【正文】 盡我所知，除文中已經(jīng)注明。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作所取得的成果?！睉{欄遠眺：別了，我的第二故鄉(xiāng)；別了，我心中永遠的愛。即將離開了，有太多的不舍與難分，有點傷心了，以后的生活中可能會很難再次相聚全班的同學(xué)。有太多的事瀝瀝在目，宛如昨日，記憶猶新。　　時光如水，日月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束。古人云：”羊跪乳，鴉反哺。在此，對你們的幫助再次說聲謝謝，我會在實際的工作中來詮釋你們的幫助與教誨。我恨我無法用準(zhǔn)確生動的語言來淋漓盡致地描述自己的真實感受，只好將它深深地埋在心底，化作一道虔誠的祝福：愿導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。他們的嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。致謝本人在論文寫作期間，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等查閱了相關(guān)的技術(shù)資料，翻閱了當(dāng)初尹忠敏老師講的內(nèi)容的筆記，以及像劉成偉、李燕等老師的咨詢與指導(dǎo)。⑼劉鍇、周海：《深入淺出西門子S7300PLC[M]》，航空航天大學(xué)出版社2004年版。⑺張萬忠：《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社2001年12月版 。⑸ 郭宗仁、吳亦鋒、郭永等：《可編程序控制器及其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，人民郵電出版社1999年版。⑵ 劉載文、李毫升、鐘亞林編：《電梯控制技術(shù)》，北京電子工業(yè)出版社1996年版。采用MIC340電梯專用變頻器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)電梯控制的智能化，但由于候梯和電梯轎內(nèi)的人到達各層的人數(shù)是智能電梯無法確定的，即使采用AITP人工智能系統(tǒng)，傳輸?shù)慕煌土餍畔⒁彩悄：模瑸榻鉀Q電梯這一垂直交通控制系統(tǒng)的兩大不可知因素，需要我們在今后的工作中去不斷的研究和探索。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。圖311 電梯從1層到5層上升程序結(jié)論隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯由2層上升到5層，3層上升到5層，4層上升到5層的編程思路與1層上升到5層類似，不同之處為上升條件同某層位燈邏輯”AND”運算之后還應(yīng)排除電梯下降指示的情況，這里將電梯下降指示Y11的常閉觸點與之串聯(lián)。可見Y9與前11個”O(jiān)R”邏輯是”AND”的關(guān)系。電梯上升時設(shè)電梯從1層到5層上升。圖392層外部呼叫程序圖1層電梯呼叫程序如下。另外，外部呼叫同樣有保持特性，故也應(yīng)使用保持繼電器作為輸出。一個呼叫燈的接通對應(yīng)于相應(yīng)的外部呼叫接通，其關(guān)閉條件為相應(yīng)行程開關(guān)閉合。電梯開門PLC梯形圖程序如圖38。當(dāng)開門Y12輸出時，關(guān)門Y斷開。無論電梯的上升停止或下降停止，只要R200或R201有一個輸出，電梯經(jīng)過延時后都會自動開門。以電梯的開門Y12程序為例說明。另外，如果電梯一直停在某一層，不顯示上升與下降，該層的上呼叫接通時R201也接通。電梯到達呼叫樓層后停止的PLC程序如圖37。下面以向下呼叫停止R201為例說明。圖36 3層升5層升降顯示程序由上面的分析可以看出，整個電梯上升顯示程序即是對各層的上升程序取程序塊并聯(lián)邏輯操作，電梯下降的指示燈的程序編寫方法與上升指示燈的編寫方法也是一樣的。4層升5層的升降顯示器PLC程序如圖35所示。若電梯第4層上行至第5層，此時Y10燈亮，Y11滅，下降觸點YF斷開，上升觸點YE閉合。現(xiàn)以電梯從四層到第五層的上升為例。下降也是如此。都與電梯的呼叫有密切關(guān)系。圖３２?。睂觾?nèi)呼叫程序圖33 5層內(nèi)呼叫程序圖34電梯內(nèi)樓層顯示程序⑶ 電梯內(nèi)的電梯升降顯示器升降顯示器的狀態(tài)工有3種：顯示上升，顯示下降，或都不顯示。顯示器同樣有保持特性。由此可得5層樓內(nèi)呼叫等的PLC梯形圖程序如圖33所示。另外，當(dāng)電梯達到指定樓層時，呼叫燈因該滅掉，即保持繼電器短開。在編程過程中，所用到的I/O地址分配表如下，編程過程可分為電梯內(nèi)部和電梯外部兩部分進行表31 I/O地址分配表說明對應(yīng)的PLC地址說明對應(yīng)的PLC地址外部1層上呼叫按鈕R101內(nèi)部2層呼叫燈RF外部2層上呼叫按鈕R102內(nèi)部3層呼叫燈R10外部2層下呼叫按鈕R103內(nèi)部4層呼叫燈R11外部3層上呼叫按鈕R104內(nèi)部5層呼叫燈R12外部3層下呼叫按鈕R105外部1層上呼叫燈Y1外部4層上呼叫按鈕R106外部2層上呼叫燈Y2外部4層下呼叫按鈕R107外部2層下呼叫燈Y3外部5層下呼叫按鈕R108外部3層上呼叫燈Y41層行程開關(guān)R109外部3層下呼叫燈Y52層行程開關(guān)R10A外部4層上呼叫燈Y63層行程開關(guān)R10B外部4層下呼叫燈Y74層行程開關(guān)R10C外部5層下呼叫燈Y85層行程開關(guān)R10D1層位燈Y9內(nèi)部1層呼叫按鈕R10E2層位燈YA內(nèi)部2層呼叫按鈕R10F3層位燈YB內(nèi)部3層呼叫按鈕R1104層位燈YC內(nèi)部4層呼叫按鈕R1115層位燈YD內(nèi)部5層呼叫按鈕R112電梯上升YE開門按鈕R113電梯下降YF關(guān)門按鈕R114上升指示燈Y10開門行程開關(guān)R115下降指示燈Y11關(guān)門行程開關(guān)R116電梯開門Y12內(nèi)部1層上呼叫燈RE電梯關(guān)門Y13 電梯內(nèi)部PLC編程⑴ 5層樓的內(nèi)呼叫燈PLC程序 電梯內(nèi)部的5個呼叫按鈕，指定的是電梯的運行目標(biāo)。例如在距離平層點的某一距離L處，速度應(yīng)降為Vm/s，而實際轉(zhuǎn)速高為V′m/s，則說明所加的制動轉(zhuǎn)距不夠，因此計算出此處的給定減速度值ag后，使其再加上一個負偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為（ag+ε）使給定減速度與實際速度負偏差加大，從而加大了制動轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速降到120r/min以后，此時轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快地進入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時間優(yōu)化控制，以保證電梯準(zhǔn)確及時地進入平層區(qū)，以達到準(zhǔn)確可靠平層。在系統(tǒng)的制動段，即要對減速度進行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴格地按電梯運行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。故在此段采用加速度的時間控制原則，當(dāng)啟動上升段速度達到穩(wěn)態(tài)值的90%時，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因為在穩(wěn)速段，速度為恒值控制波動較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號給出，以保證減速過程的可靠性。在該中斷服務(wù)程序中修改計數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。加速過程由固定周期中斷完成，加速到對應(yīng)模式的最大值之后，加速程序運行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中斷返回。④減速制動曲線的產(chǎn)生：為保證制動過程的完成，需在主程序中進行制動條件判斷和減速點確定。起動加速運行由定周期中斷服務(wù)程序完成。同時，制動段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應(yīng)時間也不宜超過10ms。一般只能從用戶程序執(zhí)行時間最短采取方法。這種機制有其方便的一面，但實時性差。通常一個掃描周期，基本要完成六個步驟的工作，包括運行監(jiān)視、與編程器交換信息、與數(shù)字處理器交換信息、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶程序和輸入輸出接口服務(wù)等。在PLC運行過程中，其CPU與各設(shè)備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行、信號采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進行的，每個循環(huán)都要對所有功能進行查詢、判斷和操作。按保守值計算，電梯加速過程中每次查表的時間間隔不宜超過10ms。③加速給定曲線的產(chǎn)生：8位D/A輸出0～5V/0～10V，對應(yīng)數(shù)字值為16進制數(shù)00～FF，共255級。②速度曲線產(chǎn)生方法：采用的FX264MRPLC，并考慮輸入輸出點要求增加了FX8EYT、FX16EYR、FX8EYR三個擴展模塊和FX240AW雙絞線通信適配器，F(xiàn)X240AW用于系統(tǒng)串行通信。電梯運行的理想曲線應(yīng)是拋物線直線綜合速度曲線，即電梯的加、減過程由拋物線和直線構(gòu)成。同時，為保證電梯的運行效率，a、p的值不宜過小。即當(dāng)電梯停得太早時，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm時，有平層開關(guān)自動斷開低速信號，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實現(xiàn)高精度的平層，從而達到平層的準(zhǔn)確可靠。其具有調(diào)試方便快捷，而且能自動實現(xiàn)單多層功能，并具有自動優(yōu)化減速曲線的功能，由其組成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時間少，平層距離短，不論是雙繞組電動機，還是單繞組電動機均可適用，其最高設(shè)計速度可達4m/s，其獨特的電腦監(jiān)控軟件，可選擇串行接口實現(xiàn)輸入/輸出信號的無觸點控制。根據(jù)大量的研究和實驗表明，人可接受的最大加速度為am≤，加速度變化率ρm≤3m/s3，電梯的理想運行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉(zhuǎn)折點處的加速度變化率均大于梯形曲線，即+ρm跳變到ρm或由ρm跳變到+ρm的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標(biāo)，故被廣泛采用，采用梯形加速度曲線電梯的理想運行曲線如圖31所示。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。3 PLC控制電梯的設(shè)計隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。例如各個公司的PLC都有通信聯(lián)網(wǎng)的能力，但各個公司的PLC之間還無法通信聯(lián)網(wǎng)，因此制定PLC國際標(biāo)準(zhǔn)已是今后的發(fā)展趨勢。PLC與工業(yè)控制計算機，集散控制系統(tǒng)，嵌入式計算機等系統(tǒng)還將進一步滲透與結(jié)合，這必將更進一步拓寬PLC的應(yīng)用領(lǐng)域和空間。今后PLC將采用速度更快，功能更強的CPU，容量更大的存儲器。許多PLC開發(fā)商已經(jīng)注意到了PLC的兼容性，不僅是PLC與PLC的兼容，而且還注意到PLC與計算機的兼容，使之可以充分地利用計算機現(xiàn)有的軟件資源。（3） PLC控制系統(tǒng)將與智能控制系統(tǒng)更進一步地相互滲透和結(jié)合目前，PLC與計算機已成為地結(jié)合并廣泛應(yīng)用，PLC不再是單獨的一個控制裝置，它成為控制系統(tǒng)中的一個重要的組成部分和環(huán)節(jié)。它們之間采用工業(yè)以太網(wǎng)，MAP網(wǎng)和工業(yè)現(xiàn)場總線相連構(gòu)成一個多級分布式PLC?，F(xiàn)場執(zhí)行級可以由多個PLC或遠程I/O工作站所組成，中間一級由PLC或計算機構(gòu)成。為了適應(yīng)這種發(fā)展，實現(xiàn)工廠自動化，世界上各PLC生產(chǎn)廠家不斷地研制開發(fā)功能更強的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。S7200的最小配置是8個數(shù)字量輸入和6個數(shù)字量輸出，還可以根據(jù)實際情況擴展2～7個模塊，最多可達到128個輸入和120輸出，此外S7200還可以進行模擬量控制，是一種性能價格比較好的微型PLC（2）大型化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能多層次分布式控制系統(tǒng)與集中型相比，具有更高的安全性和可靠性。據(jù)統(tǒng)計，美國機床行業(yè)應(yīng)用超小型PLC幾乎占據(jù)了市場的1/4，國外許多PLC廠家正在積極地研制開發(fā)出各種超小型微型的PLC。二是向大型化，網(wǎng)絡(luò)化，多功能的方向發(fā)展。所以今后PLC控制系統(tǒng)將朝著兩個方向發(fā)展：一是向小型化，微型化系統(tǒng)方向發(fā)展。不同的企業(yè)對自動化的要求，規(guī)模以及投資數(shù)額都不相同，存在著不同的層次需求。今后PLC控制系統(tǒng)將朝什么方向發(fā)展呢？在市場經(jīng)濟發(fā)達的今天，產(chǎn)品的發(fā)展取決于市場的需求。特別是PLC的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得PLC如虎添翼，由單機控制向多機控制，由集中控制向多層次分布式控制系統(tǒng)發(fā)展。2．4 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢PLC當(dāng)初是針對工業(yè)順序控制發(fā)展而研制的。現(xiàn)在世界上各個PLC生產(chǎn)廠家都研制了自己的PLC編程支持工具軟件和監(jiān)控組態(tài)軟件。編程語言及編程支持工具軟件PLC有多種編程語言：梯形圖語言，助記符語言，邏輯功能圖語言，布爾代數(shù)語言和某些高級語言（Basic，C語言等）。因此在進行軟件設(shè)計時，實現(xiàn)和處理某種控制功能都離不開計算機，自動控制和通信技術(shù)。特別是PLC網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，PLC控制系統(tǒng)不再是一個單獨的裝置。設(shè)計必須根據(jù)硬件系統(tǒng)，接口的實際情況進行相應(yīng)的程序設(shè)計。（2）應(yīng)用軟件與硬件緊密相關(guān)。生產(chǎn)工藝要求不同，控制的功能也就要求不同，即使是相同的生產(chǎn)過程，由于各種設(shè)備的工藝參數(shù)不一樣，控制實現(xiàn)的方式也不一樣。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域范圍的不斷擴大，應(yīng)用水平的提高，PLC應(yīng)用軟件也大大豐富起來了。用戶程序是放在用戶程序存儲器中的，掃描時，按順序從零步開始，逐步解釋和執(zhí)行，直到執(zhí)行END指令才結(jié)束對用戶程序的掃描。如果是偶然因素造成超時，重