【文章內(nèi)容簡介】 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 38 頁 X001 二層外呼向下按鈕 SB2 X013 內(nèi)呼關(guān)門 SB12 X002 二層外呼向上按鈕 SB3 X014 一層到位 SQ1 X003 三層外呼向下按鈕 SB4 X015 二層到位 SQ2 X004 三層外呼向上按鈕 SB5 X016 三層到位 SQ3 X005 四層外呼向下按鈕 SB6 X017 四層到位 SQ4 X006 內(nèi)呼一層按鈕 SB7 X020 上升極限 SQ5 X007 內(nèi)呼二層按鈕 SB8 X021 下降極限 SQ6 X010 內(nèi)呼三層按鈕 SB9 X022 開門到位 SQ7 X011 內(nèi)呼四層按鈕 SB10 X023 關(guān)門到位 SQ8 PLC 輸出 接點(diǎn)分配 本課題 要求輸出點(diǎn)為 4 個(gè)， PLC 的輸出點(diǎn) 分配情況如表 32。 表 32 PLC 的 輸出 接點(diǎn)分配 PLC 輸出接點(diǎn)分配 驅(qū)動外設(shè)名稱 PLC 輸出接點(diǎn)分配 驅(qū)動外設(shè)名稱 Y000 電梯上行接觸器 KM1 Y002 電梯開門 接觸器 KM3 Y001 電梯下行 接觸器 KM2 Y003 電梯關(guān)門 接觸器 KM4 PLC 中使用的中間繼電器和其它軟元件 本課題需要使用 PLC 中一些內(nèi)部 中間繼電器及其它 軟元件，其分配如 如表 33 和表34 所示。 表 33 PLC 內(nèi)部 中 間繼電器 的分配 代號名稱 中間繼電器名稱 代號名稱 中間繼電器名稱 M0 電梯上升輔助繼電器 M70 確保電梯動作時(shí)關(guān)門繼電器 M1 電梯下降輔助繼電器 M71 上升輔助繼電器 M30 定時(shí)輔助繼電器 M72 下降輔助繼電器 M33 內(nèi)呼開門輔助繼電器 M73 上升輔助繼電器 M34 上升沿輸出開門到位 M74 上升輔助繼電器 M35 上升沿驅(qū)動電梯靜止 M80 促使電梯不靜止輔助繼電器 M36 電梯靜止輔助繼電器 M91 到一樓停止動作繼電器 M40 上電上升輔助繼電器 M92 到二樓停止 動作繼電器 M42 上電驅(qū)動開門 M93 到三樓停止動作繼電器 M44 內(nèi)呼開門輔助繼電器 M94 到四樓停止動作繼電器 M50 上升沿輸出到一樓開門（內(nèi)呼） M104 一層內(nèi)呼輔助繼電器 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 38 頁 M51 上升沿輸出到二樓開門（內(nèi)呼） M105 二層內(nèi)呼輔助繼電器 M52 上升沿輸出到三樓開門（內(nèi)呼） M106 三層內(nèi)呼輔助繼電器 M53 上升沿輸出到四樓開門（內(nèi)呼） M107 四層內(nèi)呼輔助繼電器 M54 上升沿輸出到一樓開門（外上） M110 外呼一樓上升輔助繼電器 M55 上升沿輸出到二樓開門（ 外上） M111 外呼二樓下降輔助繼電器 M56 上升沿輸出到三樓開門（外上） M112 外呼二樓上升輔助繼電器 M57 上升沿輸出到二樓開門（外下） M113 外呼三樓下降輔助繼電器 M58 上升沿輸出到三樓開門（外下） M114 外呼三樓上升輔助繼電器 M59 上升沿輸出到四樓開門（外下） M115 外呼四樓下降輔助繼電器 M60 電梯關(guān)門輔助繼電器 M300 同時(shí)到 2 輔助繼電器（向上） 表 34 PLC 內(nèi)部 其它軟組件 的分配 PLC 軟組件名稱 代號名稱 功能 特殊功能繼電器 M8002 初始脈沖 定時(shí)器 T0 電梯開門延時(shí) 30S 關(guān)門 第 節(jié) PLC 輸入輸出 電氣接 線 原理 圖 根據(jù)表 3表 32 的 PLC 輸入 /輸出接點(diǎn)分配，可以畫出 PLC 外部接點(diǎn)的電氣接線如圖 33 所示。 圖中的 KM1～ KM4 是驅(qū)動電梯上行、電梯下行、電梯開門以及電梯關(guān)門的直流接觸器，在實(shí)驗(yàn)室 程序調(diào)試時(shí) 分別由數(shù)碼顯示管和 LED 指示燈表示出來 ，對于按鈕開關(guān)及限位開關(guān) 動作時(shí) ， 也 由 LED 指示燈 指示表示通斷 。 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 38 頁 F X 2 ND C 2 4 VY 0 0 0Y 0 0 1Y 0 0 2Y 0 0 3電 梯 開 門電 梯 關(guān) 門電 梯 上 行電 梯 下 行X 0 2 1X 0 0 0X 0 0 1X 0 0 2X 0 0 3X 0 0 4X 0 0 5X 0 1 4X 0 1 5X 0 1 6X 0 1 7X 0 2 2X 0 2 3X 0 0 6X 0 0 7X 0 1 0X 0 1 1X 0 1 2X 0 1 3C O MC O M下 降 極 限外 呼 1 上 行外 呼 2 下 行外 呼 2 上 行外 呼 3 下 行外 呼 3 上 行外 呼 4 下 行1 層 到 位2 層 到 位3 層 到 位4 層 到 位開 門 到 位關(guān) 門 到 位內(nèi) 呼 1 層內(nèi) 呼 2 層內(nèi) 呼 3 層內(nèi) 呼 4 層內(nèi) 呼 開 門內(nèi) 呼 關(guān) 門X 0 2 0上 升 極 限K M 1K M 2K M 3K M 4L 2 1L 2 0L 0L 1L 2L 3L 4L 5L 1 4L 1 5L 1 6L 1 7L 2 2L 2 3L 6L 7L 1 0L 1 1L 1 2L 1 3S Q 6S Q 5S B 1S B 2S B 3S B 4S B 5S B 6S Q 1S Q 2S Q 3S Q 4S Q 7S Q 8S B 7S B 8S B 9S B 1 0S B 1 1S B 1 2 圖 32 PLC 輸入輸出線路圖 第 節(jié) 程序流程 圖設(shè)計(jì) 根據(jù)本課題的控制要求設(shè)計(jì)的程序流程圖如圖 33 所示 ； 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 38 頁 初 始 化樓 層 到 位 開 關(guān)是 否 有 信 號Y電 梯 是 否 在 1 樓YN2 、 3 、 4 樓 是 否有 信 號N等 待 信 號Y電 梯 上 升電 梯 是 否 在 2 樓NY1 樓 是 否 有 信 號Y電 梯 下 降N3 、 4 樓 是 否 有信 號N等 待 信 號電 梯 是 否 在 3 樓NYY電 梯 上 升1 、 2 樓 是 否 有信 號Y電 梯 下 降N4 樓 是 否 有 信 號N等 待 信 號Y電 梯 上 升電 梯 在 4 樓Y1 、 2 、 3樓 是 否 有 信 號Y電 梯 下 降等 待 信 號N電 梯 是 否 上 升Y電 梯 上 升N3 樓 向 下 呼 叫 或選 層Y3 樓 到 位 是 否有 信 號3 樓 停N2 樓 向 下 呼 叫 或選 層Y2 樓 到 位 是 否有 信 號YY2 樓 停N1 樓 向 下 呼 叫 或選 層Y1 樓 到 位 是 否有 信 號Y1 樓 停NN是 否 到 達(dá) 呼 叫 層YN電 梯 開 門Y門 是 否 完 全 打開YN定 時(shí) 3 s3 s 時(shí) 間 到 開始 關(guān) 門門 是 否 完 全 關(guān) 閉YN等 待 信 號 圖 33 程序流程圖 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 38 頁 簡要說明一下流程圖中主要程序段的功能： （ 1）電梯 上電初始化 程序段 此段程序 是在其上電的 后使 電梯 回到一層處于等待工作狀態(tài)。 （ 2）用戶輸入程序段 用戶的輸入包括 外呼 按鈕和轎廂內(nèi)的 內(nèi)呼 按鈕，用戶輸入程序段完成在用戶輸入以后，馬上保持用戶選擇的狀態(tài)，以便后面的程序判斷。 （ 3）系統(tǒng)狀態(tài)確定程序段 系統(tǒng)運(yùn)行 用戶輸入程 序段中 ，對 用戶選擇的狀態(tài)進(jìn)行分析和處理，確定程序應(yīng)該執(zhí)行哪一部分的代碼，以及更改電梯本身的狀態(tài)。 （ 4）轎廂開關(guān)門程序段 轎廂開關(guān)門程序段 時(shí)用來 控制轎廂的開關(guān)門，包括 電梯到層自動開門、 延時(shí) 關(guān)門 、防夾處理等 。 （ 5）設(shè)定上行目標(biāo) 此段程序是用來確定上行過程中的下一個(gè)目標(biāo)的，只有在上行以及電梯 處在等待狀態(tài) 時(shí)才會調(diào)用，如果沒有下一個(gè)目標(biāo)，就會設(shè)定電梯為 等待狀態(tài) 。 （ 6）設(shè)定下行目標(biāo) 此段程序是用來確定下行過程中的下一個(gè)目標(biāo)的，只有在下行以及電梯 處在等待狀態(tài) 時(shí)才會調(diào)用，如果沒有下一個(gè)目標(biāo)，就會設(shè)定電梯為 等待狀態(tài) 。 （ 7）執(zhí)行上行程序 此段程序包括控制電梯上行，檢測 電梯是上行還是下行 并且執(zhí)行。 （ 8）執(zhí)行下行程序 此段程序包括控制電梯下行， 檢測 電梯是上行還是下行 并且執(zhí)行。 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 38 頁 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 第 節(jié) 電梯內(nèi)、外呼梯形圖程序設(shè)計(jì)及原理說明 電梯內(nèi)、外呼要求 對 用戶 外呼 按鈕和廂內(nèi)按鈕 信號進(jìn)行判斷并進(jìn)行 操作，例如： 當(dāng)電梯不在一樓時(shí)，用戶 按下 1 層內(nèi)呼 的按鈕 （ X006 閉合） 時(shí) ， M104 得電，記憶該信號，驅(qū)動 Y001 使電梯下行 ， 到一層 時(shí)（ X014 常閉觸點(diǎn)斷開），電梯停止運(yùn)行，電梯內(nèi)呼到一層 的程序 如圖 41，程序中 M0 和 M91 對 Y001 進(jìn)行互鎖。電梯外呼的程序與內(nèi)呼程序相類似。 M 1 0 4M 4 0M 1 0 4X 0 0 6 X 0 1 4 M 5 0第 1 層 內(nèi) 呼M 1 0 4Y 0 0 1M 9 1M 0 X 0 1 4驅(qū) 動 電 梯 下 行 圖 41 電梯內(nèi)呼 到一層的程序 同理 其它按鈕 信號的記憶、消除，由各自 對應(yīng) 的 邏輯線圈 和各層對應(yīng)的層樓信號來實(shí)現(xiàn) ，具體程序見總程序清單 。 每個(gè)觸點(diǎn)所對應(yīng)的 輔助繼電器 如表 41 所示。 表 41 輸入 出點(diǎn)對應(yīng)的輔助繼電器 對照表 輸入觸點(diǎn) 對應(yīng)的輔助繼電器 1 層外呼向上 X000 M110 2 層外呼向下 X001 M111 2 層外呼 向上 X002 M112 3 層外呼 向下 X003 M114 3 層外呼向上 X004 M114 4 層外呼向下 X005 M115 1 層內(nèi)呼 X006 M104 2 層內(nèi)呼 X007 M105 3 層內(nèi)呼 X010 M106 4 層內(nèi)呼 X011 M107 第 節(jié) 電梯自動開關(guān)門程序設(shè)計(jì)及原理說明 電梯 自動開門 程序如圖 42。 當(dāng)電梯開門標(biāo)志 （ M50） 滿足條件 ON 時(shí)，且此時(shí) X020（開門限位開關(guān)，門打開時(shí)為邏輯 1）常閉觸點(diǎn)閉合，此時(shí) Y002 線圈得電，使 電梯開門，當(dāng)開門到位限位開關(guān) （ X022） 得電 斷開 時(shí)，此時(shí)電梯停止開門 ，開始用 T0 來計(jì)時(shí)，計(jì) 四層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 38 頁 時(shí) 3s 完畢后，開始關(guān)門程序。此時(shí) Y003（對電梯關(guān)門） 進(jìn)行互鎖，即只要關(guān)門動作在執(zhí)行時(shí)， Y002 即失電停止動作。 Y 0 0 2M 5 0 X 0 2 2 Y 0 0 3 M 4 0X 0 2 2P L S M 3 4T 0 X 0 1 3M 3 0T 0K 3 0電 梯 開 門上 升 沿 輸 出 開 門 到 位M 3 4M 3 0計(jì) 時(shí) 3 0 s 圖 42 電梯 自動 開門 程序 電梯自動關(guān)門 程序如圖 43 所示， 當(dāng) T0 接通后，此時(shí)關(guān)門輸出 Y003 得電，進(jìn)行關(guān)門操作，當(dāng)關(guān)門到達(dá)位置 （ X023 動作） 后，關(guān)門限位開關(guān)的指示燈亮，此時(shí)停止關(guān)門，而 Y002 是和 Y003 進(jìn)行互鎖。 實(shí)現(xiàn)開門、關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行。 Y 0 0 3X 0 2 3 Y 0 0 2T 0Y 0 0 3電 梯 關(guān) 門 圖 43 電梯 自動 關(guān) 門 程序 第 節(jié) 電梯手動開關(guān)門 程序設(shè)計(jì)及原理說明 為了方便乘客在電梯到站時(shí)還有人在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未上或者未下，在電梯中設(shè)置了手動開關(guān)門的功能。手動開關(guān)門只有當(dāng)電梯到站停梯時(shí) ,才允