層樓電梯PLC控制系統(tǒng)

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1、 層樓電梯PLC控制系統(tǒng) ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 2 個人收集整理 勿做商業(yè)用途 第一章 概述

2、（一）可編程控制器的產生與定義 1.可編程控制器的產生 20實際20年代出現(xiàn)了將接觸器、各種繼電器、定時器、其他電器及其觸頭按一定邏輯關系連接的繼電器控制系統(tǒng),其結構簡單、便宜、便于掌握,在一定范圍內能滿足控制要求,在工業(yè)中一直占有主導地位。但也存在著設備體積大、同做速度慢、功能少而固定、可靠性差、難于實現(xiàn)復雜的控制的缺點。特別是由于它是靠硬件連線邏輯構成的關系,接線復雜,當生產工藝改變時，原有的接線和控制盤就要更換,缺乏通用性和靈活性。 20世紀60年代,由于小型計算機的出現(xiàn)和大規(guī)模生產及多機群控的需要，人們曾試圖用小型計算機來實現(xiàn)工業(yè)控制的要求,但由于價格高,輸入、輸出電路不匹配

3、和編程技術復雜等原因，一直餓日能得到推廣應用。 20世紀60年代末，美國汽車制造業(yè)競爭激烈，各種生產廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求加工的生產線隨之改變,整個控制系統(tǒng)需要重新配置.為了適應生產工藝不斷更新的需要,尋找一種比繼電器更可靠，功能更齊全,響應速度更快的新型工業(yè)控制器勢在必行。1968年美國最大的汽車制造商美國通用汽車公司(GM）公開招標，并從用戶角度提出了新一代控制器應具備的十大條件，引起了開發(fā)的熱潮。這十大條件中比較主要的是:編程方便,可現(xiàn)場修改程序;維修方便，采用插件是式結構;可靠性高于繼電器控制裝置;體積小于繼電器控制盤;數據可直接送入管理計算機;成本可與繼電器控制盤競爭；

4、擴展時原系統(tǒng)改變最少。這些要求實際上提出了將繼電器的簡單易懂、使用方便、價格低的優(yōu)點，與計算機的功能完善、通用性、靈活性好的優(yōu)點結合起來，將繼電器控制的硬件連線邏輯變?yōu)橛嬎銠C的軟件邏輯編程的設想,采用程序修改方式改變控制功能，這是從接線邏輯向存儲邏輯進步的主要標志,是接線程序控制存儲程序控制的轉變。 1969年,美國數字設備公司(DEC）研制出了第一臺可編程控制器PDP_14,并在GM公司汽車生產線上試用成功，并取得了滿意的效果可編程控制器由此誕生。所以可編程控制器是生產力發(fā)展的必然產物. 2。可編程控制器的定義 可編程控制器(Programmable Controller）是計算機家族

5、中的一員,是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍,因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱為PLC。 可編程控制器在不斷地發(fā)展，1982年國際電工委員會（IEC）頒布的可編程控制器標準草案中又作了如下定義：可編程控制器是一種數字運算的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計,它采用了一類可編程序的存儲

6、器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作等面向用戶的指令，并通過數字式和模擬式輸入輸出控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴充其功能的原則設計. （二)可編程控制器的特點 1?？垢蓴_能力強，可靠性高 繼電器控制系統(tǒng)雖然有較好的抗干擾能力,但使用了大量的機械觸點,使設備連線復雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動及觸頭在在開閉時受電弧的三還大大降低了系統(tǒng)的 可靠性。而PLC采用微電子技術，大量的開關動作由無觸點的電子存儲器件來完成,大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長,可靠性大大提高. 微機雖然具有很強的功能,但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾，電源

7、波動，機械振動，溫度和濕度的變化，都可能使一般通用微機不能正常工作。而PLC在電子線路、機械結構以及軟件結構上都吸取了生產控制經驗，主要模塊均采用了大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路,I/O系統(tǒng)設計有完善的通道保護與信號調理電路；在結構上對耐熱、防潮、防塵、 都有精確的考慮；在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾能力,目前各生產廠家生產的PLC,平均無故障時間都大大超過了IEC規(guī)定的10萬小時,甚至達到了幾十萬小時。 2?？刂葡到y(tǒng)結構簡單、通用性強、應用靈活 PLC產品均成系列化生產，品種齊全，外圍模塊品種也多，可由各種組件靈活組成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。在PLC的構成系統(tǒng)中，只需要在PL

8、C的端子上接入相應的輸入、輸出信號線即可。當控制要求改變,需要變更控制系統(tǒng)功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，修改接線的工作量是很小的。同一個PLC裝置用于不同控制對象，只是輸入、輸出組件和應用軟件不同而已. 3。編程方便，易于使用 PLC是面向用戶的設備，PLC的設計者充分考慮到現(xiàn)場工程技術人員的技能和習慣，PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類似，直觀易懂，容易掌握，不需要專門的計算機知識和語言，深受現(xiàn)場電氣技術人員的歡迎,近年來又發(fā)展了面向對象的順空談流程圖語言，也稱功能圖，使編程更加簡單方便。 4。功能完善,擴展能力強 PLC中

9、含有數量巨大的用于開關量處理的繼電器類軟元件，可輕松地實現(xiàn)大規(guī)模的開關量控制，這是一般的繼電器控制所不能實現(xiàn)的。PLC內部具有許多控制功能，能方便地實現(xiàn)D/A、A/D轉換及PID運算，實現(xiàn)過程控制、數字控制等功能。PLC具有通信聯(lián)網功能，它不僅可以控制一臺單片機，一條生產線，還可以控制一個機群，許多條生產線。它不但可以進行現(xiàn)場控制，還可以由于遠程控制。 5 .PLC控制系統(tǒng)設計、安裝、調試方便 PLC中相當于繼電器系統(tǒng)中的中間繼電器、時間繼電器、計數器等“軟元件"。數量巨大,硬軟件齊全,且為模塊化積木式結構，并已經商品化，故可按性能容量（輸入、輸出點數、內存大?。┑冗x用組裝.又由于用軟件編

10、程取代了硬件接線西縣控制功能,使安裝接線工作量大大減小，設計人員只要有一臺PLC就可進行控制系統(tǒng)的設計并可在實驗室進行模擬調試。 6．維修方便，維修工作量小 PLC具有完善的自診斷，履歷情報存儲及監(jiān)視功能.對于其內部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和I/O點的狀態(tài)均有顯示。工作人員通過他可以查出故障原因,便于迅速處理，及時排除。 7．體積小、重量輕、是“機電一體化”特有的產品 由于PLC是專為工業(yè)控制而設計的專用計算機，其結構緊密、堅固、體積小巧，并由于具備很強的抗干擾能力,使之易于裝入機械設備內部，因而成為實現(xiàn)“機電一體化”較理想這控制設備. (三) 可編程控制器的組成與工作原理

11、 1. 可編程控制器的組成 可編程控制器主要由中央處理單元（CPU）、存儲器(RAM、ROM）輸入輸出單元（I/O)、電源和編程器等幾部分組成,其結構框圖如圖1—1所示。 編輯器 用戶程序存儲器 ? 系統(tǒng)程序存儲器 中央處理單元 ? ? 輸入單元 ? ? 輸出單元 電源 圖1-1 PLC的結構框圖 2. 可編程控制器的工作原理 PLC才用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖1—2所示。 這個工作過程分為內部處理、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要的時

12、間稱為一個掃描周期。內部處理階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常,復位監(jiān)視定時器等。在通信操作服務階段，PLC處于停狀態(tài),只進行內部處理和通信操作服務等內容。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內部處理、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存中所對應的映象存儲器。在此輸入映象寄存器被刷新,接著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化,其映象寄存器的內容也不會發(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

13、 根據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，但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。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輸入端子狀態(tài),從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器的當前狀態(tài)，根據用戶程序進行邏輯運算，運算結果再存入有關器件寄存器中,對每個器件而言,器件映象寄存器中所寄存的內容,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),在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放大電路，是輸出端子向外界輸出控制信號,驅動

14、外部負載。 循環(huán)掃描的工作方式是PLC的一大特點,也可以說PLC是“串行”工作的,這和傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質的區(qū)別，PLC的串行工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點競爭和時序失配的問題。 ? 內部處理 通信操作 輸入處理 程序執(zhí)行 輸出處理 停止 運行 ? 圖1—2 掃描過程 （四）可編程控制器的應用 PLC的初期由于其價格高于繼電器控制裝置，使得其應用受到限制。但最近幾年來，PLC的應用面越來越擴大,其主要原因是:一方面由于微處理機芯片及時性有關元件的價格大大下降,由

15、此PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強,它也能解決復雜的計算和通信問題，PLC的應用面也日益增大.目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、娛樂等各行各業(yè)。PLC的應用范圍通?？煞殖晌宸N類型： 1、順序控制 這是今日PLC最廣泛應用的領域,它取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制.PLC應用于單機控制、多機群控制、生產自動線控制。 2、運動控制 PLC制造商目前已提供了拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。在多數情況下,PLC把描述目標位置的數據送給模塊，模件移動一軸或數軸到目標位置.當每個軸移動時，位置控制模塊保

16、持適當的速度和加速度,確保運動平滑。 3、閉環(huán)過程控制 PLC能控制大量的物理參數，例：溫度、壓力、速度和流量。PID（Proportional Integral Derivative）模塊的提供使PC具有了閉環(huán)控制的功能，即一個具有PID控制能力的PC可用于過程控制。當由于控制過程中某個變量出現(xiàn)偏差時，PID控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設定值上. 4、數據處理 在機械加工中,出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計算機數值控制設備緊密結合的趨向。 5、通信和聯(lián)網 為了適應國外近幾年來興起的工廠自動化系統(tǒng)發(fā)展的需要，首先，必須發(fā)展PLC之間、PLC和上級計算機之間的通信功能。作

17、為實時控制系統(tǒng)，PLC數據通信速率要求高,而且要考慮出現(xiàn)停電、故障時的對策等。 ? （五）電梯的發(fā)展狀況 隨著科學技術的發(fā)展，近年來，我國的電梯生產技術得到了迅速發(fā)展。一些電梯廠也在不斷改進設計、修改工藝。更新?lián)Q代生產更新型的電梯，電梯主要分為機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份，隨著自動控制理論與微電子技術的發(fā)展,電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調速是當前電梯拖動的主要發(fā)展方向.目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式:繼電路控制系統(tǒng)（“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng)）、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸

18、被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能,但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術等缺陷.而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造。 電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系.PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術先進性，在電梯控制中得到廣泛應用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向,成為當前電梯控制和技術改造的熱點之一。 自80年代后期PLC引入我國電

19、梯行業(yè)以來，由PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用.并形成了一系列的定型產品。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。 ? 第二章 總體設計 （一)設計目的 1.根據實際控制要求,掌握應用PLC解決實際問題的能力。 2.用PLC構成一個四層電梯自動控制系統(tǒng)，熟悉電梯自動運行過程。 3.進一步熟悉PLC的I/O點數并掌握PLC的編程。 (二）設計方案與技術指標 1。設計方案 （1）電梯的上升，下降由一臺電動機控制:正轉時電梯上升，反轉時電梯下降。

20、 （2）電梯的開門和關門由一臺電動機控制:正轉時電梯開門，反轉時電梯關門. （3）各層兩個呼叫開關（一個上升開關，一個下降開關），由于本設計是四層電梯，因此，在四樓只需設一個呼叫開關,一樓只需設一個上升開關.各層設一個到位行程開關. （4)轎廂內設置一個開門按鈕和一個關門按扭 . 2。主要技術指標 （1）每個樓層都有一個到位指示燈,到達每個樓層對應的指示燈亮。 (2）電梯在上升和下降的過程由一臺電動極控制，電動極正轉，電梯上升；電動極反轉，電梯下降。 （3）開門關門的過程由另外一臺電動極控制，電動極正轉

21、，電梯開門；電動極反轉，電梯關門。? 3。系統(tǒng)設計 （1）熟悉控制對象確定控制范圍 首先要全面詳細地了解被控制對象的特點和生產工藝過程,歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖,與繼電器控制系統(tǒng)和工業(yè)控制計算機進行比較后加以選擇。如果控制對象是工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求又特別高、系統(tǒng)工業(yè)又復雜、輸入輸出點數多，則用常規(guī)繼電器系統(tǒng)難以實現(xiàn)。工藝流程又要經常變動的機械和現(xiàn)場，用PLC進行控制是合適的。 （2）制定控制方案，進行PLC選型 根據生產工藝和機械運動的控制要求,確定電控系統(tǒng)的工作方式是手動、半自動還是全自動;是單機運行還是多機聯(lián)線運行等。 (3）硬件和軟件設計 PLC選型和I/

22、O配置是硬件設計的重要內容.設計出合理的PLC外部接線圖也很重要。 對PLC的輸入、輸出進行合理的地址編號，會給PLC系統(tǒng)的硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調整帶來很多方便。輸入輸出地址編號確定后,硬件設計和軟件設計工作可平行進行。 （4）模擬調試 將設計好的程序鍵入PLC后應仔細檢查與驗證，改正程序設計語法錯誤.之后在實驗室里進行用戶程序的模擬運行和程序調試，觀察各輸入量、輸出量之間的變化關系及邏輯狀態(tài)是否符合設計要求，發(fā)現(xiàn)問題及時修改，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖的要求。 （5）現(xiàn)場運行調試 模擬調試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC存儲器中，接入PLC的實際輸入接線和負載。進行現(xiàn)場調試的前

23、提是PLC的外部接線一定要準確無誤.反復現(xiàn)場調試，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)場解決.如果系統(tǒng)調試達不到指標要求，則可對硬件和軟件作市調整，通常只需修改用戶程序即可達到調整目的?，F(xiàn)場調試后，一般將程序固化在有長久記憶功能的可擦可編程只讀存儲器（DPROM）卡盒中長期保持. ? 第三章 硬件設計 （一）裝置結構與工藝要求 本系統(tǒng)采用轎廂外召喚、轎廂內按鈕控制方式的形式。電梯的上升和下降由一臺電動機驅動.電動機正轉，電梯上升；電動機反轉,電梯下降.電梯轎廂門由另外一臺電動機驅動。該電動機正轉，電梯開門;電動機反轉，電梯關門.每個樓層都置呼叫開關，具體要求如下： 1．電梯在一層時，三層有

24、呼叫請求，則電梯上升到三層. 2．電梯在一層時，二層有呼叫請求，則電梯上升到二層 3．電梯在一層時，一層有呼叫請求，則電梯不動,呼叫無效。 4．電梯在一層時，二層三層同時都有呼叫請求，則電梯先上升到二層，再繼續(xù)上升到三層。 5．電梯在二層時,三層有呼叫請求，則電梯上升到三層。 6．電梯在二層時，二層有呼叫請求，則電梯不動，呼叫無效。 7。電梯在二層時，一層有呼叫請求,則電梯下降到一層。 8．電梯在二層時,三層先有呼叫請求,然后一層也有呼叫請求,則電梯上升到三層. 9．電梯在三層時，二層有呼叫請求，則電梯下降到二層。 10．電梯在三層時，一層有呼叫請求,則電梯下降到一層. 1

25、1．電梯在三層時,三層有呼叫請求，則電梯不動,呼叫無效。 12．電梯在三層時,二層一層同時都有呼叫請求，則電梯先下降到二層，再繼續(xù)下降到一層. 13．電梯在四層時，一層有呼叫請求，則電梯下降到一層。 14。電梯在四層時,二層有呼叫請求,則電梯下降到二層. 15.電梯在四層時，三層有呼叫請求,則電梯下降到三層。 16．電梯在四層時，一、二、三層都有呼叫請求，則電梯先下降到三層，再繼續(xù)下降到二層、一層 17．電梯在上升途中，任何下降呼叫請求均無效。 18．電梯在下降途中,任何上升呼叫請求均無效. (二)硬件框圖及輸入輸出分配 1.分配PLC的輸入/輸出端子 四層電梯PLC輸

26、入/輸出端子分配表 輸入電器 輸入端子 輸出電器 輸出端子 開門按鈕SB1 0000 開門繼電器KM1 0504 關門按鈕SB2 0001 關門繼電器KM2 0505 開門行程開關SL1 0002 上行繼電器KM3 0500 關門行程開關SL2 0003 下行繼電器KM4 0501 紅外傳感器SA1 0004 加速繼電器KM5 0506 紅外傳感器SA2 0005 低速繼電器KM6 0502 門鎖輸入信號SA3 0006 快速繼電器KM7 0503 一層接近開關SA4 0007 上行方向燈HL1 0508 二層接

27、近開關SA5 0008 下行方向燈HL2 0509 三層接近開關SA6 0009 一層指示燈HL3 0600 四層接近開關SA7 0010 二層指示燈HL4 0601 一層內指令按鈕SB3 0011 三層指示燈HL5 0602 二層內指令按鈕SB4 0012 四層指示燈HL6 0603 三層內指令按鈕SB5 0013 一層內指令指示燈HL7 0604 四層內指令按鈕SB6 0014 二層內指令指示燈HL8 0605 一樓向上呼叫按鈕SB7 0100 三層內指令指示燈HL9 0606 二樓向上呼叫按鈕SB8 0101 四層內指令

28、指示燈HL10 0607 二樓向下呼叫按鈕SB9 0102 一層向上呼叫指示燈HL11 0608 三樓向上呼叫按鈕SB10 0103 二層向上呼叫指示燈HL12 0609 三樓向下呼叫按鈕SB11 0104 二層行下呼叫指示燈HL13 0610 四樓向下呼叫按鈕SB12 0105 三層向上呼叫指示燈HL14 0611 一樓下行減速接近開關SA8 0106 三層向下呼叫指示燈HL15 0701 二樓上行減速接近開關SA9 0107 四層向下呼叫指示燈HL16 0702 二樓下行減速接近開關SA10 0108 三樓上行減速接近開關SA

29、11 0109 三樓下行減速接近開關SA12 0110 四樓上行減速接近開關SA13 0111 2、統(tǒng)計輸入、輸出點數并選擇PLC型號 輸入信號有27個,考慮到有15%的備用點，即27＊（1+15%）=31.05，取整數32，因此共32個輸入點。 輸出信號有23個，考慮到有15%的備用點,即23＊(1+15%）=26.45，取整數27,因此共27個輸出點。 因此可選用C60P CPU類型可編程控制器,它有32個輸入點，28個輸出點，滿足本設計的要求。 3、輸入/輸出端子接線 根據通道分配情況,可畫出PLC外部接線圖，如下圖3—1所示：

30、 圖3—1 輸入/輸出地址分配圖 4、梯形圖設計 為了設計方便，把梯形圖分為開關門的手動/自動控制、電梯到站指示、各層呼叫指示、電梯啟動和運行方向選擇、電梯速度變換五個部分。 (1） 開、關門的手動/自動控制如圖3—2所示 圖3—2 開關門控制電路 工作過程: 手動開門：當電梯運行到位后（運行繼電器1000為OFF）,按開門按鈕0000，是輸出線圈0504有效，驅動開門接觸器，打開轎門，直至到位,行程開關動作,即0002動斷觸點打開，開門過程結束. 自動開門:電梯運行到位后，相應的樓層接近開關閉合相應的樓層接近開關閉合，即0007（0008、

31、0009或0010）接點閉合，時間繼電器TIM00開始計時,計到3s時，TIM00觸點閉合,時0504線圈有效。 手動關門：按下關門按鈕，即0001閉合，0505有效，驅動關門接觸器，關閉轎門,直至到位，行程開關0003動作,關門動作結束。 關門保護：自動關門時,可能夾住乘客，可在門上裝設紅外傳感器。當有人進出時,0004或0005閉合，關門被禁止，同時開門接觸器工作，把門打開，至限位位置后，重新執(zhí)行關門動作。 （2）電梯到站指示如圖3—3所示，其中1003、1004分別為單雙數樓層聯(lián)鎖保護中間繼電器。 圖3-3 電梯到站指示 工作過程： 電梯運行過程中，當電梯運行到指定樓

32、層位置時，對應的樓層位置繼電器進行登記,以便顯示.如當電梯運行到二層時,碰到二層的接近開關SA5，使0008為ON，0600、0602、0603保持常閉，0601得電,顯示到達二層。 （3）各層呼叫指示,如圖3—4所示： 圖3-4 電梯各層呼叫指示 工作過程： 電梯在運行過程中，隨時會有內呼或外呼叫信號,則必須將這些呼叫信號保存形成選層信號,以便當電梯運行到對應樓層時，能響應其呼叫。如當電梯停在四層，二層乘客按下SB9（二樓向下呼叫按鈕)，則0610得電并保持.當電梯到達二層時，0601得電閉合，使0610恢復常態(tài)。當電梯在上行（下行）狀態(tài)時，0501(0500）閉合,

33、按向下（向上）呼叫按鈕無效。 當電梯內有呼叫信號時，采用保持繼電器對呼叫信號進行登記和指示，而當達到對應樓層時，用對應樓層開關消除該呼叫信號.如樓梯在三層，而乘客想到一樓時,按下SB3，0011為ON,0604為ON，呼叫信號被保存并驅動指示燈顯示，當電梯到達一樓時，碰到一樓的接近開關SA7，從而使0600為ON,消除了一樓的內呼叫信號。 (4)電梯啟動和運行方向選擇,如下圖3—5所示： 圖3—5 電梯啟動運行和方向選擇 工作過程： 電梯的運行為上行和下行兩種相反的方向，因此根據控制要求形成對應的定向信號與對應的運行方向指示。當電梯運行到所選樓層時,1005為ON一個掃描周期，用

34、以切斷起動控制信號，停止運行。啟動控制由中間繼電器1006來完成。 當電梯所在樓層位置之上，有選層信號且電梯處于非下行狀態(tài)，可以定向為上行；當電梯所在樓層位置之下有選層信號且處于非下行狀態(tài)時，可以定向為上行。如電梯停在四層，當一層（二層）有選層信號時，0604（0605）為ON,0600、0601、0602、0603常閉保持閉合，0501、0509得電，電梯下行且下行指示燈亮。 （5)電梯速度的變換如圖3-6所示： 圖3-6 電梯速度的轉換 工作過程： 電梯啟動后快速運行，2S后開始加速，在接近目標樓層時，相應的接近開關(0106、0107、0108、0109、0110或0111

35、)動作,電梯開始減速,直至達到目標樓層時停止。 （四)硬件設計原理 1.繼電器的工作原理 繼電器一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉化為電磁力或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。 從PLC實驗箱出來的信號使24V的高電平，繼電器收到從PLC出來的信號，它的線圈就導通觸點就閉合從而達到控制220V的電路。從而實現(xiàn)弱電控制強電的原理。其原理圖如圖3-7所示. 圖 3—7 繼電器工作原理 ? 2。電動機的正反轉原理 利用繼電器的工作原理實現(xiàn)電動極的正反轉。當PLC出來信號1時觸點閉合電動極正轉;

36、當從PLC出來信號2時觸點閉合電動極反轉其工作原理圖如下圖3—8所示. ? 圖3—8 電動極正反轉原理 第四章 電梯的模擬調試 （一）電梯調試前的準備 電梯在一、二、三、四層樓分別設置一個行程開關，一層設置一個上呼按鈕，二、三層設置一個上呼按鈕和一個下呼按鈕,四層設置一個下呼按鈕。在轎箱內設置四個樓層內選按鈕，一個開門按鈕和一個關門按鈕。在轎廂運行期間不能開門。轎廂不關門不允許運行. 1.先按I/O接口圖接好線. 2.輸入程序指令，并把指令寫入PLC內存。 3。啟動PLC實驗箱的RUN，程序即可運行. ? （二)電

37、梯的模擬調試過程 用指示燈和電機的正反轉來模擬電梯的運行過程 （1）從一層到二層： 接通0007即接通SA4，一層指示燈HL3亮，表示轎箱原停在一樓層，按SB4，即0012接通一下,二層內指示燈亮，表示呼叫二樓層，則HL1接通，上行方向指示燈亮，電動機正轉，表示電梯上升。斷開SA4,接通SA5，一層指示燈HL3滅，二層指示燈HL4亮，二層內指示燈滅，0500斷開，上行方向燈滅，電動機停止（表示電梯上升停止），電梯到達二層。 （2）從一層到三層： 接通0007即接通SA4，一層指示燈HL3亮，表示轎箱原停在一樓層,按SB5,即0013接通一下，三層內指示燈亮，表示呼叫三樓層，則HL1接

38、通，上行方向指示燈亮，電動機正轉，表示電梯上升。斷開SA4，接通SA6，一層指示燈HL3滅,三層指示燈HL5亮，三層內指示燈滅，0500斷開，上行方向燈滅，電動機停止（表示電梯上升停止），電梯到達三層。 （3)從一層到四層： 接通0007即接通SA4,一層指示燈HL3亮，表示轎箱原停在一樓層,按SB6,即0014接通一下，四層內指示燈亮，表示呼叫四樓層，則HL1接通,上行方向指示燈亮，電動機正轉,表示電梯上升。斷開SA4，接通SA7,一層指示燈HL3滅，四層指示燈HL4亮，四層內指示燈滅，0500斷開，上行方向燈滅，電動機停止(表示電梯上升停止），電梯到達四層。 （4)從二層到三層：

39、接通0008即接通SA5,二層指示燈HL4亮，表示轎箱原停在二樓層，按SB5，即0013接通一下，三層內指示燈亮,表示呼叫三樓層，則HL1接通，上行方向指示燈亮,電動機正轉，表示電梯上升.斷開SA5,接通SA6，二層指示燈HL3滅,三層指示燈HL4亮，三層內指示燈滅，0500斷開，上行方向燈滅，電動機停止（表示電梯上升停止），電梯到達三層。 （5）二層到四層： 接通0008即接通SA5，二層指示燈HL4亮,表示轎箱原停在二樓層，按SB6，即0014接通一下，四層內指示燈亮，表示呼叫四樓層，則HL1接通，上行方向指示燈亮，電動機正轉,表示電梯上升。斷開SA5，接通SA7，二層指示燈HL3滅，

40、四層指示燈HL6亮，四層內指示燈滅，0500斷開，上行方向燈滅，電動機停止(表示電梯上升停止）,電梯到達四層。 (6）從三層到四層： 接通0009即接通SA6，三層指示燈HL4亮，表示轎箱原停在三樓層，按SB6，即0014接通一下，四層內指示燈亮，表示呼叫四樓層，則HL1接通，上行方向指示燈亮,電動機正轉，表示電梯上升.斷開SA6,接通SA7,三層指示燈HL5滅，四層指示燈HL6亮,四層內指示燈滅，0500斷開,上行方向燈滅，電動機停止（表示電梯上升停止）,電梯到達四層。 （7)從四層到一層： 接通0010即接通SA7，四層指示燈HL6亮，表示轎箱原停在四樓層,按SB3，即0011接通

41、一下，一層內指示燈亮,表示呼叫一樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮，電動機反轉，表示電梯下降。斷開SA7，接通SA4，四層指示燈HL6滅，一層指示燈HL5亮，一層內指示燈滅，0501斷開，下行方向燈滅，電動機停止（表示電梯下降停止），電梯到達一層。 （8)四層到二層: 接通0010即接通SA7，四層指示燈HL6亮，表示轎箱原停在四樓層，按SB4，即0012接通一下,二層內指示燈亮,表示呼叫二樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮，電動機反轉，表示電梯下降。斷開SA7，接通SA5，四層指示燈HL6滅，二層指示燈HL4亮，二層內指示燈滅,0501斷開，下行方向燈滅，電動機停止(表示電梯下降停止

42、），電梯到達一層。 （9)從四層到三層： 接通0010即接通SA7，四層指示燈HL6亮，表示轎箱原停在四樓層，按SB5,即0013接通一下，三層內指示燈亮,表示呼叫三樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮,電動機反轉，表示電梯下降。斷開SA7，接通SA6，四層指示燈HL6滅,三層指示燈HL5亮，三層內指示燈滅，0501斷開，下行方向燈滅，電動機停止(表示電梯下降停止)，電梯到達三層。 （10）從三層到一層： 接通0009即接通SA6,三層指示燈HL5亮，表示轎箱原停在三樓層，按SB3，即0011接通一下，一層內指示燈亮，表示呼叫一樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮，電動機反轉，表示電梯

43、下降。斷開SA6,接通SA4,三層指示燈HL6滅，一層指示燈HL5亮，一層內指示燈滅，0501斷開,下行方向燈滅，電動機停止（表示電梯下降停止）,電梯到達一層。 （11）從三層到二層： 接通0009即接通SA6,三層指示燈HL5亮，表示轎箱原停在三樓層,按SB4，即0012接通一下，二層內指示燈亮,表示呼叫二樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮，電動機反轉，表示電梯下降。斷開SA7,接通SA5,三層指示燈HL6滅，二層指示燈HL4亮，二層內指示燈滅，0501斷開，下行方向燈滅，電動機停止（表示電梯下降停止），電梯到達一層。 （12）從二層到一層： 接通0008即接通SA5,二層指示燈H

44、L5亮,表示轎箱原停在二樓層，按SB3,即0011接通一下，一層內指示燈亮，表示呼叫一樓層，則HL2接通，下行方向指示燈亮，電動機反轉,表示電梯下降。斷開SA5，接通SA4,二層指示燈HL6滅，一層指示燈HL5亮，一層內指示燈滅,0501斷開,下行方向燈滅，電動機停止(表示電梯下降停止)，電梯到達一層。 （13）電梯開門和關門 電梯到達每個樓層后，相應的接近開關（0007、0008、0009、0010）動作,TIM00得電,延時3S后，TIM00動合觸點閉合，開門繼電器KM1得電，電動機正轉,電梯門打開。手動開門時，按下開門按鈕SB1，0000閉合，開門繼電器KM1得電,電動機正轉，電梯門

45、打開. （14）電梯關門:開門到位后，經5S延時，使TIM01觸點閉合，關門繼電器KM2得電，電動機反轉，電梯關門。手動關門，按下關門按鈕SB2，關門繼電器KM2得電，電動機反轉，電梯關門。電梯門上裝有紅外傳感器,當有乘客進出時，0004或0005閉合,關門被禁止，同時開門繼電器工作,把門打開,至限位位置后,重新執(zhí)行關門動作。 (15)電梯速度的轉換： 接通SA4，使電梯停在一層，然后按SB3(SB4、SB5、SB6)，使電梯上行（下行）繼電器得電,觀察電動機的轉速。電動機開始快速運行，2S后開始加速，接通SA4(SA5、SA6、SA7)，電動機開始減速，直至到達相應的樓層時停止。 ?

46、 ? 結論 可編程序控制器是新一代的控制工具,因其核心是微處理器，接口電路、電源電路等具有很強的抗干擾能力,而梯形圖的編程語言極易為工程技術人員所接受等特點，被稱為真正的工業(yè)控制計算機,或“藍領計算機”。尤其是隨著微電子技術、計算機技術的發(fā)展，可編程序控制器的功能已遠遠超過替代繼電器控制系統(tǒng)的初衷而廣泛應用于開關量控制、模擬量控制等各種工業(yè)控制場合。電梯控制系統(tǒng)使用可編程控制器可使其硬件結構簡捷,編程簡單方便,可靠性進一步得到了提高。 通過這次畢業(yè)設計我發(fā)現(xiàn)實踐是非常重要的，往往看了覺的會了在實際應用中還是會發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題，經驗是在不斷地實際操作中慢慢積累起來的，在實驗

47、中勇于探究和積累，才能使設計趨近完美.通過這次畢業(yè)設計，將大學三年所學的理論知識和實踐應用結合起來,對自己所學的知識有了更為理性的認識，并進一步了解到自身知識水平的局限,從而促使自己更加努力地汲取知識并加以消化。自己的自學與鉆研能力有所加強，并充分地體會到了理論和實踐之間的差距，理論結合實際的重要性，可謂受益匪淺。 ? 【參考文獻】 [1］王建 張宏 三菱PLC入門與典型應用 中國電力出版社 2009 [2]許翏,王淑英.電氣控制與PLC應用［M].北京:機械工業(yè)出版社，2005. [3］王兆義。 可編程控制器教程［M］．北京:機械工業(yè)出版社，2000.2 ［4］王兆義.可

48、編程控制器實用技術 [M］.北京:機械工作出版社，2004。10 [5］王兆明.電氣控制與PLC技術［M]。北京：清華大學出版社，2009。1 ［6]張進秋．可編程控制器原理及應用實例[M］．北京：機械工業(yè)出版社,2004.1 附錄： 00 LD 0000 42 OR 0010 01 OR TIM00 43 AND-NOT 1003 02 OR 1001 44 OUT 1004 03 OR

49、0504 45 LD 0007 04 AND-NOT 0001 46 AND-NOT 1003 05 AND-NOT 0002 47 OR 0600 06 AND-NOT 1000 48 AND-NOT 0601 07 AND—NOT 0505 48 AND—NOT 0602 08 OUT 0504 50 AND

50、—NOT 0603 09 LD 0007 51 OUT 0600 10 OR 0008 52 LD 0008 11 OR 0009 53 AND—NOT 1004 12 OR 0010 54 OR 0601 13 AND-NOT 1000 55 AND—NOT 0600 14 AND-NOT 0504

51、 56 AND—NOT 0602 15 OUT TIM00 ＃0030 57 AND-NOT 0603 16 LD 0001 58 OUT 0601 17 OR TIM01 59 LD 0009 18 OR 0505 60 AND—NOT 1003 19 AND-NOT 0000 61 OR

52、0602 20 AND—NOT 0003 62 AND-NOT 0600 21 AND—NOT 1001 63 AND—NOT 0601 22 AND—NOT 0504 64 AND-NOT 0603 23 OUT 0505 65 OUT 0602 24 LD 0002 66 LD 0010 25 AND—NOT 0505

53、 67 AND-NOT 1004 26 OUT TIM01 #0050 68 OR 0603 27 LD 0004 69 AND-NOT 0600 28 OR 0005 70 AND-NOT 0601 29 OR 1001 71 AND-NOT 0602 30 AND—NOT 0002 72 OUT 0603

54、31 OUT 1000 73 LD 0100 32 LD 0502 74 LD 0600 33 OR 0503 75 OR-NOT 0006 34 OUT 1000 76 KEEP 0608 35 LD 1003 77 LD 0101 36 OR 0007

55、 78 LD 0501 37 OR 0009 79 OR 0601 38 AND—NOT 1004 80 OR-NOT 0006 39 OUT 1003 81 KEEP 0609 40 LD 1004 82 LD 0102 41 OR 0008 83 LD 0500 84

56、OR 0601 128 OR-LD —— 85 OR—NOT 0006 129 LD 0606 86 KEEP 0610 130 AND 0602 87 LD 0103 131 OR—LD -— 88 LD 0602 132 LD 0607 89 OR 05

57、01 133 AND 0603 90 OR—NOT 0006 134 OR—LD —- 91 KEEP 0701 135 LD 0604 92 LD 0105 136 AND 0600 93 LD 0603 137 OR—LD -- 94 OR—NOT 0006

58、 138 DIFU 1005 95 KEEP 0702 139 LD 0508 96 LD 0011 140 OR 0509 97 LD 0600 141 AND 0006 98 KEEP 0604 142 LD 1005 99 LD 0012 143

59、 OR-NOT 0003 100 LD 0601 144 KEEP 1006 101 KEEP 0605 145 LD-NOT 0601 102 LD 0013 146 OR 0006 103 LD 0602 147 AND—NOT 0602 104 KEEP 0606 148 OR

60、 0607 105 LD 0014 149 AND—NOT 0603 106 LD 0603 150 AND 0508 107 KEEP 0607 151 AND 1006 108 LD 0605 152 AND-NOT 0501 109 AND—NOT 0601 153 OUT 0500 1

61、10 OR 0606 154 LD-NOT 0601 111 AN-NOT 0602 155 OR 0605 112 OR 0607 156 AND—NOT 0602 113 AND—NOT 0603 157 OR 0604 114 AND—NOT 0501 158 AND-NOT 0600 115 AND—N

62、OT 0509 159 AND 0509 116 OUT 0508 160 AND 1006 117 LD 0604 161 AND-NOT 0500 118 AND—NOT 0603 162 OUT 0501 119 OR 0605 163 LD 0500 120 AND—NOT 0601

63、 164 OR 0501 121 OR 0606 165 AND 1006 122 AND-NOT 0600 166 AND—NOT 0502 123 AND-NOT 0500 167 OUT 0503 124 AND—NOT 0508 168 LD 0503 125 OUT 0509

64、 169 OUT TIM03. #0020 126 LD 0605 170 LD TIM03 127 AND 0601 171 AND—NOT 0502 172 OUT 0506 193 LD 0600 173 LD 0500 194 AND—NOT 0601 174 OR 0501

65、 195 AND—NOT 0602 175 LD 0106 196 AND-NOT 0603 176 AND 0604 197 LD 0601 177 LD 0107 198 AND-NOT 0600 178 AND 0605 199 AND-NOT 0602 179 OR—LD -- 200

66、AND—NOT 0603 180 LD 0108 201 OR—LD —- 181 AND 0605 202 LD 0602 182 OR—LD -— 203 AND-NOT 0600 183 LD 0109 204 AND-NOT 0601 184 AND 0606 205 AND—NOT 0602 185 OR—LD -— . 206 OR—LD -- 186 LD 0110 207 LD 0603 187 AND 0606 208 AND—NOT 0600 188 OR—LD --