【導(dǎo)讀】認(rèn)為該學(xué)生已（未）完成哈爾濱工業(yè)大學(xué)的教育計(jì)劃準(zhǔn)予畢業(yè)（肄業(yè)）。師聯(lián)系；論題立意明確，為合理，研究方法得當(dāng)，期目標(biāo)，同意開(kāi)題。2．所搜集資料過(guò)于陳舊，缺少實(shí)際應(yīng)用性。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而。邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來(lái)控制電梯的運(yùn)行，提出難度適宜的改進(jìn)和優(yōu)化問(wèn)題，由學(xué)生結(jié)合實(shí)際進(jìn)行研究和解決。生應(yīng)撰寫系統(tǒng)的、條理的分析研究報(bào)告，得出有效、科學(xué)的結(jié)論。電梯已成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。統(tǒng)的電梯控制是由繼電器、接觸器構(gòu)成的。缺點(diǎn),而且在層數(shù)增加時(shí),配線變化給制造及安裝帶來(lái)諸多不便。電梯的仿真監(jiān)控系統(tǒng)是以四層電梯為控制對(duì)象，用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制。

　　

【正文】 0 按鈕，則 Y000 被接通并保持，直到電梯到達(dá)一樓時(shí)利用 X014 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi) Y000。在按下 X000 的同時(shí) D1 賦值為 1，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能。當(dāng) Y000 失電時(shí)， D1 和 M0、 M M2 被清零， 梯形圖如圖 42 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 42 內(nèi)呼信號(hào)輸入及存儲(chǔ)程序梯形圖 (2)外呼信號(hào)輸入及存儲(chǔ)程序 編程思路：以二樓向上外呼信號(hào)為例，如果電梯不在二樓，此時(shí)按下 X006， D7 賦值為 2， M106 得電并保持。如果此時(shí)電梯為下行，則 M10 Y017 常開(kāi)閉合， Y006 得電并且在電梯下降過(guò)程中一直保持。如果電梯處于上行階段，則 M10 Y016 常開(kāi)閉合， Y006得電并保持，直到電梯上行到二樓時(shí)失電。 Y006 失電時(shí)， D7 和 M1 M1 M20 被清零 ，梯形圖如圖 43 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 43 外呼信號(hào)輸入及存儲(chǔ)程序梯形圖 轎廂停于某層時(shí)，所在樓層存于 D0 并用數(shù)碼管顯示程序 編程思路：轎廂停于某層時(shí)，該樓層平層開(kāi)關(guān)被接通，為 D0 賦予對(duì)應(yīng)的值， 梯形圖如圖 44 所示。 圖 44 轎廂停于某層時(shí)，所在樓層存于 D0 并用數(shù)碼管顯示程序 梯形圖 比較判斷轎廂上下行程序 編程思路： (1)比較程序 :按下某樓層按鈕則將該按鈕所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中的值與轎廂所在樓層數(shù)據(jù)寄存器 D0 中的值進(jìn)行比較，從而可以判斷上下行。 (2)判斷上下行程序：當(dāng) D1 到 D10 中任一數(shù)據(jù)寄存器中的值大于 D0 中的值，則轎廂上行；當(dāng) D1 到 D10 中任哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 一數(shù)據(jù)寄存器中的值小于 D0 中的值，則轎廂下行。如果當(dāng) D1 到 D10 中任一數(shù)據(jù)寄存器中的值既有大于 D0 的， 又有小于 D0 的，則轎廂上下行以第一次按下按鈕所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中的值與 D0 的比較結(jié)果而得， 梯形圖如圖 55 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 45 比較判斷轎廂上下行程序 梯形圖 補(bǔ)充程序 編程思路：電梯停于某層時(shí)，按下當(dāng)前層外呼信號(hào)啟 動(dòng)開(kāi)門程序。 否則一旦轎廂停止上下行，電梯外面的人就無(wú)法進(jìn)入轎廂， 梯形圖如圖 46 所示。 圖 46 電梯停于某層時(shí)，按下當(dāng)前層外呼信號(hào)啟動(dòng)開(kāi)門程序梯形圖 開(kāi)關(guān)門程序 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 編程思路：電梯未平層時(shí)， M30 得電，此時(shí)手動(dòng)開(kāi)關(guān)門按鈕 X012 和 X013 按下均無(wú)效， M31 和 M32 不得電。電梯平層時(shí)， M33 得電，轎廂門打開(kāi)，延時(shí) 3S 后，自 動(dòng)關(guān)閉。 程序中 C0、 C1 的重要作用： 在程序中 C0、 C1 的作用是保證每次平層時(shí)只有一次開(kāi)關(guān)門，防止轎廂一直上升或下降而不執(zhí)行平層開(kāi)關(guān)門程序，同時(shí)也防止電梯一直處于開(kāi)關(guān)門狀態(tài)。 電梯平層以后，按下開(kāi)門按鈕或者開(kāi)門限位開(kāi)關(guān)被觸發(fā)則 C0 得電；按下關(guān)門按鈕或者關(guān)門限位開(kāi)關(guān)被觸發(fā)并且 C0 得電時(shí)， C1 得電。 在電梯上升或降價(jià)過(guò)程中即電梯未平層時(shí) C0 清零。當(dāng)電梯平層并且 C0 被清零時(shí)，C1 清零。程序運(yùn)行時(shí)，首先開(kāi)關(guān)門一次，所以 C0、 C1 得電， 梯形圖如圖 47 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 47 開(kāi)關(guān)門程序 梯形圖 轎廂上行程序 編程思路：在比較判斷出轎廂上行以后，執(zhí)行以下程序。首先是內(nèi) 呼信號(hào)，如果電梯在一樓，按下 X001 則 M3 接通，此時(shí) C1 是接通的，所以 M40 得電并自鎖直到轎廂在二樓平層時(shí)失電。如果電梯在一樓或二樓，按下 X002 則 M6 接通， M41 得電并自鎖直到轎廂到達(dá)三樓時(shí)失電。如果電梯在一樓、二樓或三樓，按下 X003 則 M9 接通， M42 得電并自鎖直到轎廂到達(dá)四樓時(shí)失電。外呼信號(hào)上行與內(nèi)呼信號(hào)上行原理相同，只是加上外呼信號(hào)之后，需要給外呼信號(hào)和內(nèi)呼信號(hào)之間加上互鎖。至于最遠(yuǎn)反向呼功能：如果電梯在一樓，按下二樓向下 X005，則 M72 得電，電梯上行；如果再按下 X007，則 M72 失電， M71得電 ，電梯到二樓不停下繼續(xù)上行；如果再按下 X011，則 M71 失電， M70 得電，電梯直接運(yùn)行至四樓。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 需 要注意的是：在最遠(yuǎn)反向呼程序里需要加入內(nèi)呼信號(hào)和外呼信號(hào)的互鎖， 梯形圖如圖 48 所示。 圖 48 轎廂上行程序 梯形圖 轎廂下行程序 編程思路和轎廂上行程序一樣，梯形圖如圖 49 所示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 49 轎廂下行程序 梯形圖 程序調(diào)試 設(shè)計(jì)一個(gè) PLC 應(yīng)用系統(tǒng)，關(guān)鍵要解決的第一個(gè)問(wèn)題是進(jìn)行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，即根據(jù)受控對(duì)象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此必備的條件。第二個(gè)問(wèn)題是進(jìn)行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過(guò)分析系統(tǒng)功能，提出 PLC 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、控制信號(hào)的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。第三個(gè)問(wèn)題是根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，具體的確定 PLC 的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。 總裝調(diào)試步驟： (1)模擬調(diào)試。用戶編寫的程序在總裝調(diào)試前要進(jìn)行模擬 調(diào)試，檢查程序無(wú)誤后可把PLC 接到系統(tǒng)里進(jìn)行總裝調(diào)試。 (2)PLC 的外部接線檢查，外部接線一定要準(zhǔn)確無(wú)誤。如果用戶程序還沒(méi)有送到機(jī)器里去，可用自行編寫的試驗(yàn)程序?qū)ν獠拷泳€做掃描通電檢查，查找接線故障。 (3)將主電路斷開(kāi)，進(jìn)行預(yù)調(diào)，確認(rèn)接線無(wú)誤后再接主電路。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 (4)將模擬調(diào)好的程序送入用戶存儲(chǔ)器進(jìn)行總調(diào)試，直到各部分的功能均正常，并能協(xié)調(diào)一致成為一個(gè)完整的整體控制為止。 (5)如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，可對(duì)硬件、軟件調(diào)整，一般只對(duì)軟件作調(diào)整。 (6)全部調(diào)試結(jié)束以后，將程序固化在 EPROM 盒中保存。 程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及調(diào)試 (1)出現(xiàn)的問(wèn)題：在畢業(yè)設(shè)計(jì)初期階段，我根據(jù)控制要求逐個(gè)編程實(shí)現(xiàn)，當(dāng)程序編寫到第四個(gè)要求（即方向判別）的時(shí)候，我感覺(jué)編程初期設(shè)計(jì)思路的錯(cuò)誤，需要在原來(lái)的程序中再加入方向判別。解決的辦法：編寫程序應(yīng)該先統(tǒng)觀全局，先根據(jù)整體要求想出設(shè)計(jì)思路，然后再逐一實(shí)現(xiàn)各功能塊程序。也就是說(shuō)編程需要先從上往下分析編程要求，再?gòu)南峦暇帉懗绦颍ㄈ鐖D 410 所示）。 圖 410 二樓內(nèi)呼信號(hào)存儲(chǔ)比較梯形圖 (2)出現(xiàn)的問(wèn)題：在編寫第四個(gè)控制要求時(shí)需要有方向的判別，如果某一樓層向上向下按鈕都被按下，電梯在某一方向運(yùn)行時(shí)，反向信號(hào)也被清除。這樣就達(dá)不到同向運(yùn)行時(shí)不響應(yīng)反向信號(hào)的要求。解決的辦法：在程序中利用 Y016 和 Y017 將同向信號(hào)與反向信號(hào)進(jìn)行了區(qū)分（如圖 411 所示）。 圖 411 同向停車反向保持程序梯形圖 (3)出現(xiàn)的問(wèn)題：程序上行或下行一直被保持。原因：沒(méi)有將 M0 到 M29 清零，使得這些中間繼電器得電的一直自保持。解決的辦法：在某一外呼或內(nèi)呼信號(hào)被解除后，將該信號(hào)對(duì)應(yīng)的中間繼電器清零，同時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器需要清零，這 樣可以便于下一次按下該信號(hào)后再與 D0 比較（如圖 412 所示）。 圖 412 電梯響應(yīng)完二樓向下信號(hào)后，響應(yīng)軟元件清零 (4)出現(xiàn)的問(wèn)題：在電梯上行過(guò)程中，同時(shí)按下幾個(gè)外呼信號(hào)和內(nèi)呼信號(hào)，電梯不能在中間信號(hào)處停下，而是一直上行到最遠(yuǎn)信號(hào)所在的樓層。解決的辦法：將外呼信號(hào)和內(nèi)呼信號(hào)進(jìn)行互鎖（如圖 413 所示）。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 413 電梯上行響應(yīng)四樓內(nèi)呼信號(hào)時(shí)，一、二、三樓向上外呼信號(hào)互鎖 (5)出現(xiàn)的問(wèn)題：在電梯上行過(guò)程中，最遠(yuǎn)反向呼功能是可以實(shí)現(xiàn)的，可是在電梯下行過(guò)程中，電梯每次到達(dá)二樓時(shí)總是要停一次，開(kāi)關(guān)門后再下行至一樓。解決辦法：因?yàn)楹蜕闲袝r(shí)最遠(yuǎn)反向呼設(shè)計(jì)思路是一樣的，在復(fù)制過(guò)程中忘了修改平層信號(hào)參數(shù)。應(yīng)該是 X014的常閉 ，而程序中一直是 X015 的常閉，所以每次下行到二樓都會(huì)停一次（如圖 414 所示）。 圖 413 最遠(yuǎn)反向呼下行至一樓，程序中參數(shù) X015 應(yīng)改為 X014 程序最終運(yùn)行情況 (1)按下呼叫按鈕，電梯在檢測(cè)到外呼或者內(nèi)呼信號(hào)以后，便會(huì)運(yùn)行到指定樓層。上升過(guò)程中，只執(zhí)行上行信號(hào)，下行信號(hào)不執(zhí)行且只保持相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮 ，反之亦然。 (2)若同時(shí)按下多層反向外呼按鈕，則轎廂首先運(yùn)行最遠(yuǎn)的反向外呼信號(hào)所在的樓層，然后再順序執(zhí)行其他的外呼信號(hào)。 (3)平層后開(kāi)門，直至碰到開(kāi)門到位行程開(kāi)關(guān)，再經(jīng)過(guò) 3S 的延時(shí)后自動(dòng)關(guān)門。在此過(guò)程中可以按轎廂內(nèi)的開(kāi)門開(kāi)關(guān)或關(guān)門開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)關(guān)門。 (4)在上升或下降過(guò)程中，開(kāi)關(guān)門按鈕無(wú)效。在開(kāi)關(guān)門和 3S 延時(shí)過(guò)程中，轎廂不能上升和下降。 (5)用數(shù)碼管顯示轎廂當(dāng)前所在的樓層，用指示燈指示上行還是下行。 PLC 控制系統(tǒng)的外部干擾 (1)控制系統(tǒng)供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 (2)其他設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過(guò)分布電容的耦合竄入控制系統(tǒng)引起的干擾。 (3)鄰近的大容量電氣設(shè)備起動(dòng)和停機(jī)時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾。 (4)相鄰信號(hào)線絕緣降低，通過(guò)導(dǎo)線絕緣電阻引起的干擾。 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)軟件設(shè)計(jì)的概述，包括程序流程圖、寫入程序的語(yǔ)句、最終程序調(diào)試及運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，也對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的外部干擾進(jìn)行概括，結(jié)束本次論文實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)程。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 結(jié) 論 電梯是用電力拖動(dòng)，將具有乘客或載貨的轎廂，運(yùn)行于鉛垂的兩列剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)送乘客或貨物的固定設(shè)備。 目前電梯的控制普遍采用了兩 種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（ PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 具有 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 同時(shí)也 會(huì)為技術(shù)指標(biāo)的改善，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更新和推 廣提供極大的便利。 FX2N48MR001 是日本三菱公司的可編程控制器 (PLC)；繼電器輸出及輸入 24 點(diǎn)、輸出 24 點(diǎn)。 FX2N 是 FX 系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型 PLC，內(nèi)置用戶存儲(chǔ)器 8K 步，可擴(kuò)展到 16K 步，最大可擴(kuò)展到 256 個(gè) I/O 點(diǎn)，可有多種特殊功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多種特殊控制功能（ PID、高速計(jì)數(shù)、 A/D、 D/A、等），有功能很強(qiáng)的數(shù)學(xué)指令集。通過(guò)通信擴(kuò)展板或特殊適配器可實(shí)現(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)鏈接。 本文以四層電梯控制為模型，以三菱 FX2N48MR001 系列 PLC 為基礎(chǔ)， 完成其硬件設(shè)計(jì)和軟件測(cè)試過(guò)程。 經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間的鉆研，我較圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了基于 PLC 的四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及功能。該系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯控制，即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。電梯所在樓層用 LED 數(shù)碼管顯示，而對(duì)電梯的運(yùn)行方向以及樓層和轎廂的呼叫信號(hào)用指示燈顯示。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 致 謝 長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，回想整個(gè)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)題目、解決題目，努力汲取新知識(shí)來(lái)豐富自己的過(guò)程，讓我覺(jué)得分外充實(shí)。此次 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我對(duì) PLC 和組態(tài)軟件有的更深一步的了解，同時(shí)也增加了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，為以后的工作打下了基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種進(jìn)步。 首先，我要感謝培育了我思念的學(xué)校，是她讓我在大學(xué)生活中不僅學(xué)到了學(xué)業(yè)上的知識(shí)，也學(xué)到了為人處事的道理，讓我的學(xué)識(shí)和思想都更加成熟，為以后的學(xué)習(xí)、工作、生活奠定了基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師 閆光遠(yuǎn) 的悉心指導(dǎo)下完成 的。從論文的選題到論文的完成，無(wú)不傾注著老師辛勤的汗水和心血。閆 老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn) 精神使我受益匪淺。在此，我要向我的指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝，感謝老師的選題能讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中可以學(xué)以致用，接觸到實(shí)際應(yīng)用中的知識(shí)。同時(shí)，我在這里還要感謝我們組的成員虞倩、張擎柱，他們也在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面給予了我很多幫助和關(guān)心。 最后，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意 ! 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）