PLC四層電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、1 / 46航空職業(yè)技術(shù)學院航空職業(yè)技術(shù)學院畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計（論計（論 文）文）論文題目：論文題目： PLC 四層電梯控制系統(tǒng) 所屬系部：自動化工程學院所屬系部：自動化工程學院專專業(yè)：業(yè)： 生產(chǎn)過程自動化生產(chǎn)過程自動化航空職業(yè)技術(shù)學院制航空職業(yè)技術(shù)學院制航空職業(yè)技術(shù)學院航空職業(yè)技術(shù)學院2 / 46畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(yè)設計（論文）任務書題目：題目：PLC 四層電梯控制系統(tǒng)任務與要求：任務與要求：時間：時間：2012 年 2 月 23 日 至 2012 年 4 月 30 日 共 8 周所屬系部：所屬系部： 自動化工程系自動化工程系學生：學生： 保林保林 學學 號：號：116041-021

2、16041-02專業(yè)：專業(yè)： 生產(chǎn)過程自動化生產(chǎn)過程自動化指導單位或教研室：指導單位或教研室： 指導教師：指導教師： 黨智乾黨智乾 職職 稱：稱： 航空職業(yè)技術(shù)學院制航空職業(yè)技術(shù)學院制畢業(yè)設計畢業(yè)設計( (論文論文) )進度計劃表進度計劃表3 / 46日日 期期工工 作作 容容執(zhí)執(zhí) 行行 情情 況況指導教師簽指導教師簽 字字學生填寫學生填寫教師對進教師對進度計劃實度計劃實施情況總施情況總評評 簽名 年 月 日 本表作評定學生平時成績的依據(jù)之一。摘要摘要隨著科學技術(shù)的發(fā)展、近年來，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展一些電梯廠也在不4 / 46斷改進設計、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的電梯，電梯主要

3、分為機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份，隨著自動控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)(“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、PLC 控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以與消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而 PLC 控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強,設計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電

4、梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。關(guān)鍵詞: PLC，電梯，順序控制，CPU。5 / 46AbstractAbstractThe caption .KeyKey words:words:1 / 46目錄第 1 章緒論 11.1 四層樓電梯自動控制的發(fā)展歷史 11.2 可編程序控制器（PLC）的研究現(xiàn)狀 11.3 PLC 實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究的目的意義 21.4 PLC 實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究容與創(chuàng)新點。21.4.1 主要研究容 21.4.1.1 可編程序控制器的工作原理 2第 2 章 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾措施 42.1 硬件抗干擾措施 42.

5、1.1 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾 42.1.2 抑制接地系統(tǒng)引入的干擾 42.1.3 抑制輸入輸出電路引入的干擾 42.1.4 抑制外部配線干擾的措施 52.2 軟件抗干擾措施 5第 3 章硬件設計 73.1 可編程序控制器 PLC 的選型 73.2 CPU 的能力 73.3 I/O 點數(shù)的確定 73.4 存儲器容量的選擇 73.5 PLC 電源的選擇 7第 4 章設計過程 84.1 方案研究與選擇 84.2 控制要求分析 84.3 設計步驟 84.3.1 四層樓電梯控制電氣圖 84.3.1 四層樓電梯控制在各階段運行狀況 84.3.2 I/O 設備與 I/O 點編號的分配 114.3.3 PL

6、C I/O 分配圖/表 124.3.4 流程圖 134.3.5 梯形圖與指令解讀 144.4 PLC 系統(tǒng)的程序調(diào)試 19第 5 章結(jié)論 20致 21參考文獻 222 / 46第第 1 1 章章 緒論緒論1.11.1 四層樓電梯自動控制的發(fā)展歷史四層樓電梯自動控制的發(fā)展歷史在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運輸設備。 電梯作為垂直運輸?shù)纳翟O備其特點是在高層建筑物中所占的面積很很小，同時通過電氣或其它的控制方式可以將乘客或貨物安全、合理、有效地送到不同的樓層?；谶@些優(yōu)點，在建筑業(yè)特別是高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進入

7、了新的發(fā)展時期。 電梯的存在，使得每棟大型高樓都可以成為一座垂直的城市。在紐約的前世界貿(mào)易中心大樓里，除每天有 5 萬人上班外，還有 8 萬人次的來訪和旅游，因此 250 臺電梯和 75 臺自動扶梯的設置與正常運行，才使得合理調(diào)運人員、充分發(fā)揮大樓的功能成為現(xiàn)實。我國第一高樓、做落在浦東的金茂大廈，高度為420.5 米，主樓地上 88 層，建筑面積 220000 平方米，集金融、商業(yè)、辦公和旅游為一體，其中 60 臺電梯、18 臺扶梯的作用是顯而易見的。20 世紀初，美國出現(xiàn)了拽引式電梯，拽引式電梯將鋼絲繩懸掛在拽引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對重連接，隨拽引輪的轉(zhuǎn)動，靠鋼絲繩與拽引輪之間

8、的摩擦力，使轎廂與對重作一升一降的相反運動。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長度和股數(shù)均不受限制，當然轎廂的載重量以與提升的高度就得到了提高，從而滿足了人們對電梯的使用要求。因此進一百年來，拽引式電梯一直受到重視，并發(fā)展沿用至今。1.21.2 可編程序控制器（可編程序控制器（PLCPLC）的研究現(xiàn)狀）的研究現(xiàn)狀 20 世紀是人類科學技術(shù)迅猛發(fā)展的一個世紀，自動控制裝置的研究，是為了最大限度的滿足人們與機械設備的要求。曾一度在控制領(lǐng)域占主導地位的繼電器控制系統(tǒng)，存在著控制能力弱可靠性低的缺點，并且設備的固定接線控制不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。20 世紀 60年代末期，在技術(shù)改造浪潮的沖擊下，為使汽車

9、結(jié)構(gòu)與外行不斷改進，品種不斷增加，需要經(jīng)常變更生產(chǎn)工藝。這就希望在控制成本的前提下，盡可能縮短產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期，以滿足生產(chǎn)的需求，使企業(yè)在激烈的市場競爭中取勝。美國通用汽車公司（GM）1968 年提出了汽車裝配生產(chǎn)線改造項目控制的十項指標，即新一代控制器應具備的 10 項指標：（1） 編程簡單，可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序；（2） 維護方便，采用插入式模塊結(jié)構(gòu)；（3） 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；（4） 體積小于繼電器控制柜；3 / 46（5） 能與管理中心計算機系統(tǒng)進行通信；（6） 成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競爭；（7） 輸入量是 115V 交流電壓（8） 輸出量為 115V 交流電壓，輸入電流在

10、2A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥；（9） 系統(tǒng)擴展時，原系統(tǒng)只需作很小改動；（10） 用戶程序存儲器容量至少 4KB。1969 年，美國數(shù)字設備公司（DEC）首先研制出第一臺符合要求的控制器，即可編程邏輯控制器，并在美國 GE 公司的汽車自動裝配上試用獲得成功。此后，這項研究技術(shù)迅速發(fā)展，從美國、日本、歐洲普與到世界各地，我國從 1974 年開始研制，1977 年應用于工業(yè)。目前世界上已有數(shù)百家廠商生產(chǎn)可編程控制器，型號多達數(shù)百種。1.3 PLC 實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究的目的意義使用“PLC 可編程控制器”進行四層樓的電梯控制，是一個非常實用的項目。我進行了該課題的畢業(yè)設計后，能掌握 PLC

11、應用系統(tǒng)的一般設計方法，從而達到畢業(yè)后直接上崗的目的。1.4 PLC 實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究容與創(chuàng)新點。1.4.1 主要研究容我們這次使用的控制系統(tǒng)由西門子 PLC 控制器、四層樓電梯控制模形、控制軟件等組成。通過對行程開關(guān)、傳感器等的數(shù)據(jù)采集，控制電梯按規(guī)定的運行程序，安全可靠地運行。1.4.1.1 可編程序控制器的工作原理（一）PLC 的工作方式 PLC 雖然以微處理器為核心，具有微型計算機的許多特點，但它的工作方式卻與微型計算機有很大的不同，微型計算機一般采用等待命令或中斷的工作方式，如常見的鍵盤掃描方式或 I/O 掃描方式，當有鍵按下或 I/O 動作，則轉(zhuǎn)入相應的子程序或中斷服務程

12、序，無鍵按下，則繼續(xù)掃描等待。PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，即順序掃描，不斷循環(huán)這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下進行的。當 PLC 運行時，CPU 根據(jù)用戶按控制要求編寫好并存于用戶存儲器中的程序，按序號作周期性的程序循環(huán)掃描，程序從第一條指令開始，逐條順序執(zhí)行用戶的程序直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，再開始下一次掃描；如此周而復始。實際上，PLC 掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成其他工作，整個工作過程分為自診斷、通訊服務、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個階段。如圖（1-1）所示。 4 / 46圖（1-1）1） 自診斷每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷容包括 I/O

13、 部分、存儲器、CPU 等，并通過 CPU 設置定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間，如果發(fā)現(xiàn)異常，則停機并顯示出錯。若自診斷正常，則繼續(xù)向下掃描。 2） 通訊服務 PLC 檢查是否有與編程器、計算機等的通訊要求，若有則進行相應處理。3） 輸入處理 PLC 在輸入刷新階段，首先以掃描方式按順序從輸入縮存器中寫入所有輸入端子的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將其存入存中為其專門開辟的暫存區(qū)輸入狀態(tài)映像區(qū)中，這一過程稱為輸入采樣，或是如刷新，隨后關(guān)閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段，即使輸入端有變化，輸入映像區(qū)的容也不會改變。變化的輸入信號的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入刷新階段被讀入。 4） 輸出處理同輸入狀態(tài)映像區(qū)

14、一樣，PLC 存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)。當程序的所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在 CPU 的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中，并通過一定的輸出方式輸出，推動外部的相應執(zhí)行器件工作，這就是 PLC 輸出刷新階段。 5） 程序執(zhí)行PLC 在程序執(zhí)行階段，按用戶程序順序掃描執(zhí)行每條指令。從輸入狀態(tài)映像區(qū)讀出輸入信號的狀態(tài)，經(jīng)過相應的運算處理等，將結(jié)果寫入輸出狀態(tài)映像區(qū)。通常將自診斷和通訊服務合稱為監(jiān)視服務。輸入刷新和輸出刷新稱為 I/O 刷新?？梢钥闯?，PLC 在一個掃描周期，對輸入狀態(tài)的掃描只是在輸入采樣階段進行，對輸出賦的值也只有在輸出刷新階段才能被送出

15、，而在程序執(zhí)行階段輸入、輸出會被封鎖。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。 （二）掃描周期掃描周期即完成一次掃描（I/O 刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務）所需要的時間，由 PLC的工作過程可知，一個完整的掃描周期 T 應為： T 等于（輸入一點時間輸入點數(shù)）+（運算速度程序步數(shù)） +（輸出一點時間輸出點數(shù)）+監(jiān)視服務時間掃描周期的長短主要取決于三個要素：一是 CPU 執(zhí)行指令的速度；而是每條指令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長度。掃描周期越長，系統(tǒng)的響應速度越慢。現(xiàn)在廠家生產(chǎn)的基型 PLC 的一個掃描周期大約為 10ms，這對于一般的控制系統(tǒng)來說完全是允許的，不但不會造成影響，反而可以

16、增強系統(tǒng)的抗干擾能力，這是因為輸入采樣5 / 46僅在輸入刷新階段進行。PLC 在一個工作周期的大部分時間里實際上是與外設隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的、短期的，由于系統(tǒng)響應慢，往往要幾個掃描周期才響應一次，多次掃描因瞬時干擾而引起的誤動作將會大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對控制時間要求較嚴格、響應速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時還需要采取一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應帶來的不良影響。第 2 章 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾措施2.1 硬件抗干擾措施2.1.1 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾PLC 本身的抗干擾能力一般都很強。通常，只能將 PLC 的電源與系統(tǒng)的動

17、力設備電源分開配線，對于電源線來的干擾，一般都有足夠強的抑制能力。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴重，可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元，則其電源必須與基本單元共用一個開關(guān)控制，也就是說，它們的上電與斷電必須同時進行。良好的接地是保證 PLC 安全可靠運行的重要條件。為了抑制附加在電源與輸入端、輸出端的干擾，應給 PLC 接專用地線，并且接地點要與其它設備分開。若達不到這種要求，也可采用公共接地方式。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，因為它會使各設備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。此外，接地線要足夠粗，接地電阻要小，接地點應盡可能靠近 P

18、LC 。2.1.2 抑制接地系統(tǒng)引入的干擾接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC 控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。接地在消除干擾上起很大的作用。這里的接地是指決定系統(tǒng)電位的地，而不是信號系統(tǒng)歸路的接地。在 PLC 控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架，它們是懼空中干擾的空中線，需要有決定電位的地線。交流地是 PLC 控制系統(tǒng)供電所必需的，它通過變壓器中心點構(gòu)成供電兩條回路之一。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴重的干擾源。因此交流地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必須分開。數(shù)字地和模擬地的共點地最好置懸浮方式。地線各點之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可

19、采用環(huán)形地線。系統(tǒng)地端子 LG 是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當電磁干擾比較嚴重時，這個端子需與接的端子 GR 連接。2.1.3 抑制輸入輸出電路引入的干擾 輸入電路是 PLC 接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線6 / 46方式與是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。以開關(guān)量輸入為例，按鈕、行程開關(guān)的觸點接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要牢固可靠。機械限位開關(guān)是容易產(chǎn)生故障的元件，設計時，應盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外，按鈕觸點的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。在設計電路時，應盡量選用可靠性高的元器件，對于模擬量輸入信號來說，常用的有 420m

20、A、020mA 直流電流信號；05V、010V 直流電壓信號，電源為直流 24V。對于開關(guān)量輸出來說，PLC 的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應根據(jù)負載要求來決定，選擇不當會使系統(tǒng)可靠性降低，嚴重時導致系統(tǒng)不能正常工作。如晶閘管輸出只能用于交流負載，晶體管輸出只能用于直流負載。此外，PLC 的輸出端子帶負載能力是有限的，如果超過了規(guī)定的最大限值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良。這一方面可以通過選用高質(zhì)量的元器件來提高可靠性

21、，另一方面，在對系統(tǒng)可靠性與智能化要求較高的場合，可以根據(jù)電路中電流異常的情況對輸出單元的一些重點部位進行診斷，當檢測到異常信號時，系統(tǒng)按程序自動轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。若 PLC輸出端子接有感性元件，則應采取相應的保護措施，以保護 PLC 的輸出觸點。2.1.4 抑制外部配線干擾的措施為了防止或減少外部配線的干擾，交流輸入、輸出信號與直流輸入、輸出應分別使用各自的電纜；對于集成電路或晶體管設備的輸入、輸出信號線、必須使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)懸空，而在控制側(cè)接地。2.2 軟件抗干擾措施硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進入控制系統(tǒng)，但由于干擾存在的隨機性，尤其是

22、在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下，硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門外，這時，可以發(fā)揮軟件的靈活性與硬件措施相結(jié)合來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。1） 、利用看門狗方法對系統(tǒng)的運動狀態(tài)進行監(jiān)控 PLC 部具有豐富的軟元件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來設計一些程序，可以屏蔽輸入元件的誤信號，防止輸出元件的誤動作。在設計應用程序時，可以利用看門狗方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。如用 PLC 控制某一運動部件時，編程時可定義一個定時器作看門狗用，對運動部件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視。定時器的設定值，為運動部件所需要的最大可能時間。在發(fā)出該部件的動作指令時，同時啟動看門狗定時器。若運動部件在規(guī)定時間達到指

23、定位置，發(fā)出一個動作完成信號，使定時器清零，說明監(jiān)控對象工作正常；7 / 46否則，說明監(jiān)控對象工作不正常，發(fā)出報警或停止工作信號。2） 、消抖在振動環(huán)境中，行程開關(guān)或按鈕常常會因為抖動而發(fā)出誤信號，一般的抖動時間都比較短，針對抖動時間短的特點，可用 PLC 部計時器經(jīng)過一定時間的延時，得到消除抖動后的可靠有效信號，從而達到抗干擾的目的。3） 、用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號的信噪比為了提高輸入信號的信噪比，常采用軟件數(shù)字濾波來提高有用信號真實性。對于有大幅度隨機干擾的系統(tǒng)，采用程序限幅法，即連續(xù)采樣五次，若某一次采樣值遠遠大于其它幾次采樣的幅值，那么就舍去之。對于流量、壓力、液面、位移等參

24、數(shù)，往往會在一定圍頻繁波動，則采用算術(shù)平均法。即用 n 次采樣的平均值來代替當前值。一般認為：流量 n= 12，壓力 n=4 最合適。對于緩慢變化信號如溫度參數(shù)，可連續(xù)三次采樣，選取居中的采樣值作為有效信號。對于具有積分器 A/D 轉(zhuǎn)換來說，采樣時間應取工頻周期 20ms 的整數(shù)倍。實踐證明其抑制工頻干擾能力超過單純積分器的效果。第 3 章 硬件設計3.1 可編程序控制器 PLC 的選型我們通過了對多種 PLC 的實驗篩選一致認為這次設計時選用 S7- 224 的 PLC 最為合適。3.2 CPU 的能力 CPU224 集成 14 輸入/10 輸出共 24 個數(shù)字量 I/O 點，可連接 7 個

25、模塊，最大擴展至168 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O 點，13KB 程序和數(shù)據(jù)存儲空間。CPU224 輸入電路采用了雙向光電耦合器，24V 直流極性可任意選擇，系統(tǒng)設置 1M 為 I0.X輸入端子的公共端，2M 為 I1.X 輸入端子的公共端。在晶體管輸出電路中采用了 MOSFET 功率驅(qū)動器件，并將數(shù)字量輸出分為兩組，每組有一個公共端，共有 1L、2L 兩個公共端，可接入不同的負載。3.3 I/O 點數(shù)的確定CPU224 主機共有 I0.0 至 I0.7、I1.0 至 I1.5 14 個輸入點和 Q0.0 至 Q0.7、Q1.0 至Q1.1 10 個輸出點。3.4 存儲器容量

26、的選擇由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應用項目的正常投運，一般要求 PLC 的存儲器容量，CPU224 的程序和數(shù)據(jù)存儲空間按 256 個 I/O 點至少8 / 46選 13K 存儲器選擇。需要復雜控制功能時，應選擇容量更大，檔次更高的存儲器3.5 PLC 電源的選擇PLC 的供電電源，除了引進設備時同時引進 PLC 應根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設計和選用外，一般 PLC 的供電電源應設計選用 220VAC 電源，與國電網(wǎng)電壓一致。重要的應用場合，應采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果 PLC 本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。

27、為防止外部高壓電源因誤操作而引入 PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。我們做實驗用的是 220V 的電源。第 4 章 設計過程4.1 方案研究與選擇我通過對多種 PLC 方案的分析認為 PLC 四層樓電梯控制系統(tǒng)設計是現(xiàn)在的時代潮流，具有學習的必要所以我選擇了 PLC 四層樓電梯控制系統(tǒng)設計。4.2 控制要求分析把可編程控制器撥向 RUN 后，按其他按鈕無效，只有按 SQ1 才有效 E1 亮，表示電梯原始層在一層。4.3 設計步驟4.3.1 四層樓電梯控制電氣圖 如圖（4-1）9 / 46圖（4-1）圖（4-1）4.3.1 四層樓電梯控制在各階段運行狀

28、況電梯停留在一層：（1）按 SB6 或 SB7（SB2）或 SB6，SB7（SB2） ，電梯上升，按 SQ1，才有效 E 燈亮，表示電梯原始層在一層。 （2）按 SB8 或 SB9（SB3）或 SB8，SB9（SB3） ，電梯上升，按 SQ3 無反應，應先按SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，再按 SQ3，E3 亮，電梯停止。（3）按 SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ4 無反應，應先按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3，E4 亮，電梯停止。（4）按 SB6，SB8 或 SB6，SB8，SB3 或 SB6，SB2，SB3，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2

29、亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（5）按 SB6，SB8，SB2 或 SB6，SB8，SB2，SB3 或 SB6，SB2，SB3，電梯上升，按SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ2，E3 亮，電梯停止。（6）按 SB6，SB9 或 SB6，SB9，SB3，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降

30、。按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止 。（7）按 SB6，SB9，SB2 或 SB6，SB9，SB2，SB3，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（8）按 SB7（SB2） ，SB8 或 SB7（SB2） ，SB8，SB9（SB3）或 SB7（SB2） ，SB9（SB3） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電

31、梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止。10 / 46（9）按 SB6，SB7（SB2） ，SB8 或 SB6（SB2） ，SB8，SB3 電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ2，E3 滅，E2 亮。（10）按 SB6，SB7（SB2） ，SB6，SB9 或 SB6，SB7（SB2） ，SB8，SB9，SB3 電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降。按

32、 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（11）按 SB6，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，再按SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ2，E3滅，E2 亮，電梯停止 。（12）按 SB7（SB2） ，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 滅，電梯停止 2s 后上升 ，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止。（13）按 SB6，SB8，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升

33、，再按 SQ3，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（14）按 SB6，SB8，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（15）按 SB6，SB8，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2

34、s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E 電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯停止。（16）按 SB6，SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，再按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（17）按 SB7（SB2） ，SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電

35、梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止。（18）按 SB6，SB7（SB2） ，SB8，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止2s 后下降，再按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯

36、停止。（19）按 SB6，SB7（SB2） ，SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，在按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降 ，再按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯仍下降，再按 SQ2，E3 滅，E2亮，電梯停止。11 / 46（20）按 SB6，SB7（SB2） ，SB8、SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，再按SQ

37、3，E4 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止。（21）按 SB8，SB10（SB4） ，電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，按SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯仍上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2滅，E3 亮，電梯停止。（22）按 SB8，SB9（SB3） ，SB10（SB4）電梯上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止。（23）按 SB8，SB9（SB3） ，SB10（SB4）電梯上

38、升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯仍上升，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯停止。電梯停留在二層：（1）按 SB8 或 SB9（SB3）或 SB8，SB9（SB3） ，電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 。（2）按 SB10（SB4） ，電梯上升，反方向呼叫無效，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止。（3）按 SB5（SB1） ，電梯下降，反方向呼叫無效，按 SQ1，E2 滅，E1 亮，電梯停止。（4）按 SB8，SB10（SB4）電梯上

39、升，反方向呼叫無效，按 SQ3，E2 滅，E3 滅，E4 亮，電梯停止。（5）按 SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電梯上升，反方向呼叫無效，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止。（6）按 SB8，SB9（SB3） ，SB10（SB4） ，電梯上升，反方向呼叫無效，按 SQ3，E2 滅，E3 亮，電梯停止 2s 后上升，再按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ3，E4 滅，E3 亮，電梯停止。電梯停留在三層：（1）按 SB10（SB4） ，電梯上升，反方向呼叫無效，按 SQ4，E3 滅，E4 亮，電

40、梯停止。（2）按 SB6 或 SB7（SB2）或 SB6，SB7（SB2） ，電梯下降反方向呼叫無效，按 SQ2，E3亮，電梯停止。（3）按 SB5（SB1） ，電梯下降，反方向呼叫無效，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯仍下降，按 SQ1，E2 滅，E1 亮，電梯停止。（4）按 SB7，SB5（SB1） ，電梯下降，反方向呼叫無效，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯仍下降，按 SQ1，E2 滅，E1 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止。（5）按 SB7，SB6（SB2） ，SB5（SB1） ，電梯下降，反方向呼叫無效，按 SQ2，E3 滅，12 / 46

41、E2 亮，電梯停止 2s 后下降，按 SQ1，E2 滅，E1 亮，電梯停止。（6）按 SB7，SB6（SB2） ，SB5（SB1） ，電梯下降，反方向呼叫無效，按 SQ2，E3 滅，E2 亮，電梯停止 2s 后下降，再按 SQ1。E2 滅，E1 亮，電梯停止 2s 后上升，按 SQ2，E1 滅，E2 亮，電梯停止4.3.2 I/O 設備與 I/O 點編號的分配PLC 進入 RUN 狀態(tài)，電梯系統(tǒng)啟動工作；PLC 輸出 Q0.0/Q0.1 用于上行/下行指示和提升電機正反轉(zhuǎn)控制。Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5 分別顯示電梯所在的層位置。輸入地址分配如下：表（4-1）行程開關(guān)上行按鈕下行開

42、關(guān)一層：SQ1（I0.0）一層：SB8（I0.7）一層：SB7（I1.3）二層：SQ1（I0.1）二層：SB8（I0.5）二層：SB7（I1.2）三層：SQ1（I0.2）三層：SB8（I0.6）三層：SB7（I1.1）四層：SQ1（I0.3）四層：SB8（I0.4）二層：SB7（I1.0）4.3.3 PLC I/O 分配圖/表表（4-2）輸入控制輸出控制呼一層 SB1I0.0一層指示燈 E1Q0.0呼二層 SB2I0.1二層指示燈 E2Q0.1呼三層 SB3I0.2三層指示燈 E3Q0.2呼四層 SB4I0.3四層指示燈 E4Q0.3一層上呼 SB5I0.4一層上呼燈 E5Q0.413 / 4

43、6二層下呼 SB6I0.5二層下呼燈 E6Q0.5二層上呼 SB7I0.6二層上呼燈 E7Q0.6三層下呼 SB8I0.7三層下呼燈 E8Q0.7三層上呼 SB9I2.0三層上呼燈 E9Q2.0四層下呼 SB10I2.1四層下呼燈 E10Q2.1一層到位 SQ1I2.2轎廂下降 KM1Q2.2二層到位 SQ2I2.3轎廂上升 KM2Q2.3三層到位 SQ3I2.4四層到位 SQ4I2.524V24V1MGNDCOM24V2MGND4.3.4 流程圖NYY用戶輸入程序是否在開關(guān)門Y開關(guān)門程序電梯復位程序開始是否空閑Y是否上行召喚結(jié)束定上行指標N電梯是否復位N是否下行召喚是否處于上行定下行指標執(zhí)行

44、運行程序段執(zhí)行運行程序段是否處于下行NYYNNNYN14 / 464.3.5 梯形圖與指令解讀LD SM0.0LD SM0.1O I2.7ALDLPSR M0.0, 7R 一層指示 E1, 30網(wǎng)絡 215 / 46R T37, 30R S0.0, 30ANDB 16#F0, QB0AENOORB 16#1, QB0LPPS 一層, 1LD SM0.0LPSCALL oneCALL twoCALL thCALL foA 一層ANDB 16#F0, QB0AENOORB 16#1, QB0LRDA 二層ANDB 16#F0, QB0AENOORB 16#02, QB0LRDA 三層ANDB 16

45、#F0, QB0AENOORB 16#04, QB0LPPA 四層ANDB 16#F0, QB0AENOORB 16#08, QB0LD SM0.0 16 / 46LPSLD S1.1O S1.2O S0.2O S0.1O S0.0O S2.2O S3.2ALDAN 轎箱下降 KM1= 轎箱上升 KM2LPPLD S1.0O S2.1O S2.0O S3.1O S3.0ALDAN 轎箱上升 KM2= 轎箱下降 KM1LD SM0.0LD M10.3O M10.1O M11.0ALDA 一層到位 SQ1S 一層, 1R 二層, 1R 三層, 1R M10.3, 1R 四層, 1R M10.1,

46、1R M11.0, 117 / 46LD SM0.0LD S3.0A M5.1LD S2.0A M4.0OLDLD S0.1A M2.0OLDLD S0.2A M2.1OLDO M10.2O M10.7O M11.1ALDA 二層到位 SQ2S 二層, 1R 一層, 1R 三層, 1R 四層, 1R M10.2, 1R M10.7, 1R M11.1, 1LD SM0.0LD S3.0A M5.0LD S3.1A M5.218 / 46OLDLD S1.2A M3.2OLDLD S0.2A M2.2OLDO M10.4O M10.3O M11.2ALDA 三層到位 SQ3S 三層, 1R 二層

47、, 1R 四層, 1R 一層, 1R M10.3, 1R M10.4, 1R M11.2, 1LD SM0.0LD S3.2O M10.0O M10.5O M10.6ALDA 四層到位 SQ4S 四層, 1R M10.0, 1R 一層, 1 R 二層, 1R 三層, 1R M10.5, 1R M10.6, 1LD SM0.019 / 46LPSA 一層上呼 SB5AN 一層指示 E1S 一層上呼指示 E5, 1LRDA 二層下呼 SB6AN 二層指示 E2S 二層下呼指示 E6, 1LRDA 二層上呼 SB7AN 二層指示 E2S 二層上呼指示 E7, 1LRDA 三層下呼 SB8AN 三層指

48、示 E3S 三層下呼指示 E8, 1LRDA 三層上呼 SB9AN 三層指示 E3S 三層上呼指示 E9, 1LPPA 四層下呼 SB10AN 四層指示 E4S 四層下呼指示 E10, 1LD SM0.0AN 轎箱下降 KM1AN 轎箱上升 KM2EUR 一層上呼指示 E5, 1R 二層下呼指示 E6, 1R 二層上呼指示 E7, 1R 三層下呼指示 E8, 1R 三層上呼指示 E9, 1R 四層下呼指示 E10, 120 / 464.4 PLC 系統(tǒng)的程序調(diào)試 在我們多次經(jīng)過連線確認無誤后在編程軟件上程序輸入程序，通過全部編譯下載運行。在模型上按 1 層、2 層、3 層、4 層、呼、外呼后在

49、通過程序狀態(tài)監(jiān)控和 LED 觀察電梯運行狀況。第 5 章 結(jié)論通過我們的努力，我們實現(xiàn)了 PLC 四層電梯模型控制。該系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制，即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎上，根據(jù)隨機的輸入信號，以與電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，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，每層樓設置一個接近開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。電梯的運行方向以與電梯所在的樓層進行顯示，采用 LED 顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示。我們?yōu)榱穗娞莸倪\行安全，還設置可靠的故障保護和相應的顯示使用“PLC 可編程控制器”進行四層樓的電梯控制，對我們來說

50、是一個非常實用的項目。我們進行了該課題的畢業(yè)設計后，能掌握 PLC 應用系統(tǒng)的一般設計方法，從而達到畢業(yè)后直接上崗的目的。21 世紀，PLC 會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型與超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來

51、看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng) DCS 中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，將在工業(yè)與工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。21 / 46致在論文完成之際，我要特別感我的指導老師黨智乾老師的熱情關(guān)懷和悉心指導。在我撰寫論文的過程中，黨老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以與成文定稿方面，我都得到了黨老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學識、深厚的學術(shù)素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍

52、的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感和深深的意。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同學的支持和幫助，在此一并致以誠摯的意。感所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感。22 / 4623 / 4624 / 4625 / 4626 / 4627 / 4628 / 4629 / 461 1 XXXXXXXX（三號粗黑體，左對齊，單倍行距）30 / 46XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅)1.

53、11.1 XXXXXXXXXX（小三號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅)1.1.11.1.1 XXXXXXXX（四號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅）（1）XXXXX（小四號宋體，固定值 20 磅）（2）XXXXX（小四號宋體，固定值 20 磅）1.1.21.1.2 XXXXXXXX（四號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXX

54、XXXXXXXXXXXXXX（容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅）（1）XXXXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）（2）XXXXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）2 2 XXXXXXXX（三號粗黑體，左對齊，單倍行距）（每一章都從新的一頁開始）31 / 46XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅)2.12.1 XXXXXXXXXX（小三號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。

55、行間距設置為：固定值 20 磅)2.1.12.1.1 XXXXXXXX（四號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅）（1）XXXXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）（2）XXXXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）2.1.22.1.2 XXXXXXXX（四號粗黑體，左對齊，單倍行距）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（容用小四號宋體，論文字間距設置為：標準。行間距設置為：固定值 20 磅）（1）XXXXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）（2）XX

56、XXX（小四號粗黑體，固定值 20 磅）結(jié)束語結(jié)束語32 / 46完成情況：。所得收獲：。辭辭33 / 46參考文獻參考文獻34 / 46 (1) 一律用五號宋體（英文用 Times New Roman 體五號） ，字間距設置為：標準 ，行間距設置為：固定值 20 磅；(2) 參考文獻一般應是實際查閱過并對論文有重要參考價值的文獻，一般不應間接使用參考文獻；參考文獻應具有權(quán)威性，要注意引用最新的文獻；(3) 引用他人的學術(shù)觀點或?qū)W術(shù)成果，必須列在參考文獻中；(4) 參考文獻在整個論文中按出現(xiàn)先后依次列出，并在引用處右上角標注，標注符號為X； (5) 參考文獻中論文的書寫順序為：序號，作者，論文名，雜志或會議名，卷號，期號或會議地點，年，頁號。幾種主要參考文獻著錄表的格式為：學術(shù)著作：學術(shù)著作： 序號 著者.書名M.版本（.翻譯者）.出版地：出版者，出版年.起止頁碼 學術(shù)期刊：學術(shù)期刊： 序號 著者.篇名.刊名J（外文刊名可按標準縮寫并省略縮寫點）.出版年，卷號（期號）：起止頁碼論論 文文 集：集： 序號 著者.篇名.主編.論文集名C.出版地：出版者，出版年.起止頁碼 科技報告：科技報告： 序號 著者.題名R.報告題名，編號.出版地：出版者，出版年.起止頁碼 學位論文：學位論文： 序號 著者.題名D.保存地點：保存單