基于歐姆龍四層電梯PLC畢業(yè)設計

河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書1 緒 論1.1 電梯的產生及發(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使用了最原始的提升系統(tǒng)說起，但這一類起重機的能源均為人力。1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明歷史上第一部安全升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內得到了廣泛應用。以奧的斯的名字而命名的電梯公司也開始了她輝煌的旅程 1 。1857年，世界第一臺載人電梯問世，為不斷升高的高樓提供了重要的垂直動輸工具。圖1-1、歷史上第一臺電梯1889年奧的斯公司在紐約試制成功第一臺電力驅動蝸輪減速的電梯，這一設計思想為現代化的電梯奠定了基礎，它的基本結構至今仍被廣泛使用。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進步?，F代社會電梯對速度的需求越來越快，高速、超高速電梯的數量愈來愈多；電梯的拖動技術也有了較大的發(fā)展，由于直流電梯能耗大、維修量大等缺點也逐步被交流電梯所替代；交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級調速發(fā)展成為調壓調速及調頻調壓調速，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。液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機房位置靈活等特點，使得在低樓層場合愈來愈廣泛的應用；同時電梯的管理功能不斷加強，不斷滿足用戶的使用功能要求，如緊急停車操作，消防員專用，防搗亂系統(tǒng)等；在機械傳動方面，由于國際上機械加工水平的不斷提高使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應用日益廣泛，使電梯的傳動形式多樣化。圖1-2、現代社會的電梯我們日常生活中的電梯的材質也由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄開關操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機對話等，多臺電梯還出現了并聯(lián)控制、智能群控；雙層轎箱電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運輸能力的優(yōu)勢，變速式自動人行道扶梯大大節(jié)省了行人的時間；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圓形觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。在1949年至1979年的30年中，我國總共生產安裝電梯約1萬臺。那時電梯產品以低速直流梯和雙速梯為主，生產廠不超過10家。自1979年1999的20年間電梯產量有了飛速的增長：全國共生產電梯28.8萬臺（其中自動扶梯和自動人行道3.13萬臺），出口電梯2555臺（其中扶梯1703臺）；產品的結構也發(fā)生了明顯的變化：老的直流電梯已被淘汰，交流雙速梯、ACVV（交流調速梯）逐漸被VVVF（交流變頻變壓調速電梯）所取代，控制系統(tǒng)已在大量采用PLC和微電腦控制技術，最高梯速已達到4m/s。目前，我國已引進轉化了發(fā)達國家的先進技術標準，已成為國際標準化組織ISO/TC178電梯、自動扶梯和自動人行道技術委員會的正式成員。我國電梯已形成了設計制造、安裝調試、維修保養(yǎng)一條龍服務的完整的行業(yè)，維持著全國30萬臺在用電梯的正常運行，新裝電梯年銷售額超過了100億人民幣。2 1.2 電梯的現狀為了有效遏制經濟增長由偏快轉向過熱，2007年中國政府出臺了一系列經濟政策，加強宏觀調控力度，使房地產市場逐步走向穩(wěn)健和規(guī)范軌道。中國大陸電梯市場在健康發(fā)展的同時穩(wěn)步攀升，使得我國電梯產量以及銷售量持續(xù)走高。電梯市場的吸引力越來越大，現在幾乎所有的跨國電梯企業(yè)都到中國投資建廠，再加上我們本土的民族品牌，已經取得生產許可證的企業(yè)已經超過400家，電梯的生產能力躍居世界第一。中國電梯之所以發(fā)展迅速，能夠成為全球第一大電梯市場，其根本的原因就是黨的十一屆三中全會推出的改革開放的大政方針，改革開放打開了中國的視野。國際強勢品牌企業(yè)以獨資、合資以及技術合作等方式相繼涌入中國，國外先進的技術和管理推動了中國的電梯行業(yè)迅速發(fā)展。在巨大的中國的舞臺上，本土企業(yè)和外資企業(yè)在同一個平臺上平等競爭，有利于行業(yè)的進步。現在我們國內電梯生產能力很強，質量也好，不但能夠滿足日益增長的國內需求，而且也在不斷提高對國際市場的供應能力。改革開放的經濟政策是電梯行業(yè)發(fā)展的基石，對電梯事業(yè)的發(fā)展起到了引導和保駕護航的歷史作用。中國電梯發(fā)展迅速的原因之二，就是中國經濟建設突飛猛進。入世以后，中國經濟一直保持著高增長態(tài)勢，2002至2007年中國經濟年平均增長率高達10.3%，成為繼美國、日本、德國后成為世界第四經濟大國。中國經濟建設的步伐推動著房地產業(yè)迅速升溫，盡管國家出臺了許多經濟政策，不斷加大對房地產業(yè)的調控力度，房地產市場依舊穩(wěn)中有升。經濟建設的快速發(fā)展是中國電梯行業(yè)發(fā)展的直接動力，對電梯業(yè)走向輝煌起到了關鍵作用。 中國電梯行業(yè)的總體發(fā)展呈現這樣幾個特點：2（1）與房地產業(yè)同步推進的電梯生產依然增幅強勁，置身國際新潮。盡管在國家政策的宏觀調控下，房地產業(yè)結構調整，但是房地產的形式依舊比較樂觀。中國電梯行業(yè)透過房地產這一經濟發(fā)展的風向標，不斷尋求著屬于自己的市場和發(fā)展空間。（2）采用國際標準，與國際接軌。經過一個半世紀的歷練，世界電梯技術飛速發(fā)展，以奧的斯為首的美國電梯技術開電梯歷史之先河；以電梯設計、制造考究而著稱的歐洲技術風靡世界；以功能強、舒適性好而聞名的日本主導了亞洲電梯技術市場繁榮。中國電梯技術從無到有，融國際先進技術于一體。（3）國際著名品牌獨占鰲頭，但是我們的民族品牌在激烈的市場競爭中依然保持著強勁發(fā)展的勢頭。（4）沿海區(qū)域增勢迅猛，成渝地區(qū)崛起西部風潮。我國電梯業(yè)的生產主要集中在華東與華南地區(qū)。由于沿海經濟發(fā)達，使得這一區(qū)域電梯新增量凸現。從數字統(tǒng)計上看，華南地區(qū)以廣州為中心輻射東莞、中山、佛山。華東地區(qū)以上海為中心，輻射周圍蘇州、杭州、無錫、寧波一帶，以首都北京為軸心的京津冀地區(qū)也開始彰顯個性。西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，以成渝經濟圈為先手的整個西北、西南地區(qū)開始發(fā)力。（5）進出口貿易順差凸顯，海外市場覆蓋面積進一步擴大。由于中國電梯市場規(guī)模巨大，質量優(yōu)良、價格低廉，我國電梯和自動扶梯、自動人行道產品也比較收國際市場歡迎。中國的在用電梯大概占世界總量的1/10，我們的人口是世界總人口的1/5，按人均比例計算，我們的電梯使用量僅是世界平均水平的一半；與發(fā)達國家相比，大約是1/10、甚至1/20。我們要建設小康社會，如果人均電梯擁有量達到世界的平均水平，現有電梯總量還要翻一番。即是說，盡管電梯產量增長很快，但是總量仍然不夠，要追上發(fā)達國家，還需要相當長的時間。 1.3 PLC的發(fā)展特點1.3.1 PLC的產生與發(fā)展PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術與自動化技術的新一代工業(yè)控制器。具有可靠性高、適應工業(yè)現場的高溫、沖擊和振動等惡劣環(huán)境的特點，已成為解決自動控制問題的最有效工具，是當前先進工業(yè)自動化的一大支柱。3第一臺可編程控制器的設計規(guī)范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎上，同時具有現代化生產線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質與功能。這一設想提出后，美國數字設備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP-14，投入通用汽車公司的生產線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀元。4第一臺PLC具有模塊化、可擴充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標準-梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。在短時間內，PLC在其他工業(yè)部門也得到應用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代替繼電器控制設備，邁出了其實用化階段的第一步。70年代由于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產品。這是面向工程技術人員的編程語言發(fā)展成熟，出現了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機DDC系統(tǒng)。5進入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進一步得到加強，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設備通信，生成報表，調度產生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進使PLC符合今天對高質量高產出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。1.3.2 PLC的特點6一、硬件可靠性PLC是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應用而設計的，一個設計良好的PLC能置于有很強的噪聲、電磁干擾、機械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。在硬件制造方面，首先是選用優(yōu)質器件，再就是采用合理的系統(tǒng)結構，加固，簡化安裝，使它易于抗振動沖擊。同時，對印制電路板的設計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結構及工藝上采取了一些獨特的方式。例如，在I/O電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，方便接地，又提高了抗干擾性能；各個I/O端口除采用了常規(guī)模擬器濾波以外，還加上了數字濾波；內部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現故障，進行在線插拔、調試時不會影響各機的正常運行。由于PLC本身具有很高的可靠性，所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入/輸出的部件上，以及如傳感器件、限位開關、光電開關、電磁電機等外圍裝置上。二、編程簡單，使用方便用微機實現自動控制，常使用匯編語言編程，由于較難掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前大多數PLC均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數電氣技術人員的讀圖習慣及應用微機的水平，很容易被電氣技術人員所接受，易于編程，程序改變時也容易修改，很靈活方便。這種面向控制過程的編程方式，與目前微機控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內部增加了解釋程序，延長了程序執(zhí)行時間，但對大多數的機電控制設備來說，這是微不足道的。三、接線簡單，通用性好PLC的接線只需將輸入信號的設備（按鈕、開關等）與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號執(zhí)行控制任務的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出端子連接。接線簡單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線和拆線的麻煩。PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網絡”，這樣生產線的自動化過程就能隨意改變。這種性能使PLC具有很高的經濟效益。用于連接現場設備的硬件接口實際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設計就使現場電氣人員與技術人員易于使用。四、易于安裝，便于維護PLC安裝簡單而且功能有效，其相對小的體積使之能安裝在通常使用的繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小的模塊結構使之能安裝在繼電器附近并將連線連向已有接線端，其實改換很方便，只要將輸入/輸出設備連向接線端即可。在大型安裝中，長距離輸入/輸出站點安放在最優(yōu)地點。長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達安裝場地前由PLC制造商預先連好線，這一方法大大減少了電氣技術人員的現場安裝時間。從一開始，PLC便以易維護作為設計目標。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于編程設備可見輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫編程指令來報告故障。PLC的這些及其他特性使之成為任何一個控制系統(tǒng)的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現，其收益也馬上實現。象其他智能設備一樣,PLC的潛在優(yōu)點還取決于應用時的創(chuàng)造性。五、可連接為控制網絡系統(tǒng)PLC可連成功能很強的網絡系統(tǒng)。網絡可分為兩類：一類是低速網絡，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為5002500m；另一類為高速網絡，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為1M10Mbps，傳輸距離為5001000m，網上結點可達1024個。這兩類網絡可以級連，網上可兼容不同類型的可編程控制器和計算機，從而組成控制范圍很大的局部網絡。1.4 PLC控制的電梯的應用 目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制所代替。同時，由于電機交流變頻技術的發(fā)展，電梯的拖動方式已經由原來的直流調速逐漸過渡到了交流變頻調速。因此，PLC控制技術加變頻調速技術已成為現代電梯行業(yè)的一個熱點。PLC控制系統(tǒng)以運行可靠性高、使用維修方便、抗干擾性強、設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造。7PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術先進性，在電梯控制中得到廣泛應用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當前電梯控制和技術改造的熱點之一。PLC是一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、設計配置靈活等特點，在工業(yè)控制方面得到了廣泛應用。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品。電梯控制系統(tǒng)分為調速部分和邏輯控制部分，調速部分的性能對電梯運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行的關鍵。為了改善電梯的舒適感和運行的可靠性，現在都改為用PLC來控制電梯的運行，這樣大大提高了電梯的性能。82 控制系統(tǒng)硬件設計2.1 PLC控制系統(tǒng)硬件設計原則9PLC應用設計中，很重要的一部分是硬件配置，國內外廠商生產的PLC種類很多，在選擇PLC機型時應從以下幾方面考慮。 規(guī)模要適當輸入，輸出點數以及軟件對PLC功能指令的要求，是選擇PLC機型規(guī)模大小的重要依據。首先要確保有足夠的輸入，輸出點數，并留有一定的余地（要有10%的備用量）。如果只是為了實現單機自動化或機電一體化產品，可選用小型PLC。如果控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點數較多，被控設備較分散，可以選用中型或大型PLC。確定用戶程序儲存器的容量，一般的估計方法是：（輸入+輸出）（1012）=指令步數。特別要注意因控制處理量較大，可能出現存儲量不夠的問題。 功能要相當，結構要合理對于以開關量進行控制的系統(tǒng)，一般的低檔機就能夠滿足要求。對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)應選用帶A/D、D/A轉換，加減運算、數據傳送功能的低檔機。 對于控制比較復雜，控制性能要求較高的系統(tǒng)，例如：要求實現PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網等，可由控制規(guī)模及復雜的程度，選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。 對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件比較好（維修量較?。┑膱龊希x用整體式結構PLC，其他情況則選用模塊式結構PLC。 輸入、輸出功能及負載能力的選擇輸入、輸出形式或模塊功能的選擇取決于控制系統(tǒng)中輸入和輸出信號的種類、參數要求和技術要求。為了提高抗干擾能力，輸入、輸出均應選用具有光電隔離的模塊。對于輸出形式，可分為無觸點和無觸點兩種形式。無觸點輸出大多使用大功率三極管（直流輸出）或雙向晶閘管（交流輸出）電路，其優(yōu)點是可靠性高、響應速度快、壽命長，缺點是價格高，過載能力差。有觸點輸出是指使用繼電器輸出，其優(yōu)點是適用電壓范圍寬、導通壓降損失小、價格便宜，缺點是壽命短、響應速度慢。此外，還應考慮輸入、輸出的負載能力，要注意承受的電壓值和電流值。應該指出：輸出電流值是指整個輸出模塊驅動負載時所允許的最大電流值，即整個輸出模塊的滿負荷能力。2.2電梯PLC控制系統(tǒng)PLC選型2.2.1電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構圖電梯的安全保護裝置用于電梯的起?？刂?；轎廂操作用于門的關閉以及所需到達樓層的控制；廳外呼叫主要控制電梯準確停到呼叫位置；指示層用于顯示電梯到達的具體位置；拖動控制用于對電梯的起停、加減速等的控制；門機控制主要用于電梯門的自動開啟和關閉。10轎廂操作廳外呼梯安全裝置井道裝置 PC主機 CPU存儲器 指層器調整器拖動控制門機控制輸入接口輸出接口CPU存儲器圖2-1電梯控制系統(tǒng)的結構圖2.2.2 電梯PLC控制系統(tǒng)圖11運行方式選擇運行控制信號安全保護信號內指令信號外指令信號光電脈沖呼梯信號樓層顯示運行方向呼梯鈴開關門控開關門信號門區(qū)或平層信號拖動控制系統(tǒng) 050000001 050100002 0502 050300003 COM100004 0504 00005 0505 00006 0506 0507 00007 COM2 00008 0508 050900009 051000010 0511 00011 COM3 051200012 051300013 0514 051500014 COM4 00015 0600 060100100 0602 00101 0603 00102 COM5001030010400105拖動控制系門區(qū)或平層信開關門信開門控呼梯鈴運行方式指樓層顯呼梯信號指輸 P入 L 借 C口光電脈外指令信內指令信安全保護信運行控制信運行方式選門機控制拖動控制調整器指層器 PC主機 CPU存儲器 井道裝安全裝拖動控制系輸出接口輸入接口P L C圖2-2電梯PLC控制系統(tǒng)圖2.2.3控制要求點分析及I/O點統(tǒng)計12 控制電梯所需的I/O點數由動作原理可知，一個單線圈電磁閥用可編程控制器時需兩個輸入及一個輸出；一個雙線圈電磁閥需三個輸入及兩個輸出；一個比例式電磁閥需三個輸入及五個輸出。一個按鈕需一個輸入；一個光電開關要占用一個或兩個輸入點；一個信號占用一個輸出點。根據上面所述原理分析，本設計用到12個按鈕，需要12個輸入點。4個位置按鈕，1個門鎖輸入，5個感應開關，需要22個輸入點。16個信號燈，4個電磁閥，需要20個輸出點。 控制交流電機所需的I/O點數根據具體情況，本設計可以不用到交流電機，所以，可以不算上交流電機的I/O點數。 控制直流電動機所需的I/O點數本設計是對電梯的控制，所以，我們根據情況可知，要控制電梯的上升和下降，需要一個可逆運行的直流電機。2.3電梯PLC流程圖開 始傳送停車信號傳送呼車信號呼車呼車信號解鎖何處呼？上？下上？下車到呼叫位停記 憶記 憶解除呼叫信號封鎖無有呼車高位呼低位呼下上下上圖2-3電梯PLC流程圖2.4電梯PLC硬件接線圖（附錄1）2.5 PLC控制系統(tǒng)I/O分配表K 門鎖輸入 00000KM1 開門繼電器 0500SB1 開門按扭 00001KM2 關門繼電器 0501SB2 關門按扭 00002KM3 上升繼電器 0502SB3 1樓內選 00003KM4 下行繼電器 0503SB4 2樓內選 00004E1 上行指示 0504SB5 3樓內選 00005E2 下行指示 0505SB6 4樓內選 00006E3 1層指示燈 0506SQ1 開門限位 00007E4 2層指示燈 0507SQ2 關門限位 00008E5 3層指示燈 0508SQ3 上升限位 00009E6 4層指示燈 0509SQ4 下行限位 00010E7 1層內指示燈 05101SB1 1樓上行 00011E8 2層內指示燈 05112SB1 2樓上行 00012E9 3層內指示燈 05122SB2 2樓下行 00013E10 4層內指示燈 05133SB1 3樓上行 00014E11 1樓上呼記憶燈 05143SB2 3樓下行 00015E12 2樓上呼記憶燈 05154SB2 4樓下行 00100E13 2樓下呼記憶燈 06001KR 1樓感應器 00101E14 3樓上呼記憶燈 06012KR 2樓感應器 00102E15 3樓下呼記憶燈 06023KR 3樓感應器 00103E16 4樓下呼記憶燈 06034KR 4樓感應器 001045KR 平層樓感應器 001053 控制系統(tǒng)軟件設計3.1 常見編程語言PLC提供了較完整的編程語言，以適應PLC在工業(yè)環(huán)境中的應用。利用編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當于設計和改變繼電器的硬接線線路，這就是所謂的可編程序。程序由編程器送到PLC內部的存儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。13PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。梯形圖是應用最廣的，梯形圖編程有時稱為繼電器梯形圖邏輯圖編程。它使用的最廣是因為它和以往的繼電器控制線路很接近。梯形圖是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎上演變而來的，它與電氣操作原理相呼應。它的最大優(yōu)點是形象、直觀和實用，為廣大電氣技術人員所熟知。PLC的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達方式上有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的時內部繼電器、定時器/計數器，都是由軟件實現的，其主要特點為使用方便、修改靈活。功能圖編程是一種較新的編程方法。它的作用使用功能圖來表達一個順序控制過程。布爾邏輯編程包括與（AND）、或(OR)、非(NOT)以及定時器、計數器、觸發(fā)器等。每一種編程方法都有它的優(yōu)點和缺點，根據每一種特殊的控制要求，根據編程者的熟練程度正確合理應用編程方法。3.2 常見編程方法14PLC梯形圖編程，應要遵循一定的規(guī)則，并養(yǎng)成良好的習慣。簡單介紹一下PLC梯形圖編程時需要遵循的規(guī)則,下例雖以三菱PLC為例，但這些規(guī)則在其它PLC編程時也同樣遵守： 一、梯形階梯都是始于左母線，終于右母線（通?？梢允〉舨划嫞瑑H畫左母線）。每行的左邊是接點組合，表示驅動邏輯線圈的條件，而表示結果的邏輯線圈只能接在右邊的母線上。二、接點應畫在水平線上，不應畫在垂直線上。對橋式電路，應按從左到右，從上到下的單向性原則，單獨畫出所有的去路。 三、并聯(lián)塊串聯(lián)時，應將接點多的去路放在梯形圖左方（左重右輕原則）；串聯(lián)塊并聯(lián)時，應將接點多的并聯(lián)去路放在梯形圖的上方（上重下輕的原則）。這樣做，程序簡潔，從而減少指令的掃描時間，這對于一些大型的程序尤為重要。四、不宜使用雙線圈輸出。若在同一梯形圖中，同一組件的線圈使用兩次或兩次以上，則稱為雙線圈輸出或線圈的重復利用。在雙線圈輸出時，只有最后一次的線圈才有效，而前面的線圈是無效的。這是由PLC的掃描特性所決定的。 PLC的CPU采用循環(huán)掃描的工作方式。一般包括五個階段：內部診斷與處理，與外設進行通訊，輸入采樣，用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。當方式開關處于STOP時，只執(zhí)行前兩個階段：內部診斷與處理，與外設進行通訊。15 輸入采樣階段 PLC順序讀取每個輸入端的狀態(tài)，并將其存入到我們稱之為輸入映像寄存器的內在單元中。當進入程序執(zhí)行階段,如輸入端狀態(tài)發(fā)生改變，輸入映象區(qū)相應的單元信息并不會跟著改變,只有在下一個掃描周期的輸入采樣階段才會改變。 程序執(zhí)行階段 PLC從程序0步開始，按先上后下，先左后右的順序掃描用戶程序并進行邏輯運算。PLC按輸入映象區(qū)的內容進行邏輯運算，并把運算結果寫入到輸出映象區(qū)，而不是直接輸出到端子。 輸出刷新階段 PLC根據輸出映象區(qū)的內容改變輸出端子的狀態(tài)。這才是PLC的實際輸出。 3.3 梯形圖設計（附錄2）164 抗干擾分析在電梯視頻監(jiān)控工程中，干擾是一個常見的問題，也是工程商最難解決的問題之一。下面就電梯視頻干擾的成因進行分析，并就一些解決辦法進行了論述。17 4.1 電梯監(jiān)控的電纜選擇 監(jiān)控在電梯中應用必須考慮其不斷上下運動的特殊性，要求布線上有別于固定點監(jiān)控的穿管（槽）的方式，必須用機械強度較高、抗拉拽的傳輸電纜，一般工程商在布線上都重視了使用高強度電纜的環(huán)節(jié)，傳輸電纜的電氣特性卻沒有引起足夠重視，致使電梯干擾現象普遍存在。由于電梯間是一個近乎封閉的狹小空間，而且電梯間存在控制、照明、風扇等很多電纜，所以給視頻電纜的布線增加難度，根據實際分析在電梯監(jiān)控中電纜的選擇上應遵循以下原則：1）、滿足抗拉強度：電梯電纜中有一半是用來延伸用的，高層電梯最多可近1000米，一千米電纜的自重就是一百多公斤，所以電纜必須要有足夠的抗拉強度?，F在市場上已有自承式扁平復合電梯監(jiān)控專用電纜，這種電纜將視頻同軸電纜、電源線、數據線和鋼絞線復合到一起，做成一根扁平的帶狀電纜，這樣整條電纜的拉力由鋼絞線來承受，抗拉強度非常好，不會在電梯運行中由于重力原因拉斷信號電纜。2）、良好的電氣參數：電纜在隨著電梯上下運動的過程中，中間會有一段受重力作用發(fā)生彎曲變形，造成電纜的阻抗和分布電容等電氣參數發(fā)生變化。質量不好的電纜在受力變形時，參數變化大，就會引起阻抗不匹配、視頻衰減增大并產生信號反射，這就會導致視頻信號信噪比下降產生視頻干擾，所以應盡量選用屏蔽好的、線徑粗的視頻電纜，以阻止干擾信號“入侵”。4.2 電梯監(jiān)控的布線技巧 電梯監(jiān)控布線中，大多采用與其他電纜捆扎的辦法，但由于其他電纜中的交流信號會通過傳輸電纜向外泄漏，視頻線與其長距離平行捆扎時它們就等于是一副“天線”，這樣干擾信號會耦合進視頻信號中，出現視頻干擾現象。所以在布線中盡量縮短視頻電纜與其它電纜的平行捆扎長度，有條件的話，可以將視頻電纜從電梯豎井中間點固定，從其它通道（電纜豎井）引回主控室，這樣可以避免交流聲輻射耦合干擾。有條件的工程，可將電梯所用的控制線及照明電纜采用屏蔽線，減少對外輻射，避免視頻干擾。4.3 電梯監(jiān)控的變頻調速器干擾18 現在電梯中基本都是使用交流變頻調速技術，而變頻調速器本身具有很強的高頻寄生干擾，且干擾信號幅度非常強。06MHz的視頻基帶信號剛好處在這一頻帶，干擾信號可以從電源線和空間兩種途徑侵入視頻信號中，影響圖像監(jiān)視效果。16這是造成電梯干擾的主要原因，也是最不好解決的干擾問題。 4.4 電源干擾及其它干擾因素在電梯監(jiān)控中，攝像機電源最好是從主控室直接直流供電，無法直接供電的可選擇從電梯轎箱中照明電源取電，電梯內照明的熒光燈使用的電子鎮(zhèn)流器在工作時，也會產生很強的交流寄生干擾輸出，也可能干擾視頻信號。4.5 電梯干擾的避免和解決辦法 電梯視頻干擾的主要成因以上已經進行了分析，只要找準干擾產生的原因，干擾問題就可以迎刃而解，解決電梯干擾應主要從以下幾點入手：19 一、選擇衰減系數小、屏蔽性能好、抗拉強度高的視頻電纜，這樣可以提高自身的抗干擾能力，減小視頻衰減，阻止干擾信號從視頻電纜屏蔽層“入侵”干擾； 二、合理地布線：合理地布線可有效地避免干擾信號通過電纜“耦合”起來，盡量減少與其它電纜的平行捆扎距離，使視頻電纜遠離干擾源，從而“避免”干擾；三、使用干凈的電源防止電源干擾，最好采用機房集中供電，避免電源干擾，從電源進入視頻信號中的干擾也是最難解決的干擾問題。若不能判斷干擾信號從什么地方引入系統(tǒng)，首先判斷是否是電源干擾，找一塊蓄電池，直接給攝像機供電，若干擾排除則證明是電源干擾，不能排除則是證明是傳輸電纜中的入侵干擾。5 結 論本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC的強大的控制功能，實現了對四層升降電梯的控制。利用PLC控制升降電梯，具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點，本設計利用梯形圖程序可以很直觀的看出運行過程、點。當建筑物的層樓增加時，硬件接線上只需增加樓層相應的輸入信號，原來的接線不需改變，軟件上只需增加相應樓層的功能，要改動的地方也較少。設計結果表明，利用PLC控制交流變頻調速電梯具有接線簡單、編程直觀、擴展容易、可靠性高等特點，且電梯運行平穩(wěn)，舒適感好，可用于老式電梯的技術改造。在適應性、精確性和可靠性方面，到達到了設計的要求。結果表明該設計方案是可行的。我之所以選擇這個設計，也是為了彌補以前學習上的不足。設計論文的過程是一個不斷學習的過程，從最初面臨問題的模糊認識到最后能夠對該問題有深刻的認識，我體會到實踐對于學習的重要性?？傊ㄟ^此次設計，我學習到了很多東西，同時也提高了自身工作的細心程度，并且更多的了解了有關PLC設計的知識。致謝三年的大學生活即將結束，通過三年對本專業(yè)的學習，我掌握了不少專業(yè)知識，同時也豐富和鍛煉了自己。畢業(yè)設計可以說是三年學習的總結和體現，本次設計是在李偉老師的悉心指導下完成的，他在設計過程中給予了我很大的支持和幫助，并幫我解決了許多設計中遇到的問題，在此對李老師致以忠心的謝意。這篇設計和三年中所有教育過我的老師也是分不開的，在各位老師的耐心指導，我順利的完成了本次設計，達到了畢業(yè)設計的教學要求。再次感謝各位老師在百忙之中為我指導畢業(yè)設計，沒有你們傳授的知識我也不可能完成這個課題你們教給了我許多一生都會受益無窮的寶貴財富。在論文完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有這么多可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！同時，我為在幾個星期工作之后能靜心學習，并順利圓滿完成而感到欣慰。欣慰之余，我要感謝母校，向關心和支持我學習的老師和同學們表示最真誠的謝意！感謝你們對我的關心和支持！同時也感謝機電工程系為我提供良好的畢業(yè)設計的環(huán)境。最后再次感謝李老師以及機電工程系的各位老師對我的培養(yǎng)，祝各位老師身體健康、工作順利、萬事如意。參考文獻1樊金榮.歐姆龍CJ1系列PLC原理與應用M.北京:機械工業(yè)出版社,2009,343-350.2憑欄看劍.工程技術科學-電梯發(fā)展史E.2007年1月.3陳立定.電氣控制與可編程控制器M. 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