PLC四层电梯毕业设计

目录摘要 1Abstract 21前言 32电梯概述 32.1电梯的来源与发展 32.2国外电梯的状况 32.3国内电梯的状况 42.6电梯技术发展趋势 6第3章

PLC的发展 63.1PLC的定义 63.2PLC的发展阶段 83.3PLC发展趋势 83.4PLC的基本构成 9第4章

电梯模型PLC控制系统设计 134.1电梯的类型 134.2电梯示意图 144.3电梯的控制规定 144.4PLC控制系统的设计分析 154.5电梯模型PLC控制系统设计 154.6PLC的选择 164.10系统的调试与操作 21结束语 21致

谢 22参考文献 22摘要随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了快速发展，交流变频调速技术已经进入一种崭新的时代，其应用越来越广。而电梯作为当代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密有关，随着人们对其规定的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC替代原来的继电器控制。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分构成。现在电梯设计使用可编程控制器(PLC)，功效变化灵活，编程简朴，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数。鉴定轿厢运行方向，确保轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼喊，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。核心词：电梯模型程序设计PLC1前言随着都市建设的不停发展，高层建筑不停增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。事实上电梯是根据外部呼喊信号以及本身控制规律等运行的，而呼喊是随机的，电梯事实上是一种人机交互式的控制系统，单纯用次序控制或逻辑控制是不能满足控制规定的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的规定越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)是根据次序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，电梯的继电器控制方式已逐步被PLC控制替代。现在电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完毕电梯信号的采集、运行状态和功效的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功效，拖动控制则由变频器来完毕；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种办法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其因素在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定等特点，因此现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。2电梯概述2.1电梯的来源与发展电梯在汉语词典中的解释为：建筑物中用电作动力的升降机,替代步行上下的楼梯。说到电梯的来源要从公元前26埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提高系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了12，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是运用驴作为动力，载荷由绕在一种大滚筒上的绳子进行起吊。此种办法始终沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在18，煤矿主才干运用起重机把矿井中的煤输送上来。数百年来人们制造过多个类型的升降梯，它们都含有一种共同的缺点：只要起吊绳忽然断裂，升降梯便急速地坠落终究层。1854年奥的斯设计了一种制动器：在升降梯的平台顶部安装一种货车用的弹簧及一种制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结，起吊绳与货车弹簧连结，这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触。如果绳子断裂，货车弹簧会将拉力削弱，两端立该与制动杆咬合，即可将平台牢固地原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”发明成功了！一时间，奥的斯成了众人注目的中心。第一台升降机并非奥的斯所发明，但他却是第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，并且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可运用空间的设计们打开了通途。然而真正能够称为电梯（用电能驱动升降梯）的产品应当是在20世纪初才出现的。2.2国外电梯的状况国外电梯行业发展迅猛，不仅在节能上做了很大的功夫，现在在智能化，远程化，集成化，可视化也已有了先进的技术！例如：（1）集垂直运输与水平运输的复合运输系统。该系统采用直线电机驱动，在一种井道内设立多台轿厢。轿厢在计算机导航系统控制下，能够在轨道网络内交换各自运行路线。该系统节省了井道占用的空间，解决了超高层建筑电梯钢丝绳和电缆重量太大的问题，特别适合于含有同一底楼的多塔形高层建筑群中前往空中大厅的穿梭直驶电梯。（2）交流永磁同时无齿轮曳引机驱动的无机房电梯无机房电梯由于曳引机和控制柜置于井道中，省去了独立机房，节省了建筑成本，增加了大楼的有效面积，提高了大楼建筑美学的设计自由度。而交流永磁同时无齿轮曳引机的特点是：（A）构造简朴紧凑，体积小，重量轻，形状可灵活多样；（B）配以变频控制能够实现更大程度的节能；（C）没有齿轮，于是没有齿轮振动和噪声，齿轮效率，齿轮磨损及油润滑问题，减少了维护工作，减少了油污染；（D）由于失电时旋转的电机处在发电制动状态，增加了曳引系统的安全可靠性。（3）彩色大屏幕液晶楼层显示屏。这类显示屏能够以高分辨率的彩色平面或三维图像显示电梯的楼层信息（如位置、运行方向），还能够显示实时的载荷、故障状态等。通过控制中心的设立还能够显示日期、时间、问候语、楼层指南、广告等，甚至还能够与远程计算机和寻呼系统联接公布天气预报、新闻等。有的显示屏又增加了触摸查询功效。该装置缓和了陌生乘客在轿厢内面对面对视时的尴尬、无趣的局面，减少了乘客乘梯时心理等待焦虑感。（4）电梯远程监控系统。该系统是将控制柜中的信号解决计算机获得的电梯运行和故障信息通过公共电话网络或专用网络（都需要使用调制解调器）传输到远程的能够提供可视界面的专业电梯服务中心的计算机，方便那里的服务人员掌握电梯运行状况，特别是故障状况。该系统普通含有显示故障、分析故障、故障统计与预测等功效，尚有的可实现远程调试与操作，便于维修人员快速进行维修应答和采用维修方法。这样缩短了故障解决时间，简化了人工故障检查的劳动，确保了大楼电梯安全高效地运行。2.3国内电梯的状况中国电梯行业从市场规模上已有了很大提高，某些自主品牌也逐步提高了自己的产品质量和技术含量，我国政府提出的节省型社会正好让电梯行业中拥有节能电梯技术的公司有机会发展，另外，国外顾客比以前更多地青睐中国产品也为中国电梯的崛起提供了机会。现在我国节能电梯技术在某些方面已经达成了国际领先水平，但是节能电梯的普及率还很低，可节电30%以上的无齿轮电梯普及率不及10%，能够能源再生的造能电梯普及率不及2%。因此专家预计，节能电梯市场会在“十一五”期间进入快速增加期。节能电梯从开始进入我国办公楼、住宅楼、酒店等场合，通过5年的发展，全国的无齿轮电梯市场从几千台增加到近6万台。现在我国已超出日本成为世界最大的新装电梯市场。由于房地产业、都市公共建设等产业发展快速，预计将来，我国的电梯市场仍将保持每年20%的递增速度，年平均销售额最少500亿美元。房地产市场快速发展，对电梯的需求继续扩大。专家预计将来50年我国新增住房面积将达成200亿平方米。现在国家规定20米以上高楼就应安装电梯，因此将来电梯最大的市场就是住宅市场。另外，机场、商场、地铁等大型公共设施建设对自动扶梯、观光电梯等电梯的需求量也十分可观。西部地区的小城乡建设速度加紧。东部地区都市化通过的发展，有些发达地区都市化水平已达成80%，基本饱和，甚至出现了逆都市化的趋势。而近年来西部地区国民生产总值的增加速度，已经与电梯需求高速发展所需的GDP水平相吻合。电梯更新进入高峰期。即使国家对电梯寿命现在没有提出强制原则，但是按国外电梯使用寿命的惯例，普通日本系列电梯设计寿命为，欧美电梯设计寿命为25年。根据我国电梯选购的实际状况，采用日本系列产品或技术的比例大概有60%以上，国内在1990年前安装的日系电梯已经全部到了更新期。并且1990年以前的电梯生产技术相对比较落后，电梯的耗电水平是现在节能电梯的三到四倍。按电梯使用寿命及前电梯安装数量看，预计将有15000至0台电梯需要更新。电梯节能潜力巨大，电梯和空调被认为大型建筑两大耗能大户。据理解，现在我国星级酒店每平方米平均年耗电量为150千瓦时，一座3万~5万平方米的星级酒店，其年总能耗大概相称于3000至4000吨原则煤，其中将近二分之一用于电梯供电。电梯行业协会统计，在我国全部使用的电梯中如果有80%采用节能电梯，全年能够节省耗电122亿千瓦时。如果全部采用节能电梯，将节电800亿千瓦时，几乎等于三峡大坝一年的发电量。2.4PLC的特点

PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机同样，以通用或专用CPU作为字解决器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外尚有位解决器(布尔解决器)，进行点(位)运算与控制。PLC控制普通含有可靠性高、易操作、维修、编程简朴、灵活性强等特点。

(1)可靠性:对可维修的产品，可靠性涉及产品的有效性和可维修性。

A.PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简朴，维修时间短。

B.PLC采用了一系列可靠性设计的办法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊疗和信息保护及恢复等，提高了MTBF，减少了mlTR使可靠性提高。

C.PLC有较高的易操作性，它含有编程简朴，操作方便，维修容易等特点，普通不易发生操作的错误。

D.PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它含有比通用计算机控制更简朴的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程出错率大大减少，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。

E.在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的方法。例如，采用可靠性的元件:采用先进的工艺制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电保护;对存储器内容的保护等。

F.PLC的软件方面，也采用了一系列提高系统可靠性的方法。例如，采用软件滤波;软件自诊疗;简化编程语言等。

(2)易操作性，PLC的易操作性体现在下列几个方面:

A、操作方便对PLC的操作涉及程序输入和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器最少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接能够显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或次序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。

B、编程方便PLC有多个程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为靠近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编程人员的编程。

C、维修方便PLC含有的自诊疗功效对维修人员维修技能的规定减少。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊疗，维修人员能够很快的找到故障的部位，方便维修。

(3)灵活性，PLC的灵活性体现在下列几个方面:

A.编程的灵活性。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功效表图、功效模块和语句描述编程语言。编程办法的多样性使编程方便、应用面拓展。

B.扩展的灵活性。PLC的扩展灵活性是它的一种重要特点。它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功效的扩展、应用和控制范畴的扩展。

C.操作的灵活性。操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。2.5PLC控制电梯的优点

(1)在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。

(2)去掉了选层器及大部分继电器，控制系统构造简朴，外部线路简化。

(3)PLC可实现多个复杂的控制系统，方便地增加或变化控制功效。

(4)PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。

(5)用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。

(6)更改控制方案时不需改动硬件接线。2.6电梯技术发展趋势（1）环保：绿色理念是电梯发展总趋势。有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场，谁就掌握市场竞争主动权”。发展趋势重要有：不停改善产品的设计，生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无（少）环境污染材料。电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术。安装电梯将无需安装手脚架。电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响（如刹车皮一定不能使用石棉）并且材料是能够回收的。（2）蓝牙技术在电梯上应用。安装过电梯的人都懂得放线、对线是费时、费力、极容易错的工作。如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤将会是电梯控制的另一场革命同时为我们带来巨大好处。A安装期将减少30％以上，其直接好处是减少安装成本，客户也因从订梯到使用电梯周期费用减少和提高现金周转率。B在电梯上使用蓝牙技术一定会使电梯控制系统大量使用最新最快微机，这将会进一步提高电梯整机可靠性，故障率大大减少，控制精度也进一步提高，带来的成果是电梯更加舒适，平层更加精确。C较好地解决了电梯控制与外围设备的兼容和联系。特别是能够把电梯和扶梯归纳到大楼管理系统或智能化管理社区系统中。第3章

PLC的发展3.1PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,次序控制，定时，计数与算术操作等面对顾客的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制多个类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一种整体，易于扩充其功效的原则设计。总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它含有丰富的输入/输出接口，并且含有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配备，其软件需根据控制规定进行设计编制。PLC的特点：一、可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的核心性能PLC由于采用当代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，含有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无端障时间高达30万小时。某些使用冗余CPU的PLC的平均无端障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大减少。另外，PLC带有硬件故障自我检测功效，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还能够编入外围器件的故障自诊疗程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊疗保护。这样，整个系统含有极高的可靠性也就不奇怪了。二、配套齐全，功效完善合用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小多个规模的系列化产品。能够用于多个规模的工业控制场合。除了逻辑解决功效以外，当代PLC大多含有完善的数据运算能力，可用于多个数字控制领域。近年来PLC的功效单元大量涌现，使PLC渗入到了位置控制、温度控制、CNC等多个工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC构成多个控制系统变得非常容易。三、易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面对工矿公司的工控设备它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与体现方式和继电器电路图相称靠近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就能够方便地实现继电器电路的功效。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。四、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑替代接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备通过变化程序变化生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。五、体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸不大于100mm，重量不大于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的抱负控制设备。3.2PLC的发展阶段即使PLC问世时间不长，但是随着微解决器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的快速发展和数据通讯技术的不停进步，PLC也快速发展，其发展过程大致可分三个阶段：1、早期的PLC（60年代末—70年代中期）早期的PLC普通称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其重要功效只是执行原先由继电器完毕的次序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改善以适应工业控制现场的规定。装置中的器件重要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采用了某些方法，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点涉及简朴易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言—梯形图始终沿用至今。2、中期的PLC（70年代中期—80年代中，后期）在70年代，微解决器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等某些厂家先后开始采用微解决器作为PLC的中央解决单元(CPU)。这样，使PLC得功效大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功效以外，还增加了算术运算、数据解决和传送、通讯、自诊疗等功效。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、多个特殊功效模块。并扩大了存储器的容量，使多个逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC得应用范畴得以扩大。3、近期的PLC（80年代中、后期至今）进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的快速发展，微解决器的市场价格大幅度下跌，使得多个类型的PLC所采用的微解决器的当次普遍提高。并且，为了进一步提高PLC的解决速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑解决芯片。这样使得PLC软、硬件功效发生了巨大变化.3.3PLC发展趋势1．向高速度、大容量方向发展为了提高PLC的解决能力，规定PLC含有更加好的响应速度和更大的存储容量。现在，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一种性能指标。2．向超大型、超小型两个方向发展现在中小型PLC比较多，为了适应市场的多个需要，此后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微解决器，多CPU并行工作和大容量存储器，功效强。构造不停紧凑化，体积不停轻型化、小巧化随着新技术、新构造、新材料、新工艺的发展，电梯的机械系统构造简朴化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观美丽化。同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。3．PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力为满足多个自动化控制系统的规定，近年来不停开发出许多功效模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功效，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范畴。电梯行业技术发展非常快速，几年前推出的含有先进性能、高舒适性的VVVF电梯，如今已成为电梯行业的原则配备，由于永磁同时无齿轮曳引机含有更节能、更洁挣、更安全、更安静、更经济的特点，因此永磁同时曳引机逐步成为新型曳引机的主流:由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代VVVF技术。另外，网络控制和智能群控系统.以其控制的先进性、快速性、精确性和可靠性亦是电梯的发展潮流。4．增强外部故障的检测与解决能力根据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。前二项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、解决；而其它80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。安装更方便、更快捷高效、安全、可重复使用的无脚手架安装，将是高层电梯安装的重要方式;随着新技术的开发、应用，电梯的硬件系统给安装带来更大的方便，使电梯安装更快、效率更高。另外，电梯的双向安全装置、无底坑、无线控制、绿色环保—安全、环保、节能、舒适，也将是将来电梯的重要发展方向。5．编程语言多样化在PLC系统构造不停发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功效也不停提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应多个控制规定，出现了面对次序控制的步进编程语言、面对过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多个编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。3.4PLC的基本构成可编程控制器的构造多个多样，但其构成的普通原理基本相似，都是以微解决器为核心的构造，其功效的实现不仅基于硬件的作用，更要靠软件的支持，事实上可编程控制器就是一种新型的工业控制计算机。3.4.1PLC的硬件构造主机微解决器（CPU）——控制器的核心主机存储器(RAM、ROM）输入、输出部件（I/O部件）——连接现场设备与CPU之间的接口电路电源部件——为PLC内部电路提供能源整体构造的PLC——四部分装在同一机壳内模块式构造的PLC——各部件独立封装，称为模块，通过机架和总线连接而成I/O的能力可按顾客的需要进行扩展和组合（扩展机）另外，还必须有编程器——将顾客程序写进规定的存储器内图1PLC硬件构造图1PLC硬件构造中央控制解决单元(CPU)可编程控制器中惯用的CPU重要采用通用微解决器、单片机和双极型位片式微解决器三种类型。通用微解决器有8080、8086、80286、80386等；单片机有8031、8096等；位片式微解决器的AM2900、AM2903等。FX2可编程控制器使用的微解决器是16位的8096单片机。存储器可编程控制器配有两种存储器：系统存储器和顾客存储器。系统存储器：寄存系统管理程序，用只读存储器实现。顾客存储器：寄存顾客编制的控制程序，普通用RAM实现或固化到只读存储器中。输入输出接口作用：连接顾客输入输出设备和PLC控制器，将各输入信号转换成PLC原则电平供PLC解决，再将解决好的输出信号转换成顾客设备所规定的信号驱动外部负载。对输入输出接口的规定：良好的抗干扰能力；对各类输入输出信号（开关量、模拟量、直流量、交流量）的匹配能力。PLC输入输出接口的类型：模拟量输入输出接口、开关量输入输出接口（直流、交流及交直流）。顾客应根据输入输出信号的类型选择适宜的输入输出接口。开关量输入接口电路多个输入接口均采用了抗干扰方法。如带有光耦合器隔离使PLC与外部输入信号进行隔离；并设有RC滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。普通有三种类型：直流(12∽24)V输入、交流(100∽120)V输入与交流(200∽240)V输入和交直流(12∽24)V输入。直流输入模块的电源普通由机内24v电源提供，输入信号接通时输入电流普通不大于10mA；交流输入模块的电源普通由顾客提供。②开关量输出接口电路有三种形式，即继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。开关量输出端的负载电源普通由顾客提供，输出电流普通不超出2A。开关量输出端的负载电源普通由顾客提供，输出电流普通不超出2A。输出端子的两种接法：隔离式输出各自独立，无公共点：各输出端子各自形成独立回路。汇点式全部输入点（输出点）共用一种公共点。或者将输入点（输出点）分成几组，组内各点共用一种公共点。各组的公共点之间互相隔离。组内的各点必须使用同一电压类型和同一电压等级，各组可使用不同电压类型和等级的负载。电源PLC的供电电源普通是市电，也有用直流24V电源供电的。外围设备：编程器、打印机、演示板等运用编程器可将顾客程序输入PLC的存储器，还能够用编程器检查程序、修改程序；运用编程器还能够监视PLC的工作状态。顾客输入输出设备:顾客输入器件有控制开关和检测元件，即多个开关、按钮、传感器等；顾客输出设备重要有接触器、电磁阀、批示灯等。PLC的软件构造在可编程控制器中，PLC的软件分为两大部分：1.系统监控程序：用于控制可编程控制器本身的运行。重要由管理程序、顾客指令解释程序和原则程序模块，系统调用。2.顾客程序：它是由可编程控制器的使用者编制的，用于控制被控装置的运行。工作原理（一）基本工作模式：PLC有运行模式和停止模式。1.运行模式：分为内部解决、通信操作、输入解决、程序执行、输出解决五个阶段。2.停止模式当处在停止工作模式时，PLC只进行内部解决和通信服务等内容。（二）PLC工作过程：内部解决阶段：在此阶段，PLC检查CPU模块的硬件与否正常，复位监视定时器，以及完毕某些其它内部工作。(1)通信服务阶段在此阶段，PLC与某些智能模块通信、响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等，当PLC处在停状态时，只进行内容解决和通信操作等内容。(2)输入解决阶段输入解决也叫输入采样。在此阶段次序读取全部输入端子的通断状态，并将所读取的信息存到输入映象寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。(3)程序解决阶段按先上后下，先左后右的步序，对梯形图程序进行逐句扫描并根据采样到输入映像寄存器中的成果进行逻辑运算，运算成果再存入有关映像寄存器中。但碰到程序跳转指令，则根据跳转条件与否满足来决定程序的跳转地址。(4)输出刷新阶段程序解决完毕后，将全部输出映象寄存器中各点的状态，转存到输出锁存器中，再通过输出端驱动外部负载。在运行模式下，PLC按上述五个阶段进行周而复始的循环工作，称为循环扫描工作方式。（三）PLC工作方式与特点：集中采样、集中输出、周期性循环扫描，“串行”工作方式1．扫描周期：PLC的工作方式是一种不停循环的次序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC运行正常时，扫描周期的长短与CPU的运算速度有关，与I/O点的状况有关，与顾客应用程序的长短及编程状况等都有关。普通用PLC执行1K指令所需时间来阐明其扫描速度(普通1~10ms/K)。2．输出滞后：指从PLC的外部输入信号发生变化至它所控制的外部输出信号发生变化的时间间隔。普通为几十—100ms.引发输出滞后的因素：输入模块的滤波时间、输出模块的滞后时间、扫描方式引发的滞后。3.由于PLC是集中采样，在程序解决阶段即使输入发生了变化，输入映象寄存器中的内容也不会变化，要到下一周期的输入采样阶段才会变化。4.由于PLC是串行工作，因此PLC的运行成果与梯形图程序的次序有关。这与继电器控制系统“并行”工作有质的区别。避免了触点的临界竞争，减少繁琐的联锁电路。第4章

电梯模型PLC控制系统设计4.1电梯的类型按使用性质分：客梯；货梯；消防电梯按电梯行驶速度分：高速电梯。速度不不大于2m/s。中速电梯。速度在2m/s之内。低速电梯。运输食物电梯惯用低速，速度在1.5m/s以内。观光电梯：观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。4.2电梯示意图电梯电梯SQ4SQ3SQ2SQ1四楼三楼二楼一楼HL4SB4HL3SB3SB2HL2HL1SB1图4.1

电梯示意图4.3电梯的控制规定当电梯停于某层时，有一高层呼喊时，电梯上升到呼喊层停止。当电梯停于某层时，有一低层呼喊时，电梯下降到呼喊层停止。当电梯停于某层时，有多高层呼喊时，电梯先上升到较低的呼喊层，停5秒后继上升到高的呼喊层，响应完毕后停止。当电梯停于某层时，有多低层呼喊时，电梯先下降到较高的呼喊层，停3秒后继续下降到低的呼喊层，响应完毕后停止。当电梯处在上升或上降过程中，任何反向的呼喊均无效。每层楼层之间的达成时间均应在10s之内完毕，否则电梯停止。4.4PLC控制系统的设计分析任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺规定，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵照下列基本原则：1.最大程度地满足被控对象的控制规定充足发挥PLC的功效，最大程度地满足被控对象的控制规定，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就规定设计人员在设计前就要进一步现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集有关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.确保PLC控制系统安全可靠确保PLC控制系统能够长久安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就规定设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全方面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应当确保PLC程序不仅在正常条件下运行，并且在非正常状况下（如忽然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。3.力求简朴、经济、使用及维修方便一种新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将造成运行资金的增加。因此，在满足控制规定的前提下，首先要注意不停地扩大工程的效益，另首先也要注意不停地减少工程的成本。这就规定设计者不仅应当使控制系统简朴、经济，并且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不适宜盲目追求自动化和高指标。

4.5电梯模型PLC控制系统设计由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼喊信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢的呼喊是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。即在以次序逻辑控制实现电梯的基本控制规定的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的对应状态适时的控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数拟定，并送PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设立一种靠近开关用于检测系统的楼层信号。为便于观察，对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示，采用LED和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼喊信号以批示灯显示(开关上带有批示灯)。为了提高电梯的运行效率和平层的精度，系统规定PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行安全，系统应设立可靠的故障保护和对应的显示。根据电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼喊信号，该呼喊信号所对应的楼层所含有的脉冲数寄存的寄存器所构成的阵列。上行次优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置下列楼层所发出的向上运行的呼喊信号，该呼喊信号所对应的楼层所含有的脉冲数寄存的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级陈列，为实现随机逻辑控制提供了基础。当电梯以某一运行方向靠近某楼层的减速位置时，鉴别该楼层与否有同向的呼喊信号，如有，将对应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较，如相似，则在该楼层减速停车：如果不相似，则将该寄存器数据送入比较寄存器，并将原比较寄存器数据保存，执行该楼层的减速停车。该动作完毕后，将被保存的数据重新送入比较寄存器，以实现随机逻辑控制。4.6PLC的选择电梯的电力驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着决定性作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。因此我们的PLC

选用SYSMACC20P系列，SYSMACC20P系列

PLC

以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，PLC

的输入输出点数可根据需要配备，并可根据顾客的规定增加并联功效。以编制一台

4

层

4

站的电梯为例，先根据控制规定计算所需要的

I/O

接口点数，其中输入点数为

32，输出点数为

24。选用SYSMACC20P系列

PLC

的一种

CPU

单元

M40DR

和一种扩展单元

E16DR

来完毕电梯控制系统的逻辑控制。

4.7I/O分派表I/O分派表如表4-1所示。类别元件端子号作用输入SB40002四楼呼喊按钮SB30003三楼呼喊按钮SB20004二楼呼喊按钮SB10005一楼呼喊按钮SQ40006四楼限位开关SQ30007三楼限位开关SQ20008二楼限位开关SQ10009一楼限位开关输出KM10500电梯下降KM20501电梯上升HL40503四楼批示灯HL30504三搂批示灯HL20505二搂批示灯HL10506一搂批示灯4.8硬件接线图硬件