【正文】 中南民族大學畢業(yè)論文(設計)學院： 專業(yè)： 年級： 題目: 學生姓名： 學號： 指導教師姓名： 職稱: 年 月 日目 錄一、引言 1二、電梯控制設計 1(一) 電梯控制系統(tǒng)組成 1(二) 控制要求 21．開關門控制 22．電梯內外呼叫控制 23．電梯上下運行控制 3(三) PLC的I/O地址確定及分配 31．輸入信號的確定 32．輸出信號的確定 33．控制程序的編制方法 34．I/O分配 3(四) PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 4三、電梯控制軟件設計 4(一) 編程通訊電纜的制作 4(二) 編程軟件 5(三) 梯形圖程序框圖 5四、通訊軟件設計 5(一) SH32通訊協(xié)議分析 51．參數(shù)寄存器的設定 52．A型通訊 6(二) 計算機通訊程序設計 7五、調試說明 7六、小結 8致謝 8參考文獻 8附錄一、通訊程序 9附錄二、PLC控制程序 1014可編程序控制器SH32R2的電梯控制設計及其監(jiān)控研究計算機科學學院 鄧有緯 指導教師 張志俊摘 要 本文介紹用SH32R2 PLC實現(xiàn)三層三站電梯控制系統(tǒng)的設計，給出了詳細的系統(tǒng)設計過程、I/O配置方案、及相應的梯形圖控制程序。本文還對SH32R2與計算機的串行通訊信、計算機對電梯運行過程的監(jiān)控進行了討論，設計了通訊程序模塊。模擬運行和測試結果表明：該電梯系統(tǒng)設計合理，運行正確。關鍵詞 可編程序控制器，電梯控制，梯形圖，計算機監(jiān)控，串行通訊一、引言電梯是高層建筑內部的重要設施之一。早期的電梯控制裝置由繼電器、接觸器控制邏輯電路組成，存在功能弱、故障多、壽命短等缺點。目前，已經(jīng)廣泛采用可編程序控制器（PLC）來控制電梯，其性能有很大改善[1]。在硬件上，PLC對元器件、電源、輸入輸出接口、結構設計等采取了嚴格措施；在軟件上，采用循環(huán)掃描、程序語法檢查、故障檢測與診斷及出錯報警、保護數(shù)據(jù)、封鎖輸出及自動恢復等措施，使PLC的平均無故障時間達到了10萬小時以上，非常適合于電梯的實際應用環(huán)境[2]。電梯監(jiān)控越來越廣泛地用于各種環(huán)境中，它能使管理人員有效地對電梯設備進行自動檢測、優(yōu)化控制和集成管理，從而達到安全、高效、滿足社會需求的目標。隨著自動化技術的發(fā)展，這種研究將得到越來越廣泛地應用，而且這種研究具有重要的實用價值，將廣泛地運用到智能小區(qū)、樓宇自動化等現(xiàn)代建筑中，順應時代發(fā)展的要求[1][3]。本設計的目的就在于用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器接觸控制邏輯電路，充分利用PLC的優(yōu)點使電梯的實際運行安全、高效。在掌握PLC對電梯的功能控制的基礎上，利用PLC所提供的串行通訊接口與計算機連接組成監(jiān)控系統(tǒng)，對電梯進行監(jiān)控，計算機上請求電梯狀態(tài)顯示，命令控制PLC，完成電梯的運行、停止及運行方向的控制，最終實現(xiàn)計算機對電梯的實時監(jiān)控。樓層高低不同，所配電梯的規(guī)模有差別，但其控制原理是一樣的，加上本次設計所選PLC的限制，所以本次設計以三層電梯的控制進行分析。系統(tǒng)結構如圖1所示。輸入接口PLC輸出接口呼叫信號安全信號顯示開關門信號運行控制開關控制RS232C圖 1 電梯系統(tǒng)框圖二、電梯控制設計(一) 電梯控制系統(tǒng)組成電梯控制系統(tǒng)的組成主要是電力拖動部分和電氣控制部分。電力拖動部分由拽引電機、抱閘和相應的開關電路以及開門電機組成。由于所設計的只是一個教學模型，電梯速度低，而且電力拖動部分也不是本次設計的主要目的，所以只要能實現(xiàn)電機的正轉反轉即可，而不必考慮具體的電力拖動部分以及電機的機械特性。電氣控制部分是電梯控制系統(tǒng)的核心，也是本次設計所關心的具體內容，它包含兩部分：拖動控制電路和信號控制電路。拖動控制電路因電梯的拖動方式不同而各異，可以是接觸器線圈及其相關的控制電路，也可以是電力電子器件的控制電路，本次設計中主要采用前一種方式。信號控制電路與拖動的方式關系不大，主要與程序能夠實現(xiàn)的功能有直接的關系，因此不同的拖動方式的電梯可以采用同一信號控制電路，其控制系統(tǒng)的組成如圖2所示。輸 入 接 口CPU輸 出 接 口呼叫信號開關門信號內指令信號安全控制信號呼叫顯示樓層顯示開關門控制上下運行控制紅外感應信號圖 2 電梯控制系統(tǒng)框圖(二) 控制要求根據(jù)電梯實際運行的方式以及實踐生活經(jīng)驗，如圖3所示，可以將電梯的實際工作功能分為開關門控制、電梯內外呼叫控制、以及電梯上下運行控制三個大的功能模塊。而在這三個大的功能模塊，開關門控制又分為兩個小的功能：手動開關門控制和自動開關門控制。31《I》》I《2向上呼叫及指示向下呼叫及指示圖 3 電梯內外面板1．開關門控制① 手動開門：在開門控制中，當電梯運行到目的層后，按手動開門鍵則電梯門被打開，直到門開到位時，結束開門過程。而當電梯還沒有到達目的層時，此時按下開門鍵，為了安全，電梯對其呼叫應不予響應。② 自動開門：電梯運行到目的層后，若此時電梯內有該層按鍵或者電梯外有電梯運行方向（即電梯向上運行時，此層有外面有向上呼叫請求；或者電梯向下運行時，此層外面有向下呼叫請求）的呼叫請求時，而此時又沒有按手動開門鍵，則實現(xiàn)自動開門過程。③ 手動/自動的關門過程與手動/自動的開門過程基本相同，但有一點不一樣的是，為了實現(xiàn)電梯的安全運行，當電梯超重或者是發(fā)生故障時，電梯不能實現(xiàn)自動關門過程，并且此時電梯對手動的關門請求也不予響應，直到不超重或者故障被清除。④ 考慮到自動關門時可能會夾住乘客，系統(tǒng)利用紅外感應器進行檢測，當有人進出時，延時后，電梯才能關門。為了實現(xiàn)電梯的安全運行，電梯的關門信號與開門信號、紅外感應器的輸入信號、超重報警信號、故障報警信號都應該是互鎖的，即當其中任一信號有效時，關門信號都不能實現(xiàn)關門控制。2．電梯內外呼叫控制在電梯內外各層呼叫控制中，設計成當有乘客按下某層的呼叫按鍵時，使相應的指示燈亮，但不能啟動電梯。其呼叫信號一直保持到電梯到達該層后且呼叫信號與電梯運行方向相同時才被撤消。3．電梯上下運行控制在電梯的上下運行控制中，當電梯在低層時，有高層的請求則電梯向上運行；當電梯在高層時，有低層的請求時，電梯向下