四層電梯plc控制畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　系 部： </p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動化

2、 </p><p>　　設(shè)計題目： PLC在電梯控制中的應(yīng)用</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： 講 師 </p><p>　　2012 年 5 月 </p><p><b>　　畢業(yè)論

3、文</b></p><p><b>　　任 務(wù) 書</b></p><p>　　系部 系 專業(yè)年級 學(xué)生姓名 </p><p>　　任務(wù)下達(dá)日期：2011年5月10日</p><p>　　畢業(yè)論文日期：2011年5月10日至2012年5月10日</

4、p><p>　　畢業(yè)論文題目：PLC在電梯控制中的應(yīng)用</p><p>　　畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求：</p><p>　　功能:變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少</p><p>　　控制系統(tǒng):當(dāng)乘員進(jìn)入電梯，按下樓層按紐，電梯門自動關(guān)閉后,根據(jù)轎箱所處位置及乘員所處層數(shù)，判定轎箱運行方向，

5、保證轎箱平層時減速。將轎箱停在選定的樓層上，同時，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動開關(guān)門。另外在轎箱內(nèi)外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)。</p><p>　　系主任簽字： 指導(dǎo)教師簽字：</p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　本文介紹利用西門子S7-2OO可編程控制器編寫的一個

6、四層電梯的控制系統(tǒng)，利用MCGS組態(tài)軟件制作人機對話界面，檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)運行情況。實踐證明PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。向用戶提供解決實際工程問題的方案。充分利用windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點。比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性．在自動化領(lǐng)域有著更應(yīng)用。為了能在激烈的國際化競爭中贏得先機，先進(jìn)的設(shè)計軟件是必不可少的。這就要求我們畢

7、業(yè)生能積極認(rèn)真學(xué)好目前最先進(jìn)的設(shè)計方法和自動化技術(shù)，為我國的自動化行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；可編程控制器；電梯</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　1 概　　述1</b></p><p>　　1.1 PLC的發(fā)展歷程1<

8、/p><p>　　1.2 PLC組成及特點1</p><p>　　1.3 PLC的工作原理3</p><p>　　1.4 PLC的編程語言3</p><p>　　1.5 PLC在電梯上的應(yīng)用4</p><p>　　2 可編程控制器的機型選擇5</p><p>　　2.1 控制電磁閥等所需的

9、I/O點數(shù)5</p><p>　　2.2 內(nèi)存估計5</p><p>　　2.3 響應(yīng)時間5</p><p>　　2.4 輸入輸出模塊的選擇5</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計6</b></p><p>　　3.1 硬件配置簡介6</p><p>　　3

10、.2 電梯控制系統(tǒng)6</p><p>　　3.3 電氣控制系統(tǒng)框圖7</p><p>　　3.4 輸入輸出的分配8</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計10</b></p><p>　　4.1 程序流程圖10</p><p>　　4.2 電梯定向邏輯11</p>&l

11、t;p>　　4.3 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計12</p><p>　　4.4 四層電梯的梯形圖設(shè)計15</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試20</b></p><p>　　5.1 硬件部分調(diào)試20</p><p>　　5.2 軟件部分調(diào)試20</p><p><b>

12、　　總　　結(jié)21</b></p><p><b>　　致　　謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　1.1 PLC的發(fā)展歷程</p><p>　　

13、第一臺可編程控制器的設(shè)計規(guī)范是美國通用公司提出的。當(dāng)時的目的是要求設(shè)計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP-14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿

14、意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。</p><p>　　第一臺PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)—梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。</p><p>　　在短時間內(nèi)，PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代

15、替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實用化階段的第一步。</p><p>　　70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運算、閉環(huán)控制、提高了運算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的PLC，我國在1974年也開始研制。</p><p>　　70年代由于超大規(guī)模集成

16、電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機DDC系統(tǒng)。</p><p>　　進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對

17、高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。</p><p>　　1.2 PLC組成及特點</p><p>　　PLC的硬件系統(tǒng)由主機系統(tǒng)、輸入輸出擴(kuò)展部分及外部設(shè)備組成。除了硬件系統(tǒng)外，還需要軟件系統(tǒng)的支持，它們相輔相成，卻一不可，共同構(gòu)成PLC。PLC的軟件系由系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分組成。</p><p>　　PLC

18、能如此迅速發(fā)展，除了工業(yè)自動化的客觀需求外，還因為他具有許多獨特的優(yōu)點。他較好到解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。以下是其主要特點。（1）編程方法簡單易學(xué)（2）功能強，性能價格比高（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強（4）可靠性高、抗干擾能力強（5）系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少（6）維修工作量小，維修方便（7）體積小、耗能低</p><p>　　1.2.1 硬件的可靠性&l

19、t;/p><p>　　可編程控制是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制系統(tǒng)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小、功能強、靈活通用與維修方便等一系列的優(yōu)點。特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱之一。一個設(shè)計良好的PLC能置于有很強的電噪聲、電磁干擾、機械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。

20、</p><p>　　PLC的硬件系統(tǒng)由主機系統(tǒng)、輸入輸出擴(kuò)展部件及外部設(shè)備組成。各部分之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線進(jìn)行連接。CPU是PLC的核心部分，由它實現(xiàn)邏輯運算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，它的運行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)行的。PLC的對外功能主要是通過各類接口模塊的紅外線，實現(xiàn)對工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)過程的檢測和控制。PLC的電源一般采用開關(guān)電源，其特點是輸入電壓范圍寬、體積小、質(zhì)量輕、效率高、抗干擾性能好。路串

21、一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn)行在線插拔、調(diào)試時不會影響各機的正常運行。</p><p>　　1.2.2 編程簡單，使用方便</p><p>　　用微機實現(xiàn)自動控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。</p><p>　　PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前打多數(shù)PLC均采用的梯形圖語言編程方式，

22、既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時也容易修改，很靈活方便。</p><p>　　1.2.3 接線簡單，通用性好</p><p>　　PLC的接線只需將輸入信號的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出端子連接。接線簡單、工

23、作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線和拆線的麻煩。PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意改變。這種性能使PLC具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　用于連接現(xiàn)場設(shè)備的硬件接口實際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設(shè)計就使現(xiàn)場電氣人員與技術(shù)人員易于是用。</p><p>　　1.

24、2.4 可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)</p><p>　　PLC可連成功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡(luò)，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為500—2500m；另一類為高速網(wǎng)絡(luò)，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為1M—10Mbps，傳輸距離為500—1000m，網(wǎng)上結(jié)點可達(dá)1024個。這兩類網(wǎng)絡(luò)可以級連，網(wǎng)上可兼容不同類型的可編程控制器和計算機，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。<

25、;/p><p>　　1.2.5 易于安裝，便于維護(hù)</p><p>　　PLC安裝簡單而且功能有效，其相對小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小 的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實改換很方便，只要將輸入/輸出設(shè)備連向接線端即可。</p><p>　　在大型安裝中，長距離

26、輸入/輸出站點安放在最優(yōu)地點。長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達(dá)安裝場地前由PLC制造商預(yù)先連好線，這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場安裝時間。</p><p>　　從一開始，PLC便以易維護(hù)作為設(shè)計目標(biāo)。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護(hù)時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助

27、于編程設(shè)備可見輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫編程指令來報告故障。</p><p>　　PLC的這些及其他特性使之成為任何一個控制系統(tǒng)的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣,PLC的潛在優(yōu)點還取決于應(yīng)用時的創(chuàng)造性。</p><p>　　1.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的工作原理與計算機的工作原理是基本一致的

28、。他通過執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)控制任務(wù)。但是，在時間上，PLC執(zhí)行的任務(wù)是串行，與繼電—接觸器控制系統(tǒng)中任務(wù)的執(zhí)行有所不同。PLC采用循環(huán)掃描工作方式。在程序執(zhí)行過程的周期中，程序?qū)Ω鱾€過程輸入信號進(jìn)行采樣，對采樣的信號進(jìn)行運算和處理，并把結(jié)果輸出到生產(chǎn)過程的執(zhí)行機構(gòu)中。</p><p>　　所謂I/O刷新即對PLC的輸入進(jìn)行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入內(nèi)部寄存器，同時將新的運算結(jié)果送到輸出端。

29、這實際是將存入輸入、輸出狀態(tài)的寄存器內(nèi)容進(jìn)行了一次更新，故稱為“I（輸入）/O(輸出) 刷新”。</p><p>　　由此可見，若輸入變量在I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會相應(yīng)的發(fā)生變化，或者說輸出隊輸入產(chǎn)生了響應(yīng)。反之，若在本次I/O刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應(yīng)，而要到下一次掃描期間輸出才會產(chǎn)生響應(yīng)。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度

30、要受掃描周期的影響。掃描周期的長短主要取決于這幾個因數(shù)：一是CPU執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長短。</p><p>　　對于慢速控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度常常不是主要的，故這種方式不但沒有壞處反而可以增強系統(tǒng)抗干擾能力。因為干擾常是脈沖式的、短時的，而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，常常要幾個掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動作將會大大減少，故增加了抗干擾能力。</p

31、><p>　　但對控制時間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問題就需慎重考慮。應(yīng)對響應(yīng)時間作出精確的計算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應(yīng)延時等的不良影響。</p><p>　　1.4 PLC的編程語言</p><p>　　PLC提供了較完整的編程語言，以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，

32、這相當(dāng)于設(shè)計和改變繼電器的硬接線線路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內(nèi)部的存儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。</p><p>　　PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、指令表、功能圖等。</p><p>　　梯形圖(LAD)編程語言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的。PLC梯形圖PLC的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達(dá)方式

33、上有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的時內(nèi)部繼電器、定時器/計數(shù)器，都是由軟件實現(xiàn)的。梯形圖語言簡單明了，易于理解，是所有編程語言的首選。</p><p>　　指令表（STL）編程語言類似于計算機中的助記符語言，他是可編程控制器最基礎(chǔ)的編程語言。所謂指令表編程，是用一個或幾個容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種操作功能。</p><p>　　順序功能流程圖（SFC）編程是一種圖形化的編程方法

34、，亦稱功能圖。使用它可以對具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行編程。許多PLC都提供了用于SFC編程的指令。</p><p>　　每一種編程方法都有它的優(yōu)點和缺點，根據(jù)每一種特殊的控制要求，根據(jù)編程者的熟練程度正確合理應(yīng)用編程方法。</p><p>　　1.5 PLC在電梯上的應(yīng)用</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，工業(yè)控制的自動化程度不斷提高，以微處理器為核心組成的可

35、編程序控制器（PLC）得到了廣泛的應(yīng)用。很多工廠的生產(chǎn)流水線、加工設(shè)備、船舶上貨物的裝卸裝置、電梯的運行等都由PLC控制，只要把預(yù)定的控制任務(wù)編成程序，用一串指令的形式存放到存儲器中，然后根據(jù)輸入各種指令，經(jīng)過模擬量、數(shù)字量等輸入輸出部件對生產(chǎn)過程和設(shè)備進(jìn)行控制。 </p><p>　　PLC在電梯中的應(yīng)用也已很成熟。PLC作為主控制器，一方面要采集電梯的各種輸入信號，包括電梯的位置、狀態(tài)、內(nèi)外指令的按鈕信號、門

36、鎖信號、門區(qū)信號、井道內(nèi)的強迫減速信號、防沖信號以及消防信號等。另一方面要把采集到的信號進(jìn)行計算和處理給出電梯的樓層信號和速度信號，并驅(qū)動相應(yīng)的開關(guān)門信號、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運行。</p><p>　　我們利用PLC內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控指令，把對電梯的控制程序劃分為幾個程序段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開關(guān)門階段。當(dāng)給電梯送電時，PLC就開始掃描電梯的所有輸入、輸出信號，檢測電梯

37、的安全回路是否接通、廳門轎門是否關(guān)閉、電梯處在何種狀態(tài)。正常自動狀態(tài)時，PLC檢測門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關(guān)門信號，控制電梯關(guān)門；當(dāng)門鎖接通時，進(jìn)入待機狀態(tài)，此時一收到指令信號電梯即起動。當(dāng)電梯到達(dá)減速樓層時, PLC程序是仿照繼電器控制理念進(jìn)行編制。</p><p>　　2 可編程控制器的機型選擇</p><p>　　2.1 控制電磁閥等所需的I/O點數(shù)</p>&l

38、t;p>　　有電磁閥的動作原理可知，一個單線圈電磁閥用可編程控制器時需兩個輸入及一個輸出；一個雙線圈電磁閥需三個輸入及兩個輸出；一個比例式電磁閥需三個輸入及五個輸出。一個按鈕需一個輸入；一個光電開關(guān)要占用一個或兩個輸入點；一個信號占用一個輸出點；而波段開關(guān)，有幾個波段就占用幾個輸入點；一般情況，各種位置開關(guān)都要占用兩個輸入點。根據(jù)上面所述原理分析，本設(shè)計用到十個按鈕，需要十個輸入點。四個位置按鈕，需要八個輸入點。十六個信號燈，需要

39、十六個輸出點。</p><p><b>　　2.2 內(nèi)存估計</b></p><p>　　用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個因素的影響：內(nèi)存利用率；開關(guān)量輸入輸出點數(shù)；模擬量輸入輸出點數(shù)；用戶的編程水平。</p><p>　　2.2.1 內(nèi)存利用率</p><p>　　我們把一個程序段中的接點數(shù)與存放該程序段所代表的機器

40、語言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱為利用率。</p><p>　　2.2.2 開關(guān)量輸入輸出的點數(shù)</p><p>　　一般系統(tǒng)中，開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出的比為6：4。這方面的經(jīng)驗公司是根據(jù)開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出的總點數(shù)給出的。</p><p>　　所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點數(shù)*10</p><p>　　2.2.3 模擬量輸入輸出的總點數(shù)

41、</p><p>　　只有模擬量輸入時： 內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點數(shù)*100</p><p>　　模擬量輸入輸出同時存在：內(nèi)存擬量字?jǐn)?shù)*200</p><p><b>　　2.3 響應(yīng)時間</b></p><p>　　可編程控制器順序掃描的工作方式使它不能可靠的接收持續(xù)時間小于掃描周期的輸入信號。</p><

42、;p>　　系統(tǒng)響應(yīng)時間是指輸入信號產(chǎn)生時刻與由此而使輸出信號狀態(tài)發(fā)生變化時刻的時間間隔。</p><p>　　系統(tǒng)響應(yīng)時間=輸入濾波時間+輸出濾波時間+掃描周期。</p><p>　　2.4 輸入輸出模塊的選擇</p><p>　　模塊輸出的任務(wù)是將機器內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換為外部過程的控制信號。輸出模塊同時接通點數(shù)的電流累計值必須小于公共段所允許通過的電流值。輸出

43、模塊的電流值必須大于負(fù)載電流的額定值。</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 硬件配置簡介</p><p>　　PLC產(chǎn)品出現(xiàn)以來，它以面向工業(yè)控制的鮮明特點，普遍受到電器控制領(lǐng)域的歡迎。特別是中小容量PLC成功取代了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。目前各國生產(chǎn)的PLC品種繁多，發(fā)展速度

44、快。本文所用到的產(chǎn)品是S7-200系列的PLC作系列電梯的。在此簡單的介紹該機型的一些技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　技術(shù)性能分為：一般性能，功能特性（基本單元），輸入性能，輸出性能和其它性能。</p><p>　　3.2 電梯控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯模擬系統(tǒng)如下圖所示：</p><p>　　圖3.1 電梯系統(tǒng)控制模擬圖</

45、p><p>　　3.3 電氣控制系統(tǒng)框圖 </p><p>　　圖3.2輸入與輸出：</p><p>　　圖3.2中輸出為：1、電動機；2、上下行接觸器；3、快慢速接觸器；4、位置指示；5、門鎖。輸入為：6、轎內(nèi)指令；7、廳外指令；8、門區(qū)感應(yīng)；9、手動開關(guān)門；10、樓層感應(yīng)。PLC系統(tǒng)部分完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對輸入，輸出點的需求

46、量和控制過程的難易程度</p><p>　　3.4 輸入輸出的分配</p><p><b>　　輸入點：</b></p><p>　　序號 名稱 輸入點</p><p>　　0 一層行程開關(guān)

47、I0.0</p><p>　　1 二層行程開關(guān) I0.1</p><p>　　2 三層行程開關(guān) I0.2</p><p>　　3 四層行程開關(guān) I0.3</p><p&

48、gt;　　4 四層呼叫按鈕 I0.4</p><p>　　5 三層呼叫按鈕 I0.5</p><p>　　6 二層呼叫按鈕 I0.6</p><p>　　7 一

49、層呼叫按鈕 I0.7</p><p>　　8 手動開關(guān)按鈕 I1.6</p><p>　　9 手動關(guān)門按鈕 I1.7</p><p>　　10 紅外傳感器

50、 I2.2</p><p>　　11 紅外傳感器 I2.3</p><p><b>　　輸出點：</b></p><p>　　序號 名稱 輸出點</p><p>　　0

51、 一層指示燈 Q0.1</p><p>　　1 二層指示燈 Q0.2</p><p>　　2 三層指示燈 Q0.3</p><p>　　3 四層指示燈

52、 Q0.4</p><p>　　4 電動機正轉(zhuǎn)指示燈亮 Q0.5</p><p>　　5 電動機反轉(zhuǎn)指示燈亮 Q0.6</p><p>　　6 開門電機正轉(zhuǎn) Q0.7</p&g

53、t;<p>　　7 開門電梯反轉(zhuǎn) Q1.0</p><p>　　圖3.3 I/O接線圖 </p><p><b>　　4 軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1 程序流程圖</b></p><p><b

54、>　　圖4.1程序流程圖</b></p><p><b>　　圖4.2程序流程圖</b></p><p>　　4.2 電梯定向邏輯</p><p>　　電梯的定向是根據(jù)電梯的上行請求信號、下行請求信號、電梯轎箱內(nèi)請求信號、電梯當(dāng)前所處位置等信號來確定電梯繼續(xù)運行的方向。電梯的定向是電梯控制中的重要邏輯。在以往電梯的定向邏輯中，

55、一般都是將電梯各個層的上、下行請求信號、電梯轎箱內(nèi)樓層請求信號、電梯當(dāng)前樓層信號等綜合到一條或幾條語句中進(jìn)行判斷。這樣一來，當(dāng)樓層數(shù)目比較大時，每條語句的編程元件很多，不可避免的帶來程序復(fù)雜，容易出錯，調(diào)試麻煩，運行速度慢等問題。以下提出的用邏輯運算指令來進(jìn)行電梯定向的方法可以比較好的問題。</p><p>　　狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式：電梯的方向只有上升、下降2個方向，但電梯也可能由于沒有任何的上升或者下降請求信號而處于停

56、止?fàn)顟B(tài)。在電梯的方向處理過程中，電梯只能在上升狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)或者下降狀態(tài)與停止之間轉(zhuǎn)換，例如當(dāng)電梯由上升狀態(tài)轉(zhuǎn)為下降狀態(tài)時必須先由上升狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停止?fàn)顟B(tài)以后再由停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為下降狀態(tài)。這樣的處理方式對電梯的運行是很有意義的，以往的電梯控制系統(tǒng)中，當(dāng)電梯響應(yīng)完某個方向上的所有信號后，若所有剩余的信號都是反方向的，電梯立刻改變方向，此時，在原方向前方若出現(xiàn)新的呼叫信號，電梯將不會立刻應(yīng)答，只是記憶該呼叫信號，而去響應(yīng)換向后的方向上的呼叫信號，

57、這樣既不符合電梯選層的優(yōu)先原則，又不能有效的節(jié)約能源。采用圖4.2所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式，電梯在響應(yīng)完某個方向上的所有信號后并不是立刻反向，而是保持該狀態(tài)等待一段時間后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，然后再反向響應(yīng)相反方向的呼叫信號。對保持時間進(jìn)行合理的選擇，完全可以做到既不會使得電梯的換向過程顯得遲鈍，又能有效的響應(yīng)同方向的</p><p>　　由于電梯的上升與下降狀態(tài)之間需要通過“停止?fàn)顟B(tài)”該中間狀態(tài)來轉(zhuǎn)換，故在電梯的方向判斷邏輯

58、中需要考慮以下幾種情況:</p><p>　　(1)電梯處于上升狀態(tài)</p><p>　　在該狀態(tài)下，當(dāng)前樓層的上面有上升請求，當(dāng)前樓層的上面有下降請求或者電梯轎箱內(nèi)請求在當(dāng)前樓層的上面，3個條件有1個和多個成立時，電梯繼續(xù)處于上升狀態(tài);當(dāng)以上3種條件都不滿足時，電梯經(jīng)過一段定時時間后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　(2)電梯處于下降狀態(tài)</p>

59、<p>　　在當(dāng)前樓層的下面有下降請求，當(dāng)前樓層的下面有上升請求或者電梯轎箱內(nèi)的請求在當(dāng)前樓層的下面時，電梯繼續(xù)處于下降狀態(tài);當(dāng)以上3種條件都不滿足時，電梯經(jīng)過一段定時時間后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　(3)電梯處于停止?fàn)顟B(tài)</p><p>　　在當(dāng)前層之上有下降、上升的請求信號或者電梯轎箱內(nèi)樓層請求信號在當(dāng)前層的上面則置電梯為上升狀態(tài);相反，若在當(dāng)前層之下有下降、上升的

60、請求信號或者電梯轎箱內(nèi)樓層請求信號在當(dāng)前層的下面則置電梯為下降狀</p><p>　　4.3 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　4.3.1 樓層狀態(tài)指示設(shè)計</p><p>　　當(dāng)電梯運行至某層有指令發(fā)出時，指示位置及指令。以二層為</p><p>　　表4.3.1指示位置及指令表</p><p>　　4.3

61、.2 電梯下行程序設(shè)計</p><p>　　以電梯在三層下行情況為例。當(dāng)電梯的一或二層有指令時，將三層下行位置1，同時無上行，驅(qū)動電梯下行。程序說明如下： </p><p><b>　　電梯在三層時下行</b></p><p><b>　　表4.3.2.1</b></p><p><b>

62、　　電梯三層時下行</b></p><p><b>　　表4.3.2.2</b></p><p>　　4.3.3 電梯上行程序設(shè)計</p><p>　　以電梯在二層上行情況為例。程序說明如下：</p><p><b>　　電梯在二層上行</b></p><p>&

63、lt;b>　　表4.3.3.1</b></p><p><b>　　電梯上行</b></p><p><b>　　表4.3.3.2 </b></p><p>　　4.3.4 電梯到達(dá)時程序設(shè)計</p><p>　　電梯到達(dá)某層時，將已完成的指令信號復(fù)位。以電梯到達(dá)三層為例。程序說明

64、如下：</p><p><b>　　電梯到達(dá)三層</b></p><p><b>　　表4.3.4.1</b></p><p>　　4.4 四層電梯的梯形圖設(shè)計</p><p>　　圖4.4.1 一至四層內(nèi)呼指示</p><p>　　圖4.4.2 電梯上下降指示</p&

65、gt;<p>　　圖4.4.3 故障復(fù)位</p><p>　　圖4.4.4 手動和自動開門</p><p>　　圖4.4.5 手動關(guān)門及客人延時</p><p>　　圖4.4.6 保護(hù)延時劑自動關(guān)門</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　完成了硬件的設(shè)

66、計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計意圖正常運行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個部分。</p><p>　　5.1 硬件部分調(diào)試</p><p>　　根據(jù)電氣接線圖安裝接線，PLC實際接線時，還應(yīng)考慮到以下幾個方面：</p><p>　　(1) 應(yīng)有電源輸入線，通常為220V、50HZ交流電源，允許電源有一定的浮動范圍。并且必須有保護(hù)裝置

67、，如熔斷器等。若是干擾較強或?qū)煽啃砸蠛芨叩膱龊?，?yīng)在PLC的電源輸入端加裝帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器。</p><p>　　(2) 輸入端子八個為一組，公用一個COM端。PLC應(yīng)單獨接地，不要和其他電器元件共用接地線，接地線面積應(yīng)大于2mm²,并盡可能靠近PLC。</p><p>　　(3) PLC輸出端接有線圈和電磁閥等感性元件時必須加保護(hù)電路，例如并接阻容吸收回路（

68、對于交流電源）或續(xù)流二極管（對于支流電源）。</p><p>　　5.2 軟件部分調(diào)試</p><p>　　用編程工具將用戶程序輸入計算機，經(jīng)過反復(fù)編輯、編譯、下載、調(diào)試、運行，直至運行正確。</p><p>　　5.2.1 編輯、編譯</p><p>　　打開梯形圖編輯器將程序輸入電腦。程序輸入完成后，用CPU的下拉菜單或工具條中編譯快捷按

69、鈕對程序進(jìn)行編譯，編譯后在顯示器下方的輸入窗口顯示編譯結(jié)果，并能明確的指出錯誤的網(wǎng)絡(luò)段，可以根據(jù)錯誤的提示對程序進(jìn)行修改，然后再編譯，一直到編譯無誤。</p><p>　　5.2.2 程序下載</p><p>　　程序編譯成功后，單擊標(biāo)準(zhǔn)工具條中下載快捷按鈕打開文件菜單，選擇下載項，彈出對話框，經(jīng)選定程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等下載內(nèi)容后，按確認(rèn)按鈕將選中內(nèi)容下載到PLC的存儲器上。</

70、p><p>　　5.2.3 程序監(jiān)視、運行調(diào)試</p><p>　　當(dāng)PLC工作方式開關(guān)在TERM位置時還可用STEP—MICRO/WIN32的菜單命令或快捷按鈕都可以對CPU工作方式進(jìn)行軟件設(shè)計。</p><p>　　使用程序編輯器還可以在PLC運行監(jiān)視程序執(zhí)行的過程和各元件的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，打開調(diào)試菜單選中程序狀態(tài)。這時閉合觸點和通電線圈內(nèi)部顏色變藍(lán)。在PLC的運行工作

71、狀態(tài)隨輸入條件的改變、定時及計數(shù)過程的運行，每個掃描周期的輸入階段將各個期間的狀態(tài)刷新，同時還可以動態(tài)顯示各個定時、計數(shù)器的當(dāng)前值，以便在線動態(tài)觀察程序的運行，出現(xiàn)錯誤易于發(fā)現(xiàn)更改。</p><p>　　經(jīng)過系統(tǒng)各方面的調(diào)試，系統(tǒng)運行正確。說明該設(shè)計合理。</p><p><b>　　總　　結(jié)</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要以PLC為核

72、心，利用PLC的強大的控制功能，實現(xiàn)了對升降電梯的控制。</p><p>　　利用梯形圖程序可以很直觀的看出運行過程。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。當(dāng)建筑物的層樓增加時，硬件接線上只需增加樓層相應(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，要改動的地方也較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，到達(dá)到了設(shè)計的要求，表明該設(shè)計方案是可行的。</

73、p><p>　　通過本設(shè)計，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。我選擇這個設(shè)計，也是為了彌補以前學(xué)習(xí)上的不足。這次設(shè)計，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。</p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　本論文是在xx老師的指導(dǎo)下完成的。在做論文的過程中x

74、x老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作精神給了我深刻的啟發(fā)，也給了我很大的觸動。另外，xx老師經(jīng)常給我講解不懂的地方，教我怎么入手，給了我許多有利的資料，使我能盡快的完成論文。還要感謝系里其他的老師的指導(dǎo)，給了我很大的幫助。在此，感謝老師在工作和生活上給予的指導(dǎo)和關(guān)心。</p><p>　　我們即將畢業(yè)，在此，向五年中在學(xué)習(xí)和生活上給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)致謝。</p><p><b&

75、gt;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 廖長初編著.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).重慶大學(xué)出版社，1997</p><p>　　[2] 毛中源等編著.微機控制電梯.北京國防工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[3] 李光弟編著.單片機基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[4] 汪曉光、王艷丹、

76、孫曉瑛編著.可編程控制原理及應(yīng)用.北京機械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[5] 陳宇編著.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧.華南理工大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[6] 林小峰編著.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京高等教育出版社，1991</p><p>　　[7] 朱紹祥編著.可編程控制器原理及應(yīng)用.上海交通大學(xué)出版社，1988</p>

77、<p>　　[8] 梁延?xùn)|編著．電梯控制技術(shù)[M].小國建筑出版社，1997，137—138</p><p>　　[9] 鐘肇新、彭侃編著.可編程序控制器原理及應(yīng)用.華南理工大學(xué)出版社，1992</p><p>　　[10] 劉載文、李贏升、鐘亞林．電梯控制系統(tǒng).北京電子工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[11] 陳家盛編著．電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝枝