PLC四层电梯控制系统毕业论文.doc

西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 论文题目：论文题目： plc 四层电梯控制系统 所属系部：自动化工程学院所属系部：自动化工程学院 专专 业：业： 生产过程自动化生产过程自动化 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题目：题目：plc 四层电梯控制系统 任务与要求：任务与要求： 时间：时间：2012 年 2 月 23 日 至 2012 年 4 月 30 日 共 8 周 所属系部：所属系部： 自动化工程系自动化工程系 学生姓名：学生姓名： 陈保林陈保林 学学 号：号：116041-02116041-02 专业：专业： 生产过程自动化生产过程自动化 指导单位或教研室：指导单位或教研室： 指导教师：指导教师： 党智乾党智乾 职职 称：称： 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 毕业设计毕业设计(论论文文)进进度度计计划表划表 日日 期期工工 作作 内内 容容执执 行行 情情 况况 指导教师指导教师 签签 字字 学生填写学生填写 教师对进教师对进 度计划实度计划实 施情况总施情况总 评评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。 摘要摘要 随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展一些电梯厂也 在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制 系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发 生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三 种控制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、plc 控制系统、微 机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大 等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗 扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而 plc 控制系统由于 运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等 优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控 制系统的技术改造。 关键词: plc，电梯，顺序控制，cpu。 abstract the caption . key words: 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 1 目录 第 1 章 绪论1 1.1 四层楼电梯自动控制的发展历史 1 1.2 可编程序控制器（plc）的研究现状 .1 1.3 plc 实现四层楼电梯自动控制研究的目的意义.2 1.4 plc 实现四层楼电梯自动控制研究内容及创新点。.2 1.4.1 主要研究内容 2 1.4.1.1 可编程序控制器的工作原理 2 第 2 章 plc 控制系统抗干扰措施4 2.1 硬件抗干扰措施 4 2.1.1 抑制电源系统引入的干扰 4 2.1.2 抑制接地系统引入的干扰 4 2.1.3 抑制输入输出电路引入的干扰 4 2.1.4 抑制外部配线干扰的措施 5 2.2 软件抗干扰措施 5 第 3 章 硬件设计7 3.1 可编程序控制器 plc 的选型 7 3.2 cpu 的能力.7 3.3 i/o 点数的确定.7 3.4 存储器容量的选择 7 3.5 plc 电源的选择 7 第 4 章 设计过程8 4.1 方案研究与选择 8 4.2 控制要求分析 8 4.3 设计步骤 8 4.3.1 四层楼电梯控制电气图 8 4.3.1 四层楼电梯控制在各阶段运行状况 8 4.3.2 i/o 设备及 i/o 点编号的分配11 4.3.3 plc i/o 分配图/表 12 4.3.4 流程图13 4.3.5 梯形图及指令解读14 4.4 plc 系统的程序调试19 第 5 章 结论20 致谢21 参考文献22 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 2 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 四层楼电梯自动控制的发展历史四层楼电梯自动控制的发展历史 在现代社会和经济活动中，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别 是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。 电梯作为垂直运输的升降设备其特点是在高层建筑物中所占的面积很很小， 同时通过电气或其它的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不 同的楼层。基于这些优点，在建筑业特别是高层建筑飞速发展的今天，电梯行 业也随之进入了新的发展时期。 电梯的存在，使得每栋大型高楼都可以成为一座垂直的城市。在纽约的前 世界贸易中心大楼里，除每天有 5 万人上班外，还有 8 万人次的来访和旅游， 因此 250 台电梯和 75 台自动扶梯的设置与正常运行，才使得合理调运人员、充 分发挥大楼的功能成为现实。我国第一高楼、做落在上海浦东的金茂大厦，高 度为 420.5 米，主楼地上 88 层，建筑面积 220000 平方米，集金融、商业、办 公和旅游为一体，其中 60 台电梯、18 台扶梯的作用是显而易见的。 20 世纪初，美国出现了拽引式电梯，拽引式电梯将钢丝绳悬挂在拽引轮上， 一端与轿厢连接，而另一端与对重连接，随拽引轮的转动，靠钢丝绳与拽引轮 之间的摩擦力，使轿厢与对重作一升一降的相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕， 因此钢丝绳的长度和股数均不受限制，当然轿厢的载重量以及提升的高度就得 到了提高，从而满足了人们对电梯的使用要求。因此进一百年来，拽引式电梯 一直受到重视，并发展沿用至今。 1.21.2 可编程序控制器（可编程序控制器（plcplc）的研究现状）的研究现状 20 世纪是人类科学技术迅猛发展的一个世纪，自动控制装置的研究，是为了最大限度 的满足人们及机械设备的要求。曾一度在控制领域占主导地位的继电器控制系统，存在着控 制能力弱可靠性低的缺点，并且设备的固定接线控制不利于产品的更新换代。20 世纪 60 年 代末期，在技术改造浪潮的冲击下，为使汽车结构及外行不断改进，品种不断增加，需要经 常变更生产工艺。这就希望在控制成本的前提下，尽可能缩短产品的更新换代周期，以满足 生产的需求，使企业在激烈的市场竞争中取胜。美国通用汽车公司（gm）1968 年提出了汽车 装配生产线改造项目控制的十项指标，即新一代控制器应具备的 10 项指标： （1） 编程简单，可在现场修改和调试程序； （2） 维护方便，采用插入式模块结构； （3） 可靠性高于继电器控制系统； （4） 体积小于继电器控制柜； 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 3 （5） 能与管理中心计算机系统进行通信； （6） 成本可与继电器控制系统相竞争； （7） 输入量是 115v 交流电压 （8） 输出量为 115v 交流电压，输入电流在 2a 以上，能直接驱动电磁阀； （9） 系统扩展时，原系统只需作很小改动； （10） 用户程序存储器容量至少 4kb。 1969 年，美国数字设备公司（dec）首先研制出第一台符合要求的控制器，即可编程逻 辑控制器，并在美国 ge 公司的汽车自动装配上试用获得成功。此后，这项研究技术迅速发 展，从美国、日本、欧洲普及到世界各地，我国从 1974 年开始研制，1977 年应用于工业。目 前世界上已有数百家厂商生产可编程控制器，型号多达数百种。 1.3 plc 实现四层楼电梯自动控制研究的目的意义 使用“plc 可编程控制器”进行四层楼的电梯控制，是一个非常实用的项目。我进行了该 课题的毕业设计后，能掌握 plc 应用系统的一般设计方法，从而达到毕业后直接上岗的目 的。 1.4 plc 实现四层楼电梯自动控制研究内容及创新点。 1.4.1 主要研究内容 我们这次使用的控制系统由西门子 plc 控制器、四层楼电梯控制模形、控制软件等组 成。通过对行程开关、传感器等的数据采集，控制电梯按规定的运行程序，安全可靠地运行。 1.4.1.1 可编程序控制器的工作原理 （一）plc 的工作方式 plc 虽然以微处理器为核心，具有微型计算机的许多特点，但它的工作方式却与微型计 算机有很大的不同，微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式，如常见的键盘扫描方 式或 i/o 扫描方式，当有键按下或 i/o 动作，则转入相应的子程序或中断服务程序，无键按 下，则继续扫描等待。plc 采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式 是在系统软件控制下进行的。当 plc 运行时，cpu 根据用户按控制要求编写好并存于用户 存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行 用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实 际上，plc 扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断、 通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。如图（1-1）所示。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 4 图（1-1） 1） 自诊断 每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容包括 i/o 部分、存储器、 cpu 等，并通过 cpu 设置定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间，如果发现异常，则 停机并显示出错。若自诊断正常，则继续向下扫描。 2） 通讯服务 plc 检查是否有与编程器、计算机等的通讯要求，若有则进行相应处理。 3） 输入处理 plc 在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入缩存器中写入所有输入端子的状 态或数据，并将其存入内存中为其专门开辟的暂存区输入状态映像区中，这一过程称为 输入采样，或是如刷新，随后关闭输入端口，进入程序执行阶段，即使输入端有变化，输入映 像区的内容也不会改变。变化的输入信号的状态只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被 读入。 4） 输出处理 同输入状态映像区一样，plc 内存中也有一块专门的区域称为输出状态映像区。当程序 的所有指令执行完毕，输出状态映像区中所有输出继电器的状态就在 cpu 的控制下被一次 集中送至输出锁存器中，并通过一定的输出方式输出，推动外部的相应执行器件工作，这就 是 plc 输出刷新阶段。 5） 程序执行 plc 在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令。从输入状态映像区读出输入 信号的状态，经过相应的运算处理等，将结果写入输出状态映像区。通常将自诊断和通讯服 务合称为监视服务。输入刷新和输出刷新称为 i/o 刷新。可以看出，plc 在一个扫描周期内， 对输入状态的扫描只是在输入采样阶段进行，对输出赋的值也只有在输出刷新阶段才能被 送出，而在程序执行阶段输入、输出会被封锁。这种方式称做集中采样、集中输出。 （二）扫描周期 扫描周期即完成一次扫描（i/o 刷新、程序执行和监视服务）所需要的时间，由 plc 的工 作过程可知，一个完整的扫描周期 t 应为： t 等于（输入一点时间输入点数）+（运算速度程序步数） +（输出一点时间输出点数）+监视服务时间 扫描周期的长短主要取决于三个要素：一是 cpu 执行指令的速度；而是每条指令占用的 时间；三是执行指令条数的多少，即用户程序的长度。扫描周期越长，系统的响应速度越慢。 现在厂家生产的基型 plc 的一个扫描周期大约为 10ms，这对于一般的控制系统来说完全是 允许的，不但不会造成影响，反而可以增强系统的抗干扰能力，这是因为输入采样仅在输入 刷新阶段进行。plc 在一个工作周期的大部分时间里实际上是与外设隔离的，而工业现场的 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 5 干扰常常是脉冲式的、短期的，由于系统响应慢，往往要几个扫描周期才响应一次，多次扫 描因瞬时干扰而引起的误动作将会大大减少，从而提高了系统的抗干扰能力。但是对控制时 间要求较严格、响应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时还需要采取一些特 殊功能，以减少因扫描周期造成的响应带来的不良影响。 第 2 章 plc 控制系统抗干扰措施 2.1 硬件抗干扰措施 2.1.1 抑制电源系统引入的干扰 plc 本身的抗干扰能力一般都很强。通常，只能将 plc 的电源与系统的动力设备电源分 开配线，对于电源线来的干扰，一般都有足够强的抑制能力。但是，如果遇上特殊情况，电源 干扰特别严重，可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰，提高系统的 可靠性。如果一个系统中含有扩展单元，则其电源必须与基本单元共用一个开关控制，也就 是说，它们的上电与断电必须同时进行。良好的接地是保证 plc 安全可靠运行的重要条件。 为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给 plc 接专用地线，并且接地点要与其它 设备分开。若达不到这种要求，也可采用公共接地方式。但是禁止采用串联接地方式，因为 它会使各设备间产生电位差而引入干扰。此外，接地线要足够粗，接地电阻要小，接地点应 尽可能靠近 plc 。 2.1.2 抑制接地系统引入的干扰 接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是 plc 控制系统抗干扰的重要措施之一。接地在消除干扰上起很大的作用。这里的接地是指决定系 统电位的地，而不是信号系统归路的接地。在 plc 控制系统中有许多悬浮的金属架，它们是 惧空中干扰的空中线，需要有决定电位的地线。交流地是 plc 控制系统供电所必需的，它通 过变压器中心点构成供电两条回路之一。这条回路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干 扰源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地的共点地最 好置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小，尽量加粗地线，有条件可采用环形地线。 系统地端子 lg 是抗干扰的中性端子，通常不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重时，这个 端子需与接大地的端子 gr 连接。 2.1.3 抑制输入输出电路引入的干扰 输入电路是 plc 接受开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件质量的优劣、接线 方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。以开关量输入为例，按钮、行程开关 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 6 的触点接触要保持在良好状态，接线要牢固可靠。机械限位开关是容易产生故障的元件，设 计时，应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。此外，按钮触点的选择也影响到 系统的可靠性。在设计电路时，应尽量选用可靠性高的元器件，对于模拟量输入信号来说， 常用的有 420ma、020ma 直流电流信号；05v、010v 直流电压信号，电源为直流 24v。 对于开关量输出来说，plc 的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式， 具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会使系统可靠性降低，严重时导 致系统不能正常工作。如晶闸管输出只能用于交流负载，晶体管输出只能用于直流负载。此 外，plc 的输出端子带负载能力是有限的，如果超过了规定的最大限值，必须外接继电器或 接触器，才能正常工作。外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量，是影响系统可靠性 的重要因素。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良。这一方面可以通 过选用高质量的元器件来提高可靠性，另一方面，在对系统可靠性及智能化要求较高的场合， 可以根据电路中电流异常的情况对输出单元的一些重点部位进行诊断，当检测到异常信号 时，系统按程序自动转入故障处理，从而提高系统工作的可靠性。若 plc 输出端子接有感性 元件，则应采取相应的保护措施，以保护 plc 的输出触点。 2.1.4 抑制外部配线干扰的措施 为了防止或减少外部配线的干扰，交流输入、输出信号与直流输入、输出应分别使用各 自的电缆；对于集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线、必须使用屏蔽电缆，屏蔽电缆在 输入、输出侧悬空，而在控制侧接地。 2.2 软件抗干扰措施 硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统，但由于干扰存在的随机性， 尤其是在工业生产环境下，硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外，这时，可以发 挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。 1）、利用“看门狗“方法对系统的运动状态进行监控 plc 内部具有丰富的软元件，如定时器、计数器、辅助继电器等，利用它们来设计一些程 序，可以屏蔽输入元件的误 信号，防止输出元件的误动作。在设计应用程序时，可以利用“看门狗“方法实现对系统 各组成部分运行状态的监控。如用 plc 控制某一运动部件时，编程时可定义一个定时器作“ 看门狗“用，对运动部件的工作状态进行监视。定时器的设定值，为运动部件所需要的最大可 能时间。在发出该部件的动作指令时，同时启动“看门狗“定时器。若运动部件在规定时间内 达到指定位置，发出一个动作完成信号，使定时器清零，说明监控对象工作正常；否则，说明 监控对象工作不正常，发出报警或停止工作信号。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 7 2）、消抖 在振动环境中，行程开关或按钮常常会因为抖动而发出误信号，一般的抖动时间都比较 短，针对抖动时间短的特点，可用 plc 内部计时器经过一定时间的延时，得到消除抖动后的 可靠有效信号，从而达到抗干扰的目的。 3）、用软件数字滤波的方法提高输入信号的信噪比 为了提高输入信号的信噪比，常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅 度随机干扰的系统，采用程序限幅法，即连续采样五次，若某一次采样值远远大于其它几次 采样的幅值，那么就舍去之。对于流量、压力、液面、位移等参数，往往会在一定范围内频繁 波动，则采用算术平均法。即用 n 次采样的平均值来代替当前值。一般认为：流量 n= 12，压 力 n=4 最合适。对于缓慢变化信号如温度参数，可连续三次采样，选取居中的采样值作为有 效信号。对于具有积分器 a/d 转换来说，采样时间应取工频周期 20ms 的整数倍。实践证明 其抑制工频干扰能力超过单纯积分器的效果。 第 3 章 硬件设计 3.1 可编程序控制器 plc 的选型 我们通过了对多种 plc 的实验筛选一致认为这次设计时选用 s7- 224 的 plc 最为合 适。 3.2 cpu 的能力 cpu224 集成 14 输入/10 输出共 24 个数字量 i/o 点，可连接 7 个模块，最大扩展至 168 路数字量 i/o 或 35 路模拟量 i/o 点，13kb 程序和数据存储空间。 cpu224 输入电路采用了双向光电耦合器，24v 直流极性可任意选择，系统设置 1m 为 i0.x 输入端子的公共端，2m 为 i1.x 输入端子的公共端。在晶体管输出电路中采用了 mosfet 功率驱动器件，并将数字量输出分为两组，每组有一个公共端，共有 1l、2l 两个公 共端，可接入不同的负载。 3.3 i/o 点数的确定 cpu224 主机共有 i0.0 至 i0.7、i1.0 至 i1.5 14 个输入点和 q0.0 至 q0.7、q1.0 至 q1.1 10 个输出点。 3.4 存储器容量的选择 由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常 投运，一般要求 plc 的存储器容量，cpu224 的程序和数据存储空间按 256 个 i/o 点至少 选 13k 存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 8 3.5 plc 电源的选择 plc 的供电电源，除了引进设备时同时引进 plc 应根据产品说明书要求设计和选用外， 一般 plc 的供电电源应设计选用 220vac 电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应 采用不间断电源或稳压电源供电。如果 plc 本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是 否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入 plc，对 输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。我们做实验用 的是 220v 的电源。 第 4 章 设计过程 4.1 方案研究与选择 我通过对多种 plc 方案的分析认为 plc 四层楼电梯控制系统设计是现在的时代潮流， 具有学习的必要所以我选择了 plc 四层楼电梯控制系统设计。 4.2 控制要求分析 把可编程控制器拨向 run 后，按其他按钮无效，只有按 sq1 才有效 e1 亮，表示电梯 原始层在一层。 4.3 设计步骤 4.3.1 四层楼电梯控制电气图 如图（4-1） 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 9 图（4-1） 图（4-1） 4.3.1 四层楼电梯控制在各阶段运行状况 电梯停留在一层： （1）按 sb6 或 sb7（sb2）或 sb6，sb7（sb2），电梯上升，按 sq1，才有效 e 灯亮，表示电 梯原始层在一层。 （2）按 sb8 或 sb9（sb3）或 sb8，sb9（sb3），电梯上升，按 sq3 无反应，应先按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，再按 sq3，e3 亮，电梯停止。 （3）按 sb10（sb4），电梯上升，按 sq4 无反应，应先按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升， 再按 sq4，e3，e4 亮，电梯停止。 （4）按 sb6，sb8 或 sb6，sb8，sb3 或 sb6，sb2，sb3，电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮， 电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq2，e3 灭，e2 亮， 电梯停止。 （5）按 sb6，sb8，sb2 或 sb6，sb8，sb2，sb3 或 sb6，sb2，sb3，电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq2，e3 亮，电梯停止。 （6）按 sb6，sb9 或 sb6，sb9，sb3，电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降。按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止 。 （7）按 sb6，sb9，sb2 或 sb6，sb9，sb2，sb3，电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停 止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停 止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （8）按 sb7（sb2），sb8 或 sb7（sb2），sb8，sb9（sb3）或 sb7（sb2），sb9（sb3），电梯上 升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止。 （9）按 sb6，sb7（sb2），sb8 或 sb6（sb2），sb8，sb3 电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮， 电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮。 （10）按 sb6，sb7（sb2），sb6，sb9 或 sb6，sb7（sb2），sb8，sb9，sb3 电梯上升，按 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 10 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降。按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （11）按 sb6，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，再按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮， 电梯停止 。 （12）按 sb7（sb2），sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 灭，电梯停止 2s 后上升 ，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止。 （13）按 sb6，sb8，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升， 再按 sq3，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （14）按 sb6，sb8，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升， 按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （15）按 sb6，sb8，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升， 按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e 电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯停止。 （16）按 sb6，sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，再按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （17）按 sb7（sb2），sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止。 （18）按 sb6，sb7（sb2），sb8，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降， 再按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （19）按 sb6，sb7（sb2），sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电 梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，在按 sq4，e3 灭，e4 亮，电 梯停止 2s 后下降 ，再按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯仍下降，再按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停 止。 （20）按 sb6，sb7（sb2），sb8、sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮， 电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq3，e4 灭， e3 亮，电梯停止 2s 后下降，再按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯停止。 （21）按 sb8，sb10（sb4），电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭， e3 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 11 停止。 （22）按 sb8，sb9（sb3），sb10（sb4）电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止。 （23）按 sb8，sb9（sb3），sb10（sb4）电梯上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯仍上升，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，再 按 sq3，e4 灭，e3 亮，电梯停止。 电梯停留在二层： （1）按 sb8 或 sb9（sb3）或 sb8，sb9（sb3），电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq3，e2 灭， e3 亮，电梯停止 。 （2）按 sb10（sb4），电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯停止。 （3）按 sb5（sb1），电梯下降，反方向呼叫无效，按 sq1，e2 灭，e1 亮，电梯停止。 （4）按 sb8，sb10（sb4）电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq3，e2 灭，e3 灭，e4 亮，电梯 停止。 （5）按 sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq3，e2 灭，e3 亮，电梯 停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止。 （6）按 sb8，sb9（sb3），sb10（sb4），电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq3，e2 灭，e3 亮， 电梯停止 2s 后上升，再按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止 2s 后下降，按 sq3，e4 灭，e3 亮， 电梯停止。 电梯停留在三层： （1）按 sb10（sb4），电梯上升，反方向呼叫无效，按 sq4，e3 灭，e4 亮，电梯停止。 （2）按 sb6 或 sb7（sb2）或 sb6，sb7（sb2），电梯下降反方向呼叫无效，按 sq2，e3 亮， 电梯停止。 （3）按 sb5（sb1），电梯下降，反方向呼叫无效，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯仍下降，按 sq1，e2 灭，e1 亮，电梯停止。 （4）按 sb7，sb5（sb1），电梯下降，反方向呼叫无效，按 sq2，e3 灭，e2 亮，电梯仍下降， 按 sq1，e2 灭，e1 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮，电梯停止。 （5）按 sb7，sb6（sb2），sb5（sb1），电梯下降，反方向呼叫无效，按 sq2，e3 灭，e2 亮， 电梯停止 2s 后下降，按 sq1，e2 灭，e1 亮，电梯停止。 （6）按 sb7，sb6（sb2），sb5（sb1），电梯下降，反方向呼叫无效，按 sq2，e3 灭，e2 亮， 电梯停止 2s 后下降，再按 sq1。e2 灭，e1 亮，电梯停止 2s 后上升，按 sq2，e1 灭，e2 亮， 电梯停止 4.3.2 i/o 设备及 i/o 点编号的分配 plc 进入 run 状态，电梯系统启动工作；plc 输出 q0.0/q0.1 用于上行/下行指示和提 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 12 升电机正反转控制。q0.2、q0.3、q0.4、q0.5 分别显示电梯所在的层位置。输入地址分配如下： 表（4-1） 行程开关上行按钮下行开关 一层：sq1（i0.0）一层：sb8（i0.7）一层：sb7（i1.3） 二层：sq1（i0.1）二层：sb8（i0.5）二层：sb7（i1.2） 三层：sq1（i0.2）三层：sb8（i0.6）三层：sb7（i1.1） 四层：sq1（i0.3）四层：sb8（i0.4）二层：sb7（i1.0） 4.3.3 plc i/o 分配图/表 表（4-2） 输入控制输出控制 内呼一层 sb1i0.0一层指示灯 e1q0.0 内呼二层 sb2i0.1二层指示灯 e2q0.1 内呼三层 sb3i0.2三层指示灯 e3q0.2 内呼四层 sb4i0.3四层指示灯 e4q0.3 一层上呼 sb5i0.4一层上呼灯 e5q0.4 二层下呼 sb6i0.5二层下呼灯 e6q0.5 二层上呼 sb7i0.6二层上呼灯 e7q0.6 三层下呼 sb8i0.7三层下呼灯 e8q0.7 三层上呼 sb9i2.0三层上呼灯 e9q2.0 四层下呼 sb10i2.1四层下呼灯 e10q2.1 一层到位 sq1i2.2轿厢下降 km1q2.2 二层到位 sq2i2.3轿厢上升 km2q2.3 三层到位 sq3i2.4 四层到位 sq4i2.5 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 13 24v24v1mgnd com24v2mgnd 4.3.4 流程图 n y y 用户输入程序 是否在开关门 y 开关门程序 电梯复位程序 开始 是否空闲 y 是否上行召 唤 结束 定上行指标 n 电梯是否复位 n 是否下行召 唤 是否处于上行 定下行指标 执行运行程序段 执行运行程序段 是否处于下行 n yy n n n y n 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 14 4.3.5 梯形图及指令解读 ld sm0.0 ld sm0.1 o i2.7 ald lps r m0.0, 7 r 一层指示 e1, 30 网络 2 r t37, 30 r s0.0, 30 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#1, qb0 lpp s 一层, 1 ld sm0.0 lps 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 15 call one call two call th call fo a 一层 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#1, qb0 lrd a 二层 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#02, qb0 lrd a 三层 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#04, qb0 lpp a 四层 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#08, qb0 ld sm0.0 lps ld s1.1 o s1.2 o s0.2 o s0.1 o s0.0 o s2.2 o s3.2 ald an 轿箱下降 km1 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 16 = 轿箱上升 km2 lpp ld s1.0 o s2.1 o s2.0 o s3.1 o s3.0 ald an 轿箱上升 km2 = 轿箱下降 km1 ld sm0.0 ld m10.3 o m10.1 o m11.0 ald a 一层到位 sq1 s 一层, 1 r 二层, 1 r 三层, 1 r m10.3, 1 r 四层, 1 r m10.1, 1 r m11.0, 1 ld sm0.0 ld s3.0 a m5.1 ld s2.0 a m4.0 old ld s0.1 a m2.0 old 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 17 ld s0.2 a m2.1 old o m10.2 o m10.7 o m11.1 ald a 二层到位 sq2 s 二层, 1 r 一层, 1 r 三层, 1 r 四层, 1 r m10.2, 1 r m10.7, 1 r m11.1, 1 ld sm0.0 ld s3.0 a m5.0 ld s3.1 a m5.2 old ld s1.2 a m3.2 old ld s0.2 a m2.2 old o m10.4 o m10.3 o m11.2 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 18 ald a 三层到位 sq3 s 三层, 1 r 二层, 1 r 四层, 1 r 一层, 1 r m10.3, 1 r m10.4, 1 r m11.2, 1 ld sm0.0 ld s3.2 o m10.0 o m10.5 o m10.6 ald a 四层到位 sq4 s 四层, 1 r m10.0, 1 r 一层, 1 r 二层, 1 r 三层, 1 r m10.5, 1 r m10.6, 1 ld sm0.0 lps a 一层上呼 sb5 an 一层指示 e1 s 一层上呼指示 e5, 1 lrd a 二层下呼 sb6 an 二层指示 e2 s 二层下呼指示 e6, 1 lrd a 二层上呼 sb7 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 19 an 二层指示 e2 s 二层上呼指示 e7, 1 lrd a 三层下呼 sb8 an 三层指示 e3 s 三层下呼指示 e8, 1 lrd a 三层上呼 sb9 an 三层指示 e3 s 三层上呼指示 e9, 1 lpp a 四层下呼 sb10 an 四层指示 e4 s 四层下呼指示 e10, 1 ld sm0.0 an 轿箱下降 km1 an 轿箱上升 km2 eu r 一层上呼指示 e5, 1 r 二层下呼指示 e6, 1 r 二层上呼指示 e7, 1 r 三层下呼指示 e8, 1 r 三层上呼指示 e9, 1 r 四层下呼指示 e10, 1 4.4 plc 系统的程序调试 在我们多次经过连线确认无误后在编程软件上程序输入程序，通过全部编译下载 运行。在模型上按 1 层、2 层、3 层、4 层、内呼、外呼后在通过程序状态监控和 led 观察电 梯运行状况。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 20 第 5 章 结论 通过我们的努力，我们实现了 plc 四层电梯模型控制。该系统控制采用随机逻辑控制， 即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的 相应状态适时的控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送 plc 的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。电梯 的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示，采用 led 显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号以 指示灯显示。我们为了电梯的运行安全，还设置可靠的故障保护和相应的显示 使用“plc 可编程控制器”进行四层楼的电梯控制，对我们来说是一个非常实用的项目。 我们进行了该课题的毕业设计后，能掌握 plc 应用系统的一般设计方法，从而达到毕业后 直接上岗的目的。 21 世纪，plc 会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编 程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品 规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰 富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求； 从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几 个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程 控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。 目前的计算机集散控制系统 dcs 中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发 展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以 外的众多领域发挥越来越大的作用。 致谢 在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师党智乾老师的热情关怀和悉心指导。在我 撰写论文的过程中，党老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的构思和资料的收集方 面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了党老师悉心细致的教诲和无私的 帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我 终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。 在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工作过程中许多 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 21 同学的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。 感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。 最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心地感 谢。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 22 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 23 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 24 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 25 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 26 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 27 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 28 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 29 1 1 xxxxxxxx（三号粗黑体，左对齐，单倍行距） xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(内容用小四号宋体，论文字间距设置为： 标准。行间距设置为：固定值 20 磅) 1.11.1 xxxxxxxxxx（小三号粗黑体，左对齐，单倍行距） xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(内容用小四号宋体，论文字间距设置 为：标准。行间距设置为：固定值 20 磅) 1.1.11.1.1 xxxxxxxx（四号粗黑体，左对齐，单倍行距） xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx（内容用小四号宋体，论文字间距设置 为：标准。行间距设置为：固定值 20 磅） （1）xxxxx（小四号宋体，固定值 20 磅） （2）xxxxx（小四号宋体，固定值 20 磅） 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 30 1.1.21.1.2 xxxxxxxx（四号粗黑体，左对齐，单倍行距） xxxx