基于三菱PLC的三層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

目錄TOC\o"1-6"\u摘要 1第1章電梯概述 31.1引言 31.2電梯的發(fā)展簡史 31.3電梯的基本結(jié)構(gòu) 31.4電梯的分類 5第2章可編程控制器簡介 62.1PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 62.2PLC的工作原理 72.3PLC的編程語言 82.4PLC基本指令 82.5梯形圖設(shè)計規(guī)則 11第3章三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 123.1電梯的控制要求 123.2三層電梯主電路 123.3輸入輸出點數(shù)分配 123.4PLC外圍接線圖 133.5功能指令表概述 143.6程序分析 153.7三層電梯梯形圖程序 193.8三層電梯助記符語句程序 213.9本系統(tǒng)的不足及改進 27結(jié)束語 29致謝 30參考文獻 31摘要電梯是高層建筑不可缺少的運輸工具，用于垂直運送乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題。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，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。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(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)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。關(guān)鍵詞：電梯、PLC、梯形圖

第1章電梯概述1.1引言隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，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。它是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題，使電梯運行更加安全、方便、舒適。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機實現(xiàn)信號控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。1.2電梯的發(fā)展簡史據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸氣機之后，1858年美國研制以蒸氣為動力，并通過皮帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯，1878年英國的阿姆斯特發(fā)明了水壓梯，并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸氣梯，后來又出現(xiàn)了采用液壓泵的控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。18世紀末發(fā)明了電機，特別是交流雙速電動機的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀初，美國OTIS電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯。從此以后，電梯這個產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。1.3電梯的基本結(jié)構(gòu)電梯一般由五部分組成：井道和機房、傳動部分、升降部分、安全裝置、控制部分。1.井道和機房井道和機房是電梯正常運行所要求的房屋建筑部分。井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個容納電梯轎廂和對重的有限空間，在每個層站開有出、入口。機房用來安裝曳引機、電控屏、限速器等。機房可以設(shè)置在井道的頂部，也可設(shè)置在井道底部。設(shè)置在井道底部時稱為曳引機下置式，該方式的電梯結(jié)構(gòu)較復雜，對井道尺寸要求大，所以只有在機房無法頂置時采用。機房必須有足夠的面積、高度、承重能力及良好的通風條件。頂板上是機房的情況下，它是值班工人工作的地方。所以頂板都是封閉型的，將井道與機房完全隔離。底坑一般深入地面，用于安裝緩沖器、限速器鋼絲繩張緊裝置。因為深入地面要求有排水設(shè)施。2.傳動部分傳動部分即曳引機，主要由電動機和鋼索組成。一般安裝在機房的頂部，它通過鋼絲繩牽引轎廂及對重。曳引機由蝸輪減速箱、繩輪、電機、靠背輪、抱閘、底座等組成。高速無齒輪直流電梯曳引機，由電機直接帶動繩輪，無減速箱裝置，其余部件相同。3.升降設(shè)備部分升降設(shè)備部分包括轎廂、對重、門廳和導軌。轎廂是容納物體和乘客的箱體，對重是用來平衡轎廂重量的。門廳是每一層樓的電梯門口裝的門，門上有機械鎖和電氣接點?？吞荻嗖捎米詣娱_關(guān)門，是由轎廂門上的開門刀帶動廳門上橡皮轱轆來完成的，而轎廂門是由轎廂門上的開關(guān)門裝置驅(qū)動的。導軌是轎廂上下移動所走的軌道。4.安全裝置安全裝置由降速裝置和電氣安全設(shè)備組成。降速裝置主要有限速器和緩沖器。限速器是控制轎廂速度的設(shè)備。當轎廂達到極限速度時，轎廂限速器開始動作，并作用于安全鉗上迫使它夾住導軌，剎住轎廂。緩沖器是電梯的最后安全保護。它安裝在電梯井道底坑內(nèi)，位于轎廂和對重的正下方。當電梯向上或向下運動中，由于鋼絲斷裂、抱閘制動力不足或者控制系統(tǒng)失靈而使轎廂超越終端層站時，緩沖器則起到緩沖作用，避免電梯撞底或沖頂，確保乘客的安全。電氣安全設(shè)備是指電梯控制系統(tǒng)中實現(xiàn)安全保護的電氣元件。根據(jù)國家標準ＧＢ7588和ＧＢ10058中的規(guī)定，對電梯供電電源、轎廂超速、轎廂上下端站及極限位置、廳門鎖與轎廂門的電氣連鎖以及所有電氣設(shè)備外殼接地等方面必須實行電氣保護。電氣安全裝置通常包括：①設(shè)置在機房內(nèi)的電梯主開關(guān)，可切斷轎廂照明及通風、轎頂電源插座、火災報警、機房和滑輪間照明以及井道照明等全部供電電路。②熔斷器和熱繼電器用作曳引電機的短路及過負荷保護。③相序繼電器作斷相和錯相保護。④稱重裝置可作電梯的超重保護。⑤行程開關(guān)是電梯運行端站減速及端站限位保護。⑥電梯門安全觸板帶動連鎖開關(guān)或光電傳感器、感應式近門傳感器，控制開關(guān)門電機，防止電梯夾人、夾物。⑦電梯所有金屬設(shè)備外殼接地，以防觸電事故。5.控制部分控制部分主要指電氣控制設(shè)備和必要的線路。電梯的操縱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制方式標志著我國電梯的發(fā)展水平，我國目前使用的電梯按其操縱方式分類有按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、程序控制電梯及智能控制電梯等。①按鈕控制電梯。其操縱箱內(nèi)裝有啟動按鈕、應急按鈕、開關(guān)門按鈕、警鈴按鈕等按鈕組和照明開關(guān)、鑰匙開關(guān)、通風開關(guān)、檢修開關(guān)和顯示樓層與方向的指示燈。②信號控制電梯。除具有自動平層自動開門動作外，還具有內(nèi)外選層、自動定向、順向截車等控制能力。該類電梯有司機操作。③集選控制電梯。目前物業(yè)部門管理的客梯主要采用集選控制方式。集選控制方式的電梯具有自動平層、自動開門、自動掌握停站時間、內(nèi)選外呼信號的登記與消除、順向截梯以及自動換向等功能。下集選控制電梯用于無司機交、直流電梯，基本工作狀態(tài)與集選控制電梯相同，只是廳外向下招呼信號才予答應。④并聯(lián)控制電梯。該種電梯是電梯群中的最簡單方式，只適合于兩臺電梯的協(xié)調(diào)控制管理。它是按預先設(shè)定的調(diào)配原則，自動的調(diào)配某臺電梯去答應某層的廳外召喚信號。⑤程序控制電梯。使用于同一建筑物內(nèi)有三臺以上電梯，而且位置比較集中的電梯群的控制和管理。為了提高電梯的運行效率和充分滿足樓內(nèi)客流量的需要，盡可能的縮短乘客的候梯時間，對電梯群的運行狀態(tài)進行自動程序控制。⑥智能群梯。該種電梯采用先進的控制理論、先進的傳動和控制技術(shù)，使電梯在運行過程中具有安全、快速、準確、平穩(wěn)的特性，使乘客具有舒適感和享受感。全微機化電梯的開發(fā)和使用是電梯的發(fā)展趨勢。全微機化電梯是指電梯的傳動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)實現(xiàn)微機化控制的電梯，必將滿足人們對電梯的高質(zhì)量、高水平、高標準的要求。1.4電梯的分類按用途分類：乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、車輛電梯、船舶電梯、建筑使用電梯、自動扶梯、其它按驅(qū)動方式分類：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、螺桿式電梯、直線電機驅(qū)動的電梯按速度分類：低速電梯（V≤1.0m/s）、快速電梯（1.0m/s<V<2.0m/s）、高速電梯（V≥2.0m/s）按控制方式分類：手柄操縱控制電梯；按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯、下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、梯群程序控制電梯、梯群智能控制電梯。第2章可編程控制器簡介可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)，當時叫可編程控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計思想是反映計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙ο筮B接方便。隨著半導體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，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，它克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點?？删幊炭刂破鲗τ脩魜碚f，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應用。2.1PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。通常由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸出輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。1.中央處理單元（CPU）CPU作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成電路的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。2.存儲器（RAM、ROM）存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器；存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲器稱為數(shù)據(jù)存儲器。常用的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進行讀寫操作的隨機存儲器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲器是一種高密度、低功耗、價格便宜的半導體存儲器，可用鋰電池做備用電源。掉電時，可有效地保持存儲的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲器。用這些類型存儲器固化系統(tǒng)管理程序和應用程序。3.輸入輸出單元（I/O單元）I/O單元實際上是PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的輸入器件是各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。4.電源PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。PLC內(nèi)有一個穩(wěn)壓電源用于對PLC的CPU單元和I/O單元供電。5.編程器編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。利用編輯器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以有用編輯器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個人計算機上添加適當?shù)挠布涌诤蛙浖纯捎脗€人計算機對PLC編程。利用微機作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。2.2PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回到第一條，如此周而復始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1.輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應的映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。2.程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，存入有關(guān)器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。3.輸出處理程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。2.3PLC的編程語言2.3.1梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電路控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變來的，形象、直觀、實用。梯形圖的設(shè)計應注意以下三點：（一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。（二）梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應滿足線圈接通的條件。（三）輸入繼電器用于接收外部的輸入信號，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時,就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點可供內(nèi)部編程使用。2.3.2指令語句表示一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式，但比匯編語言易懂易學。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。2.4PLC基本指令2.4.1LD：取指令。表示一個與輸入母線相連的常開接點指令，即常開接點邏輯運算起始。LDI：取反指令。表示一個與輸入母線相連的常閉接點指令，即常閉接點邏輯運算起始。、OUT：線圈驅(qū)動指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點接到母線上。也可以與ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點也可使用。OUT是驅(qū)動線圈的輸出指令，它的目標元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器X不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個程序步指令，這里的一個程序步即是一個字。OUT是多程序步指令，要視目標元件而定。OUT指令的目標元件是定時器T和計數(shù)器C時，必須設(shè)置常數(shù)K。2.4.2AND，與指令。用于單個常開接點的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個常閉接點的串聯(lián)。AND與ANI都是一個程序步指令，它們串聯(lián)接點的個數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復使用。OUT指令后，通過接點對其它線圈使用OUT指令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出，連續(xù)輸出如果順序不錯可以多次重復。2.4.3OR：或指令。用于單個常開接點的并聯(lián)。ORI：或非指令。用于單個常閉接點的并聯(lián)。OR與ORI指令都是一個程序步指令，它們的目標元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是并聯(lián)一個接點。需要兩個以上接點串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用ORB指令。2.4.4兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)果用ORB指令。ORB指定與ANB指令均為無目標元件指定,而兩條無目標元件指定的步長都為一個程序步。ORB有時也簡稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路塊后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個。2.4.5兩個或兩個以上的接點并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。分支的起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路快結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標元件，是一個程序步指令。2.4.6MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接，MCR叫主控復位指令，即MC的復位指令。在編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受一個或一組接點控制。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關(guān)。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。與主控接點相連的接點必須用LD或LDI指令。使用MC指令后，母線移到主控接點的后面，MCR使母線回到原來的位置。在MC指令內(nèi)再使用MC指令是時嵌套級N的編號（0—7）順序增大，返回時用MCR指令，從大的嵌套級開始解除。2.4.7置位與復位指令SET、SET為置位指令，使動作保持；RST為復位指令，使操作保持復位。SET指令的操作目標元件為Y、M、S。RST指令的操作目標元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是1—3個程序步。用RST指令可以對定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器的內(nèi)容清零。2.4.8PLS指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是2程序步，它們的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入接通后的一個掃描周期內(nèi)動作。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入斷開后的一個掃描周期內(nèi)動作。2.4.9NOP指令是一條無動作、無目標元件的一程序步指令?？詹僮髦噶钍窃摬叫蜃骺詹僮鳌Ｓ肗OP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序是可以減少步序號的改變。2.4.10END是一條無目標元件的1程序步指令。PLC反復進入輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，按端插入END指令，可以順序擴大對各程序段的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認處理前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令?；局噶畋?.5梯形圖設(shè)計規(guī)則1.觸點的安排梯形圖的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。2.串、并聯(lián)的處理在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)圖回路相串聯(lián)時，應將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。3.線圈的安排不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。4.不準雙線圈輸出如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應出現(xiàn)雙線圈輸出。5.重新編排電路如果電路結(jié)構(gòu)比較復雜，可重復使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。6.編程順序?qū)碗s的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。第3章三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計3.1電梯的控制要求電梯由安裝在各樓層廳門口的呼叫按鈕進行呼叫操縱和電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕進行控制，用以選擇需?？康臉菍?。樓層指示燈有三個，分別指示電梯當前位置。運行狀態(tài)指示燈有兩個，分別指示當前電梯運行的狀態(tài)。電梯每次運行只響應單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到三層），在電梯停止運行前按其他層呼叫按鈕均無效，依此類推。3.2三層電梯主電路圖中L1、L2、L3為三相電源，三相電動機M3~為電梯轎廂上行和下行電動機，由KM7和KM8分別控制電動機正反轉(zhuǎn)從而控制轎廂的上行和下行；M1、M2、M3為電梯開關(guān)門控制的直流電動機，分別由接觸器KM1~KM6的觸點控制；QS1為總開關(guān)（刀開關(guān)），起隔離電源作用；FU為熔斷器，起短路和嚴重過載保護；FR為熱繼電器，起過載和斷相保護作用。3.3輸入輸出點數(shù)分配1.輸入部分:2.輸出部分:3.4PLC外圍接線圖3.5功能指令表概述由于PLC是由取代繼電器開始產(chǎn)生并發(fā)展起來的，且早期的PLC絕大部分用于順序控制，于是許多人習慣把PLC看作是繼電器、定時器、計數(shù)器的集合．把PLC的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等，其實PLC就是工業(yè)控制計算機PLC系統(tǒng)具有一切計算機控制系統(tǒng)的功能，大型的PLC系統(tǒng)就是當代最先進的計算機控制系統(tǒng)小型的PLC由于運算速度及存貯容量的限制．功能自然稍弱。但為了使PLC在其基本邏輯功能順序步進功能之外具有更進一步的特殊功能．以盡可能多地滿足PLC用戶的特殊要求，從80年代開始PLC制造商就逐步地在小型PLC中加入一些功能指令或稱為應用指令。這些功能指令實際上就是一個個功能不同的子程序。隨著芯片技術(shù)的進步，小型PLC的運算速度、存貯容量不斷增加，其功能指令的功能也越來越強。許多技術(shù)人員夢寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過功能指令就成為極容易實現(xiàn)的現(xiàn)實．從而大大提高了PLC的實用價值。3.5.1傳送指令當觸發(fā)條件被觸發(fā)時，傳送源數(shù)據(jù)到指定數(shù)據(jù)存儲器，如上圖，當X000觸發(fā)時，把K100移動到D10中去。3.5.2比較指令比較S1和S2里面的數(shù)據(jù)，然后去控制D包含的連續(xù)三個對象的接通，上例中：S1>S2M0導通S1=S2M1導通S1<S2M2導通即K100大于C20的當前值時，M0接通；K100等于C20的當前值時，M1接通；K100小于C20的當前值時，M2接通。3.6程序分析.2電梯上下控制程序分析比較呼叫信號D1、樓層限位D2里面的數(shù)值，以比較結(jié)果指揮電梯動作。D1<D2：電梯在上，呼叫在下，電梯此時應該下降。D1>D2：電梯在下，呼叫在上，電梯此時應該上升。D1=D2：電梯與呼叫在同一位置，可根據(jù)不同的樓層位置驅(qū)動不同的門進行開關(guān)。3.6.3電梯呼叫信號分析根據(jù)不同的按鈕動作把呼叫信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值存入寄存器D1里面當?shù)谝粚雍艚袝r，就把常數(shù)1放在D1里面當?shù)诙雍艚袝r，就把常數(shù)2放在D1里面當?shù)谌龑雍艚袝r，就把常數(shù)3放在D1里面１.電梯呼叫信號程序（第一層）3.6.4電梯位置判斷程序分析通過傳感器把電梯位置信號轉(zhuǎn)換成相應的信號送到寄存器D2里面去如果在第一層，把常數(shù)1賦給D2；如果在第二層，把常數(shù)2賦給D2；如果在第三層，把常數(shù)3賦給D2。電梯樓層顯示程序分析1.電梯樓層顯示程序：利用三個層限開關(guān)進行判斷：當一層層限開關(guān)觸發(fā)時一層指示燈亮；當二層層限開關(guān)觸發(fā)時二層指示燈亮；當三層層限開關(guān)觸發(fā)時三層指示燈亮。2.電梯上下顯示程序分析上下顯示完全按照電機當前狀態(tài)來確定當電機正轉(zhuǎn)時顯示上升狀態(tài)當電機反轉(zhuǎn)時顯示下降狀態(tài)電梯上下顯示程序：3.6.6電梯開關(guān)門程序分析當電梯到位后，延時0.5秒，根據(jù)當前的樓層驅(qū)動相應的門進行開門動作。開門到位后再延時1秒進行關(guān)門。如果在關(guān)門過程中檢測到有障礙，立即停止關(guān)門動作，繼續(xù)重新開門。1.電梯開關(guān)門程序（第一層）：3.7三層電梯梯形圖程序3.8三層電梯助記符語句程序3.9本系統(tǒng)的不足及改進本系統(tǒng)使用三菱FX1N-40MRPLC實現(xiàn)三層電梯的控制,在實際運用中，由于電梯使用的樓層比較高，為了在運行過程中節(jié)省時間，可采用變頻調(diào)速。例：用樓層限位開關(guān)進行感應，啟動時，若電梯離起點距離為一層以下時，進行低速運轉(zhuǎn)；若電梯離起點為一層以上時，轉(zhuǎn)為高速。停止時，若電梯當前位置離目的地有兩層以上距離時，用高速進行運行；若電梯當前位置離目的地在兩層以下距離時，用低速運行；本設(shè)計的三層電梯為相應單一呼叫的電梯，即在一個動作沒有完成前不響應其他呼叫，在現(xiàn)實生活中，通常可以相應多個呼叫，這就需要用到另外兩條條功能指令SFWR、SFRD。用SFWR來依次存儲呼叫信號，用SFRD來依次讀取呼叫信號。以達到按呼叫順序來控制電梯運動的效果。SFWR使用：利用這條指令，可以把先后采集到的呼叫信號存儲起來，在后面進行調(diào)用?？梢詫崿F(xiàn)多個呼叫依次存儲的功能。初始狀態(tài)下，D2－D10數(shù)據(jù)都為0，D1數(shù)據(jù)為0，當X0被觸發(fā)時，D0的數(shù)據(jù)移動到D2，隨即D1里面數(shù)據(jù)變?yōu)?，當X0再次被觸發(fā)時，D0數(shù)據(jù)移動到D3，D1里面數(shù)據(jù)變?yōu)?，以此類推。SFRD使用：在電梯中可以利用關(guān)門信號的上升沿進行動作，依次把用SFWR存儲的呼叫信號讀取出來，進行相關(guān)的動作。當X1沒有觸發(fā)時，D20數(shù)據(jù)為0，D1也為0；當X1第一次觸發(fā)時，D2的數(shù)據(jù)被移動到D20，D1的數(shù)據(jù)變?yōu)?，表示當前指針為1；當X1再次觸發(fā)時，D3的數(shù)據(jù)移動到D20，D1的數(shù)據(jù)變?yōu)?，表示當前指針為2。以此類推。結(jié)束語在設(shè)計本系統(tǒng)之初，我的三菱PLC編程語言知識幾乎為空白，特別是編程，除了在上課時學到的一些松下PLC基本指令外，我對三菱PLC基本指令、功能指令及應用幾乎沒有什么接觸。在老師和同學的幫助下，我首先用了將近一個月的時間對三菱PLC的知識進行了強化補習，然后再根據(jù)所學的編程知識，用大約一個半月的時間完成了從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計到最后實驗室