畢業(yè)論文-plc在四層電梯控制中的應用

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題目：PLC在四層電梯控制中的應用</p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指 導 教 師： </p><p>　　專 業(yè)： </p><

2、;p>　　院 系： </p><p>　　二零零九年十二月二日 </p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　一.設計目的</b></p><p>　　通過對PLC一個學期的學習和PLC編程軟件一個月的實習，初步掌握了西門子（PLC）S7

3、-200的簡單編程和程序調試方法。對于PLC的基礎理論知識有一個很好的理解，培養(yǎng)高度的責任意識，愛崗敬業(yè)，團結合作的精神，為以后進入社會生產實踐中打下一個堅實的基礎。</p><p><b>　　二．設計要求</b></p><p>　　學習利用西門子S7-200系列PLC的各種編程元件（輸入繼電器，輸出繼電器，變量寄存器，輔助繼電器，累加器，定時器，計數(shù)器等）和各種

4、指令（基本邏輯指令，堆棧操作指令，定時器指令，計數(shù)器指令，比較指令，運算指令，數(shù)據(jù)處理指令等）在電梯控制系統(tǒng)中的運用。</p><p>　　三．設計安排及有關事項</p><p>　?。?）應根據(jù)所選設計題目，圍繞設計題目中心收集足夠的資料來設計本論文。設計過程應嚴謹，仔細，認真。所收集到的資料要客觀的反映本論文的要求。</p><p>　　（2）設計時要嚴格遵循國

5、家法律法規(guī)，實事求是，不能弄虛作假，不得抄襲他人作品。</p><p>　?。?）設計時應以節(jié)省能源，節(jié)約材料為設計原則，要考慮到所設計產品的經(jīng)濟性，可操作性，實用性等。</p><p>　?。?）設計時有一定的文字說明性文字，電梯的接線原理圖，輸入輸出端子圖，梯形圖的詳細設計等要明確的顯現(xiàn)出來。</p><p>　?。?）對于設計時所收集的資料，要明確出處來源，所

6、說明的數(shù)據(jù)要詳細，客觀。</p><p>　　（6）要有明確的總結性文字來概括本設計論文。 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　論文闡述了可編程控制器（PLC）在電梯控制系統(tǒng)中的應用。所謂PLC在系統(tǒng)控制方面的應用，就是把PLC作為主要控制裝置進行設計而形成的控制系統(tǒng)，經(jīng)過安裝后，實現(xiàn)對生產機械和生產過程的控制。電梯

7、作為現(xiàn)在高層建筑的垂直交通工具，在人們的日常生活當中越來越密切。論文主要介紹了電梯的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。在各種邏輯關系的基礎上，通過合理的選擇和設計，采用PLC進行控制電梯，這樣可以有效，平穩(wěn)的控制電梯的運行，并改善電梯的舒適感。</p><p>　　關鍵詞：PLC 電梯控制 程序設計 梯形圖&l

8、t;/p><p>　　Abstract: The paper described a programmable logic controller (PLC) in the elevator control system application. The so-called PLC is the system control applications, that is, the PLC as the main cont

9、rol unit designed to form the control system, after installation, the realization of production machinery and production process control. Elevator high-rise buildings, as is now the vertical transport, in people's da

10、ily life become increasingly closer. Paper focuses on the elevator of the PLC control</p><p>　　Key words: PLC elevator control program design ladder</p><p><b>　　目 錄</b></p>&l

11、t;p>　　1.前言…………………………………………………………..</p><p>　　2.緒論………………………………………………………….</p><p>　　2.1.論文設計背景……………………………….</p><p>　　2.2.論文設計內容………………………………</p><p>　　2.3.論文設計意義………………………

12、………..</p><p>　　3. 系統(tǒng)方案的確定………………………………….</p><p>　　3.1.電梯的概述……………………………………</p><p>　　3.2.采用PLC控制電梯的優(yōu)點………………</p><p>　　3.3.系統(tǒng)設計的基本步驟……………………</p><p>　　4. 電梯模

13、型控制系統(tǒng)設計……………………</p><p>　　4.1.硬件選擇……………………………………………</p><p>　　4.2.電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構…….</p><p>　　4.3.系統(tǒng)軟件設計………………………………….</p><p>　　4.4.程序設計思路………………………………….</p><p&g

14、t;　　4.5.軟件設計流程圖……………………………</p><p>　　4.6. PLC程序設計…………………………………….</p><p>　　4.7. PLC實際接線圖及模擬面板……..</p><p>　　5. 結論……………………………………………………………</p><p>　　6. 參考文獻………………………………

15、…………………</p><p>　　7. 致謝…………………………………………………………….</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　伴隨著工廠自動化程度的提高，PLC可編程控制器在工廠中的應用越來越廣泛，而且涉及到工廠中的各個方面，包括供電，生產，物料管理，運輸?shù)鹊??？删幊炭刂葡到y(tǒng)（Programmable logi

16、c Controller PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種各樣的機械設備和生產過程。</p><p>　　可編程控制器是計算機技術與自動化技術相結合二開發(fā)的一種適用于工業(yè)環(huán)境下新型自動控制裝置，它替換了傳統(tǒng)的繼電器控制裝置。隨著微電子技術和計算機

17、技術的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多的具備了計算機的功能。不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理，通信，網(wǎng)絡等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小，組裝維護方便，編程簡單，可靠性高，抗干擾能力強等特點。已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。大大推進了機電一體化的發(fā)展。</p><p>　　目前可編程控制器正朝著兩個方向，一是朝著小型，簡易，價格低廉的方向發(fā)展。這種PLC可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，用于單機控

18、制和規(guī)模比較小的自動化生產線控制，二是朝著大型，高速，多功能和多層分布式全自動網(wǎng)絡化方向發(fā)展。這類PLC一般為多處理系統(tǒng)，有較大的存儲能力和功能很強的輸入輸出接口。這樣的系統(tǒng)不僅具有邏輯控制，定時，計數(shù)等功能，還具有數(shù)值計算，模擬調節(jié)，定時監(jiān)控，記錄顯示，計算機接口數(shù)據(jù)傳送等功能，而且還能進行中斷控制，智能控制，過程控制，遠程控制等。通過網(wǎng)絡與上位機通信，配備數(shù)據(jù)采集信息，配備數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，彩色圖像系統(tǒng)的操作臺，可以管理，控制生產線，生

19、產流程，生產設備和整個工廠，進而實現(xiàn)自動化工廠的全面要求。</p><p>　　論文采用可編程控制器來實現(xiàn)電梯的控制，對于提高電梯運行的穩(wěn)定性，降低電梯控制系統(tǒng)的成本以及縮短電梯系統(tǒng)的開發(fā)周期都具有實際意義。</p><p><b>　　2. 緒 論</b></p><p><b>　　2.1論文設計背景</b><

20、;/p><p>　　進入二十一世紀，隨著科學技術的發(fā)展和計算機技術的廣泛應用，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。同時，由于電機交流變頻調速技術的發(fā)展電梯的拖動方式已由原來直流調速逐漸過渡到了交流變頻調速

21、。因此，PLC控制技術加變頻調速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點 。 </p><p>　　可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程。</p><p&

22、gt;　　PLC是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以他在數(shù)學處理順序控制方面具有一定優(yōu)勢。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用：（1）邏輯運算(2)弱電控制強點。</p><p>　　PLC是集自動控制技術，計算機技術，和通訊技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位?？删幊炭刂破?，簡稱PLC。它在集成電路，計算機技術的基礎上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設備。具

23、有：1.可靠性高、抗干擾能力強.2.設計、安裝容易、維護量少.3.功能強、通用性強.4.開發(fā)周期短，成功率高.5.體積小、重量輕、功耗低等特點。具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于自動化控制的各個領域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)控制自動化的支柱產品。</p><p><b>　　2.2論文設計內容</b></p><p>　　論文將從

24、以下幾個方面對電梯的控制系統(tǒng)進行設計：</p><p>　　1.電梯類型的選擇。綜合電梯的類型和各類的特點與要求，在論文中主要探討四層電梯上下控制，開、關門控制、內外呼叫控制。</p><p>　　2.電梯硬件系統(tǒng)的設計。在論文中主要設計的電梯要求運行迅速準確度高，在電梯的格層檢測系統(tǒng)中選用用在工業(yè)自動控制上大量運用的具有檢測精度高，壽命長，穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運用感應器的開關量信號輸

25、入給PLC，來實現(xiàn)PLC對電梯的控制。由于本課題的具體要求在硬件系統(tǒng)的設計過程中主要考慮了電梯的經(jīng)濟實用、穩(wěn)定的需要。</p><p>　　3.電梯控制系統(tǒng)的軟件設計。在本設計中選用了目前運用比較多的PLC編程語言梯形圖，梯形圖的編程能直觀明了的設計出電梯的控制要求。梯形圖的編寫運用西門子V4.0 STEP7-Micro/WIN Sp3編程軟件，此軟件支持西門子S7-200系列的PLC，并且具有診斷功能，能更快的

26、查找出故障的原因，從而大大縮短了維修時間。該軟件專門為用戶開發(fā)、編輯和控制自己的應用程序提供了良好的編程環(huán)境。為了能快捷高效地開發(fā)你的應用環(huán)境，為此，STEP7-Micro/Win提供了三種程序編輯器，且有一定的在線幫助，以便獲取所需要的信息。在此軟件中能更好的編輯梯形圖，能更有利的控制電梯的運行。</p><p>　　2.3 論文設計意義</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，微

27、電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發(fā)展。電梯已成為人類現(xiàn)代生活廣泛使用的人員運輸工具。隨著人們對電梯安全性、高效性、舒適性等要求的提高，電梯產業(yè)得到了快速發(fā)展，其拖動技術已經(jīng)發(fā)展到了調頻調壓調速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。在現(xiàn)代社會，電梯已像汽車，輪船一樣，成為人類不可缺少的交通運輸工具。在現(xiàn)代化商場、樓宇、大型超市等建設中，其內部的電梯已成為必備的設施。電梯的使用量已成為各種建筑建設現(xiàn)代化程度的標志之一。&

28、lt;/p><p>　　傳統(tǒng)電梯的電氣控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制，由于觸點多，故障率高，可靠性差，體積大等缺點，正逐漸被淘汰。隨著人們對生活水平要求</p><p>　　的提高，電梯得打咯快速發(fā)展，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期，其邏輯控制也有PLC代替原來的繼電器控制。可編程控制器（PLC）因為穩(wěn)定可靠：PLC采用了微電子技術，大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成。PLC選用

29、的電子器件一般是工業(yè)級，有的甚至是軍用級，平均無故障時間很長。PLC完善的自診斷功能，能及時診斷出PLC系統(tǒng)的軟件，硬件故障，并能保護故障現(xiàn)場，保證了PLC控制系統(tǒng)的工作安全性。由于PLC是用存儲在其內部的程序來實現(xiàn)控制的，其控制程序的設計本身就從各個方面考慮了PLC的工作的可靠性、安全性和穩(wěn)定性。此外PLC環(huán)境適應性強，靈活通用，使用方便、維護簡單。PLC具有良好的環(huán)境適應性，可用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。在電源瞬間斷電的情況下，仍可正常

30、工作具有很強的抗干擾的能力，具有很強的抗震能力和抗沖擊能力。在完成一個控制任務時，PLC具有很高的靈活性。首先PLC產品已經(jīng)標準系列化，其結構形式多種多樣，在機型上有很大的選擇余地。其次，在同一機型的PLC其硬件構成具有很大的靈活性。在實現(xiàn)不同的控制任務時，PLC具有良好的通用性。相同硬件構成的PLC用不同的軟件可以完成不同的控制任務。</p><p>　　可編程控制器（PLC）穩(wěn)定可靠、結構簡單、成本低廉、簡單

31、易學、功能前大和使用方便已經(jīng)成為應用最多元、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。電梯控制要求接入設備使用簡便，對應于系統(tǒng)的簡單編程，具有人性化的人機界面，配備應用程序庫，加快編程和調試速度。通過PLC對程序設計，提高了電梯的控制水平，并改善電梯運行的舒適度。因此，PLC在電梯控制系統(tǒng)中應用十分廣泛，非常有實際價值。</p><p><b>　　3.系統(tǒng)方案的確定</b>

32、;</p><p><b>　　3.1電梯的概述</b></p><p>　　電梯是以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物的機械設備。</p><p>　　隨著城市的發(fā)展，高層建筑的增多，電梯的應用也越來越廣泛，分類也隨之增多。如按照電梯的用途可分為以下幾類：</p><p>　　1.乘客電

33、梯，為運送乘客設計的電梯，要求有完善的安全設施以及一定的室內裝飾。</p><p>　　2.載貨電梯，主要為運送貨物而設計，通常有人伴隨的電梯。</p><p>　　3.觀光電梯，廂壁透明，供乘客觀光而設計的電梯。</p><p>　　4.車輛電梯，用作裝運車輛的電梯。</p><p>　　5.船舶電梯，船舶上使用的電梯。</p>

34、<p>　　6.建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。</p><p>　　7.其它類型的電梯，除上述常用的電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員電梯等。</p><p><b>　　按驅動方式分類：</b></p><p>　　1.交流電梯，用交流感應電動機作為驅動力的電梯。根據(jù)拖動方式有

35、可分為交流單速、雙流雙速、交流調壓調速、交流變壓變頻調速等。</p><p>　　2.直流電梯，用直流電動機作為驅動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00/s以上。</p><p>　　3.液壓電梯，一般利用電動泵驅動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。</p><p>　　4.齒輪齒條電梯，將導軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動機帶動齒輪轎廂升降的電梯

36、。</p><p>　　5.螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉，從而使螺桿升轎廂上升或下降的電梯。</p><p>　　6.直線電機驅動的電梯，其動力源是直線電機。 </p><p>　　3.2采用PLC控制電梯的優(yōu)點</p><p>　　1.控制方式

37、上看：電器控制硬接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功能很是困難：而PLC軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。</p><p>　　2.從工作方式看：電器控制并行工作，而PLC串行工作，不受制約。</p><p>　　3.控制速度上看：電器控制速度慢，觸點易抖動：而PLC通過半導體來控制，速度很快，無觸點，故而無抖動一說。</p><p>　　4.定

38、時、計數(shù)看：電器控制定時精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無計數(shù)功能：PLC時鐘脈沖由晶振產生，精度高，定時范圍寬：有計數(shù)功能。</p><p>　　5.可靠、維護看：電器控制觸點多，會產生機械磨損和電弧燒傷，接線也多，可靠，維護性能差：PLC無觸點，壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調試和維護方便。</p><p>　　6.硬件措施：主要模塊采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電

39、路，大量開關動作由無觸點的電子存儲器完成，I/O系統(tǒng)設計有完善的通道保護和信號調理電路。</p><p>　　①. 屏蔽——對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界干擾。</p><p>　?、? 濾波——對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。</p>&l

40、t;p>　　③. 電源調整與保護——對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。</p><p>　　④ 隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。</p><p>　?、?采用模塊式結構——這種結構有助于

41、在故障情況下短時修復。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復正常工作；同時也有助于加快查找故障原因。</p><p><b>　　7.軟件措施：</b></p><p>　　有極強的自檢及保護功能。</p><p>　?、? 故障檢測——軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強干擾信號等。以便及時進行處理。</

42、p><p>　?、冢畔⒈Ｗo與恢復——當偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時，不破壞PLC內部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復正常，繼續(xù)原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。</p><p>　?、郏O置警戒時鐘WDT（看門狗）——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定的時間，預示了程序進入死循環(huán)，立即報

43、警。</p><p>　?、埽訌妼Τ绦虻臋z查和校驗——一旦程序有錯，立即報警，并停止執(zhí)行。</p><p>　?、荩畬Τ绦蚣皠討B(tài)數(shù)據(jù)進行電池后備——停電后，利用后備電池供電，有關狀態(tài)及信息就不會丟失。</p><p>　　PLC的出廠試驗項目中，有一項就是抗干擾試驗。它要求能承受幅值為1000V，上升時間1nS，脈沖寬度為1μS的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時間可

44、達幾十萬～上千萬小時；制成系統(tǒng)亦可達4～5萬小時甚至更長時間。</p><p>　　7. 通用性強，控制程序可變，使用方便方面看:</p><p>　　PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產工藝流程改變或生產設備更新的情況下，不必改變PLC的硬設備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應用于單機控制

45、外，在工廠自動化中也被大量采用。</p><p>　　8. 功能強，適應面廣方面看：</p><p>　　現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產機械、一條生產線，又可控制一個生產過程。</p><p>　　9.編程的簡易程度看：</p><

46、;p>　　目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術人員的讀圖習慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。</p><p>　　PLC在執(zhí)行

47、梯形圖程序時，用解釋程序將它翻譯成匯編語言然后執(zhí)行（PLC內部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時間要長一些，但對于大多數(shù)機電控制設備來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。</p><p>　　10. 控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量：</p><p>　　由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設

48、計安裝接線工作量大為減少。同時，PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，更減少了現(xiàn)場的調試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。</p><p>　　3.3.系統(tǒng)設計的步驟</p><p>　　在電梯控制系統(tǒng)中主要考慮一下幾點：</p><p>　　1.深入了解和分析電梯的工藝條件和控制要求。</p><

49、p>　　2.確定I/O設備。根據(jù)機械手控制系統(tǒng)的動能要求，確定用戶所需的用戶輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、接觸器等。</p><p>　　3.根據(jù)I/O點數(shù)選擇合適的PLC類型。</p><p>　　4.分配I/O點，分配PLC的輸入輸出點，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出短暫的接線圖。</p>&l

50、t;p>　　5.設計電梯系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設計出周密完整的梯形圖程序，這是整個電梯設計系統(tǒng)的核心工作。</p><p>　　6.將程序輸入PLC進行調試，查找錯誤，是系統(tǒng)程序更加完善。</p><p>　　7.如有條件，將電梯整體調試，在PLC軟硬件設計和現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的調機工作，調試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調試成功。</p><

51、;p>　　4.電梯模型控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　4.1硬件選擇</b></p><p>　　4.1.1.PLC的選型</p><p>　　在PLC系統(tǒng)設計時，確定控制方案之后，下一步工作就是PLC工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任

52、務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算.</p><p>　　I/O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%至20%的可擴展。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。本設計考慮到電梯層

53、數(shù)和控制功能較少，采用西門子公司的PLC S7-200系列中CPU224主機模塊，它集成了14點輸入/10點輸出，共有24點數(shù)字量I/O。它可連接7個擴展模塊，最大擴展至168點數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O。本設計采用I/O點數(shù)為輸入11點，輸出8點。</p><p>　　2.存儲器容量的估算</p><p>　　程序容量在設計時是未知的，需在程序調試之后才知道。為了設計選型時能對程序

54、容量有一個估算，通常采取存儲器容量的估算來替代。</p><p>　　CPU224有13KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間、6個獨立的30KHz高速計數(shù)器、2路獨立的20KHz高速脈沖輸出，是具有較強能力的小型控制器。</p><p><b>　　3.控制功能的選擇</b></p><p>　　該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處

55、理速度等特性的選擇。</p><p>　　根據(jù)本設計課題自動門控制的需要，主要有以下幾種功能的選擇：</p><p><b>　?。?）控制功能</b></p><p>　　PLC主要應用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲

56、器容量。</p><p><b>　?。?）編程功能</b></p><p>　　離線編程方式：PLC和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式下時，CPU只為編程器提供服務，不對現(xiàn)場設備進行控制。完成編程后，編程器切換到運行模式，CPU對現(xiàn)場設備進行控制，不能進行編程。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內與編程器進行數(shù)

57、據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一個掃描周期，主機或根據(jù)就收到的程序運行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調試和操作方便，在大中型PLC中常用。</p><p><b>　?。?）診斷功能</b></p><p>　　PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件的診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內診斷和外診斷：通過軟件對PLC內部的性能和功

58、能進行診斷是內診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。</p><p>　　PLC的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。</p><p>　　4.2.1.2電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 (1)一臺電機控制上升和下降 (2)各層設上/下呼叫開關(最頂層與起始層只設一只) (3)電梯到位后具有手動

59、或自動開門關門功能 (4)電梯內設有層樓指令鍵，開關門按鍵，警鈴風扇及照明按鍵 (5)電梯內外設有方向指示燈及電梯當前層號指示燈 (6)待客自動開門，當電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應能自動開門迎客 (7)自動關門與提早關門.在一般情況下，電梯停站4-6秒應能自動關門;在延時時間內，若按下關門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實現(xiàn)關門動作. (8)按鈕開門。在開關過程中或門關閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上

60、開關按鈕，門將打開。 (9)內指令記憶。當轎廂內操縱盤上有多個選層指令時，電梯應能按順序自動停靠車門，并能至調定時間，自動確定運行方向。 (10)自動定向。當轎廂內操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應能按先入為主的原則，自動確定運行方向。 (11)呼梯記憶與順向截停。電梯在運行中應能記憶層外的呼梯信號，對符合運行方向的召喚，應能自動逐一?？繎稹?</p><p>　　2)

61、單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚;上行時順應答轎廂和廳門上召喚。直至最高層自動反向應答下行召喚和轎廂召喚。本設計采用全集選操作方式。4.2.1.4減速及平層控制 電梯的工作特點是頻繁起制動，為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準確平層，即“無速停車抱閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘，即直接停止，要做到這一點關鍵是準確發(fā)出減速信號，在接近層樓面時按距離精確的自動矯正速度給定曲線。本設計采用旋轉編碼器檢

62、測轎廂位置，只要電梯一運行，計數(shù)器就可以精確地確定走過的距離，達到與減速點相應的預制數(shù)時即可發(fā)出減速命令。不論哪種方式產生的減速命令，由于負載的變化、電網(wǎng)波動、鋼絲繩打滑等，都會使減速過程不符合平層技術要求，為此一般在離層樓100-200mm處需設置一個平層矯正器，以確保平層的長期準確性。4.2.2 I/0點數(shù)的分配及機型的選擇 本設計按七層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關、設備大約有52個輸入點，34個輸出點需進行控制，考慮1

63、0%^-150%的裕量，故選擇COUP主機模塊十C40P擴展單元，其工//0點數(shù)可達56/44個，I/O分配如下:</p><p>　　4.3系統(tǒng)結構框圖系統(tǒng)由轎廂、開關門機構、曳引機構、控制系統(tǒng)等組成5系統(tǒng)軟件設計</p><p>　　5.1電梯上行 a.當電梯停于1樓（1F）或2F、3F時，4樓呼叫，則上行到4樓碰到行程開關后停止。 b.電梯停于1F或2F，3F呼叫，

64、則上行，碰到3樓行程開關后停止。 c.電梯停于1F，2F呼叫，則上行，碰到2F行程開關后停止。 d.電梯停于1F，2F，3F同時呼叫，則電梯上行到2F后，聽5S，繼續(xù)上行到3F后停止。 e．電梯停于1F，3F、4F同時呼叫，電梯上行到3樓，停5秒，繼續(xù)上行到4樓停止。 f.電梯停于1樓，2樓、4樓同時呼叫電梯上行到2樓，停5秒，繼續(xù)上行到4樓停止。 g.電梯停于1樓，2、3、4樓同時呼叫電梯上行到

65、2樓，停5秒，繼續(xù)上行到3樓，停 h.電梯停于2樓，3、4樓同時呼叫，電梯上行到3樓，停5秒，繼續(xù)上行到4樓停止。5.2電梯下行 a.電梯停于4樓或3樓或2樓，1樓呼叫，電梯下行到1樓停止。 b.電梯停于4樓或3樓，2樓呼叫，電梯下行到2樓停止。 c.電梯停于4樓，3樓呼叫，電梯下行到3樓停止。 d.電梯停于4樓，3樓、2樓同時呼叫，電梯下行到3樓，停5秒，繼續(xù)下行到</p><

66、p><b>　　6梯形圖</b></p><p><b>　　５結論</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC強大的控制功能，實現(xiàn)了利用可編程控制器控制電梯的功能，具有接線簡單，擴展容易等特點。當電梯的功能增加時，硬件上只需增加行程開關輸入信號。原來的接線不需改變，軟件上只需增加相應程序以及輸出的功能，要改動的地方也

67、較少?？梢院芊奖愕目刂齐娞莸倪\行。</p><p>　　通過本設計，我學到了很多東西，在設計的過程中也得到了提高。并且，更了解了有關可編程控制器的功能。我選擇這個題目，也是為了彌補以前在學習PLC的不足，這次設計，從老師那里得到了很多指點。</p><p><b>　?。秴⒖嘉墨I</b></p><p>　?、判旎蒌摗⒐娜A.　基于PLC的電梯

68、高精度位置控制的實現(xiàn)【Ｊ】．微計算機信息.2007.23（5）：61-63</p><p>　?、平鹎绱?電梯與自動扶梯的技術詞典【Ｍ】．第一版.上海：上海交通大學出版社.2005</p><p>　?、乔劓I.可編程控制器和變頻器在電梯控制系統(tǒng)中的應用【Ｍ】.2006</p><p>　　⑷陳立定、吳玉香、蘇開才.電氣控制與可編程控制器【Ｍ】.廣州：華南理工大學出版

69、社.2001</p><p>　?、衫钚碌?、任軍.電氣控制與PLC～北京：中國商業(yè)出版社，2009.2</p><p>　?、侍朴缕?電梯變頻器調速PLC控制的設計與實現(xiàn)【Ｍ】.電機電器技術出版社.2000</p><p>　?、送跗健⒋藜{新. PLC在電梯控制中的應用【Ｊ】.微計算機信息.1999.</p><p><b>　?。?/p>

70、致謝</b></p><p>　　在做論文的過程中，得到了老師們很多的幫助。特別要感謝我的指導老師任軍老師的熱情關懷和悉心指導。在論文的撰寫中，任軍老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的構思、資料的選取、論文的排版、格式以及成文定稿方面，都得到了他細致的指導和熱心的幫助。</p><p>　　同時，還要感謝母校的其他老師，比如，葉高奇老師等，一直以來，都非常感謝你們對我們學

71、生的關懷，對于我們學習的不足，總是很耐心的給予指導。當然，在學習的過程中，老師也很關心我們的生活，在很多方面給予誠懇的建議和指導。在老師的身上，我們學到了一種認真的、積極的、熱情的、向上的態(tài)度，這將成為我一生的座右銘。</p><p>　　還要感謝室友，同學在設計過程中提供大量的建議和幫助。</p><p>　　水平有限，請大家批評指正。</p><p>　　即將畢