四層電梯的plc控制-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　課題名稱： 四層電梯的PLC控制</p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) </p><p>　　班 級： * * * * 班 </p><p>　　設(shè) 計(jì) 者： </p><p>　　

2、指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成時(shí)間： 2013年3月19日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要----------------------------------------------------------------1</p><p>　　第一章 前言------

3、---------------------------------------------------2</p><p>　　1.1課題研究的背景及意義-------------------------------------------2</p><p>　　1.2電梯的起源-----------------------------------------------------3<

4、;/p><p>　　1.3電梯的分類-----------------------------------------------------4</p><p>　　1.4電梯電氣控制發(fā)展-----------------------------------------------7</p><p>　　1.5電梯國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r---------------------

5、------------------------7</p><p>　　1.6課題研究的內(nèi)容-------------------------------------------------9</p><p>　　第二章 PLC可編程序控制器------------------------------------------10</p><p>　　2.1 PLC的

6、定義----------------------------------------------------10</p><p>　　2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)------------------------------------------------10</p><p>　　2.3 PLC的工作原理--------------------------------------------

7、----12</p><p>　　2.4 PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景----------------------------14</p><p>　　第三章 總體方案設(shè)計(jì)------------------------------------------------17 </p><p>　　3.1設(shè)計(jì)任務(wù)-------------------------

8、-----------------------------17</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)要求------------------------------------------------------17 3.3設(shè)計(jì)基本思路--------------------------------------------------18</p><p>　　3.4設(shè)計(jì)思想-----------

9、-------------------------------------------18</p><p>　　第四章 PLC I/O地址分配及硬件連線圖--------------------------------19</p><p>　　4.1 I/O地址分配表------------------------------------------------19</p>

10、<p>　　4.2 選擇PLC------------------------------------------------------20</p><p>　　4.3 主電路圖------------------------------------------------------21</p><p>　　4.4 PLC接線圖------------------------

11、----------------------------22</p><p>　　第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)------------------------------------------------23</p><p>　　第六章 調(diào)試過程----------------------------------------------------31</p><p>　

12、　第七章 總結(jié)--------------------------------------------------------32</p><p>　　參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------33</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　

13、在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，人們物質(zhì)文化生活水平逐步提高。高層建筑業(yè)迅速發(fā)展，大批的高樓拔地而起，十幾層至幾十層酒店、寫字樓、住宅樓如雨后春筍。作為建筑的中樞神經(jīng)，電梯起著不可或缺的作用，是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。有了電梯以后，回家、上班，不需要再爬樓梯。有了電梯以后，可以說直接增加了和家人相處的時(shí)間，也提升了工作的效率。更重要的是減少了爬樓梯摔倒的機(jī)會(huì)。</p><p>　　我本次所做的設(shè)計(jì)

14、是根據(jù)機(jī)電工程學(xué)院的四層貨梯為原型所設(shè)計(jì)的。本次的設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)一部供4層居民樓使用的電梯，電梯的控制系統(tǒng)使用PLC控制。電梯要實(shí)現(xiàn)乘客電梯的基本功能。</p><p>　　電梯性能的好壞直接影響著人們生活的質(zhì)量，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又安全可靠。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制電路，這種控制易出故障，維護(hù)不便，運(yùn)行壽命短，占地空間大，正逐步被淘汰。為了提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的可

15、靠性和設(shè)備的工作效率，所以我的設(shè)計(jì)是以PLC為核心控制器的電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心部分（控制部分）使用了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-64型PLC，因?yàn)樵诤诵目刂撇糠植捎玫氖擒浖绦蚩刂疲瑥亩诒ＷC電梯正常運(yùn)行這個(gè)要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時(shí)還克服了手動(dòng)操作所帶來的一些人為干擾因素，取得了良好的預(yù)期效果。</p><p><b>　　第一章 前言</b&g

16、t;</p><p>　　1.1課題研究的背景及意義</p><p>　　電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。</p><p>　　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

17、可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(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)電梯的時(shí)候，對機(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)。然而只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。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)，正在迅速發(fā)展。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

18、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。</p><p>　　可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。自1969年針對工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而開發(fā)的第一臺(tái)PLC問世以來，迄今己30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制

19、裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要

20、具有專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、CAD／CAM、ROBOT)之一，以其可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序</p><p>　　電梯的控制是比較復(fù)雜的， PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗

21、干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。</p><p><b>　　1.2電梯的起源</b></p><p>　　人類利用升降工具運(yùn)輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了最原始的升降系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的基本原理至今仍無變化。即一個(gè)平衡物下降的同

22、時(shí)，負(fù)載平臺(tái)上升。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。1203年，在法國海岸邊的一個(gè)修道院里安裝了一臺(tái)以驢子為動(dòng)力的起重機(jī)，這才結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。19世紀(jì)初，在歐美開始用蒸汽機(jī)作為升降工具的動(dòng)力。1845年，第一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)升降機(jī)研制成功，液壓驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)是水。盡管升降工具被一代代富有革新精神的工程師們進(jìn)行不斷改進(jìn)，然而被工業(yè)界普遍認(rèn)可的升降機(jī)仍未出現(xiàn)，直到1852 年世界第一臺(tái)安全升降機(jī)誕生。</p><p>

23、;　　1852年，美國紐約楊克斯的機(jī)械工程師奧的斯先生發(fā)明了世界上第1臺(tái)安全升降機(jī)。1857年3年23日，奧的斯公司在紐約為一座專營法國瓷器和玻璃器皿的商店安裝了世界上第一臺(tái)客運(yùn)升降機(jī)。1862年，奧的斯公司采用單獨(dú)蒸汽機(jī)控制的升降機(jī)問世。1878年，奧的斯公司在紐約百老匯大街155號安裝了第1臺(tái)水壓式乘客升降機(jī)。1889年12月，奧的斯公司在紐約的第瑪瑞斯特大樓成功安裝了1臺(tái)直接連接式升降機(jī)。這是世界上以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的第1臺(tái)電力驅(qū)

24、動(dòng)升降機(jī)，從此誕生了名副其實(shí)的電梯。 </p><p><b>　　1.3電梯的分類</b></p><p>　　根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。</p><p>　　目前電梯的基本分類方法大致如下：　 （1）按用途分類　　乘客電梯: 為運(yùn)送乘客而設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。　

25、　載貨電梯：主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。　　醫(yī)用電梯：為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長而窄的特點(diǎn)?！　‰s物電梯：供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯?！　∮^光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯?！　≤囕v電梯：用作裝運(yùn)車輛的電梯?！　〈半娞荩捍吧鲜褂玫碾娞??！　〗ㄖ┕る娞荩航ㄖ┕づc維修用的電梯?！　√厥忸愋偷碾娞?，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防

26、爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防專用電梯等?！　。?）按驅(qū)動(dòng)方式分類　　交流電梯：用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等?！　≈绷麟娞荩河弥绷麟妱?dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上?！　∫簤弘娞荩阂话憷秒妱?dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂升降的電梯?！　↓X輪齒條電梯：將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)</p>

27、<p>　　上機(jī)房電梯：機(jī)房在井道頂部的電梯。</p><p>　　下機(jī)房電梯：機(jī)房在井道底部旁側(cè)的電梯。</p><p>　　無機(jī)房電梯：機(jī)房在井道內(nèi)部的電梯?！　?7)按轎廂尺寸分類</p><p>　　經(jīng)常使用“小型”、“大型”、“超大型”等抽象詞匯表示?！　〈送?，還有雙層轎廂電梯等?！　。?）特殊電梯　　斜行電梯：轎廂在傾斜的井道中沿著

28、傾斜的導(dǎo)軌運(yùn)行，是集觀光和運(yùn)輸于一體的輸送設(shè)備。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后，斜行電梯發(fā)展迅速?！　×Ⅲw停車場用電梯：根據(jù)不同的停車場可選配不同類型的電梯?！　〗ㄖ┕る娞荩菏且环N采用齒輪齒條嚙合方式（包括銷齒傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，或采用鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，用以輸送人員或物料，主要應(yīng)用于建筑施工與維修。它還可以作為倉庫、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長期使用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。</p><p>

29、;　　1.4電梯電氣控制發(fā)展</p><p>　　從電梯發(fā)明出以后，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各種指令信號、位置信號、速度信號和安全信號進(jìn)行管理，使電梯正常運(yùn)行或處于保護(hù)狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號。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

30、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)或可編程控制器控制。</p><p>　　PLC是可編程控制器的簡稱，它是一種用于自動(dòng)控制的專用微機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于微機(jī)控制方式，但可編程控制器具有其自身的特點(diǎn)： PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施，能在較惡劣的各種環(huán)境里工作，可靠性高。PLC將CPU、存儲(chǔ)器、1/0接口等做成一體，使用方便，擴(kuò)展容易。目前在國產(chǎn)

31、電梯及中低檔的客梯廣泛采用了PLC控制系統(tǒng)，特別適合在用電梯的技術(shù)改造和控制器開發(fā)。</p><p>　　1.5電梯國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　一個(gè)國家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國國民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已

32、經(jīng)成為全球最大的電梯市場。上世紀(jì)80年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙?， 2004年總產(chǎn)量超過了8萬臺(tái)，而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了6l萬多臺(tái)電梯。盡管如此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺(tái)電梯，我國如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加70萬臺(tái)。到那時(shí)候，全國在用電梯將達(dá)到130萬臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬臺(tái)。到2005年，中國電梯的年產(chǎn)量達(dá)

33、到13．5萬臺(tái)，與1980年的2249臺(tái)相比，25年增長了59倍，產(chǎn)量每年平均增長17．8%。2005年安裝驗(yàn)收電梯124465臺(tái)，據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局統(tǒng)計(jì)，截止到2007 年底，我國在用電梯數(shù)量為917,313 臺(tái)，約為全球電梯總量的1/10。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)!</p><p>　　我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美

34、國奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等13家大型外商投資公司在國內(nèi)的市場份額達(dá)到了74%。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且還有一定的出口。國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)

35、量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國參加了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO／TCl78以來，先后等同或等效采用了一批國際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機(jī)房電梯、無齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國際上也是剛剛出現(xiàn)，我國就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國際市場創(chuàng)造了有利條件。</p><p>

36、　　中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達(dá)l萬臺(tái)左右，約占亞洲市場的1/50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，電梯的使用相當(dāng)普遍。</p><p>　　世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場的51％。其中，奧的

37、斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前，國外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯也將成為電梯家族中新的組成部分。</p><p>　　1.6課題研究的內(nèi)容</p><p>　　課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（PLC）自動(dòng)控制四層電梯系統(tǒng)。針對四層電梯的控制特點(diǎn)及要求。采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制

38、電梯。</p><p>　　論文的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　首先對電梯系統(tǒng)及可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著根據(jù)電梯的控制要求，設(shè)計(jì)模擬控制模板，確定PLC所需的輸入/輸出口的數(shù)量，確定PLC的型號。然后設(shè)計(jì)主電路圖、PLC的外部接線圖等，編寫控制程序，最后對編寫的電梯控制程序進(jìn)行仿真和調(diào)試。</p><p>　　第二章 PLC可編程序

39、控制器</p><p>　　2.1 PLC的定義</p><p>　　PLC的定義有許多種，國際電工委員會(huì)（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的或者模擬的輸入與輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。&l

40、t;/p><p>　　2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　各種PLC的組成結(jié)構(gòu)基本相同。它主要由CPU、電源、存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口電路等組成。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)

41、 一般是 由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入/輸出接口、通信接口、擴(kuò)展接口相連。CPU是PLC的核心，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出。</p><p><b>　　存儲(chǔ)器</b></p><p>　　PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用于存放

42、PLC的用戶程序?，F(xiàn)在的PLC一般均采用可擦除的E2PROM存儲(chǔ)器來作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。</p><p><b>　　輸入/輸出接口單元</b></p><p>　　PLC的輸入接口電路的作用是將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號送入CPU；PLC的輸出接口電路的作用是將CPU向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。

43、PLC的輸入/輸出接口電路一般采用光電耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護(hù)內(nèi)部電路。</p><p>　　PLC的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。直流輸入電路的延遲時(shí)間比較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。</p><p>　　輸出接口電路通常有3種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。</p>

44、<p>　　繼電器輸出的優(yōu)點(diǎn)是電壓范圍寬、導(dǎo)通壓降小、價(jià)格便宜，既可以控制直流負(fù)載，也可以控制交流負(fù)載；缺點(diǎn)是觸點(diǎn)壽命短，轉(zhuǎn)換頻率低。</p><p>　　晶體管輸出的優(yōu)點(diǎn)是壽命長、無噪聲、可靠性高、轉(zhuǎn)換頻率快，可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載；缺點(diǎn)是價(jià)格高，過載能力較差。</p><p>　　晶閘管輸出的優(yōu)點(diǎn)是壽命長、無噪聲、可靠性高，可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載；缺點(diǎn)是價(jià)格高，過載能力較差、</

45、p><p><b>　　擴(kuò)展接口和通信接口</b></p><p>　　PLC擴(kuò)展接口的作用是將擴(kuò)展單元和功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要；</p><p>　　通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的PLC或是計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)“人-機(jī)”或“機(jī)-機(jī)”之間的對話。</p>

46、<p><b>　　電源</b></p><p>　　PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路提供5V、12V、24V直流電源，使PLC能正常的工作。</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC有兩種工作方式，即RUN（運(yùn)行）方式和STOP（停止）方

47、式。在RUN方式中，CPU執(zhí)行用戶程序，并輸出運(yùn)算結(jié)果；在STOP方式中，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可以將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC中。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)在運(yùn)行方式上存在著本質(zhì)的區(qū)別。繼電器控制系統(tǒng)的邏輯采用的是并行運(yùn)行的方式，即如果一個(gè)繼電器的線圈通電或者斷電，該繼電器的所有觸點(diǎn)都會(huì)立即動(dòng)作；而PLC得邏輯是CPU逐行掃描執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的，即如果一個(gè)邏輯線圈接通或者斷

48、開，該線圈的所有觸點(diǎn)并不會(huì)立即動(dòng)作，必須等到掃描執(zhí)行到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。</p><p>　　一般來說，當(dāng)PLC運(yùn)行后，其工作過程可分為輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。完成上述3個(gè)階段即稱為一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述3個(gè)階段。</p><p>　　PLC的掃描工作過程如圖2-2所示。在圖2-2中，輸入映像寄存器是指在PLC的存儲(chǔ)器中設(shè)

49、置一塊用來存放輸入信號的存儲(chǔ)區(qū)域，而輸出映像寄存器是用來存放輸出信號的存儲(chǔ)區(qū)域；元件映像存儲(chǔ)器是包括輸入和輸出映像寄存器在內(nèi)的所有PLC梯形圖中的編程元件的映像存儲(chǔ)區(qū)域的統(tǒng)稱。</p><p>　　圖2-2 PLC的掃描工作過程</p><p>　　輸入采樣階段：PLC將各輸入狀態(tài)存入對應(yīng)的輸入映像寄存器中，此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行階段或輸出刷新階段，輸

50、入元件映像寄存器與外界隔絕，無論輸入端子信號如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才將輸入端子的新內(nèi)容重新寫入。</p><p>　　程序執(zhí)行階段：PLC根據(jù)最新讀入的輸入信號，以先左后右、先上后下的順序逐行掃描，執(zhí)行一次程序。結(jié)果存入元件映像寄存器中。對于元件映像寄存器，每個(gè)元件（除輸入映像寄存器之外）的狀態(tài)會(huì)隨著程序的執(zhí)行而變化。</p><p>　　輸出刷新階段：

51、在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（“1”或“0”）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定的方式輸出并驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　2.4 PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 </p><p>　　目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而PLC實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而

52、且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。</p

53、><p>　　隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。目前意義上的“綠色”，一般是強(qiáng)調(diào)“天然”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。</p><p>　　電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)

54、表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。</p><p><b>　?。?）智能化</b></p><p>　　我們這里所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具

55、有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有隨機(jī)處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)速度和停車政策；自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方向；雙向進(jìn)行語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對話。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。</p><p><b>

56、　?。?）安全</b></p><p>　　運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵?？梢哉f，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)播放讓乘客

57、感到放松的音樂，消除乘客產(chǎn)生緊張不安的情緒。</p><p>　　(3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡</p><p>　　視覺協(xié)調(diào)。 有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。該研究發(fā)現(xiàn)：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協(xié)調(diào)無從談起，乘坐電梯的

58、第一感覺就是不安全。國內(nèi)的許多電梯公司對此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進(jìn)國外技術(shù)國產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。</p><p>　　消除電磁輻射。 像之前講的，由于電梯是大樓里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化(0A)、樓宇自動(dòng)

59、化(BA)、通訊自動(dòng)化(CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　舒適感。 通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。</p><p>　　對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也

60、有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，提倡對電梯進(jìn)行合理性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預(yù)報(bào)、新聞等。</p>

61、<p>　　第三章 總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是要設(shè)計(jì)一部供4層居民樓使用的電梯，電梯的控制系統(tǒng)使用PLC控制。電梯要實(shí)現(xiàn)乘客電梯的基本功能。</p><p>　　電梯的每一層均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示；1—4所對應(yīng)的指示燈表示樓層號，每層的樓廳均

62、有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。工作中的電梯主要對各種呼梯信號和當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個(gè)工作狀態(tài)，為此它要求具有自動(dòng)選向，順向截梯和反向保號，外呼記憶，自動(dòng)開、關(guān)門，停梯信號，自動(dòng)達(dá)層等功能。</p><p><b>　　3.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）開始時(shí)，電梯處于任意一層。</p><p>　?。?）

63、當(dāng)有外呼梯信號到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門自動(dòng)打開，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門。</p><p>　?。?）當(dāng)有外呼梯信號到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門自動(dòng)打開，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門。</p><p>　　（4）在電梯運(yùn)行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反向下降（或上升）的呼梯信號均不響應(yīng)；如果某反向呼梯信號前方再無其他呼梯信號，

64、則電梯響應(yīng)該呼梯信號。</p><p>　?。?）電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向呼梯功能。</p><p>　?。?）電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕軍不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開門按鈕可使電梯門打開，按關(guān)門按鈕可使電梯門關(guān)閉。</p><p><b>　　3.3設(shè)計(jì)基本思路</b></p><p>　　電梯在運(yùn)行的時(shí)

65、候，外部呼叫或者內(nèi)部選擇時(shí)，自動(dòng)記憶該請求信號；如果某一層有請求信號，電梯順向到達(dá)時(shí)，自動(dòng)平層停車，響應(yīng)該信號，同時(shí)消除對該信號的記憶；只有在“開始”按鈕按下后，電梯才能開始一切工作，否則所有的呼叫信號都不會(huì)輸入和存儲(chǔ)；響應(yīng)某一層的呼叫請求信號時(shí)，在該層自動(dòng)停止延時(shí)，以供乘客的進(jìn)出。</p><p><b>　　3.4設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　電梯的控制以

66、PLC為核心，首先要確定輸入/輸出點(diǎn)的數(shù)量，以選擇PLC的型號，然后就是要設(shè)計(jì)主電路和控制電路的電路連接設(shè)計(jì)。最關(guān)鍵的是要編寫好程序，反復(fù)檢查程序是否正確、合理。最后就是進(jìn)行模擬仿真，檢驗(yàn)此設(shè)計(jì)的實(shí)際運(yùn)行情況。</p><p>　　第四章 PLC I/O地址分配及硬件連線圖</p><p>　　4.1 I/O地址分配表:</p><p><b>　　4.

67、2 選擇PLC</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的電梯共有四層，且開關(guān)量居多，模擬量較少;對于開關(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，考慮后，選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2n系列PLC。本次設(shè)計(jì)共需輸入點(diǎn)28個(gè)，輸出點(diǎn)23個(gè)。綜合輸入、輸出點(diǎn)的計(jì)算以及要實(shí)現(xiàn)的電梯控制功能，最終確定使用三菱FX2n-64M型PLC。<

68、/p><p><b>　　4.3 主電路圖：</b></p><p><b>　　圖4-1 主電路圖</b></p><p>　　4.4 PLC接線圖</p><p>　　圖4-2 PLC接線圖</p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p&

69、gt;<p><b>　　中間繼電器說明：</b></p><p><b>　　梯形程序圖：</b></p><p><b>　　調(diào)試過程</b></p><p>　　因?yàn)闂l件有限，調(diào)試程序時(shí)用按鈕來表示輸入，用指示燈來模擬程序運(yùn)行后的輸出。這里列出了一個(gè)簡單的和一個(gè)復(fù)雜的呼叫響應(yīng)過程。

70、</p><p>　　（1）轎廂在一層時(shí)有二層內(nèi)呼</p><p>　　首先按住一層平層按鈕，然后按下二層內(nèi)呼按鈕，此時(shí)二層內(nèi)呼指示燈亮起。松開一層平層按鈕，電梯上行指示燈亮起，按下二層平層按鈕，則電梯開門指示燈亮起，二層內(nèi)呼指示燈熄滅。再按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，3秒之后電梯關(guān)門指示燈自動(dòng)亮起。再按下關(guān)門限位按鈕，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程結(jié)束。</p><p>　

71、　（2）電梯在一層時(shí)（此時(shí)電梯門關(guān)著），一層外呼上（四層內(nèi)呼），未到二層時(shí)，同時(shí)收到四層外呼下指令（一層內(nèi)呼），二層外呼下指令，三層外呼上指令（四層內(nèi)呼）。</p><p>　　這是一個(gè)非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，包含了設(shè)計(jì)中要求的自動(dòng)定向，順向截梯，反向記憶，自動(dòng)開門等所有功能。</p><p>　　首先按住一層平層按鈕，然后按下一層外呼按鈕，一層上指示燈亮起，此時(shí)電梯開門指示燈亮起，一層外呼指

72、示燈熄滅，接著按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，過3秒后，電梯關(guān)門指示燈自動(dòng)亮起，按下關(guān)門限位按鈕，電梯關(guān)門指示燈熄滅。電梯上行指示燈亮起來。按下四層內(nèi)呼按鈕，四層內(nèi)呼指示燈來亮起。然后連接按下四層外呼下，二層外呼下，三層外呼上按鈕，相應(yīng)指示燈亮起。接著按下二層平層按鈕，電梯不做反應(yīng)，按下三層平層按鈕，電梯做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，并繼續(xù)上行。按下四層平層按鈕，電梯再次做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，四層內(nèi)呼指示燈熄滅，上行指示燈熄滅。之后電梯自動(dòng)下行，下行指示

73、燈亮起，按下一層內(nèi)呼按鈕，一層內(nèi)呼指示燈亮起，按下三層平層，電梯沒有反應(yīng)，按下二層平層，電梯做開關(guān)門，然后繼續(xù)下行，到一層平層按鈕按下，電梯最后做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，所有指示燈熄滅。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程結(jié)束。</p><p>　　由以上調(diào)試結(jié)果證明這個(gè)電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是成功的，可以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的基本功能，完成本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p><b>　　總結(jié)</b></

74、p><p>　　通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，讓我更加深入了解了PLC的強(qiáng)大功能，以及在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)主要以PLC為核心，利用PLC的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器控制電梯的功能。梯形圖程序在模擬調(diào)試時(shí)可以非常直觀的展現(xiàn)出4層電梯的運(yùn)行過程。在調(diào)試過程中，本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了PLC接線簡單、編程直觀優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)建筑物的樓層增加時(shí)，硬件接線上只需要增加行程開關(guān)輸入信號。原來的接線不需改變，軟件上只需要增加相應(yīng)程序以及輸出

75、的功能，要改動(dòng)的地方也比較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，表明該設(shè)計(jì)方案的可行性。</p><p>　　通過這次的設(shè)計(jì)，我學(xué)到很多東西。并且，對可編程控制器有了進(jìn)一步的了解。電梯控制技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，它涉及到我所學(xué)專業(yè)的許多課程。通過此次設(shè)計(jì)我對自己所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行了綜合的檢驗(yàn)。提高了分析與解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我了解了很多新的知識，更重

76、要的是我獲取知識的能力的到了很大的提高，這跟老師們給我的指導(dǎo)也是分不開的。最后，還要感謝所有教過我的老師在這大學(xué)三年對我的培養(yǎng)和教育，不僅使我學(xué)到了很多新知識，更重要的是，使我有了正確的分析和思考問題的方式，才能使我解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的一系列問題，同時(shí)這在我以后的生活、學(xué)習(xí)和工作中也將起到很大的作用。最后還要感謝在本次設(shè)計(jì)中幫助我的老師和同學(xué)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>&

77、lt;/p><p>　　《PLC應(yīng)用技術(shù) 項(xiàng)目教程》 電子工業(yè)出版社 姜新橋 石建華</p><p>　　《電機(jī)與電氣控制技術(shù) 》（第二版）高等教育出版社 趙承荻 楊利軍</p><p>　　《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》 機(jī)械工業(yè)出版社 孔凡才</p><p>　　《電梯控制技術(shù)》 電子工業(yè)出版社 劉建文 李毫升 鐘亞林</p