1、畢 業(yè) 設 計（論文）（說 明 書）題 目： 三層電梯控制系統(tǒng)設計姓 名： 編 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 年 月日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書姓名 專業(yè) 任 務 下 達 日 期 年 月 日設計（論文）開始日期 年 月 日設計（論文）完成日期 年 月 日設計（論文）題目： 三層電梯控制系統(tǒng)設計 A 編制設計 B 設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 系(部)主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè)，學生 于 年 月 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目： 三層電梯控制系統(tǒng)設計 專題（論文）題目： 三層電梯控制系統(tǒng)設計

2、指導老師： 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學生 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）評語第 頁共 頁學生姓名： 專業(yè) 年級 畢業(yè)設計（論文）題目： 三層電梯控制系統(tǒng)設計 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）及答辯評語： 三層電梯控制系統(tǒng)設計 摘 要 可編程序控制器，英文稱Programmable Logical Con

3、troller，簡稱PLC。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的復雜接線、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序

4、編制形象、直觀、方便易學；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐。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）在電梯控制中的應用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了四層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設計方案、設計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖。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)系的基礎上，提出了PLC的編程方法，設計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實現(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

5、周期長、維修工作量大、接線復雜等缺點。使電梯運行更加安全，方便，舒適。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。 電梯控制系統(tǒng)主要包括電梯拖動系統(tǒng)的控制和電梯邏輯系統(tǒng)的控制。電梯拖動控制本分主要包括電梯垂直方向主拖動電路和轎廂開關(guān)電路，其性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要影響。電梯邏輯控制部分則是由控制本部分的核心器件PLC，呼叫按鈕，傳感器，

6、控制繼電器和指示燈組成。PLC是電梯可靠運行的關(guān)鍵，是電梯控制系統(tǒng)自動化程度的重要標志。電梯的拖動系統(tǒng)控制主要以電梯速度為控制目標，以給定的曲線作為依據(jù)，利用模擬控制裝置或者數(shù)字控制裝置，針對曳引電動機的不同調(diào)速方式過程閉環(huán)或開環(huán)的速度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯運動狀態(tài)的控制關(guān)鍵字： PLC ，電梯控制，程序，流程圖目 錄摘 要1第一章緒論51.1可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)51.1.1CPU模塊61.1.2I/O模塊61.1.3電源71.1.4編程器71.1.5輸入/輸出擴展單元71.1.6外部設備接口71.2可編程控制器的工作原理7第二章 圖表92.1可編程控制器的內(nèi)存區(qū)域的分布及I/O配置92.1.1

7、可編程控制器的編程語言概述102.2可編程控制器的編程步驟112.2.1編程規(guī)則112.3硬件配置簡介122.3.1一般性能142.3.2輸入性能152.3.3功能特性152.3.4輸出性能162.3.5其它功能162.4硬件構(gòu)成172.5編程控制器172.6控制說明172.7接近開關(guān)182.8三極管182.9門機驅(qū)動19第三章 三層電梯控制系統(tǒng)的設計203.1控制電磁閥等所需的I/O點數(shù)203.2控制交流電機所需的I/O點數(shù)203.3控制直流電動機所需的I/O點數(shù)203.4內(nèi)存估計203.5內(nèi)存利用率203.6開關(guān)量輸入輸出的點數(shù)213.7模擬量輸入輸出的總點數(shù)213.8響應時間213.9輸

8、入輸出模塊的選擇213.10設計說明223.10.1設計面板圖223.10.2輸入輸出接線233.11設計描述233.12梯形圖24第四章 Plc在電梯上的應用前景31致謝34第一章 緒論目前國內(nèi)七八十年代安裝的許多電梯電氣部分用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，線路復雜，接線多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，其拽引系統(tǒng)多采用交流雙速電機系統(tǒng)換速，效率低，調(diào)速性能指標較差，嚴重影響電梯運行質(zhì)量。因此對電梯控制技術(shù)進行研究，尋找適合我國老式電梯的改造方法具有十分重要的意義。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(shù)先進性，在電梯

9、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(shù)改造的熱點之一。PLC是一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、設計配置靈活等特點。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應用。自80年代后期PLC引入我國電梯行業(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(chǎn)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)。電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對電梯運行是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運

10、行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來控制電梯的運行，這樣大大提高了電梯的性能?？删幊炭刂破鳎≒rogrammable Logic controller，簡稱PLC）是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術(shù)與自動化技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應工業(yè)現(xiàn)場的高溫、沖擊和振動等惡劣環(huán)境的特點，已成為解決自動控制問題的最有效工具，是當前先進工業(yè)自動化的三大支柱之一。1.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)圖1.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)1.1.1 CPU模塊CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微處理器（CPU）和存儲器組成。它用以運行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理

11、，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應外部設備（如編程器、電腦、打印機等）的請求以及進行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲器有兩類，一類是系統(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；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。1.1.2 I/O模塊I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；另一

12、類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬輸入信號?？删幊绦蚩刂破魍ㄟ^輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器， 可編程序控制器控制的另一類外部負載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。1.1.3 電源可編程序控制器一般使用220V交流電源?？删幊绦蚩刂破鲀?nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。1.1.4 編程器編程器是PLC的外部編程設備，用戶可通過編程器輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。也可以通過專用的編程電纜線將PLC與電腦聯(lián)接起來，并利用編程軟件進行電腦編程和監(jiān)控。1.1.5 輸入/輸出擴展單元 I/O擴展接口用于將擴充外

13、部輸入/輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元（即主機）連接在一起。1.1.6 外部設備接口 此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀,變頻器等外部設備與主機相聯(lián)，以完成相應的操作。1.2 可編程控制器的工作原理可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，可編程序控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循

14、環(huán)可分為5個階段（如圖所示）在內(nèi)部處理階段，可編程序控制器檢查CPU，模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的通/斷狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。圖1.2可編程控制器的工作原理第2章 圖

15、表2.1 可編程控制器的內(nèi)存區(qū)域的分布及I/O配置 表2.1可編程控制器的內(nèi)存區(qū)域的分布及I/O配置FX1S-20MRFX2N-48MR輸入繼電器XX000-X013X000-X027輸出繼電器YY000-Y007Y000-Y027輔助繼電器MM0-M383M0-M499狀態(tài)SS0-S127S0-S499定時器TT0-T31（0.1S）T32-T62（0.01S）T63（1MS）內(nèi)置電位器型2點VR1：D8030VR2：D8031T0-T199（0.1S）T200-T245（0.01S）T246-T249（執(zhí)行中斷的保持用）T250-T255（保持用）計數(shù)器16位增量計數(shù)C0-C15C16-C

16、3132位高速可逆計數(shù)器最大6點C235-C245（1相1輸入）C246-C250（1相2輸入）C251-C252（2相輸入）16位順計數(shù)器0-32767C0-C99C100-C19932位順/倒計數(shù)器C200-C219C220-C234數(shù)據(jù)寄存器D、V、ZD0-D127（一般）D128-D255（保持用）D1000-D2499（文件用）D8000-D8255（特殊用）V7-V0（變址用）Z7-Z0（變址用）D0-D199（一般用）D200-D511（停電保持用）D512-D7999（停電保持用）根據(jù)參考設定，可以將D1000以下作為文件寄存器D8000-D8255（特殊用）V0-V7（指定用

17、）Z0-Z7（指定用）常數(shù)K16位-32768-3276716位-32768-32767H16位0-FFFFH16位0-FFFFH2.1.1 可編程控制器的編程語言概述 現(xiàn)代的可編程控制器一般備有多種編程語言，供用戶使用。IEC1131-3可編程序控制器編程語言的國際標準詳細的說明了下述可編程控制器編程語言：順序功能圖梯形圖功能塊圖指令表結(jié)構(gòu)文本其中梯形圖是使用得最多的可編程控制器圖形編程語言。梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制，主要特點如下：1）可編程控制器梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如

18、輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器（即硬件繼電器），而是在軟件中使用的編程元件。每一編程元件與可編程序控制器存儲器中元件映像寄存器的一個存儲單元相對應。2）梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線（BUS bar）。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時，為了借用繼電器電路的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線之間有一個左正右負的直流電源電壓，當圖中的觸點接通時，有一個假想的“概念電流”或“能流（Power flow）從左到右流動，這一方向與執(zhí)行用戶程序時的邏輯運算的順序是一致的。3）根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯

19、解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進行的。4）梯形圖中的線圈和其他輸出指令應放在最右邊。5）梯形圖中各編程元件的常開觸點和常閉觸點均可以無限多次地使用。2.2 可編程控制器的編程步驟 （1）確定被控系統(tǒng)必須完成的動作及完成這些動作的順序。（2）分配輸入輸出設備，即確定哪些外圍設備是送信號到PLC，哪些是外圍設備是接收來自PLC信號的。并將PLC的輸入、輸出口與之對應進行分配。（3）設計PLC程序畫出梯形圖。梯形圖體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關(guān)系。（4）實現(xiàn)用計算機對PLC的梯形圖直接編程。（5）對程序進行調(diào)試（模擬和現(xiàn)場）。（6）保存已完成的程序。 顯然，在建立一個PLC

20、控制系統(tǒng)時，必須首先把系統(tǒng)的需要的輸入、輸出數(shù)量確定下來，然后按需要確定各種控制動作的順序和各個控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。確定控制上的相互關(guān)系之后，就可進行編程的第二步分配輸入輸出設備，在分配了PLC的輸入輸出點、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器之后，就可以設計PLC程序畫出梯形圖。在畫梯形圖時要注意每個從左邊母線開始的邏輯行必須終止于一個繼電器線圈或定時器、計數(shù)器，與實際的電路圖不一樣。梯形圖畫好后，使用編程軟件直接把梯形圖輸入計算機并下載到PLC進行模擬調(diào)試，修改下載直至符合控制要求。這便是程序設計的整個過程。2.2.1 編程規(guī)則 1）外部輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等器件

21、的接點可多次重復使用，無需用復雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點的使用次數(shù)。2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。接點不能放在線圈的右邊，在繼電器控制的原理圖中，熱繼電器的接點可以加在線圈的右邊，而PLC的梯形圖是不允許的。3）線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內(nèi)部繼電器的常閉接點或者特殊內(nèi)部繼電器的常開接點來連接。4）同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應盡量避免線圈重復使用。5）梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路就不能直接編程。6）在梯形圖中串聯(lián)接點使用的次數(shù)是沒有限制，可無限次

22、地使用。7）兩個或兩個以上的線圈可以并聯(lián)輸出。2.3 硬件配置簡介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)展速度快。本文所用到的產(chǎn)品是日本三菱FX系列超小型的FX2C-64MR。在此簡單的介紹該機型的一些技術(shù)指標。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。可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，可編程序控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使可編程

23、序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個階段（如圖所示）在內(nèi)部處理階段，可編程序控制器檢查CPU，模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。在程序執(zhí)行階段，即

24、使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的通/斷狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。圖2.1可編程控制器的循環(huán)圖電梯控制系統(tǒng)原理框圖如圖2.3.2，主要由轎箱內(nèi)指令電路，門廳呼叫電路，主拖動電機電路，開關(guān)門電路，擋層顯示電路，按鈕記憶燈電路，平層感應及PLC電路等組成。圖2.2電梯控制系統(tǒng)原理框圖PLC控制系統(tǒng)設計電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖2.3.3為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機

25、械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過 PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。圖2.3電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖2.3.1 一般性能表2.2一般性能電源AC110120V/220240V單相50/60Hz電源波動AC93.5132V/187264V，10ms以下瞬時斷電，控制不受影響環(huán)境溫度055度環(huán)境濕度45%95%，無凝露抗振動1055Hz，0.5mm，最大2g（重力加速度）抗沖擊10g，3軸X、Y、Z方向各3次抗噪聲1000V,

26、1us,30100Hz(噪聲仿真器)絕緣耐壓AC 1500V，1min(各端子與接地端之間)絕緣電阻5M,500V DC(各端子與接地端之間)接地小于100（如果不可能，也可以不接地）環(huán)境無腐蝕氣體，無導電塵埃2.3.2 輸入性能表2.3輸入性能輸入類型無電壓觸點或NPN集電極開路晶體管絕緣光-電隔離輸入電壓內(nèi)部電源DC24V4V,外部電源DC24V8V輸入阻抗近似3.3K工作電流OFF-ONDC4mA(最小)ON-OFFDC1.5mA（最大）響應時間OFF-ON近似10ms(有8點可改變從060ms)ON-OFF近似10ms（有8點可改變從060ms）2.3.3 功能特性表2.4功能特性執(zhí)行

27、方法周期執(zhí)行存儲的程序，集中輸入/輸出執(zhí)行速度平均12us/步程序語言繼電器和邏輯符號（梯形圖）程序容量1000步指 令邏輯指令20條（包括MC/MCR,CJP/EJP,S/R）步進梯形指令2條（STL,REJ）功能指令87個（包括+，-，=，等程序記憶內(nèi)部配置CMOS-RAM,EPROM/EEPROM卡輔助繼電器無鎖存128點鎖存64點狀態(tài)（鎖存）64點特殊16點數(shù)據(jù)寄存器64點定時器0.1s定時器24點（延時接通）0.1999s0.01s定時器8點（延時接通）0.0199.9s計數(shù)器（鎖存）30點，減法計數(shù)（0999）高速計數(shù)器（鎖存）1點，加/減計數(shù)（0），最大2KHz電池保護鋰電池，壽

28、命約5年診斷程序檢查（和，語法，電路），定時監(jiān)視，電池電壓，電源電壓2.3.4 輸出性能表2.5輸出性能輸出類型繼電器輸出絕緣繼電器絕緣輸出負荷電阻負荷2A/點感性負荷35V/A/次接通斷開燈泡負荷100W漏電流0mA響應時間OFF-ON近似10msON-OFF近似10ms2.3.5 其它功能表2.6其它功能型號輸入點輸出點端子塊功耗輸入傳感器電源F1-60MR36點24點可拆卸端子40V/A0.2A2.4 硬件構(gòu)成一個安全、高效的電梯，它包括很多組成部分。此電梯模型硬件主要是由以下幾個方面構(gòu)成的：1.控制系統(tǒng) 2.變頻器、電動機 3.伺服驅(qū)動器、步進電機。硬件構(gòu)成部分框圖如下：圖2.4電梯的

29、硬件構(gòu)成2.5 編程控制器編程控制器（PLC）作為群控，采用功能強大的三菱A系列的中型PLC，CPU為A1JSH（該PLC包括一個電源模塊A1S61PEU，一個CPU模塊A2US，兩個輸入模塊X42和兩個輸出模塊Y42）。2.6 控制說明當電梯外部或轎廂內(nèi)有樓層指令輸入時，且電梯門已經(jīng)關(guān)閉好，則電梯執(zhí)行運行命令時，PLC根據(jù)用戶輸入指令的信息，做出兩個判斷：一個是電梯響應勻速運行，另一個是電梯響應變速運行，這兩種運行模式都是由PLC判斷，并發(fā)出指令到PLC的輸出端YA0、YA1、YA2YA8，如果轎廂要行駛鄰近層則電梯執(zhí)行均速運行，PLC輸出端FWD（或REV）動作，變頻器調(diào)速后運行頻率為1H

30、z；如果轎廂要上行或下降2-3個樓層時，則電梯執(zhí)行變速運行，PLC輸出端YA0、FWD（或REV）動作，變頻器響應加速程序，執(zhí)行一段速，輸出頻率為2Hz；如果轎廂要要上行或下降4-6個樓層時，變頻器響應加速程序，執(zhí)行二段速設置，輸出頻率為3Hz；如果轎廂要要上行或下降7-8個樓層時，變頻器響應加速程序，執(zhí)行三段速設置，輸出頻率為4Hz。2.7 接近開關(guān)平層開關(guān)我用的是接近開關(guān)型號為TL-Q5MC1-Z 類型為NPN型的。8個接近開關(guān)分別裝置在每一層的底部，轎廂上裝一個感應物體，用來觸發(fā)接近開關(guān)。接近開關(guān)的作用一個是起到平層，一個是PLC記憶轎廂的位置，另一個作用是起到變頻器加減速的作用。真實電

31、梯實際上在每個平層都裝有兩個物理觸點，以作為電梯平層的可靠保障。兩個物理觸點分別為上平層和下平層，轎廂只有在這兩個平層時轎廂才可以停下開門，或關(guān)門，當只有上平層ON時，電梯向上找平層；當只有下平層ON時，電梯向下找平層；如果轎廂找平層三次不成功，電梯就直接向下運行，直到1樓停止，開門并報故障。我們學校新教學樓的那部電梯在這個處理上還是可以的，只不過不報故障。2.8 三極管由于外部面板上的所有的上/下（包括轎廂內(nèi)部的上/下指示燈）指示燈和樓層顯示的數(shù)碼管都是并聯(lián)的，每一回路的電流就被很小了，指示燈基本顯示不亮，這需要一個三極管來增加每一支路的電流，使每個燈都能正常工作。2.9 門機驅(qū)動門機在一部

32、電梯中是不能缺少的一個重要組成部分。電梯門在開關(guān)的過程中都有一個變速的過程，我用伺服驅(qū)動器發(fā)脈沖給步進電機。因為門寬總共為20cm，一扇門可開的距離為10cm，經(jīng)過反復調(diào)試定義為：在開門的過程中，前3秒，每秒發(fā)6千脈沖給步進電機，門可以快速的把門開開，后2秒，每秒發(fā)1千脈沖給步進電機，門以一個緩速的速度把門開到底，這樣不至于砰壞門的側(cè)臂；在關(guān)門的過程中，設置和開門相反，如果關(guān)門太快很可能夾住乘客。PLC脈沖采用循環(huán)掃描式的方式發(fā)給伺服驅(qū)動器。門機還有兩個重要的功能即：（1）檢測反饋轉(zhuǎn)矩可實現(xiàn)功能。安全返回功能（防夾人）： 在關(guān)門時如果擠夾了人，控制系統(tǒng)立即檢測到反饋力矩的變化，門就會向相反方向

33、開啟，保證人員的安全。（2）防扒開功能 在門關(guān)閉時，控制器繼續(xù)驅(qū)動電機以低速、小力矩繼續(xù)加壓，使門關(guān)閉緊密。在檢測到特殊力矩變化時（有人扒門等），立即加力保證門的關(guān)閉，恢復正常情況后自動撤力。考慮到現(xiàn)實中的應用和實際制作的復雜性，我把現(xiàn)實中的一些功能省略掉了，只實現(xiàn)了轎門的開關(guān)等功能。電梯內(nèi)部主要包括兩個部分，轎廂和配重。轎廂是電梯承載人的容器，也是人們?nèi)找嬷匾暤碾娞萁M成部分。第3章 三層電梯控制系統(tǒng)的設計 3.1 控制電磁閥等所需的I/O點數(shù)由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

34、。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，需要十六個輸出點。3.2 控制交流電機所需的I/O點數(shù)根據(jù)具體情況，本設計可以不用到交流電機，所以，可以不算上交流電機的I/O點數(shù)3.3 控制直流電動機所需的I/O點數(shù)本設計是對電梯的控制，所以，我們根據(jù)情況可知，要控制電梯的上升和下降，需要一個可逆運行的直流電機。這樣，我們需要九個輸入點和六個輸出點。3.4 內(nèi)存估計用戶程序所需內(nèi)

35、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。3.5 內(nèi)存利用率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語言所需的內(nèi)存字數(shù)的比值稱為利用率。3.6 開關(guān)量輸入輸出的點數(shù)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。所需內(nèi)存字數(shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點數(shù)103.7 模擬量輸入輸出的總點數(shù)只有模擬量輸入時： 內(nèi)存字數(shù)=模擬量點數(shù)100模擬量輸入輸出同時存在： 內(nèi)存擬量字數(shù)2003.8 響應時間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

36、。系統(tǒng)響應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。系統(tǒng)響應時間=輸入濾波時間+輸出濾波時間+掃描周期。3.9 輸入輸出模塊的選擇可編程控制器輸入模塊是檢測并轉(zhuǎn)換來自現(xiàn)場設備（按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)等）的高電平信號為機器內(nèi)部電平信號，模型類型分直流5、12、24、48、60V幾種；交流115V和220V兩種。模塊輸出的任務是將機器內(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。輸出模塊的電流值必須大于負載電流的額定值。3.10 設計說明電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯

37、運行方向。電梯轎箱內(nèi)設有樓層內(nèi)選按鈕S1S3，用以選擇需?？康臉菍?。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示，SQ1SQ3為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在二層轎箱外呼叫時，必須按二層上升呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到二層），按二層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在三層，在二層轎箱外呼叫時，必須按二層下降呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從三層運行到二層），按二層上升呼叫按鈕無效。3.10.1 設計面板圖 圖3.1 設計面板圖3.10.2 輸入輸出接線（一） 輸入：序號名 稱輸入點序號名 稱輸入點0三層內(nèi)選按

38、鈕S3X05二層上呼按鈕U2X51二層內(nèi)選按鈕S2X16一層上呼按鈕U1X62一層內(nèi)選按鈕S1X27三層行程開關(guān)SQ3X7三層下呼按鈕D3X38二層行程開關(guān)SQ2X104二層下呼按鈕D2X49一層行程開關(guān)SQ1X1110復位RSTX12（二） 輸出序號名 稱輸出點序號名 稱輸出點0三層指示L3Y04轎箱上升指示UPY41二層指示L2 Y15三層內(nèi)選指示SL3Y52一層指示L1Y26二層內(nèi)選指示SL2Y63轎箱下降指示DOWNY37一層內(nèi)選指示SL1Y73.11 設計描述S1、S2、S3分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層電梯內(nèi)選按鈕；D2、D3分別為二層、三層電梯外下降呼叫按鈕；U1、U2分別為一層、

39、二層電梯外上升呼叫按鈕；SQ1、SQ2、SQ3分別為一層、二層、三層行程開關(guān)，模擬實際電梯位置傳感器的作用。L1、L2、L3分別為一層、二層、三層電梯位置指示燈；DOWN為電梯下降狀態(tài)指示燈；UP為電梯上升狀態(tài)指示燈；SL1、SL2、SL3分別為轎廂內(nèi)一層、二層、三層電梯內(nèi)選指示燈?？刂埔箅娞萦砂惭b在各樓層門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。電梯轎箱內(nèi)設有樓層內(nèi)選按鈕S1S3，用以選擇需?？康臉菍?。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示，SQ1SQ3為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在由

40、一層運行至三層的過程中，在二層轎箱外呼叫時，若按二層上升呼叫按鈕，電梯響應呼叫；若按二層下降呼叫按鈕，電梯運行至二層時將不響應呼叫運行至三層，然后再下降，響應二層下降呼叫按鈕。電梯位置由行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3決定，電梯運行由手動依次撥動行程開關(guān)完成，其運行方向由上升、下降指示燈UP、DOWN決定。例如：閉合開關(guān)SQ1，電梯位置指示燈L1亮，表示電梯停在1層，這時按下三層下呼按鈕D3，上升指示燈UP亮，電梯處于上升狀態(tài)。斷開SQ1、閉合SQ2，L1滅、L2亮，表示電梯運行至二層，上升指示燈UP仍亮；斷開SQ2、閉合SQ3，電梯運行至三層，上升指示燈UP滅，電梯結(jié)束上升狀態(tài)，以此類推。當電

41、梯在三層時（開關(guān)SQ3閉合），電梯位置指示燈L3亮。按下轎廂內(nèi)選開關(guān)S1，電梯進入下降狀態(tài)。在電梯從三層運行至一層的過程中，若按下二層上呼U2與下呼按鈕D2，由于電梯處于下降狀態(tài)中，電梯將只響應二層下呼，不響應二層上呼。當電梯運行至二層時，電梯停在二層，當電梯運行至一層時，一層內(nèi)選指示燈SL1滅，下降指示燈DOWN滅，上升指示燈UP亮，電梯轉(zhuǎn)為上升狀態(tài)，響應二層上呼，當電梯運行至二層時，上升指示燈UP滅。每當?shù)竭_樓層若電梯門指示燈不閃爍則繼續(xù)前進，否則執(zhí)行電梯門開關(guān)動作。3.12 梯形圖 第4章 PLC在電梯上的應用前景隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的

42、應用。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。在許多交通設備中，電梯是自動化程度最高的先進設備的一種。以前的電梯主要采用單片機控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用PLC，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面都有了很大的提高。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(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)采用隨機邏輯方式控制。PLC已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一，以其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序，具有遠程通訊功能、易于計算機接口。能對模擬

43、量進行控制，具備高速計數(shù)與控制等高性能模塊等優(yōu)異功能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應用。PLC的應用廣度和深度已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)先進水平的重要標志之一?，F(xiàn)代社會中，電梯已經(jīng)成為不可缺少的運輸設備。電梯的存在使得每幢高層建筑的交通更為便利。電梯控制技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：繼電器控制階段，微機控制階段，現(xiàn)場總線控制階段。目前電梯設計使用可編程控制器(PLC)，要求功能變化靈活，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。當乘員

44、進入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動關(guān)閉后控制系統(tǒng)進行下列運作：根據(jù)轎廂所處位置及乘員所處層數(shù)判定轎廂運行方向，保證轎廂平層時減速。將轎廂停在選定的樓層上；同時，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進入一個嶄新的時代，其應用越來越廣。電梯是現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，其設計要求穩(wěn)定性、安全性及高。隨著人們生活水平的不斷提高,對電梯的要求的也相應提高，電梯得到了快速發(fā)展，當前電梯總的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一、電梯驅(qū)動技術(shù)方面（1）廣泛開發(fā)應用

45、交流變壓變頻調(diào)速（vvvf）控制技術(shù)，而且其控制型式逐漸由GTR向GTR和IGBT發(fā)展，使其控制性能更為完善和提高。（2）取直線電機驅(qū)動，使電梯的驅(qū)動方式取得根本性的突破。二、系統(tǒng)的采用直流可控硅無齒輪驅(qū)動控制系統(tǒng)的高速電梯，逐漸向VVVF無齒輪驅(qū)動控制系統(tǒng)發(fā)展，因為后者具有節(jié)能、系統(tǒng)小型化等特點和優(yōu)點。電梯控制技術(shù)方面：（1）應用微機網(wǎng)絡控制技術(shù)，使系統(tǒng)的可靠性更高，功能處理更為靈活。（2）采用表面貼裝技術(shù)，使用大規(guī)模ASIC電路，以縮小印板的面積并提高電子電路的可靠性。（3）電梯群控系統(tǒng)的調(diào)配應用模糊邏輯和專家系統(tǒng)，以提高群控系統(tǒng)的效率和精度。（4）采用智能化功率模塊，構(gòu)成電梯的智能化控制系統(tǒng)。（5）采用高位數(shù)CPU，增強電梯信號的處理