畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于plc的四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

1、<p>　　2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　一、課題名稱：基于PLC的四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試</p><p><b>　　二、指導(dǎo)老師：</b></p><p>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</p><p><b>　　1、課題概述</b></p>&l

2、t;p>　　隨著我國經(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，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對(duì)其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。本文要求在已有的普通變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對(duì)電梯進(jìn)行控制通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高電梯的控制水平，并改

3、善電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到較為理想的控制效果。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</p><p>　　A、對(duì)于電梯的邏輯控制要求如下：</p><p>　　1）電梯行進(jìn)方向由內(nèi)選信號(hào)決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；</p><p>　　2）電梯行進(jìn)途中如遇呼梯信號(hào)時(shí)，順向截車，反向不截車；</p><p>　　3）內(nèi)選

4、信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能，執(zhí)行后解除；</p><p>　　4）內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈指示；</p><p>　　5）停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開門、手動(dòng)開門、（關(guān)門過程中）本層順向呼梯開門；</p><p>　　6）有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門，關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車；</p><p>　　7）無內(nèi)選時(shí)延時(shí)5秒自動(dòng)關(guān)門，但不能

5、自動(dòng)行車；</p><p>　　8）行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門，開門不能行車。</p><p>　　B、電梯的硬件控制要求如下：</p><p>　　電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降

6、呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開關(guān)SQ1～SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵KM3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測(cè)，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測(cè)。轎廂上行和下行由接觸器KM1和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。</p><p>　　C、同學(xué)們可以在實(shí)

7、現(xiàn)基本要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行發(fā)揮。</p><p><b>　　四、參考資料：</b></p><p>　　《可編程控制器原理及應(yīng)用》、《變頻控制技術(shù)》、《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》、</p><p>　　《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》、《電機(jī)及應(yīng)用》。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容</b>&

8、lt;/p><p><b>　　1、封面</b></p><p><b>　　2、目錄</b></p><p>　　3、內(nèi)容摘要（200～400字左右，中英文）</p><p><b>　　4、引言</b></p><p>　　5、正文（設(shè)計(jì)方案與選擇，設(shè)計(jì)

9、方案原理、計(jì)算、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說明及特點(diǎn)）</p><p><b>　　6、結(jié)束語</b></p><p>　　7、附錄（參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等）</p><p>　　六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排</p><p>　　第1周：方案設(shè)計(jì)討論，</p><p>　　第2~3周：元件選擇、電氣原理圖

10、等，</p><p>　　第4~7周：編制程序、修改方案、設(shè)計(jì)說明書初稿，</p><p>　　第8~9周：編寫正式設(shè)計(jì)書2周</p><p>　　第10周：答辯、完善。</p><p>　　七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯與論文要求</p><p>　　1、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求</p><p>　　答辯前三天，

11、每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。</p><p>　　學(xué)生答辯時(shí)對(duì)自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)哦基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。</p><p>　　答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)

12、立工作能力、創(chuàng)新能力。</p><p>　　2、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求</p><p>　　文字要求：說明書要求打?。ǔ龍D紙外），不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。</p><p>　　圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。</p><p&g

13、t;　　曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。隨著高層建筑飛速發(fā)展的今天

14、，電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期,電梯控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)針對(duì)我國電梯業(yè)的現(xiàn)狀，將可編程序控制器(PLC)應(yīng)用于四層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行

15、的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。 該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能。在這次的設(shè)計(jì)過程中我主要是采用了多個(gè)中間繼電器,通過中間繼電器 和限位開關(guān)的配合達(dá)到控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的接觸器來完成設(shè)計(jì)的要求。而自動(dòng)控制就是利用了時(shí)間繼電器和中間繼電器加上限位開關(guān)達(dá)到電梯的自動(dòng)控制,可以自動(dòng)的開關(guān)門等。 </p><p>　　在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,深入分析了電梯的工作原理，闡述了P

16、LC的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了電梯的程序設(shè)計(jì)，研究并提出了基于PLC電梯程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，最后對(duì)本論文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)與展望。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電梯;PLC;時(shí)間繼電器;中間繼電器;限位開關(guān)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the modern social and economi

17、c activities, computer technology, automatic control technology and power electronic technology has been rapid development, the lift has become a symbol of urban material. Especially in the high-rise building, the elevat

18、or is not a lack of vertical transportation equipment. With the rapid development of high-rise buildings of today, the lift industry also has entered a new period of development, elevator control technology has been deve

19、loped to the FM speed regula</p><p>　　The design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for four-storey elevator control logic, through the rat

20、ional selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to

21、 raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory co</p><p>　　In introducing the basic structure of the lift on the basis of the depth analysis

22、of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the ach

23、ievement of the program, Finally, the study of this thesis are summarized and prospects.</p><p>　　Keywords: elevator ;PLC;Time relay; Intermediate relay; Limit switch目 錄</p><p>　　第1章 四層電梯控制系統(tǒng)描述

24、1</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的1</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容1</b></p><p>　　第2章 四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證3</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)方案比較3</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)方案的選擇3<

25、/p><p><b>　　2.3設(shè)計(jì)步驟5</b></p><p>　　第3章 可編程控制器簡(jiǎn)介6</p><p>　　3.1可編程控制器的定義6</p><p>　　3.2可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展6</p><p>　　3.3 PLC的分類及特點(diǎn)7</p><p>

26、　　3.3.1 PLC的分類7</p><p>　　3.3.2 PLC的特點(diǎn)8</p><p>　　第4章 電梯簡(jiǎn)介9</p><p>　　4.1電梯的定義9</p><p>　　4.2電梯的發(fā)展?fàn)顩r9</p><p>　　4.3電梯的分類10</p><p>　　4.3.1根據(jù)電梯

27、用途分類10</p><p>　　4.3.2根據(jù)電梯運(yùn)行速度分類11</p><p>　　4.3.3按有無電梯機(jī)房分類11</p><p>　　4.3.4按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)型式分類11</p><p>　　第5章 電梯的硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.1電梯的組成及其功能12</p><

28、p>　　5.2電梯的工作原理14</p><p><b>　　5.3主電路14</b></p><p>　　5.4 PLC的選型15</p><p>　　5.4.1三菱FX2N-48MR PLC 簡(jiǎn)介15</p><p>　　第6章 電梯的軟件設(shè)計(jì)16</p><p>　　6.1

29、PLC的基本結(jié)構(gòu)16</p><p>　　6.2 PLC的工作原理18</p><p>　　6.3 軟件流程圖19</p><p>　　6.4 I/O(輸入/輸出)端口分配表22</p><p>　　6.5 I/O接線圖23</p><p>　　6.6程序梯形圖(見附錄)23</p><

30、p>　　第7章 電梯的調(diào)試及故障分析24</p><p>　　7.1電梯的調(diào)試24</p><p>　　7.1.1 電梯運(yùn)行過程分析24</p><p>　　7.2 電梯的故障分析25</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)2

31、7</b></p><p><b>　　致謝28</b></p><p><b>　　附錄29</b></p><p><b>　　程序梯形圖29</b></p><p>　　第1章 四層電梯控制系統(tǒng)描述</p><p>　　電梯模型由

32、“四層四站電梯對(duì)象、包括電機(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)、接線盒”等組成，采用三菱PLC進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，上、下行的順序控制，隨機(jī)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，上位監(jiān)控系統(tǒng)等功能。 </p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>

33、;　　1、通過對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。</p><p>　　2、進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接。</p><p>　　3、熟悉四層電梯的運(yùn)行方式和編程方法。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　A、對(duì)于電梯的邏輯控制要求如下：</p><

34、;p>　　1）電梯行進(jìn)方向由內(nèi)選信號(hào)決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；</p><p>　　2）電梯行進(jìn)途中如遇呼梯信號(hào)時(shí)，順向截車，反向不截車；</p><p>　　3）內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能，執(zhí)行后解除；</p><p>　　4）內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈指示；</p><p>　　5）停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開門、手動(dòng)

35、開門、（關(guān)門過程中）本層順向呼梯開門；</p><p>　　6）有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門，關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車；</p><p>　　7）無內(nèi)選時(shí)延時(shí)5秒自動(dòng)關(guān)門，但不能自動(dòng)行車；</p><p>　　8）行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門，開門不能行車。</p><p>　　B、電梯的硬件控制要求如下：</p><p>

36、;　　電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開關(guān)SQ1～SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵K

37、M3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測(cè)，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測(cè)。轎廂上行和下行由接觸器KM1和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。</p><p>　　第2章 四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)方案比較</b></p><p>　　電梯控制方式主要分為三種，分別是繼電器控制方式、微機(jī)控制

38、方式和可編程控制器（PLC）控制方式，由于繼電器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短的缺陷現(xiàn)在已逐漸被淘汰，微機(jī)控制可靠性差故也不多采用，而PLC控制采用一種巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作。又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等是它本身系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，因此，它比繼電器控制有明顯的優(yōu)越性，比微機(jī)控制有明顯的可靠性，自動(dòng)化

39、水平更高。</p><p>　　綜上所述PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、優(yōu)越性和實(shí)用性的控制方式，它更適合用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)，所以本次課程設(shè)計(jì)采用可編程控制器(PLC)作為控制方式。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p>　　目前，電梯行業(yè)在我國迅速的發(fā)展，在一定程度上占有很大的市場(chǎng)

40、。而在今天選擇控制電梯運(yùn)動(dòng)的設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的繼電器—接觸器轉(zhuǎn)變成可編程序控制器（PLC）。</p><p>　　可編程序控制器（PLC）與其他計(jì)算機(jī)控制相比較：</p><p>　　個(gè)人計(jì)算機(jī)有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能和圖形顯示功能，有豐富的軟件支持，但是它們是為辦公室自動(dòng)化和家庭設(shè)計(jì)的，對(duì)環(huán)境要求很高，抗干擾能力不強(qiáng)，一般不適合在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。</p><p>　　單片

41、機(jī)只是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號(hào)相連。要將它用于工業(yè)控制，還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大，要求設(shè)計(jì)者具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱工控機(jī)）也是為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，目前比較流行的是PC總線工控機(jī)，它與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容。工控機(jī)采用總線式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品的兼容性強(qiáng)。工控機(jī)一般是在通用微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來

42、的，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，因此在要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)。工控機(jī)的價(jià)格較高，將它有與開關(guān)量控制以取代繼電器系統(tǒng)有些大材小用。工控機(jī)的外部I/O接線一般都用多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如可編程序控制器的接線端子那樣方便可靠。</p><p>　　以上各種計(jì)算機(jī)用語控制的程序一般都是用匯編語言編寫的，不像可編程續(xù)控制器的梯形圖語言那樣易于被工廠的電氣人員掌握。</p&g

43、t;<p>　　可編程序控制器是專為工廠現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)上采取整體密封或插件組合型，對(duì)印刷電路板、電源、機(jī)架、插座的制造和安裝，均采用了嚴(yán)密的措施。可編程序控制器由于具有前述的各種優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有不可比擬的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　當(dāng)然在電梯的控制領(lǐng)域也具有重要的地位，把可編程序控制器用于電梯運(yùn)動(dòng)的核心部分是很合理的選擇，而且可編程序控制器現(xiàn)在在市場(chǎng)上也是一種成熟的產(chǎn)品。總之，經(jīng)

44、上述比較可得，我確定選用PLC控制電梯的運(yùn)行。</p><p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)以PLC作為工具對(duì)四層電梯的各種操作進(jìn)行控制。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般分為以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　(1) 熟悉被控對(duì)象（本次設(shè)計(jì)的對(duì)象為四層電梯），制定控制方案</p><p>　　(

45、2) 計(jì)算輸入輸出點(diǎn)，確定I/O點(diǎn)數(shù)；</p><p>　　(3) 選擇PLC機(jī)型（本次設(shè)計(jì)采用三菱FX2N-48MR PLC）</p><p>　　(4) 選擇輸入、輸出設(shè)備，分配PLC的I/O地址</p><p>　　(5) 根據(jù)輸入、輸出點(diǎn)，完成硬件接線；</p><p>　　(6) 編寫PLC電梯基本控制程序；</p>

46、<p>　　(7) 下載程序，系統(tǒng)調(diào)試；</p><p>　　(8) 配合硬件模擬演示，調(diào)試修改程序，直至基本功能全部實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)與完善；</p><p>　　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)流程如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　第3章 可編程控

47、制器簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1可編程控制器的定義</p><p>　　PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器， 定義：一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境中而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的控制器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，技術(shù)與運(yùn)算操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械

48、或生產(chǎn)過程。</p><p>　　3.2可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展</p><p>　　在可編程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中，繼電器控制占主導(dǎo)地位，應(yīng)用廣泛。但是電器控制系統(tǒng)存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點(diǎn)，特別是其接線復(fù)雜、不易更改，對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差。 </p><p>　　1968年美國通用汽車公司（G.M）為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新

49、，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。于是就設(shè)想將計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活、通用性好等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。 </p><p>　　1969年美國數(shù)字設(shè)備

50、公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用，取得很好的效果。從此這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來。 </p><p>　　早期的可編程控制器僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller ）。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中

51、期微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。 20世紀(jì)80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成為具有邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理

52、、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。 </p><p>　　自從第一臺(tái)PLC出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。目前，世界上有200多家PLC廠商，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個(gè)流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色，如日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型PLC性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜，在世界市場(chǎng)上占用重要地位。著名的PLC生產(chǎn)廠家主要有美國

53、的A-B（Allen-Bradly）公司、GE（General Electric）公司，日本的三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）公司、歐姆龍（OMRON）公司，德國的AEG公司、西門子（Siemens）公司，法國的TE（Telemecanique）公司等。 </p><p>　　我國的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快，尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20世紀(jì)70年代末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、

54、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的PLC。此后，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLC的應(yīng)用逐年增多，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，PLC 在我國的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)提高我國工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司等。 </p><p>　　從近年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，在世界范圍內(nèi)PLC產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷量、用量高居工業(yè)控制裝置榜首

55、，而且市場(chǎng)需求量一直以每年15%的比率上升。PLC已成為工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　3.3 PLC的分類及特點(diǎn)</p><p>　　3.3.1 PLC的分類</p><p>　　目前，可編程控制器(PLC)產(chǎn)品種類很多，型號(hào)和規(guī)格也不統(tǒng)一。通常只能按照其用途、功能、結(jié)構(gòu)、點(diǎn)數(shù)等進(jìn)行大致分類。</p><

56、p>　　（1）按點(diǎn)數(shù)和功能分類</p><p>　　小型PLC ：小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 </p><p>　　中型PLC ：中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)

57、一般在256~1024點(diǎn)之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊</p><p>　　聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 </p><p>　　大型PLC ：一般I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)

58、的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器的可靠性更高。</p><p>　?。?）按結(jié)構(gòu)形式分類 </p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，可編程邏輯控制器可分為整體式和模塊式結(jié)構(gòu)兩大類。 小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)，即將所有電路安裝于1個(gè)箱內(nèi)為基本單元，另外可以通過并行接口電路連接

59、I/O擴(kuò)展單元。 中型以上PLC多采用模塊式，不同功能的模塊，可以組成不同用途的PLC，適用于不同要求的控制系統(tǒng)。</p><p>　　（3）按用途分類 </p><p>　　根據(jù)可編程控制器的用途，PLC可分為通用性和專用型兩大類。通用型PLC作為標(biāo)準(zhǔn)裝置，可供各類工業(yè)控制系統(tǒng)選用。專用型PLC是專門為某類控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，由于其專用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理，控制性能更完善。隨著可編程控制器

60、應(yīng)用的逐步普及，專為家庭自動(dòng)化設(shè)計(jì)的超小型PLC也正在形成家用微型系列。</p><p>　　3.3.2 PLC的特點(diǎn) </p><p>　　PLC技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。主要有以下特點(diǎn)： </p><p>　　(1)可靠性高、抗干擾能力

61、強(qiáng) </p><p>　　(2)編程簡(jiǎn)單、使用方便 </p><p>　　(3)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) </p><p>　　(4)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 </p><p>　　(5)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 </p><p>　　(6)體積小，重量輕，能耗低 <

62、;/p><p><b>　　第4章 電梯簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　4.1電梯的定義</b></p><p>　　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

63、提升設(shè)備的交通工具。</p><p>　　4.2電梯的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　電梯是機(jī)械、電氣結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。其電氣控制系統(tǒng)包括拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。電梯的質(zhì)量好壞在很大程度上是由拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分決定的。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的控制系統(tǒng)為可編程控制系統(tǒng)，即PLC控制系統(tǒng)。可編程控制器簡(jiǎn)稱 PC機(jī) ，是采用微處理器控制、可執(zhí)行邏輯判斷

64、、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能 ，并具有高可靠性的輸入輸出電路，能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中的通用自動(dòng)控制設(shè)備。時(shí)至今日 ， PC已擁有門類齊全的各種功能模塊和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力 ，其控制范圍由單機(jī)自動(dòng)化、簡(jiǎn)單生產(chǎn)過程直至大型集散系統(tǒng) ，可以覆蓋現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域 ，滿足絕大部分受控對(duì)象的不同控制要求。</p><p>　　綜合國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，電梯已進(jìn)入了全面發(fā)展的階級(jí)：在電氣控制方面，大量使用微機(jī)和可編程序

65、控制器（PLC）；在電梯操縱方面，出現(xiàn)聲控電梯；在速度方面，出現(xiàn)了10m/s以上的電梯；在導(dǎo)向方面，已研制出了無導(dǎo)軌電梯；在牽引方面，利用聚氨基甲酸脂減振器代替了傳統(tǒng)的彈簧及橡膠減振器；在品種方面，出現(xiàn)了高效率雙層電梯，大噸位集裝箱電梯，節(jié)省了空間螺旋扶梯等；并且還發(fā)展出音響指層，有觸覺操縱等適合傷殘人使用的電梯。</p><p>　　電梯技術(shù)包括電梯電機(jī)的拖動(dòng)技術(shù)和電梯運(yùn)行的控制技術(shù) ，本文著重研究 PC機(jī)在電

66、梯控制技術(shù)中的應(yīng)用。國產(chǎn)電梯控制技術(shù)過去一直是以繼電器、接觸器為核心 ，系統(tǒng)龐大、復(fù)雜 ,所用控制柜很大。隨著電腦技術(shù)的發(fā)展 ，各生產(chǎn)廠家也曾研制出全數(shù)控或微機(jī)電梯控制系統(tǒng) ，以期提高運(yùn)行可靠性。但由于微機(jī)控制系統(tǒng)本身的不穩(wěn)定 ,其故障率反而更高。這時(shí)，PC機(jī)以其可靠的硬件 ，高級(jí)的可編程軟件等優(yōu)勢(shì) ，很快就得到電梯業(yè)內(nèi)人士的青睞 ，短時(shí)間內(nèi) PC機(jī)在電梯控制技術(shù)上的應(yīng)用達(dá)到高潮 ，成為眾多廠家的主要定型產(chǎn)品之一。</p>

67、<p><b>　　4.3電梯的分類</b></p><p>　　4.3.1根據(jù)電梯用途分類</p><p>　　(1) 乘客電梯 passenger lift </p><p>　　為運(yùn)送乘客而設(shè)計(jì)的電梯，代號(hào)TK。適用于高層住宅、辦公大樓、賓館、飯店、旅館等的電梯。 </p><p>　　(2) 載貨電

68、梯 goods lift；freight lift </p><p>　　主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的電梯，通常有人伴隨，代號(hào)TH。用于運(yùn)載貨物、裝在手推車（機(jī)動(dòng)車）上的貨物及伴隨的裝卸人員，要求結(jié)構(gòu)牢固可靠，安全性好。 </p><p>　　(3) 客貨電梯 passenger-goods lift </p><p>　　以運(yùn)送乘客為主，但也可運(yùn)送貨物的電梯，代號(hào)T

69、L。主要是用作運(yùn)送乘客，但也可運(yùn)送貨物的電梯。 </p><p>　　(4) 病床電梯、醫(yī)用電梯 bed lift </p><p>　　為運(yùn)送病床（包括病人）及醫(yī)療設(shè)備而設(shè)計(jì)的電梯，代號(hào)TB。醫(yī)院中運(yùn)送病人、醫(yī)療器械和救護(hù)設(shè)備用電梯。</p><p>　　(5) 住宅電梯 residential lift </p><p>　　供住宅樓

70、使用的電梯，代號(hào)TZ。主要運(yùn)送乘客，也可運(yùn)送家用物件或生活用品，多為有司機(jī)操作。 </p><p>　　(6) 雜物電梯 dumbwaiter lift；service lift </p><p>　　只能運(yùn)送圖書、文件、食品等少量貨物，不允許人員進(jìn)入的電梯，代號(hào)TW。它具有的轎廂，就其尺寸和結(jié)構(gòu)型式而言，須滿足不得進(jìn)人的條件。</p><p>　　(7) 船用

71、電梯 lift on ships </p><p>　　船舶上使用的電梯，代號(hào)TC。是固定安裝在船舶上，為乘客、船員或其他人員使用的提升設(shè)備，它能在船舶的搖晃中正常工作，速度一般應(yīng)小于1.0m/s。 </p><p>　　(8) 觀光電梯 panoramic lift；observation lift </p><p>　　井道和轎廂壁至少有同一側(cè)透明，乘客可觀

72、看轎廂外景物的電梯，代號(hào)TG。 </p><p>　　(9) 汽車電梯 motor vehicle lift；automobile life </p><p>　　用作運(yùn)送車輛而設(shè)計(jì)的電梯，代號(hào)TQ。用作各種汽車的垂直運(yùn)輸，如高層或多層車庫、倉庫等。</p><p>　　(10) 其他電梯 </p><p>　　用作專門用途的電梯，如冷庫電

73、梯、防爆電梯、礦井電梯、建筑工地電梯等。 </p><p>　　4.3.2根據(jù)電梯運(yùn)行速度分類</p><p>　　(1) 低速梯：轎廂額定速度小于等于1m/s的電梯，通常用于10層以下的建筑物，多為客貨兩用梯或貨梯。</p><p>　　(2) 中速（快速）梯：轎廂額定速度大于1m/s且小于2m/s的電梯，通常用于10層以上的建筑物內(nèi)。</p>&l

74、t;p>　　(3) 高速梯：轎廂額定速度自2m/s起且小于3m/s的電梯，通常用于16層以上的建筑物內(nèi)。</p><p>　　(4) 超高速梯：轎廂額定速度大于等于3m/s的電梯，通常用于超高層建筑物內(nèi)。</p><p>　　4.3.3按有無電梯機(jī)房分類</p><p>　　(1) 有機(jī)房電梯 </p><p>　　有機(jī)房電梯根據(jù)機(jī)房的

75、位置與型式可分為以下幾種</p><p>　　機(jī)房位于井道上部并按照標(biāo)準(zhǔn)要求建造的電梯； </p><p>　　2）機(jī)房位于井道上部，機(jī)房面積等于井道面積、凈高度不大于2300㎜的小機(jī)房電梯；</p><p>　　3）機(jī)房位于井道下部的電梯。</p><p>　　(2) 無機(jī)房電梯 </p><p>　　無機(jī)房電梯根據(jù)

76、曳引機(jī)安裝位置分為以下幾類 </p><p>　　1）曳引機(jī)安裝在上端站轎廂導(dǎo)軌上的電梯； </p><p>　　2）曳引機(jī)安裝在上端站對(duì)重導(dǎo)軌上的電梯； </p><p>　　3）曳引機(jī)安裝在上端站樓頂板下方承重梁上的電梯； </p><p>　　4）曳引機(jī)安裝在井道底坑內(nèi)的電梯。</p><p>　　4.3.4按曳

77、引機(jī)結(jié)構(gòu)型式分類 </p><p>　　(1) 有齒輪曳引機(jī)電梯：</p><p>　　曳引電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力通過齒輪減速箱傳遞給曳引輪，繼而驅(qū)動(dòng)轎廂，采用此類 曳引機(jī)方式的稱為有齒輪曳引電梯。</p><p>　　(2) 無齒輪曳引機(jī)電梯：</p><p>　　曳引電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)曳引輪，繼而驅(qū)動(dòng)轎廂，采用此類曳引機(jī)方式的稱為無齒輪曳引

78、電梯。</p><p>　　第5章 電梯的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1電梯的組成及其功能</p><p><b>　?。?）曳引系統(tǒng) </b></p><p>　　組成：曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。 </p><p>　　功能：電梯拽系統(tǒng)的功能是輸出動(dòng)力和傳遞動(dòng)

79、力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。拽引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力， 拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和對(duì)重，依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅(qū)動(dòng)轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加拽引力。</p><p><b>　　（2）導(dǎo)向系統(tǒng) </b></p><p>　　組成：導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。 </p><p>　　功能：導(dǎo)向系

80、統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　（3）轎廂 </b></p><p>　　組成：轎廂由轎廂架和轎廂體組成。 </p><p>　　功能：是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。</p><p><b>　?。?）門系統(tǒng)</b><

81、;/p><p>　　組成：門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。</p><p>　　功能：門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。</p><p>　?。?）重量平衡系統(tǒng) </p><p>　　組成：系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。</p><p>　　功能：系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使

82、轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。</p><p>　?。?）電力拖動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　組成：電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。</p><p>　　功能：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 </p><p>　　（7）電氣控制系統(tǒng) </p&g

83、t;<p>　　組成：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。</p><p>　　功能：電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。</p><p>　　（8）安全保護(hù)系統(tǒng) </p><p>　　組成：由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護(hù)裝置組成。</p><p>　　功能：保證電

84、梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。</p><p>　　圖5-1電梯的基本剖視圖</p><p>　　5.2電梯的工作原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻

85、體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確停靠。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)

86、方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。</p><p><b>　　5.3主電路</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖5-2所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1～KM4通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)斷開主電路。FU

87、1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。</p><p><b>　　圖5-2主電路</b></p><p>　　5.4 PLC的選型</p><p>　　根據(jù)電梯控制的特點(diǎn)，電梯的輸入和輸出包括以下部分： </p><p>　?。?）輸入信號(hào)有：內(nèi)呼信號(hào)4個(gè)，外呼信號(hào)6個(gè)，開關(guān)門信號(hào)2個(gè)，轎廂平層信號(hào)4個(gè)，開關(guān)門限位2個(gè)，上下極

88、限位2個(gè)，共計(jì)20個(gè)。 </p><p>　?。?）輸出信號(hào)有：內(nèi)呼信號(hào)指示4個(gè)，外呼信號(hào)指示6個(gè)，轎廂上下行2個(gè)，轎廂上下行指示2個(gè)，門電機(jī)開關(guān)2個(gè)，共計(jì)16個(gè)。</p><p>　　綜合輸入、輸出點(diǎn)的計(jì)算以及要實(shí)現(xiàn)的電梯控制功能，實(shí) 驗(yàn)室現(xiàn)有的三菱FX2N型號(hào)的PLC完全能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。因?yàn)镕X2N型號(hào)的PLC是一款面對(duì)大中型工業(yè)應(yīng)用的PLC，輸入輸出點(diǎn)。并且，三菱PLC具有穩(wěn)定性高

89、，功能強(qiáng)大，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，編程軟件簡(jiǎn)單完善，價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。所以我采用了FX2N-48MR型號(hào)的可編程控制器。</p><p>　　5.4.1三菱FX2N-48MR PLC 簡(jiǎn)介</p><p>　　1.三菱FX2N-48MR PLC技術(shù)參數(shù) </p><p>　　FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出

90、16--25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。系統(tǒng)配置既固定又靈活：在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16--256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。備有可自由選擇，豐富的品種可選用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。令人放心的高性能程序容量：內(nèi)置800步RAM（可輸入注釋）可使

91、用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K步。</p><p>　　2.三菱FX2N-48MR PLC的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　(1) 靈活的配置 除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個(gè)基本單元中的每個(gè)單元可擴(kuò)展至256I/O。 </p><p>　　(2) 高速運(yùn)算 基本指令:0.08us/指令,應(yīng)用指令:1.52至幾百us/指令。 </p>

92、<p>　　(3) 突出的寄存器容量 FX2N系列包括8K步內(nèi)置RAM寄存器,用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)展到16RAM或EEPROM。 </p><p>　　(4) 豐富的元件資源 3072點(diǎn)輔助繼電器,256點(diǎn)計(jì)時(shí)器,235點(diǎn)計(jì)數(shù)器,8000數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 </p><p>　　第6章 電梯的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)&l

93、t;/p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的,</p><p>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)圖如圖6-1所示</p><p>　　圖6-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成

94、一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 </p><p>　　(1) CPU的構(gòu)成 </p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)

95、，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。 </p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 </p><

96、;p>　　在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，I/O數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 </p>

97、<p>　　(2) 存儲(chǔ)器 </p><p>　　存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 </p><p>　　(3) I/O模塊 </p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀

98、態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 </p><p>　　常用的I/O分類如下： </p><p>　　開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 </p><p>　　模擬

99、量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 </p><p>　　除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 </p><p>　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架

100、槽數(shù)限制。</p><p>　　(4) 電源模塊 </p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。 </p><p>　　(5) 底板或機(jī)架 </p><p>　　大多數(shù)模塊

101、式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 </p><p>　　(6) PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備 </p><p>　　編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。

102、小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。 </p><p>　　人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。</p><p>　　6.2 PLC的工作原理</p><p>　　可編程控制器的工作原理：&

103、lt;/p><p>　　可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)，其中運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)，停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制與修改。</p><p>　　除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段?？删幊炭刂破鬟@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。</p><p&g

104、t;　　（1）內(nèi)部處理階段：</p><p>　　PLC接通電源后，在進(jìn)行循環(huán)掃描之前，首先確定自身的完好性，若發(fā)現(xiàn)故障，除了故障燈亮之外，還可判斷故障性質(zhì)：一般性故障，只報(bào)警不停機(jī)，等待處理；嚴(yán)重故障，則停止運(yùn)行用戶程序，此時(shí)PLC切斷一切輸出聯(lián)系。</p><p>　　（2）通信服務(wù)階段：</p><p>　　PLC在通信服務(wù)階段檢查是否有與編程器和計(jì)算機(jī)的通信

105、請(qǐng)求</p><p><b>　　（3）處理階段 ：</b></p><p>　　在PLC的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)專門存放輸入輸出信號(hào)狀態(tài)的區(qū)域，稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，可編程控制器梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。</p><p>　　在輸入處理階段，可編程控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/O

106、FF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。外接的輸入觸點(diǎn)電路斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。</p><p>　　只有采樣時(shí)刻，輸入映像寄存器中的內(nèi)容才與輸入信號(hào)一致，而其它時(shí)間范圍內(nèi)輸入信號(hào)的變化是不會(huì)影響輸入映像寄存器中的內(nèi)容的，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能

107、在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。</p><p>　?。?）程序執(zhí)行階段：</p><p>　　在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。</p><p>　?。?

108、）輸出處理階段：</p><p>　　在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的“0”/“1”狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。。某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為“1”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，映像寄存器為“0”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。</p><p><b>　　6.3 軟件流程圖</b></p

109、><p>　　假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓有信號(hào),M＞N時(shí)，電梯上行；M＜N時(shí)，電梯下行。</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼信號(hào)。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)

110、有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　電梯上升/下降響應(yīng)流程圖見圖6-2</p><p>　　圖6-2電梯上升/下降響應(yīng)流程圖</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯門開，當(dāng)門開到開門限位時(shí)，計(jì)時(shí)3秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號(hào)。此過程期間，按開門

111、按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉，并且當(dāng)門關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，門間來人會(huì)使光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯開關(guān)門流程圖見圖6-3</p><p>　　圖6-3電梯開關(guān)門流程圖</p><p>　　6.4 I/O(輸入/輸出)端口分配表</p><p>　　表6-1 I/O(輸入/輸出)端口分配</p><p>　　6.5 I/O接線圖&

112、lt;/p><p>　　圖6-4 I/O接線圖</p><p>　　6.6程序梯形圖(見附錄)</p><p>　　第7章 電梯的調(diào)試及故障分析</p><p><b>　　7.1電梯的調(diào)試</b></p><p>　　7.1.1 電梯運(yùn)行過程分析</p><p>　　開始時(shí)，

113、電梯處于任意一層；</p><p>　　2) 當(dāng)有外呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　3) 當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　4) 在電梯運(yùn)行過程中，響應(yīng)的呼叫信號(hào)為：電梯在上升（下降）