【導(dǎo)讀】第2-4周搜集相關(guān)資料。第5-9周硬件設(shè)計(jì)，程序流程圖，論文相關(guān)編寫(xiě)。第10-14周繪制相關(guān)電路設(shè)計(jì)。第15-16周整理全部文件，準(zhǔn)備答辯。產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位得到了提高，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。控制一是由繼電器、接觸器構(gòu)成。它不僅存在著可靠性差、成本高、故障率高等缺點(diǎn)，而且。在層數(shù)增加時(shí)，配線(xiàn)變化給制造及安裝帶來(lái)諸多不變。若用PLC控制就解決了以上的不足。本設(shè)計(jì)就以PLC作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。先對(duì)四層電梯的硬件部分作。分析，看需要什么樣的開(kāi)關(guān)，電機(jī)，信號(hào)燈等。然后，畫(huà)出它的控制面板圖，再根據(jù)控制面。板圖估計(jì)一下I/O點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型，然后在軟件設(shè)計(jì)，寫(xiě)出流程圖，梯形圖，

　　

【正文】 稱(chēng) 輸出點(diǎn) 1 電機(jī)上 7 開(kāi)門(mén) 2 電機(jī)下 8 關(guān)門(mén) 3 內(nèi)呼一樓指示 9 照明 4 內(nèi)呼二樓指示 10 火災(zāi)應(yīng)急指示燈 5 內(nèi)呼三樓指示 11 電梯超載 6 內(nèi)呼四樓指示 PLC 的硬件接線(xiàn)圖和系統(tǒng)主電路原理圖 如圖 41 所示為主 PLC 的硬件接線(xiàn)圖 , 所選元器件名稱(chēng)見(jiàn)表 47。 表 47 硬件元器件名稱(chēng)、數(shù)量表 序號(hào) 圖號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 1 SB1~13 按鈕 13 2 XW1~8 限位開(kāi)關(guān) 8 3 L1~14 指示燈 14 4 FJ1 對(duì)射式傳感器開(kāi)關(guān) 1 5 F1 蜂鳴器 1 6 YL1 壓力傳感變送器 1 7 裝有組態(tài)王的電腦 1 8 變頻器 MM440 2 9 PLC 主機(jī) 1 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 AIW0+24VCPU224XPEM22311QL+11QM12QL+12QMAIW0+24VCPU224XPEM22311QL+11QM12QL+12QM載重模擬值載重模擬值UVWL NDIN1DIN2+24VCOMUVWLNDIN1DIN2+24VCOMM3~M3~~220V~220V+5V+5V電纜 圖 41 PLC 的硬件接線(xiàn)圖 系統(tǒng)硬件的安全保護(hù)措施 在電梯群控主電路控制部分，采用了斷路器，作為電路短路保護(hù)，在電路中還連接了空氣開(kāi)關(guān)和相序保護(hù)，空氣開(kāi)關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除了能完成接通和分?jǐn)嚯娐吠?，尚能?duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過(guò)載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 時(shí)也可以用于不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。相序保護(hù)用于在電路相序出現(xiàn)變化是斷開(kāi)電路，從而防止由于相序出現(xiàn)變化時(shí)導(dǎo)致的危險(xiǎn)。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 第五章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的工作原理介紹 電梯群控是建立在單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，所以在設(shè)計(jì)電梯群控算法時(shí)必須以單臺(tái)電梯控制邏輯為基礎(chǔ)。群控算法將充分考慮系統(tǒng)要求，對(duì)召喚進(jìn)行合理的分配。電梯的群控運(yùn)行不能與電梯單梯運(yùn)行邏輯相沖突，結(jié)合電梯運(yùn)行邏輯，我們?yōu)槿? 控算法設(shè)計(jì)了如下的運(yùn)行規(guī)則： （ 1）全集選控制：在自動(dòng)狀態(tài)或司機(jī)狀態(tài)，電梯在運(yùn)行過(guò)程中，在響應(yīng)轎內(nèi)指令信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)響應(yīng)上下召喚按鈕信號(hào)，任何層樓的乘客，都可通過(guò)登記上下召喚信號(hào)召喚電梯。 （ 2）保持開(kāi)門(mén)時(shí)間的自動(dòng)控制：全自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電梯到站自動(dòng)開(kāi)門(mén)后，延時(shí)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)關(guān)門(mén)。 （ 3）本層 廳外開(kāi)門(mén)：如本層召喚按鈕被按下，轎門(mén)自動(dòng)打開(kāi)。 （ 4）全自動(dòng)狀態(tài)下，按下關(guān)門(mén)按鈕后，可取消開(kāi)門(mén)保持功能，門(mén)開(kāi)到位后會(huì)立即關(guān)門(mén)。 （ 5）開(kāi)門(mén)按鈕開(kāi)門(mén)：電梯停在門(mén)區(qū)時(shí)，可以在轎廂中按開(kāi)門(mén)按鈕使電梯已經(jīng)關(guān)閉或尚未關(guān)閉的門(mén)重新打開(kāi)。 （ 6） 換站?？浚喝绻娞菰诔掷m(xù)開(kāi)門(mén)超過(guò)設(shè)定時(shí)間后，開(kāi)門(mén)限位尚未動(dòng)作，電梯就會(huì)變成關(guān)門(mén)狀態(tài)，并在門(mén)關(guān)閉后，自動(dòng)運(yùn)行到相鄰樓層開(kāi)門(mén)。 （ 7）錯(cuò)誤指令取消：乘客按下指令按鈕被響應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)與實(shí)際要求不符，可在指令登記后連按 2 次錯(cuò)誤指令的按鈕，該登記的信號(hào)就被取消，該功能可通過(guò)參數(shù)開(kāi)通。 （ 8）接?？浚弘娞莅凑站嚯x原則減速，平層時(shí)無(wú)任何爬行。 （ 9）待梯時(shí)轎內(nèi)照明、風(fēng)扇自動(dòng)斷電：在全自動(dòng)狀態(tài)，如電梯無(wú)指令和外召登記時(shí)轎廂內(nèi)照明、風(fēng)扇自動(dòng)斷電。但在接到指令或召喚信號(hào)開(kāi)門(mén)后，又會(huì)自 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 動(dòng)重新上電投入使用。 （ 10）層樓顯示字符設(shè)置：通過(guò)程序的改動(dòng)可以設(shè)置每一層樓顯示的字符，如設(shè)置地下一樓顯示“ B”等。 （ 11）顯示器：系統(tǒng)廳外和轎內(nèi)通過(guò)顯示器，可以顯示樓層位置、運(yùn)行方向、電梯狀態(tài)等信息。（ 12）火災(zāi)緊急返回運(yùn)行：當(dāng)遇到火災(zāi)時(shí)，將火災(zāi)返回開(kāi)關(guān)置位后，電梯立即消除所有指令和召喚，以最快的方式運(yùn)行到消防基站后 ，開(kāi)門(mén)停梯。 （ 13）超載保護(hù)：當(dāng)超載開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，電梯不關(guān)門(mén)，且蜂鳴器鳴響。 （ 14）門(mén)縫防夾保護(hù)：當(dāng)電梯門(mén)在決定后，紅外對(duì)射感應(yīng)器檢測(cè)有人這時(shí)候進(jìn)來(lái)則會(huì)放棄關(guān)門(mén)，再次開(kāi)門(mén)。 （ 15）順序截梯：當(dāng)電梯在運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到有呼叫和自己運(yùn)行的方向相同則停止。 電梯群控系統(tǒng)的總體工作原理框圖如圖 51 所示。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 圖 51 工作原理圖 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)分析與介紹 兩臺(tái) PLC 進(jìn)行通信 為了實(shí)現(xiàn)兩臺(tái) PLC 之間能夠通信，需要做以下幾個(gè)步驟（以主 PLC 為例）： 1：用一根通信電纜將兩臺(tái) PLC 連接起來(lái)。 2：點(diǎn)擊編程軟件 STEP7 里面的菜單欄里面的工具 ~指令向?qū)?，彈出?duì)話(huà)框如圖 52 所示。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 圖 52 指令向?qū)? 3：在 52 的對(duì)話(huà)框里面選擇 NETR/NETW 配置多項(xiàng)讀寫(xiě)指令操作，然后點(diǎn)擊下一步，彈出對(duì)話(huà)框如圖 53。 圖 53 讀寫(xiě)指令操作 4：在 53 的對(duì)話(huà)框選擇希望配置 2 項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)讀 /寫(xiě)操作，點(diǎn)擊下一步，彈出對(duì)話(huà)框如圖 54。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 圖 54 網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)操作 5：在 54 的對(duì)話(huà)框里面設(shè)置希望通過(guò) PLC 的 0 通信端口進(jìn)行通信。點(diǎn)擊下一步，彈出對(duì)話(huà)框 55。 圖 55 設(shè)置通信端口 6：在 55 的對(duì)話(huà)框里面選擇現(xiàn)在的操作是網(wǎng)絡(luò) NETR 讀操作，具體的設(shè)置見(jiàn)圖 55。設(shè)置完參數(shù)后點(diǎn)擊下一操作，選擇 NETW 操作，具體參數(shù)設(shè)置如圖56。設(shè)置完參數(shù)后一直點(diǎn)擊下一步，知道完成即可。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 圖 56 網(wǎng)絡(luò) NETR 讀操作 7：在 PLC 程序里面需要在主程序里面寫(xiě)入如圖 57 的程序。 圖 57 主 PLC 與從 PLC 通信 8：在從 PLC 程序里面也要設(shè)置相應(yīng)的設(shè)置，具體步驟參照步驟 1~6。 全集選控制 全集選控制是指：在自動(dòng)狀態(tài)或司機(jī)狀態(tài)，電梯在運(yùn)行過(guò)程中，在響應(yīng)轎內(nèi)指令信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)響應(yīng)上下召喚按鈕信號(hào)，任何層樓的乘客，都可通過(guò)登記上下召喚信號(hào)召喚電梯。 為了實(shí)現(xiàn)全集選控制功能，需要在把所有呼叫的信息都登記下來(lái)。 PLC 程序 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 控制是把所有的呼叫信息都存在內(nèi)存里面，程序如下圖 58： 圖 58 存儲(chǔ)呼叫信息 如圖 58 網(wǎng)絡(luò) 3，當(dāng)按鈕 一樓向上按下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿，則 被置位，并且對(duì)應(yīng)與一樓向上的燈亮起，直到這個(gè)呼叫被響應(yīng)，則復(fù)位，復(fù)位程序見(jiàn)圖 59： 圖 59 呼叫復(fù)位 如圖 59 網(wǎng)絡(luò) 42，當(dāng)是本層呼叫的時(shí)候直接復(fù)位一樓向上所對(duì)應(yīng)的 和對(duì)應(yīng)的燈 。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 保持開(kāi)門(mén)時(shí)間的自動(dòng)控制 保持開(kāi)門(mén)時(shí)間的自動(dòng)控制是指全自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電梯到站自動(dòng)開(kāi)門(mén)后，延時(shí)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)關(guān)門(mén)。 為了實(shí)現(xiàn)保持開(kāi)門(mén)時(shí)間的自動(dòng)控制，需要在 PLC 控制程序里面在開(kāi)門(mén)結(jié)束后進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到后，則開(kāi)始關(guān)門(mén)， PLC 程序如下圖 511 示： 圖 511 保持開(kāi)門(mén)時(shí)間的自動(dòng)控制 如圖 511 網(wǎng)絡(luò) 56，當(dāng)進(jìn)入程序 時(shí)，開(kāi)始讓 T38 開(kāi)是計(jì)時(shí) 5 秒，當(dāng) 5秒到了后，則 T38 得電，則跳轉(zhuǎn)到 ， 內(nèi)執(zhí)行的指令是開(kāi)始關(guān)門(mén)的指令。而程序中 T38 延時(shí)時(shí)間是可以改變的，所以這就實(shí)現(xiàn)了開(kāi)門(mén)的時(shí)間的自由控制。 開(kāi)門(mén)按鈕和本層外呼叫開(kāi)門(mén) 開(kāi)門(mén)按鈕開(kāi)門(mén)是指電梯停在門(mén)區(qū)時(shí)，可以在轎廂中按開(kāi)門(mén)按鈕或者在敲響外按按鈕使電梯已經(jīng)關(guān)閉或尚未關(guān)閉的門(mén)重新打開(kāi)。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)按鈕和本層外呼叫開(kāi)門(mén)的功能，需要在 PLC 控制程序中在關(guān)門(mén)開(kāi)始時(shí)，程序中開(kāi)始檢測(cè)是否開(kāi)門(mén)按鈕和門(mén)外呼叫按鈕按下，如果檢測(cè)到按下，則停止關(guān)門(mén)，并且開(kāi)始開(kāi)門(mén)。 PLC 程序如下圖 512： 圖 512 開(kāi)門(mén)按鈕和本層外呼叫開(kāi)門(mén) 如圖 512 網(wǎng)絡(luò) 61，當(dāng)程序指令運(yùn)行到關(guān)門(mén)的時(shí)候開(kāi)始進(jìn)入 ， 表示橋箱內(nèi)開(kāi)門(mén)按鈕，當(dāng)按鈕按下的時(shí)候，則 得電，這就表示開(kāi)始執(zhí)行 內(nèi) 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 的程序， 的程序是開(kāi)門(mén)的命令。所以這就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電梯們開(kāi)始關(guān)門(mén)的時(shí)候，如果按下開(kāi)門(mén)按鈕則停止關(guān)門(mén)，開(kāi)始開(kāi)門(mén)。 在如圖 513 網(wǎng)絡(luò) 57，當(dāng)電梯在一樓，并且在執(zhí)行關(guān)門(mén)的指令，則 得電。如果這時(shí)候外面有人想要進(jìn)入電梯，則會(huì)按下門(mén)外的呼叫按鈕，則 得電。這個(gè)時(shí)候 和 同時(shí)得電，則 得電，則讓程序跳轉(zhuǎn)到 ，執(zhí)行 內(nèi)的程序。所以這也同樣實(shí) 現(xiàn)了當(dāng)電梯們開(kāi)始關(guān)門(mén)的時(shí)候，如果按下開(kāi)門(mén)按鈕則停止關(guān)門(mén)，開(kāi)始開(kāi)門(mén)。 關(guān)門(mén)按鈕關(guān)門(mén) 關(guān)門(mén)按鈕關(guān)門(mén)是指：當(dāng)電梯已經(jīng)關(guān)好門(mén)，并且在延時(shí)等候門(mén)外等候的人進(jìn)來(lái)的時(shí)候，如果箱內(nèi)的人看到外面已經(jīng)沒(méi)有人了，則可按下橋箱內(nèi)的關(guān)門(mén)按鈕，這時(shí)候則會(huì)直接關(guān)門(mén)，而不會(huì)等到延時(shí)結(jié)束在關(guān)門(mén)。 為了實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)按鈕關(guān)門(mén)這個(gè)功能，需要在 PLC 程序中在開(kāi)門(mén)結(jié)束后，檢測(cè)橋箱內(nèi)關(guān)門(mén)按鈕有沒(méi)有按下，如果按下則直接開(kāi)始關(guān)門(mén)。 PLC 程序如下圖 513： 圖 513 關(guān)門(mén)按鈕關(guān)門(mén) 如圖 513 網(wǎng)絡(luò) 57，當(dāng)程序運(yùn)行到 的時(shí)候進(jìn)入到開(kāi)門(mén)延時(shí)， 表示橋箱內(nèi)關(guān)門(mén)按鈕。當(dāng)按鈕按下的時(shí)候，則 得電，并且如果在為超載的情況下即 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 不得電，則 得電，則開(kāi)始執(zhí)行 內(nèi)的程序， 的程序是關(guān)門(mén)的命令。所以這就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電梯箱外的人已經(jīng)全部進(jìn)入電梯內(nèi)部，則可以通過(guò)按橋箱內(nèi)關(guān)門(mén)按鈕提前關(guān)門(mén)。 門(mén)縫防夾保護(hù) 門(mén)縫防夾保護(hù)是指當(dāng)電梯門(mén)在開(kāi)始關(guān)門(mén)后，并且沒(méi)有完全關(guān)起來(lái)，如果這時(shí)候橋箱外有人想要進(jìn)入電梯，可以直接把手放到電梯門(mén)縫中。這時(shí)候紅外線(xiàn)對(duì)射傳感器檢測(cè)門(mén)縫當(dāng)中有物體擋住，則放棄關(guān)門(mén)，直接開(kāi)門(mén)。 為了實(shí)現(xiàn)門(mén)縫防夾保護(hù)，需要在 PLC 程序中在關(guān)門(mén)開(kāi)始的時(shí)候就開(kāi)始檢測(cè)對(duì)射式傳感器是否給的信號(hào)是否為高電平，如果為高電平停止關(guān)門(mén)的行動(dòng)，轉(zhuǎn)換為開(kāi)門(mén)。 PLC 程序如下圖 514： 圖 514 門(mén)縫防夾保護(hù) 如圖 514 網(wǎng)絡(luò) 61，當(dāng)運(yùn)行到開(kāi)始關(guān)門(mén)的時(shí)候，如果對(duì)射式傳感器檢測(cè)到有東西擋住時(shí)，則 I2,7 得電，則 得電，則直接跳轉(zhuǎn)到 執(zhí)行開(kāi)門(mén)的命令，并且停止關(guān)門(mén)。所以這就實(shí)現(xiàn)了，當(dāng)有人因?yàn)橹蓖娞堇锩媾艿臅r(shí)候，停止繼續(xù)關(guān)門(mén)，開(kāi)始開(kāi)門(mén)的功能。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 39 換站?？亢凸收蠄?bào)警 換站?？亢凸收蠄?bào)警是指如果電梯在持續(xù)開(kāi)門(mén)超過(guò)設(shè)定時(shí)間后，開(kāi)門(mén)限位尚未動(dòng)作，電梯就會(huì)變成延遲等候狀態(tài)，延時(shí)結(jié)束后開(kāi)始門(mén)關(guān)閉，關(guān)門(mén)后自動(dòng)運(yùn)行到指令樓層開(kāi)門(mén)。這個(gè)功能是為了如果電梯的開(kāi)門(mén)限位出現(xiàn)故障時(shí)候能夠繼續(xù)的運(yùn)行。并且向組態(tài)王發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 為了實(shí)現(xiàn)換站?？康墓δ?，需要在開(kāi)門(mén)開(kāi)始時(shí)就開(kāi)始計(jì)時(shí)，這個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)間是根據(jù)正常們關(guān)閉的時(shí)間來(lái)設(shè)定的。如過(guò)們正常開(kāi)啟的時(shí)間是 S，則設(shè)定的時(shí)間則比 稍微多點(diǎn) 2 S 即可。如果在開(kāi)門(mén)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的時(shí)間，門(mén)限位還沒(méi)有得電則直接跳轉(zhuǎn)到延時(shí)的程序中并且發(fā)出報(bào)警信號(hào)給組態(tài)王。 PLC 程序如下圖515： 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 40 圖 515 換站停靠和故障報(bào)警 如圖 515 網(wǎng)絡(luò) 50，當(dāng)運(yùn)行到開(kāi)門(mén)的時(shí)候， T37 開(kāi)始得電，并且開(kāi)始計(jì)時(shí) 2 S （時(shí)間要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)） ,當(dāng)開(kāi)門(mén)限位出現(xiàn)故障的時(shí)候， 不能得電，則 不能夠得電。而當(dāng)計(jì)時(shí)器 T37 計(jì)時(shí)到 2S 后，則 T37 得電，則 得電，則停止開(kāi)門(mén)的程序，直接跳轉(zhuǎn)到 時(shí)間延遲等候的程序當(dāng)中。所以這就實(shí)現(xiàn)了換站?？康墓δ堋? 如圖 515 網(wǎng)絡(luò) 51，正常情況下，當(dāng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序時(shí)，應(yīng)該是當(dāng)開(kāi)門(mén)限位 得電后跳轉(zhuǎn)到時(shí)間延遲 ，而如果當(dāng)開(kāi)門(mén)限位出現(xiàn)故障的時(shí)候則 不能得電，則就停頓在開(kāi)門(mén)程序這里，所以為了防止這個(gè)問(wèn)題存在就加了一個(gè)定時(shí)功能，當(dāng) 不得電，而定時(shí)時(shí)間到了過(guò)后則 得電，則 得電，則跳轉(zhuǎn)到延時(shí)等候的程序中，并且組態(tài)王中報(bào)警，所以這就實(shí)現(xiàn)了門(mén)限位故障報(bào)警的功能。 錯(cuò)誤指令取消 錯(cuò)誤指令取