【正文】 主電路以及安全運(yùn)行電路4 基于 PLC 電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 電梯控制要求1）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有一高層呼叫時(shí)，電梯上升到呼叫層停止。2）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有一低層呼叫時(shí)，電梯下降到呼叫層停止。3）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有多高層呼叫時(shí)，電梯先上升到較低的呼叫層，停 5 秒后繼上升到高的呼叫層，響應(yīng)完畢后停止。4）當(dāng)電梯停于某層時(shí)，有多低層呼叫時(shí)，電梯先下降到較高的呼叫層，停 5 秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應(yīng)完畢后停止。5）當(dāng)電梯處于上升或上降過(guò)程中，任何反向的呼叫均無(wú)效。 電梯系統(tǒng)原理圖根據(jù)電梯控制要求可以設(shè)計(jì)出如圖 的電梯系統(tǒng)原理圖。 圖 電梯系統(tǒng)原理圖 電梯主電路流程圖上電初始化 等待確認(rèn)本層與目標(biāo)層目標(biāo)層與本層是否為同層電梯選向 電梯啟動(dòng)電梯運(yùn)行樓層信號(hào)是否目標(biāo)層平層信號(hào)電梯制動(dòng)開(kāi)門(mén)延時(shí)關(guān)門(mén)是否停止運(yùn)行停止是否門(mén)廳外呼叫是否轎廂內(nèi)呼叫YYNYNN電梯加速電梯減速NNYY樓層檢測(cè)樓層是否改變送入七段顯示碼信號(hào)是否保持YN圖 電梯主電路流程圖 PLC 梯形圖 X 5 1 3 M 1 3 0 M 1 3 5 M 1 3 4M 1 4 3Y 4 3 2M 1 3 1X 4 1 1M 1 4 1 M 1 4 3Y 4 3 3Y 4 3 2M 1 4 1Y 4 3 1Y 4 3 0Y 4 3 3圖 啟動(dòng)控制梯形圖如圖 為電梯啟動(dòng)控制梯形圖，當(dāng)上下行中間繼電器以及門(mén)鎖中間繼電器得電，M143 運(yùn)行中間繼電器就得電，電梯進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，若 X513 上行強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)和 X411 下行強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)同時(shí)按下或者換速中間繼電器得電，都將使 M143 失電。M141 門(mén)區(qū)感應(yīng)中間繼電器得點(diǎn)會(huì)啟動(dòng)Y432KF 快速中間繼電器，M143 運(yùn)行中間繼電器、Y433KS 慢速中間繼電器得掉會(huì)使 Y432 失電。Y430KM1 上行接觸器或 Y431 KM2 下行接觸器得電會(huì)啟動(dòng) Y433KS 慢速中間繼電器，M141 門(mén)區(qū)感應(yīng)、Y432快速中間繼電器得電會(huì)使 Y433 失電。綜上所述，當(dāng)換速繼電器 M134 接通時(shí) M143 斷開(kāi)，Y432 斷開(kāi)，接通慢速接觸器 Y433，電動(dòng)機(jī)在慢速的固有特性上運(yùn)行。M 1 0 5M 1 1 3 M 1 0 6M 1 1 4 M 1 0 7M 1 1 5 M 1 1 0M 1 1 1M 1 3 0 M 1 3 1M 1 3 4M 1 1 4M 1 3 4M 1 0 5M 1 0 6 M 1 0 7M 1 1 0 M 1 1 1M 1 4 4圖 換速控制梯形圖如圖 為電梯換速控制梯形圖，若 M114 換速中間繼電器得電，M134 換速中間繼電器一點(diǎn)失電，若 M114 換速中間不得電，那么有以下組合得電會(huì)使 M134 換速中間繼電器得電：M10M113 和M10 M114 和 M10 M115 和 M1M11 M134，但是 M130和 M131 得電會(huì)使 M134 失電。M10M10M107 、M110 、M111得電會(huì)使 M144 得電。綜上所述，換速控制梯形圖其工作原理如：若三樓有指令信號(hào)，即 M114 接通，在電梯到達(dá)三樓時(shí)，M107 接通，使換速繼電器 M134接通，發(fā)出換速信號(hào)，并保持，當(dāng)電梯到達(dá)頂層或底層時(shí)，無(wú)論有無(wú)轎內(nèi)指令都必須換速，M144 為換速消除繼電器，當(dāng)電梯離開(kāi)任何一樓層時(shí)，M144 接通，斷開(kāi) M134，這時(shí)電梯告訴運(yùn)行。M130，M131 常閉觸點(diǎn)支路為無(wú)方向換速控制，保證其他原因使 M105M111 全部斷開(kāi)時(shí)，電梯進(jìn)入換速狀態(tài)，以便在最近樓層停止。M 1 0 4M 1 0 5M 1 0 6M 1 0 7M 1 1 0M 1 1 1M 1 3 0 X 4 0 0M 1 0 0M 1 3 1 X 4 0 5M 1 3 0 X 4 0 1M 1 0 1M 1 3 1 X 4 0 6M 1 0 2X 4 0 2M 1 3 0M 1 3 1 X 4 0 7M 1 3 0 X 4 0 3M 1 0 3X 4 1 0M 1 3 1M 1 3 0 X 4 0 4X 4 1 1M 1 3 1M 1 0 0M 1 0 1 M 1 0 5M 1 0 1M 1 0 0 M 1 0 1 M 1 0 2M 1 0 2M 1 0 7M 1 0 1M 1 0 3M 1 0 3M 1 0 4M 1 1 0M 1 0 2M 1 0 4M 1 0 3 M 1 1 1圖 樓層感應(yīng)控制梯形圖如圖 對(duì)于樓層感應(yīng)控制梯形圖，其工作原理：當(dāng)電梯在一樓時(shí)，M104 接通，M111 接通，并保持，電梯到達(dá)二樓時(shí) M103 接通，M110 接通，并保持，同時(shí)切斷 M111。其它層的工作原理也相同?？梢?jiàn)，電梯上升至某一層時(shí)，相應(yīng)的樓層感應(yīng)中間繼電器接通指層中間繼電器，同理，當(dāng)電梯向下時(shí)，相應(yīng)的樓層感應(yīng)中間繼電器也接通指層中間繼電器。M 5 0 0 M 1 0 0M 1 1 2M 1 1 2M 1 3 0M 1 3 1X 5 0 1M 1 3 0 M 1 1 3M 1 0 1M 1 1 3M 1 3 1X 5 0 2 M 1 0 2M 1 1 4M 1 1 4M 1 3 0M 1 3 1X 5 0 3 M 1 0 3M 1 1 5M 1 1 5M 1 3 0M 1 3 1X 5 0 4 M 1 0 3M 1 1 6M 1 1 6M 1 3 0M 1 3 1圖 轎內(nèi)指令控制梯形圖如圖 對(duì)于轎內(nèi)指令控制梯形圖來(lái)說(shuō)，工作原理如:當(dāng)進(jìn)入轎廂內(nèi)，按下第三層的指令按鈕，則 X502 接通，M114 接通并自鎖，當(dāng)電梯到達(dá)第三層時(shí)樓層信號(hào) M102 斷開(kāi)指令信號(hào)。其他樓層工作情況亦同。X 0 0 0M 1 0 5 M 1 1 9 M 1 3 0M 1 1 9X 1 0 0X 5 0 5M 1 0 6 M 1 2 3 M 1 3 1M 1 2 3X 1 0 0X 0 0 1M 1 0 6 M 1 2 0 M 1 3 0M 1 2 0M 1 0 7 M 1 2 4 M 1 3 1M 1 2 4X 0 0 2M 1 0 7 M 1 2 1 M 1 3 0M 1 2 1X 5 0 6M 1 1 0 M 1 2 5 M 1 3 1M 1 2 5M 1 1 0 M 1 2 2 M 1 3 0M 1 2 2M 1 1 1 M 1 2 6 M 1 3 1M 1 2 6X 5 0 7X 0 0 3X 5 1 0圖 門(mén)廳召喚控制梯形圖如圖 門(mén)廳召喚控制梯形圖，工作原理：當(dāng)電梯位于一樓，若三樓有上呼信號(hào)，二樓有上呼，下呼信號(hào)，即 M125，M124 ，M122 接通，當(dāng)電梯到達(dá)二樓時(shí)，M110 接通，M125 自保斷開(kāi)。二樓上戶(hù)信號(hào)消失，而下呼信號(hào) M122 仍然保持，即下呼信號(hào)得到保留。其它樓層工作情況類(lèi)同。M 1 1 2M 1 1 3M 1 1 4M 1 1 5M 1 1 6M 1 0 5M 1 0 6 M 1 0 5M 1 0 6M 1 0 7M 1 1 0 M 1 0 7 M 1 0 6 M 1 0 5M 1 0 6M 1 0 7M 1 1 0M 1 1 1M 1 0 5M 1 3 3 Y 4 3 0 M 1 3 1M 1 3 0M 1 3 0M 1 0 5M 1 1 5M 1 1 4M 1 1 3M 1 1 2M 1 1 0 M 1 1 1M 1 1 0M 1 0 7M 1 0 6 M 1 0 7 M 1 1 0 M 1 1 1M 1 1 0M 1 0 7M 1 0 6M 1 0 5M 1 1 1M 1 3 1M 1 3 1M 1 1 1M 1 1 6 M 1 1 1 M 1 3 2 Y 4 3 1 M 1 3 0M 1 3 2M 1 3 3X 0 0 4 X 5 1 1X 5 1 2X 0 0 4圖 選向控制梯形圖如圖 選向控制梯形圖，可知其原理：當(dāng)電梯位于二層，即M110 接通，如果按下三樓指令按鈕，M114 接通，這是由于 M110 的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，因此 M130 接通，選擇上行。反之，如果一樓指令按鈕按下，M116 接通，則向下方向繼電器 M131 接通，選擇向下方向，當(dāng)上，下方向均有指令時(shí)，若電梯已經(jīng)處于上行狀態(tài)，則執(zhí)行完上行命令后再執(zhí)行下行指令。在有司機(jī)操作的情況下，情況類(lèi)似。X 4 1 2X 4 1 3X 0 0 5T 4 5 0 M 1 4 3 M 1 3 0M 1 4 1 Y 4 3 3 Y 4 3 0Y 4 3 2 M 1 4 2 M 1 4 3 M 1 4 0Y 4 3 1Y 4 3 0M 1 4 2M 1 4 1M 1 4 0T 4 5 0 M 1 4 3 M 1 3 1M 1 4 1 Y 4 3 3 Y 4 3 1Y 4 3 2 M 1 4 0 M 1 4 3 M 1 4 2Y 4 3 0Y 4 3 1圖 電梯平層控制梯形圖如圖 電梯平層控制梯形圖，可知其工作原理如：如果電梯因不應(yīng)有的原因，上行超越平行層位置，使 X412 斷開(kāi)， M140 斷開(kāi)，這時(shí) Y431 接通，電梯反向運(yùn)行至平層，直至 M140 接通。最后位于平層位置，M140，M141，M142 均接通，Y430 和 Y431 均斷開(kāi)。下行超越情況類(lèi)同。M 1 . 1M 1 . 2M 1 . 4Q 4 . 0M 1 . 1M 1 . 2Q 4 . 1M 1 . 0M 1 . 3M 1 . 2M 1 . 3Q 4 . 2M 1 . 4M 1 . 0M 1 . 1M 1 . 2M 1 . 4Q 4 . 3M 1 . 1Q 4 . 4M 1 . 3M 1 . 4Q 4 . 5M 1 . 2M 1 . 3Q 4 . 6M 1 . 5M 1 . 1圖 樓層顯示控制程序如圖 在電梯處于 15 層時(shí)會(huì)分別得電。1）當(dāng)電梯在第一層， 得電， 為高電平時(shí)，數(shù)碼管 bc 段得電，七段數(shù)碼顯示管樓層數(shù)為 1。2）當(dāng)電梯在第二層， 得電，，， 為高電平時(shí)，數(shù)碼管 abgcd 段得電，七段數(shù)碼顯示管樓層數(shù)為 2。3）當(dāng)電梯在第三層 得電，，, 為高電平時(shí)，數(shù)碼管 abgcd 段得電，七段數(shù)碼顯示管樓層數(shù)為 3。4）當(dāng)電梯在第四層 得電，， 為高電平時(shí)，數(shù)碼管 fgbc 段得電，七段數(shù)碼顯示管樓層數(shù)為 4。5）當(dāng)電梯在第五層 得電，， ，為高電平時(shí)，數(shù)碼管 afgcd 段得電，七段數(shù)碼顯示管樓層數(shù)為 5。 本章小結(jié)本章根據(jù)以電梯控制要求為目的，構(gòu)建出系統(tǒng)原理圖和電梯主電路流程圖。然后確定 PLC 輸入與輸出點(diǎn)表，設(shè)計(jì)出了啟動(dòng)控制梯形圖、樓層感應(yīng)控制梯形圖、轎內(nèi)指令控制梯形圖、門(mén)廳召喚控制梯形圖、選向控制梯形圖、換速控制梯形圖、電梯平層控制梯形圖。此外根據(jù)顯示部分的硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)七段數(shù)碼顯示管與管腳的關(guān)系圖，寫(xiě)出了樓層顯示控制程序。結(jié)論可編程控制器作為新一代的控制工具，核心是微處理器，其具有很強(qiáng)的抗干擾能力，梯形圖的編程語(yǔ)言又極易為工程技術(shù)人員所接受，因而被稱(chēng)為真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（或藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)） 。尤其是隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)超繼電器控制系統(tǒng)，因而被廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)量控制、模擬量控制等各種工業(yè)控制場(chǎng)合。由于電梯控制系統(tǒng)采用可編程控制器，使其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)蛋，編程方便，可靠性進(jìn)一步改善。設(shè)計(jì)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，完成電梯的控制系統(tǒng)的主要程序設(shè)計(jì)。利用 PLC 控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制，通過(guò)合理的控制器系統(tǒng)配置、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高了電梯運(yùn)行的可靠性，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，并節(jié)約了電能。本論文概述了電梯發(fā)展?fàn)顩r、控制系統(tǒng)的原理、可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究采用 PLC 控制，優(yōu)化電梯的運(yùn)行速度，提高可靠性、舒適性的方法，通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料，借助互聯(lián)網(wǎng)和圖書(shū)館，結(jié)合電梯控制實(shí)際，對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行研究，并合理應(yīng)用。對(duì)比電梯的發(fā)展歷史，電梯的功能、效率、節(jié)能等方面有了較快的發(fā)展。從繼電器電梯控制方式和 PLC 控制方式的對(duì)比，充分顯示出PLC 電梯控制的優(yōu)點(diǎn)， PLC 控制系統(tǒng)也成為了現(xiàn)代電梯控制的主流。通過(guò)本次電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、等其他能力水平，并且通過(guò)整體的掌控，局部的取舍，以及細(xì)節(jié)的處理，都使自身的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得以豐富。致 謝感謝導(dǎo)師教授的關(guān)心、指導(dǎo)和教誨。教授追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)、嚴(yán)以律己、寬已待人的崇高品質(zhì)對(duì)學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。作者在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的工作自始至終都是在教授全面、具體的指導(dǎo)下進(jìn)行的。老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，使學(xué)生收益匪淺，終生難忘。感謝副教授在課題研究中所給予的幫助。感謝實(shí)驗(yàn)室的老師和老師的關(guān)心和幫助。感謝我的學(xué)友和朋友們對(duì)我的關(guān)心和幫助。本論文工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)）的資助。參考文獻(xiàn)