基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)論文-

《基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)論文-》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)論文-（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院 高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 課題名稱 基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè) 09機電一體化 班級 一班 學(xué)號 20092080111 姓名 解鳳林 指導(dǎo)教師 馬葉革 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)

2、計（論文）題目： 基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè)： 機電一體化 姓名： 解鳳林 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作起止時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容要求：電梯由“四層四站電梯對象、包括電機、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、接線盒”等組成，采用S7-200PLC進行

3、控制，實現(xiàn)對電機驅(qū)動，上、下行的順序控制，隨機呼叫的優(yōu)化控制，自動準(zhǔn)確定位，上、下行及平層指示燈顯示，上位監(jiān)控系統(tǒng)等功能。 其具體設(shè)計要求如下： （1）要求所使用的傳感器靈敏度高，可靠性好，能時刻準(zhǔn)確監(jiān)測電梯的運動。 （2）要求選用的plc能對信號做出準(zhǔn)確的分析處理，并傳到監(jiān)控裝置。當(dāng)電梯發(fā)生故障時，首先plc會發(fā)出聲音報警；同時，起火總服務(wù)臺處也會發(fā)生聲音報警并會在LED顯示屏上顯示相應(yīng)的著火故障地點。 （3）設(shè)計備用電源，當(dāng)電梯停電時，會，轉(zhuǎn)換為備用電源供電。 （4）要求傳感器監(jiān)測到電梯內(nèi)人數(shù)后，能自動根據(jù)人數(shù)多少來變換速度。 指導(dǎo)教師（簽名）：

4、 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計開題報告 一、課題設(shè)計（論文）目的及意義 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。它是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題，使

5、電梯運行更加安全、方便、舒適 二、課題設(shè)計（論文）提綱 目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機實現(xiàn)信號控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。 三、課題設(shè)計（論文）思路、方法及進度安排 思路：本文在該系統(tǒng)的研究和設(shè)計中主要作了系統(tǒng)硬件設(shè)計和系統(tǒng)軟件設(shè)計兩項主要工作，一二章主要對plc控制系統(tǒng)的基本狀況作了簡要分析。 方法及進度安排：通過搜集資料，參考文獻，反復(fù)的硬

6、件調(diào)試，基本完成各模塊的性能要求。在研究過程中系統(tǒng)的部分模塊屬電子系統(tǒng)中常用模塊的可以直接采用，但需要結(jié)合連接電路進行適當(dāng)調(diào)試，以達到最佳效果。 四、課題設(shè)計（論文）參考文獻； [1] 王儉 龍莉莉，建筑電氣控制技術(shù)，中國建筑工業(yè)出版社，1998 [2] 陳家盛 ，電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修，機械工業(yè)出版社，2000 [3] 李廣弟 朱月秀 王秀山 ，單片機基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [4] 可編程序控制器操作手冊，華光電子工業(yè)有限公司 [5] 可編程序控制器編程手冊，華光電子工業(yè)有限公司 [6] 集成一體化電源，朝陽市電氣有限公司

7、 [7] 產(chǎn)品樣本1990—1991，天水二一三機床電器廠 [8] 產(chǎn)品樣本，天水二一三機床電器廠 [9] 朱昌明 洪致育等，電梯與自動扶梯，1995 [10] 吳國政，電梯原理、使用、維修，1999 [11] 史信芳 陳影 毛宗源，電梯原理與維修管理技術(shù)，1999 基于plc的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 姓名： 解鳳林 學(xué)號：20092080111 班級：一班 指導(dǎo)教師：馬葉革

8、 摘 要 電梯是高層建筑不可缺少的運輸工具，用于垂直運送乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題。 本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機信號邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采

9、用本方案實現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器——接觸器觸點多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點。使電梯運行更加安全、方便、舒適。 關(guān)鍵詞：安全、電梯、PLC、梯形圖、 系統(tǒng)組成框圖 第1章 電梯概述 1.1 引言 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。它是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務(wù)

10、的設(shè)備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題，使電梯運行更加安全、方便、舒適。 目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機實現(xiàn)信號控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。 1.2 電梯的發(fā)展簡史 據(jù)國外有關(guān)

11、資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸氣機之后，1858年美國研制以蒸汽氣為動力，并通過皮帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯，1878年英國的阿姆斯特發(fā)明了水壓梯，并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸汽梯，后來又出現(xiàn)了采用液壓泵的控制閥以及直接柱塞式式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓電梯至今仍為人們所采用。18世紀(jì)末發(fā)明了電機，特別是交流雙速電動機的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國OTIS電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯。從此以后，電梯這個產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)

12、格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。 電梯是機電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品,機械部分相當(dāng)于人的軀體,電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng).機與電的高度合一,使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)品.對于電梯的結(jié)構(gòu)而言,傳統(tǒng)的方法是分為機械部分和電氣部分,但以功能系統(tǒng)來描述,則更能反映電梯的特點.下面簡單介紹電梯機械部分的結(jié)構(gòu),而我們的主要目的是怎樣來控制它. 1.3.1.曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力,使電梯運行. 曳引系統(tǒng)主要由曳引鋼絲繩,導(dǎo)向輪. 1.3.2.導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度,使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動.

13、 導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌,導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成. 1.3.3 轎廂 轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件,是電梯的工作部分. 轎廂由轎廂架和轎廂體組成. 1.3.4門系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口. 電梯系統(tǒng)由轎廂門,開門機,門鎖裝置組成. 1.3.5重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量,在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi),保證電梯的曳引傳動正常. 系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成. 1.3.6電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力,實行電梯速度控制. 電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機,

14、供電系統(tǒng),速度反饋裝置,電動機調(diào)速裝置等組成. 1.3.7電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制. 電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置,位置顯示裝置,控制屏(柜),平層裝置,選層器等組成. 1.3.8安全保護系統(tǒng) 保證電梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生. 由限速器,安全鉗,緩沖器,端保護裝置組成. 1.4 電梯的分類: 1.4.1 按用途分: (1)客梯 代號K 為運行乘客而設(shè)計的電梯,有完善的安全裝置. (2)貨梯 代號H 為運送貨物而設(shè)計的電梯,通常有人操作,有必備的安全裝置. (3)客貨梯

15、代號L 主要用作運送乘客,但也可運送貨物,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B 為運送病床而設(shè)計的電梯,具有轎廂長而窄的特點. (5)住宅電梯 代號Z 住宅樓使用的電梯,一般采用下集選控制方式,轎廂內(nèi)部裝飾較簡單. (6)雜物電梯 代號W 供圖書館,辦公樓,飯店運送圖書,文件,食品等.不容許人員進入電梯,結(jié)構(gòu)簡單,無乘人必備的安全裝置. (7)船舶電梯 代號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G 轎廂壁透明供乘客觀光之用. (9)還有一些專用電梯.(略) 1.4.2 安速度分:

16、 (1)低速電梯 速度不大于1米/秒的電梯. (2)快速電梯 速度大于1米/秒,低于2米/秒的電梯. (3)高速電梯 速度在2米/秒以上的電梯. 1.4.3 按拖動方式分: (1)交流電梯 曳引電動機是交流電機. 當(dāng)電機是單速時,稱為交流單速電梯 當(dāng)電機是雙速時,稱為交流雙速電梯 1.4.4 按控制方式分: (1)手柄操縱控制電梯 由司機操縱轎廂內(nèi)的手柄開關(guān),實行轎廂運行控制的電梯. (2)按鈕控制電梯 具有簡單的自動控制方式的電梯,具有自動平層功能. (3)信號控制電梯 自動控制程度較高的有司機電梯.具有自動平層,自動

17、開門,轎廂命令登記,廳外召喚登記,自動停層,順向截停和自動換向等功能. (4)集選控制電梯 高度自動控制的電梯,可無司機駕駛,除信號控制電梯的功能外,還具有自動掌握停站時間,自動應(yīng)召服務(wù),自動換向應(yīng)答反向廳外召喚等功能. (5)下集選控制電梯 只有在電梯下行時才能被截停的集選控制電梯. (6)并聯(lián)控制電梯 幾臺電梯被聯(lián)在一起控制.共用廳門外召喚信號的電梯.具有集選功能. (7)梯群程序控制電梯 多臺集中排列,共用廳外召喚按鈕,按規(guī)定程序集中調(diào)度和控制的電梯. (8)梯群智能控制電梯 由電腦根據(jù)客流情況,自動選擇最佳運行方式的集群控制電梯. 第2章

18、可編程控制器簡介 2.1電梯PLC控制系統(tǒng) 2.1.1 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 PLC 內(nèi)部主要由主機、輸入 / 輸出接口、電源、編程器、擴展接口和外部設(shè)備接口等幾部分組成。 2.1.2 主機 主機部分包括中央處理器（ CPU ）、系統(tǒng)程序存儲器和 用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器 CPU 是 PLC 的核心，一切邏輯運算及判斷都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。它就是我們常說的電腦芯片。 (1) 運行用戶程序 。 (2) 監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)。 (3) 作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理 內(nèi)部存儲器有兩類：

19、一類是系統(tǒng)程序存儲器，另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器 系統(tǒng)程序存儲器： 主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理 的程序。系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改。 用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器： 主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果。 2.1.3 輸入 / 輸出 (I/O) 接口 輸入接口 用于接收輸入設(shè)備（如：按鈕、行程開關(guān)、傳感器等）的控制信號。 輸出接口 用于將經(jīng)主機處理過的結(jié)果通過輸出電路去驅(qū)動輸出設(shè)備（如 : 接觸器、電磁閥、指示燈等）。 2.1.4 電源 電源 指為 CPU 、存儲器、 I/O 接口等內(nèi)部電

20、子電路工作所 配備的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源 2.1.5 編程器 編程器 是 PLC 很重要的外部設(shè)備，它主要由鍵盤、顯示 器組成。編程器分簡易型和智能型兩類。小型 PLC 常用 簡易編程器，大、中型 PLC 多用智能編程器。編程器的 作用是編制用戶程序并送入 PLC 程序存儲器。利用編程 器可檢查、修改、調(diào)試用戶程序和在線監(jiān)視 PLC 工作狀 況?，F(xiàn)在許多 PLC 采用和計算機聯(lián)接，并利用專用的工 具軟件進行編程或監(jiān)控。 2.1.5輸入輸出擴展接口 I/O 擴展接口 用于將擴充外部輸入 / 輸出端子數(shù)擴展單元與基本單元（即主機）聯(lián)接在一起。 2.1.6 外部設(shè)備接口

21、 此接口可將編程器、打印機、條形碼掃描儀等外部設(shè)備與主機相連。 2.2 可編程控制器的工作原理 PLC 采用 “ 順序掃描、不斷循環(huán) ” 的工作方式， 這個過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段 ，整個過程掃 描并執(zhí)行一次所需的時間稱為掃描周期。 2.2.1 輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的通/斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)，并將此狀態(tài)存入輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入 。 2.2.2 程序執(zhí)行階段

22、 PLC 在執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的步序，執(zhí)行 程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器和其它元件 狀態(tài)寄存器中讀出有關(guān)元件的通 / 斷狀態(tài)，并根據(jù)用戶程 序進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)的狀態(tài)寄存器中。 2.2.3 輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存器的通 / 斷狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出寄存器，去 控制各物理繼電器的通 / 斷，這才是 PLC 的實際輸出。 由 PLC 的工作過程可見， 在 PLC 的程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會立即改變，要 等到下一個周期輸入處理階段才能改變。暫存在輸出狀

23、態(tài)寄存器中的輸出信號，等到一個循環(huán)周期結(jié)束， CPU 集中將 這些輸出信號全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實際的 CPU 輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的改變就需要一個掃描周 期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期。 2.2.4 可編程控制器的主要技術(shù)性能 1. I/O 點數(shù) 指 PLC 外部輸入和輸出端子數(shù)。 2. 用戶程序存儲容量 用來衡量 PLC 所能存儲用戶程序的多少。 3. 掃描速度 指掃描 1000 步用戶程序所需的時間，以 ms/ 千步為單位。 4. 指令系統(tǒng)條數(shù) 指PLC具有的基本指令和高級指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件

24、功能越強。 5. 編程元件的種類和數(shù)量 編程元件指：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用 “ 字 ” 寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼 電器等。其種類和數(shù)量是衡量 PLC 的一個指標(biāo)。 2.3 編程語言的形式 本教材采用最常用的兩種編程語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯形圖編程，因為它直觀易懂，但需要一臺個人計算機及相應(yīng)的編程軟件；采用助記符形式便于實驗，因為它只需要一臺簡易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計算機來編程。 雖然一些高檔的PLC還具有與計算機兼容的C語言、BASIC語言、專用的高級語言（如西門子公司

25、的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產(chǎn)品。 編程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進制代碼，這點PLC與普通的計算機是完全相同的。同時PLC也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機器碼，所以用戶看到的PLC指令一般不是機器碼而是文字代碼，或圖形符號。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。常用的圖形符號即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。 指令系統(tǒng)

26、：一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著PLC的功能和性能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富，所能干的事也就多。我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng) 程序：PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應(yīng)的工作，當(dāng)然，這里的程序是指PLC的用戶程序。用戶程序一般由用戶設(shè)計，PLC的廠家或代銷商不提供。用語句表達的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復(fù)雜的程序，更難讀，所以多數(shù)程序用梯形圖表達。 2.4 PLC基本指令： （1）LD（?。?、LDI取反）、OUT（輸出）指令；LD（?。DI（取反）

27、以電工的說法前者是常開、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個觸點（即左母線第一個觸點），當(dāng)然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個觸點中出現(xiàn)。 圖2.4.1 PLC基本指令 這是一張?zhí)菪螆D（不會運行）。左邊的縱線稱為左母線，右母線可以不表示。該圖有三個梯級；第1梯級；左邊第一個觸點為常開，上標(biāo)為X000，X表示為輸入繼電器，其后的000數(shù)據(jù)，可以這樣認(rèn)為它使用的是輸入繼電器中的編號為第000的觸點（下同）。其指令的正確表示應(yīng)為（如右圖程序所示）：0、LD X000 （前頭的0 即為從第0步開始，指令輸入時無須理會，它會

28、自動按順序顯示出）。 第2梯級；左邊的第一個觸點為常閉觸點，上標(biāo)為T0，T表示定時器（有時間長短不同，應(yīng)注意），0則表示定時器中的編號為0的觸點。其指令的正確表示應(yīng)為：2、LDI T0（如程序所示）。 第3梯級；左邊第一個觸點為常閉，上標(biāo)為M0, M為輔助繼電器（該繼電器有多種，注意類別），其指令的正確表示應(yīng)為：4、LDI M0（如程序所示）。本梯級的第2行第一個觸點為常開，上標(biāo)為Y000，Y表示輸出繼電器，由于該觸點與后面Y001觸點呈串聯(lián)關(guān)系，形成了所謂的電路"塊"，故而其觸點的指令應(yīng)為 5、LD Y000?？傊甃D與LDI指令從上面可以看出，它們均是左母線每一梯級第一

29、觸點所使用的指令。而梯級中的支路（即第3梯級的第2行）有二個或二個以上觸點呈串聯(lián)關(guān)系，其第一觸點同樣按LD或LDI指令?？墒褂肔D、LDI指令的元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。OUT為線圈驅(qū)動指令，該指令不能出現(xiàn)在左母線第一位。驅(qū)動線圈與驅(qū)動線圈不能串聯(lián)，但可并聯(lián)。同一驅(qū)動線圈只能出現(xiàn)一次，并安排在每一梯級的最后一位。如上圖中的1、OUT Y000，3、OUT Y001，Y為輸出繼電器，其線圈一旦接獲輸出信號，可以這樣認(rèn)為，線圈將驅(qū)動其相應(yīng)的觸點而接通外部負(fù)載（外部負(fù)載多為接觸器、中間繼電器等）。而上圖8、OUT T0 K40 為定時

30、器驅(qū)動線圈指令，其中的K為常數(shù)40為設(shè)定值（類似電工對時間繼電器的整定）?？墒褂肙UT指令元件有：輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。 （2）觸點的串聯(lián)指令A(yù)ND（與）ANI（與非）；前者為常開，后者為常閉。二者均用于單個觸點的串聯(lián)。二指令可重復(fù)出現(xiàn)，不受限制，。如下圖所示。 圖2.4.2 觸點的串聯(lián)指令A(yù)ND( 與）ANI（與非) 800)this.width=800" border=0> 由第1梯級來看；X000、T0、Y001三觸點成串聯(lián)關(guān)系，即T

31、0的常閉串接于X000的后端，而Y001的常閉則串接于T0常閉的后端。由于都是常閉故用ANI指令?，F(xiàn)來看第2梯級；X000、M0、Y001，同樣三觸點也是串聯(lián)關(guān)系，M0的常閉接點串接于X001的后端，而Y000的常開接點則串接于M0的后端。故M0的指令用ANI，而Y000的指令則用AND（具體編程詳上圖），一句話只要是串聯(lián)后面是常開的用AND，是常閉的則用ANI?？墒褂肁ND、ANI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。 （3）觸點并聯(lián)指令OR（或）、ORI（或反）；觸點并聯(lián)時，不管梯級中有幾條支路，只要是單個觸點與上一支路并聯(lián)，是常開的用O

32、R，是常閉的則用ORI。如下圖所示。 圖2.4.3觸點并聯(lián)指令OR 可以看出上圖的X000、X001、M0三者處于并聯(lián)關(guān)系。由于X000下面二條支路均為單個觸點，因X001是常開觸點，故用OR指令。而M0是常閉觸點，則用ORI指令。三接點并聯(lián)后又與M1串聯(lián)，串聯(lián)后又與Y000并聯(lián)，而Y000也是單個觸點，所以仍采用OR指令?？墒褂肙R、ORI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。 （4

33、）串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令ORB（或）；任一梯級中有多（或單支路）支路與上一級并聯(lián)，只要是本支路中是二個以上的觸點成串聯(lián)關(guān)系（即所謂的：串聯(lián)電路塊），則應(yīng)使用ORB指令。如下圖所示。 圖2.4.4串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令 由上圖可以看出，第一支路X003的常開觸點與M1的常開觸點成串聯(lián)關(guān)系（在這樣的情況下，形成了塊的關(guān)系），它是與上一行的X000與M0串聯(lián)后相并聯(lián)，此時程序的編寫，如步序號0、1、2、3、4所示。4所出現(xiàn)的第一個ORB指的是與上一行并。而第二支路，常閉Y001與

34、M2同樣是串聯(lián)關(guān)系。也是一個塊結(jié)構(gòu)，其串聯(lián)后再與第一支路并。故步序7再次出現(xiàn)ORB。ORB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認(rèn)為；它是下一行形成電路塊的情況下與上一行并聯(lián)的一條垂直直線（如圖中所示的二條粗線）。 （5）并聯(lián)電路塊與塊之間的串聯(lián)指令A(yù)NB；如左下圖虛線框內(nèi)所示的二電路塊相串，各電路塊先并好后再用ANB指令進行相串。左圖的梯形圖可以用右圖進行簡化。程序的編寫如下圖所示。ANB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示?？梢赃@樣認(rèn)為；它是形成電路塊與電路塊之間的串聯(lián)聯(lián)接關(guān)系，是一條橫直線。 圖2.25 并聯(lián)電路塊與塊之間的串聯(lián)指令A(yù)NB

35、 （6）進棧指令MPS、讀棧指令MRD、出棧指令MPP和程序結(jié)束指令END；MPS、MRD、MPP這是一組堆棧指令。如下圖使用的二種堆棧形式；在堆棧形式下MPS應(yīng)與MPP成對出現(xiàn)使用。如在第一堆棧形式下，則采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中間還有支路出現(xiàn)，則增加MRD指令，如下圖的第二堆棧所示。應(yīng)知道MPS、MPP成對出現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)少于11次，而MRD的指令則可重復(fù)使用，但不得超過24次。要知道這一組指令，同樣并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。

36、可以這樣認(rèn)為；MPS是堆棧的起始點，它起到承上啟下的聯(lián)接點作用，而支路的MRD、MPP則與之依次聯(lián)接而已。而END指令則是結(jié)束指令，它在每一程序的結(jié)束的末端出現(xiàn)。 2.5 梯形圖設(shè)計規(guī)則 1．觸點的安排 梯形圖的觸點應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。 2．串、并聯(lián)的處理 在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 3．線圈的安排 不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。 4．不準(zhǔn)雙線圈輸出 如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸

37、出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。 5．重新編排電路 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。 6．編程順序 對復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始 第3章 三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 3.1控制要求： （1）開始時，電梯處于任意一層。 （2）當(dāng)有外呼電梯信號到來是，轎廂響應(yīng)該呼梯信號，達到該樓層時，轎廂停止運行，（轎廂門打開，延時3秒后自動關(guān)門） （3）當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號到來是，轎廂響應(yīng)該呼梯信號，達到該樓層時，轎廂停止運行，（轎廂門打開，延時

38、3秒后自動關(guān)門） （4）在電梯轎廂運行過程中，即轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信號均不響應(yīng)，但如果反方向外呼梯信號前方再無其他內(nèi)、3.2 三層電梯主電路 圖3.2 三層電梯主電路 3.3I/O點數(shù)分配 電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC，哪些信號需要輸入至PLC，PLC需驅(qū)動哪些負(fù)載,以及采用何種編程方式，都是需要認(rèn)真考慮的問題，都會影響到其內(nèi)部I/O點數(shù)的分配。因此，I/O點數(shù)的確定,是設(shè)計整個PLC電梯控制系統(tǒng)首先需要解決的問題,決定著系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計，也是系統(tǒng)軟件編寫的前提。在I/O口的分配確定

39、了之后就可以根據(jù)實驗需要和設(shè)備結(jié)構(gòu)與試驗臺進行連接。 3.4 PLC外圍接線圖 一主回路 圖3.4 PLC外圍接線圖主回路 二、PLC接線圖（輸入回路） 圖3.4.2 PLC接線圖（輸入回路） 三 PLC接線圖（輸出回路） 圖3.4.3 PLC接線圖（輸出回路） 3.5功能指令表概述 LD X20 上限位 AND X21 下限位 OUT M10 平層

40、LD X03 一層感應(yīng)開關(guān) SET M500 一層顯示 RST M501 RST M502 RST M503 LD X04 二層開關(guān) RST M500 RST M502 RST M503 LD X05 三層開關(guān) SET M502 三層顯示 RST M500 RST M501 RST M503 LD M500 ANI T0 OUT Y10 一層顯示輸出 LD M501 ANI T0 OUT Y11 二層顯示輸出 LD M502 ANI TO OUT Y12 三

41、層顯示輸出 LD M503 ANI T0 LD X00 急停 ANI T1 OUT T0 K 090 LD TO OUT T1 K 0110 LD X00 ANI X01 檢修 MC N0 SP M000 LD X22 轎內(nèi)指令：X22-X25 OR M12 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M12 LD X23 OR M13 LDI M501 ORI M10 ANB OUT M13 LD X24 OR M14 LDI M5

42、02 ORI M10 ANB OUT M14 LD X25 OR M15 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M15 LD X11 外呼按鈕：X11-X16 OR M21 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M21 LDI M501 ORI M10 ORI M32 LD X12 OR M22 ANB OUT M22 LDI M501 ORI M10 ORI M31 LD X13 OR M23 ANB

43、 OUT M23 LDI M502 ORI M10 ORI M32 LD X14 OR M24 ANB OUT M24 LDI M502 ORI M10 ORI M31 LD X15 OR M25 ANB OUT M25 LD X16 OR M26 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M26 MCR N0 LD M13 OR M14 OR M15 AND M500 LD M14 OR M15 AND M501

44、 ORB LD M15 AND M502 ORB OR M31 AND X00 AND X02 SET Y0 上行輸出 RST Y1 LD M14 OR M13 OR M12 AND M503 LD M13 OR M12 AND M502 ORB LD M12 AND M501 ORB OR M32 AND X00 AND X02 SET Y1 下行輸出 RST Y0 LD M21 OR M22 OR M23 OR M24

45、 OR M25 AND M503 LD M21 OR M22 OR M23 AND M502 ORB LD M21 AND M501 ORB ANI M31 OUT M32 外呼下行 LD M22 OR M23 OR M24 OR M25 OR M26 AND M500 LD M24 OR M25 OR M26 AND M501 ORB LD M26 AND M502 ORB ANI M32 OUT M31 外呼上行 3.7 三

46、層電梯梯形圖程序 一、 控制要求： 1．系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機、無司機、消防三種工作模式。 2．系統(tǒng)應(yīng)具備下列幾項控制功能: 1）自動響應(yīng)層樓召喚信號(含上召喚和下召喚)。 2）自動響應(yīng)轎廂服務(wù)指令信號。 3）自動完成轎廂層樓位置顯示(二進制方式)。 4）自動顯示電梯運行方向。 5）具有電梯直達功能和反向最遠(yuǎn)停站功能。 3．系統(tǒng)提供的輸入控制信號: AYS 向上行駛按鈕 AYX 向下行駛按鈕 YSJ 有/無司機選擇開關(guān) 1YC 一樓行程開關(guān) 2YC 二樓行程開關(guān) 3YC 三樓行程開關(guān) A1J 一樓指令按鈕 A2J 二樓指令按鈕

47、A3J 三樓指令按鈕 AJ 指令專用開關(guān)(直駛) ZXF 置消防開關(guān) A1S 一樓上召喚按鈕 A2S 二樓上召喚按鈕 A2X 二樓下召喚按鈕 A3S 三樓上召喚按鈕 A3X 三樓下召喚按鈕 4．系統(tǒng)需要輸出的開關(guān)控制信號： KM 開門顯示 GM 關(guān)門顯示 MGB 門關(guān)閉顯示 DCS 上行顯示 DCX 下行顯示 S 上行繼電器(控制電動機正轉(zhuǎn)) X 下行繼電器(控制電動機反轉(zhuǎn)) 2DJA 二樓指令信號登記顯示 3DJA 三樓指令信號登記顯示 1DAS 一樓上召喚信號登記顯示 2DAS 二樓上召喚信號登記顯示 2DAX

48、 二樓下召喚信號登記顯示 3DAS 三樓上召喚信號登記顯示 3DAX 三樓下召喚信號登記顯示  參考文獻 [1] 王儉 龍莉莉，建筑電氣控制技術(shù)，中國建筑工業(yè)出版社，1998 [2] 陳家盛 ，電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修，機械工業(yè)出版社，2000 [3] 李廣弟 朱月秀 王秀山 ，單片機基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [4] 可編程序控制器操作手冊，華光電子工業(yè)有限公司 [5] 可編程序控制器編程手冊，華光電子工業(yè)有限公司 [6] 集成一體化電源，朝陽市電氣有限公司 [7] 產(chǎn)品樣本1990—1991，天水二一三機床電

49、器廠 [8] 產(chǎn)品樣本，天水二一三機床電器廠 [9] 朱昌明 洪致育等，電梯與自動扶梯，1995 [10] 吳國政，電梯原理、使用、維修，1999 [11] 史信芳 陳影 毛宗源，電梯原理與維修管理技術(shù)，1999  結(jié)束語 針對這個四層電梯的控制系統(tǒng)．本文采用西門子S7—200可編程控制器設(shè)-H-電梯的控制系統(tǒng)完成電梯的轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、平層換速控制、開門控制等控制任務(wù)。利用MCGS組態(tài)軟減設(shè)計模擬電梯PLC控制系統(tǒng)的運行。將PLC中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，加載驅(qū)動。使設(shè)置的控件能夠按照真

50、實的情況動作。檢驗和測試電梯PLC控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測試運行．有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)-H-、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。  畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師意見 系別：電氣工程系 填表日期： 年 月 日 學(xué)生姓名 解鳳林 學(xué)號 20092080111 班級 09高職 機電一班 設(shè)計（論文）題目 基于PLC的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師 職稱 成績