基于PLC的六層電梯控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)樣本

【摘要】：隨著當(dāng)代都市發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們尋常生活必不可少代步工具。電梯性能好壞對(duì)人們生活影響越來越明顯，因而必要努力提高電梯系統(tǒng)性能，保證電梯運(yùn)營既高效節(jié)能又安全可靠。老式電梯控制系統(tǒng)采用是繼電器邏輯控制電路，這種控制易出故障，維護(hù)不便，運(yùn)營壽命短，占地空間大，正逐漸被裁減。為了提高自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性和設(shè)備工作效率，設(shè)計(jì)了一套以PLC為核心控制器電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)，用來取代以往較復(fù)雜繼電器—接觸器控制。系統(tǒng)核心某些（控制某些）使用了日本三菱公司生產(chǎn)FX2N-80型PLC，由于在核心控制某些采用是軟件程序控制，從而在保證電梯正常運(yùn)營這個(gè)規(guī)定狀況下，大大提高了電梯故障檢查與維修以便性和容易性，同步還克服了手動(dòng)操作所帶來某些人為干擾因素，獲得了良好預(yù)期效果。核心詞：電梯、PLC、梯形圖

【Abstract】：Withthedevelopmentofmoderncities，anincreasingnumberofhigh-risebuilding，elevatorbecomeanindispensablemeansoftransportofdailylife.Thequalityoftheliftperformanceoftheimpactonpeople'slivesbecomingmoreandmoreobvious，itmuststrivetoimprovetheperformanceofelevatorsystems，andensuretheoperationoftheliftissafe，reliableandenergyefficient.Thetraditionalelevatorcontrolsystemuseslogicoftherelaytocontrolcircuit，thiskindofcontrolseasilytobecrash，maintainsinconveniently，themovementlifeisshort，andthatoccupyingalargeareaofspace，itbeingeliminatedgradually.Forraisingthecredibilityoftheautomaticcontrolsystemandtheworkefficiencyoftheequipments，designasetoftakePLCasthecorecontrolleroftheelevatorautocontrolsystem，usingtoreplaceformermorecomplicatedofafterelectricappliances-thecontactmachinecontrol.Thecorepart(controlpart)ofthesystemusedaJapaneseMitsubishicompanytoproduceoftheFX2N-80typePLCisthesoftwareprocedurecontrolinthecorebecauseofwhattocontrolthepartadoption，thusBepromisingtheelevatorcirculatesnormallyunderthecircumstanceof[with]thisrequest，raisedelevatortobreakdowncheckandtheconvenienceandeasyformaintainconsumedly，stillovercametomoveanoperationsomeartificialinterferencefactorsbringinthemeantime，obtainthegoodresults.Keywords：Elevator，PLC，LadderDiagram目錄32081目錄 I24777前言 157201.緒論 2124051.1電梯繼電器控制系統(tǒng)特點(diǎn)及存在問題 2250041.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)長處 2326521.1.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在問題 2165891.2PLC及其在電梯控制中應(yīng)用特點(diǎn) 2240891.2.1PLC特點(diǎn) 235791.2.2PLC控制電梯長處 497811.3課題提出 4267171.4課題重要討論內(nèi)容 4148651.5電梯功能規(guī)定 547032.三菱FX2N系列可編程序控制器簡介 680392.1.可編程控制器基本結(jié)識(shí) 6317202.2可編程序控制器工作方式 8192772.3PLC編程語言 980233.電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動(dòng)態(tài) 11188773.1電梯浮現(xiàn)及發(fā)展 11203363.2電梯設(shè)備 1216213.2.1電梯分類 12178193.2.2電梯重要構(gòu)成某些 12266493.2.3電梯安全保護(hù)裝置 13315203.2.4電梯技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 13164433.2.5電梯發(fā)展展望 13279764.PLC選取及其軟件開發(fā) 15195124.1可編程控制器（PLC）選型 15111494.2交流雙速電梯主電路 15199174.3門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)營電路 17184944.4電梯重要電氣設(shè)備 1739784.5輸入輸出設(shè)計(jì) 20182374.5.1算法闡明 2389764.5.2程序中有關(guān)中間繼電器闡明 24173504.6梯形圖設(shè)計(jì) 2534.7梯形圖程序 2734305.電梯模仿調(diào)試及安裝 4817705.1電梯模仿調(diào)試 48157375.2電梯安裝調(diào)試 4863125.3程序調(diào)試與運(yùn)營監(jiān)控 4945996.總結(jié) 5112063致謝 5232605參照文獻(xiàn) 5337671.電梯主電路圖 54150682.I/O連接圖 55前言近年來國內(nèi)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平迅速梯高，工作居住條件得到了巨大改進(jìn)。電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)送工具，與人們生活息息有關(guān)。老式電梯曳引電動(dòng)機(jī)采用接觸器來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)變化，此外，老式電梯控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制邏輯構(gòu)成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷。可編程控制器（PLC）是依照順序邏輯控制需要而發(fā)展起來，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)數(shù)字運(yùn)算操作電子裝置。鑒于其種種長處，當(dāng)前，電梯繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同步，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展，電梯拖動(dòng)方式已由本來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速，不但能滿足乘客舒服感和保證平穩(wěn)精度，還可以減少能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)營費(fèi)用。因而，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為當(dāng)代電梯行列一種熱點(diǎn)。本課題研究題目——“基于PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”做詮釋如下PLC控制是指電梯信號(hào)控制由PLC及其軟件來實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)核心為PLC。另一方面課題開發(fā)重要任務(wù)和內(nèi)容是：建立“PLC控制電梯系統(tǒng)”總體框架；信號(hào)控制系統(tǒng)運(yùn)用PLC集中解決電梯運(yùn)營方式、安全保護(hù)信號(hào)、內(nèi)指令信號(hào)、外召喚信號(hào)、井道信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、開關(guān)門及限位信號(hào)等信號(hào)，并顯示電梯所到樓層、運(yùn)營方向及呼梯應(yīng)答等，實(shí)現(xiàn)開關(guān)門控制；拖動(dòng)控制系統(tǒng)中曳引機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)營、制動(dòng)停止，涉及正反轉(zhuǎn)信號(hào)及各種速度信號(hào)，經(jīng)PLC運(yùn)算、判斷后通過電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。達(dá)到規(guī)定是：通過進(jìn)一步理論研究和編程實(shí)踐，全面認(rèn)真完畢上述幾種內(nèi)容。本課題核心問題有兩個(gè)：一是運(yùn)營效率、平層精度和安全性規(guī)定；二是PLC實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制及其軟件開發(fā)。對(duì)于第一種問題，通過選取適當(dāng)PLC，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和編程便可以實(shí)現(xiàn)。本人選取PLC是日本三菱公司FX2N－80型可編程控制器。第二個(gè)問題，依照電梯所要實(shí)現(xiàn)功能以及PLC順序執(zhí)行程序特點(diǎn)，編寫PLC程序重要是采用模塊化編程思想，即依照各功能實(shí)現(xiàn)條件及原則編寫各個(gè)功能模塊來實(shí)現(xiàn)。方案選取是通過各種方案比較和對(duì)照，完畢電梯控制系統(tǒng)中控制辦法選取。1.緒論1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)特點(diǎn)及存在問題1.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)長處（1）所有控制功能及信號(hào)解決均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于普通技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。（2）系統(tǒng)保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高技術(shù)和特殊工具、儀器。（3）大某些電器均為慣用控制電器，更換以便，價(jià)格便宜。（4）近年來國內(nèi)始終身產(chǎn)此類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉掌握人員較多。1.1.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在問題（1）系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，導(dǎo)致接觸不良，因而故障率較高。（2）普通控制電器及硬件接線辦法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜控制功能，使系統(tǒng)控制功能不易增長，技術(shù)水平難以提高。（3）電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。（4）系統(tǒng)構(gòu)造龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。（5）由于線路復(fù)雜，易浮現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；并且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大減少了電梯可靠性和安全性，經(jīng)常導(dǎo)致停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)導(dǎo)致電梯機(jī)械部件損壞，還也許浮現(xiàn)人身事故。1.2PLC及其在電梯控制中應(yīng)用特點(diǎn)1.2.1PLC特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制專用計(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)同樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字解決器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，此外尚有位解決器（布爾解決器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。PLC控制普通具備可靠性高、易操作、維修。編程簡樸、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。1、可靠性對(duì)可維修產(chǎn)品，可靠性涉及產(chǎn)品有效性和可維修性。（1）PLC不需要大量活動(dòng)元件和接線電子元件，它接線大大減少，與此同步，系統(tǒng)維修簡樸，維修時(shí)間短。（2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)辦法進(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，提高了MTTF（平均無端障時(shí)間），使可靠性提高。（3）PLC有較高易操作性，它具備編程簡樸，操作以便，維修容易等特點(diǎn)，普通不易發(fā)生操作錯(cuò)誤。（4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)控制裝置，它具備比通用計(jì)算機(jī)更簡樸編程語言和更可靠硬件。采用了精簡化編程語言，編程錯(cuò)誤率大大減少，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)硬件使可靠性大大提高。（5）在PLC硬件方面，采用了一系列提高可靠性辦法。例如，采用可靠性元件；采用先進(jìn)工藝制造流水線制造；對(duì)干擾屏蔽、隔離和濾波等；對(duì)電源斷電保護(hù)；對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容保護(hù)等。（6）PLC軟件方面，也采用了一系列提高系統(tǒng)可靠性辦法。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。2、易操作性PLC易操作性體當(dāng)前下列幾種方面：（1）操作以便PLC操作涉及程序輸入和程序更改操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改操作。編程器至少提供了輸入信息顯示，對(duì)大中型PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因而，程序輸入直接可以顯示。更改程序操作也可直接依照所需要地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改信息可在液晶屏或CRT上顯示。（2）編程以便PLC有各種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對(duì)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，十分有助于編程人員編程。（3）維修以便PLC具備自診斷功能對(duì)維修人員維修技能規(guī)定減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件自診斷，維修人員可以不久找到故障部位，以便維修。3、靈活性PLC靈活性體當(dāng)前如下幾種方面：（1）編程靈活性。PLC采用編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程辦法多樣性使編程以便、應(yīng)用面拓展。（2）擴(kuò)展靈活性。PLC擴(kuò)展靈活性是它一種重要特點(diǎn)。它可依照應(yīng)用規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量擴(kuò)展、功能擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范疇擴(kuò)展。（3）操作靈活性。操作十分靈活以便，監(jiān)視和控制變得十分容易1.2.2PLC控制電梯長處（1）在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)營自動(dòng)控制，可靠性大大提高。（2）去掉了選層器及大某些繼電器，控制系統(tǒng)構(gòu)造簡樸，外部線路簡化。（3）PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜控制系統(tǒng)，以便地增長或變化控制功能。（4）PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測報(bào)警顯示，提高運(yùn)營安全性，并便于檢修。（5）用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)營效率。（6）更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，普通維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒被廣泛采用。PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)營可靠性高，使用維修以便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期短等長處，倍受人們注重等長處，已成為當(dāng)前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多控制方式。1.3課題提出PLC以其優(yōu)越性能，在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在電梯業(yè)也是如此，當(dāng)前國內(nèi)70～80年代安裝完畢電梯絕大某些是繼電器控制，線路復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線多，故障率高，系統(tǒng)構(gòu)造龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大，嚴(yán)重地影響電梯運(yùn)營質(zhì)量。應(yīng)對(duì)這些電梯進(jìn)行更新和改造。但是更新需要大量資金，對(duì)使用單位來說有一定困難，因此對(duì)電梯進(jìn)行局部改造是經(jīng)濟(jì)、實(shí)際。近年來，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高可編程控制器（PLC）來控制電梯，獲得了良好效果。運(yùn)用PLC和變頻器對(duì)舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增長電梯舒服感、安全性、可靠性，還可以減少能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)營費(fèi)用。1.4課題重要討論內(nèi)容課題所研究內(nèi)容重要是用可編程控制器（PLC）改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于大某些老式電梯電控系統(tǒng)可靠性欠佳，顧客謀求對(duì)電梯電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因而，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國產(chǎn)老式電梯改造之路，并進(jìn)而提高國產(chǎn)電梯技術(shù)水平和質(zhì)量，具備十分重要意義。針對(duì)老式電梯采用繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高可編程控制器（PLC）來控制電梯。論文重要內(nèi)容如下：一方面對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（PLC）作了比較全面總結(jié)和簡介。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)分類及特點(diǎn)，電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大某些。擬定了系統(tǒng)總體構(gòu)造，由PLC來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完畢了電機(jī)和可編程控制器（PLC）選取。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完畢了PLC選型、I/O點(diǎn)數(shù)分派與PLC連接。在分析了電梯系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)辦法基本上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，簡介了系統(tǒng)軟件開發(fā)。最后對(duì)改造后電梯系統(tǒng)進(jìn)行模仿調(diào)試。1.5電梯功能規(guī)定（1）電梯運(yùn)營到指定位置后應(yīng)具備手動(dòng)或自動(dòng)開/關(guān)門功能。（2）運(yùn)用批示燈顯示電梯轎廂外呼喚信號(hào)、電梯轎廂內(nèi)指令信號(hào)和電梯到達(dá)信號(hào)。（3）能自動(dòng)判斷電梯運(yùn)營方向，并發(fā)出響應(yīng)批示信號(hào)。（4）電梯上行下行有一臺(tái)交流雙速電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。（5）電梯轎廂門由另一臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)正傳，轎廂門打開；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。（6）每一層樓設(shè)有呼喊按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕；轎廂內(nèi)層面指令按（7）電梯啟動(dòng)、運(yùn)營、到站實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。（8）行車時(shí)，廳門和轎廂都不能開門。開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)。平層時(shí)可自動(dòng)開門、手動(dòng)開門，夾人時(shí)自動(dòng)開門。

2.三菱FX2N系列可編程序控制器簡介2.1.可編程控制器基本結(jié)識(shí)1.三菱FX2NPLC重要特點(diǎn)：1)集成型高性能。CPU、電源、輸入輸出三為一體。對(duì)6種基本單元，可以以最小8點(diǎn)為單元連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出256點(diǎn)。2)高速運(yùn)算基本指令：0.08μs／指令應(yīng)用指令：1.52～幾百μs／指令3)安全、寬裕存儲(chǔ)器規(guī)格內(nèi)置8000步RAM存貯器安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到16000步。4)豐富軟元件范疇輔助繼電器：3072點(diǎn)，定期器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)：235點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器；8000點(diǎn)5)除了具備輸入輸出16～256點(diǎn)普通速途，尚有模仿量控制、定位控制等特殊控制。6)面向海外產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)特殊功能：開發(fā)了各個(gè)范疇特殊功能模塊以滿足不同需要模仿I／O，高速計(jì)數(shù)器。對(duì)每一種FX2N主單元可配備總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。2.PLC性能指標(biāo)和分類1)PLC重要性能指標(biāo)(1)輸入／輸出點(diǎn)數(shù)（I／O點(diǎn)數(shù)）I／O點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。(2)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存儲(chǔ)顧客程序存儲(chǔ)器容量，普通以步為單位，二進(jìn)制16位即一種字為一步。(3)掃描速度普通以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來計(jì)算，單位用μs/步。(4)功能擴(kuò)展能力可編程序控制器除了主模塊之外，普通都可配備某些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用需要，如A／D模塊、D／A模塊、位置控制模塊等。(5)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱重要指標(biāo)。2)PLC分類普通，PLC產(chǎn)品可按構(gòu)造形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按構(gòu)造形式不同，可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型PLC三種類型。3.PLC系統(tǒng)構(gòu)成PLC是一種以微解決器為核心工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件構(gòu)造與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。PLC也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大某些構(gòu)成。1)PLC硬件構(gòu)造一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包括中央解決單元、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口、內(nèi)部電源）、I／O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備構(gòu)成。2)PLC軟件PLC軟件系統(tǒng)指PLC所使用各種程序集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和顧客程序（應(yīng)用軟件）構(gòu)成。系統(tǒng)程序：涉及監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。顧客程序是顧客依照控制規(guī)定，用PLC編程語言（如梯形圖）編制應(yīng)用程序。

2.2可編程序控制器工作方式1.PLC掃描工作方式開始開始內(nèi)部解決通信解決RUN方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出解決NY圖2-1PLC掃描過程可編程序控制器在進(jìn)入RUN狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制狀況下，按程序存儲(chǔ)地址號(hào)遞增順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。可編程序控制器工作時(shí)掃描過程如圖2-1所示，涉及五個(gè)階段：內(nèi)部解決、通信解決、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出解決。PLC完畢一次掃描過程所需時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期長短與顧客程序長度和掃描速度關(guān)于。2.PLC程序執(zhí)行過程PLC程序執(zhí)行過程普通可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)重要階段，如圖2-2所示。輸入端子輸入端子輸入映象寄存器輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入……….輸出程序執(zhí)行階段輸入采樣階段輸出刷新階段X001Y001Y001M1讀讀①②③④⑤圖2-2PLC程序執(zhí)行過程3.PLC掃描周期在PLC實(shí)際工作過程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等解決。即一種掃描周期還應(yīng)包括自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。4.PLCI／O響應(yīng)時(shí)間PLC采用集中I／O刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，雖然輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)內(nèi)容也不會(huì)變化，還會(huì)影響本次循環(huán)掃描成果。輸出信號(hào)變化滯后于輸入信號(hào)變化，這產(chǎn)生了PLC輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。2.3PLC編程語言PLC編程語言有梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖語言等。其中前兩種語言用得較多，順序功能圖語言也在許多場合被采用。本課題所采用編程語言為梯形圖語言。（1）.可編程序控制器與繼電器、微機(jī)在電梯控制中應(yīng)用比較在電梯電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著重要作用，其控制系統(tǒng)必要起動(dòng)各種控制信號(hào)和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光批示器、電動(dòng)機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)到這些控制目，其辦法有：1.繼電器—接觸器控制系統(tǒng)這種控制系統(tǒng)是初期電梯多采用一種控制系統(tǒng)。長處：與其他控制系統(tǒng)比較，其簡樸、易于理解和掌握、價(jià)格便宜。缺陷：動(dòng)合觸點(diǎn)易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動(dòng)作噪聲大；維修保養(yǎng)工作量大、費(fèi)用高。因而這種控制系統(tǒng)僅用于速度不高、性能規(guī)定也不高電梯中。2.微機(jī)控制系統(tǒng)電梯微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完畢，而是通過程序存貯器中程序來完畢控制系統(tǒng)。因而對(duì)于有不同功能規(guī)定電梯控制系統(tǒng)，只要變化程序存貯器中程序指令即可，而無需變更或增減硬件系統(tǒng)元件或布線。因而，十分以便于使用和管理，并提高系統(tǒng)可靠性，減小控制系統(tǒng)體積，減少了能耗及其維修保養(yǎng)費(fèi)用。雖然微機(jī)控制電梯，與繼電器控制電梯比較，它具備較大優(yōu)越性。但是，對(duì)普通電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和局限性之處。其缺陷是：微型計(jì)算機(jī)是按數(shù)字運(yùn)算需要而設(shè)計(jì)，功能比較齊全，構(gòu)造比較復(fù)雜；而普通電梯控制只需要進(jìn)行簡樸邏輯運(yùn)算，運(yùn)算方式多為“與”、“或”、“非”幾種，運(yùn)算位數(shù)只需1位，即“1”與“0”。因而，使用微機(jī)就有“大材小用”之嫌。此外，微機(jī)接口電路沒有原則件，并且普通不控制強(qiáng)電。但在電梯控制中，往往規(guī)定能直接控制110V或220V用電設(shè)備，如顧客專門配備接口電路既不以便又不可靠。綜上所述，導(dǎo)致用微機(jī)控制成本、運(yùn)營和維修費(fèi)用均較高，因而，如在普通電梯上使用微機(jī)控制在經(jīng)濟(jì)上不合算。3.PLC控制系統(tǒng)PLC充分運(yùn)用了微型計(jì)算機(jī)原理和技術(shù)，保存計(jì)算機(jī)控制長處，而克服了它缺陷。它具備強(qiáng)大生命力，各工業(yè)部門紛紛用它來改造舊有電梯控制電路，獲得了明顯效果?？傊?，PLC是采用微機(jī)技術(shù)制造通用自動(dòng)控制設(shè)備，它能控制開關(guān)量、模仿量、具備可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具備完畢邏輯判斷、定期、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)、運(yùn)算等功能，可以取代繼電器為主各種控制設(shè)備。它不但能用于控制機(jī)械設(shè)備、流水線和各種設(shè)備運(yùn)營過程，將PLC用于控制電梯各種操作和解決有關(guān)信息也是可行。

3.電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動(dòng)態(tài)3.1電梯浮現(xiàn)及發(fā)展1854年，在紐約水晶宮舉辦世界博覽會(huì)上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧斯第一次向世人展示了她創(chuàng)造歷史上第一部安全升降梯。從那后來，升降梯在世界范疇內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。以奧斯名字而命名電梯公司也開始了她輝煌路程。150年以來，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中華人民共和國領(lǐng)先電梯公司。自從國內(nèi)實(shí)行改革開放政策以來，全國各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓垂直交通工具―電梯，其需求量日益增長。各種類型、規(guī)格繁多電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)營。為了保證電梯正常運(yùn)營、安全使用，必要要理解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。20世紀(jì)初，美國浮現(xiàn)了曳引式電梯，其構(gòu)造如圖1-1所示，從圖中可見，鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對(duì)重連接，隨曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間摩擦力使轎廂與對(duì)重作一升一降相反運(yùn)動(dòng)。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因而鋼絲繩長度和股數(shù)均不受限，固然轎廂載重以及提高高度就得到了提高，從而滿足了人們對(duì)電梯使用需求。因而，近一百年來，曳引式電梯始終受到注重，并發(fā)展沿用至今。圖3-1曳引式電梯示意圖在日后幾十年里，電梯自動(dòng)平層控制系統(tǒng)以及1—轎廂2—曳引輪3—對(duì)重通過變換電動(dòng)機(jī)極數(shù)調(diào)速辦法來調(diào)節(jié)電梯運(yùn)營速度技術(shù)相繼研制成功，1933年世界上第一臺(tái)運(yùn)營速度為6m/s電梯被安裝在美國紐約帝國大廈。第二次世界大戰(zhàn)后，建筑業(yè)發(fā)展促使電梯進(jìn)入了高峰發(fā)展時(shí)期，代表新技術(shù)電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域同步，陸續(xù)浮現(xiàn)了群控電梯、超高速電梯、交流變頻變壓調(diào)速電梯。隨著電力電子技術(shù)發(fā)展，晶閘管變流裝置越來越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯拖動(dòng)系統(tǒng)簡化，性能提高。同步交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)研制和開發(fā)，使交流電梯調(diào)速性能有了明顯改進(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過控制電動(dòng)機(jī)定子供電電壓與頻率電梯運(yùn)營速度調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，浮現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF）調(diào)速電梯，開拓了電梯拖動(dòng)新領(lǐng)域。1993年，日本生產(chǎn)了12.5m/s世界高速交流變壓變頻調(diào)速電梯，結(jié)束了直流電梯獨(dú)占高速領(lǐng)域歷史。電梯發(fā)展今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時(shí)期，隨著智能化、信息化建筑興起與完善，規(guī)定電梯不只是完畢垂直運(yùn)送基本功能，還應(yīng)以人為本提高舒服度，特別從電梯運(yùn)營控制智能化角度考慮，電梯優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一“時(shí)間最短”問題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等辦法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理最佳模式。合理配備與使用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。本文中著重研究電梯升降控制邏輯，不著重主電動(dòng)機(jī)升降速度以及電梯安全保護(hù)辦法。3.2電梯設(shè)備3.2.1電梯分類電梯分類有各式各樣：（1）按速度分類低速電梯1m/s如下高速電梯2-3m/s超高速電梯3-10m/s（2）按用途分類乘客電梯住宅電梯觀光電梯載貨電梯客貨兩用電梯車輛電梯其她電梯（3）按拖動(dòng)方式分類交流電梯直流電梯液壓電梯齒輪齒條電梯螺桿式電梯（4）按有無司機(jī)分類有司機(jī)電梯無司機(jī)電梯有/無司機(jī)電梯（5）按控制方式分類手柄操縱控制電梯按鈕控制電梯信號(hào)控制電梯集選控制電梯群控電梯（6）按曳引機(jī)構(gòu)造分類有齒曳引機(jī)電梯無齒曳引機(jī)電梯（7）其他分類方式按轎廂尺寸大小分類時(shí)，經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等詞來描述電梯。按機(jī)房位置不同可分為：機(jī)房位于井道頂部上置式電梯；機(jī)房底部下置式電梯。3.2.2電梯重要構(gòu)成某些（1）曳引某些：普通有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。（2）轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門構(gòu)成；廳門普通有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。（3）電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外批示器構(gòu)成。（4）其他裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。3.2.3電梯安全保護(hù)裝置（1）電磁制動(dòng)器：裝于曳引機(jī)軸上，普通采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。（2）逼迫減速開關(guān)：分別裝于井道頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)逼迫減速。（3）限位開關(guān)：當(dāng)轎廂通過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)及時(shí)動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，逼迫停車。（4）行程極限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂通過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。（5）急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常狀況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。（6）廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才容許電梯啟動(dòng)；在運(yùn)營中如浮現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯及時(shí)停車。（7）關(guān)門安全開關(guān)：常用是裝于轎廂門邊安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板遇到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外尚有紅外線開關(guān)等。（8）超載開關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)營。（9）其他開關(guān)：安全窗開關(guān)，鋼帶輪斷帶開關(guān)等。3.2.4電梯技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r（1）電梯速度規(guī)定越來越快，高速、超高速電梯數(shù)量愈來愈多。（2）電梯拖動(dòng)技術(shù)有了較大發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺陷。逐漸被交流電梯所代替，液壓電梯由于運(yùn)營平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速發(fā)展，已由此前變級(jí)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），使得電梯速度、加速度控制更加符合人們生理規(guī)定，電梯舒服感大為改進(jìn)。（3）電梯邏輯控制已從過去簡樸繼電器——接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（PLC）和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)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）電梯管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)使用功能規(guī)定。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(dòng)方面，由于國際上機(jī)構(gòu)加工水平不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上應(yīng)用日益廣泛，已使電梯傳動(dòng)形式多樣化。3.2.5電梯發(fā)展展望（1）構(gòu)造不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。隨著新技術(shù)、新構(gòu)造、新材料、新工藝發(fā)展，電梯機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)造簡樸化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀美麗化。同步，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。（2）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，幾年前推出具備先進(jìn)性能、高舒服性VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)原則配備，由于永磁同步無齒輪曳引機(jī)具備更節(jié)能、更干凈、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，因此永磁同步曳引機(jī)逐漸成為新型曳引機(jī)主流；由于永磁技術(shù)先進(jìn)性，將來很有也許取代VVVF技術(shù)。此外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng)以其控制先進(jìn)性、迅速性、精確性和可靠性亦是電梯發(fā)展潮流。（3）安裝更以便、更快捷高效、安全、可重復(fù)使用無腳手架安裝，將是高層電梯安裝重要方式，隨著技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用，電梯硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大以便，使電梯安裝更快、效率更高。此外，電梯雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)?！踩?、環(huán)保、節(jié)能、舒服，也將是將來電梯重要發(fā)展方向。

4.PLC選取及其軟件開發(fā)4.1可編程控制器（PLC）選型考慮到本次設(shè)計(jì)電梯系統(tǒng)有六層，且開關(guān)量居多，模仿量較少；對(duì)于開關(guān)量控制為主系統(tǒng)而言，普通PLC響應(yīng)速度足以滿足控制規(guī)定，在小型PLC中整體式比模塊式價(jià)格便宜，體積也小，綜合考慮后，系統(tǒng)選取了日本三菱公司生產(chǎn)FX2N系列PLC。FX2N系統(tǒng)PLC具備如下幾方面長處：1）FX2N配備靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展I/O模塊，A/D模塊，D/A模塊和其他特殊功能模塊。2）FX2N指令功能豐富，有各種指令107條，且指令執(zhí)行速度快。3）FX2N可用內(nèi)部輔助繼電器M，狀態(tài)繼電器S，定期器T，寄存器D，計(jì)數(shù)器C功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制規(guī)定需要。4）FX2N編程可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司專用編程軟件包MELSOFT系列GXDeveloper來進(jìn)行。編程語言可用梯形圖或指令表。特別是可用PC機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大以便。4.2交流雙速電梯主電路圖4-1是交流雙速電梯主電路圖。圖中M1為電梯專用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)；KM1、KM2為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制；KM3、KM4為電梯高低速運(yùn)營接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯高速或者低速運(yùn)營；KM5為啟動(dòng)加速接觸器；KM6、KM7、KM8為減速制動(dòng)接觸器，用以調(diào)節(jié)電梯制動(dòng)時(shí)加速度；L1、L2與R1、R2為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中電抗和電阻，當(dāng)KM1或者KM2與KM3通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后KM5通電吸合，切除R1、L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行穩(wěn)速運(yùn)營；當(dāng)電梯接受到停層指令后，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，接入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下減少速運(yùn)營，且KM6-KM8依次通電吸合，用來控制制動(dòng)過程強(qiáng)度，提高停車制動(dòng)時(shí)舒服感；至平層位置時(shí)，接觸所有斷電釋放，抱閘抱死，電梯停止運(yùn)營。圖4-1主電路圖4.3門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)營電路圖4-2為電梯門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)營電路。門電動(dòng)機(jī)為她勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可由KM9、KM10控制其正反轉(zhuǎn)。KM9接通時(shí)，電阻R2與電動(dòng)機(jī)電樞并聯(lián)，電流由電樞左端流向右端，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)開門，壓下SQ8時(shí)，R2某些被短接，實(shí)現(xiàn)開門調(diào)速。KM10接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門，并由SQ9、SQ10與R3一起實(shí)現(xiàn)關(guān)門調(diào)速。當(dāng)電梯上下運(yùn)營時(shí)，抱閘應(yīng)打開，其線圈應(yīng)通電。電梯停止運(yùn)營時(shí)，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電。將所有廳、轎門開關(guān)串聯(lián)在一起，控制門鎖繼電器KA1，實(shí)現(xiàn)所有門關(guān)閉后電梯才干運(yùn)營控制。將安全窗開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器開關(guān)、轎內(nèi)急停開關(guān)、上下逼迫停止開關(guān)、基站開關(guān)梯開關(guān)以及熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2串聯(lián)在一起，構(gòu)成安全回路，控制安全運(yùn)營繼電器KA2，用KA2觸點(diǎn)控制PLCRUN口，只有當(dāng)該KA2吸合時(shí)，才容許PLC處在運(yùn)營狀態(tài)。這樣可以節(jié)約PLC輸入口，又可以實(shí)當(dāng)前各種緊急狀況下及時(shí)停車。圖4-2門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)營電路4.4電梯重要電氣設(shè)備（1）牽引電動(dòng)機(jī)齒輪牽引機(jī)為電梯提高機(jī)構(gòu)。重要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電磁制動(dòng)器（也稱電器包閘），減速器牽引輪構(gòu)成。（2）自動(dòng)門機(jī)用來完畢電梯開門與關(guān)門。電梯門分為廳門（每層站一種）與轎門（只有一種）。只有當(dāng)電梯?？吭谀硨诱緯r(shí)，此層廳門才容許啟動(dòng)（由門機(jī)拖動(dòng)轎門，轎門帶動(dòng)廳門完畢）；也只有當(dāng)廳門，轎門所有關(guān)閉后才容許啟動(dòng)運(yùn)營。（3）層樓批示燈層樓批示燈也叫層顯，安裝在每層站廳門上方和轎箱內(nèi)轎門上方，用以批示電梯運(yùn)營方向及電梯所處位置。過去常由低壓燈泡構(gòu)成，現(xiàn)多由LED構(gòu)成，且與呼梯盒做成一體構(gòu)造。（4）呼梯盒用以產(chǎn)生呼喊信號(hào)。常安裝在廳門外，離地面一米左右墻壁上?；九c底站只有一只按鈕，中間層站由上呼喊與下呼喊兩個(gè)按鈕構(gòu)成。（5）操縱箱操縱箱安裝在轎箱內(nèi)，供乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作命令。其上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相似內(nèi)選層按鈕。（6）平層及開門裝置該裝置如圖4-3所示。由平層感應(yīng)器及樓層感應(yīng)器構(gòu)成。上行時(shí)，上磁鐵板先觸發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車信號(hào)，電梯開始減速，至平層感應(yīng)器觸發(fā)時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死。下行時(shí)，下磁鐵板出發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車信號(hào)，電梯開始減速，至平層感應(yīng)器觸發(fā)時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)。（7）轎廂位置檢測裝置俗稱選層器，它檢測電梯轎廂運(yùn)營狀態(tài)，所處位置，及時(shí)向控制系統(tǒng)發(fā)出所需要信號(hào)。其重要功能是：依照登記內(nèi)選與外呼信號(hào)和轎廂位置關(guān)系，擬定運(yùn)營方向；當(dāng)電梯將要到達(dá)所需停站樓層時(shí)，給曳引電動(dòng)機(jī)減速信號(hào)，使其換速；當(dāng)平層停車后，發(fā)出信號(hào)以消去已應(yīng)答選層、呼梯信號(hào)，并批示轎廂當(dāng)前位置，選層器種類較多，普通分為三大類，即機(jī)械選層器、繼電器選層器和微機(jī)選層器。其中機(jī)械選層器與繼電器選層器將隨著繼電器控制電梯逐漸裁減而裁減。位置檢測辦法重要有如下幾種：（1）用干簧管磁感應(yīng)器或其他位置開關(guān)。這種辦法直觀、簡樸，但由于每層需使用一種磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用PLC太多輸入點(diǎn)。（2）運(yùn)用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)。這種辦法需對(duì)磁保開關(guān)不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制只有格雷變形碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變龐大。由于本文是六層電梯控制故選用感應(yīng)器檢測轎廂位置。圖4-3電梯平層、停層裝置示意圖

4.5輸入輸出設(shè)計(jì)為了便于對(duì)電梯工作原理及PLC系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表。表4-1電梯電氣元件表元件符號(hào)名稱及作用元件符號(hào)名稱及作用KM1上行接觸器1HL-5HL1-5層層樓批示燈KM2下行接觸器6HL-7HL上行、下行批示燈KM3高速接觸器HL81樓外呼記憶燈KM4低速接觸器HL92樓上呼記憶燈KM5啟動(dòng)加速接觸器HL102樓下呼記憶燈KM6-KM8制動(dòng)減速接觸器HL113樓上呼記憶燈KM9開門接觸器HL123樓下呼記憶燈KM10關(guān)門接觸器HL134樓上呼記憶燈SQ5基站開關(guān)HL144樓下呼記憶燈SQ6開門到位開關(guān)HL155樓下呼記憶燈SQ7關(guān)門到位開關(guān)1KR～5KR各樓層感應(yīng)器SQ8開門調(diào)速開關(guān)6KR上平層感應(yīng)器SQ9、SQ10關(guān)門調(diào)速開關(guān)7KR下平層感應(yīng)器SQ11-SQ161-6樓廳門鎖開關(guān)1SB1～4SB11-4樓上行外呼按鈕SQ17上限位開關(guān)2SB2～5SB22-5樓下行外呼按鈕SQ18下限位開關(guān)SB1開門按鈕SQ19上行逼迫停止開關(guān)SB2關(guān)門按鈕SQ20下行逼迫停止開關(guān)SB3上行啟動(dòng)按鈕SQ1安全窗開關(guān)SB4下行啟動(dòng)按鈕SQ2安全鉗開關(guān)SB5-SB101-6樓層內(nèi)選層按鈕SQ3限速器開關(guān)SA1運(yùn)營狀態(tài)選取鑰匙開關(guān)SQ4轎內(nèi)急停開關(guān)SA2基站開關(guān)梯鑰匙開關(guān)SQ16轎門關(guān)閉到位開關(guān)SQ電源開關(guān)8KR關(guān)門感應(yīng)器HL165樓上呼記憶燈HL176樓下呼記憶燈KA1門鎖開關(guān)KA2安全運(yùn)營按鈕SA1-1自動(dòng)運(yùn)營按鈕1SB11樓上呼按鈕6SB26樓下呼按鈕2SB12樓上呼按鈕2SB22樓下呼按鈕3SB13樓上呼按鈕3SB23樓下呼按鈕4SB14樓上呼按鈕4SB24樓下呼按鈕5SB15樓上呼按鈕5SB25樓下呼按鈕HL186層層樓批示燈HL196層內(nèi)選記憶燈綜合考慮輸入輸出規(guī)定，預(yù)計(jì)需要PLC輸入輸出點(diǎn)73左右。因而，采用三菱FX2N-80可編程控制器完畢本次設(shè)計(jì)。其輸入輸出接口電路如圖4-4所示。圖4-4I/O接線圖4.5.1算法闡明程序基本控制流程如圖4-5所示。（其中不涉及檢修及司機(jī)開關(guān)電梯環(huán)節(jié)，只是電梯運(yùn)營基本流程圖）。圖4-5程序基本流程圖4.5.2程序中有關(guān)中間繼電器闡明表4-2程序中間繼電器元件符號(hào)名稱及作用元件符號(hào)名稱及作用M100開門輔助繼電器M1301層上行輔助繼電器M101關(guān)門輔助繼電器M1312層上行輔助繼電器M102自動(dòng)運(yùn)營時(shí)開門禁止M1322層下行輔助繼電器M103定上行輔助繼電器M1333層上行輔助繼電器M104定下行輔助繼電器M1343層下行輔助繼電器M105停車輔助繼電器M1354層上行輔助繼電器M106制動(dòng)過程輔助繼電器M1364層下行輔助繼電器M107停層輔助繼電器M1375層下行輔助繼電器M1101樓樓層信號(hào)輔助繼電器M141上平層感應(yīng)輔助繼電器M1112樓樓層信號(hào)輔助繼電器M142下平層感應(yīng)輔助繼電器M1123樓樓層信號(hào)輔助繼電器M143、M144上行輔助繼電器M1134樓樓層信號(hào)輔助繼電器M145、M146下行輔助繼電器M1145樓樓層信號(hào)輔助繼電器M1501樓停車輔助繼電器M120內(nèi)選1層輔助繼電器M1512樓停車輔助繼電器M121內(nèi)選2層輔助繼電器M1523樓停車輔助繼電器M122內(nèi)選3層輔助繼電器M1534樓停車輔助繼電器M123內(nèi)選4層輔助繼電器M1545樓停車輔助繼電器M124內(nèi)選5層輔助繼電器T50停層時(shí)間計(jì)時(shí)T51啟動(dòng)延時(shí)T52-T54減速延時(shí)M140平層開門M1156樓樓層信號(hào)輔助繼電器M125內(nèi)選6層輔助繼電器M1605層上行輔助繼電器M1616層下行輔助繼電器M1556樓停車輔助繼電器4.6梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖設(shè)計(jì)可以提成幾種環(huán)節(jié)進(jìn)行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起形成完整梯形圖。開關(guān)門環(huán)節(jié)電梯開關(guān)門，存在如下幾種狀況：電梯投入運(yùn)營前開門。此時(shí)電梯位于基站，將開關(guān)梯鑰匙插入SA2內(nèi)旋轉(zhuǎn)至開梯位置，則電梯應(yīng)自動(dòng)開門。乘客或司機(jī)進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動(dòng)運(yùn)營。電梯檢修時(shí)開關(guān)門。檢修狀態(tài)下，開關(guān)門均為手動(dòng)狀態(tài)，由開關(guān)門按鈕SB1、SB2實(shí)行開門與關(guān)門。電梯自動(dòng)運(yùn)營停層時(shí)開門。電梯在平層時(shí)至平層位置，M140接通，電梯應(yīng)開始開門。電梯關(guān)門過程中重新開門。在電梯關(guān)門過程中，若有人或物夾在兩門中間，需重新開門。當(dāng)前大多數(shù)電梯采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測，自動(dòng)發(fā)送重新開門信號(hào)，已達(dá)到重新開門目。呼梯開門。電梯到達(dá)某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，電梯將一方面開門，以滿足用梯規(guī)定。若其她層站有人呼梯，電梯將一方面定向，并啟動(dòng)運(yùn)營，到達(dá)呼梯樓層時(shí)再開門，此時(shí)開門按停層開門解決。電梯停后關(guān)門。此時(shí)電梯到達(dá)基站，司機(jī)或乘客離開轎廂，電梯自動(dòng)關(guān)門，司機(jī)將開、關(guān)梯鑰匙插入SA2，旋轉(zhuǎn)到關(guān)梯位置，電梯安全回路被切斷，PLC停止運(yùn)營，電梯被關(guān)閉。電梯自動(dòng)運(yùn)營時(shí)關(guān)門。停站時(shí)間繼電器T50延時(shí)結(jié)束時(shí)，電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門。停站時(shí)間未屆時(shí)，可通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。層樓信號(hào)產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，指層感應(yīng)器產(chǎn)生樓層信號(hào)，以控制指層燈狀態(tài)，離開該層時(shí)，該樓層信號(hào)應(yīng)被新樓層信號(hào)所取代。3．停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機(jī)通過對(duì)轎廂內(nèi)操作盤上1-6層選層按鈕操作，可以選取欲去樓層。選層信號(hào)被登記后，選層按鈕下批示燈亮。當(dāng)電梯到達(dá)所選樓層后，停層信號(hào)即被消除，批示燈也應(yīng)熄滅。4．外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機(jī)在廳門外呼梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接受和記憶。當(dāng)電梯到達(dá)該層，且定向方向與目地方向一致時(shí)（基層和頂層除外），呼梯規(guī)定已滿足，呼梯信號(hào)應(yīng)被消除。按下外呼按鈕時(shí)，相相應(yīng)外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下批示燈亮，表達(dá)呼梯規(guī)定已被電梯接受并記憶。該信號(hào)消除環(huán)節(jié)是由當(dāng)層信號(hào)動(dòng)斷觸點(diǎn)與運(yùn)營方向動(dòng)斷并聯(lián)構(gòu)成（M103為上行輔助繼電器，M104為下行輔助繼電器）。這樣可以使電梯運(yùn)營方向與呼梯目方向一致且到達(dá)呼梯樓層時(shí)，電梯將停止，呼梯規(guī)定已滿足，呼梯信號(hào)被消除。電梯運(yùn)營方向與呼梯目方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運(yùn)營，而呼梯規(guī)定從二樓向下，若有去三樓以上內(nèi)選層規(guī)定及外呼梯規(guī)定，電梯到達(dá)二樓時(shí)不斷梯，呼梯規(guī)定沒有滿足，呼梯信號(hào)不能消除；若三樓以上無用梯規(guī)定，電梯將停在二樓，但呼梯信號(hào)不能及時(shí)消除，待乘客進(jìn)入轎廂選層后，電梯定向下，則二樓下呼梯信號(hào)已滿足，呼梯信號(hào)被消除。5．電梯定向環(huán)節(jié)在自動(dòng)運(yùn)營狀態(tài)下，電梯應(yīng)一方面擬定運(yùn)營方向，也即定向。電梯定向只有兩種狀況，即上行和下行。電梯處在待命狀態(tài)，接受到內(nèi)選和外呼信號(hào)時(shí)，應(yīng)將電梯所處位置與內(nèi)選和外呼信號(hào)進(jìn)行比較，擬定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼對(duì)電梯進(jìn)行順向運(yùn)營規(guī)定沒有滿足狀況下，定向信號(hào)不能消除。檢修狀態(tài)下運(yùn)營方向直接由上行和下行啟動(dòng)按鈕擬定，不需定向。梯形圖中M103及M104分別為定上行及定下行輔助繼電器，它們線圈工作條件觸電塊由內(nèi)外呼信號(hào)及電梯位置信號(hào)構(gòu)成。M103及M104在電梯上行及下行全過程中，存在不能全程接通狀況，如上行至6樓時(shí)，一旦6樓層樓繼電器M115接通時(shí)，M103則及時(shí)斷開，而此時(shí)電梯仍處在上行狀態(tài)，至6樓平層位置時(shí)才干停止。為解決這一問題，引入M143-M146，使上行與下行繼電器接通時(shí)間延長至上行及下行全過程。若不使用M143-M146，也許會(huì)發(fā)生下述狀況：4樓向上外呼信號(hào)（不存在其她外呼及內(nèi)選信號(hào)），使電梯上行，電梯至4樓位置，M133使M103斷開，從電梯至4樓位置到電梯停層開門，乘客進(jìn)行轎廂內(nèi)選6層之間時(shí)間內(nèi)，1、2、3樓外呼及內(nèi)選層信號(hào)可以使電梯在未完畢4樓向上運(yùn)動(dòng)之前定下行方向。6.自動(dòng)運(yùn)營時(shí)啟動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)營環(huán)節(jié)電梯啟動(dòng)條件：運(yùn)營方向已的確，門已關(guān)好。7.停車制動(dòng)環(huán)節(jié)電梯在停車制動(dòng)之前，應(yīng)一方面擬定其停層信號(hào)，即的確要停靠樓層，應(yīng)依照電梯運(yùn)營方向與外呼信號(hào)位置和轎廂內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。梯形圖中各層停車觸發(fā)信號(hào)在下行下呼，上行上呼及內(nèi)選層信號(hào)存在時(shí)產(chǎn)生，這些都是符合前邊所談到停車原則。當(dāng)存在觸發(fā)信號(hào)電梯又運(yùn)營到當(dāng)層時(shí)產(chǎn)生停車信號(hào)。停車信號(hào)M105梯形圖支路中M103、M104動(dòng)斷觸點(diǎn)作用是為理解決呼梯方向與電梯運(yùn)營方向相反時(shí)停車問題（如二樓向下外呼信號(hào)，使電梯從一樓向上運(yùn)營時(shí)，M151不會(huì)被觸發(fā)，至二樓位置時(shí)，靠M103、M104動(dòng)斷觸點(diǎn)使M105接通）而設(shè)立。而停車信號(hào)消除是停車時(shí)間到，T50為停層時(shí)間定期器。

4.7梯形圖程序

5.電梯模仿調(diào)試及安裝電梯PLC程序應(yīng)在未帶載狀況下模仿調(diào)試好，在接觸器等輸出狀態(tài)對(duì)的后，再將電機(jī)接上，模仿調(diào)試完畢后，則進(jìn)行現(xiàn)場安裝，并進(jìn)行運(yùn)營調(diào)試，擬定參數(shù)，完善程序，最后交付運(yùn)營使用。5.1電梯模仿調(diào)試由于客觀條件限制，軟硬件開發(fā)只能在實(shí)驗(yàn)室對(duì)電梯程序進(jìn)行模仿調(diào)試。實(shí)際輸入信號(hào)及反饋信號(hào)用按鈕或開關(guān)模仿，輸出不用接負(fù)載，可由PLC輸出端發(fā)光二極管顯示負(fù)載狀態(tài)，模仿調(diào)試時(shí)，按電梯運(yùn)營條件，依次設(shè)立輸入信號(hào)，并觀測輸出對(duì)的與否，同步可通過編程器監(jiān)控內(nèi)部各點(diǎn)狀態(tài)，在輸入端接上手動(dòng)按鈕而在PLC輸出批示燈上看輸出，輸入信號(hào)完全靠手動(dòng)來控制。如按下X020是五層樓內(nèi)呼，如此時(shí)電梯不在五層，則相應(yīng)輸出批示燈亮，然后依次通過手動(dòng)來控制接近開關(guān)按鈕，到第五層時(shí)輸出批示燈滅，其他層樓運(yùn)營模仿調(diào)試同理。5.2電梯安裝調(diào)試安裝調(diào)試過程是一種比較復(fù)雜且耗時(shí)間過程，一方面要擬定器件型號(hào)，選取器件型號(hào)除了要考慮機(jī)械設(shè)備、電壓、電流外，還要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用及美觀問題。所有器件都備好后，接下來就是安裝，主電路及PLC都裝在控制柜內(nèi)，這就要考慮互相干擾問題，按鈕、批示燈或數(shù)碼顯示也按照同樣原則接線，所有元器件都按照一定編號(hào)安裝好后，保證無誤后，就可以調(diào)試了，由于調(diào)試過程中，輸入輸出點(diǎn)比較多，且完畢一種動(dòng)作所涉及開關(guān)、按鈕、輸出顯示也比較多，因此這里不一一闡明，只對(duì)動(dòng)作中一某些加以闡明。(1)單指令運(yùn)營調(diào)試這是一種最簡樸調(diào)試辦法，檢查所設(shè)計(jì)程序在完畢其最簡樸控制功能時(shí)與否會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。若各種調(diào)試無錯(cuò)誤，則再用復(fù)雜辦法進(jìn)行調(diào)試。單指令運(yùn)營調(diào)試詳細(xì)內(nèi)容如下：假定電梯轎廂在一樓，一層批示燈發(fā)光，此時(shí)按下5樓內(nèi)指令按鈕X020，5樓內(nèi)指令顯示Y027亮，電梯關(guān)門后，開始上行，當(dāng)轎廂上升到5樓后，數(shù)碼管顯示為“5”樓內(nèi)指令顯示信號(hào)Y027消除。(2)單層運(yùn)營調(diào)試單指令運(yùn)營調(diào)試之后，再下來就是單層調(diào)試，以保證程序再多條指令運(yùn)營時(shí)對(duì)的性。此種調(diào)試是讓電梯單方向運(yùn)營于n層，譬如，電梯轎廂原先在二