【正文】 式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。 second control using a programmable controller to replace the puter signal control. From the control methods and capabilities, these two kinds of methods and not much difference. PLC high reliability, convenient and flexible program design. Key words: Elevator PLC control system 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 任務(wù) 與要求 課題概述 PLC 在工業(yè) 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，技術(shù)也不斷成熟 ，逐步 的 面向 大眾化 ， 更加容易被人接 受。達(dá)到 實(shí)現(xiàn) 智能化 控制 的目的。 設(shè)計(jì)題目的選擇： (1)設(shè)計(jì)題目： 三層電 梯 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (2)題目的選擇：對(duì)于電梯的控制，可選用繼電 接觸 系統(tǒng)或可編程控制器來(lái)完成，但是二者有各自的特點(diǎn)： 1:繼電 接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價(jià)格較便宜?？傊?， PLC 取代繼電 接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢(shì)。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來(lái)控制湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 電梯 。 與 PLC控制要求： 當(dāng) 升降機(jī)停于一層 或 二層時(shí) ，按 三層按鈕呼叫 ，則 升降機(jī) 上升 至 LS3 停止 。 當(dāng) 升降機(jī)停于一層 ， 而二層 、 三層按鈕均有人呼叫時(shí)，升降機(jī)上升至 LS2 時(shí) ，在LS2 暫停 10S 后 ，繼續(xù)上升至 LS3 停止 。 ： 1．電梯轎箱的控制要求： （ 1）：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。由于 FX2N 系列已有內(nèi)部計(jì)數(shù) 譯碼驅(qū)動(dòng)模塊，所以只要外部加上 LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章前言 論文的研究背景 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。 2021 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái)，截至 05年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。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。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。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(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。目前，國(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。 本部分有兩 個(gè)章節(jié) 。 第二 部分是 硬 軟件部分。 本 部分 是第四 章節(jié)。 第三部分 是 系統(tǒng) 調(diào)試 部分 。 以 確保該系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性 。其中輸入電路也是由按鈕，行程開關(guān)，限位開關(guān)，傳感器等構(gòu)成。它通過(guò)導(dǎo)線將各個(gè)分立的繼電器，電子元器件連接起來(lái)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是指被控制的對(duì)象（如電動(dòng)機(jī)等）或生產(chǎn)過(guò)程。這就迫使人們要放棄原來(lái)已占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，研制可以替代繼電器控制系統(tǒng)的新型的工業(yè)控制系統(tǒng)。這樣可編程序控制器不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。 20世紀(jì) 80年代后，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，以 16 位和 32 位微處理器夠成的微機(jī)化可編程序控制器得到了驚人的發(fā)展，使之在概念上，設(shè)計(jì)上，性能價(jià)格比等方面有了重大突破。 “ 可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等才操作，并通過(guò)數(shù)字式，模擬式的輸入與輸出，控制各類的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。他經(jīng)過(guò)短短的幾十年發(fā)展后，現(xiàn)在已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC，機(jī)器人和 CAD/CAM）之一，被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械，冶金，化工交通，電力等領(lǐng)域中。隨著計(jì)算機(jī)和通信幾刷的發(fā)展，現(xiàn)代 PLC 控制系統(tǒng)已遠(yuǎn)不是幾十年前的哪個(gè)樣子， PLC 的控制從早期的單機(jī)控制發(fā)展到多機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了工廠自動(dòng)化。 將兩種系統(tǒng)相比，就會(huì)發(fā)現(xiàn) PCL 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)輸入，輸出部分基本相同，輸入電路也是由按鈕，開關(guān)，傳感器所構(gòu)成：輸出電路也好似由接觸器，執(zhí)行器，電磁閥多構(gòu)成的。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代，采用微處理器的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了。 ⑶ 采用優(yōu)良的開關(guān)電源，防止電源線引 入的干擾。 ⑹ 采用了冗余技術(shù)進(jìn)行一步增強(qiáng)了可靠性。某些 PLC 的生產(chǎn)廠家甚至宣布，今后生產(chǎn) PLC不再標(biāo)明可靠性這一指標(biāo)，因?yàn)閷?duì) PCL 來(lái)講這一指標(biāo)已毫無(wú)意義了。但是必須指出的是：計(jì)算機(jī)在信息處理方面還是優(yōu)于 PLC，所以在一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，常常將兩者結(jié)合起來(lái)， PLC 做下位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)在控制，計(jì)算機(jī)做上位機(jī)信息處 理。而集散型控制系統(tǒng) DCS（ Distribution Control System）是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的分布式控制系統(tǒng)，它在模擬量處理，回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。 PLC 控制系統(tǒng)的組成 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 PLC 控制系統(tǒng)像一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成的，硬件是指 PLC 本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理 PLC 的系統(tǒng)軟件， PLC 的應(yīng)用程序，編程語(yǔ)言和編程支持工具軟件。 PLC 系統(tǒng) （ 1）主控模塊 除了早期生產(chǎn)的整體式 PLC（ PLC的各個(gè)不見都在同一機(jī)殼內(nèi)）外，目前市場(chǎng)多數(shù)的 PLC 都已采用模塊化的結(jié)構(gòu)（ PLC 的各個(gè)部件獨(dú)立封裝，稱之為模塊）。其中，控制器是用來(lái)統(tǒng)一指揮和控制 PLC 工作的部件。 用以掃描方式來(lái)自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。 PLC 中所采用的 CPU 隨機(jī)型的不同而不同，通常有 3種：通用微處理器（如 8086，80286， 80386 等），單片機(jī)芯片，位片式處理器。對(duì)大 型 PLC，大多采用高速位片式微處理器，它具有靈活性強(qiáng)，速度快，效率高的優(yōu)點(diǎn)。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：采用 PROM 或 EPROM 芯片存儲(chǔ)器。這些數(shù)據(jù)一般不需要長(zhǎng)久保存，因此采用隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM。用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般就代表 PLC的標(biāo)稱容量。生產(chǎn)過(guò)程有許多控制變量，如溫度，壓力，液位，速度，電壓，開關(guān)量，繼電器狀態(tài)等，因此，需要有相應(yīng)的 I/O 模塊作為 CPU 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的橋梁。還有智能模塊，它本身帶 CPU，存儲(chǔ)器和監(jiān)控系統(tǒng)，可獨(dú)立完成各種運(yùn)算。目前，大多數(shù) PLC 采用高質(zhì)量的開關(guān)式穩(wěn)壓電源，與普通電源相比， PLC 的電源工作穩(wěn)定性好，抗干擾能 力也強(qiáng)。輸入電路就是被控對(duì)象（需要進(jìn)行控制的機(jī)器，設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程）進(jìn)行檢測(cè)，采集，轉(zhuǎn)換和輸入。常用的有編程器，湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 可編程終端，打印機(jī)，條碼讀入機(jī)等等。人可以通過(guò)觸摸屏幕將信息輸入 PLC 中同樣可編程終端也可以將 PLC 的輸入數(shù)據(jù)和信息顯示在屏幕上。 PLC 的這種工作方式就稱之為循環(huán)掃描?，F(xiàn)以 OMRONP 型機(jī)為例來(lái)說(shuō)明 PLC 掃描的工作過(guò)程，如上圖在沒有掃描之前， PLC 首先應(yīng)保證自身的完好性。 公共操作公共操作是在每次掃描程序前又一次自檢，若發(fā)現(xiàn)故障，除了報(bào)警顯示燈 亮之外，還判斷故障性質(zhì)。 ① 輸入映象存儲(chǔ)器及刷新。接著就是數(shù)據(jù)輸入或輸出狀態(tài)刷新。 ② 輸出映象存儲(chǔ)器及輸出狀態(tài)刷新。 ⑶ 執(zhí)行用戶程序這里又包括監(jiān)視與執(zhí)行兩部分。當(dāng)程序執(zhí)行過(guò)程中因某種干擾使掃描 失控或進(jìn)入死循環(huán)，則 WDT 會(huì)發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)，使程序重新開始執(zhí)行。 應(yīng)用軟件 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件是指為完成 PLC 實(shí)際控制任務(wù)而編制的各種軟件。所以程序設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)格尊守生產(chǎn)工藝的具體要求來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。 ⑶PLC 應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)需要計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制技術(shù)甚至網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種知識(shí)。因此，應(yīng)用程序中不僅有PLC 程序，還有計(jì)算機(jī)程序和通信網(wǎng)絡(luò)程序等。用戶可以根據(jù)自己的需要利用這些軟件來(lái)改善軟件的開發(fā)環(huán)境，提高編程效率。現(xiàn)在 PLC 的足跡已遍布了國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，形成了滿足各種需要的 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)。從我國(guó)目前正在開展的以高新技術(shù)帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式來(lái)看，我們不僅要大力發(fā)展適合于大，中型企業(yè)的高水準(zhǔn)的 PLC 網(wǎng)絡(luò)，而且也要發(fā)展合適小型企業(yè)該找的性能價(jià)格比高的小型 PLC 控制系統(tǒng)。 ⑴ 小型化、高性能、低成本、簡(jiǎn)單使用 近年來(lái)，小型 PLC 應(yīng)用十分普遍，超小型 PLC 的需求日趨增多。系統(tǒng)設(shè)計(jì)，組態(tài)也更為靈活方便，地域分布也廣，是當(dāng)前控制系統(tǒng)發(fā)展的主要潮流。最高一級(jí)一般由高性能的計(jì)算機(jī)組成。 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，今后的 PLC 將更加注重它與智能控制系統(tǒng)的結(jié)合。并將更充分地利用計(jì)算機(jī)資源。 圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 根據(jù) 電梯 的控制要求，設(shè)計(jì)一定的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)。系統(tǒng)程序質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響 PLC 的性能。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 小型 PLC 的用戶程序比較簡(jiǎn)單，通常 是順序編制而成。其主要特征和功能大體為：具有簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有良好的并行處理性能、有豐富生動(dòng)的多媒體畫面、開放式結(jié)構(gòu)、廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能、完善的安全機(jī)制、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能、多樣化的報(bào)警功能、支持多種硬件設(shè)備、方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程、良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性、設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便、能實(shí)現(xiàn)對(duì) 工控系統(tǒng)的分布式控制和管理等等。氨基數(shù)據(jù)庫(kù)窗口的空白處，使數(shù)據(jù)庫(kù)窗口中沒有任何對(duì)象被選中。在此窗口中，將系統(tǒng)定義的默認(rèn)對(duì)象改為用戶自定義的名稱，并指定對(duì)象類型，在【對(duì)象內(nèi)容注釋】欄中輸入數(shù)據(jù)對(duì)象注釋文字，提搞工程的可讀性。用同樣的方法，對(duì)對(duì)象“按鈕 2”“按鈕 3”和“報(bào)警“進(jìn)行設(shè)置。單擊【組對(duì)象成員】，如圖 ： 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 在左邊欄中選擇“按鈕 1” 、”按鈕 2”、“按鈕 3”選擇增加即可添加最對(duì)象成員。同理選擇在【輸入輸出連接】下的【顯示輸出】和【特殊動(dòng)畫連接】下方的【可見度】?！究梢姸取吭O(shè)置如圖 ： 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 同理“按 鈕 2”、“按鈕 3”的設(shè)置同上。 上升下降按鈕設(shè)置 雙擊“上升”按鈕進(jìn)入【單元屬性】設(shè)置界面，選中【動(dòng)畫連接】選項(xiàng)，如圖 所示： 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 按鈕設(shè)置 單擊右側(cè)的“ ”按鈕進(jìn)入圖 ： 圖 在【操作屬性】窗口設(shè)置，選中【數(shù)據(jù)對(duì)象值操作】，單擊“？”選中“上升”。 調(diào)試步驟 連接 過(guò)程包括添加設(shè)備、設(shè) 置 設(shè)備屬性、調(diào)試設(shè)備三部分。 (3)單擊工具條上的 “ 工具 箱”圖標(biāo)， 彈出 “ 設(shè)備工具箱 ” 窗口，單擊 “ 設(shè)備管理 ”湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖標(biāo)，彈出設(shè)備管理 窗口 ， S7200PLC 的 串口設(shè)備可以用 “ 串口通訊設(shè)備 ” ，也可以用 “ 通用串口父設(shè) 備 ” 。 如下圖 所示 。 （ 2） 最小采集周期（ ms） ： 200 （ 3） 串口端口號(hào)（ 1255） ： 0。 單擊“ 確定 ” ，回到設(shè)備組態(tài)窗口 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 通用 串口設(shè)備屬性設(shè)置 “S7 200PPI 設(shè)備 ” 基本屬性 （ 1） 雙擊 “ 設(shè)備 0S7200PPI” ， 在 “ 基本屬性 ” 頁(yè) ， 設(shè)置初始工作狀態(tài)：?jiǎn)?dòng)；最小采集周期： 200； 設(shè)備 地址 ： 2 （ 2） 單擊 “ [內(nèi)部 屬性 ]” 之后 出現(xiàn) “ . . .” 按鈕 ， 單擊 該按鈕，其上列出了 PLC的 通道及含義 ， 代表 。 共 3個(gè) 通道，地址連續(xù)，從 Q0 的 第 0位 開始，即 。單擊 “ 確認(rèn) ” 回到 基本 屬性設(shè)置頁(yè)。 （ 1） 檢查無(wú)誤后， 接通 電源。并 以此 測(cè)試其他輸入信號(hào)。 在完成本設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我既感受到了面對(duì)自己無(wú)法解決的問(wèn)題時(shí)的苦惱，也體會(huì)到問(wèn)題最終得以解決時(shí)的快樂。到后來(lái)發(fā)現(xiàn)同學(xué)們的進(jìn)度都已經(jīng)趕上甚至超過(guò)我，這才又著急起來(lái)，趕緊找經(jīng)驗(yàn)豐富的同學(xué)出主意，制定出詳細(xì)的計(jì)劃，這才按時(shí)完成了任務(wù)。在這一階段中，我總有隔霧觀花的感覺，學(xué)得似是而非。所以一定要會(huì)并善于運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)工具。 其次，是設(shè)計(jì)過(guò)程中時(shí)間分配不合理，后期緊張的時(shí)間給我的工作帶來(lái)很大的被動(dòng)。在設(shè)計(jì)和論文寫作的整個(gè)過(guò)程中，老師在各方面都給予了全面的指導(dǎo)和幫助。這對(duì)于我以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助，在此對(duì)他們表示由衷