基于PLC四層電梯控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、 PAGE20 / NUMPAGES23 課程設(shè)計(jì)說明書課 程 名 稱: 電氣控制設(shè)備課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼:9127028題 目:基于PLC四層電梯控制系統(tǒng)學(xué) 生 姓 名: 萬 濤 學(xué) 號(hào): 210 年級(jí)/專業(yè)/班: 2012級(jí)電氣自動(dòng)化2班 學(xué)院(直屬系) : 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師: 徐 全 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與成績評(píng)定表學(xué)生： 萬 濤 學(xué)號(hào)： 210 年級(jí)/班： 2012級(jí)2班所屬學(xué)院(直屬系)： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 所在專業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù)項(xiàng)目分值優(yōu)秀(100 x90)良好(90 x80)中等(80 x70)與格(70 x60)不與格(x60)評(píng)分學(xué)習(xí)態(tài)度15學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)

2、真，科學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)時(shí)間并按任務(wù)書中規(guī)定的進(jìn)度開展各項(xiàng)工作學(xué)習(xí)態(tài)度比較認(rèn)真，科學(xué)作風(fēng)良好，能按期圓滿完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)學(xué)習(xí)態(tài)度尚好，遵守組織紀(jì)律，基本保證設(shè)計(jì)時(shí)間，按期完成各項(xiàng)工作學(xué)習(xí)態(tài)度尚可，能遵守組織紀(jì)律，能按期完成任務(wù)學(xué)習(xí)馬虎，紀(jì)律渙散，工作作風(fēng)不嚴(yán)謹(jǐn),不能保證設(shè)計(jì)時(shí)間和進(jìn)度技術(shù)水平與實(shí)際能力25設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有很強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，文獻(xiàn)查閱能力強(qiáng)、引用合理、調(diào)查調(diào)研非常合理、可信設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較合理、可信設(shè)計(jì)合理

3、，理論分析與計(jì)算基本正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有一定的實(shí)際動(dòng)手能力，主要文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較可信設(shè)計(jì)基本合理，理論分析與計(jì)算無大錯(cuò)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無大錯(cuò)設(shè)計(jì)不合理，理論分析與計(jì)算有原則錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠，實(shí)際動(dòng)手能力差，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研有較大的問題論文(計(jì)算書、圖紙)撰寫質(zhì)量60結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，層次清晰，語言準(zhǔn)確，文字流暢，完全符合規(guī)化要求，書寫工整或用計(jì)算機(jī)打印成文；圖紙非常工整、清晰結(jié)構(gòu)合理，符合邏輯，文章層次分明，語言準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)化要求，書寫工整或用計(jì)算機(jī)打印成文；圖紙工整、清晰結(jié)構(gòu)合理，層次較為分明，文理通順，基本達(dá)到規(guī)化要求，書寫比較工整；圖紙比較工整、清晰結(jié)構(gòu)基本合理，

4、邏輯基本清楚，文字尚通順，勉強(qiáng)達(dá)到規(guī)化要求；圖紙比較工整容空泛，結(jié)構(gòu)混亂，文字表達(dá)不清，錯(cuò)別字較多，達(dá)不到規(guī)化要求；圖紙不工整或不清晰成績評(píng)定：指導(dǎo)教師簽名：徐全 2014 年 7 月 1 日學(xué)院名稱： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 年級(jí)： 2012級(jí) HYPERLINK s:/ google .hk/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=15&cad=rja&uact=8&ved=0CEkQFjAEOAo&url=%68%74%74%70%3a%2f%2f%77%77%77%2e%64%6f%63%69%6e%2e%63%6f%6d%2f%70

5、%2d%39%37%37%35%38%35%38%39%2e%68%74%6d%6c&ei=C6iCU73aC5bk8AXa54HADA&usg=AFQjCNGokreAQFK_crpFSE3ujsq202r63A&bvm=bv.67720277,d.dGc t _blank 基于PLC的電梯控制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、選題背景與題目來源在現(xiàn)代城市的高速發(fā)展中，一幢幢高樓拔地而起，電梯的廣泛應(yīng)用已成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。電梯作為不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備，已與人們的日常生活密不可分。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電梯也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。因此我們需要更多的研究一種可靠穩(wěn)定

6、的電梯控制系統(tǒng)。工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，可在天科TKPLC-A實(shí)驗(yàn)裝置液體混合模擬實(shí)驗(yàn)區(qū)完成模擬實(shí)驗(yàn)。二、訓(xùn)練目的（1）通過使用各基本指令，進(jìn)一步熟悉掌握PLC的編程和程序調(diào)試；（2）學(xué)會(huì)繪制電氣原理圖與接線圖；（3）選擇電氣元器件；（4）完成系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)；（5）完成模擬實(shí)驗(yàn)；（6）編寫技術(shù)文件。三、要現(xiàn)的功能電梯由安裝在樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱，其操縱容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎廂設(shè)有樓層選按鈕S1-S4,用以選擇需?？康臉菍?。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示、L4為四層指示，SQ1-SQ4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

7、何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時(shí)，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），按一層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從三層運(yùn)行到一層），按三層上升呼叫按鈕無效，以此類推。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)2、天科TKPLC-A實(shí)驗(yàn)裝置五、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）根據(jù)控制要求分析控制與動(dòng)作過程，設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)；（2）繪制電氣原理圖與PLC I/O接線圖；（3）設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)；（4）組成控制系統(tǒng)；（5）進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)（三）所要求的控制功能，完成模擬實(shí)驗(yàn)。（6）撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。六、參考資料1、天科TKPLC-A實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)

8、手冊2、S7-200可編程序控制器手冊，西門子技術(shù)服務(wù)中心，省機(jī)械研究，2000.93、現(xiàn)代電器控制與PLC應(yīng)用技術(shù)第2版，王永華，航空航天大學(xué)，指導(dǎo)教師： 簽名日期：年月日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc390800623摘要 PAGEREF _Toc390800623 h 1HYPERLINK l _Toc390800624引言 PAGEREF _Toc390800624 h 1HYPERLINK l _Toc390800625第一章、概述 PAGEREF _Toc390800625 h 2HYPERLINK l _Toc3908006261.1、電梯

9、 PAGEREF _Toc390800626 h 2HYPERLINK l _Toc3908006271.1.1、電梯發(fā)展 PAGEREF _Toc390800627 h 2HYPERLINK l _Toc3908006281.1.2、電梯的控制 PAGEREF _Toc390800628 h 3HYPERLINK l _Toc3908006291.2、PLC與電梯的結(jié)合 PAGEREF _Toc390800629 h 4HYPERLINK l _Toc390800630第二章：設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc390800630 h 5HYPERLINK l _Toc3908006312.1

10、、方案設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc390800631 h 5HYPERLINK l _Toc3908006322.2、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc390800632 h 5HYPERLINK l _Toc390800633第三章、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc390800633 h 7HYPERLINK l _Toc3908006343.1、電梯部分 PAGEREF _Toc390800634 h 7HYPERLINK l _Toc3908006353.1.1、電梯的主要組成 PAGEREF _Toc390800635 h 7HYPERLINK l _Toc390

11、8006363.1.2、電梯的安全保護(hù)裝置 PAGEREF _Toc390800636 h 7HYPERLINK l _Toc3908006373.2、PLC控制部分 PAGEREF _Toc390800637 h 8HYPERLINK l _Toc3908006383.2.1、PLC的選型 PAGEREF _Toc390800638 h 8HYPERLINK l _Toc3908006393.2.2、PLC的I/O口分配 PAGEREF _Toc390800639 h 12HYPERLINK l _Toc3908006403.3主電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc390800640 h 1

12、3HYPERLINK l _Toc390800641第四章、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc390800641 h 14HYPERLINK l _Toc390800642第五章、軟件程序調(diào)試實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc390800642 h 19HYPERLINK l _Toc390800643總結(jié) PAGEREF _Toc390800643 h 19HYPERLINK l _Toc390800644參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc390800644 h 19HYPERLINK l _Toc390800645附錄1 PAGEREF _Toc390800645 h 20摘 要本設(shè)計(jì)將

13、PLC應(yīng)用于四層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以與靈活性，同時(shí)延長了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能，具有集選控制的特點(diǎn)。在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工作原理，闡述了PLC的優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，研究并提出了基于PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，最后對(duì)本論文的研究容進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：PLC、控制、四層電梯引 言隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有

14、著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以與自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。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。國廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較

15、小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。第一章、概述1.1、電梯電梯是一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，亦稱垂直電梯（英語：Elevator / Lift），在馬來西亞、新加坡和俗稱“”（lift的譯音）。垂直電梯裝有箱狀吊艙，用于多層 HYPERLINK :/baike.sogou /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=8515&ss_c=ssc.citiao.link 建筑乘人或載運(yùn)貨物。電梯也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)電梯，亦稱電

16、動(dòng)扶梯（英文：Escalator）、行人電梯、扶手電梯等。 電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15的剛性導(dǎo)軌之間。具有轎廂的電梯，其轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。1.1.1、電梯發(fā)展電梯的起源要從公元前2600年埃與人在建造金字塔時(shí)使用了最原始的提升系統(tǒng)說起，但這一類起重機(jī)都是以人力作為能源的。直到1203年，法國的一個(gè)修道院安裝了一臺(tái)起重機(jī)，所不同的地方是該機(jī)器是用驢作為動(dòng)力的，載荷由繞在一個(gè)大滾筒上的繩子進(jìn)行吊起，這樣的方法一直用到了近代，在1800年后，才有一個(gè)煤礦主利用起重機(jī)在礦洞里運(yùn)送煤。 幾百年來人們制造過各種各樣的升降機(jī)，但它們都有

17、缺陷：在升降過程中起吊繩斷裂時(shí)，升降機(jī)便會(huì)急速地墜落下來，這樣會(huì)非常不安全。1854年奧的斯設(shè)計(jì)了一種制動(dòng)器：將一個(gè)貨車用的彈簧和一個(gè)制動(dòng)桿安裝在升降機(jī)的平臺(tái)頂部，與升降機(jī)井道兩側(cè)的軌道連接起來，把起吊繩與貨車彈簧連接起來，這樣僅是起重平臺(tái)的重量就完全能把彈簧拉開，避免與制動(dòng)桿接觸。如果起吊繩斷裂，貨車彈簧就會(huì)將拉力減弱，兩端立刻與制動(dòng)桿咬合，即可將平臺(tái)牢固地原地固定而不再繼續(xù)下墜。這臺(tái)安全的升降機(jī)的成功發(fā)明使得奧的斯成了人們注目的中心。“安全”的概念不僅開創(chuàng)了升降機(jī)工業(yè)，而且也為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)打開的通路。 但真正的電梯應(yīng)該是在20世紀(jì)初才出現(xiàn)的。 國際上無機(jī)房

18、電梯已經(jīng)經(jīng)歷了四代，第一代無機(jī)房電梯誕生在意大利，其誕生的主要原因是歐洲對(duì)古建筑的保護(hù)以與與液壓電梯的競爭。主要原理是電梯主機(jī)跨井道底置，即只有一個(gè)輪子在井道里，第二代無機(jī)房電梯也是井道底置，但是將主機(jī)全部搬進(jìn)了井道，第三代無機(jī)房電梯為上置式，主機(jī)主要放置的形式為放在導(dǎo)軌上，而第三代至第四代無機(jī)房電梯的過渡產(chǎn)品為主機(jī)擱置于導(dǎo)軌頂部。 由于安全隱患嚴(yán)重，目前在歐洲的大多數(shù)國家基本上把前兩代無機(jī)房電梯都淘汰掉了，所以1997年以后幾乎就沒有歐洲的公司再生產(chǎn)前兩種電梯了。第三代無機(jī)房電梯則屬于改變前兩代無機(jī)房電梯特點(diǎn)的新型電梯。但是很多問題仍舊沒有得到很好的解決，例如主機(jī)放在廂頂?shù)陌踩珕栴}和噪音很大

19、，所以在歐洲也沒有得到十分好的發(fā)展。 只有通力的電梯在第三代無機(jī)房電梯得到了發(fā)展。但通力的產(chǎn)品雖然有了一些技術(shù)上的突破，特別是主機(jī)的突破應(yīng)該說對(duì)無機(jī)房的普遍應(yīng)用提供了十分好的機(jī)會(huì)，但是共振共鳴問題仍然沒有徹底解決，這是一個(gè)重要的技術(shù)缺陷。而且這項(xiàng)技術(shù)限制了電梯的提升速度和提升高度。 第三代至第四代過渡產(chǎn)品主要是OTIS， OTIS與第三代的無機(jī)房電梯另一個(gè)區(qū)別就是使用它的主機(jī)是軸式馬達(dá)，軸式馬達(dá)可以節(jié)省頂層空間，但因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)不同，所以頂層高度還不能最小，此外軸式馬達(dá)的另一個(gè)缺點(diǎn)是不節(jié)能，并且主機(jī)的壽命可能會(huì)縮短。第四代無機(jī)房電梯就從根本上解決了前三代無機(jī)房電梯的缺陷，第一是安全隱患得到了解決

20、，第二是共振共鳴問題的解決，第三是速度上只要主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)能夠供應(yīng)，提高高度與速度不存在技術(shù)問題。所以第四代無機(jī)房電梯是目前世界上最先進(jìn)的無機(jī)房電梯1.1.2、電梯的控制電梯電氣控制技術(shù)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，包括控制器、傳感器和調(diào)速方法等多種技術(shù)。本文系統(tǒng)分析了這些技術(shù)方法的發(fā)展歷史并對(duì)它們進(jìn)行了分類總結(jié)。通過分析可知，在電梯電氣控制節(jié)能、效率以與控制器性價(jià)比等方面還存在許多不足，須要進(jìn)一步研究探討。自從電梯發(fā)明以后，電梯電氣控制技術(shù)越來越收到人們的重視。電梯電氣控制技術(shù)主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。電梯的電氣控制主要是對(duì)各種指令信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)和安全信號(hào)進(jìn)行管理，使電梯正常運(yùn)行

21、或處于保護(hù)狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號(hào)。電梯的電氣控制，過去采用繼電器邏輯線路，一般稱繼電器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡單、直觀等特點(diǎn)。但通用性差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點(diǎn)組成，接線復(fù)雜、故障率高、設(shè)備龐大，國家已規(guī)定淘汰。目前我國電梯主要由先進(jìn)的、可靠性高的微型計(jì)算機(jī)或可編程控制器（PLC）控制。本文對(duì)我國電梯控制技術(shù)和方法的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究，總結(jié)現(xiàn)有電梯主要控制方法，并對(duì)我國電梯將來控制技術(shù)和方法做出預(yù)測，這項(xiàng)工作能夠起到繼往開來的作用，對(duì)我國電梯行業(yè)發(fā)展具有積極意義。1.2、PLC與電梯的結(jié)合PLC控制制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重

22、視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用十傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 PLC是一種專門從事邏輯控制的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)配置靈活等特點(diǎn)。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。自80年代后期PLC引入我國電梯行業(yè)以來，由PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。 電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都

23、改為用PLC來控制電梯的運(yùn)行，這樣大大提高了電梯的性能。 PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動(dòng)控制問題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的二大支柱之一。PLC用于電梯控制的優(yōu)點(diǎn)：(1) 在電梯控制中采用了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) 去掉了選層器與大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。(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)檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5) 用于

24、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。第二章：設(shè)計(jì)方案2.1、方案設(shè)計(jì)原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則: (1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國、國外資料. (2) 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原

25、則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如:應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等)，也能正常工作。(3) 力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。(4) 適應(yīng)發(fā)

26、展的需要由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/0點(diǎn)數(shù)和存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。2.2、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案電梯PLC的控制系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)控制系統(tǒng)兩部分組成。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2.1所示，輸入到PLC的控制信號(hào)有:運(yùn)行方式選擇、運(yùn)行控制、轎指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門與限位信號(hào)等。電梯控制系統(tǒng)實(shí)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

27、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)開門關(guān)門功能；4. 電梯設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵；5. 電梯外設(shè)有方向指示燈與電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈；6. 按鈕開門：在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動(dòng)前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開；7. 指令記憶：當(dāng)轎廂操縱盤上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能按順序自動(dòng)?？寇囬T，并能至調(diào)定時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行方向；8. 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?？繎?yīng)答；9. 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)；10.自動(dòng)返回基站：當(dāng)設(shè)定某一樓層為基站，電梯在其他樓層挺靠后

28、一定時(shí)間無人呼叫，則自動(dòng)關(guān)門回到設(shè)定基站的樓層第三章、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1、電梯部分使用空間：機(jī)房部分、井道與底坑部分、轎廂部分、層站部分3.1.1、電梯的主要組成曳引系統(tǒng)：曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。電梯導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。轎廂：轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。門系統(tǒng)：門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。重量平衡系統(tǒng)

29、：系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。電力拖動(dòng)系統(tǒng)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。電氣控制系統(tǒng)：電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏（柜），平層裝置，選層器等組成。安全保護(hù)系統(tǒng)：保證電梯安全使用，防止一切危與人身安全的事故發(fā)生。由電梯限速器、安全鉗、夾繩器、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。3.1

30、.2、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)迫減速開關(guān):起分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速；(3) 限位開關(guān):當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車；(4) 行程極限保護(hù)開關(guān):當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作；(5) 急停按鈕:裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，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；(6) 廳門開關(guān):每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)，僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟

31、動(dòng);在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車；(7) 關(guān)門安全開關(guān):常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等；(8) 超載開關(guān):當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行；(9) 其它的開關(guān):安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。3.2、PLC控制部分3.2.1、PLC的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)確定控制方案,下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC與有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的,按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相

32、關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng),PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置與功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖與有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間,因此,工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí),應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求,明確控制任務(wù)和圍確定所需的操作和動(dòng)作,然后根據(jù)控制要求,估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等,最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。一、輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算：I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?通常根據(jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),再增加10%20%的可擴(kuò)展余量后,作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。二、存儲(chǔ)器容量的估算：存儲(chǔ)器容量是可編

33、程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小,程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小,因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段,由于用戶應(yīng)用程序還未編制,因此,程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的,需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算,通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。 存儲(chǔ)器存容量的估算沒有固定的公式,許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式,大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的1015倍,加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍,以此數(shù)為存的總字?jǐn)?shù)(16位為一個(gè)字),另外再按此數(shù)的25%考慮余量。三、控制功能的選擇：該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。(一)運(yùn)

34、算功能： 簡單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn),目前在PLC中都已具有通信功能,有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信,有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信,有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā),合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合,只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能,有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較,當(dāng)用于模擬量檢測和控制時(shí),才使用代數(shù)運(yùn)算,數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。

35、(二)控制功能：控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等,應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制,因此,大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。(三)通信功能：大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(如TCP/IP),需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口(RS223

36、2C/422A/423/485)、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線(含接口設(shè)備和電纜)應(yīng)1:1冗余配置,通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn),通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中,上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps,通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式:1)PC為主站,多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站,組成簡易PLC網(wǎng)絡(luò)；2)1臺(tái)PLC為主站,其他同型號(hào)PLC為從站,構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3)PLC網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4)專用PLC網(wǎng)絡(luò)(各廠商的專用PLC通信網(wǎng)絡(luò))。為減輕CPU通信任務(wù),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需

37、要,應(yīng)選擇具有不同通信功能的(如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng))通信處理器。(四)編程功能：離線編程方式:PLC和編程器公用一個(gè)CPU,編程器在編程模式時(shí),CPU只為編程器提供服務(wù),不對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后,編程器切換到運(yùn)行模式,CPU對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制,不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本,但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式:CPU和編程器有各自的CPU,主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制,并在一個(gè)掃描周期與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī),下一掃描周期,主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高,但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便,在大中型PLC中常采用。 五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言:順

38、序功能圖(SFC)、梯形圖(LD)、功能模塊圖(FBD)三種圖形化語言和語句表(IL)、結(jié)構(gòu)文本(ST)兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)(IEC6113123),同時(shí),還應(yīng)支持多種語言編程形式,如C,Basic等,以滿足特殊控制場合的控制要求。 (五)診斷功能：PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件診斷分診斷和外診斷。通過軟件對(duì)PLC部的性能和功能進(jìn)行診斷是診斷,通過軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 PLC的診斷功能的強(qiáng)弱,直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求,并影響平均維修時(shí)間。(六)處理速度：

39、PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看,處理速度應(yīng)越快越好,如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間,則PLC將掃描不到該信號(hào),造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。 處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前,PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高,每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.20.4Ls,因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期(處理器掃描周期)應(yīng)滿足:小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。四、機(jī)型的選擇：(一)PLC的類型：PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類,按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、

40、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā),通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定,因此用戶選擇的余地較小,用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡,因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù),功能擴(kuò)展方便靈活,一般用于大中型控制系統(tǒng)。(二)輸入輸出模塊的選擇：輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊,應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊,應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型,通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁,電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場合,但價(jià)格較貴,過載能力較

41、差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等,與應(yīng)用要求應(yīng)一致。 可根據(jù)應(yīng)用要求,合理選用智能型輸入輸出模塊,以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。 考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。(三)電源的選擇：PLC的供電電源,除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外,一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源,與國電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合,應(yīng)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(shí),應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求,否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC,對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的,有時(shí)也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離

42、。(四)存儲(chǔ)器的選擇：由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展,存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降,因此,為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn),一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量,按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí),應(yīng)選擇容量更大,檔次更高的存儲(chǔ)器。(五)冗余功能的選擇 1控制單元的冗余：(1)重要的過程單元:CPU(包括存儲(chǔ)器)與電源均應(yīng)1B1冗余。 (2)在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。2I/O接口單元的冗余：(1)控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。 (2)重要檢測點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3)根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào),可選用2重化或3重化的I/O接口單元

43、。(六)經(jīng)濟(jì)性的考慮：選擇PLC時(shí),應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素,進(jìn)行比較和兼顧,最終選出較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后,相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增加,因此,點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮,使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。綜上所述，根據(jù)控制系統(tǒng)要求選擇S7-200系列PLC，S7-200系列PLC屬于小型整體式結(jié)構(gòu)的 PLC，本機(jī)自帶RS485通信接口，置電源和I/O接口，它的結(jié)構(gòu)小巧，運(yùn)

44、有極其豐富的指令系統(tǒng)和擴(kuò)展模塊，實(shí)時(shí)性和通信能力強(qiáng)大，便于操作，易于掌握，性價(jià)比高，是中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的理想控制設(shè)備。3.2.2、PLC的I/O口分配經(jīng)過系統(tǒng)控制功能分析，本設(shè)計(jì)需要輸入點(diǎn)18個(gè)，輸出點(diǎn)17個(gè)。共計(jì)35個(gè)，具體如下：輸入接口序號(hào)名稱輸入點(diǎn)序號(hào)名稱輸入點(diǎn)1四層選按鈕S4I0.010三層上呼按鈕U3I1.12三層選按鈕S3I0.111一層行程開關(guān)SQ1I1.23二層選按鈕S2I0.212二層行程開關(guān)SQ2I1.34一層選按鈕S1I0.313三層行程開關(guān)SQ3I1.45四層下呼按鈕D4I0.414四層行程開關(guān)SQ4I1.56三層下呼按鈕D3I0.515層門開C1I1.67二層下呼按鈕

45、D2I0.616層門關(guān)C2I1.78一層上呼按鈕U1I0.717層門開限位開關(guān)C3I2.09二層上呼按鈕U2I1.018層門關(guān)限位開關(guān)C4I2.1輸出接口序號(hào)名稱輸入點(diǎn)序號(hào)名稱輸入點(diǎn)1四層指示L4Q0.010一層選指示SL1Q1.12三層指示L3Q0.111層門開Q1.23二層指示L2Q0.212層門關(guān)Q1.34一層指示L1Q0.313轎廂上行Q1.45轎廂下降指示DOWNQ0.414轎廂下行Q1.56轎廂上升指示UPQ0.515層門開指示Q1.67四層選指示SL4Q0.616層門關(guān)指示Q1.78三層選指示SL3Q0.717轎廂停止Q2.09二層選指示SL2Q1.0PLC的I/O口接線圖見附錄

46、1。3.3主電路的設(shè)計(jì)M1為曳引電機(jī)和，M2-M5為門電機(jī)。因?yàn)橹挥幸徊侩娞?，所以曳引電機(jī)為一臺(tái)，而有四個(gè)樓層，每個(gè)樓層一臺(tái)門電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)轎廂門與層門開關(guān)。交流接觸器KM1KM10通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。KM1、KM2為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用它來實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制。當(dāng)KM1接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行；當(dāng)KM2接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行。用KM3-KM10控制門電機(jī)正反轉(zhuǎn)。KM3、KM5、KM7、KM9接通時(shí)，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開門；KM4、KM6、KM8、KM10接通時(shí)，門電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門。FR1-FR5為過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行

47、過載時(shí)斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。相關(guān)主電路圖見附錄1。第四章、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)可編程控制器梯形圖標(biāo)準(zhǔn)語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點(diǎn) 1. 它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號(hào)構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線，左邊畫輸入、右邊畫輸出。 2. 梯形圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開關(guān)，也可以是PLC部繼電器的接點(diǎn)或部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。 3. 梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 4. 部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU 部使用。 5

48、. PLC 是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)作條件使用。 梯形圖的編制采用STEP7 Micro/WIN32軟件，STEP7 Micro/WIN32軟件是西門子S7 200PLC 的開發(fā)工具，主要用于開發(fā)程序，也可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)，該軟件具有 Windows 應(yīng)用軟件的通用界面,易學(xué)易用。下圖是此設(shè)計(jì)的程序流程圖：相關(guān)程序段：電梯上電時(shí)，其課能?？吭谌我鈽菍?，有四層樓，所以有四個(gè)子程序：上電后，首先將停靠所有樓層的信號(hào)復(fù)位，然后判斷樓層的行程開關(guān)通斷而判定所在樓層。比如下圖： I0.2為第一層的行程開關(guān)，上電后電梯?？吭诘谝粚?，則I0.2接通，上電一個(gè)上升沿時(shí)，將?？坑谒袠菍拥男盘?hào)復(fù)位，然后下降沿時(shí)，I0.2通，就將M0.7置為1(M0.7代表第一層， M1.7代表第二層，M2.7代表第三層，M3.7代表第四層)。其他情況同理，相關(guān)程序段見附錄1：在第一層呼其他樓層的信號(hào)：當(dāng)上電?？吭诘谝粚?，則M0.7通。I0.2、I0.1、