【正文】 功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝 制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 第四節(jié) PLC 的特點 PLC 有許多優(yōu)點，其可概括為以下五點： 可靠性高，抗干擾能力強 PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。其典型值為 1100ms。其典型值為 1100ms。 PLC 的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為 掃描工作方式 。為了使 PLC 的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到 PLC 停機或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 二、 PLC 的工作原理 （一）工作方式 圖 12 PLC 的掃描過程 PLC 有兩種工作狀態(tài)，即運行（ RUN）狀態(tài)和停止（ STOP）狀態(tài)。 （五）編程器 編程器是 PLC 最重要的外圍設(shè)備，是 PLC 不可缺少的部分。輸入接口用來接收和采集輸入信號，輸出接口用來連接被控對象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）等。 （二）存儲器 包括系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和工 作數(shù)據(jù)存儲器。 第三節(jié) PLC 的結(jié)構(gòu)及工作原理 一、 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 11 所示： 圖 11 PLC 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) （一）中央處理單元 CPU 6 CPU 是 PLC 的核心部件，由運算器和控制器組成。 從技術(shù)上看，計 算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方 向。 二、 PLC 的發(fā)展前景 PLC 技術(shù)隨著計算機和微電子的發(fā)展而迅速發(fā)展，由一位機發(fā)展到 8 位機，直到現(xiàn)在， PLC 產(chǎn)品已經(jīng)使用了 32 位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多通道處理。 5 （五）通信聯(lián)網(wǎng) PLC 的通信包括主機與遠(yuǎn)程 I/O 之間的通信、多臺 PLC 之間的通信、 PLC 與其他智能控制設(shè)備（例如計算機、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。 （四）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的 PLC 具有數(shù)學(xué)運算（包括四則運算、矩陣運算、函數(shù)運算、字邏輯運算、求反、循環(huán)、移位和浮點數(shù)運算等）和數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。現(xiàn)代的 PLC 一般都有 PID閉環(huán)控制功能，這一功能可以用 PID 子程序或?qū)Ｓ玫?PID 模塊來實現(xiàn)。 （三）閉環(huán)過程控制 閉環(huán)過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。 （二）運動控制 PLC 使用專用的指令或運動控制模塊，對直線運動或圓周運動的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，使運動控制與順序控制功能有機結(jié)合在一起，有的可以實現(xiàn)單軸、雙軸、3 軸和多軸位置控制。 （一）開關(guān)量邏輯控制 PLC 用 “與 ”、 “或 ”、 “非 ”等邏輯指令來實現(xiàn)觸點和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制、定時控制與順序邏輯控制。 第二節(jié) PLC 的應(yīng)用和發(fā)展 一、 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家， PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴大。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出 ，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。為與個人計算機（ PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個老名字。本文以三菱 FX2N系列 PLC 為例，以五層電梯為設(shè)計對象，分別從電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理，系統(tǒng) PLC 配置方案，PLC 軟件設(shè)計， PLC 軟件的調(diào)試仿真和電梯硬件選取等 方面，詳細(xì)的闡述了 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，形成了以 PLC 為控制系統(tǒng)的完整的電梯模型，使電梯在更精確、更可靠、更快速的控制平臺上運行。而電梯性能的好壞，除了電機等硬件以外，電梯控制系統(tǒng)是其核心因素。 50 參考文獻(xiàn) 中文翻譯 48 致謝 45 第六章 總結(jié) 43 第三節(jié) PLC 外部接線及主電路設(shè)計 41 四 繼電器的選擇 36 第五章 硬件的設(shè)計與選擇 34 第四節(jié) 梯形圖程序仿真 21 第四章 仿真軟件的介紹與調(diào)試運行 18 第三節(jié) 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取 17 三 電梯的控制要求 16 二 電梯運行狀態(tài)的分析 14 第三章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 13 二 梯形圖的編程規(guī)則 10 第三節(jié) FX2N系列 PLC 的基本邏輯指令 9 第二章 PLC 的程序設(shè)計語言和編程方法 4 第三節(jié) PLC 的結(jié) 構(gòu)及工作原理 3 二 PLC 的發(fā)展前景 3 一 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 2 第一章 緒論 0 湖北工業(yè)大學(xué)高等教育自學(xué)考試 本科畢業(yè)生論文評審表 論文題目：五層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 準(zhǔn)考證號： 015511210186 姓 名： 肖瑤 專 業(yè)： 機電一體化 辦 學(xué) 點： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院 學(xué)生類型： 獨立本科段 (助學(xué)班 /獨立本科段 ) 2021 年 4 月 15 日 湖北工業(yè)大學(xué)高等教育自學(xué)考試辦公室印制 1 目錄 摘要 2 Abstract 3 第一節(jié) 可編程控制器的概念 3 第二節(jié) PLC 的應(yīng)用和發(fā)展 4 一 PLC 的機構(gòu) 4 二 PLC 的工作原理 5 第四節(jié) PLC 的特點 6 第五節(jié) 電梯的概述 7 第六節(jié) 電梯的分類 8 第七節(jié) 電梯的組成及工作原理 10 第一節(jié) PLC 的程序設(shè)計語言 10 第二節(jié) 三菱 FX 系列 PLC 內(nèi)部繼電器的編號和功能 12 第四節(jié) 梯形圖的設(shè)計與編程方法 13 一 給元件編號并分配 I/O 口 13 三 梯形圖 的設(shè)計方法 16 第一節(jié) 控制系統(tǒng)的工作流程 16 第二節(jié) 控制系統(tǒng)的功能要求 16 一 電梯內(nèi)部功能 18 第四節(jié) 系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計 32 第一節(jié) 仿真軟件的介紹 32 第二節(jié) 軟件中梯形圖程序的編寫方法 32 第三節(jié) 軟件調(diào)試方法 38 第一 節(jié) PLC 硬件的選擇 38 第二節(jié) 其它硬件的選擇 38 一 轎廂位置檢測裝置的選擇 38 2 二 牽引電機的選擇 39 三 開關(guān)門電機的選擇 42 五 熔斷器的選擇 43 一 PLC 的外部接線 43 二 主電路電氣原理圖 47 參考文獻(xiàn) 49 附錄 系統(tǒng)梯形圖 58 3 五層電 梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計（三菱指令） 摘 要 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代城市中的高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ摺?PLC（ Programmable logic controller） 因其簡單易用、可靠性高、維修養(yǎng)護(hù)方便和抗干擾能力強等優(yōu)點，在電梯控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。 關(guān)鍵詞：電梯控制， PLC，模型電梯 Abstract With the development of economy, an increasing number of highrise building in modern cities, elevator bee an indispensable means of transport of daily core of elevator’s function is control system besides hardware. PLC（ Programmable logic controller）have wide use for its many advantages,such as convenience, high reliability and antijamming. This article taking Japanese Mitsubishi FX2N series PLC for example, fifth floor elevator as the design, details the plc’s application in the elevator control system, through the reference and working mechanism of elevator control system, configuration program of PLC, software designing of PLC, emulation software of PLC an