電梯的自動控制論文

1、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系電氣自動化專業(yè)畢業(yè)論文plc在電梯控制中的應(yīng)用學(xué)生姓名：高旭晨 學(xué) 號：10213093707 專 業(yè)：電氣自動化 指導(dǎo)老師：孔 紅 完成時間：2012年5月 摘 要本文介紹plc在電梯控制中的應(yīng)用。之所以研究本課題是因為：一、我對plc專業(yè)的喜愛；二、plc在電梯中的應(yīng)用很廣泛；三、以后我有志愿在此領(lǐng)域發(fā)展，也是為以后的成功做鋪墊。plc 單元為電梯控制系統(tǒng)的核心部分，由 plc 提供變頻器的運行方向和速度指令，使變頻器根據(jù)電梯需要的速度曲線調(diào)節(jié)運行方向和速度。通過 plc 的合理編程，實現(xiàn)自動平層、自動開關(guān)門、自動掌握停站時間、內(nèi)外呼信號的登記與消除、順向截梯及自

2、動換向等集選控制功能。通過分析電梯控制系統(tǒng)的運行方式和輸入輸出的點數(shù)，基本確定了本文設(shè)計的主要方面，此電梯控制系統(tǒng)有手動和自動的運行方式，主要由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元以及 plc 單元構(gòu)成，用來完成對電梯曳引電機及開關(guān)門機的起動、加減速、停止、運行方向、樓層顯示、層站召喚、轎箱內(nèi)操作、安全保護等指令信號進行管理和控制功能。關(guān)鍵詞：plc 電梯 控制 應(yīng)用。目 錄緒 論11plc的特點21.1可靠性高，抗干擾能力強21.2編程簡單、易于掌握21.3配套齊全，功能完善，適用性強21.4易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎21.5系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造21.6體積小，重量輕，能

3、耗低32plc的結(jié)構(gòu)和工作方式32.1 plc的結(jié)構(gòu)32.1.1 plc控制系統(tǒng)設(shè)計32.1.2 plc的工作方式43plc的元件及基本指令系統(tǒng)53.1 plc的元件53.2 plc的基本指令指令系統(tǒng)54電梯控制系統(tǒng)64.1電梯的構(gòu)造64.2電梯控制的組成75.電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計95.1電梯的運行過程95.2plc的選擇95.3 plc規(guī)模的估算105.4 plc輸入輸出模塊的選擇105.5 畫出梯形圖135.6寫出指令語句表15結(jié)束語17謝 辭17參考文獻18緒 論可編程控制器，簡稱plc.它是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置，是在集成電路，計算機技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的

4、一種新型工業(yè)控制設(shè)備。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序運算，計時，計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。1plc的特點1.1可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的f系列plc平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余cpu的plc的平均無故障工作時間則更長。從plc的機外電路來說，使用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百

5、甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，plc帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。1.2編程簡單、易于掌握目前大多數(shù)的plc采用繼電-接觸器控制系統(tǒng)的梯形圖編程方式，這是一種面向用戶的編程方式，與常用的計算機語言相比更容易被操作人員所接受并掌握。1.3配套齊全，功能完善，適用性強plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運算

6、能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來plc的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 1.4易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 1.5系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易

7、改造plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。1.6體積小，重量輕，能耗低以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。2plc的結(jié)構(gòu)和工作方式2.1 plc的結(jié)構(gòu)2.1.1 plc控制系統(tǒng)設(shè)計1cpu運算和控制中心起“心臟”作用縱：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中，然后cpu根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲器的解釋

8、編譯程序），把用戶程序翻譯成plc內(nèi)部所認可的用戶編譯程序。橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進，cpu將之存入工作數(shù)據(jù)存儲器中或輸入映象寄存器。然后由cpu把數(shù)據(jù)和程序有機地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動器。組成：cpu由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。cpu通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與i/o接口電路相連接。2存儲器具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、rom組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，

9、斷電不消失。用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器（ram）組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為35年。3輸入/輸出接口（1）輸入接口：光電耦合器由兩個發(fā)光二極度管和光電三極管組成。發(fā)光二級管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號變化規(guī)律相同的光信號。光電三級管：在光信號的照射下導(dǎo)通，導(dǎo)通程度與光信號的強弱有關(guān)。在光電耦合器的線性工作區(qū)內(nèi)，輸出信號與輸入信號有線性關(guān)系。輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)

10、部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號轉(zhuǎn)化成plc內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號。（2）輸出接口plc的繼電器輸出接口電路工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點閉合，提供負載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號使負載動作或不動作。三種類型：繼電器輸出：有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載晶體管輸出：無觸點、壽命長、直流負載晶閘管輸出：無觸點、壽命長、交流負載4編程器編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便。我們實驗室使

11、用的就是手持編程器。二種是通過plc的rs232口。與計算機相連。然后敲擊鍵盤。通過nstp-gr軟件（或windows下軟件）向plc內(nèi)部輸入程序。2.1.2 plc的工作方式plc采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。掃描周期的長短由三條決定。（1）cpu執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數(shù)。

12、由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。3plc的元件及基本指令系統(tǒng)3.1 plc的元件1.輸入繼電器（x）：是plc接受外部輸入的開關(guān)量信號的窗口。2.輸出繼電器（y）:是plc向外部負載發(fā)送信息的窗口。3.輔助繼電器（m）:相當(dāng)于中間繼電器，可分為三類： 通用輔助繼電器m0-m499共500點 斷電保持輔助繼電器m50-m1023共524點 特殊輔助繼電器m8002為初始化脈沖，plc在運行之初接通一個掃描周期；m8013為1s時鐘脈沖，以1s為周期震蕩。4.定時器（t）:通過對時鐘脈沖積累個數(shù)，從而達到定時的作用，其中t0-t199為200個10

13、0ms普通定時器，每個定時器的定時范圍為0.1-3276.75。5.計數(shù)器（c）：通過對內(nèi)部信號計數(shù)，從而達到計數(shù)的作用。 注意在使用計數(shù)器時計數(shù)滿時，必須使用復(fù)位信號使其為06.狀態(tài)元件（s）:是用于編制順序控制程序的一種編程元件，其中s0-s9為初始狀態(tài)；s20-s499為通用型。3.2 plc的基本指令指令系統(tǒng)ld：取指令，將動合觸點接到左母線上，在分支起點也可以使用ldi:取反指令，將動斷觸點接到左母線上，在分支起點也可以使用out:線圈驅(qū)動指令，是驅(qū)動線圈的輸出指令可連續(xù)使用and:與指令，用于串聯(lián)一個動合觸點的連接ani:與非指令，用于并聯(lián)一個動斷觸點的連接or:或指令，用于并聯(lián)一

14、個動合觸點的連接ori:或非指令，用于并聯(lián)一個動斷觸點的連接orb:塊或指令，兩個或兩個以上觸點串聯(lián)與前一個并聯(lián)anb:塊與指令，兩個或兩個以上觸點并聯(lián)與前一個串聯(lián)set:置位指令，用于線圈動作的保持，它可以對y、m、s操作rst:復(fù)位指令，用于解除線圈動作的保持，它可以對d、t、c清零mps:進棧指令，必須與出棧指令成對使用，連續(xù)使用次數(shù)應(yīng)小于11次mpp:出棧指令，必須與進棧指令成對使用，連續(xù)使用次數(shù)應(yīng)小于11次mrd:讀棧指令，讀之后數(shù)據(jù)就消失了nop:空操作指令，是一條無動作、無目標(biāo)元件，占一個程序步的指令end:結(jié)束指令，若在程序的最后寫入此指令，則此后的其余程序步不再執(zhí)行，而直接進

15、行輸出處理。4電梯控制系統(tǒng)4.1電梯的構(gòu)造電梯是一種特殊的起重運輸設(shè)備，由轎廂及配重、拖動電機及減速傳動機械、井道及井道設(shè)備、召喚系統(tǒng)及安全設(shè)置構(gòu)成。轎廂是載人或載貨的部位，配重是為了改變電梯電機夫在的特性以提高電梯安全性而設(shè)計的。下圖是電梯拖動系統(tǒng)的示意圖，由圖2-1中可見電梯的轎廂及配重分系在鋼絲繩兩端，鋼絲繩跨掛在曳引輪上，曳引輪經(jīng)減速機構(gòu)由電機拖動，形成轎廂的上下移動。圖2-1 電梯拖動系統(tǒng)示意圖1-電動機；2-減速機構(gòu)；3-曳引輪；4-鋼絲繩；5-轎廂；6-配重井道指建筑物中用于安裝電梯并提供電梯運行的通道，轎廂及配重都是在井道中運行的。井道在各樓層設(shè)有門廳及呼梯設(shè)備。門廳有門廳門，

16、廳門頂部裝有層樓指示燈，用于指示電梯的運行方向及電梯所在的位置。門廳里還設(shè)有呼梯盒，用于在每層站召喚電梯。呼梯盒常安裝在廳門外離地面1m左右的墻壁上，基站與頂站只有一個按鈕，中間層站有上呼和下呼兩個按鈕，按鈕下帶有呼梯記憶燈。基站的呼梯盒上還設(shè)有鑰匙開關(guān)，供司機開關(guān)電梯。為了實現(xiàn)轎廂的正常運行及準(zhǔn)確停車，井道中往往要安裝許多定位裝置及安全設(shè)備。井道的底部和頂部還設(shè)有沖頂和蹲底的緩沖設(shè)備3。轎廂中設(shè)有自動門機，用來完成電梯的開門及關(guān)門任務(wù)。電梯門分廳門及轎門，當(dāng)電梯停靠某層時，此層的廳門在轎門的帶動下開啟及關(guān)閉。電梯的操縱廂也安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作命令。上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同

17、的內(nèi)選按鈕（帶內(nèi)選指示記憶燈），上下行啟動按鈕（帶上下行指示記憶燈），開關(guān)門按鈕，急停按鈕，風(fēng)扇、照明、層樓指示燈的控制開關(guān)，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯時自動運行、司機狀態(tài)下運行，還是檢修狀態(tài)）等。電梯的安全是電梯最重要的技術(shù)指標(biāo)。電梯的安全設(shè)備有：安全窗及其開關(guān)、安全鉗及其開關(guān)、限速器及其開關(guān)、限速開關(guān)等。安全窗位于轎廂的頂部，供應(yīng)急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時，電梯不準(zhǔn)運行。安全鉗是為了防止電梯曳引鋼絲繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂夾持在軌道上。限速器是檢測電梯運行速度的裝置，當(dāng)電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。極限開關(guān)、強迫換速開關(guān)是電梯

18、位置安全裝置，當(dāng)電梯運行至上下極限位置時仍不停車，上下限開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下上下強迫停車開關(guān)，強制電梯停止運行，若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關(guān)切斷曳引電機電源，以達到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹲底事故。4.2電梯控制的組成電梯控制主要由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元以及 plc 單元構(gòu)成，用來完成對電梯曳引電機及開關(guān)門機的起動，加減速，停止，運行方向，樓層顯示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，安全保護等指令信號進行管理和控制功能。圖4-2電梯控制系統(tǒng)原理圖變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動、曳引機和制動單元構(gòu)成，其具有良好的低速運行特性，適合在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)

19、用。三相電源 r、s、t 經(jīng)接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端 u、v、w 接電動機的快速繞組，外接制動單元減少了制動時間，加快制動過程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測電梯的運行速度和運行方向，變頻器將實際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。變頻器輸入信號為：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、檢修速度等各種速度編碼指令，復(fù)位和使能信號。變頻器輸出信號為：變頻器準(zhǔn)備就緒信號，在變頻器運轉(zhuǎn)正常時，通知控制系統(tǒng)變頻器可以正常運行；運行中信號，通知 plc 變頻器正在正常輸出；零速信號，當(dāng)電梯運

20、行速度為零時，此信號輸出有效并通知 plc 完成抱閘、停車等動作；故障信號，變頻器出現(xiàn)故障時，此信號輸出有效并通知 plc 作出響應(yīng)，給變頻器斷電。輸入輸出單元為 plc 的 i/o 接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關(guān)門、井道內(nèi)的上下平層、上下強迫換速開關(guān)、門鎖、安全保護繼電器、檢修、消防、泊梯、稱重等單元構(gòu)成。輸入單元為：廳外呼叫單元，用來對各層站的廳外召喚信號進行登記、記憶和消除，而且兼有無司機狀態(tài)的“本層廳外開門”功能，全集選方式的呼梯信號為 2n-2 個（n 為層站數(shù)），下集選方式的呼梯信號為 n 個；轎箱內(nèi)選層單元，負責(zé)對預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示，呼梯信

21、號數(shù)為電梯停站層數(shù) n；開關(guān)門按鈕，輸入 plc 控制轎門的開閉（廳門也同時動作）；上下平層裝置，用來保證電梯轎箱在各層?？繒r準(zhǔn)確平層，通常設(shè)置在轎頂，電梯轎箱上行接近預(yù)選層站時，上平層感應(yīng)器先進入遮磁板，電梯仍繼續(xù)慢速運行，當(dāng)下平層感應(yīng)器再進入遮磁板時，上行接觸器線圈失電，制動器抱閘停車；上下限強迫換速開關(guān)，用于保護電梯的高速運行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當(dāng)電梯到達上下端站時，裝在轎廂邊的上下限強迫換速開關(guān)打板，信號輸入 plc，plc 發(fā)出換速信號強迫電梯減速運行到平層位置；門鎖裝置（或轎門和廳門聯(lián)鎖保護裝置），轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動運行的前提；安全回路，通常包括轎

22、內(nèi)急停開關(guān)、轎頂內(nèi)急停開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器斷繩開關(guān)、限速器超速開關(guān)、底坑急停開關(guān)、相序保護繼電器、上下限極限開關(guān)等；檢修、消防和泊梯，檢修、消防和泊梯為電梯的三種運行方式，檢修運行為電梯檢修時的慢速運行方式，消防運行有消防返回基站和消防員專用兩種運行狀態(tài)，泊梯狀態(tài)，消除內(nèi)選和外呼信號，自動返回泊梯層、關(guān)門并斷電；稱重單元，用來檢測轎廂負荷，判斷電梯處于欠載、滿載或超載狀態(tài)，然后輸出數(shù)字信號給 plc，根據(jù)負載情況進行起動力矩補償，使電梯運行平穩(wěn)。輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、層樓指示燈以及報站鐘等，目前的方向及層樓指示燈主要有七段碼顯示方式和點陣顯示方式，本系統(tǒng)

23、為七段碼顯示方式；開關(guān)門單元，用于控制電梯的廳門和轎門的打開和關(guān)閉，在自動定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢?，plc 給出相關(guān)指令，由變頻門機完成開關(guān)門動作。plc 單元為電梯控制系統(tǒng)的核心部分，由 plc 提供變頻器的運行方向和速度指令，使變頻器根據(jù)電梯需要的速度曲線調(diào)節(jié)運行方向和速度。通過 plc 的合理編程，實現(xiàn)自動平層、自動開關(guān)門、自動掌握停站時間、內(nèi)外呼信號的登記與消除、順向截梯及自動換向等集選控制功能。電梯完成一個呼叫響應(yīng)的步驟如下：電梯在檢測到門廳或轎箱的召喚信號后將此樓層信號與轎箱所在樓層信號比較，通過選向模塊進行運行選向。電梯開始起動，通過變頻器驅(qū)動電機拖動轎箱運動。轎箱運動速度由低速

24、轉(zhuǎn) 變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至目標(biāo)層。當(dāng)電梯檢測到目標(biāo)層減速點后，電梯進入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退伲⒁?低速運行至平層點停止。平層后，經(jīng)過一定延時開門，直至碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延時 后關(guān)門，直到安全觸板開關(guān)動作。5.電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計5.1電梯的運行過程電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行鳴叫操作。其操作內(nèi)容為電梯運行方向，電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕s1-s3,用以選擇需停靠的樓層。l1為一層指示，l2為二層指示，l3為三層指示。sq1-sq3為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)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

25、轎廂外呼叫時必須按二層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)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，在二層轎廂外呼叫時必須按二層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從三層運行到二層），按二層上升呼叫按鈕無效。 5.2plc的選擇plc容量的估算方法:、plc容量包括兩個方面:一是i/o的點數(shù)，二是用戶存儲器的容量。1)1/o點數(shù)的估算根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后調(diào)整和擴充，一般應(yīng)加上10% 15%的備用量。2)用戶存儲器容量的估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素(如 i/o點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等)有關(guān)，存儲器容量的選擇一般有兩種方法:a)

26、根據(jù)編程實際使用的節(jié)點數(shù)計算。這種方法可精確地計算出存儲器實際使用容量，缺點是要編完程序之后才能計算。b)估算法。用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，按下面給出的公式進行估算。開關(guān)量輸入:所需存儲器字數(shù)二輸入點數(shù)*10開關(guān)量輸出:所需存儲器字數(shù)二輸出點數(shù)*8定時器/計數(shù)器:所需存儲器字數(shù)二定時器/計數(shù)器數(shù)量*2模擬量:所需存儲器字數(shù)二模擬量通道數(shù)*100通信接口:所需存儲器字數(shù)=接口個數(shù)*300根據(jù)存儲器的總字數(shù)再加上一個備用量8。生產(chǎn)企業(yè)通常為其每個產(chǎn)品提供一條經(jīng)驗法則公式，可用于對存儲容量做近似的估計。這個公式是(輸入點數(shù)十輸出點數(shù))*( 20-10 )=指令語句數(shù)。5.3 plc規(guī)模的估算(1

27、)輸入、輸出點的估算根據(jù)電梯運行系統(tǒng)的調(diào)查，電梯控制系統(tǒng)的輸入有轎內(nèi)指令選層按鈕、上下行廳召喚指令按鈕、上下行防超越開關(guān)、上下行換速開關(guān)、檢修時轎頂轎內(nèi)上下慢行按鈕、轎頂轎內(nèi)開關(guān)門按鈕、門安全觸板開關(guān)、超載開關(guān)、應(yīng)急按鈕、直駛按鈕以及信號輸入等。估計需要12個輸入點，8個輸出點。考慮在實際安裝、調(diào)試和應(yīng)用中，還可能會發(fā)現(xiàn)一些估算中未預(yù)見的因素，故可適當(dāng)增加輸出點的數(shù)目。(2)存儲容量的估算:用戶程序占用內(nèi)存的多少與多種因素有關(guān)9。例如:輸入、輸出點的數(shù)量和類型，輸入、輸出量之間關(guān)系的復(fù)雜程度，需要進行運算的次數(shù)，處理量的多少，程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣等，都與內(nèi)存容量有關(guān)。因此，在用戶程序編寫、調(diào)試好以前

28、，很難估算出plc所應(yīng)配置的存儲容量。這里只對其進行簡單估算即可，也就是根據(jù)輸入、輸出的點數(shù)及其類型、控制的繁簡程度加以估算。估算方法采用生產(chǎn)企業(yè)為產(chǎn)品提供一條經(jīng)驗法則公式即(輸入點數(shù)+輸出點數(shù))*(10-20 )二指令語句數(shù)。故本系統(tǒng)粗略估算為(12+8) *10=200。5.4 plc輸入輸出模塊的選擇(1)數(shù)字i/o點數(shù)與模塊的確定：確定i/o點數(shù)是系統(tǒng)設(shè)計的最重要的問題。一旦已確定使用某一類型的機型和詳細的控制要求，就可以基本確定系統(tǒng)所配的plc需要的i/o點數(shù)。應(yīng)該注意的是在確定i/o點數(shù)時，一定要考慮到系統(tǒng)的擴充與備用需要，一般應(yīng)留有10% 20%的裕量。根據(jù)選取不同的plc，相應(yīng)

29、的i/o模塊的i/o容量不盡相同，需要依據(jù)需要確定i/o模塊的數(shù)量。(2)輸入模塊的確定：plc的輸入模塊用來檢測來自現(xiàn)場(按鈕、行程開關(guān)、溫控開關(guān)、壓力開關(guān)等)的高電平信號，并將其轉(zhuǎn)換為plc內(nèi)部的低電平信號。各類plc所提供的輸入模塊，其點數(shù)一般有8點、12點、16點、32點等不同規(guī)格，用戶可根據(jù)系統(tǒng)所需點數(shù)加以選擇10。其工作電壓常用的有直流12、24v，交流110、220v等，其中以直流24v最為普遍。選擇輸入模塊主要考慮模塊的輸入電壓等級。根據(jù)現(xiàn)場輸入信號(按鈕、行程開關(guān))與plc輸入模塊距離的遠近來選擇不同電壓規(guī)格的模塊。一般24v以下屬低電平，其傳輸距離不宜太遠，如12v電壓模塊

30、一般不超過10m。距離較遠的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。(3)輸出模塊的確定：輸出模塊的任務(wù)是將plc內(nèi)部低電平的控制信號，轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號，以驅(qū)動外部負載。輸出模塊有三種輸出方式:繼電器輸出、雙向晶閘管輸出、達林頓晶體管輸出11。這幾種輸出形式均有各自的特點，用戶可根據(jù)系統(tǒng)的要求加以確定。(4)模擬量輸入/輸出單元的選擇模擬量輸入/1出接口是用來感知傳感器產(chǎn)生的信號，這些接口測量流量、溫度和壓力的數(shù)量值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。典型接口量程為-10+10v, 0+10v, 420ma或1050ma 。下面以模擬三層電梯裝置的電梯控制系統(tǒng)為例說明該電梯的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求。

31、1、技術(shù)要求:該模擬電梯由模擬四層電梯裝置、變頻器及電梯控制系統(tǒng)等組成，其中模擬電梯高3m，每層高0.5m。由于電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機的，因此，系統(tǒng)控制應(yīng)采用隨機邏輯控制。即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，基于電梯實用性對該電梯控制系統(tǒng)提出以下要求:轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送plc的計數(shù)器來進行控制。同時，每層樓設(shè)置一個接近開關(guān)以利平層。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，我們采用led和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫

32、信號以指示燈顯示(開關(guān)上帶有指示燈)。為了提高電梯的運行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求plc能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的控制。根據(jù)轎廂的實際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實現(xiàn)。為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可靠的故障保護和相應(yīng)的顯示。2、技術(shù)參數(shù):外形尺寸:高*長*寬=500*245*216；凈重量:160kg；載重量:10kg；調(diào)速器:型號:sjtb1；輸入電壓:380v；輸入頻率:50hz；額定電流: 2.5a拖動電機:型號: jw524；電壓: 380v控制方式: plc控制方式 i/o分配對照表表5-1輸入接點分配 名稱符號編號1 三層內(nèi)選按鈕x100002二層內(nèi)選按鈕x2000

33、13一層內(nèi)選按鈕x300024三層下呼按鈕x400035二層下呼按鈕x500046一層上呼按鈕x600057二層上呼按鈕x700068一層行程開關(guān)x1000079二層行程開關(guān)x11000810三層行程開關(guān)x120009基于對以上技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求得考慮，該系統(tǒng)選用具有邏輯運算、定時器、計數(shù)器等基本功能的小型plc。電梯采用sjt b1調(diào)速器進行半閉環(huán)調(diào)速控制，根據(jù)以上對plc容量、輸入/輸出模塊，以及輸入端和輸出端現(xiàn)場設(shè)備情況，決定本系統(tǒng)采用三菱fx系列plc機,i/o點為20，輸入12點，輸出8點。表5-2輸出節(jié)點分配名稱符號編號1三層指示燈 y000102三層指示燈 y100113三層指示燈y200124轎廂下行指示y300135轎廂上行指示y400146三層內(nèi)選指示y500157三層內(nèi)選指示y600168三層內(nèi)選指示y700175.5 畫出梯形圖5.6寫出指令語句表ldm13anim3orm14outm6andx10ldx2outm0ldm13ldm13orm14orm14andm7andx11anboutm1anim4ldm13outm7orm14ldx1andx12ldm13outm2orm14ldm0andm8orm3anbanim1anim5anim2outm8outm3ldx6ldm1setm9orm4ldm14anim0andm3anim