三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計與調試

1、論文 題 目：三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計與調試 專 業(yè)：機電一體化 姓 名：梁波目 錄引言11 電梯的概述11.1 電梯的發(fā)展簡史11.2 電梯的基本結構22 可編程控制器簡介32.1 PLC的結構及各部分的作用42.2 PLC的工作原理52.3 PLC的編程語言62.4 PLC基本指令62.5 梯形圖設計規(guī)則93 三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計93.1 電梯的控制要求93.2 三層電梯主電路93.3 I/O分配103.4 PLC外圍接線圖113.5 功能指令表概述113.6 程序分析143.7 指令表19附 錄 28參考文獻32三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計與調試摘要：本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組

2、成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設計方案、設計過程、組成， 列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機信號邏輯關系的基礎上，提出了PLC的編程方法，設計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器接觸器觸點多，故障率高、可靠性差、安裝調試周期長、維修工作量大、接線復雜等缺點。使電梯運行更加安全、方便、舒適。關鍵詞：電梯、PLC、梯形圖AbstractThis essay explains the application of

3、PLC (Mitsubushi PLC) on elevator，by discussing the construction of elevator control system. It also illustrates the general design project, the design process and construction of the PLC control system for three-story buildings, listing the specific main circuit, trapezia control chart of elevator a

4、nd repertoires. It also shows the construction of frame chart of the system and process flow chart. Thus the programming method of PLC is brought forward on the basis of analyzing and dealing with the logic relationship of random signs. It also designed a complicated elevator control system. If the

5、project can be accepted, it can solve the problems which can be brought by relay, such as too many contacting points, high fault rate, low reliability, long installation and debugging time, heavy repairing work, complex connection and so on. Keywords：Elevator，PLC，Lader View 引言隨著城市建設的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建

6、筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。它是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務的設備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器-接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題，使電梯運行更加安全、方便、舒適。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行功能，

7、拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機實現(xiàn)信號控制。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。PLC可靠性高，程序設計方便靈活。1電梯概述1.1電梯的發(fā)展簡史據國外有關資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當時的金字塔，曾使用過由人力驅動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸氣機之后，1858年美國研制以蒸氣為動力，并通過皮帶傳動和蝸輪減速裝置驅動的電梯，1878年英國的阿姆斯特發(fā)明了水壓梯，并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸氣梯，后來又出現(xiàn)了采用液壓泵的控制閥以及直接柱塞式和側柱塞式結構的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。18世紀末發(fā)明了電機，特別是交流

8、雙速電動機的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀初，美國OTIS電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產出以槽輪式驅動的直流電梯。從此以后，電梯這個產品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產品，不但規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。1.2 電梯的結構電梯是一個具有特種容載裝置轎廂沿著恒定不變的鉛垂導軌，在不同水平面間歇運動的用電力驅動的起重機械，它適宜于裝置在二層以上的高層建筑物內，專供上下運送人員或貨物之用。電梯的結構及其裝備可分為機械、電氣兩大部分，現(xiàn)將組成電梯的主要部件按其安裝部位的不同分別介紹，并說明其作用如下：一、機房部分：1、曳引機：電梯的起重機構，安裝在專用

9、承重鋼梁上，其主要有下列部件組成： a. 驅動電動機采用變壓變頻（VVVF）驅動方式，對電機進行控制，電梯起動時，逆變部分使定子頻率從零赫茲，按要求上升到額定頻率，使轉速相應從零速平滑地上升到額定值，電梯停站前電源頻率從額定頻率按要求下降，使轉速平滑地下降為零速，實現(xiàn)電梯停層，保證了電梯具有良好的舒適感。 b.制動器閉式型電磁制動器，只有在制動器通電時松閘，或當電梯停駛時即時制動。并保持轎廂位置不變，即制動器通電松閘，關電制動，充分保證工作的可靠性。 c.減速器采用蝸輪蝸桿減速器或永磁同步驅動技術，蝸輪蝸桿減速器具有承載能力大，驅動平穩(wěn)等特點，永磁同步驅動具有高效率及低噪音特點。 d.防振裝置

10、采用橡膠防振裝置安裝于曳引機與承重大梁之間，以消除或減小曳引機的振動，提高電梯運行時的舒適感。 2、限速器： 由限速器的制動裝置和漲緊裝置組成，它通過安全繩索與轎廂連接，把轎廂的運動傳遞給限速器隨轎廂速度相應轉動，當轎廂的運動速度超過允許的安全速度時，限速器即起作用，其過程分為： a. 首先通過超速限位開關，切斷控制電路； b. 如果電梯繼續(xù)超速，則限速器動作帶動安全鉗或夾繩器動作。 3、控制屏： 控制屏是電梯電氣控制的中心，采用先進的微電子及電力電子元件，用現(xiàn)代的微機技術及變壓變頻技術對電梯進行電氣控制。在操縱裝置的配合下，使電梯正確地實現(xiàn)起動和停止、上行或下行、快速和慢速，以及達到設定的自

11、動功能和安全性能。當按下廳外召喚或轎內指令按鈕時，控制系統(tǒng)按原先編制設定的程序，通過輸入輸出接口電路將信號輸入微處理器，根據電梯當時的狀態(tài)確定電梯的運行，屏內裝有自動/檢修轉換開關，以及上行/下行按鈕，可對電梯實行機房控制。 4、主開關： 每臺電梯單獨裝設一只能切斷該電梯所供電電路（下列供電電路除外）的主動力開關，該開關不應切斷下列供電電路。 a.轎廂照明、通風； b.轎頂電源插座； c.機房照明、電源插座； d.電梯井道照明； e.報警裝置，該開關裝于機房門內。電梯的控制要求控制要求： （1）開始時，電梯處于任意一層。（2）當有外呼電梯信號到來是，轎廂響應該呼梯信號，達到該樓層時，轎廂停止運

12、行，（轎廂門打開，延時3秒后自動關門）（3）當有內呼電梯信號到來是，轎廂響應該呼梯信號，達到該樓層時，轎廂停止運行，（轎廂門打開，延時3秒后自動關門）（4）在電梯轎廂運行過程中，即轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信號均不響應，但如果反方向外呼梯信號前方再無其他內、外呼梯信號時，則電梯響應該外呼梯信號。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到三樓，在次過程中可以響應二層向上的外呼梯信號，但不響應二層向下的外呼梯信號。當?shù)竭_二層，如果三層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應二層向下外呼梯信號。否則，電梯將繼續(xù)運行至三樓，然后向下運行響應二層向下外呼梯信號。（5）電梯具有最遠反向外呼梯功能

13、。例如，電梯轎廂在一樓，而同時有二層向下呼梯，三層向下呼梯則電梯轎廂先去三樓響應三層向下外呼梯信號。（6）電梯未平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂開門，按關門按鈕轎廂關門。 2 可編程控制器簡介可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)，當時叫可編程控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設計思想是反映計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據實際應用對

14、象，將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內。控制器和被控對象連接方便。隨著半導體技術，尤其是微處理器和微型計算機技術的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據處理、PID調節(jié)和數(shù)據通信功能。可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電

15、接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點?？删幊炭刂破鲗τ脩魜碚f，是一種無觸點設備，改變程序即可改變生產工藝，因此可在初步設計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據用戶的訂貨要求專門設計控制器，適合批量生產。由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應用。2.1 PLC的結構及各部分的作用可編程控制器的結構多種多樣，但其組成的一

16、般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結構。通常由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸出輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。圖1 PLC的結構圖圖1 PLC的結構組成1. 中央處理單元（CPU）CPU作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成電路的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。2. 存儲器（RAM、ROM）存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據。存放系統(tǒng)軟件的存儲

17、器稱為系統(tǒng)程序存儲器；存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器；存放工作數(shù)據的存儲器稱為數(shù)據存儲器。常用的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進行讀寫操作的隨機存儲器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲器是一種高密度、低功耗、價格便宜的半導體存儲器，可用鋰電池做備用電源。掉電時，可有效地保持存儲的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲器。用這些類型存儲器固化系統(tǒng)管理程序和應用程序。3. 輸入輸出單元（I/O單元）I/O單元實際上是PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的

18、輸入器件是各種開關、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。4. 電源PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉換成內部工作電壓。PLC內有一個穩(wěn)壓電源用于對PLC的CPU單元和I/O單元供電。5. 編程器編程器是PLC的最重要外圍設備。利用編輯器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以有用編輯器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個人計算機上添加適當?shù)挠布涌诤蛙浖纯捎脗€人計算機對PLC編程。利用微機作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。2.2 PLC的工作原理

19、PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結束符后又返回到第一條，如此周而復始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處于停狀態(tài)時，只進行內部處理和通信操作服務等內容。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1. 輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內存中所對應的映像寄存器與外界隔離， 即使輸入信號發(fā)生變化，其映像寄存器的內容也不

20、會發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。2. 程序執(zhí)行根據PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉指令，根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器，根據用戶程序進行邏輯運算，存入有關器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。3. 輸出處理程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放

21、大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅動外部負載。2.3 PLC的編程語言2.3.1 梯形圖編程語言梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電路控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變來的，形象、直觀、實用。梯形圖的設計應注意以下三點：（一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。（二）梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應滿足線圈接通的條件。（三）輸入繼電器用于接收外部的輸入信號，而不能由PLC內部其它繼電器的觸點

22、來驅動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結果給外部輸出設備，當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時,就有信號輸出，但不是直接驅動輸出設備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點可供內部編程使用。2.3.2 語句表編程語言指令語句表示一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式，但比匯編語言易懂易學。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。2.4 PLC基本指令2.4.1 線圈驅動指令LD、LDI、OUTLD：取指令。表示一個與輸入母線相連的常開接點指令，即常開接點邏輯運算起始。LDI：取反指令。表示一個與輸入母線相連

23、的常閉接點指令，即常閉接點邏輯運算起始。OUT：線圈驅動指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點接到母線上。也可以與ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點也可使用。OUT是驅動線圈的輸出指令，它的目標元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器X不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個程序步指令，這里的一個程序步即是一個字。OUT是多程序步指令，要視目標元件而定。OUT指令的目標元件是定時器T和計數(shù)器C時，必須設置常數(shù)K。2.4.2 接點串聯(lián)指令AND、ANIAND，與指令。用于單個常開接點的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個常閉接點的

24、串聯(lián)。AND與ANI都是一個程序步指令，它們串聯(lián)接點的個數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復使用。OUT指令后，通過接點對其它線圈使用OUT指令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出，連續(xù)輸出如果順序不錯可以多次重復。2.4.3 接點并聯(lián)指令OR、ORIOR：或指令。用于單個常開接點的并聯(lián)。ORI：或非指令。用于單個常閉接點的并聯(lián)。OR與ORI指令都是一個程序步指令，它們的目標元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是并聯(lián)一個接點。需要兩個以上接點串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時，要用ORB指令。2.4.4 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，

25、分支開始用LD、LDI指令，分支結果用ORB指令。ORB指定與ANB指令均為無目標元件指定,而兩條無目標元件指定的步長都為一個程序步。ORB有時也簡稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路塊后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對于前者分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，但對于后者集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個。2.4.5 并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令ANB兩個或兩個以上的接點并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。分支的起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路快結束后，使用ANB指令與前面電路串

26、聯(lián)。ANB指令也簡稱與塊指令，ANB也是無操作目標元件，是一個程序步指令。2.4.6 主控及主控復位指令MC、MCRMC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接，MCR叫主控復位指令，即MC的復位指令。在編程時，經常遇到多個線圈同時受一個或一組接點控制。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。與主控接點相連的接點必須用LD或LDI指令

27、。使用MC指令后，母線移到主控接點的后面，MCR使母線回到原來的位置。在MC指令內再使用MC指令是時嵌套級N的編號（07）順序增大，返回時用MCR指令，從大的嵌套級開始解除。2.4.7 置位與復位指令SET、RST SET為置位指令，使動作保持；RST為復位指令，使操作保持復位。SET指令的操作目標元件為Y、M、S。RST指令的操作目標元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是13個程序步。用RST指令可以對定時器、計數(shù)器、數(shù)據寄存器、變址寄存器的內容清零。2.4.8 脈沖輸出指令PLS、PLFPLS指令在輸入信號上升沿產生脈沖輸出，而PLF在輸入信號下降沿產生脈沖輸出，這兩條指令都是

28、2程序步，它們的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅動輸入接通后的一個掃描周期內動作。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅動輸入斷開后的一個掃描周期內動作。2.4.9 空操作指令NOPNOP指令是一條無動作、無目標元件的一程序步指令?？詹僮髦噶钍窃摬叫蜃骺詹僮?。用NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序是可以減少步序號的改變。2.4.10 程序結束指令ENDEND是一條無目標元件的1程序步指令。PLC反復進入輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進行輸出處

29、理。在程序調試過程中，按端插入END指令，可以順序擴大對各程序段的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認處理前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。表1 基本指令表名稱助記符目標元件說明取指令LDX Y M S T C常開接點邏輯運算起始取反指令LDIX Y M S T C常閉接點邏輯運算起始線圈驅動指令OUTY M S T C驅動線圈的輸出與指令ANDX Y M S T C單個常開接點的串聯(lián)與非指令ANIX Y M S T C單個常閉接點的串聯(lián)或指令ORX Y M S T C單個常開接點的并聯(lián)或非指令ORIX Y M S T C單個常閉接點的并聯(lián)或塊指令ORB無串聯(lián)電路塊的

30、并聯(lián)連接與塊指令ANB無并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接主控指令MCY M 公共串聯(lián)接點的連接主控復位指令MCRY MMC的復位置位指令SETY M S使動作保持復位指令RSTY M S D V Z T C 使動作復位上升沿產生脈沖指令PLSY M輸入信號上升沿產生脈沖輸出下降沿產生脈沖指令PLFY M輸入信號下降沿產生脈沖輸出空操作指令NOP無使步序作空操作程序結束指令END無程序結束2.5 梯形圖設計規(guī)則1. 觸點的安排梯形圖的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。2. 串、并聯(lián)的處理在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)圖回路相串聯(lián)時，應將觸點最多的并聯(lián)

31、回路放在梯形圖的最左面。3. 線圈的安排不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。4. 不準雙線圈輸出如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應出現(xiàn)雙線圈輸出。5. 重新編排電路如果電路結構比較復雜，可重復使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。6. 編程順序對復雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。3 三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計3.1 電梯的控制要求電梯由安裝在各樓層廳門口的呼叫按鈕進行呼叫操縱和電梯轎廂內設有樓層內選按鈕進行控制，

32、用以選擇需停靠的樓層。樓層指示燈有三個，分別指示電梯當前位置。運行狀態(tài)指示燈有兩個，分別指示當前電梯運行的狀態(tài)。電梯每次運行只響應單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到三層），在電梯停止運行前按其他層呼叫按鈕均無效，依此類推。 3.2 三層電梯主電路圖2 三層電梯主電路圖圖中L1、L2、L3為三相電源，三相電動機M3為電梯轎廂上行和下行電動機，由KM7和KM8分別控制電動機正反轉從而控制轎廂的上行和下行；M1、M2、M3為電梯開關門控制的直流電動機，分別由接觸器KM1KM6的觸點控制；QS1為總開關（刀開關），起隔離電源作用；FU為熔

33、斷器，起短路和嚴重過載保護；FR為熱繼電器，起過載和斷相保護作用。3.3 I/O分配 1. 輸入部分:表2 輸入接口分配表X1一層內呼 SB1X13一層開門到位 SQ1X4一層到位 SQ7X2二層內呼 SB2X14二層開門到位 SQ2X5二層到位 SQ8X3三層內呼 SB3X15三層開門到位 SQ3X6三層到位 SQ9X23一層外呼 SB4X20一層關門到位SQ4X10一層防夾 SQ10X24二層外呼 SB5X21二層關門到位 SQ5X11二層防夾 SQ11X25三層外呼 SB6X22三層關門到位 SQ6X12三層防夾 SQ122. 輸出部分:表3 輸出接口分配表Y1燈LY14一層關門KM4Y

34、2上升顯示L4Y15二層關門KM5Y3下降顯示L5Y16三層關門KM6Y4一層到位顯示L1Y13電梯上升輸出KM7Y5二層到位顯示L2Y17電梯下降輸出KM8Y6三層到位顯示L3Y11二層開門KM2Y10一層開門KM1Y12三層開門KM33.4 PLC外圍接線圖圖3 PLC外圍接線圖3.5 功能指令表概述 由于PLC是由取代繼電器開始產生并發(fā)展起來的，且早期的PLC絕大部分用于順序控制，于是許多人習慣把PLC看作是繼電器 、定時器、 計數(shù)器的集合把PLC的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等， 其實PLC就是工業(yè)控制計算機PLC系統(tǒng)具有一切計算機控制系統(tǒng)的功能，大型的PLC系統(tǒng)就是當代最先進的

35、計算機控制系統(tǒng)小型的PLC由于運算速度及存貯容量的限制功能自然稍弱。但為了使PLC在其基本邏輯功能 順序步進功能之外具有更進一步的特殊功能以盡可能多地滿足PLC用戶的特殊要求，從80年代開始PLC制造商就逐步地在小型PLC中加入一些功能指令或稱為應用指令。這些功能指令實際上就是一個個功能不同的子程序 。隨著芯片技術的進步，小型PLC的運算速度、存貯容量不斷增加，其功能指令的功能也越來越強。 許多技術人員夢寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過功能指令就成為極容易實現(xiàn)的現(xiàn)實從而大大提高了PLC的實用價值。3.5.1 傳送指令圖4 傳送示意圖當觸發(fā)條件被觸發(fā)時，傳送源數(shù)據到指定數(shù)據存儲器，如上圖3，當

36、X000觸發(fā)時，把K100移動到D10中去。3.5.2 比較指令圖5 比較指令示意圖比較S1和S2里面的數(shù)據，然后去控制D包含的連續(xù)三個對象的接通，上例中：S1>S2 M0 導通S1=S2 M1 導通S1<S2 M2 導通即K100大于C20的當前值時，M0接通；K100等于C20的當前值時，M1接通；K100小于C20的當前值時，M2接通。3.6 程序分析3.6.1 程序總體結構圖6程序總體結構圖3.6.2 電梯上下控制程序分析比較呼叫信號D1、樓層限位 D2里面的數(shù)值，以比較結果指揮電梯動作。D1<D2：電梯在上，呼叫在下，電梯此時應該下降。D1>D2：電梯在下，呼

37、叫在上，電梯此時應該上升。D1=D2：電梯與呼叫在同一位置，可根據不同的樓層 位置驅動不同的門進行開關。圖7 電梯控制程序分析圖3.6.3 電梯呼叫信號分析根據不同的按鈕動作把呼叫信號轉換成數(shù)值存入寄存器D1里面當?shù)谝粚雍艚袝r，就把常數(shù)1放在D1里面當?shù)诙雍艚袝r，就把常數(shù)2放在D1里面當?shù)谌龑雍艚袝r，就把常數(shù)3放在D1里面. 電梯呼叫信號程序（第一層）圖8 電梯呼叫信號圖3.6.4 電梯位置判斷程序分析通過傳感器把電梯位置信號轉換成相應的信號送到寄存器D2里面去如果在第一層，把常數(shù)1 賦給D2；如果在第二層，把常數(shù)2 賦給D2；如果在第三層，把常數(shù)3 賦給D2。圖9 電梯位置判斷分析圖圖9

38、電梯位置判斷分析圖圖9 電梯位置判斷分析圖圖9 電梯位置判斷分析圖3.6.5 電梯樓層顯示程序分析1. 電梯樓層顯示程序：利用三個層限開關進行判斷：當一層層限開關觸發(fā)時 一層指示燈亮；當二層層限開關觸發(fā)時 二層指示燈亮；當三層層限開關觸發(fā)時 三層指示燈亮。圖10電梯樓層分析圖2. 電梯上下顯示程序分析上下顯示完全按照電機當前狀態(tài)來確定當電機正轉時顯示上升狀態(tài)當電機反轉時顯示下降狀態(tài)電梯上下顯示程序：圖11電梯上下分析圖3.6.6 電梯開關門程序分析當電梯到位后，延時0.5秒， 根據當前的樓層驅動相應的門進行開門動作。開門到位后再延時1秒進行關門。如果在關門過程中檢測到有障礙，立即停止關門動作，

39、繼續(xù)重新開門。1. 電梯開關門程序（第一層）：圖12 電梯開關程序圖3.7 指令表 11 MPP12 ANI Y01313 ANI Y01714 ANI M11015 0UT M416 LD X00217 OR X02418 MPS19 ANI Y01320 ANI Y017 21 ANI M11022 MOV K2 D127 MPP28 ANI Y01329 ANI Y01730 ANI M11031 OUT M532 LD X00333 OR X02534 MPS35 ANI Y01336 ANI Y01737 ANI M11038 MOV K3 D143 MPP44 ANI Y01345

40、 ANI Y01746 ANI M11047 OUT M648 LD X00449 ANI Y01350 ANI Y01751 MOV K1 D256 LD X00557 ANI Y01358 ANI Y01759 MOV K2 D264 LD X00665 ANI Y01366 ANI Y01767 MOV K3 D272 LD X00473 OR X00474 ANI X00575 ANI X00676 OUT X00477 LD X00578 OR X00579 ANI X00480 ANI X004 81 OUT Y00582 LD X00683 OR Y00684 ANI X0048

41、5 ANI X00586 OUT Y00687 LD M800088 CMP DI D295 MPS96 AND M11097 ANI X00698 ANI Y01799 OUT Y013100 MRD 101 AND M101102 MPS103 AND X004104 ANI M4105 OUT M1106 MRD107 AND X005108 ANI M5109 OUT M2110 MPP 111 AND X006112 ANI M6113 OUT M3114 MPP115 AND M102116 ANI X004117 ANI Y013118 OUT Y017119 LD Y013120 OUT Y002121 LD Y0