【正文】 grammable 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 and hardware choosing the elevator. This paper work out a plete model of the elevator controlled by PLC control system can make elevator running in a accurate, credible and fast way. Keyword: elevator control,PLC, model of elevator 3 第一章 緒論 第一節(jié) 可編程控制器的概念 可編程控制器簡(jiǎn)稱 PC（英文全稱 ： Programmable Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器 PMC、可編程序順序控制器 PSC、可編程序邏輯控制器 PLC（英文全稱 ： Programmable Logic Controller）和可編程序控制器 PC 幾個(gè)不同時(shí)期。 PLC（ Programmable logic controller） 因其簡(jiǎn)單易用、可靠性高、維修 養(yǎng) 護(hù) 方便和抗干 擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在電梯控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。 65 2 五層電梯 PLC 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)（三菱 指令 ） 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)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?50 英文原文 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(jì) 41 四 繼電器的選擇 36 第五 章 硬件的設(shè)計(jì)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(yùn)行 18 第三節(jié) 系統(tǒng) 信號(hào)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(yùn)行狀態(tài)的分析 14 第三 章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 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(jì)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 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(jī)構(gòu) 4 二 PLC 的工作原理 5 第四節(jié) PLC 的特點(diǎn) 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(jì)語言 10 第二節(jié) 三菱 FX 系列 PLC 內(nèi)部繼電器的 編號(hào)和功能 12 第四節(jié) 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法 13 一 給元件編號(hào)并分配 I/O 口 13 三 梯形圖的設(shè)計(jì)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(jì) 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(cè)裝置的選擇 38 1 二 牽引電機(jī)的選擇 39 三 開關(guān)門電機(jī)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 57 中文翻譯 而電梯性能的好壞，除了電機(jī)等硬件以外，電梯控制系統(tǒng) 是其核心因素。 本文以三菱 FX2N系列 PLC 為例，以五層電梯為設(shè)計(jì)對(duì)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(jì) ， 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(tái)上運(yùn)行。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個(gè)老名字。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、 順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。 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(guó)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(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。 （一）開關(guān)量邏輯控制 PLC 用 “與 ”、 “或 ”、 “非 ”等邏輯指令來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制、定時(shí)控制 與順序邏輯控制。 （二）運(yùn)動(dòng)控制 PLC 使用專用的指令或運(yùn)動(dòng)控制模塊，對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)結(jié)合在一起，有的可以實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸、3 軸和多軸位置控制。 （三）閉環(huán)過程控制 閉環(huán)過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制?，F(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(shí)現(xiàn)。 （四）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（包括四則運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、字邏輯運(yùn)算、求反、循環(huán)、移位和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)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。 （五）通信聯(lián)網(wǎng) 4 PLC 的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程 I/O 之間的通信、多臺(tái) PLC 之間的通信、 PLC 與其他智能控制設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。 二、 PLC 的發(fā)展前景 PLC 技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)和微電子的發(fā)展而迅速發(fā)展，由一位機(jī)發(fā)展到 8 位機(jī) ，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(shí)現(xiàn)了多通道處理。 從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)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(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)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(jì)算機(jī)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。 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 CPU 是 PLC 的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。 （二） 存儲(chǔ)器 包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。輸入接口用來接收和采集輸入信號(hào)，輸出接口用來連接被控對(duì)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。 （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。 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(yùn)行（ RUN）狀態(tài)和停止（ STOP）狀態(tài)。為了使 PLC 的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，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(jī)或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 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 。其典型值為 1100ms。其典型值為 1100ms。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。 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)。在這兩個(gè)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(huì)改變。 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 )。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)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(huì)對(duì)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(gè)掃描周期才能對(duì)排在 其上面的程序起作用。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)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(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。 第四節(jié) PLC 的特點(diǎn) PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，其可概括為以下五點(diǎn)： 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)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(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 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。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 PLC 的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。除了邏輯處理功能以外， 現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。為不 熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。這種編程方法很