畢業(yè)論文基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【完整版】

1、存檔號(hào)： 學(xué)號(hào)：石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文電梯的PLC控制系 部 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 2015年年1月前言在生產(chǎn)過(guò)程、科學(xué)研究和其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)的應(yīng)用都十分廣泛。隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)逐漸由人為操縱改變?yōu)殡姎庾詣?dòng)化控制。科技日新月異，可編程序控制器（PLC）的出現(xiàn)，既解放了勞動(dòng)力，又大大的提高了工作效率，使得電氣控制技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。目前，電梯行業(yè)在我國(guó)迅速的發(fā)展，在一定程度上占有很大的市場(chǎng)。因?yàn)榭删幊炭刂破鞯某杀玖畠r(jià)且穩(wěn)定易操作，傳統(tǒng)電梯的繼電器接觸器轉(zhuǎn)變成可編程序控制器（PLC）。 PLC控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)如下：(1)在電梯控制中采用了

2、PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線(xiàn)路簡(jiǎn)化。(3)PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線(xiàn)。可編程續(xù)控制器的梯形圖語(yǔ)言易于被電氣人員掌握。在電梯的控制領(lǐng)域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。電梯采用PLC控制是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。關(guān)鍵詞：可編

3、程控制器，I/O地址的分配，梯形圖，控制主程序流程圖，主程序流程圖目錄第一章總體設(shè)計(jì)11.1電梯控制系統(tǒng)原理圖11.2電梯PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)建11.3電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能31.4電梯的安全保護(hù)裝置41.5設(shè)計(jì)要求及選型5第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)62.1電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸62.2可編程控制器的選型72.3I/O地址的分配92.4七段數(shù)碼管顯示102.5主回路原理圖112.6I/O接線(xiàn)圖12第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)133.1電梯開(kāi)關(guān)運(yùn)行回路133.2電梯的外召喚信號(hào)登記消除及顯示回路143.3電梯上行143.4電梯下行153.5電梯控制主程序流程圖15第四章電梯運(yùn)行的梯形圖17參考文獻(xiàn)26致謝27畢業(yè)

4、論文評(píng)定表28第一章 總體設(shè)計(jì)1.1 電梯控制系統(tǒng)原理圖電梯控制系統(tǒng)原理圖如圖2-1所示1.2 電梯PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)建（1）機(jī)房機(jī)房用來(lái)安裝曳引機(jī)、電控屏、限速器等。機(jī)房可以設(shè)置在井道頂部，也可設(shè)置在井由自部。當(dāng)機(jī)房設(shè)于井道底部時(shí)，即為曳引機(jī)下置式曳引方式。這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑物承重大，對(duì)井道尺寸要求大，只有在機(jī)房無(wú)法頂置時(shí)才使用。對(duì)于絕大多數(shù)電梯，橢均設(shè)于井道頂部。機(jī)房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通風(fēng)條件。（2)曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪組成。曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源；曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重裝

5、置（或者兩端固定在機(jī)座房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂的升降；導(dǎo)向輪的作用是分開(kāi)轎廂和對(duì)重裝置的距離，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或重梁上。當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)，甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。（3)導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上；導(dǎo)軌架是支承導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接；導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。（4)門(mén)系統(tǒng)門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)、層門(mén)、開(kāi)門(mén)機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門(mén)鎖等組成。轎廂

6、門(mén)社在轎廂入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴和門(mén)刀等組成；層門(mén)社在層站入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴和門(mén)鎖裝置及開(kāi)鎖裝置組成；開(kāi)門(mén)機(jī)社在轎廂上，是轎廂門(mén)和層門(mén)啟閉的動(dòng)力源。（5)轎廂轎廂是用以運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件。它由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架。是由上橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕等組成；轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。（6)門(mén)廳每一層電梯門(mén)口裝的門(mén)，門(mén)上帶有機(jī)器鎖及電氣接點(diǎn)?？吞荻酁樽詣?dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，開(kāi)關(guān)門(mén)由轎廂門(mén)上的開(kāi)門(mén)刀帶動(dòng)廳門(mén)上的橡皮勒轆來(lái)完成的，而轎廂門(mén)是由轎廂上的開(kāi)關(guān)門(mén)裝置驅(qū)動(dòng)的。（7)

7、井道井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個(gè)在納電梯轎廂和對(duì)重的有限空間。為了出人，在每個(gè)層站開(kāi)有入口。（8)圍壁圍壁的作用是將電梯與外界分隔開(kāi)，當(dāng)導(dǎo)軌架直接安裝在圍壁上時(shí)，它還應(yīng)承受費(fèi)切力。圍壁的結(jié)構(gòu)分為封閉式和空格式。（9)頂板井道的頂部是機(jī)房，它是維修人員工作的地方。因此頂板必須是封閉型的，將井道與機(jī)房完全隔離。頂板還具有阻止機(jī)房即傳向井道的作用。對(duì)于快、高速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設(shè)隔音層，此時(shí)的井道頂成了雙層結(jié)構(gòu)。（10)底坑井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水設(shè)施。（11)重量平衡系統(tǒng)該系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝

8、置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成，對(duì)重將平衡轎廂自重和部分的額定載重；重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯設(shè)計(jì)影響的裝置。（12)電力拖動(dòng)系統(tǒng)該系統(tǒng)由曳引機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置和變頻器等組成。對(duì)電梯實(shí)行速度控制。曳引電動(dòng)機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)；供電系統(tǒng)是為電動(dòng)機(jī)提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)，一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電動(dòng)機(jī)相連；調(diào)速裝置對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)實(shí)行調(diào)速控制；變頻器可以通過(guò)改變頻率的大小來(lái)控制其運(yùn)行速度的快慢。（13)電器控制系統(tǒng)該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平

9、層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開(kāi)關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指轎內(nèi)和層站的指層燈；層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機(jī)房中，由各類(lèi)電氣控制元件（或板）組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。它可由機(jī)械式、繼電器式或電子式組成。（14)安全保護(hù)系統(tǒng)電梯上設(shè)有機(jī)械和電氣的各類(lèi)保護(hù)系統(tǒng)，以保證電梯安全使用。機(jī)械方面的有限速器和安全鉗，起超速保護(hù)作用；緩沖器，起沖頂和撞底保護(hù)作用；切斷總電源的極限保護(hù)。1.3 電梯控制系統(tǒng)實(shí)

10、現(xiàn)的功能(1)一臺(tái)電機(jī)控制上升和下降。(2)各層設(shè)上/下呼叫開(kāi)關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)。(3)電梯到位后具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)功能。(4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵。(5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈。(6)待客自動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開(kāi)門(mén)迎客。(7)自動(dòng)關(guān)門(mén)與提早關(guān)門(mén)。在一般情況下，電梯停站4-6秒應(yīng)能自動(dòng)關(guān)門(mén)；在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，若按下關(guān)門(mén)按鈕，門(mén)將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)動(dòng)作。(8)按鈕開(kāi)門(mén)。在開(kāi)關(guān)過(guò)程中或門(mén)關(guān)閉后，電梯啟動(dòng)前，按下操縱盤(pán)上開(kāi)關(guān)按鈕，門(mén)將打開(kāi)。(9)內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤(pán)上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能

11、按順序自動(dòng)?？寇?chē)門(mén)，并能至調(diào)定時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。(10)自動(dòng)定向。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤(pán)上，選層指令相對(duì)與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。(11)呼梯記憶與順向截停。電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號(hào)，對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚，應(yīng)能自動(dòng)逐一停靠應(yīng)答。(12)自動(dòng)換向。當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動(dòng)換向，應(yīng)答相反方向的信號(hào)。(13)自動(dòng)關(guān)門(mén)待客。當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無(wú)層外呼梯信號(hào)時(shí)電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門(mén)在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明。1.4 電梯的安全保護(hù)裝置(1)電磁制動(dòng)器，裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。(2)強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)，

12、其分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過(guò)端站換速未減速時(shí)，轎廂上的撞塊就觸動(dòng)此開(kāi)關(guān)，通過(guò)電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。(3)限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車(chē)，此限位開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車(chē)。(4)行程極限保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)限位開(kāi)關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過(guò)端站時(shí)，此開(kāi)關(guān)動(dòng)作。(5)急停按鈕，裝于轎廂司機(jī)操縱盤(pán)上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車(chē)。(6)廳門(mén)開(kāi)關(guān)，每個(gè)廳門(mén)都裝有門(mén)鎖開(kāi)關(guān)。僅當(dāng)廳門(mén)關(guān)上才允許電梯啟動(dòng);在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門(mén)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯立即停車(chē)。(7)關(guān)門(mén)安全開(kāi)關(guān)，常見(jiàn)的是裝于轎廂門(mén)邊的安全觸板，在關(guān)門(mén)過(guò)程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門(mén)

13、電機(jī)停止關(guān)門(mén)，反向開(kāi)門(mén)，延時(shí)重新開(kāi)門(mén)，此外還有紅外線(xiàn)開(kāi)關(guān)等。(8)超載開(kāi)關(guān)，當(dāng)超載時(shí)轎底下降開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門(mén)和運(yùn)行。(9)其它的開(kāi)關(guān)，安全窗開(kāi)關(guān)，鋼帶輪的斷帶開(kāi)關(guān)等。1.5 設(shè)計(jì)要求及選型可編程序控制器是由繼電器邏輯控制而來(lái)的，所以它在開(kāi)關(guān)量處理、順序控制方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展初期主要側(cè)重于開(kāi)關(guān)量順序控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器增加了數(shù)值運(yùn)算、PID閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，并開(kāi)始與個(gè)人計(jì)算機(jī)或小型計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，它本身也可以構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯膽?yīng)用領(lǐng)域，在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在所有的工業(yè)部門(mén)，隨著可編程序控制器的性能價(jià)格比的不斷提高，過(guò)去許多使用專(zhuān)用計(jì)

14、算機(jī)的場(chǎng)合也可以使用可編程序控制器。比如用在開(kāi)關(guān)量的控制，這是可編程序控制器最基本最廣泛的應(yīng)用，它的輸入和輸出信號(hào)都是只有通、斷狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，這種控制與繼電器控制最為接近，可以用價(jià)格較低，僅有開(kāi)關(guān)量控制的功能的可編程序控制器作為繼電器控制系統(tǒng)的替代物。開(kāi)關(guān)量邏輯控制可以用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)，如機(jī)床控制、沖壓、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)械的控制，同樣也可以用于電梯的控制。第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸（1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。 （2）轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。 （3）轎廂形式：有單或雙面開(kāi)門(mén)及其它特殊要求

15、等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話(huà)的要求等。 （4）轎門(mén)形式：有柵欄門(mén)、封閉式中分門(mén)、封閉式雙拆門(mén)、封閉式雙拆中分門(mén)等。 （5）開(kāi)門(mén)寬度（mm）：轎廂門(mén)和廳門(mén)完全開(kāi)啟的凈寬度。 （6）開(kāi)門(mén)方向：人在廳外面對(duì)廳門(mén)，門(mén)向左方向的為左開(kāi)門(mén)，門(mén)向右方向開(kāi)啟的為右開(kāi)門(mén)，兩扇門(mén)分別向左右兩邊開(kāi)啟者為中開(kāi)門(mén)，也稱(chēng)為中分門(mén)。 （7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 （8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。 （9）電氣控制系

16、統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 （10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱(chēng)為站。 （11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。 （12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。 （13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。 （14）井道深度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 （15）井道尺寸（mm）：寬×深

17、。為了加強(qiáng)對(duì)電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，國(guó)家曾于1974年頒布了JBI435-74、JBI816-74、JB/Z110-74等一批電梯產(chǎn)品的部標(biāo)準(zhǔn)。電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠(chǎng)和設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶(hù)選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對(duì)象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類(lèi)別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物。否則會(huì)影響電梯的使用效果。2.2 可編程控制器的選型2.1 PLC的概述可編程控制器，英文稱(chēng)Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器制造技術(shù)，但基于電子計(jì)

18、算機(jī)。它通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換成為要求輸出的信息，進(jìn)而在通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。PLC有豐富的指令系統(tǒng)有各種各樣的I/O接口，通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)因而具有以下基本功能： 邏輯處理功能; 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能； 準(zhǔn)確定數(shù)功能； 高速計(jì)算功能； 中斷處理功能； 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； 自檢測(cè)，自診斷功能；可以說(shuō)，凡是小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC也幾乎都可以做到。像PLC這樣，集豐富功能于一身，是別的電控器所沒(méi)有的，更是傳統(tǒng)繼電控制電路所無(wú)法比擬的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)也為自動(dòng)化行業(yè)的遠(yuǎn)程化

19、，信息化及智能化創(chuàng)造了條件。2.2 PLC的選型PLC的基本原則是在滿(mǎn)足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性?xún)r(jià)比。電梯PLC控制系統(tǒng)不再使用繼電器控制系統(tǒng)中模擬轎廂運(yùn)動(dòng)的機(jī)械選層器。電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂所處樓層位置如何檢測(cè)，PLC軟件如何根據(jù)給定輸入信號(hào)及運(yùn)行條件判斷或計(jì)算樓層數(shù)，是電梯正常運(yùn)行的首要問(wèn)題，是正確定向和選層換速的必要前提。PLC是種算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)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)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。綜合所述PLC具有以下特

20、點(diǎn)：(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)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(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)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(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。(2)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。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(chǎng)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(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)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

21、PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)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。(3)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(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。(4)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。PL

22、C是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶(hù)按控制要求編制好并存于用戶(hù)存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶(hù)程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開(kāi)始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。(1)FX系列是新一代微型程序控制器具有以下特點(diǎn)：程序模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，使得編程更加快速和靈活，提供了最先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，指令系統(tǒng)為同等類(lèi)型PLC中最豐富、功能最強(qiáng)大。每毫秒29K步處理速度確保完成高性能、高精度的控制；最大I/O控制 8192點(diǎn)?？梢詷?gòu)成

23、多CPU系統(tǒng)，提供PC-CPU模塊。體積小，價(jià)格低廉，性能價(jià)格比最高。先進(jìn)美觀(guān)的外部結(jié)構(gòu)。提供多種子系列供用戶(hù)選用。靈活多變的系統(tǒng)配置。功能強(qiáng)、使用方便。(2)除此之外，F(xiàn)X還具有以下優(yōu)點(diǎn)：配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展I/O模塊、A/D模塊、D/A模塊和其他特殊功能模塊。指令功能豐富，指令執(zhí)行速度快?？捎糜趦?nèi)部輔助繼電器M，狀態(tài)繼電器S，定時(shí)器T，寄存器D，計(jì)數(shù)器C，其功能和數(shù)量滿(mǎn)足了系統(tǒng)控制要求的需要，尤其是高速計(jì)數(shù)器（C251等）能接受脈沖編碼器脈沖。編程可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包MELSE MEDOC 來(lái)進(jìn)行。編程語(yǔ)言可以梯形圖或指令表。可用PC機(jī)對(duì)系統(tǒng)

24、進(jìn)行監(jiān)控，為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。根據(jù)以上特點(diǎn)以及要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以PLC還需具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列機(jī)。2.3 I/O地址的分配表3-1 I/0地址的分配輸入地址輸出地址一層限位行程開(kāi)關(guān)（SQ1）X000電梯上行Y000二層限位行程開(kāi)關(guān)（SQ2）X001電梯下行Y001三層限位行程開(kāi)關(guān)（SQ3）X002電梯開(kāi)門(mén)Y002四層限位行程開(kāi)關(guān)（SQ4）X003電梯關(guān)門(mén)Y003開(kāi)門(mén)完畢檢測(cè)開(kāi)關(guān)（SQ5）X004超重報(bào)警Y004關(guān)門(mén)完畢檢察開(kāi)關(guān)（SQ6）X005壓力傳感器Y005一層指令按鈕X006二層指令按鈕

25、X007三層指令按鈕X010四層指令按鈕X011一層上行呼梯按鈕X012二層上行呼梯按鈕X013二層下行呼梯按鈕X014三層上行呼梯按鈕X015三層下行呼梯按鈕X016四層下行呼梯按鈕X017限重傳感器X022壓力傳感器X023矯箱內(nèi)開(kāi)門(mén)按妞X020矯箱內(nèi)關(guān)門(mén)按妞X0212.4 七段數(shù)碼管顯示此數(shù)碼管顯示是由PLC控制，具體說(shuō)是由行程開(kāi)關(guān)控制，數(shù)碼管分為七段，每一段由一個(gè)中間繼電器控制，當(dāng)行程開(kāi)關(guān)被壓住，樓層就顯示幾樓。例如：電梯碰到一樓的行程開(kāi)關(guān)，則一樓的中間繼電器帶電并且中間繼電器的輔助觸頭帶動(dòng)Y006、Y007帶電從而使b、c段顯示，從而顯示1。（如圖3-1所示）2.5 主回路原理圖根據(jù)

26、本設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主要回路原理圖如3-2圖所示。圖中M1,M2為曳引電機(jī)和門(mén)電機(jī)，交流接觸器KM1-KM4通過(guò)控制兩臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門(mén)，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1,FR2為己過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載是斷開(kāi)主電路。FU1為熔斷器，起過(guò)電流保護(hù)作用。2.6 I/O接線(xiàn)圖第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 電梯開(kāi)關(guān)運(yùn)行回路(1)開(kāi)關(guān)門(mén)控制開(kāi)關(guān)門(mén)控制程序是按照雙開(kāi)門(mén)有/無(wú)司機(jī)控制來(lái)設(shè)計(jì)的。主要完成電梯的手動(dòng)開(kāi)門(mén)、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的本層開(kāi)門(mén)、電梯運(yùn)行到達(dá)目的層站時(shí)的自動(dòng)開(kāi)門(mén)、手動(dòng)關(guān)門(mén)、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的自動(dòng)延時(shí)關(guān)門(mén)、基站外啟動(dòng)時(shí)的開(kāi)關(guān)門(mén)等功能。本層開(kāi)門(mén)本層開(kāi)門(mén)是指電梯在停車(chē)狀

27、態(tài)和非檢修（有/無(wú)司機(jī)）條件下，當(dāng)轎廂所在層樓有上召喚且沒(méi)有定下方向，或有下召喚而沒(méi)有定上方向時(shí)，電梯自動(dòng)開(kāi)門(mén)，電梯本層開(kāi)門(mén)的條件也可簡(jiǎn)化為：在停車(chē)狀態(tài)下，當(dāng)轎廂所在層樓有廳外召喚時(shí)，電梯自動(dòng)開(kāi)門(mén)。開(kāi)門(mén)控制及安全保護(hù)正常情況下，開(kāi)門(mén)的條件有以下幾種：本層開(kāi)門(mén)、停車(chē)狀態(tài)按轎內(nèi)開(kāi)門(mén)按鈕、關(guān)門(mén)過(guò)程中有紅外線(xiàn)檢測(cè)信號(hào)（這種情況下將重新開(kāi)門(mén)）、正常運(yùn)行換速平層停車(chē)自動(dòng)開(kāi)門(mén)。開(kāi)門(mén)到位后，若沒(méi)有碰到開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)，或限位開(kāi)關(guān)失靈，則由于開(kāi)門(mén)繼電器吸合，門(mén)電機(jī)會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，時(shí)間一長(zhǎng)可能燒毀電機(jī)。為此，設(shè)計(jì)了門(mén)電機(jī)保護(hù)程序，當(dāng)開(kāi)門(mén)動(dòng)作時(shí)間超過(guò)正常開(kāi)門(mén)時(shí)間23S后，通過(guò)定時(shí)器計(jì)時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)開(kāi)門(mén)信號(hào)，停止開(kāi)門(mén)。(2)關(guān)門(mén)

28、控制關(guān)門(mén)的條件有以下幾種：停車(chē)狀態(tài)下按關(guān)門(mén)按鈕、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下自動(dòng)關(guān)門(mén)、時(shí)間到、鎖梯時(shí)鑰匙開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。停止關(guān)門(mén)或不關(guān)門(mén)的條件：關(guān)門(mén)到位碰到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)、有開(kāi)門(mén)信號(hào)、開(kāi)門(mén)繼電器吸合、超載開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在關(guān)門(mén)梯形圖中也設(shè)置了關(guān)門(mén)安全保護(hù)，因?yàn)殛P(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)若不動(dòng)作或失靈，同樣容易將電機(jī)燒毀。在開(kāi)始關(guān)門(mén)后通過(guò)定時(shí)器計(jì)時(shí)，超過(guò)正常關(guān)門(mén)時(shí)間，自動(dòng)停止關(guān)門(mén)，以保護(hù)電機(jī)。3.2 電梯的外召喚信號(hào)登記消除及顯示回路轎內(nèi)指令和廳外召喚登記的條件是按下要登記的按鈕，若此時(shí)電梯處在正常運(yùn)行狀態(tài)，而且電梯又不在登記的層樓，則該登記即為有效。轎內(nèi)指令登記消號(hào)的條件是當(dāng)電梯正常運(yùn)行至登記樓層時(shí)，指令登記即被消號(hào)。廳外召喚消號(hào)的條件

29、是當(dāng)電梯正常運(yùn)行至廳外召喚的樓層且電梯的運(yùn)行方向與召喚按鈕的方向一致時(shí)，廳外召喚即被消號(hào)。當(dāng)在安全回路繼電器動(dòng)作、轎內(nèi)電鎖斷開(kāi)、檢修等狀態(tài)下指令信號(hào)不予登記，登記的信號(hào)即刻消號(hào)。(1)內(nèi)指令信號(hào)處理內(nèi)指令信號(hào)的處理包括信號(hào)的登記、顯示基本層（停車(chē)）消息。信號(hào)的登記采用自鎖原理，不論電梯上行或下行，當(dāng)轎廂運(yùn)行至有內(nèi)指令的樓層時(shí)，均要換速停車(chē)，并消除登記信號(hào)，不需反射信號(hào)。(2)外召喚信號(hào)的處理廳外召喚信號(hào)同樣需要進(jìn)行登記，顯示本層停車(chē)信號(hào)，此外還具有反向進(jìn)行保號(hào)功能。3.3 電梯上行(1)當(dāng)電梯停于1樓（1F）或2F、3F時(shí)，4樓呼叫(X011、X017)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，上行到4樓碰到行程

30、開(kāi)關(guān)(X003)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(2)電梯停于1F或2F，3F呼叫(X010、X015)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，碰到3樓行程開(kāi)關(guān)(X002)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(3)電梯停于1F，2F呼叫(X007、X013)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，碰到2F(X001)行程開(kāi)關(guān)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(4)電梯停于1F，2F(X007、X013)，3F(X010、X015)同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，碰到2F行程開(kāi)關(guān)(X001)后停5秒，并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，繼續(xù)上行到碰到3F行程開(kāi)關(guān)(X002)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(5)電梯停于1F，3F(X010、X015)、4F(X011、

31、X017)同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，電梯上行到3樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X002)后，停5秒并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，繼續(xù)上行到碰到4F行程開(kāi)關(guān)(X003)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(6)電梯停于1樓，2樓(X007、X013)、4(X011、X017)樓同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，電梯上行到2樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X001)后停5秒并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，繼續(xù)上行到4樓行程開(kāi)關(guān)(X003)停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(7)電梯停于1樓，2(X007、X013)、3(X010、X015)、4(X011、X017)樓同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，電梯上行到2樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X001)后

32、停5秒并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，繼續(xù)上行到3樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X002)后停5秒并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行繼續(xù)上行到4樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X003)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(8)電梯停于2樓，3(X010、X015)、4(X011、X017)樓同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再上行，電梯上行到3樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X002)后停5秒并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再繼續(xù)上行到4樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X003)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。3.4 電梯下行(1)電梯停于4樓或3樓或2樓，1樓呼叫(X006、X012)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再下行，電梯下行到1樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X000)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(2)電梯停于4樓或3樓，2樓呼叫(X007、X014)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再下行，電梯下行到2樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X001)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)(3)電梯停于4樓，3樓呼叫(X010、X016)，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再下行，電梯下行到3樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X002)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)。(4)電梯停于4樓，3樓(X010、X016)、2樓(X007、X014)同時(shí)呼叫，當(dāng)電梯門(mén)關(guān)上再下行，電梯下行到3樓碰到行程開(kāi)關(guān)(X002)后停止并自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)門(mén)，停5秒