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1、1 論 文 摘 要 本文介紹一種電梯 PLC 控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建 筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在 建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而 控制電梯運(yùn)行的 PLC 系統(tǒng)也要求越來(lái)越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快” 的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由 PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng) 機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控 制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn) 行全過(guò)程控制。 整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起

2、動(dòng)、 制動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。 關(guān)鍵字：PLC 電梯設(shè)計(jì) 變頻器 2 前言 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活 中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常 生活密不可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的， 而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制 或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控 制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元， 完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn) 行

3、功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器 （PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法 并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小， 自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活， 抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn) 定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工 程學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久 性垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù) 迅速發(fā)展。特別是隨著計(jì)

4、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時(shí)，對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、管理 和維護(hù)人員提出了更高的要求。 3 目錄 第一章 緒論 .1 1.1 課題研究的背景1 1.2 電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀2 1.3 論文的主要內(nèi)容 .3 第二章 電梯的概述 .4 2.1 電梯土建的基本結(jié)構(gòu) .4 2.2 電梯的機(jī)械基本結(jié)構(gòu) .4 2.3 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) .6 2.3.1、電梯的拖動(dòng)系統(tǒng) .6 2.3.2 電梯的控制系統(tǒng) 8 2.4 電梯控制系統(tǒng)的原理與要求 .8 第三章 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本指令 .11 3.1 PLC 的結(jié)構(gòu)原理.11 3.1.1、 PL

5、C 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 11 3.1.2、可編程控制.13 3.2 PLC 的工作原理.14 3.2.1 PLC 的等效工作電路 14 3.2.2、PLC 的工作原理 .15 3.3 PLC 的軟件系統(tǒng) .16 3.4 STEP 7 編程軟件的編程語(yǔ)言及基本指令 17 4 3.4.1 STEP 7 編程軟件的編程語(yǔ)言 .17 3.4.2 STEP 7 編程軟件的基本指令 .18 第四章第四章 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)9 4.1 硬件配置簡(jiǎn)介9 4.2 電梯控制系統(tǒng)9 4.3 電氣控制系統(tǒng)框圖.11 4.4 輸入輸出的分配.11 第五章第五章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)1313 5.1 程序流程圖.13 5.2 電梯

6、定向邏輯.15 5.3 電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).16 5.4 四層電梯的梯形圖設(shè)計(jì).19 第六章第六章 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試2424 6.1 硬件部分調(diào)試.24 6.2 軟件部分調(diào)試.24 結(jié) 束 語(yǔ) .37 參考文獻(xiàn) .39 附錄 .40 5 第一章第一章 緒論緒論 1.11.1 課題研究的背景課題研究的背景 電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程 學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備， 它是建筑物中的永久性垂直交通工具。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī) 電一全化設(shè)備，它由多許機(jī)械構(gòu)件和電子、電氣、大規(guī)模集成電路 組成的微型計(jì)算系統(tǒng)及聲、光控制部件所組成。那么電

7、梯到底有哪 些功能呢？我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運(yùn)行并走出電梯轎 廂，實(shí)際上已包含了電梯的許多功能，如：電梯的定向選層、電梯 的起動(dòng)、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車、開(kāi)關(guān)門。還有檢 修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。 從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控 制、可編程序控制（PLC） 、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。 繼電器控制系統(tǒng)是 80 年代最廣泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯 線路簡(jiǎn)單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類系統(tǒng)是由眾 多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時(shí)間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良， 所以電梯故障高，眾多的繼電器、接觸器動(dòng)作噪聲較大，整個(gè)

8、控制 柜體積大。隨著多微機(jī)系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā) 生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電 器和選層器，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。 但微機(jī)的集成度高，功能項(xiàng)目固化，一般維修人員及工程人員修改 或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用 6 的工具?？删幊绦蚩刂破魅〈^電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可以實(shí) 現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且觸點(diǎn)少、可靠高、故障率低、 維修方便、噪聲小最主要的是可編程序控制系統(tǒng)的“可編程“功能， 使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可。而 PLC 的編程 語(yǔ)言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自

9、學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工 程人員都能掌握,PLC 電梯控制系統(tǒng)比較適用于小高層的樓房. 1.21.2 電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀 電梯的出現(xiàn)大大方便了人們的生活。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展， 高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用， 電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不 可分。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制 技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，這使得交流變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn) 入一個(gè)嶄新的時(shí)代。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制 規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的 控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是

10、不能滿足控制要求的，因 此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采 用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的 采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功 能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器 （PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這 兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原 因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 7 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠 等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 隨著人們生活水平的不斷提

11、高,對(duì)電梯的要求的也相應(yīng)提高，為滿足 和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展。特 別是隨著技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電梯的技 術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時(shí)，對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、管理和 維護(hù)人員提出了更高的要求。 1.31.3 論文的主要內(nèi)容論文的主要內(nèi)容 在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特 點(diǎn)，對(duì)于 PLC 控制設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典 型性，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)于理解和學(xué) 習(xí) PLC 都具有很好的意義。 控制電梯運(yùn)行的 PLC 系統(tǒng)要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的 運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由 PLC、

12、邏輯控制電路組成。其中包括交流 異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變 頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門子公司的可 編程控制器 PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò) PLC、邏輯 控制電路對(duì)電梯的開(kāi)關(guān)門，升降，加、減速，平層，起動(dòng)、制動(dòng)控 制。要求其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、使其能夠易 于理解與掌握。最后再通過(guò)西門子 PLC 調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)速，滿足設(shè) 計(jì)所需要的要求。 8 第二章第二章 電梯的概述及發(fā)展電梯的概述及發(fā)展 2.12.1 電梯的概述及發(fā)展電梯的概述及發(fā)展 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平日益提高， 伴隨建筑業(yè)的發(fā)

13、展，為建筑物內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞莨I(yè)也在 日新月異地發(fā)展著。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更 是一種人們頻繁乘用的交通運(yùn)輸設(shè)備。為了確保電梯正常運(yùn)行、安 全使用，必須要了解電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。 2.1.1 電梯的定義 電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn) 行在至少兩列垂直的傾角小于 15 度的鋼性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié) 構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它適用于裝置在兩層以上的建筑 內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。 2.1.2 電梯的分類 1、按用途分類 (1) 客梯 代號(hào) K 為運(yùn)行乘客而設(shè)計(jì)的電梯,有完善的安全裝 置. (2) 貨梯 代號(hào)

14、H 為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的電梯,通常有人操作,有 必備的安全裝置. 9 (3) 客貨梯 代號(hào) L 主要用作運(yùn)送乘客,但也可運(yùn)送貨物,它與 客梯的區(qū)別在于轎廂內(nèi)部裝飾結(jié)構(gòu)不同. (4) 病床電梯 代號(hào) B 為運(yùn)送病床而設(shè)計(jì)的電梯,具有轎廂長(zhǎng) 而窄的特點(diǎn). (5) 住宅電梯 代號(hào) Z 供住宅樓使用的電梯,一般采用下集選 控制方式,轎廂內(nèi)部裝飾較簡(jiǎn)單. (6) 雜物電梯 代號(hào) W 供圖書(shū)館,辦公樓,飯店運(yùn)送圖書(shū),文件, 食品等.不容許人員進(jìn)入電梯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)乘人必備的安全裝置. (7) 船舶電梯 代號(hào) C 用于船舶上的電梯,能在船舶搖晃中正 常工作. (8) 觀光電梯 代號(hào) G 轎廂壁透明供乘客觀光之

15、用. 2、按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類 (1) 交流電梯 曳引電動(dòng)機(jī)是交流電機(jī). 當(dāng)電機(jī)是單速時(shí),稱為交流單速電梯 當(dāng)電機(jī)是雙速時(shí),稱為交流雙速電梯 當(dāng)電機(jī)具有調(diào)壓調(diào)速裝置時(shí),稱為交流調(diào)速電梯. 當(dāng)電機(jī)具有調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速裝置時(shí),稱為變頻調(diào)速電梯. (2) 直流電梯 曳引電動(dòng)機(jī)是直流電機(jī) 分為直流有齒和直流無(wú)齒電梯. (3) 液壓電梯 靠液壓傳動(dòng)的電梯,分為柱塞直頂式和柱塞側(cè)置 式. (4) 齒輪齒條式電梯(一般為工程電梯) 10 3、按操作控制方式分類 (1) 門外按鈕控制小型雜物電梯 (2) 內(nèi)外按鈕控制自動(dòng)門電梯 該電梯是一種乘客自己操作的電梯，電梯在各層站分別設(shè)有一個(gè) 召喚按鈕。轎廂操作箱上則設(shè)有與停站

16、數(shù)相等的相應(yīng)的指令按鈕， 某一層等待電梯的乘客按下召喚按鈕，就能使不被占用的轎廂到來(lái)， 電梯?？繒r(shí)立即自動(dòng)開(kāi)門，乘客進(jìn)入轎廂后，按下他要去的樓層的 指令按鈕，電梯就自動(dòng)關(guān)門，自動(dòng)行駛到該站。每次?？繒r(shí)，電梯 自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開(kāi)門。 (3) 集選控制電梯 該電梯是一種乘客自己操作或有時(shí)也可以有專職司機(jī)操作的自動(dòng) 電梯。 電梯在底層和頂層分別設(shè)有一個(gè)向上或向下的，而在其它層站設(shè) 有向上、下兩個(gè)召喚按鈕。集選控制轎廂操作箱上則設(shè)有與停站數(shù) 相等的相應(yīng)的指令按鈕，當(dāng)進(jìn)入轎廂的乘客按下指令按鈕，指令信 號(hào)就被登記。電梯在向上過(guò)程中按登記的指令信號(hào)和向上召喚信號(hào) 逐一?？?，直到有這些信號(hào)登記的最高層站

17、和有向下召喚登記的最 底層為止，然后又反向向下安置指令及向下召喚信號(hào)逐一停靠。每 次?？繒r(shí)電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開(kāi)門。 2.1.3 電梯的發(fā)展 11 1854 年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國(guó)人伊萊 沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明歷史上第一 部安全升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。 以?shī)W的斯的名字而命名的電梯公司也開(kāi)始了她輝煌的旅程。150 年 以來(lái)，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國(guó)領(lǐng)先的電梯公司。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。電梯的材質(zhì)由黑白 到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄 開(kāi)關(guān)操縱，按鈕控制，信號(hào)控制，集選控制、人機(jī)

18、對(duì)話等，多臺(tái)電 梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎箱電梯展示出節(jié)省井道空 間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢(shì)，變速式自動(dòng)人行道扶梯大大節(jié)省了行人 的時(shí)間；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圓形觀光電梯則使身 處其中的乘客的視線不再封閉。 一個(gè)半世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變 的是電梯提升現(xiàn)代人生活質(zhì)量的承諾。 12 第三章第三章 PLC 的概述的概述 1.11.1 PLCPLC 的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程 第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要 求設(shè)計(jì)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(jiǎn)單易 懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生

19、產(chǎn)線所要求的時(shí) 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(jì)算機(jī) 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(guó)數(shù)字設(shè)備公司 （DEC）于 1969 年研制成第一臺(tái) PLC，型號(hào)為 PDP-14，投入通用汽車公司的生 產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了 PLC 的新紀(jì)元。 第一臺(tái) 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(yǔ)言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便 的使用它。 在短時(shí)間內(nèi)，PLC 在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到 70 年代初，食

20、品、金屬 和制造等工業(yè)部門相繼使用 PLC 代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的 第一步。 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(wèn)世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了 數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個(gè)時(shí)期， 日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的 PLC，我國(guó)在 1974 年也開(kāi)始研制。 70 年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(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(yǔ)言發(fā)展成熟，出 現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語(yǔ)言。在功能上，PLC 可以代替某些模

21、擬控制裝置和 13 小型機(jī) DDC 系統(tǒng)。 進(jìn)入八九十年代后，PLC 的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，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(bào)表，調(diào)度產(chǎn) 生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使 PLC 符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的 要求。盡管 PLC 功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。 1.21.2 PLCPLC 組成及特點(diǎn)組成及特點(diǎn) PLC 的硬件系統(tǒng)由主機(jī)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。 PLC 能

22、如此迅速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還因?yàn)樗哂性S多 獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(wèn)題。以下是其主要特點(diǎn)。 （1）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)（2）功能強(qiáng)， 性能價(jià)格比高（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)（4）可靠性高、 抗干擾能力強(qiáng)（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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 1.2.11.2.1 硬件的可靠性硬件的可靠性 可編程控制是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和通 信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、靈 活通用與維修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)。特別是

23、它的高可靠性和較強(qiáng)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(gè)設(shè)計(jì)良好的 PLC 能置于有很 強(qiáng)的電噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。 PLC 的硬件系統(tǒng)由主機(jī)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(guò)內(nèi)部系統(tǒng)總線進(jìn)行連接。CPU 是 PLC 的核心部分，由它實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算， 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，它的運(yùn)行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)行 的。PLC 的對(duì)外功能主要是通過(guò)各類接口模塊的紅外線，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備和生 產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)和控制。PLC 的電源一般采用開(kāi)關(guān)電源，其特點(diǎn)是輸入

24、電壓范圍 14 寬、體積小、質(zhì)量輕、效率高、抗干擾性能好。路串一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn) 行在線插拔、調(diào)試時(shí)不會(huì)影響各機(jī)的正常運(yùn)行。 1.2.21.2.2 編程簡(jiǎn)單，使用方便編程簡(jiǎn)單，使用方便 用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，常使用匯編語(yǔ)言編程，難于掌握，要求使用者具有 一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。 PLC 采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，容易掌握。例如， 目前打多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，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(jī)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(shí)也容易修改，很靈活方便。 1.2.31.2.3 接線

25、簡(jiǎn)單，通用性好接線簡(jiǎn)單，通用性好 PLC 的接線只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（按鈕、開(kāi)關(guān)等）與 PLC 輸入端子連接， 將接受輸出信號(hào)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(jiǎn)單、工作最少，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(dòng) 化過(guò)程就能隨意改變。這種性能使 PLC 具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 用于連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的硬件接口實(shí)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(jì)就 使現(xiàn)場(chǎng)電氣人員與技術(shù)人員易于是用。 1.2.41.2.4 可

26、連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) PLC 可連成功能很強(qiáng)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(wàn)波特，傳輸距離為 5002500m； 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 1M10Mbps，傳輸距 離為 5001000m，網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)可達(dá) 1024 個(gè)。這兩類網(wǎng)絡(luò)可以級(jí)連，網(wǎng)上可兼容 不同類型的可編程控制器和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。 1.2.51.2.5 易于安裝，便于維護(hù)易于安裝，便于維護(hù) PLC 安裝簡(jiǎn)單而且功能有效，其相對(duì)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

27、 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(shí)改 換很方便，只要將輸入/輸出設(shè)備連向接線端即可。 15 在大型安裝中，長(zhǎng)距離輸入/輸出站點(diǎn)安放在最優(yōu)地點(diǎn)。長(zhǎng)距離站通過(guò)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(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)安裝時(shí)間。 從一開(kāi)始，PLC 便以易維護(hù)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的， 維護(hù)時(shí)只需更換模塊級(jí)插入式部件，故障檢測(cè)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，借助于編程設(shè)備可見(jiàn)輸入/輸

28、出是 ON 還是 OFF，還可寫(xiě)編程指令來(lái)報(bào)告故障。 PLC 的這些及其他特性使之成為任何一個(gè)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(shí)現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣,PLC 的潛在優(yōu) 點(diǎn)還取決于應(yīng)用時(shí)的創(chuàng)造性。 1.31.3 PLCPLC 的工作原理的工作原理 PLC 的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理是基本一致的。他通過(guò)執(zhí)行用戶程序 來(lái)實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。但是，在時(shí)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(guò) 程的周期中，程序?qū)Ω鱾€(gè)過(guò)程輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)采樣的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處 理，并把結(jié)果輸出到生產(chǎn)過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

29、中。 所謂 I/O 刷新即對(duì) 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(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。這實(shí)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” 。 由此可見(jiàn)，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(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，或者說(shuō)輸出隊(duì)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(huì)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(duì)輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。掃描周期的長(zhǎng)短主

30、要取決 于這幾個(gè)因數(shù)：一是 CPU 執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時(shí)間，三是指 令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。 16 對(duì)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(méi)有壞處 反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的，而由于系統(tǒng) 響應(yīng)較慢，常常要幾個(gè)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(dòng)作將會(huì)大大減少，故增加了抗干擾能力。 但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問(wèn)題就需慎重 考慮。應(yīng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間作出精確的計(jì)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(shí)等的不良影響。 1.41.4 PLCPLC 的編程語(yǔ)言的編程語(yǔ)言

31、 PLC 提供了較完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng) PLC 在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編 程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)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(chǔ)器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。 PLC 提供的編程語(yǔ)言通常由三種：梯形圖、指令表、功能圖等。 梯形圖(LAD)編程語(yǔ)言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來(lái)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(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。PLC 的梯形圖使用的時(shí)內(nèi)部繼電器、定時(shí) 器/計(jì)數(shù)器，都是由軟件實(shí)現(xiàn)的。梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)單明

32、了，易于理解，是所有編程 語(yǔ)言的首選。 指令表（STL）編程語(yǔ)言類似于計(jì)算機(jī)中的助記符語(yǔ)言，他是可編程控制器 最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。所謂指令表編程，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表 可編程控制器的某種操作功能。 順序功能流程圖（SFC）編程是一種圖形化的編程方法，亦稱功能圖。使用 它可以對(duì)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。 每一種編程方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，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。 1.5 PLC 在電梯上的應(yīng)用 隨著科技的發(fā)展，工業(yè)控制的自動(dòng)化程度不斷提高，以微處理器為核心組 17 成的可編程序控制

33、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(yùn)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(chǔ)器中，然后根據(jù)輸入各種指令， 經(jīng)過(guò)模擬量、數(shù)字量等輸入輸出部件對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行控制。 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(hào)，包括電梯的位置、狀態(tài)、內(nèi)外指令的按鈕信號(hào)、門鎖信號(hào)、門 區(qū)信號(hào)、井道內(nèi)的強(qiáng)迫減速信號(hào)、防沖信號(hào)以及消防信號(hào)等。另一方面要把采 集到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和處理給出電梯的樓層信號(hào)和速度信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開(kāi) 關(guān)門信號(hào)、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運(yùn)

34、行。 我們利用 PLC 內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控指令，把對(duì)電梯的控制程序劃分為幾個(gè)程序 段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開(kāi)關(guān)門階段。當(dāng)給電梯 送電時(shí)，PLC 就開(kāi)始掃描電梯的所有輸入、輸出信號(hào)，檢測(cè)電梯的安全回路是 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(dòng)狀態(tài)時(shí)，PLC 檢測(cè) 門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關(guān)門信號(hào)，控制電梯關(guān)門；當(dāng)門鎖接通時(shí)， 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)一收到指令信號(hào)電梯即起動(dòng)。當(dāng)電梯到達(dá)減速樓層時(shí), PLC 程序是仿照繼電器控制理念進(jìn)行編制。 18 19 3 3 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 3.13.1 硬件配置簡(jiǎn)介硬件配置簡(jiǎn)介 PLC 產(chǎn)品出現(xiàn)以來(lái)，它以面向工業(yè)控制的

35、鮮明特點(diǎn)，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(guó)生產(chǎn)的 PLC 品種繁多，發(fā)展速度快。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(jiǎn)單的介紹該機(jī)型的一些技 術(shù)指標(biāo)。 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。 3.23.2 電梯控制系統(tǒng)電梯控制系統(tǒng) 電梯模擬系統(tǒng)如下圖所示： 20 電梯控制系統(tǒng)的模擬 二 層 底層 轎廂 三 層 四 層 輸入 輸出配置 圖 3.2.1 電梯系統(tǒng)控制模擬圖 21 3.33.3 電氣控制系統(tǒng)框圖電氣控制系統(tǒng)框圖 圖 3

36、.3.1 輸入與輸出： 圖 3.3.1 中輸出為：1、電動(dòng)機(jī)；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(dòng)開(kāi)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(duì)輸入，輸出點(diǎn)的需求量和控制過(guò)程的難易程度 3.43.4 輸入輸出的分配輸入輸出的分配 輸入點(diǎn)： 序號(hào) 名稱 輸入點(diǎn) 0 一層行程開(kāi)關(guān) I0.0 1 二層行程開(kāi)關(guān) I0.1 2 三層行程開(kāi)關(guān) I0.2 3 四層行程開(kāi)關(guān) I0.3 4 四層呼叫按鈕 I0.4 5 三層呼叫按鈕 I0.5 6 二層呼叫按鈕 I0.6 7

37、 一層呼叫按鈕 I0.7 8 手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕 I1.6 1 11 2 345 6789 輸 出 PLC 西門子 S7-200 輸 入 22 9 手動(dòng)關(guān)門按鈕 I1.7 10 紅外傳感器 I2.2 11 紅外傳感器 I2.3 輸出點(diǎn)： 序號(hào) 名稱 輸出點(diǎn) 0 一層指示燈 Q0.1 1 二層指示燈 Q0.2 2 三層指示燈 Q0.3 3 四層指示燈 Q0.4 4 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈亮 Q0.5 5 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈亮 Q0.6 6 開(kāi)門電機(jī)正轉(zhuǎn) Q0.7 7 開(kāi)門電梯反轉(zhuǎn) Q1.0 圖 3.4.1 I/O 接線圖 23 第四章第四章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4.14.1 程序流程圖程序流程圖 得電 電梯上升

38、 得電 電梯上升 得電 電梯下降 （接下頁(yè)） 停止 得電 電梯下降 得電 電梯上升 得電 電梯下降 電梯在二樓 電梯在一樓 電梯在四樓 電梯在三樓 2，3，4樓 有信號(hào)嗎？ 1樓有信號(hào)嗎？ 4樓有信號(hào) 1，2，3樓 有信號(hào)嗎？ 1，2樓 有信號(hào) 停止 3，4樓 有信號(hào) 停止 行程開(kāi)關(guān) 有信號(hào)嗎？ 停止 圖 4.1 24 電梯上升 樓向下呼叫 或選層 樓向下呼叫 或選層 樓向下呼叫 或選層 執(zhí)行上升流程 與下降相反 樓停 樓停 樓行程 開(kāi)關(guān)信號(hào)有？ 樓行程 開(kāi)關(guān)信號(hào)有？ 復(fù)位 等待 樓行程 開(kāi)關(guān)到 樓停 接上頁(yè)） 圖 4.2 25 4.24.2 電梯定向邏輯電梯定向邏輯 電梯的定向是根據(jù)電梯的上

39、行請(qǐng)求信號(hào)、下行請(qǐng)求信號(hào)、電梯轎箱內(nèi)請(qǐng)求信 號(hào)、電梯當(dāng)前所處位置等信號(hào)來(lái)確定電梯繼續(xù)運(yùn)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，一般都是將電梯各個(gè)層的上、 下行請(qǐng)求信號(hào)、電梯轎箱內(nèi)樓層請(qǐng)求信號(hào)、電梯當(dāng)前樓層信號(hào)等綜合到一條或 幾條語(yǔ)句中進(jìn)行判斷。這樣一來(lái)，當(dāng)樓層數(shù)目比較大時(shí)，每條語(yǔ)句的編程元件 很多，不可避免的帶來(lái)程序復(fù)雜，容易出錯(cuò)，調(diào)試麻煩，運(yùn)行速度慢等問(wèn)題。 以下提出的用邏輯運(yùn)算指令來(lái)進(jìn)行電梯定向的方法可以比較好的問(wèn)題。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式：電梯的方向只有上升、下降 2 個(gè)方向，但電梯也可能由于沒(méi) 有任何的上升或者下降請(qǐng)求信號(hào)而處于停止?fàn)顟B(tài)。在電梯的方向處理過(guò)程中，

40、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(shí)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(duì)電梯的運(yùn)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(gè)方向上的所有信號(hào)后，若所有剩余的信號(hào)都是反方 向的，電梯立刻改變方向，此時(shí)，在原方向前方若出現(xiàn)新的呼叫信號(hào)，電梯將 不會(huì)立刻應(yīng)答，只是記憶該呼叫信號(hào)，而去響應(yīng)換向后的方向上的呼叫信號(hào)， 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(gè)方向上的所有信號(hào)后并不是立刻反向，而 是保持該狀態(tài)等待一段時(shí)間后進(jìn)入停止

41、狀態(tài)，然后再反向響應(yīng)相反方向的呼叫 信號(hào)。對(duì)保持時(shí)間進(jìn)行合理的選擇，完全可以做到既不會(huì)使得電梯的換向過(guò)程 顯得遲鈍，又能有效的響應(yīng)同方向的 由于電梯的上升與下降狀態(tài)之間需要通過(guò)“停止?fàn)顟B(tài)”該中間狀態(tài)來(lái)轉(zhuǎn)換， 故在電梯的方向判斷邏輯中需要考慮以下幾種情況: (1)電梯處于上升狀態(tài) 在該狀態(tài)下，當(dāng)前樓層的上面有上升請(qǐng)求，當(dāng)前樓層的上面有下降請(qǐng)求或者 電梯轎箱內(nèi)請(qǐng)求在當(dāng)前樓層的上面，3 個(gè)條件有 1 個(gè)和多個(gè)成立時(shí)，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(shí)，電梯經(jīng)過(guò)一段定時(shí)時(shí)間后進(jìn)入停止 狀態(tài)。 (2)電梯處于下降狀態(tài) 26 在當(dāng)前樓層的下面有下降請(qǐng)求，當(dāng)前樓層的下面有上升請(qǐng)求或者電梯轎

42、箱內(nèi) 的請(qǐng)求在當(dāng)前樓層的下面時(shí)，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(shí)，電梯經(jīng)過(guò)一段定時(shí)時(shí)間后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。 (3)電梯處于停止?fàn)顟B(tài) 在當(dāng)前層之上有下降、上升的請(qǐng)求信號(hào)或者電梯轎箱內(nèi)樓層請(qǐng)求信號(hào)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、上升的請(qǐng)求信號(hào) 或者電梯轎箱內(nèi)樓層請(qǐng)求信號(hào)在當(dāng)前層的下面則置電梯為下降狀 4.34.3 電梯電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.3.14.3.1 樓層狀態(tài)指示設(shè)計(jì)樓層狀態(tài)指示設(shè)計(jì) 當(dāng)電梯運(yùn)行至某層有指令發(fā)出時(shí)，指示位置及指令。以二層為 表 4.3.1 指示位置及指令表 LDtwoselet二層內(nèi)選擇 Stwose

43、atq,1二層內(nèi)選擇指示 LDtwoup二層上呼 Stwoupq，1二層上呼指示 LDtwodown二層下呼 S twodownq，1二層下呼指示 LDtwoseat二層位置 =twoseatq二層位置指示 4.3.24.3.2 電梯下行程序設(shè)計(jì)電梯下行程序設(shè)計(jì) 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(shí)，將三層下行位置 1，同時(shí)無(wú)上行，驅(qū)動(dòng)電梯下行。程序說(shuō)明如下： 電梯在三層時(shí)下行 27 表 4.3.2.1 LDoneseletq一層內(nèi)選擇 0twoseletq或二層內(nèi)選擇 0oneupq或一層上呼 0twodownq或二層下呼 0twoupq或二層上呼 ANseatq在三層位置時(shí)

44、SV0.1.1 置三層下行位 電梯三層時(shí)下行 表 4.3.2.2 LDV0.0有四層下行位 0V0.1或有三層下行位 0V0.2或有二層下行位 AN up同時(shí)無(wú)上行 =down電梯下行. 4.3.34.3.3 電梯上行程序設(shè)計(jì)電梯上行程序設(shè)計(jì) 以電梯在二層上行情況為例。程序說(shuō)明如下： 電梯在二層上行 表 4.3.3.1 ADfourseletq四層選擇 0threeseletq或三層選擇 0fourdownq或四層下呼 0threedownq或三層下呼 0threeupq或三層上呼 Atwoseatq在二層位置時(shí) SV0.4.1 置二曾上行位 電梯上行 28 表 4.3.3.2 LDV0.3

45、有一層上行位 0 V0.4或有二層上行位 0V0.5或有三層上行位 ANdown 同時(shí)電梯無(wú)下行 =up電梯上行 4.3.44.3.4 電梯到達(dá)時(shí)程序設(shè)計(jì)電梯到達(dá)時(shí)程序設(shè)計(jì) 電梯到達(dá)某層時(shí)，將已完成的指令信號(hào)復(fù)位。以電梯到達(dá)三層為例。程序說(shuō) 明如下： 電梯到達(dá)三層 表 4.3.4.1 LDthreeseatq電梯到達(dá)三層 Rthreeseletq,1復(fù)位三層內(nèi)選擇 RV0.0.1復(fù)位四層下行 RV0.3.1復(fù)位一層上行 RV0.4.1復(fù)位二層上行 LDthreeseatq電梯到達(dá)三層 ANdown同時(shí)無(wú)下行 Rthreeupq,1復(fù)位三層上行 LDthreeseatq電梯到達(dá)三層 ANup同時(shí)

46、無(wú)上行 Rthreedownq，1復(fù)位三層下行 29 4.44.4 四層電梯的梯形圖設(shè)計(jì)四層電梯的梯形圖設(shè)計(jì) 圖 4.4.1 30 圖 4.4.2 31 圖 4.4.3 32 圖 4.4.4 33 圖 4.4.4 圖 4.4.6 34 5 5 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 完成了硬件的設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常 運(yùn)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(gè)部分。 5.15.1 硬件部分調(diào)試硬件部分調(diào)試 根據(jù)電氣接線圖安裝接線，PLC 實(shí)際接線時(shí)，還應(yīng)考慮到以下幾個(gè)方面： (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(dòng)范 圍。并且必

47、須有保護(hù)裝置，如熔斷器等。若是干擾較強(qiáng)或?qū)煽啃砸蠛芨叩?場(chǎng)合，應(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。 (2) 輸入端子八個(gè)為一組，公用一個(gè) COM 端。PLC 應(yīng)單獨(dú)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 2mm,并盡可能靠近 PLC。 (3) PLC 輸出端接有線圈和電磁閥等感性元件時(shí)必須加保護(hù)電路，例如并接阻 容吸收回路（對(duì)于交流電源）或續(xù)流二極管（對(duì)于支流電源） 。 5.25.2 軟件部分調(diào)試軟件部分調(diào)試 用編程工具將用戶程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)反復(fù)編輯、編譯、下載、調(diào)試、 運(yùn)行，直至運(yùn)行正確。 5.2.15.2.1 編輯、編譯編輯、編譯 打開(kāi)梯

48、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鈕對(duì)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(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)段，可以根據(jù)錯(cuò)誤的提示對(duì)程序進(jìn)行 修改，然后再編譯，一直到編譯無(wú)誤。 5.2.25.2.2 程序下載程序下載 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(kāi)文件菜單，選擇下 載項(xiàng)，彈出對(duì)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(chǔ)器上。 5.2.35.2.3 程序監(jiān)視、運(yùn)行調(diào)試程序監(jiān)視、運(yùn)行調(diào)試 當(dāng) PLC 工作方式開(kāi)關(guān)在 TERM 位置時(shí)還可用 STEPMICRO/WIN32 的菜單命令 或快捷按鈕都可以對(duì) CPU 工作方式進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。 35 使用程序編輯器還可以在 PLC 運(yùn)行監(jiān)視程序執(zhí)行的過(guò)程和各元件的狀態(tài)及 數(shù)據(jù)，打開(kāi)調(diào)試菜單選中程序狀態(tài)。這時(shí)閉合觸點(diǎn)和通電線圈內(nèi)部顏色變藍(lán)。 在 PLC 的運(yùn)行工作狀態(tài)隨輸入條件的改變、定時(shí)及計(jì)數(shù)過(guò)程的運(yùn)行，每個(gè)掃描 周期的輸入階段將各個(gè)期間的狀態(tài)刷新，同時(shí)還可以動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)定時(shí)、計(jì)數(shù) 器的當(dāng)前值，以便在線動(dòng)態(tài)觀察程序的運(yùn)行，出現(xiàn)錯(cuò)誤易于發(fā)現(xiàn)更改。 經(jīng)過(guò)系統(tǒng)各方面的調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行正確。說(shuō)明該設(shè)計(jì)合理。 36 37