【文章內(nèi)容簡介】 為三菱FX2C。PLC程序設計采用模塊化編程思想，即根據(jù)各功能實現(xiàn)的條件及原則設計各個功能模塊。設計的程序要求完成電梯自動運行功能如：內(nèi)選外召喚信號的登記、消號、到層自動開門、延時自動運行等。合理分配轎廂內(nèi)指令的執(zhí)行和廳外召喚的應答。第2章 電梯PLC 控制系統(tǒng)結構方案系統(tǒng)控制核心為plc主機，通過plc輸入接口送入plc. 由存儲器的plc 軟件運算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向主拖動系統(tǒng)發(fā)出控制信號。具體的電梯控制信號原理如圖21所示。圖21電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖電梯的工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？俊ｋ姎庀到y(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。 樓層狀態(tài)指示設計當電梯運行至某層有指令發(fā)出指示位置及指令，以二層為例如表21所示：表21 指示位置及指令表LD twoselet二層內(nèi)選撣S twoseletq，1二層內(nèi)選擇指示LD twoup二層上呼S twoupq，1二層上呼指示LJ twodown二層下呼S twodownq，1二層下呼指示LD twoseat二層位置= twoeeatq二層位置指示 電梯下行程序設計以電梯在三層下行情況為例。當電梯的一或二層有指令時，將三層下行位置1，同時無上行，驅動電梯下行。程序說明如下表22所示：表22 程序說明表電棒在三晨時下行情況LDoneseletq一層內(nèi)選擇0 twmeletq或二層內(nèi)選擇Ooneupq或一層上呼0 twodownq或二層下呼O tWoup_q或二層上呼Aeseatq在三層位置時置三層下行位電梯下行有四層下行位或有三層下行位或有二層下行位AN up同時無上行=down電梯下行電梯到達某層時。將已完成的指令信號復位。以電梯到達三層為例。程序說明如表24所示。表23 程序說明表電梯在二層時上行情況LD fourseletq四層選擇O threeseletq或三層選擇O fourdownq或四層下呼O hreedownq或三層下呼O threeupq或三層上呼A twoseatq在二層位置時S 置二層上行位電梯上行LD 有一層上行位O 或有二層上行位O 或有三層上行位AN down同時電梯無下行= UP電梯上行表24 程序說明表電梯到達三層LD threesearq電梯到達三層R 復位三層內(nèi)選擇R 復位四層下行R 復位一層上行R 復位二層上行LD threesceatq電梯到達三層AN down同時無下行R 復位三層上行LD threeseatq電梯到達三層AN up同時無上行R 復位三層下行第3章 系統(tǒng)輸入輸出設計電梯PLC控制方案電梯PLC 控制系統(tǒng)的控制核心是PLC 。哪些信號需要輸入PLC ，PLC 要驅動哪些負載，以及采用何種編程方式。輸入輸出點的確定，是設計整個控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及線路設計方案。 PLC輸入信號的確定方法PC輸入信號的確定方法在保證電梯運行安全的前提下，各種控制信號盡量直接輸入PLC，如圖：內(nèi)外呼信號及層樓感應信號、急停按鈕及開關門信號等。本模塊輸入信號主要由樓層呼叫信號（6個）和平層號（4個）組成樓層呼叫信號用帶指示燈的按鈕直接控制plc的輸入端子就可實現(xiàn)。平層信號需提供的是開關信號，由于霍爾元件具有結構牢固、體積小、重量輕、安裝方便、功率小、耐震動、不怕灰塵等優(yōu)點，我選擇了橋廂下安裝磁鐵，通過非接觸的霍爾元件產(chǎn)生開關信號的方法。開關霍爾集成傳感器與plc的輸入端子連接示意圖如圖31所示圖31霍爾集成與plc連接示意圖可用梯形圖或順序功能圖SFC來編程梯形圖編出的程序簡短，但可讀性差，而且需要長期的編程技巧積累才能完成。建議學生用SFC來編，根據(jù)呼叫信號和平層信號的變化控制PLC的輸出端Y13，Y14，Y15產(chǎn)生升、降、停信號來進一步控制單片機的工作。要求學生編程時，Y1Y14要互鎖，避免同時接通，損壞步進電機。 PLC輸出信號的確定方法PLC通過軟件對輸入控制信號進行處理后，由輸出接口發(fā)出控制信號及各種指示信號[3]。PLC梯形圖軟件的設計采用模塊化設計。模塊化程序結構清晰、便于調(diào)試。如分為開關門、內(nèi)選、外召喚、層樓數(shù)指示、定向、換速、到層延時等模塊。模塊間不完全獨立，它們之間存在著有機聯(lián)系。且在編程時要注意各條指令間的邏輯關系，梯形圖中的內(nèi)部輔助繼電器和定時器統(tǒng)一分配編號，除了列I/O分配表外，還應列出內(nèi)輔功能分配表。充分利用PLC提供的指令。輸出部分（步進電機的控制與驅動）模擬電梯橋廂需根據(jù)呼叫和平層信號在短距離內(nèi)（約25cm）不停上下移動和啟停,嘗試了用多種控制方法去控制直流和交流電機都不能滿足要求,能直接控制步進電機,但這樣同一PLC完成兩種任務,就會運行兩種不同的程序和有兩種接口,本模塊的設計會很復雜,這也偏離了設計的原意,為此設計了通過單片機控制步進電機的方法實現(xiàn).步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構. 當步進驅動器接收到一個脈沖信號, 他就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，他的旋轉是以固定的角度一步一步運行的，步進電機具有瞬間起動與急速停止的優(yōu)越性，速度可以控制得很慢，方便演示?？刂撇竭M電機必須由環(huán)形脈沖、信號分配、功率放大等組成的控制系統(tǒng)，方框圖如圖32所示 圖33步進電機驅動電路脈沖信號的產(chǎn)生脈沖信號由程序控制單片機產(chǎn)生，如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，他就轉一步，再發(fā)一個脈沖，他會再轉一步，沒有脈沖，就停止。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉得越快，調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速[12]。為方便演示，速度要較慢，單片機程序設計電機轉速為20ms對單片機進行編程,當PLC的Y1Y1Y15分別有信號時,使電機分別完成正轉、反轉、停止動作，程序如下：ORG STORP:ORL P2,OFFH 。 步進電機停止LOOP:JNB ,FOR 。Y13是否有信號,是則正轉 JNB ,REV 。Y14是否有信號,是則反