基于s7200五層樓電梯的PLC控制

1、學(xué)號(hào)2010210370 電氣控制與plc技術(shù)課 程 設(shè) 計(jì)（ 2010級(jí)本科）題 目：基于s7-200五層樓電梯的plc控制學(xué) 院： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 作者姓名： 高鑫元 指導(dǎo)教師： 張曉峰 職稱： 教 授 完成日期： 2013 年 7 月 5 日二一三年六月電氣 控制與 plc 技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 論 文 題 目基于s7-200五層樓電梯的plc控制作 者 姓 名高鑫元所屬院、專業(yè)、年級(jí)物理與機(jī)電工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)10 級(jí)（2）班指導(dǎo)教師姓名、職稱張曉峰 教授任務(wù)下達(dá)日期2013 年 6 月 17日一.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容根據(jù)控制要求，以 plc 為核

2、心，設(shè)計(jì)出一款五層樓電梯 plc 控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制硬件電路，編寫軟件控制系統(tǒng)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)五層樓電梯的控制。二.設(shè)計(jì)報(bào)告要求1) 當(dāng)轎廂停在1f(1 樓)或 2f,3f,4f,如果5f有呼叫,則轎廂上升到5f。 2) 當(dāng)轎廂停在2f(2 樓)或 3f,4f,5f,如果1f 有呼叫,則轎廂下降到1f。 3) 當(dāng)轎廂停在1f(1 樓),2f,3f,4f,5f 均有人呼叫,則先到 2f,停8s后繼續(xù)上升,每層均停8s,直至5f。4) 當(dāng)轎廂停在5f(5 樓),1f,2f,3f,4f 均有人呼叫,則先到 4f,停8s后繼續(xù)下降,每層均停8s,直至1f。 5) 在轎廂運(yùn)行途中,如果有多個(gè)呼叫,則優(yōu)

3、先響應(yīng)與當(dāng)前運(yùn)行方向相同的就 近樓層,對(duì)反方向的呼叫進(jìn)行記憶,待轎廂返回時(shí)就近停車。 6) 在各個(gè)樓層之間的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)少于10s,否則認(rèn)為發(fā)生故障,應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 7) 電梯的運(yùn)行方向指示。 8) 用數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層數(shù)。 9) 在轎廂運(yùn)行期間不能開門。 10) 轎廂不關(guān)門不允許運(yùn)行。三. 課程(設(shè)計(jì))進(jìn)度安排階段論文（設(shè)計(jì)）各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料6 月 17日 6 月 18日2查閱有關(guān)資料6 月 19 日 6 月 22 日3閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料6 月 23日 6 月 26日4選取方案6 月 27 日 6 月 28 日5硬件電路和軟件部分的設(shè)計(jì)

4、6 月 29日 7月 1 日6送交打印單位裝訂成規(guī)范的設(shè)計(jì)文本7 月 2 日 7 月 3 日指導(dǎo)老師簽字：目錄第1章 電梯概述1 1.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展11.2 電梯設(shè)備11.2.1 電梯的分類11.2.2 電梯的主要組成部分21.2.3 電梯技術(shù)發(fā)展情況21.2.4 電梯發(fā)展展望2第2章 可編程邏輯控制簡(jiǎn)介32.1 plc 的定義32.2 plc 的特點(diǎn)及功能32.3 plc 的結(jié)構(gòu)與工作原理42.3.1 plc 的基本單元構(gòu)成及作用42.3.2 plc 工作原理5第3章 方案設(shè)計(jì)63.1 設(shè)計(jì)目的63.2 電梯的控制要求63.3 總體方案論證6第4章 系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)7第5章 硬件設(shè)計(jì)85

5、.1 plc 控制系統(tǒng)硬件開發(fā)85.2 設(shè)計(jì)思想85.3 可編程控制器（plc）的選型95.4 i/o 點(diǎn)數(shù)的分配105.5 plc 外部接線圖11第6章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)126.1 分析運(yùn)行過程126.2 電梯 plc 控制梯形圖12第7章 程序調(diào)試257.1 單層運(yùn)行調(diào)試257.2 復(fù)雜運(yùn)行調(diào)試26第8章 總結(jié)30致謝31參考文獻(xiàn)：32電氣控制與plc技術(shù)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表33摘要本課程設(shè)計(jì)是五層電梯模型plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電梯不僅是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的一種重要設(shè)備，而且是人們頻繁乘用的一種交通運(yùn)輸設(shè)備。隨著科技的飛速發(fā)展，更是給電梯帶來了日新月異的變化。本設(shè)計(jì)采用的是德國(guó)西門子s7200系列的可編

6、程控制器cpu226作為控制核心，與擴(kuò)充模板e(cuò)m223來實(shí)現(xiàn)五層樓電梯的控制。主要介紹了電梯的硬件結(jié)構(gòu)、plc的基本原理、系統(tǒng)的硬件選擇、plc的軟件的介紹和軟件的編程。設(shè)計(jì)電梯的主要實(shí)現(xiàn)的功能有：層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除、停層信號(hào)的登記與消除、外呼叫信號(hào)的登記與消除。最后通過plc的軟件進(jìn)行仿真，初步完成基本功能的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵字：五層電梯 plc 控制 梯形圖 s7-200第1章 電梯概述1.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展說到電梯的起源要從公元前2600年埃及人在建造金字塔時(shí)使用了最原始的提升系統(tǒng)說起，但這一類起重機(jī)的能源均為人力。到了1203年，法國(guó)的二修道院安裝了一臺(tái)起重機(jī)，所不同者只是該機(jī)器是利用驢作

7、為動(dòng)力，載荷由繞在一個(gè)大滾筒上的繩子進(jìn)行起吊。此種方法一直沿用到近代直到瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，約在1800年，煤礦主才能利用起重機(jī)把礦井中的煤輸送上來。數(shù)百年來人們制造過各種類型的升降梯，它們都具有一個(gè)共同的缺陷：只要起吊繩突然斷裂，升降梯便急速地墜落到底層。1854年奧的斯設(shè)計(jì)了一種制動(dòng)器：在升降梯的平臺(tái)頂部安裝一個(gè)貨車用的彈簧及一個(gè)制動(dòng)桿與升降梯井道兩側(cè)的導(dǎo)軌相連結(jié)，起吊繩與貨車彈簧連結(jié)，這樣僅是起重平臺(tái)的重量就足以拉開彈簧，避免與制動(dòng)桿接觸。如果繩子斷裂，貨車彈簧會(huì)將拉力減弱，兩端立該與制動(dòng)桿咬合，即可將平臺(tái)牢固地原地固定免繼續(xù)下墜?！鞍踩纳堤荨卑l(fā)明成功了！一時(shí)間，奧的斯成了眾人注目的中

8、心。第一臺(tái)升降機(jī)并非奧的斯所發(fā)明，但他卻是第一臺(tái)“安全”升降梯的發(fā)明者。“安全”這一概念不僅開創(chuàng)了升降梯工業(yè)，而且也為那些想建造更高層建筑物以增加更多可利用空間的設(shè)計(jì)們打開了通途。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，性能提高。同時(shí)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過控制電動(dòng)機(jī)定子供電電壓與頻率電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（vvvf）調(diào)速電梯，開拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。電梯發(fā)展的今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時(shí)期，隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要

9、求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人為本提高舒適度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時(shí)間最短”問題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式。合理的配置與使用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。本文中著重電梯的升降控制邏輯，不調(diào)節(jié)主電動(dòng)機(jī)的升降速度以及電梯的安全保護(hù)措施。1.2 電梯設(shè)備1.2.1 電梯的分類電梯的分類有各式各樣：(1) 按速度分類： 低速電梯 1m/s以下 高速電梯 2-3m/s 超高速電梯 3-10m/s(2) 按用途分類： 乘客電梯 住宅電梯 觀光電梯 載貨電梯 客貨兩用電梯 車輛電梯 其

10、他電梯(3) 按拖動(dòng)方式分類： 交流電梯 直流電梯 液壓電梯 齒輪齒條電梯 螺桿式電梯(4) 按有無司機(jī)分類： 有司機(jī)電梯 無司機(jī)電梯 有/無司機(jī)電梯(5) 按控制方式分類： 手柄操縱控制電梯 按鈕控制電梯 信號(hào)控制電梯 集選控制(6) 按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)分類： 有齒曳引機(jī)電梯 無齒曳引機(jī)電梯1.2.2 電梯的主要組成部分(1) 曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。(2) 轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。(3) 電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。

11、(4) 其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。1.2.3 電梯技術(shù)發(fā)展情況(1) 電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。(2) 電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來愈 廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速（ac-vp）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（ac-vv）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ac-vvvf），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。(3) 電梯的邏輯控制已從過去簡(jiǎn)單的繼電器接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（plc）和微機(jī)控

12、制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。(4) 電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。(5) 智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。(6) 機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。1.2.4 電梯發(fā)展展望(1) 結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。(2) 技術(shù)含量更高，性能更好。(3) 安裝更方便、更快捷。(4) 理念是電梯發(fā)展趨勢(shì)第2章 可編程邏輯控制簡(jiǎn)介2.1 plc 的定義美國(guó)電氣

13、制造商協(xié)會(huì) nema（national electrical manufactory asso ciation）經(jīng)過 四 年 的 調(diào) 查 工 作 ， 于 1984 年 首 先 將 其 正 式 命 名 為 pc （ programmable controller），并給 pc 作了如下定義：“pc 是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類 似的輸入/輸出模塊，以控制 各種機(jī)械或工作程 序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行 pc 之功能者，亦被視為 pc，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器?！?國(guó)際電工委員會(huì)(iec)

14、又先后頒布了 plc 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在 1987 年 2 月通過了對(duì)它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(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 或生產(chǎn)過程?？删?程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?2.2 plc 的特點(diǎn)及功能一、特點(diǎn)：（1）用性強(qiáng)，使用方便（2）功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣（3）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（4）控制程序可變具有很好的柔性 （5）編程方法簡(jiǎn)單，容易

15、掌握（6）plc 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少.極為方便控制程序變化方便.具有很好的柔性、體積小、重量輕、功耗低。二、功能： （1）邏輯控制功能 （2）定時(shí)控制功能 （3）計(jì)數(shù)控制功能 （4）數(shù)據(jù)處理功能 （5）監(jiān)控功能 （6）停電記憶功能 （7）故障診斷功能 （8）步進(jìn)控制功能 （9）回路控制功能 （10）通訊聯(lián)網(wǎng)功能 2.3 plc 的結(jié)構(gòu)與工作原理2.3.1 plc 的 基本單元構(gòu)成及作用 plc 實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，只不過他比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語言，故 plc 與計(jì)算機(jī)的組成十分相似。從硬件結(jié)構(gòu)看，它也有中央處理

16、器（ cpu）,存儲(chǔ)器，輸入/輸出(i/o)接口、電源等。如圖圖 2.1 plc 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖各部分的作用： cpu ： (1) 將各種輸入信號(hào)取入存儲(chǔ)器。 (2) 編譯、執(zhí)行指令。 (3) 把結(jié)果送到輸出端 。 (4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備 的請(qǐng)求。 存儲(chǔ)器 ：ram：存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。 rom：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。 輸入、輸出接口：采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了 plc 的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。 輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。 輸出接口作用：將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，

17、以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。2.3.2 plc 工 作原理 plc 工作時(shí)，將采集到的輸入信號(hào)狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上；將運(yùn)算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上。plc 在執(zhí)行用戶程序時(shí)所需“輸入繼電器”、“輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于 i/o 映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系。工作過程：圖 2.2 plc 工作過程圖 第3章 方案設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)目的電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的

18、時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。目前，由可編程序控制器(plc)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用plc控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。本次采用西門子 s7-200 系列的 plc。3.2 電梯的控制要求1) 當(dāng)轎廂停在 1f(1 樓)或 2f,3f,4f,如果 5f 有呼叫,則轎廂上升到 5f。 2) 當(dāng)轎廂停在 2f(2 樓)或 3f,4f,5f,如果 1f 有呼叫,則轎廂下降到 1f。 3) 當(dāng)轎廂停在 1f(1 樓),2f,3

19、f,4f,5f 均有人呼叫,則先到 2f,停 8s 后繼續(xù)上升,每層均停 8s,直至 5f。4) 當(dāng)轎廂停在 5f(5 樓),1f,2f,3f,4f 均有人呼叫,則先到 4f,停 8s 后繼續(xù) 下降, 每層均停 8s,直至 1f。 5) 在轎廂運(yùn)行途中,如果有多個(gè)呼叫,則優(yōu)先響應(yīng)與當(dāng)前運(yùn)行方向相同的就樓層,對(duì)反方向的呼叫進(jìn)行記憶,待轎廂返回時(shí)就近停車。 6) 在各個(gè)樓層之間的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)少于 10s,否則認(rèn)為發(fā)生 故障,應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 7) 電梯的運(yùn)行方向指示。 8) 用數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層數(shù)。 9) 在轎廂運(yùn)行期間不能開門。 10) 轎廂不關(guān)門不允許運(yùn)行。3.3 總體方案論證考慮到本次設(shè)

20、計(jì)的電梯系統(tǒng)有五層，且開關(guān)量居多，模擬量較少；對(duì)于開關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般plc的響應(yīng)速度足以滿足控制的要求，在小型plc中整體式比模塊式的價(jià)格便宜，體積也小，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的s7-200系統(tǒng)plc。第4章 系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件主程序流程圖如圖4-1 所示。上電初始化是否廳外呼叫是否轎廂呼叫確定本層與目標(biāo)層是否同層電梯選向電梯啟動(dòng)電梯運(yùn)行樓層信號(hào)是否目標(biāo)層平層信號(hào)電梯制動(dòng)開門延時(shí)關(guān)門是否停止停止等待yynynny圖4-1電梯控制主流程圖第5章 硬件設(shè)計(jì)5.1 plc 控制系統(tǒng)硬件開發(fā)電梯 plc 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)

21、控制系統(tǒng)兩部分組成。圖5-1為電梯 plc 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括 plc 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為 plc 主機(jī)、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過plc 輸入接口送入 plc，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。轎廂操縱盤廳外呼叫輸入接口輸出接口cpu儲(chǔ)存器plc主機(jī)安全裝置指層器拖動(dòng)裝置井道裝置圖5-1 電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)5.2 設(shè)計(jì)思想1）信號(hào)控制系統(tǒng)電梯信號(hào)控制基本由 plc 軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖5-2 所示，輸入到 plc 的控制信號(hào)有：運(yùn)行

22、方式選擇（如自動(dòng)、有/無司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等）、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、開關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和平層信號(hào)等。2）電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能接受每個(gè)呼叫按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并作出相應(yīng)的響應(yīng)。電梯停在某一層時(shí)，此時(shí)按動(dòng)該層的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開電梯門命令，進(jìn)行開門的動(dòng)作過程；若此時(shí)電梯的轎箱不在該層，則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。電梯運(yùn)行的不換向原則是指電梯優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后才響應(yīng)使電梯反方向運(yùn)行的呼叫。電梯在每一層都有一個(gè)行程開關(guān)，當(dāng)電梯碰到某層的行程開關(guān)時(shí)，

23、表示電梯已經(jīng)到達(dá)該層。當(dāng)按動(dòng)某個(gè)呼叫按鈕后，相應(yīng)的呼叫指示燈亮并保持，直到電梯響應(yīng)該呼叫為止。當(dāng)電梯停在某層時(shí)，在電梯內(nèi)部按動(dòng)開門按鈕，則電梯門打開，按動(dòng)電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開的。當(dāng)電梯運(yùn)行到某層后，相應(yīng)的樓層指示燈亮，直到電梯運(yùn)行到前方一層時(shí)樓層指示燈改變。 運(yùn)行方式選擇遠(yuǎn)行控制信號(hào)安全保護(hù)信號(hào)內(nèi)指令信號(hào)外指令信號(hào)呼梯信號(hào)指示樓層顯示運(yùn)行方向指示開關(guān)門控制開關(guān)門信號(hào)門區(qū)或平層信號(hào)拖動(dòng)控制系統(tǒng)輸入接口plc輸出接口圖5-2 電梯plc控制系統(tǒng)框圖3）電梯操作方式單臺(tái)電梯的操作方式有手柄操縱控制、按鈕控制、信號(hào)控制和集選控制等。在乘客電梯中幾乎全部采

24、用集選控制方式。 單轎廂下集選控制：登記所有轎廂和廳門下行召喚；轎廂上行時(shí)，只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層；自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦?，?yīng)答廳門下行召喚。 單轎廂全集選：登記所有廳門和轎廂召喚；上行時(shí)順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚，直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。系統(tǒng)采用全集選操作方式。5.3 可編程控制器（plc）的選型系統(tǒng)按五層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關(guān)，設(shè)備大約有 24 個(gè)輸入點(diǎn)，25個(gè)輸出點(diǎn)，需進(jìn)行控制，故選擇s7-200系統(tǒng) cpu 226的plc，繼電器方式輸出，擴(kuò)展模塊em223,即輸入輸出各為16位。5.4 i/o 點(diǎn)數(shù)的分配控制五層電梯的輸入開關(guān)及控制電梯各種工作的輸出端在pl

25、c中的i/o編址如表5-1所示。表5-1 plc輸入、輸出點(diǎn)的分配表輸入輸出說明對(duì)應(yīng)plc地址說明對(duì)應(yīng)plc地址外部一層上呼叫按鈕i0.0外部一層上呼叫燈q0.0外部二層上呼叫按鈕i0.1外部二層上呼叫燈q0.1外部二層下呼叫按鈕i0.2外部二層下呼叫燈q0.2外部三層上呼叫按鈕i0.3外部三層上呼叫燈q0.3外部三層下呼叫按鈕i0.4外部三層下呼叫燈q0.4外部四層上呼叫按鈕i0.5外部四層上呼叫燈q0.5外部四層下呼叫按鈕i0.6外部四層下呼叫燈q0.6外部五層下呼叫按鈕i0.7外部五層下呼叫燈q0.7一層行程開關(guān)i1.0內(nèi)部四層呼叫燈q1.0二層行程開關(guān)i1.1內(nèi)部五層呼叫燈q1.1三層

26、行程開關(guān)i1.2電梯上升q1.2四層行程開關(guān)i1.3電梯下升q1.3五層行程開關(guān)i1.4上升指示燈q1.4內(nèi)部一層呼叫按鈕i1.5下升指示燈q1.5電梯上行極限位i1.6電梯開門q1.6電梯下行極限位i1.7電梯關(guān)門q1.7內(nèi)部二層呼叫按鈕i2.0一層位燈q2.0內(nèi)部三層呼叫按鈕i2.1二層位燈q2.1內(nèi)部四層呼叫按鈕i2.2三層位燈q2.2內(nèi)部五層呼叫按鈕i2.3四層位燈q2.3開門呼叫按鈕i2.4五層位燈q2.4關(guān)門呼叫按鈕i2.5內(nèi)部一層呼叫燈q2.5開門行程開關(guān)i2.6內(nèi)部二層呼叫燈q2.6關(guān)門行程開關(guān)i2.7內(nèi)部三層呼叫燈q2.7報(bào)警指示燈q3.05.5 plc 外部接線圖圖5-3

27、電梯plc輸入/輸出連接圖第6章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)6.1 分析運(yùn)行過程為了保證程序運(yùn)行的可靠，程序中設(shè)置了開門與關(guān)門、上升與下降的互鎖觸點(diǎn)。 6.2 電梯 plc 控制梯形圖 傳統(tǒng)的電器圖，一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安 裝圖。在 plc控制系統(tǒng)中，這一部分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電器圖的基礎(chǔ)上增加了 plc 部分，因此在電器原理固中應(yīng)增加 plc 的 i/o 連接圖。在 plc 控制系統(tǒng)的電器圖中包括程序圖(梯形圖)，可以稱它為軟件圖。向用戶提供“軟件圖”，可便于用戶生產(chǎn)發(fā)展或工藝改進(jìn)時(shí)修改程序，并有利于用戶在維修時(shí)分折和排除故障。實(shí)現(xiàn)上述要求可通過設(shè)計(jì) plc 梯形圖來實(shí)現(xiàn)，程

28、序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號(hào)組成，易于理解和記憶。在編制程序過程中，人們習(xí)慣于用文字或動(dòng)作流程圖表達(dá)系統(tǒng)的控制過程，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) plc 的控制程序(梯形圖)，這樣編寫的程序有很多不嚴(yán)密之處，在調(diào)試中會(huì)出現(xiàn)意想不到的錯(cuò)誤?；蛴?plc 中的繼電器符號(hào)通過狀態(tài)表法和邏輯表達(dá)式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的 plc 程序，雖所編程序嚴(yán)密，對(duì)于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)尚可對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，往往卻需要大量中間過程，程序設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜，又極為費(fèi)時(shí)。編程指令：指令是 plc 被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號(hào)。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼，這點(diǎn) plc與普通的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí) plc 也有編譯系統(tǒng)，它

29、可以把一些文字符號(hào)或圖形符號(hào)編譯成機(jī)器碼，所以用戶看到的 plc 指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼，或圖形符號(hào)。梯形圖：圖6-1電梯控制梯形圖第7章 程序調(diào)試7.1 單層運(yùn)行調(diào)試當(dāng)電梯運(yùn)行到某一層樓時(shí)，對(duì)應(yīng)樓層的感應(yīng)器將會(huì)接受到感應(yīng)信號(hào)，并與它的相鄰樓層進(jìn)行互鎖，從而保證電梯樓層信號(hào)在邏輯上的唯一，并將此信號(hào)送樓層指示。例如：以第二層為例，當(dāng)電梯停在一樓時(shí)，當(dāng)電梯到達(dá)第二層時(shí)，二樓的感應(yīng)器接通（i1.1），只有當(dāng)三樓、一樓的感應(yīng)器i1.2、i1.0沒有接通的情況下才能正常的顯示。q1.2亮表示上升。調(diào)試效果如圖所示。電梯此時(shí)在一樓。圖7-1 電梯在一樓截圖然后接到二樓上呼的指令圖7-2 電梯接到

30、二樓上呼指示截圖q1.2表示電梯向上指示，q0.1表示想到二層指示 圖7-3 電梯上升截圖當(dāng)二層檢測(cè)到樓層到位信號(hào)時(shí)即i1.1接通時(shí)，二樓的樓層指示燈亮，如圖：圖7-4 電梯到達(dá)二樓截圖7.2 復(fù)雜運(yùn)行調(diào)試單層運(yùn)行調(diào)試完接下來就是多層的復(fù)雜運(yùn)行調(diào)試，以確保程序在多條指令運(yùn)行時(shí)的正確性。此種調(diào)試是讓電梯單方向運(yùn)行于 n 層，譬如，電梯轎廂原先在二層，如此時(shí)三樓和四樓有向上外呼，即按下i0.3和 i0.5，三樓和四樓外呼指示燈亮，此時(shí)按下關(guān)門按鈕，則轎廂往上運(yùn)行，到三樓時(shí)經(jīng)過比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響應(yīng)呼梯，三樓外呼指示燈滅，延時(shí)8秒后，轎廂繼續(xù)向上運(yùn)行，到四樓時(shí)經(jīng)過比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響

31、應(yīng)呼梯，并消除登記信號(hào)。此時(shí)，電梯?？坑诙?，如圖：圖7-5 電梯在二樓截圖然后接到二樓上呼和三樓上呼指令，即按下i0.3和i0.5。如圖：圖7-6 電梯接到二樓上呼指令截圖圖7-7 電梯接到三樓上呼指令截圖q1.4表示電梯向上指示 圖7-8 電梯上行指示截圖圖7-9 電梯上升截圖當(dāng)電梯到達(dá)三樓時(shí),自動(dòng)開門并且碰到開門限位開關(guān)i2.6后延時(shí)8s。圖7-10 電梯到達(dá)三樓自動(dòng)開門并延時(shí)截圖當(dāng)延時(shí)8s后自動(dòng)關(guān)門，并且繼續(xù)上行。圖7-11 電梯關(guān)門截圖當(dāng)電梯到達(dá)四樓時(shí)，四樓樓層指示燈亮q2.3圖7-10 電梯到達(dá)四樓截圖8章 總結(jié)在完成這個(gè)設(shè)計(jì)之后，我也有一定的思考，重新將自己的設(shè)計(jì)細(xì)細(xì)看了幾遍，同

32、時(shí)也把做 同樣設(shè)計(jì) 的幾個(gè)同 學(xué)的設(shè)計(jì)借 來觀摩了 一番。在 進(jìn)行對(duì)比和 分析之后，又有很多所得。一開始進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我基本上都是參照書本或者網(wǎng)上的例子進(jìn)行，甚至就是按照它的步驟再做一遍。當(dāng)然在初學(xué)階段這未必不可以，這樣做可以讓我熟悉軟件的操作環(huán)境，了解設(shè)計(jì)方法和步驟，更加深刻理解基本概念。但是等到畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我覺得就應(yīng)該拋開例子，完全按照自己的思路獨(dú)立進(jìn)行，這樣可能會(huì)在設(shè)計(jì)中碰到更多的問題，但是這樣也能讓我學(xué)到更多，而且在解決遇到的問題時(shí)會(huì)更加引發(fā)自己的思考，說不上創(chuàng)新，但可能會(huì)有新意產(chǎn)生，也就是自己的東西了。在這方面我做的也不是很好，所以設(shè)計(jì)之后再回想一下，里面自己的東西還是有限，這

33、也是以后需要改進(jìn)的地方。這一點(diǎn)我想在任何一門課程的學(xué)習(xí)，在今后任何一行工作都是很重要的。如果沒有探索性，我們只會(huì)走著前人走過的路，踩著前人踏過的腳印。比如在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中，關(guān)于 plc 程序的設(shè)計(jì)，一開始我們只是將網(wǎng)上現(xiàn)有的一些相同類型程序直接拿來用在自己的設(shè)計(jì)里面，但是在調(diào)試階段才漸漸發(fā)現(xiàn)，這種做法是完全靠不住的，在軟件調(diào)試的過程中，我們的程序仿真結(jié)果總是出現(xiàn)錯(cuò)誤，而本來沒有在程序上下多大功夫的我們卻怎么也找不到程序的錯(cuò)誤，于是我們開始重新考慮自己的設(shè)計(jì)程序，在查閱教科書的同時(shí)到圖書館到網(wǎng)上去查閱更多的資料，才漸漸的編寫了現(xiàn)在這個(gè)全新的設(shè)計(jì)程序。在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中，我還深深的體會(huì)到，做設(shè)計(jì)是兩個(gè)人的合作也很重要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中，雖然各有分工，但是大家可以在自己設(shè)計(jì)的模塊多與對(duì)方交流，以此可以拓展自己的思路。而且我們可以在第一時(shí)間內(nèi)，交流想法，共同討論解決設(shè)計(jì)中遇到的問題。沒有探索就沒有創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新很可能就會(huì)被淘汰，在今后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)中，