PLC控制電梯自動(dòng)化,plc,控制,節(jié)制,電梯,自動(dòng)化 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 成 果 報(bào) 告 書(shū) 題 目： PLC控制電梯自動(dòng)化 姓 名： 李璞 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 機(jī)電14301 學(xué) 號(hào)： 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師： 劉衛(wèi)紅 校外指導(dǎo)老師： 羅軍 填表日期： 2017.4.20 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間 2016年12月1日-2017年5月20日 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù) 目標(biāo)：可以通過(guò)PLC來(lái)完成電梯自動(dòng)化控制 任務(wù)：PLC控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)電梯的上升下降；平層；起動(dòng)、停止控制 二、實(shí)施步驟和方法 選題→查資料→確定題目→第一次審批→修改→第二次檢查→填表→答辯 三、進(jìn)度安排 起止時(shí)間 階段性任務(wù) 2016.01 選題 2016.02 整理資料 2016.04-06 修改論文 2016.12 審核 2017..01-04 修改審核 2017.05 答辯審批 四、成果材料 通過(guò)我們的努力，我們終于利用PLC設(shè)計(jì)出了一種信號(hào)集選控制的電梯模型。該系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制，即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送PLC的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。 五、參考資料 [1]陸南.可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù).1997，增刊:10-11 [2] 宮淑貞、王東青、徐世許.可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2002.7，240-244 [3]梁賓.關(guān)于電梯運(yùn)行舒適感的調(diào)試[J]，廣船科技，2002, (4): 29-32 [4]姚秋霞.現(xiàn)代電梯淺析與展望[J],陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2002, 4(3):93-95 [5]趙洪恕.PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用[J],基礎(chǔ)自動(dòng)化，2000, 7 (1): 49-51 [6]崔納新.變頻調(diào)速器在電梯改造中的應(yīng)用[J]，電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2000,22 (2): 12-14 [7]劉美俊.三菱PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.7:56-68 [8]孫德勝，李偉.PLC操作實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.8:34-37 [9]張萬(wàn)忠.可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004:21-29 [10]常輝.PLC技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教程[M].合肥：安徽大學(xué)出版社，2008.7:44-52 指導(dǎo)老師簽名： 劉衛(wèi)紅 2017年2月10日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)方案 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 一、選題依據(jù)（含意義、價(jià)值） 電梯是一種多學(xué)科和技術(shù)相結(jié)合的高科技機(jī)電設(shè)備，它涵蓋了機(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)等諸多學(xué)科和創(chuàng)新技術(shù)。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化設(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。電梯能實(shí)現(xiàn)的功能有很多，主功能如：電梯的定向選層、、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車、開(kāi)關(guān)門。還有一些輔助功能，如檢修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。電梯控制系統(tǒng)通過(guò)繼電器控制，可編程控制器（PLC），單片機(jī)控制，多微機(jī)控制的形式了。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 本文講述的是四層電梯的三菱PLC控制系統(tǒng)。電梯是一種運(yùn)輸設(shè)備，運(yùn)行的方式主要是垂直方向的,在高層建筑的運(yùn)輸，它扮演著重要的作用。它依靠電力系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)能載物或人的轎廂，使其能在建筑的井道里的導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)方案、路線 1． 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖等; 2． 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能； 3． 轎廂開(kāi)門、關(guān)門用指示燈顯示； 4． 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序； 5． 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； 6． 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制要求。 四、實(shí)施步驟及進(jìn)度安排 2016.04.10 選題 2016.04.15--2016.12.14 論文書(shū)寫 2016.12.15--2016.12.25 報(bào)告指導(dǎo)老師審核論文 2017.01.02--2017.02.27 指導(dǎo)老師修改審核論文 2017.03.01--2017.04.30 指導(dǎo)老師修改審核中期檢查 2017.05.09--2017.05.15 答辯 五、預(yù)期效果 1． 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖等; 2． 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能； 3． 轎廂開(kāi)門、關(guān)門用指示燈顯示； 4． 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序； 5． 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； 6． 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制要求。 六、參考文獻(xiàn) [1]陸南.可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù).1997，增刊:10-11 [2] 宮淑貞、王東青、徐世許.可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2002.7，240-244 [3]梁賓.關(guān)于電梯運(yùn)行舒適感的調(diào)試[J]，廣船科技，2002, (4): 29-32 [4]姚秋霞.現(xiàn)代電梯淺析與展望[J],陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2002, 4(3):93-95 [5]趙洪恕.PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用[J],2000, 7 (1): 49-51 [6]崔納新.變頻調(diào)速器在電梯改造中的應(yīng)用[J]，電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2000,22 (2): 12-14 [7]劉美俊.三菱PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.7:56-68 [8]孫德勝，李偉.PLC操作實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.8:34-37 [9]張萬(wàn)忠.可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004:21-29 [10]常輝.PLC技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教程[M].合肥：安徽大學(xué)出版社，2008.7:44-52 七、指導(dǎo)老師意見(jiàn) 同意按畢業(yè)設(shè)計(jì)方案執(zhí)行 指導(dǎo)老師簽名：劉衛(wèi)紅 2017年2月10日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)記錄 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 指導(dǎo)時(shí)間 指導(dǎo)地點(diǎn) 指導(dǎo)內(nèi)容 指導(dǎo)教師簽名 2016.4.10 實(shí)訓(xùn)樓 如何確定題目 劉劉衛(wèi)紅 2016.04.15-12.14 實(shí)訓(xùn)樓 書(shū)寫論文 劉衛(wèi)紅 2016.12.15-12.25 實(shí)訓(xùn)樓 報(bào)告指導(dǎo)老師審核論文 劉衛(wèi)紅 2017.01.02-02.27 實(shí)訓(xùn)樓 報(bào)告指導(dǎo)老師審核論文 劉衛(wèi)紅 2017.03.01-04.30 實(shí)訓(xùn)樓 中期檢查 劉衛(wèi)紅 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱表 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 基本達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)要求 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 分 考核內(nèi)容 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)分 學(xué)習(xí)態(tài)度 （20分） 1.遵守紀(jì)律，按時(shí)出勤； 2.學(xué)習(xí)認(rèn)真，獨(dú)立思考，有團(tuán)隊(duì)意識(shí)。 15 開(kāi)題論證 （5分） 1.能分析資料，查閱標(biāo)準(zhǔn)文件和技術(shù)文獻(xiàn)； 2.通過(guò)合理運(yùn)用各種手段收集、加工各種信息和獲取新知識(shí)，能夠提出技術(shù)路線完整、規(guī)范、科學(xué)、可行，步驟合理，與對(duì)應(yīng)領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)規(guī)范一致，又有創(chuàng)新，切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。 2 進(jìn)度與效率（5分） 1.進(jìn)度與畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表吻合，按期圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 2.在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下能精益求精地不斷完善自己的作品。 3 成果質(zhì)量（30分） 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程完整，思路清晰、設(shè)計(jì)方案具有先進(jìn)性、可行性和可操作性； 2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用正確，參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確，參考資料的引用標(biāo)識(shí)規(guī)范準(zhǔn)確，技術(shù)原理、理論依據(jù)選擇合理； 3.工作量達(dá)到任務(wù)書(shū)要求； 4.有效解決實(shí)際問(wèn)題或完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù)，達(dá)到任務(wù)要求； 5.文字表達(dá)清楚、通順、規(guī)范、概念正確，符合行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范與要求； 6.有一定的創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值。 20 合 計(jì) 40 指導(dǎo)老師簽名：劉衛(wèi)紅 2017年 5 月 10 日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 答 辯 時(shí) 間 2017年5月15日 答 辯 地 點(diǎn) 實(shí)訓(xùn)樓304 答辯情況 陳述及答問(wèn)記錄 1.電梯的電氣控制系統(tǒng)由哪些部分組成: 答：電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。 2.PLC的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為哪些階段： 答：PLC的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段。 答辯意見(jiàn) 合格 答辯成績(jī) 評(píng)價(jià)內(nèi)容 分項(xiàng)成績(jī)得分 總分 成果質(zhì)量評(píng)分（15分） 20 陳述過(guò)程評(píng)分（10分） 回答問(wèn)題評(píng)分（15分） 答辯小組簽名： 黃東來(lái) 李雨露 劉衛(wèi)紅 2017年5月15日 答辯組長(zhǎng)簽名： 黃東來(lái) 2017年5月 15日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 二級(jí)學(xué)院 醫(yī)管學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 14301 姓 名 李璞 學(xué) 號(hào) 201403020118 校內(nèi)指導(dǎo)老師 劉衛(wèi)紅 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 PLC控制電梯自動(dòng)化 校外指導(dǎo)老師 羅軍 總評(píng)成績(jī) 指導(dǎo)老師評(píng)閱成績(jī) （60分） 答辯成績(jī) （40分） 總評(píng)成績(jī) （100分） 等 級(jí) 40 20 60 合格 總體評(píng)定 合格 簽名：黃東來(lái) 劉衛(wèi)紅 李雨露 2017年5 月25日 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作組意見(jiàn) 同意評(píng)審意見(jiàn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作組組長(zhǎng): 劉鋼 二級(jí)學(xué)院蓋章 ： 2017年5 月25日 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2017屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 班 級(jí)： 14301班 姓 名： 李璞 指導(dǎo)教師： 劉衛(wèi)紅 2017年 05 月 5 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 項(xiàng)目說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： PLC控制電梯自動(dòng)化 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 14301班 學(xué) 號(hào)： 201403020118 設(shè) 計(jì) 者： 李璞 指導(dǎo)教師： 劉衛(wèi)紅 完成時(shí)間： 2017.05.5 摘 要 本文講述的是四層電梯的三菱PLC控制系統(tǒng)。電梯是一種運(yùn)輸設(shè)備，運(yùn)行的方式主要是垂直方向的,在高層建筑的運(yùn)輸，它扮演著重要的作用。它依靠電力系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)能載物或人的轎廂，使其能在建筑的井道里的導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)。 電梯的控制系統(tǒng)也從以前的繼電器控制漸漸發(fā)展成現(xiàn)在的PLC系統(tǒng)，電梯在運(yùn)行中，是要滿足“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行的要求。為了這個(gè)達(dá)到這個(gè)要求，本控制系統(tǒng)主要是由可編程控制器（PLC）作為核心控制元件，輔助以三相交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器的控制系統(tǒng)。 本三菱PLC控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)電梯的上升下降；平層；起動(dòng)、停止控制。其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作效率高、平層準(zhǔn)確度高、易于理解與掌握。 關(guān)鍵詞： PLC控制系統(tǒng) 四層電梯 三菱 2 摘 要 Abstract This article is about the five layers of Siemens PLC control system of the lift. Elevator is a kind of transportation equipment, operation way is mainly vertical direction, transport in high-rise buildings, it plays an important role. It depends on the power system, can drive a slide or capsules, can make it in the construction of hole on the guide rail vertical lifting movement. Elevator control system is also from the previous relay control gradually developed into the current PLC system, the elevator in the operation, is to meet the "steady, accurate, fast" operation requirements. For this meet this requirement, the control system is mainly composed of programmable controller (PLC) as the core control components, auxiliary to three-phase ac asynchronous motor, relay, contactor, trip switch, button, luminous indicator of control system. The Siemens PLC control system can realize the lift up and down; Flat layer; Start and stop control. Its simple design, high work efficiency, flat layer with high accuracy, easy to understand and grasp. Keywords: PLC control system Four layers of elevator Siemens 4 目 錄 第1章 引言 1 1.1研究背景 1 1.2研究的現(xiàn)狀 1 1.3研究的意義及內(nèi)容 2 第2章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動(dòng)態(tài) 3 2.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展 3 2.2 電梯設(shè)備 4 2.2.1 電梯的分類 4 2.2.2 電梯的基本結(jié)構(gòu) 5 2.2.3 電梯的安全保護(hù)裝置 6 2.2.4 電梯技術(shù)發(fā)展情況 7 2.2.5 電梯發(fā)展展望 7 第3章 三菱FX2N 系列可編程序控制器介紹 8 3.1 可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí) 8 3.1.1 三菱FX2N PLC的主要特點(diǎn) 8 3.1.2 PLC系統(tǒng)的組成 9 3.2 可編程序控制器的工作方式及編程語(yǔ)言 11 3.2.1 PLC的工作方式 11 3.2.2 PLC的編程語(yǔ)言 13 第4章 PLC控制系統(tǒng)選擇及硬件設(shè)計(jì) 13 4.1 PLC控制在電梯控制中的優(yōu)勢(shì) 13 4.2系統(tǒng)組成圖及主電路 14 4.3 系統(tǒng)變量定義及I/O分配表 15 4.4 PLC接線圖設(shè)計(jì) 18 第5章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18 5.1 電梯升降流程圖 18 5.2 電梯控制要求分析 19 5.3 程序設(shè)計(jì) 21 第6章 仿真調(diào)試解決問(wèn)題 26 第7章 結(jié)論 30 第8章 參考文獻(xiàn) 31 第9章 致 謝 32 第10章 附錄 33 第11章 譯文 47 1 第1章 引言 1.1研究背景 電梯是一種多學(xué)科和技術(shù)相結(jié)合的高科技機(jī)電設(shè)備，它涵蓋了機(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)等諸多學(xué)科和創(chuàng)新技術(shù)。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化設(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。電梯能實(shí)現(xiàn)的功能有很多，主功能如：電梯的定向選層、、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車、開(kāi)關(guān)門。還有一些輔助功能，如檢修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。 電梯控制系統(tǒng)通過(guò)繼電器控制，可編程控制器（PLC），單片機(jī)控制，多微機(jī)控制的形式了。 20世紀(jì)80年代的第一個(gè)繼電器控制系統(tǒng)是最廣泛的控制方式之一，有簡(jiǎn)潔易懂的優(yōu)點(diǎn)和易于記憶，但是系統(tǒng)的缺點(diǎn)是有大量的繼電器和接觸器來(lái)控制硬件連接，該硬件接觸觸點(diǎn)之間接觸容易不良，導(dǎo)致高故障率，并在一段空間內(nèi)增大控制柜的體積。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在電梯控制應(yīng)用越來(lái)越成熟，并逐步取代大部分繼電器控制。因?yàn)榭删幊炭刂破鳎≒LC）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的推進(jìn)是有不可替代的優(yōu)勢(shì)。它可以通過(guò)邏輯控制功能繼電器和接觸較少，可靠性高，故障率低，維修方便，噪音低來(lái)實(shí)現(xiàn)，其主要優(yōu)點(diǎn)是只動(dòng)動(dòng)手指改改程序，就可以改變電梯控制。PLC的編程語(yǔ)言并不一定需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，通俗易懂，使工程師能夠迅速掌握。 1.2研究的現(xiàn)狀 隨著人口的增加，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各種技術(shù)的快速發(fā)展，使得電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)上升到了一個(gè)新的層次。電梯是隨機(jī)地根據(jù)外部呼叫信號(hào)，然后根據(jù)自身的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行工作的設(shè)備，這是需要一個(gè)人機(jī)交流的工程，僅僅用簡(jiǎn)單的順序控制或邏輯控制是無(wú)法完成這個(gè)控制過(guò)程的。所以，控制電梯是一個(gè)隨機(jī)的邏輯方法?，F(xiàn)在電梯控制通常使用兩種,一種是信號(hào)控制單元采用微型計(jì)算機(jī),它意識(shí)到電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定,阻力是變頻器的控制來(lái)完成;第二個(gè)是可編程序控制器(PLC)代替信號(hào)采集由微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。從控制方法和性能的兩個(gè)控制沒(méi)有太多區(qū)別。以國(guó)內(nèi)公司來(lái)說(shuō)。他們大多用第二種方法，這與我國(guó)公司規(guī)模小，設(shè)計(jì)與制造微機(jī)系統(tǒng)成本過(guò)高有關(guān)；而PLC的諸多優(yōu)勢(shì)，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易懂，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾性能好等特點(diǎn)，所以目前的電梯控制系統(tǒng)一般都采用這種方法。 1.3研究的意義及內(nèi)容 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義： 1、學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握PLC的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)的能力。 2、了解實(shí)際生活中電梯的自動(dòng)控制原理。 3、培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 電梯模型由“四層四站電梯對(duì)象、電機(jī)、正反向繼電器、轎廂、內(nèi)選召喚按鈕、外選召喚按鈕、外呼指示燈、內(nèi)選指示燈、樓層顯示、上下行顯示、平層電磁傳感器檢測(cè)”等組成，采用S7-200PLC進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，上、下行的順序控制，隨即呼叫的優(yōu)化控制，自動(dòng)準(zhǔn)確定位，上、下行及平層指示燈顯示。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖等; 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能； 轎廂開(kāi)門、關(guān)門用指示燈顯示； 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序； 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制要求。 第2章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動(dòng)態(tài) 2.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展 1854年,世界博覽會(huì)在水晶宮舉行在紐約,美國(guó)人 Elisha. graves. Otis首先向世界展示他的發(fā)明——?dú)v史上第一臺(tái)安全電梯。從那時(shí)起,電梯在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用。命名奧的斯電梯公司的名字,開(kāi)始她輝煌的旅程。自150年以來(lái),它已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國(guó)領(lǐng)先的電梯公司。 自中國(guó)改革開(kāi)放政策,高層建筑如雨后春筍般在全國(guó)各地立起,為作為高層建筑的垂直交通工具,電梯的需求增長(zhǎng)也大幅增加。各種類型和規(guī)格的電梯在高層建筑已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)。為了確保電梯的正常運(yùn)行,安全使用,必須了解電梯,熟悉電梯,電梯管理,保障電梯。 20世紀(jì)初，美國(guó)出現(xiàn)了曳引式電梯，其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，從圖中可見(jiàn)，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，隨曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力使轎廂與對(duì)重作一升一降的相反運(yùn)動(dòng)。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長(zhǎng)度和股數(shù)均不受限，當(dāng)然轎廂的載重以及提升高度就得到了提高，從而滿足了人們對(duì)電梯的使用需求。所以，曳引式電梯在近一百年來(lái)的歷史變遷中，一直受到重視，并持續(xù)發(fā)展使用至今。 圖2-1 曳引式電梯示意圖 在隨后的幾十年里,電梯控制系統(tǒng)和自動(dòng)平層1 -轎廂 ，2-曳引輪，3 -重量通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的來(lái)調(diào)整電梯的運(yùn)行速度技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā),1933年世界上第一個(gè)運(yùn)行速度是6米/秒電梯安裝在美國(guó)紐約帝國(guó)大廈。 第二次世界大戰(zhàn)之后,建筑業(yè)的發(fā)展促進(jìn)電梯發(fā)展進(jìn)入高峰期,代表新技術(shù)電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域的同時(shí),在電梯群控制、高速電梯,交流變頻變壓電梯速度也迅猛發(fā)展。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,晶閘管變流器設(shè)備正越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng),使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化和提高性能。交流調(diào)速系統(tǒng)研究和發(fā)展的同時(shí),使交流電梯速度控制性能明顯改善。到1980年代,通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子電壓和頻率調(diào)速運(yùn)行的電梯調(diào)頻技術(shù)的成功開(kāi)發(fā),交流變壓變頻(VVVF)調(diào)速電梯,電梯拖動(dòng)的開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。1993年,日本生產(chǎn)的高速12.5 m / s,交流變壓變頻調(diào)速電梯,結(jié)束了直流高速電梯領(lǐng)域的壟斷歷史。 電梯發(fā)展到了今天,新技術(shù)的使用和應(yīng)用進(jìn)入全面發(fā)展時(shí)期,隨著智能的興起,信息化建設(shè)和完善,電梯不僅要求垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?還應(yīng)該以人為本提高舒適性,尤其是智能控制電梯運(yùn)行的角度看,電梯服務(wù)不再是一個(gè)單一的“最短”問(wèn)題,也但使用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)方法,以達(dá)到最好的模型在單梯和組控制管理。合理的分配和使用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷,節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等。本文主要關(guān)注電梯的升降控制邏輯,不是主電機(jī)速度的快慢以及電梯安全保護(hù)措施。 2.2 電梯設(shè)備 2.2.1 電梯的分類 電梯的分類有各式各樣： （1）按速度分類 低速電梯 1m/s以下 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 其他電梯 （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(wú)司機(jī)分類 有司機(jī)電梯 無(wú)司機(jī)電梯 有/無(wú)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)結(jié)構(gòu)分類 有齒曳引機(jī)電梯 無(wú)齒曳引機(jī)電梯 （7）其它分類方式 按轎廂尺寸分類時(shí)，經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等詞來(lái)形容電梯。 按機(jī)房位置分為：上置式電梯是機(jī)房位于井道頂部的；下置式電梯。 是機(jī)房位于底部的。 2.2.2 電梯的基本結(jié)構(gòu) （1）拽引系統(tǒng) 電梯拽系統(tǒng)的功能是輸出動(dòng)力和傳遞動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。主要由拽引機(jī)，拽引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。拽引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力 （2）導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使得轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動(dòng)。 （3）門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開(kāi)門，連動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開(kāi)門電機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動(dòng)力源。 （4）轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機(jī)構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定 （5）重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)拽引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯的平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。 （6）電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來(lái)操縱電梯的運(yùn)行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號(hào)，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r(shí)，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來(lái)顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運(yùn)行方向。 2.2.3 電梯的安全保護(hù)裝置 （1） 電磁制動(dòng)器：安裝在曳引機(jī)軸上，通常用直流電磁制動(dòng)器，開(kāi)始運(yùn)行時(shí)通電松閘，停層時(shí)斷電制動(dòng)剎車。 （2） 強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)：各自裝在井道的頂部和底部，如果轎廂駛過(guò)端站未能換速減速時(shí)，轎廂上的撞塊就觸發(fā)此開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)電器傳動(dòng)控制裝置，讓電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。 （3） 限位開(kāi)關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，關(guān)閉電源并制動(dòng)，強(qiáng)制停車。 （4） 行程極限保護(hù)開(kāi)關(guān)：如果限位開(kāi)關(guān)沒(méi)起作用，轎廂通過(guò)端站時(shí)，此開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 （5） 急停按鈕：裝在轎廂司機(jī)操縱盤的上面，出現(xiàn)異常情況時(shí)，按此按鈕關(guān)閉電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。 （6） 廳門開(kāi)關(guān)：每個(gè)廳門均裝著門鎖開(kāi)關(guān)。只有當(dāng)廳門關(guān)上才能讓電梯啟動(dòng)；運(yùn)行中如果出現(xiàn)廳門開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯馬上停車。 （7） 關(guān)門安全開(kāi)關(guān)：常用的是裝在轎廂門邊的安全觸板，關(guān)門過(guò)程中如安全觸板碰觸到乘客時(shí)，便會(huì)發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)就停止關(guān)門，開(kāi)始反向開(kāi)門，延時(shí)重新開(kāi)門，除此還有紅外線開(kāi)關(guān)等。 （8） 超載開(kāi)關(guān)：如果超載時(shí)轎底的下降開(kāi)關(guān)會(huì)動(dòng)作，電梯無(wú)法關(guān)門和運(yùn)行。 （9） 其它開(kāi)關(guān)：安全窗開(kāi)關(guān)，鋼帶輪的斷帶開(kāi)關(guān)等。 2.2.4 電梯技術(shù)發(fā)展情況 (1)電梯速度越來(lái)越快,高速,超高速電梯越來(lái)越多。 (2)電梯的拖動(dòng)技術(shù)有更好的發(fā)展,直流電梯因?yàn)槟茉聪拇蟮热秉c(diǎn),需要大量的維護(hù)。交流電梯、液壓電梯運(yùn)行平穩(wěn),位置靈活等特點(diǎn),逐漸取代了它,越來(lái)越廣泛應(yīng)用于高樓。電梯的控制也得到快速發(fā)展,已從先前的應(yīng)用(AC - VP)成為一個(gè)調(diào)壓調(diào)速(AC - VV)和頻率調(diào)制(AC變頻調(diào)速)調(diào)壓調(diào)速,使電梯速度、加速度控制更符合人的生理需求,極大地提高電梯的舒適感。 (3)電梯控制的邏輯發(fā)展從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器—接觸器控制到可編程控制器(PLC)和微機(jī)控制,控制方式發(fā)展從處理控制、信號(hào)控制集控制、并行控制、組織控制，電梯的可靠性大大提高。 (4)不斷加強(qiáng)管理功能的電梯,電梯普遍采用微機(jī)控制技術(shù),不斷地滿足使用功能的需求的支持。如緊急停止操作,和特殊的消防系統(tǒng),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 (5)智能組控制管理是廣泛使用的。 (6)機(jī)械傳動(dòng),由于國(guó)際機(jī)構(gòu)的加工水平的不斷改進(jìn),使螺旋齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯的應(yīng)用正變得越來(lái)越多。 2.2.5 電梯發(fā)展展望 （1） 結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù),電梯發(fā)展成機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小，材料輕量級(jí),技術(shù)先進(jìn),外觀美麗。同時(shí),無(wú)機(jī)房電梯在新的世紀(jì)里將會(huì)有更大的發(fā)展速度。 （2） 技術(shù)含量更高，性能更好。 電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展很快,幾年前推出先進(jìn)的性能,高舒適度的VVVF電梯,電梯行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置,因?yàn)闊o(wú)齒輪永磁同步機(jī)更節(jié)能和更清潔、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),所以永磁同步曳引機(jī)正逐漸成為主流的新型牽引機(jī);由于永磁技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)可能取代變頻調(diào)速技術(shù)。此外,網(wǎng)絡(luò)控制和智能控制系統(tǒng)先進(jìn),速度、準(zhǔn)確性和可靠性的控制也是電梯的發(fā)展趨勢(shì)。 （3） 安裝更方便、更快捷 高效、安全、可重用沒(méi)有安裝支架,將是高層電梯安裝的主要方法,隨著技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用,電梯安裝硬件系統(tǒng)帶來(lái)更多的方便,使電梯安裝更快更有效。 此外,電梯安全裝置、雙向的無(wú)底坑,無(wú)線控制、綠色環(huán)保、安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適,也是未來(lái)重要的發(fā)展方向。 第3章 三菱FX2N 系列可編程序控制器介紹 3.1 可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí) 3.1.1 三菱FX2N PLC的主要特點(diǎn) 三菱FX2N PLC的主要特點(diǎn)： 一個(gè)程序包的單元型可編程控制器 采用裝卸式端子臺(tái) 內(nèi)裝RUN/STOP開(kāi)關(guān) 程序存儲(chǔ)器 鐘表功能 RUN寫入 元件注解 利用鍵盤保護(hù)程序（編程手冊(cè)，外圍設(shè)備手冊(cè)） 豐富的輸出入擴(kuò)展設(shè)備 豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備 用SFC表現(xiàn)的編程 簡(jiǎn)便的應(yīng)用指令群 高速處理 PLC的性能指標(biāo)和分類 PLC的主要性能指標(biāo) 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)的總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開(kāi)關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為一步。 掃描速度 一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來(lái)衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來(lái)計(jì)算的，單位用μs/步。 功能擴(kuò)展能力 可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如A／D模塊、D／A模塊、位置控制模塊等。 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。 PLC的分類 通常，PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)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。 3.1.2 PLC系統(tǒng)的組成 PLC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)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)兩大部分組成的。 1、PLC的硬件結(jié)構(gòu) 一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、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)備組成。圖3-1為PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖。 輸入電路 CPU EPROM RAM 輸出電路 基本單元 內(nèi)部電源 擴(kuò)展I/O接口 各種外設(shè)接口 輸出信號(hào) 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 主機(jī) 編程器 打印機(jī) … PC機(jī) … 輸入電路 輸出電路 擴(kuò)展單元 … 輸出信號(hào) 擴(kuò)展連接電纜 至其他擴(kuò)展單元 … … 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 圖3-1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖 圖3-2為三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品主機(jī)示意圖。本課題中FX2N－48MR為基本單元，帶有48個(gè)I／O點(diǎn)(24入、24出)，M表示主機(jī)、R表示該單元為繼電器輸出型。 圖3-2 三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品主機(jī)示意圖 2、PLC的軟件 PLC的軟件系統(tǒng)指PLC所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）組成。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，用PLC的編程語(yǔ)言（如梯形圖）編制的應(yīng)用程序。 開(kāi)始 內(nèi)部處理 通信處理 RUN方式？ 輸入掃描 程序執(zhí)行 輸出處理 N Y 3.2 可編程序控制器的工作方式及編程語(yǔ)言 3.2.1 PLC的工作方式 PLC的掃描工作方式如圖3-3， 圖3-3 PLC的掃描過(guò)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(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(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?gòu)念^開(kāi)始掃描，并周而復(fù)始地重要進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過(guò)程如圖2-3所示，包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。PLC完成一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)度和掃描速度有關(guān)。 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程 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 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ PLC的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖3-4所示。 圖3-4 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程 PLC的掃描周期 在PLC的實(shí)際工作過(guò)程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講的輸入采樣、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)）通信等處理。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。 PLC的I／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，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。 3.2.2 PLC的編程語(yǔ)言 PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言等。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，順序功能圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。本課題所采用的編程語(yǔ)言為梯形圖語(yǔ)言。 第4章 PLC控制系統(tǒng)選擇及硬件設(shè)計(jì) 4.1 PLC控制在電梯控制中的優(yōu)勢(shì) 在電梯的電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著主要的作用，其控制系統(tǒng)必須起動(dòng)各種控制信號(hào)和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動(dòng)機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)到這些控制目的，其方法有： 繼電器—接觸器控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)是早期電梯多采用的一種控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：與其它控制系統(tǒng)比較，其簡(jiǎn)單、易于理解和掌握、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：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。因此這種控制系統(tǒng)僅用于速度不高、性能要求也不高的電梯中。 微機(jī)控制系統(tǒng) 電梯的微機(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成，而是通過(guò)程序存貯器中的程序來(lái)完成的控制系統(tǒng)。因此對(duì)于有不同功能要求的電梯控制系統(tǒng)，只要改變程序存貯器中的程序指令即可，而無(wú)需變更或增減硬件系統(tǒng)的元件或布線。因此，十分方便于使用和管理，并提高系統(tǒng)的可靠性，減小控制系統(tǒng)體積，降低了能耗及其維修保養(yǎng)費(fèi)用。雖然微機(jī)控制的電梯，與繼電器控制的電梯比較，它具有較大的優(yōu)越性。但是，對(duì)一般的電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和不足之處。其缺點(diǎn)是：微型計(jì)算機(jī)是按數(shù)字運(yùn)算的需要而設(shè)計(jì)的，功能比較齊全，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；而一般的電梯控制只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯運(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”。因此，使用微機(jī)就有“大材小用”之嫌。此外，微機(jī)的接口電路沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)件，而且一般不控制強(qiáng)電。但在電梯控制中，往往要求能直接控制110V或220V的用電設(shè)備，如用戶專門配備接口電路既不方便又不可靠。綜上所述，造成用微機(jī)控制的成本、運(yùn)行和維修費(fèi)用均較高，因此，如在一般的電梯上使用微機(jī)控制在經(jīng)濟(jì)上不合算。 PLC控制系統(tǒng) PLC充分利用了微型計(jì)算機(jī)的原理和技術(shù)，保留計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)，而克服了它的缺點(diǎn)。它具有強(qiáng)大的生命力，各工業(yè)部分紛紛用它來(lái)改造舊有的電梯控制電路，取得了明顯的效果。 總之，PLC是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動(dòng)控制設(shè)備，它能控制開(kāi)關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具有完成邏輯判斷、定時(shí)、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的各種控制設(shè)備。它不僅能用于控制機(jī)械設(shè)備、流水線和各種設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，將PLC用于控制電梯各種操作和處理相關(guān)信息也是可行的。 4.2系統(tǒng)組成圖及主電路 電梯的自動(dòng)控制主要有核心控制元件PLC、動(dòng)力元件電動(dòng)機(jī)、按鈕、指示燈、位置電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)、門電動(dòng)機(jī)、門行程開(kāi)關(guān)組成。 在某層按外召喚開(kāi)關(guān)，轎廂自動(dòng)到達(dá)并完成開(kāi)門、關(guān)門動(dòng)作，等待內(nèi)選指示，選擇內(nèi)選后，轎廂運(yùn)送到該選擇樓層后自動(dòng)開(kāi)門，關(guān)門。系統(tǒng)組成圖示意圖如圖4-1，主電路如圖4-2。 CPU 電動(dòng)機(jī)、指示燈 按鈕 圖4-1系統(tǒng)組成示意圖 圖4-2 主電路圖 4.3 系統(tǒng)變量定義及I/O分配表 電梯系統(tǒng)電氣部分的主要組成就是電機(jī)拖動(dòng)，信號(hào)元件以及轎內(nèi)和外部的控制按扭。如何合理的設(shè)置和使用這些資源，對(duì)于解決這類問(wèn)題至關(guān)重要。設(shè)計(jì)中首先要了解控制對(duì)象的特點(diǎn)，從而確定有關(guān)的PLC輸入、輸出點(diǎn)的選擇。 對(duì)于一個(gè)四層電梯的控制，要解決的主要問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面： （1）電梯的啟動(dòng)和停止； （2）轎廂內(nèi)選按扭以及各層門廳外呼按扭的設(shè)置； （3）電梯運(yùn)行位置的監(jiān)測(cè)； （4）電梯開(kāi)關(guān)門和狀態(tài)的監(jiān)測(cè)； （5）電梯的各種指示燈； （6）主電動(dòng)機(jī)和門電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)輸出。 通過(guò)上述問(wèn)題的分析，可以完成對(duì)所需PLC的控制點(diǎn)數(shù)的選擇，同樣作為一個(gè)邏輯控制為主的系統(tǒng)，需要將被控電機(jī)作為唯一的控制目標(biāo)，所有的邏輯實(shí)現(xiàn)都是針對(duì)這一目標(biāo)進(jìn)行的，而對(duì)此目標(biāo)的控制又分成了正向/反向。當(dāng)電梯轎內(nèi)或門廳呼叫按鈕按下時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的上行或下行指令給出 相應(yīng)的信號(hào)，從而控制電梯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)有多個(gè)呼叫信號(hào)到達(dá)時(shí)，執(zhí)行方式為優(yōu)先響應(yīng)電梯運(yùn)行方向上的信號(hào)，再響應(yīng)另一方向信號(hào)。系統(tǒng)的I/0分配如表4-1所示。 序號(hào) 名? 稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名? 稱 輸出點(diǎn) 1 啟動(dòng)按鈕 X0 1 電機(jī)正轉(zhuǎn) Y0 2 停止按鈕 X1 2 電機(jī)反轉(zhuǎn) Y1 3 一層上呼 X2 3 一層上呼指示燈 Y2 4 二層上呼 X3 4 二層上呼指示燈 Y3 5 二層下呼 X4 5 二層下呼指示燈 Y4 6 三層上呼 X5 6 三層上呼指示燈 Y5 7 三層下呼 X6 7 三層下呼指示燈 Y6 8 四層下呼 X7 8 四層下呼指示燈 Y7 9 一層內(nèi)選 X10 9 內(nèi)選一層指示燈 Y10 10 二層內(nèi)選 X11 10 內(nèi)選二層指示燈 Y11 11 三層內(nèi)選 X12 11 內(nèi)選三層指示燈 Y12 12 四層內(nèi)選 X13 12 內(nèi)選四層指示燈 Y13 13 一層到位感應(yīng)開(kāi)關(guān) X14 13 轎廂上行指示燈 Y14 14 二層到位感應(yīng)開(kāi)關(guān) X15 14 轎廂下行指示燈 Y15 15 三層到位感應(yīng)開(kāi)關(guān) X16 15 門電機(jī)正轉(zhuǎn) Y16 16 四層到位感應(yīng)開(kāi)關(guān) X17 16 門電機(jī)反轉(zhuǎn) Y17 17 開(kāi)門開(kāi)關(guān) X20 18 關(guān)門開(kāi)關(guān) X21 19 開(kāi)門到位 X22 20 關(guān)門到位 X23 表4-1 系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配圖 4.4 PLC接線圖設(shè)計(jì) 通過(guò)以上的分析，根據(jù)系統(tǒng)變量定義及I/O分配表，以及電機(jī)及各種指示燈等硬件之間的關(guān)系，即可設(shè)計(jì)出PLC接線圖，如圖 圖3 PLC接線圖 第5章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5.1 電梯升降流程圖 電梯升降流程圖如圖5-1。 圖5-1 轎廂升降流程圖 5.2 電梯控制要求分析 上行要求： 1.當(dāng)電梯停于1層或2層、或3層時(shí)，按S4按鈕呼梯則電梯上升至4層停。 2.當(dāng)電梯停于1層，若按S2按鈕呼梯，則電梯上升LS2停，若按S3按鈕呼梯，則電梯轎箱上升至3層停。 3.當(dāng)電梯停于2層，若按S3按鈕呼梯，則電梯上升到3層停， 4.當(dāng)電梯停于1層而S2、S3按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到2層暫停6秒后繼續(xù)上升到3層停。 5.當(dāng)電梯停于2層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到3層暫停6秒后繼續(xù)上升到4層暫停。 6.當(dāng)電梯、停于1層，而S2、S4按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到2層暫停6秒后，繼續(xù)上升到4層停。 7.當(dāng)電梯停于1層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到3層暫停6秒后繼續(xù)上升到4層停。 8.當(dāng)電梯停于1層，而S2、S3、S4按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到2層暫停6秒后繼續(xù)上升到3層暫停6秒后繼續(xù)上升到4層停。 下行要求： 9.當(dāng)電梯在4層或3層或2層時(shí)，按S1呼梯，則電梯下降到1層停。 10.當(dāng)電梯停于4層，若按S3呼梯，則電梯下降到3層停，若按S2呼梯，則電梯下降到2層停。 11.當(dāng)電梯停于3層，若按S2按鈕呼梯，則電梯下降到2層停止。 12.當(dāng)電梯停于4層，而S2、S3按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯下降到3層暫停6秒后繼續(xù)下降至2層停。 13.當(dāng)電梯停于4層，而S3、S1均有人呼梯時(shí)，電梯下降到3層暫停6秒，繼續(xù)下降到1層停止。 14.當(dāng)電梯停于4層，而S3、S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到3層暫停6秒繼續(xù)下降到2層暫停6秒后，繼續(xù)下降到1層停止。 15.當(dāng)電梯停于3層，而S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到2層暫停6秒后繼續(xù)下降到1層停止。 16.當(dāng)電梯停于2層，而S1、S3、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至1層暫停6秒后，再上升。 17.當(dāng)電梯停于3層，而S1、S2、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至2層暫停6秒后，繼續(xù)下降到1層暫停6秒，再上升至4層停止。 注：選擇方向與運(yùn)行方向不一致時(shí)，呼叫無(wú)效，內(nèi)選同上。S1、S2、S3、S4為1至四層的外呼按鈕。 5.3 程序設(shè)計(jì) 梯形圖程序分為七大模塊： 平層信號(hào)模塊； 外呼指示燈模塊； 內(nèi)選指示燈模塊； 上行信號(hào)模塊； 下行信號(hào)模塊； 停車信號(hào)模塊； 開(kāi)門模塊。 重要梯形圖如下： 具體梯形圖程序見(jiàn)附錄。 第6章 仿真調(diào)試解決問(wèn)題 第一個(gè)問(wèn)題是是如何讓電梯在哪個(gè)樓層的顯示問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決方法是在電梯每層都會(huì)安裝一個(gè)行程開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)電梯的運(yùn)行。如果電梯到達(dá)并壓住行程開(kāi)關(guān)，那么這一層的梯形圖程序就會(huì)執(zhí)行，然后利用自鎖原理把信號(hào)傳送給數(shù)碼管，數(shù)碼管就會(huì)工作。當(dāng)如果電梯運(yùn)行到別的樓層并壓住行程開(kāi)關(guān)后，該樓的梯形圖程序就會(huì)執(zhí)行，自鎖原理把信號(hào)傳送給數(shù)碼管，也由于互鎖原理，原來(lái)的樓層梯形圖程序停止，數(shù)碼管停止工作。行程開(kāi)關(guān)就是用來(lái)判斷電梯所在位置的傳感器。 電梯的上升下降是利用電機(jī)的正反裝來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)的某一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)能控制電梯的上升或下降，這個(gè)可以通過(guò)實(shí)自行選擇。 電梯的調(diào)整的是利用比較的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，比較兩個(gè)值是電梯和響應(yīng)的當(dāng)前位置到電梯的位置。電梯的當(dāng)前位置是通過(guò)行程開(kāi)關(guān)以確定的,電梯位置是外部的反應(yīng)每一層的電梯按鈕。外的按鈕被按下時(shí),電梯將在1樓,設(shè)置子程序的過(guò)程中,每一層有一個(gè)小于比較器和比較器。如果不到電梯的響應(yīng)的位置,當(dāng)前位置小于比較器輸出高水平,使電梯繼續(xù)上升。當(dāng)電梯到相應(yīng)的位置,通過(guò)平等比較器比較,比較平等接觸后離開(kāi)延遲計(jì)時(shí)器,電梯推遲8秒,被聯(lián)鎖之前設(shè)置。如果有多個(gè)響應(yīng)的過(guò)程中不斷上升的同時(shí),電梯到后方,到達(dá)最近的當(dāng)前層的地板,8秒,然后運(yùn)行到下一個(gè)站是最接近當(dāng)前層的地板上。 下降和上升過(guò)程思維一樣,核心是比較器,當(dāng)前位置大于相應(yīng)的位置,比較器觸發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn),電梯下降。當(dāng)電梯響應(yīng),通過(guò)平等比較電梯延遲8秒。如果有多個(gè)響應(yīng)在下降過(guò)程中,也按照這樣的原則處理。 如果有一個(gè)電梯在相反的方向在運(yùn)行過(guò)程中,狀態(tài)寄存器將位置記錄下樓層。當(dāng)電梯運(yùn)行后再反向的操作,上升和下降是流動(dòng)進(jìn)行的,轎廂不再有呼叫信號(hào)時(shí)下降,另一種情況也是這種的。 重要仿真圖如下： 第7章 結(jié)論 通過(guò)我們的努力，我們終于利用PLC設(shè)計(jì)出了一種信號(hào)集選控制的電梯模型。該系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制，即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送PLC的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示，采用LED和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)以指示燈顯示。該系統(tǒng)的PLC能對(duì)轎廂的加、減速以及制動(dòng)進(jìn)行有效的控制，根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們?yōu)榱穗娞莸倪\(yùn)行安全，還設(shè)置可靠的故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們的選題較難，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)，我們經(jīng)過(guò)分工合作，集中商量解決難點(diǎn)，查閱資料等努力，終于按照預(yù)定目標(biāo)完成了本次設(shè)計(jì)。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。在本次設(shè)計(jì)中我也表現(xiàn)的有些不足，專業(yè)知識(shí)掌握的不夠牢固，在以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中努力加強(qiáng)學(xué)習(xí)，豐富自己的專業(yè)知識(shí)，為以后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第8章 參考文獻(xiàn) [1]陸南.可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù).1997，增刊:10-11 [2] 宮淑貞、王東青、徐世許.可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2002.7，240-244 [3]梁賓.關(guān)于電梯運(yùn)行舒適感的調(diào)試[J]，廣船科技，2002, (4): 29-32 [4]姚秋霞.現(xiàn)代電梯淺析與展望[J],陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2002, 4(3):93-95 [5]趙洪恕.PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用[J],基礎(chǔ)自動(dòng)化，2000, 7 (1): 49-51 [6]崔納新.變頻調(diào)速器在電梯改造中的應(yīng)用[J]，電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2000,22 (2): 12-14 [7]劉美俊.三菱PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.7:56-68 [8]孫德勝，李偉.PLC操作實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.8:34-37 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Elevator market situation will continue to look good, the new product development and the application of new technologies will promote lift market development. It is estimated that 80,000 Taiwan in the new clothing lifts, residential elevators occupied 70%, which is also China's domestic market in recent years with China's prosperity are closely related. It is one of the characteristics of residential elevators in the use of functions compared with the previous Keti essence no different. It is characteristic of the two services targeting residents did not like the high-grade lift for luxury decoration. Therefore, the price of residential elevators positioning relatively low. Characteristics of the three residential buildings is now my many are a small structure of a residential elevator purchase orders are often not a two, but the purchase of computers, nearly 100 more persons Taiwan. Residential elevators to lift the industry will undoubtedly bring up a good development opportunities. Elevator industry increased investment As national policy to lift the adjustment has ceased production two years elevator acceptance issuance of work permits and re-started, the end of investment inaccessible elevator industry conditions. Lift investment to the industry last year, the National additional lift production enterprises dozens, hundreds of other related businesses. From the investment point of view the content of most traditional investment enterprises or to lift products, and household staircase and the lift is no room new investment hot spot. Investment analysis of the phenomenon from the elevator, the elevator is the industry's open-door policy for investors enthusiasm. Granted restrictions, not only building technical problems, one important factor is subject to high lift restrictions, and lift not only daily transport tool is the hallmark of human civilization, the technology development is reflected in social progress and civilization. With computer technology, communications technology and control technology for the development of intelligent buildings a reality, and the wisdom of building the lift is an important means of transport, the technological development has attracted worldwide attention and intelligent level. Intelligent lifts first smart buildings with all automation networking, such as with building control systems, fire safety systems, security surveillance systems in the world linked to a high-efficiency and high-quality lift, safe service tool serial communications in wiring simple, such as the transmission of information advantage in the lift control system applications increasing, The board removed a large number of import and export of computer interface circuits, reducing wells Road, the number of rooms in the wiring, greatly enhancing reliability. With intelligent building improvement, the technology has begun to lift bus system and the building control BAS,FAS,SAS. Elevator operation from the standpoint of intelligent control to lift quality service quality. Control procedures should adopt advanced management rules for the management group charged with the best send staircase model. The group now has not a single control algorithms to rely on "the shortest waiting time of passengers" as the goal, but a vague theory, neural networks, expert systems approach will be integrated into the factors (that expertise) attract groups control system. In both these factors affect passengers psychological factors, there are also going to happen to be evaluated decision that the current operational status of expert systems and elevators mix together multiple control objectives. Lifts voice announcements and information that can implement thoughtful service. The use of genetic algorithms for passenger traffic patterns and send staircase rules optimization, and since learning of the elevator control rules evolution to adapt to environmental changes. "people-oriented" design of the elevator control system will enable the quality of service