(fā)生器保證了電梯安全。[7]電梯各層站都有層門(mén)、運(yùn)行方向紅色燈，轎廂位置的選擇、層數(shù)和召喚顯示功能都能得到實(shí)現(xiàn)高速，升降電梯向上按上按鈕，向下按下。電梯到了時(shí)候，層數(shù)反方向也就是轎廂的運(yùn)動(dòng)方向指示，應(yīng)當(dāng)由投資依據(jù)判斷去往方向以及確定正常后提前進(jìn)入一部電梯，當(dāng)心門(mén)扇的切換開(kāi)關(guān)，時(shí)別在門(mén)口對(duì)接處逗留[8]。電梯里用能看到位置顯示畫(huà)面，操作表盤(pán)和各種按鈕。在進(jìn)入電梯故障后，選層數(shù)按鈕。想讓門(mén)強(qiáng)制關(guān)閉就按下關(guān)門(mén)按鈕。層樓位置橙色燈顯示順利抵達(dá)目的9層使得門(mén)打開(kāi)后就能走了。2可編程控制器簡(jiǎn)介2.1PLC定義及構(gòu)成上世紀(jì)20年代出現(xiàn)了將接觸器、繼電器以及其他電器元件按一定邏輯關(guān)系連接的繼電器控制系統(tǒng),它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)便宜，易于使用者掌握。繼電器控制在一定范圍之內(nèi)能滿足一些控制要求，在工業(yè)生產(chǎn)中占有鰲頭地位。但它同時(shí)也存在缺點(diǎn)，即設(shè)備體積較大、運(yùn)作速度慢、可靠性不高、功能少且固定、不易于實(shí)現(xiàn)集成度較高的控制。尤其是因?yàn)樗且揽坑布M(jìn)行邏輯連線的原理，接線較為復(fù)雜，當(dāng)改變生產(chǎn)工藝的時(shí)候，之前的接線就要全部更換，缺乏通用性和靈活性[9]。60年代末，正逢美國(guó)汽車(chē)飛速發(fā)展，制造業(yè)這行競(jìng)爭(zhēng)到了白熱化，隨著各種汽車(chē)型號(hào)的不斷出新，為滿足不同的需求，加工的生產(chǎn)線也得發(fā)生變化，整個(gè)繼電器控制系統(tǒng)就得重新配置，這花費(fèi)了大量的人力與物力。改革迫在眉睫，尋找一種比繼電器更可靠，兼具它的優(yōu)點(diǎn)，摒棄它的缺點(diǎn)的工業(yè)控制器被放上了議程。1969年，美國(guó)制造出了世界上第一臺(tái)PLC，并且成功的應(yīng)用于生產(chǎn)中?？删幊炭刂破鞯臍v史由此開(kāi)始，所以可以說(shuō)可編程控制器是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物。PLC是人們?yōu)榱四軌蚋雍?jiǎn)單的使用機(jī)器而開(kāi)發(fā)出來(lái)的具有運(yùn)算能力的電子程序系統(tǒng)。它可以看作是一臺(tái)程序單一的電腦，能夠完成邏輯，計(jì)時(shí)，運(yùn)算等一些相對(duì)較為簡(jiǎn)單的功能。它通常被運(yùn)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，用來(lái)控制機(jī)器做出簡(jiǎn)單的程序化的運(yùn)動(dòng)。2.2可編程控制器的特點(diǎn)2.2.1可靠性高PLC作為現(xiàn)代技術(shù)有著較高的安全性，能對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的一些干擾性的因素做出應(yīng)對(duì)，從而達(dá)到防干擾的目的。這極大的減少了工業(yè)過(guò)程中的危險(xiǎn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致故障問(wèn)題也就隨之而降低。此外PLC在運(yùn)行的過(guò)程中也會(huì)對(duì)自身進(jìn)行檢測(cè)，問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)。在用戶寫(xiě)入程序的時(shí)候PLC也會(huì)對(duì)程序進(jìn)行檢測(cè)，如果寫(xiě)入錯(cuò)誤不會(huì)運(yùn)行。這樣的方式能夠保證機(jī)器的安全。具有極高的可靠性。2.2.2易于維修PLC通過(guò)接口與機(jī)器相互連接，運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)故障，可以通過(guò)排查機(jī)器和PLC的方式逐步檢測(cè)出問(wèn)題所在，只需要替換所損壞的零部件就能解決問(wèn)題。這極大的減少了維修的簡(jiǎn)易程度和花費(fèi)的資金。2.2.3編程簡(jiǎn)單，易學(xué)易用PLC大多運(yùn)用到工業(yè)行業(yè)中，并且深受人們的青睞。PLC語(yǔ)言相較于其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言較為簡(jiǎn)單，易于掌握。PLC的設(shè)計(jì)人為了方便用戶的使用，使得大多數(shù)PLC的編程語(yǔ)言都是形象直觀的，這樣工作人員只要稍加了解就可以稍微掌握其編程語(yǔ)言。

2.2.4容易與機(jī)器結(jié)合PLC的體積很小，安裝時(shí)所占用的空間也就很小。因此它是機(jī)械電子的理想控制裝置。2.3PLC的基本組成2.3.1PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC有多種類型，但其結(jié)構(gòu)大體相同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要分為六個(gè)部分。（1）CPUCPU又叫中央處理器，主要包括運(yùn)算單元和控制器。它是PLC的指揮中心，其主要功能涵蓋邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算和整機(jī)控制，使PLC能有條不紊地完成工作。（2）存儲(chǔ)器我們通常所使用的計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存包括ROM和RAM，而PLC中的內(nèi)存則與之相似的，也是由ROM和RAM組成。若要存儲(chǔ)一個(gè)永久性的系統(tǒng)程序，這就要依靠ROM。ROM中的系統(tǒng)程序，不能被使用者改變或調(diào)用。RAM中的數(shù)據(jù)，用戶可以按照所需要的控制要求而讀、寫(xiě)入或改動(dòng)。為了避免在斷電的情況下，存儲(chǔ)的程序及數(shù)據(jù)丟失，RAM需要用到鋰電池來(lái)實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)。（3）輸入/輸出接口電路輸入/輸出單元又稱為I/O模塊，是PLC與外部裝置之間的連接電路，同時(shí)也是中央處理器的一座橋梁。輸入單元將現(xiàn)場(chǎng)接收到的輸入信號(hào)傳送到PLC中，然后把這些不同電平的信號(hào)（如：開(kāi)關(guān)、按鈕等）通過(guò)輸入單元轉(zhuǎn)變?yōu)橛蒀PU收到和解析的模擬信號(hào)。輸出裝置將經(jīng)由CPU驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制單元輸出所需的工作信號(hào)，來(lái)帶動(dòng)負(fù)載工作。（4）電源單元相對(duì)于常規(guī)的電力系統(tǒng)，采用開(kāi)關(guān)式的穩(wěn)壓電源通常用于PLC的內(nèi)部供電。PLC也能提供24V的DC或220V的AC電源。（5）輸入/輸出擴(kuò)展端口PLC可以增加I/O端口的輸入/輸出，也可以通過(guò)擴(kuò)展端口與其他功能模塊相結(jié)合，從而提高PLC的性能。（6）外部設(shè)備端口PLC可以通過(guò)外部裝置端口與各種外部裝置相連。有的PLC也可以通過(guò)此端口與其他PLC進(jìn)行通信。2.3.2工作方式PLC的工作思路分為運(yùn)行模式和停止模式兩種。PLC的工作模式與PC是不同的，PC完成指令END時(shí)，程序運(yùn)行結(jié)束。而PLC的程序并不是只被執(zhí)行一次，它會(huì)一直被反復(fù)地執(zhí)行，直至進(jìn)入停止模式。2.3.3工作過(guò)程PLC的工作流程分為五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理。在內(nèi)部處理方面，PLC首先對(duì)系統(tǒng)做出格式化，清除內(nèi)部繼電器，重新設(shè)置定時(shí)器，然后進(jìn)行自我評(píng)斷，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在通信服務(wù)方面，PLC主要負(fù)責(zé)與編程器通訊，編寫(xiě)和修改用戶程序，并對(duì)編程器顯示的內(nèi)容進(jìn)行更新。在輸入處理方面，通過(guò)PLC的掃描讀取方式清除輸入圖像寄存器，在執(zhí)行和輸出過(guò)程中，該輸入圖像寄存器的內(nèi)容一直保持原樣，直至下一次掃描循環(huán)被再次讀出。在程序執(zhí)行方面，PLC由程序內(nèi)存中的命令內(nèi)容，從輸入數(shù)據(jù)寄存器和其它數(shù)據(jù)寄存器中讀取各個(gè)軟單元的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，并由0級(jí)開(kāi)始執(zhí)行序列操作，然后把結(jié)果寫(xiě)進(jìn)數(shù)據(jù)寄存器。在輸出處理方面，PLC將輸出圖像區(qū)的輸出參數(shù)輸入到輸出鎖存器中，然后由輸出端的輸出鎖存器產(chǎn)生。2.4可編程控制器的應(yīng)用PLC發(fā)展的初期因?yàn)樗鼉r(jià)格比繼電器控制系統(tǒng)要高，這在某種程度上限制了它的廣泛應(yīng)用。但在這幾年，PLC的應(yīng)用面開(kāi)始慢慢擴(kuò)大，一方面是由于微處理器芯片和有關(guān)元件的價(jià)格大幅度地下降，因此PLC的成本也隨之降低，另一方面則是因?yàn)镻LC的性能相對(duì)開(kāi)始時(shí)增強(qiáng)較為明顯，類似于計(jì)算機(jī)，也能解決復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題?，F(xiàn)在，PLC在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)中的各類各業(yè)[10]。自從世界上第一臺(tái)PLC出現(xiàn)后，PLC技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前，PLC已普遍應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外輕工業(yè)、電網(wǎng)、工程機(jī)械、數(shù)控、交通管理、節(jié)能環(huán)保及科教等領(lǐng)域。我國(guó)是二十世紀(jì)80年代初引進(jìn)、應(yīng)用、開(kāi)發(fā)PLC的，并逐步推廣到了企業(yè)的各類生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)中。目前，中國(guó)已經(jīng)具備制造中、小型PLC的能力。很多知名的國(guó)外廠家都在華投資，這將使我們的PLC技術(shù)在追趕國(guó)際先進(jìn)水平的路上得到了迅速地發(fā)展。在今后，PLC將得到進(jìn)一步的發(fā)展。從技術(shù)角度看，計(jì)算機(jī)技術(shù)將越來(lái)越多地應(yīng)用到PLC的設(shè)計(jì)與制造中，從而使其運(yùn)算速度、存儲(chǔ)能力、智能化程度得到提高[11]。在產(chǎn)品的規(guī)模上，將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大到超小型和超大型。從產(chǎn)品的性能來(lái)看，將會(huì)使其種類更加豐富，規(guī)格更加完善。在市場(chǎng)上，由于世界范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，世界范圍內(nèi)的多個(gè)產(chǎn)品都會(huì)被打破，而在全球，能夠壟斷全球市場(chǎng)的只有寥寥幾個(gè)品牌，而且還會(huì)有一些國(guó)際通用的編程語(yǔ)言，這對(duì)于PLC技術(shù)的發(fā)展是十分有利的。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC將會(huì)成為一個(gè)具有廣泛應(yīng)用前景的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)。

3電梯的起源與發(fā)展3.1電梯的起源與發(fā)展人們利用起重裝置的歷史可以追溯到古代埃及，古埃及人們建造金字塔時(shí)就利用了這個(gè)原理。13世紀(jì)初在法國(guó)的一個(gè)修道院安裝了一個(gè)用驢子的作動(dòng)力起重機(jī)，這結(jié)束了靠人力運(yùn)送重物的歷史。而在這之前人們使用升降工具的力量來(lái)源是人力。18世紀(jì)英國(guó)著名科學(xué)家瓦特改良了第一臺(tái)具有使用價(jià)值的蒸汽機(jī)。而后人們開(kāi)始探索如何把蒸汽機(jī)與升降系統(tǒng)相結(jié)合研究出新的升降裝置。雖然后人研究出了以液壓方式驅(qū)動(dòng)的升降裝置，并經(jīng)過(guò)一代又一代人的改良和創(chuàng)新，但是始終存在著一個(gè)巨大的隱患，那就是支撐平臺(tái)的纜繩如果去強(qiáng)度不夠發(fā)生斷裂，那么這個(gè)升降裝置就會(huì)發(fā)生重大事故。十九世紀(jì)下半葉，在那一年的世界博覽會(huì)上，美國(guó)發(fā)明家伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯完美的解決了這一重大問(wèn)題。即使纜繩被砍斷，升降平臺(tái)仍然能夠安穩(wěn)的停留在半空中。這就是人類歷史上的真正意義上的第一臺(tái)‘電梯’。隨后這項(xiàng)發(fā)明被大量運(yùn)用到我們的生活當(dāng)中，并形成了我們今天意義上的電梯。而隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電梯也在不斷的推陳出新。隨著節(jié)能的主機(jī)，低噪音控制柜耐用，環(huán)保復(fù)合鋼等技術(shù)的出現(xiàn)。讓建筑也更加的溫暖，使得人民生活更加豐富多彩。3.2國(guó)內(nèi)電梯發(fā)展情況伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷進(jìn)行深化，我國(guó)的電梯行業(yè)目前正處于一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期。隨之而帶來(lái)的是電梯行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型企業(yè)電梯公司企業(yè)兼并整合和資本運(yùn)作日趨頻繁。促使著國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的電梯生產(chǎn)廠家越來(lái)越重視行業(yè)市場(chǎng)研究，尤其是在深入企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求的變化趨勢(shì)研究。正是因?yàn)槿绱耍瑖?guó)內(nèi)優(yōu)秀的電梯制造企業(yè)隨之而迅速崛起，成為電梯行業(yè)中的領(lǐng)路者！由于存在著巨大的市場(chǎng)空間和利潤(rùn)，使得該行業(yè)獲得國(guó)外資本的投入較早，世界領(lǐng)先的電梯知名企業(yè)已在中國(guó)建立了獨(dú)資或合資企業(yè)來(lái)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，這些外國(guó)品牌電梯進(jìn)入到中國(guó)的市場(chǎng)當(dāng)中，隨之帶來(lái)了更為先進(jìn)的技術(shù)，更為科學(xué)的管理理念和更加合適經(jīng)營(yíng)模式，使得國(guó)內(nèi)電梯行業(yè)飛速的發(fā)展，并趕上先進(jìn)國(guó)家的腳步。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局看，國(guó)內(nèi)電梯行業(yè)已經(jīng)形成了一定的聚集范圍，電梯整機(jī)及零部件的制造生產(chǎn)基地主要聚集在我國(guó)的長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)，除了一些高端高精密電梯零部件外，其他的電梯零部件已基本上能夠自主生產(chǎn)。社會(huì)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程繼續(xù)推進(jìn)著對(duì)電梯的需求，房地產(chǎn)行業(yè)對(duì)電梯的需求仍舊很高。3.3發(fā)展的趨勢(shì)3.3.1綠色理念在目前的技術(shù)條件下新型的電梯要大大的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，材料結(jié)構(gòu)要采用新型的耗能少、無(wú)污染的材料。其結(jié)構(gòu)也要更加的合理。電梯提升繩索牽引尼龍合成纖維，鋼帶和其它非油污牽引模式。電梯的裝璜將采用無(wú)(少)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的材料為主要材料。電梯電動(dòng)機(jī)負(fù)載上升時(shí)和再生功率的下行鏈路完全恢復(fù)技術(shù)。安裝電梯將不需要安裝手腳架。電梯的零件在工廠的生產(chǎn)和使用地的使用管理過(guò)程中對(duì)環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有直接影響并且使用過(guò)的材料是可以有效回收的。3.3.2裝載新的技術(shù)現(xiàn)在安裝電梯所需要花費(fèi)的人力和物力成本都比較高，而且在安裝的過(guò)程中還有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，這更加的加大了安裝的成本。如果人們發(fā)明更新的技術(shù)這將減少更多的安裝時(shí)間和安裝費(fèi)用。這將會(huì)為電梯行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命。同時(shí)也對(duì)我們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)極大的便利。好處如下：（1）安裝電梯的時(shí)間會(huì)減少很多，直接的降低了安裝電梯所需要花費(fèi)的人力，進(jìn)而減少了電梯的成本。（2）在使用最新技術(shù)的同時(shí)也促進(jìn)了與新技術(shù)相關(guān)的方面領(lǐng)域的發(fā)展，這同樣也會(huì)使電梯的各個(gè)方面再次的得到提升。于此帶來(lái)的時(shí)電梯的性能更加的平穩(wěn)可靠。（3）電梯能夠與周?chē)脑O(shè)施或設(shè)備相結(jié)合，是他們密切融合。特別是，升降機(jī)和自動(dòng)扶梯可歸納為大廈管理系統(tǒng)或社區(qū)智能管理系統(tǒng)。

4電梯控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.1電梯的主要結(jié)構(gòu)1—控制柜(屏)2一拽引機(jī)3—拽引鋼絲繩4—限速器5—限速器鋼繩6—限速器張緊裝置7—轎廂8—安全鉗9—轎廂門(mén)安全觸板10—導(dǎo)軌11—對(duì)重12—廳門(mén)13—緩沖器圖4.1電梯的基本結(jié)構(gòu)4.2\o"返回頁(yè)首"電梯硬件（1）牽引系統(tǒng)（2）轎廂（3）門(mén)系統(tǒng)（4）重量平衡系統(tǒng)（5）電力拖動(dòng)系統(tǒng)（6）電氣控制系統(tǒng)（7）安全保護(hù)系統(tǒng)4.3電梯控制系統(tǒng)的組成4.3.1電力拖動(dòng)電力驅(qū)動(dòng)的部分是由拽引電機(jī)、開(kāi)關(guān)電路、抱閘和門(mén)電機(jī)組成。由于咱這個(gè)設(shè)計(jì)的情況只是一個(gè)簡(jiǎn)單模型，電梯的速度很低，甚至都低于1.5米每秒，所以呢只要能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)就是可以的，可行的，很棒的，其他的可以不去考慮它。當(dāng)這個(gè)電梯發(fā)動(dòng)的時(shí)候?yàn)榱丝梢詼?zhǔn)確地停在某一層，定子回路呢就需接入電抗器對(duì)它減速，然后呢再抱閘制動(dòng)讓它停下來(lái)。所以呢在制動(dòng)的過(guò)程中使用了三檔延時(shí)切換控制。4.3.2電氣控制電氣控制的那一塊又被叫做控制電路，就是對(duì)電梯進(jìn)行控制的系統(tǒng)。電氣控制主要包含兩個(gè)部分，首先第一個(gè)是信號(hào)控制電路，然后第二個(gè)是拖動(dòng)控制電路。拖動(dòng)控制電路因?yàn)殡娞菟捎玫耐蟿?dòng)方式的不同所以這個(gè)東西也有所區(qū)別，可以使用接觸器線圈相關(guān)的控制電路，一樣的咱們也可以使用電子元器件的門(mén)極電路。對(duì)于一些對(duì)速度有閉環(huán)控制要求的系統(tǒng)，同時(shí)必須考慮含有可以對(duì)電壓、速度進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)節(jié)的電路。信號(hào)控制電路和需要程序?qū)崿F(xiàn)的功能相關(guān)聯(lián)，和拖動(dòng)控制電路幾乎沒(méi)什么關(guān)系。因此，這兩個(gè)用了不同拖動(dòng)控制的電梯也是可以使用同一種信號(hào)控制電路。前面有提過(guò)，這次做的只是一個(gè)理論模型，因此這一部分只是簡(jiǎn)單地概括，在接下來(lái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中也只作粗略的參考，應(yīng)用層面不作具體考慮。4.3.3PLC的選用在設(shè)計(jì)電梯上下行的系統(tǒng)程序的時(shí)候我們要盡可能的選擇合適的PLC。我們需要的PLC需要滿足價(jià)格低廉，性能良好，控制指令功能強(qiáng)大以及體積小占地不大等條件。結(jié)合本次的電梯控制的設(shè)計(jì)。依據(jù)上述的條件本系統(tǒng)選用西門(mén)子S7-200的CPU226型號(hào)的PLC這款PLC有24個(gè)輸入和16個(gè)輸出，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中也使用過(guò)，價(jià)格低廉，編程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定能夠很方便的用程序控制各類元器件。4.4控制要求1.當(dāng)電梯內(nèi)部／外部有呼叫電梯的信號(hào)時(shí)，電梯會(huì)立即響應(yīng)該信號(hào)，并運(yùn)到到該樓層，隨即停下。然后打開(kāi)電梯門(mén)，3秒后關(guān)閉。2.電梯在運(yùn)行的過(guò)程中不會(huì)響應(yīng)反方向的呼叫信號(hào)。3.電梯有最遠(yuǎn)反向轎廂外呼叫功能。4.電梯在沒(méi)有停止在某一層，不會(huì)響應(yīng)開(kāi)門(mén)的信號(hào)，同理電梯閉門(mén)后才能運(yùn)行。

5電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)5.1電梯總體設(shè)計(jì)方案圖5.1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。圖5.1電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖電梯信號(hào)控制由PLC實(shí)現(xiàn)，如圖5.1所示。圖5.1PLC信號(hào)控制系統(tǒng)框圖5.2主電路圖圖5.2主電路圖5.3PLC接線圖圖5.3PLC的I/O接線原理圖圖5.3中轉(zhuǎn)控制電路圖5.4IO分配表輸入輸出地址名稱地址名稱I0.0 內(nèi)呼1樓按鈕Q0.0 內(nèi)呼1樓指示燈I0.1 內(nèi)呼2樓按鈕Q0.1 內(nèi)呼2樓指示燈I0.2 內(nèi)呼3樓按鈕Q0.2 內(nèi)呼3樓指示燈I0.3 內(nèi)呼4樓按鈕Q0.3內(nèi)呼4樓指示燈I0.4 外呼1樓向上按鈕Q0.4外呼1樓向上指示燈I0.5 外呼2樓向上按鈕Q0.5外呼2樓向上指示燈I0.6 外呼2樓向下按鈕Q0.6外呼2樓向下指示燈I0.7 外呼3樓向上按鈕Q0.7外呼3樓向上指示燈I1.0 外呼3樓向下按鈕Q1.0 外呼3樓向下指示燈I1.1 外呼4樓向下按鈕Q1.1 外呼4樓向下指示燈I1.2 手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕Q1.2電梯上行I1.3 手動(dòng)關(guān)門(mén)按鈕Q1.3電梯下行I1.4 1樓平層信號(hào)Q1.4 電梯開(kāi)門(mén)I1.5 2樓平層信號(hào)Q1.5 電梯關(guān)門(mén)I1.6 3樓平層信號(hào)I1.7 4樓平層信號(hào)I1.85樓平層信號(hào)I1.96樓平層信號(hào)I2.0 電梯開(kāi)門(mén)限位信號(hào)I2.1 電梯關(guān)門(mén)限位信號(hào)I2.2上升限位信號(hào)I2.3下降限位信號(hào)表5.4IO分配表

6控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)6.1PLC電梯控制主程序流程圖圖6.1主程序流程圖6.2梯形圖圖6.2系統(tǒng)梯形圖續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖 續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖續(xù)圖6.2系統(tǒng)梯形圖7MCGS仿真設(shè)計(jì)7.1仿真界面的設(shè)