【正文】 其次，是設(shè)計(jì)過程中時(shí)間分配不合理，后期緊張的時(shí)間給我的工作帶來很大的被動(dòng)。在老師和同學(xué)的幫助下，我首先用了將近一個(gè)月的時(shí)間對(duì)三菱PLC的知識(shí)進(jìn)行了強(qiáng)化補(bǔ) 習(xí)，然后再根據(jù)所學(xué)的編程知識(shí)，用大約一個(gè)半月的時(shí)間完成了從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到最后實(shí)驗(yàn)室模擬及實(shí)際實(shí)現(xiàn)，并在這個(gè)過程中進(jìn)一步熟悉了歐姆龍和西門子 PLC。 一層到位X004二層到位X005三層到位X006上升Y103下降Y107上升Y103上升Y103下降Y107下降Y107MOVMOVMOVK1K2K3D2D2D2當(dāng)前位置當(dāng)前位置當(dāng)前位置748290 圖 58電梯位置判斷梯形圖 電梯樓層顯示程序分析 1. 電梯樓層顯示程序： 利用三個(gè)層限開關(guān) 進(jìn)行判斷： 當(dāng)一層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 一層指示燈亮； 當(dāng)二層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 二層指示燈亮； 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 當(dāng)三層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 三層指示燈亮。 樓層指示燈有三個(gè)，分別指示電梯當(dāng)前位置?？詹僮髦噶钍窃摬叫蜃骺詹僮?。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，將多占用存儲(chǔ)單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)。也可以與 ANB 指令、 ORB 指令配合使用，在分支起點(diǎn)也可使用。 梯 形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： （一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。利用編輯器將用戶程序送入 PLC 的存儲(chǔ)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)。 CPU 的功能有以下一些：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)。 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展， 城市迅速的崛起， 高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。 本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器 （ PLC） 在電梯控制中的應(yīng)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(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)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。從此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。 1，西門子性能雖然稍強(qiáng)一點(diǎn)，但是價(jià)格上，三菱有明顯優(yōu)勢； 2，西門子更適合用于大型工控設(shè)備而不很適用于電梯； 3，三菱 PLC 功能和可靠性完全適用于本方案電梯的設(shè)計(jì)； 4，三菱編程簡單易用。 CPU 一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。 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(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。對(duì)每個(gè)器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。表示一個(gè)與輸入母線相連的常閉接點(diǎn)指令，即常閉接點(diǎn)邏輯 運(yùn)算起始。 接點(diǎn)并聯(lián)指令 OR、 ORI OR：或指令。 ANB 指令也簡稱與塊指令， ANB 也是無操作目標(biāo)元件，是一個(gè)程序步指令。使用 PLS 指令，元件 Y、 M 僅在驅(qū)動(dòng)輸入接通后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。 5. 重新編排電路 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。 D1D2：電梯在下，呼叫在上，電梯此時(shí)應(yīng)該上升。 當(dāng) X1 沒有觸發(fā)時(shí)， D20 數(shù)據(jù)為 0， D1 也為 0；當(dāng) X1 第一次觸發(fā)時(shí)， D2 的數(shù)據(jù)被移動(dòng)到 D20， D1 的數(shù)據(jù)變?yōu)?1，表示當(dāng)前指針為 1；當(dāng) X1再次觸發(fā)時(shí)， D3 的數(shù)據(jù)移動(dòng)到D20， D1 的數(shù)據(jù)變?yōu)?2，表示當(dāng)前指針為 2。 完成這次設(shè)計(jì)后回過頭來看，我的這項(xiàng)作業(yè)完成得并不完美。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 31 致 謝 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本上掌握了 PLC實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本思路和 實(shí)施步驟。實(shí)際上，我對(duì)這次作業(yè)著手較晚。如果在關(guān)門過程中檢測到有障礙，立即 停止關(guān)門動(dòng)作， 繼續(xù)重新開門。 三層電梯主電路 KM1KM1 KM4QS1LM1KM4KM1KM4FUMDFMDFMDFMKM4 KM1KMLM4 KM4M1 M2 M2KM1 KM1 KM1KM4 KM4 KM4L1L2L3KM7KM8FR 圖 51三層電梯主電路圖 圖中 L L L3 為三相電源，三相電動(dòng)機(jī) M3~為電梯轎廂上行和下行電動(dòng)機(jī)，由KM7和 KM8 分別控制 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)從而控制轎廂的上行和下行； M M M3 為電梯開關(guān)門控制的直流電動(dòng)機(jī)，分別由接觸器 KM1~KM6 的觸點(diǎn)控制； QS1為總開關(guān)（刀開關(guān)），起隔離電源作用； FU 為熔斷器，起短路和嚴(yán)重過載保護(hù)； FR 為熱繼電器，起過載和東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 斷相保護(hù)作用。 程序結(jié)束指令 END END 是一條無目標(biāo)元件的 1程序步指令。 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(biāo)元件是 Y、 M，但不允許使用特殊輔助繼電器 M。需要兩個(gè)以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時(shí)，要用ORB指令。 OUT 指令可以連續(xù)使用多次。這個(gè)“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。 PLC 的工作原理 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(jié)束符后又返回到第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。常用的存儲(chǔ)器有 RAM、 EPROM 和 EEPROM。 可編程控制 器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。但 傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器 接觸器進(jìn)行控制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)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(yùn)行更加安全、方便、舒適。 使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適 。公元 1765 年瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)之后， 1858 年美國研制以蒸氣為動(dòng)力，并通過皮帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)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(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用 。這是我選 擇 PLC 控制電梯的理由。 PLC 的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。 I/O 單元有良好的電隔離和濾波作用。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡介 6 2. 程序執(zhí)行 根據(jù) 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。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡介 7 PLC 基本指令 線圈驅(qū)動(dòng)指令 LD、 LDI、 OUT LD：取指令。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)。 并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令 ANB 兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。這兩條指令是 1— 3個(gè)程序步。 3. 線圈的安排 不能將觸點(diǎn)畫在 線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。 比較指令 X 0 [S1.] [S2.] [S3.] CMP K 100 C 20 M 0 M 0 M 1 M 2 圖 54比較指令 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 比較 S1和 S2里面的數(shù)據(jù)，然后去控制 D包含的連續(xù)三個(gè)對(duì)象的接通，上例中： S1S2 M0 導(dǎo)通 S1=S2 M1 導(dǎo)通 S1S2 M2 導(dǎo)通 即 K100 大于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M0 接通； K100 等于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M1 接通；K100 小于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M2接通?？梢詫?shí)現(xiàn)多個(gè)呼叫依次存儲(chǔ)的功能。 3. 要學(xué)會(huì)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)工具。 另外，互聯(lián)網(wǎng)上一些朋友也給我完成設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的意見和無私的幫助。我對(duì) PLC的學(xué)習(xí)實(shí)際上分為兩個(gè)階 段。停止時(shí)，若電梯當(dāng)前位置離目的地有兩層以上距離時(shí)，用高速進(jìn)行運(yùn)行；若電梯當(dāng)前位置離目的地在兩層以下距離時(shí)，用低速運(yùn)行； 本設(shè)計(jì)的三層電梯為相應(yīng)單一呼叫的電梯，即在一個(gè)動(dòng)作沒有完成前不響應(yīng)其 他呼叫，在現(xiàn)實(shí)生活中，通常可以相應(yīng)多個(gè)呼叫，這就需要用到另外兩條條功能指令SFWR、 SFRD。這些功能指令實(shí)際上就是一個(gè)個(gè)功能不同的子程序 。采用 END 指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處理前面電路塊的動(dòng)作正確無誤之后，依次刪去 END 指令。在 MC 指令內(nèi)再使用 MC指令是時(shí)嵌套級(jí) N 的編號(hào)（ 0— 7）順序增 大，返回時(shí)用 MCR 指令，從大的嵌套級(jí)開始解除。 ORB 指定與 ANB 指令均為無目標(biāo)元件指定 ,而兩條無目標(biāo)元件指定的步長都為一個(gè)程序步。 OUT 指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器 T和計(jì)數(shù)器 C 時(shí)，必須設(shè)置常數(shù) K。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時(shí) ,就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng) PLC 處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。掉電時(shí)，可有效地保持存儲(chǔ)的信息。 可編程控制器對(duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確 定工藝過程。 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活。其更方便顧客，使人們有更好，更上檔次的就餐環(huán)境。尤其適合都市的工作人群，在一整天的工作后，在相對(duì)寬松，優(yōu)雅的環(huán)境中，高質(zhì)量的服務(wù)下就餐，排放一整天的壓力。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本課題方案選擇 3 3 本課題方案的選擇 基于 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 1，實(shí)時(shí)性； 2，高可靠性； 3，系統(tǒng)配置簡單靈活； 4，豐富的 I/O 卡件； 5，控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)； 6，價(jià)格優(yōu)勢； 7，安裝簡單，維修方便； PLC 在電梯控制上的應(yīng)用又主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。 EPROM、 EEPROM 都是只讀存儲(chǔ)器。在 PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)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。輸出繼電器的觸點(diǎn)可供內(nèi)部編程使用。 接點(diǎn)串聯(lián)指令 AND、 ANI AND，與指令。 ORB 有時(shí)也簡稱或塊指令。 置位與復(fù)位指令 SET、 RST SET 為置位指令，使動(dòng)作保持； RST 為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。 表 41 基本指令表 名稱 助記符 目標(biāo)元件 說明 取指令 LD X,Y,M,L,T,C 常開接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始 取反指令 LDI X,Y,M,L,T,C 常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始 線圈驅(qū)動(dòng)指令