【正文】 中南民族大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))學(xué)院： 專業(yè)： 年級： 題目: 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱: 年 月 日目 錄一、引言 1二、電梯控制設(shè)計(jì) 1(一) 電梯控制系統(tǒng)組成 1(二) 控制要求 21．開關(guān)門控制 22．電梯內(nèi)外呼叫控制 23．電梯上下運(yùn)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(shí)現(xiàn) 4三、電梯控制軟件設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 5(一) SH32通訊協(xié)議分析 51．參數(shù)寄存器的設(shè)定 52．A型通訊 6(二) 計(jì)算機(jī)通訊程序設(shè)計(jì) 7五、調(diào)試說明 7六、小結(jié) 8致謝 8參考文獻(xiàn) 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(shè)計(jì)及其監(jiān)控研究計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 鄧有緯 指導(dǎo)教師 張志俊摘 要 本文介紹用SH32R2 PLC實(shí)現(xiàn)三層三站電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，給出了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程、I/O配置方案、及相應(yīng)的梯形圖控制程序。本文還對SH32R2與計(jì)算機(jī)的串行通訊信、計(jì)算機(jī)對電梯運(yùn)行過程的監(jiān)控進(jìn)行了討論，設(shè)計(jì)了通訊程序模塊。模擬運(yùn)行和測試結(jié)果表明：該電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行正確。關(guān)鍵詞 可編程序控制器，電梯控制，梯形圖，計(jì)算機(jī)監(jiān)控，串行通訊一、引言電梯是高層建筑內(nèi)部的重要設(shè)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(diǎn)。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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等采取了嚴(yán)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(cuò)報(bào)警、保護(hù)數(shù)據(jù)、封鎖輸出及自動(dòng)恢復(fù)等措施，使PLC的平均無故障時(shí)間達(dá)到了10萬小時(shí)以上，非常適合于電梯的實(shí)際應(yīng)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(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢測、優(yōu)化控制和集成管理，從而達(dá)到安全、高效、滿足社會(huì)需求的目標(biāo)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，這種研究將得到越來越廣泛地應(yīng)用，而且這種研究具有重要的實(shí)用價(jià)值，將廣泛地運(yùn)用到智能小區(qū)、樓宇自動(dòng)化等現(xiàn)代建筑中，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求[1][3]。本設(shè)計(jì)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(diǎn)使電梯的實(shí)際運(yùn)行安全、高效。在掌握PLC對電梯的功能控制的基礎(chǔ)上，利用PLC所提供的串行通訊接口與計(jì)算機(jī)連接組成監(jiān)控系統(tǒng)，對電梯進(jìn)行監(jiān)控，計(jì)算機(jī)上請求電梯狀態(tài)顯示，命令控制PLC，完成電梯的運(yùn)行、停止及運(yùn)行方向的控制，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對電梯的實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)所選PLC的限制，所以本次設(shè)計(jì)以三層電梯的控制進(jìn)行分析。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(guān)門信號運(yùn)行控制開關(guān)控制RS232C圖 1 電梯系統(tǒng)框圖二、電梯控制設(shè)計(jì)(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(dòng)部分和電氣控制部分。電力拖動(dòng)部分由拽引電機(jī)、抱閘和相應(yīng)的開關(guān)電路以及開門電機(jī)組成。由于所設(shè)計(jì)的只是一個(gè)教學(xué)模型，電梯速度低，而且電力拖動(dòng)部分也不是本次設(shè)計(jì)的主要目的，所以只要能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)即可，而不必考慮具體的電力拖動(dòng)部分以及電機(jī)的機(jī)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(shè)計(jì)所關(guān)心的具體內(nèi)容，它包含兩部分：拖動(dòng)控制電路和信號控制電路。拖動(dòng)控制電路因電梯的拖動(dòng)方式不同而各異，可以是接觸器線圈及其相關(guān)的控制電路，也可以是電力電子器件的控制電路，本次設(shè)計(jì)中主要采用前一種方式。信號控制電路與拖動(dòng)的方式關(guān)系不大，主要與程序能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有直接的關(guān)系，因此不同的拖動(dòng)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(guān)門信號內(nèi)指令信號安全控制信號呼叫顯示樓層顯示開關(guān)門控制上下運(yùn)行控制紅外感應(yīng)信號圖 2 電梯控制系統(tǒng)框圖(二) 控制要求根據(jù)電梯實(shí)際運(yùn)行的方式以及實(shí)踐生活經(jīng)驗(yàn)，如圖3所示，可以將電梯的實(shí)際工作功能分為開關(guān)門控制、電梯內(nèi)外呼叫控制、以及電梯上下運(yùn)行控制三個(gè)大的功能模塊。而在這三個(gè)大的功能模塊，開關(guān)門控制又分為兩個(gè)小的功能：手動(dòng)開關(guān)門控制和自動(dòng)開關(guān)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(nèi)外面板1．開關(guān)門控制① 手動(dòng)開門：在開門控制中，當(dāng)電梯運(yùn)行到目的層后，按手動(dòng)開門鍵則電梯門被打開，直到門開到位時(shí)，結(jié)束開門過程。而當(dāng)電梯還沒有到達(dá)目的層時(shí)，此時(shí)按下開門鍵，為了安全，電梯對其呼叫應(yīng)不予響應(yīng)。② 自動(dòng)開門：電梯運(yùn)行到目的層后，若此時(shí)電梯內(nèi)有該層按鍵或者電梯外有電梯運(yùn)行方向（即電梯向上運(yùn)行時(shí)，此層有外面有向上呼叫請求；或者電梯向下運(yùn)行時(shí)，此層外面有向下呼叫請求）的呼叫請求時(shí)，而此時(shí)又沒有按手動(dòng)開門鍵，則實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開門過程。③ 手動(dòng)/自動(dòng)的關(guān)門過程與手動(dòng)/自動(dòng)的開門過程基本相同，但有一點(diǎn)不一樣的是，為了實(shí)現(xiàn)電梯的安全運(yùn)行，當(dāng)電梯超重或者是發(fā)生故障時(shí)，電梯不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)門過程，并且此時(shí)電梯對手動(dòng)的關(guān)門請求也不予響應(yīng)，直到不超重或者故障被清除。④ 考慮到自動(dòng)關(guān)門時(shí)可能會(huì)夾住乘客，系統(tǒng)利用紅外感應(yīng)器進(jìn)行檢測，當(dāng)有人進(jìn)出時(shí)，延時(shí)后，電梯才能關(guān)門。為了實(shí)現(xiàn)電梯的安全運(yùn)行，電梯的關(guān)門信號與開門信號、紅外感應(yīng)器的輸入信號、超重報(bào)警信號、故障報(bào)警信號都應(yīng)該是互鎖的，即當(dāng)其中任一信號有效時(shí)，關(guān)門信號都不能實(shí)現(xiàn)關(guān)門控制。2．電梯內(nèi)外呼叫控制在電梯內(nèi)外各層呼叫控制中，設(shè)計(jì)成當(dāng)有乘客按下某層的呼叫按鍵時(shí)，使相應(yīng)的指示燈亮，但不能啟動(dòng)電梯。其呼叫信號一直保持到電梯到達(dá)該層后且呼叫信號與電梯運(yùn)行方向相同時(shí)才被撤消。3．電梯上下運(yùn)行控制在電梯的上下運(yùn)行控制中，當(dāng)電梯在低層時(shí)，有高層的請求則電梯向上運(yùn)行；當(dāng)電梯在高層時(shí)，有低層的請求時(shí)，電梯向下