八层电梯的PLC控制毕业设计论文.doc

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） i 摘 要 plc 作为新一代的工业控制器，已广泛应用于各个领域的控制系统，在本文中我 就阐述了 plc 的一些具体概念，在电梯控制方面的设计步骤，以及用 plc 对电梯硬件 进行保护的方法。在设计中我具体讲述了电梯在使用 plc 控制时的硬件和软件的设计 过程，列出了具体的主要硬件电路，并分析了主要输入输出点的作用。在 plc 的电梯 控制系统中，电梯的使用功能都是通过控制软件来实现的，为了使控制软件和电梯的 运行动作有较好的对应关系，电梯的软件控制程序，我主要分为楼层的显示程序、呼 叫信号程序、上下行程序、开关门程序，各司其职，对电梯的运行进行控制。 本次毕业设计使用三菱 fx2n-48mr 型 plc 模拟进行八层电梯运行的仿真设计。 关键词：关键词：plc；电梯；控制；电梯；控制 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） ii abstract: plc has been widely applied for control systems of many demesnes as a new generational industry controller. in this thesis, i expound some concepts of plc, the design course of plc control elevator and the protective methodology of elevator hardware with plc. in the design i explain the design course of hardware and software about plc control elevator, and the specific main hardware circuit. it also analyzes the use of main input point and output point. in the plc control system, the using functions are achieved by control software. to have a better correspondence relationship between control software and the action of elevator and easy to debug and assert, i use pattern edit program. and explain three working mode of elevator of working. i divide the control software for parts: display program of floor, calling program, direction program, switch door program, transform speed program. they played to control elevator working correctly. this system is a design to use mitsubishi fx2n-48mr plc to control a eight- floor simulation model. keywordskeywords: : elevator,elevator, plc,plc, ladderladder diagramdiagram 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） iii 目目 录录 1.1. 绪绪 论论 1 1 1.1plc1.1plc 的简介的简介1 1 1.2plc1.2plc 的基本概念的基本概念1 1 1.3plc1.3plc 的基本结构的基本结构2 2 1.4plc1.4plc 的工作原理的工作原理3 3 1.51.5 电梯控制的基本要求电梯控制的基本要求3 3 2.2.三菱三菱 fxfx2n 2n 系列可编程序控制器介绍 系列可编程序控制器介绍 4 4 2.12.1 可编程控制器的基础认识可编程控制器的基础认识4 4 2.1.12.1.1 plcplc 的性能指标和分类的性能指标和分类4 4 2.22.2 可编程序控制器的工作方式可编程序控制器的工作方式 6 6 2.32.3 plcplc 的编程语言的编程语言7 7 2.3.12.3.1 可编程序控制器与继电器、微机在电梯控制中的应用比可编程序控制器与继电器、微机在电梯控制中的应用比 较较 7 7 3.3.八层电梯八层电梯 plcplc 控制系统控制系统 8 8 3.13.1 电梯的输入与输出信号电梯的输入与输出信号8 8 3.1.13.1.1 输入信号（输入继电器）输入信号（输入继电器）8 8 3.1.23.1.2 输出信号（输出继电器）输出信号（输出继电器） 1010 3.23.2 电梯输入输出原理图电梯输入输出原理图 1212 3.33.3 八层电梯控制主回路八层电梯控制主回路1414 4.4. 八层电梯控制程序详解八层电梯控制程序详解 1515 电梯平层和停层装置示意图电梯平层和停层装置示意图 1515 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） iv 4.14.1 楼层请求信号楼层请求信号1515 4.24.2 楼层指示信号的消除楼层指示信号的消除1616 4.34.3 平层信号指示灯平层信号指示灯 2323 4.44.4 蜂鸣器蜂鸣器 2525 4.54.5 电梯下行程序电梯下行程序 2525 4.5.14.5.1 下行到七楼下行到七楼2525 4.5.24.5.2 下行到六楼下行到六楼2525 4.5.34.5.3 下行到五楼下行到五楼2626 4.5.44.5.4 下行到四楼下行到四楼2727 4.5.54.5.5 其他楼层的下行程序其他楼层的下行程序2828 4.5.64.5.6 下行到二楼下行到二楼2828 4.5.74.5.7 下行到一楼下行到一楼2929 4.64.6 电梯下行总控制程序电梯下行总控制程序 2929 4.6.14.6.1 开关门程序开关门程序3030 4.6.24.6.2 电梯下行至一楼，自动延时电梯下行至一楼，自动延时 2 2 秒秒3030 4.6.34.6.3 电梯下行至二楼，自动延时电梯下行至二楼，自动延时 2 2 秒秒3131 4.6.44.6.4 电梯下行至三楼，自动延时电梯下行至三楼，自动延时 2 2 秒秒3131 4.6.54.6.5 电梯下行至四楼，自动延时电梯下行至四楼，自动延时 2 2 秒秒3232 4.6.64.6.6 电梯下行至五楼，自动延时电梯下行至五楼，自动延时 2 2 秒秒3232 4.6.74.6.7 电梯下行至六楼，自动延时电梯下行至六楼，自动延时 2 2 秒秒3232 4.6.84.6.8 电梯下行至七楼，自动延时电梯下行至七楼，自动延时 2 2 秒秒3333 4.74.7 电梯上行程序电梯上行程序 3434 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） v 4.7.14.7.1 上行到上行到 2 2 楼楼3434 4.7.24.7.2 上行到上行到 3 3 楼楼3434 4.7.34.7.3 上行到上行到 4 4 楼楼3535 47.447.4 上行到上行到 5 5 楼楼3636 4.7.54.7.5 上行到其他楼层上行到其他楼层3737 4.84.8 电梯上行总控制程序电梯上行总控制程序 3838 4.8.24.8.2 上行到七楼，自动延时上行到七楼，自动延时 2 2 秒秒3939 4.8.34.8.3 上行到六楼，自动延时上行到六楼，自动延时 2 2 秒秒3939 4.8.44.8.4 上行到五楼，自动延时上行到五楼，自动延时 2 2 秒秒4040 4.8.54.8.5 上行到四楼，自动延时上行到四楼，自动延时 2 2 秒秒4040 4.8.64.8.6 上行到三楼，自动延时上行到三楼，自动延时 2 2 秒秒4141 4.8.74.8.7 上行到二楼，自动延时上行到二楼，自动延时 2 2 秒秒4141 4.94.9 电梯上下行信号输出电梯上下行信号输出4242 4.104.10 总结总结 4242 致谢致谢 4444 参考文献参考文献 4545 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 1 1.1. 绪绪 论论 1.1plc1.1plc 的简介的简介 随着城市建设的不断发展，中高层建筑不断增多，电梯作为这些建筑中垂直运行 的交通工具已与人们的日常生活密不可分。plc 作为新一代的工业控制器，以其高可 靠性和技术先进性等特点，在电梯的控制 nb 中得到了广泛的使用，从而使电梯由传统 的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当今电梯控制和技术改造 的热点之一。在当今的中国社会中，越来越多的八层带电梯的小高层受到人们的青睐， 所以我就尝试着用 plc 对八层电梯进行控制，并对其硬件和软件进行设 1.2plc 的基本概念的基本概念 plcplc 的定义的定义 可编程控制器是计算机家族中的一员，是在继电器控制和计算机控制的基础上开 发的产品，是为工业控制应用而设计制造的以微处理器为核心，把自动化技术、计算 机技术和通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器称作可编 程逻辑控制器（programmable logic controller） ，简称 plc，它主要用来代替继电器实 现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，还 可以进行算术运算和模拟量控制等，因此，美国电器制造协会（nema）于 1980 年正 式将这种装置命名为可编程控制器（programmable controller） ，简称 pc。但是为了避 免与个人计算机（personal computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称 plc。 plcplc 的特点的特点 (1)、高可靠性 (2)、丰富的 i/o 接口模块 (3)、采用模块化结构 (4)、编程简单易学 (5)、安装简单，维修方便 plcplc 的发展的发展 plc 技术在我国的起步比较晚，直到 80 年代初才正式进入我国，目前，在我国使 用比较普遍的 plc 有日本 omron 公司的 c 系列，三菱公司的 f 系列，美国 ge 公司 的 ge 系列和德国西门子公司的 s 系列等，目前国内使用 plc 主要还是依靠进口和合 资企业生产。但相信在不久的将来，我们一定能实现 plc 的国产化。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 2 1.3plc 的基本结构的基本结构 plc 实质是一种专用于工业控制的计算机，所以其硬件结构基本上与微型计算机 相同，如图所示： (1).中央处理单元(cpu) 中央处理单元(cpu)是 plc 的控制中枢。它按照 plc 系统程序赋予的功能接收并存 储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、i/o 以及警戒定时器的状态， 并能诊断用户程序中的语法错误。 (2).存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程 序存储器。 (3).输入、输出接口电路 输入、输出接口电路是 plc 与现场 i/o 设备或其他外设之间的连接部件，它起着 plc 和外围设备之间传递信息的作用。 在 plc 内部，由于 cpu 本身的工作电压比较低（一般在 5v 左右） ，而输入、输出 信号电压比较高（比如直流 24v，交流 220v） ，所以 cpu 不能直接与外部的输入、输 出装置相连接，而是要有输入、输出接口电路进行转接。这样。输入、输出接口电路 除了要传递信号外，还承担着电平的转接和噪声的隔离的作用。 (4).电源 plc 的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源 系统是无法正常工作的，因此 plc 的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交 流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将 plc 直接连接到交流电网 上去。 (5).编程单元 编程器是 plc 的重要外部设备，它使人机对话的窗口。有的可嵌在 plc 本体上， 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 3 有的可通过电缆从 plc 本体上接出来，有的还可以远离 plc 接到 i/o 控制站的接口中 使用。 1.4plc 的工作原理的工作原理 最初研制生产的 plc 主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这 两者的运行方式是不相同的： （1）继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电 或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位 置上都会立即同时动作。 （2）plc 的 cpu 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈 或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作， 必须等扫描到该触点时才会动作。 1.5 电梯控制的基本要求电梯控制的基本要求 电梯是用电力拖动，将具有乘客或载货的轿厢，运行于铅垂的两列刚性导轨之间， 运送乘客或货物的设备。电梯的种类很多，但在控制方式上大多采用继电器接触器 控制。由继电器接触器组成的自动控制系统，是通过电器间固定接线来实现顺序控 制的，是针对具体的被控对象，设计出专用的电器控制线路，相对来说，这样的控制 系统，设计周期长，造价高，维修不便。由于 plc 的特点，用 plc 来代替继电器接 触器控制系统将会使电梯控制控制系统提升到一个新的层次。 由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢 的呼叫是随机的，因此，系统控制应采用随机逻辑控制。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。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以利平层。电梯的运行方向以及电梯所在的楼层 都采用 led 和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示 灯)。同时，为了提高电梯的运行效率和平层的精度，系统要求 plc 能对轿厢的加、减 速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实 现。为了电梯的运行安全，系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。 下面就我这次的毕业设计的八层电梯系统作一下简单的介绍，以及对程序的逐步 分解。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 4 2.三菱三菱 fx2n 系列可编程序控制器介绍系列可编程序控制器介绍 2.1 可编程控制器的基础认识可编程控制器的基础认识 1. 三菱 fx2n plc 的主要特点： 1)集成型高性能。cpu、电源、输入输出三为一体。 对 6 种基本单元，可以以最小 8 点为单元连接输入输出扩展设备，最大可以扩展输入 输出 256 点。 2)高速运算 基本指令：0.08s指令 应用指令：1.52几百 s指令 3)安全、宽裕的存储器规格 内置 8000 步 ram 存贮器 安装存储盒后，最大可以扩展到 16000 步。 4)丰富的软元件范围 辅助继电器：3072 点，定时器：256 点，计数：235 点 数据寄存器；8000 点 5)除了具有输入输出 16256 点的一般速途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控制。 6)面向海外的产品适合各种安全规格 为大量实际应用而开发的特殊功能： 开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要-模拟 io，高速计数器。对 每一个 fx2n主单元可配置总计达 8 个特殊功能模块。 2.1.1 plc 的性能指标和分类的性能指标和分类 1) plc 的主要性能指标 (1)输入输出点数（io 点数） io 点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多 少个开关、按钮和可以控制多少个负载。 (2)存储容量 存储容量是指可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为 单位，二进制 16 位即一个字为一步。 (3)扫描速度 一般以执行 1000 步指令所需时间来衡量，单位为 ms/k 步，也有以执行一步指令 所需时间来计算的，单位用 s/步。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 5 (4)功能扩展能力 可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特 殊应用的需要，如 ad 模块、da 模块、位置控制模块等。 (5)指令系统 指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强 弱的主要指标。 2) plc 的分类 通常，plc 产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式不同, 可以分为 整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型 plc 三种类型。 3. plc 系统的组成 plc 是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机 控制系统相似。plc 也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 1) plc 的硬件结构 一套 plc 系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入输出接 口、内部电源） 、io 扩展单元及外部设备组成。 2) plc 的软件 plc 的软件系统指 plc 所使用的各种程序的集合，它由系统程序（系统软件）和用 户程序（应用软件）组成。系统程序：包括监控程序、输入译码程序及诊断程序等。 用户程序是用户根据控制要求，用 plc 的编程语言（如梯形图）编制的应用程序。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 6 2.2 可编程序控制器的工作方式可编程序控制器的工作方式 (1). plc 的扫描工作方式 图 2-1 plc 的扫描过程 可编程序控制器在进入 run 状态之后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开 始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序， 即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重复进 行。可编程序控制器工作时的扫描过程如图 2-1 所示，包括五个阶段：内部处理、通 信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。plc 完成一次扫描过程所需的时间称为扫描 周期。扫描周期的长短与用户程序的长度和扫描速度有关。 (2). plc 的程序执行过程 开始 内部处理 通信处理 run 方式？ 输入扫描 程序执行 输出处理 n y 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 7 plc 的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段，如图 2-2 所示。 图 2-2 plc 的程序执行过程 (3). plc 的扫描周期 在 plc 的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出 刷新三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。 即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。 (4). plc 的 io 响应时间 plc 采用集中 io 刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变 化，输入映像寄存器区的内容也不会改变，还会影响本次循环的扫描结果。输出信号 的变化滞后于输入信号的变化，这产生了 plc 的输入输出响应滞后现象，最大滞后时 间为 2-3 个扫描周期。 2.3plc 的编程语言的编程语言 plc 的编程语言有梯形图语言、助记符语言、顺序功能图语言等。其中前两种语言 用得较多，顺序功能图语言也在许多场合被采用。本课题所采用的编程语言为梯形图 语言。 2.3.1 可编程序控制器与继电器、微机在电梯控制中的应用比较可编程序控制器与继电器、微机在电梯控制中的应用比较 在电梯的电气系统中，逻辑判断起着主要的作用，其控制系统必须起动各种控制 信号和执行元件（如接触器、继电器、发光指示器、电动机以及电子元件、电力电子 器件等） ，要达到这些控制目的，其方法有： 输入端子 输入映象寄存器 输出映像寄存器 输出锁存器 输出端子 输入 . 输出 程序执行阶段输入采样阶段输出刷新阶段 x001 y001 y001 m1 读 读 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 8 继电器接触器控制系统 这种控制系统是早期电梯多采用的一种控制系统。优点：与其它控制系统比较，其简 单、易于理解和掌握、价格便宜。缺点：动合触点易磨损，且电接触不良；体积大； 控制系统耗能大、动作噪声大；维修保养工作量大、费用高。因此这种控制系统仅用 于速度不高、性能要求也不高的电梯中。 微机控制系统 电梯的微机控制系统实质上是使控制算法不再由硬件逻辑完成，而是通过程序存贮器 中的程序来完成的控制系统。因此对于有不同功能要求的电梯控制系统，只要改变程 序存贮器中的程序指令即可，而无需变更或增减硬件系统的元件或布线。因此，十分 方便于使用和管理，并提高系统的可靠性，减小控制系统体积，降低了能耗及其维修 保养费用。虽然微机控制的电梯，与继电器控制的电梯比较，它具有较大的优越性。 但是，对一般的电梯而言，应用微机控制也有其局限性和不足之处。其缺点是：微型 计算机是按数字运算的需要而设计的，功能比较齐全，结构比较复杂；而一般的电梯 控制只需要进行简单的逻辑运算，运算方式多为“与” 、 “或” 、 “非”几种，运算位数 只需 1 位，即“1”与“0” 。因此，使用微机就有“大材小用”之嫌。此外，微机的接 口电路没有标准件，而且一般不控制强电。但在电梯控制中，往往要求能直接控制 110v 或 220v 的用电设备，如用户专门配备接口电路既不方便又不可靠。综上所述，造 成用微机控制的成本、运行和维修费用均较高，因此，如在一般的电梯上使用微机控 制在经济上不合算。 plc 控制系统 plc 充分利用了微型计算机的原理和技术，保留计算机控制的优点，而克服了它的缺点。 它具有强大的生命力，各工业部门纷纷用它来改造旧有的电梯控制电路，取得了明显 的效果。总之，plc 是采用微机技术制造的通用自动控制设备，它能控制开关量、模拟 量、具有可靠性高、抗干扰能力强、并具有完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术、 运算等功能，可以取代继电器为主的各种控制设备。它不仅能用于控制机械设备、流 水线和各种设备的运行过程，将 plc 用于控制电梯各种操作和处理相关信息也是可行 的。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 9 3.八层电梯八层电梯 plc 控制系统控制系统 3.1 电梯的输入与输出信号电梯的输入与输出信号 3.1.1 输入信号（输入继电器）输入信号（输入继电器） 楼层请求信号（呼梯信号） x000: 一楼楼层上的请求向上按键的输入。 x001: 二楼楼层上的请求向下按键的输入。 x002: 二楼楼层上的请求向上按键的输入。 x003: 三楼楼层上的请求向下按键的输入。 x004: 三楼楼层上的请求向上按键的输入。 x005: 四楼楼层上的请求向下按键的输入。 x006: 四楼楼层上的请求向上按键的输入。 x007: 五楼楼层上的请求向下按键的输入。 x010: 五楼楼层上的请求向上按键的输入。 x011: 六楼楼层上的请求向下按键的输入。 x012: 六楼楼层上的请求向上按键的输入。 x013: 七楼楼层上的请求向下按键的输入。 x014: 七楼楼层上的请求向上按键的输入。 x017: 八楼楼层上的请求向下按键的输入。 以上输入继电器，因输入信号平时为高电平，而按下后产生低电平输入，所以若要 用以上输入继电器表示常开触点的功能，则在梯形图中应以常闭触点的符号表示，反 之亦然。 （这一点在之后的梯形图程序的讲解中将不再另行说明） 轿厢信号 x030：电梯轿厢内请求到达一楼按键的输入。 x031：电梯轿厢内请求到达二楼按键的输入。 x032：电梯轿厢内请求到达三楼按键的输入。 x033：电梯轿厢内请求到达四楼按键的输入。 x034：电梯轿厢内请求到达五楼按键的输入。 x035：电梯轿厢内请求到达六楼按键的输入。 x036：电梯轿厢内请求到达七楼按键的输入。 x037：电梯轿厢内请求到达八楼按键的输入。 以上输入继电器，同样因为输入信号平时为高电平，而按下后产生低电平输入，所 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 10 以若要用以上输入继电器表示常开触点的功能，也应该在梯形图中以常闭触点的符号 表示，反之亦然。 （这一点在之后的梯形图程序的讲解中将不再另行说明） x015：电梯轿厢内手动开门按键的输入。 x016：电梯轿厢内手动关门按键的输入。 这两个输入继电器，也是平时为高电平输入信号，而按下后产生低电平输入，所 以在使用时也需要在梯形图中用常闭触点的符号表示常开触点的功能，反之亦然。 （这 一点在之后的梯形图程序的讲解中将不再另行说明） 限位信号 x020：一楼到位信号的输入。 x021：二楼到位信号的输入。 x022：三楼到位信号的输入。 x023：四楼到位信号的输入。 x024：五楼到位信号的输入。 x025：六楼到位信号的输入。 x026：七楼到位信号的输入。 x027：八楼到位信号的输入。 3.1.2 输出信号（输出继电器）输出信号（输出继电器） 楼层指示信号灯 y000：一楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y001：二楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y002：二楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y003：三楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y004：三楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y005：四楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y006：四楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y007：五楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y010：五楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y011：六楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y012：六楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y013：七楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 y014：七楼楼层上的请求向上的信号灯输出信号。 y017：八楼楼层上的请求向下的信号灯输出信号。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 11 电梯平层信号灯 y020：电梯到达一楼的信号灯输出信号。 y021：电梯到达二楼的信号灯输出信号。 y022：电梯到达三楼的信号灯输出信号。 y023：电梯到达四楼的信号灯输出信号。 y024：电梯到达五楼的信号灯输出信号。 y025：电梯到达六楼的信号灯输出信号。 y026：电梯到达七楼的信号灯输出信号。 y027：电梯到达八楼的信号灯输出信号。 其他信号 y015：控制电机启动或停止的输出信号 y016：控制电梯上升或下降的输出信号 y030：按下手动开、关门按键时蜂鸣器的输出信号 主要辅助继电器 m130：电梯下行信号锁存信号。 m131：电梯上行信号锁存信号。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 12 3.2 电梯输入输出原理图电梯输入输出原理图 plc 输入信号 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 13 plc 输出信号 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 14 3.3 八层电梯控制主回路八层电梯控制主回路 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 15 4. 八层电梯控制程序详解八层电梯控制程序详解 电梯平层和停层装置示意图 4.1 楼层请求信号楼层请求信号 x000 是一楼请求向上的按键，y000 是楼层上显示一楼向上的灯。乘客按下 x000 时则得电，y000 同时得电，灯亮，同时自保。m1 是锁存电梯到达一楼时信 号的辅助继电器，当电梯到达一楼时 m1 得电，则 y000 失电，灯暗。 x001 是二楼请求向下的按键，y001 是楼层上显示二楼向下的灯。乘客按下 x001 时则得电，y001 同时得电，灯亮，同时自保。m2 是锁存电梯到达二楼时信号的辅助继 电器，当电梯到达二楼时 m2 得电，则 y001 失电，灯暗。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 16 x002 是二楼请求向上的按键，y002 是楼层上显示二楼向上的灯。乘客按下 x001 时则得电，y001 同时得电，灯亮，同时自保。m2 是锁存电梯到达二楼时信 号的辅助继电器，当电梯到达二楼时 m3 得电，则 y001 失电，灯暗。 由于类同，以下三楼至八楼的楼层请求程序便不再做详解。 三楼请求向下与向上的程序（上图） 四楼，五楼请求向下与向上的程序（上图） 六楼，七楼，八楼请求向下与向上的程序（上图） 4.2 楼层指示信号的消除楼层指示信号的消除 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 17 x020 是一楼的平层信号，y016 是电机上升和下降的信号，当电梯下降时 y016 闭合，y015 是电机启动和停止的信号，电梯得电后 y015 便得电闭合。这样， 当电梯停在一楼时，x020 得电闭合，m1 得电，使得在上一段程序中的 y000 失电， 这样就起到了在电梯按乘客要求停在一楼时，乘客原本所按得一楼请求向上的信 号灯便可得到消除。 由于要消除二楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层往 下行，另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x021 是二楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达二楼，x021 得电闭合时，m30 得电，这样 m2 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，二楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除二楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y003（三下）y004（三上） y005（四下）y006（四上）y007（五下）y010（五上）y011（六下）y012（六上） y013（七下）y014（七上）y017（八下）这些信号都没有请求，都保持常闭的情 况下，当 x021 得电闭合后 m31 得电，m2 得电，消除二楼向下的请求。 同样，在要消除电梯二楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电 梯在从高的楼层向下动作，另一种是电梯在一楼向上动作。m32 和 m33 分别起到 这两个作用。 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应二楼和一楼的向下信号，所以如 果二楼（y001）和一楼（y000）有向下的请求信号时，电梯不响应也不消除二楼 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 18 的向上请求。只有当上述请求没有时，也就是说 y000 和 y001 仍然处于常闭的状 态，同时电梯在向下动作（y016 闭合）的情况下，m32 才会得电，从而使 m3 得 电，以消除二楼的向上请求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达二楼，也就是说 y016 保持常闭，x021 闭合 的情况下，m33 得电闭合，也能消除二楼向上的信号灯。 由于要消除三楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层 往下行，另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x022 是三楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达三楼，x022 得电闭合时，m34 得电，这样 m4 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，三楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除三楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y004（三上）y005（四下） y006（四上）y007（五下）y010（五上）y011（六下）y012（六上）y013（七下） y014（七上）y017（八下）这些信号都没有请求，都保持常闭的情况下，当 x022 得电闭合后 m35 得电，m4 得电，消除三楼向下的请求。 同样，在要消除电梯三楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电梯 在从高的楼层向下，另一种是电梯在低楼层向上动作。m38 和 m39 分别起到这两个 作用。 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应低楼层的全部信号，所以如果三 楼（y003）二楼（y001，y002）和一楼（y000）有请求信号时，电梯不响应也不 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 19 消除散楼的向上请求。只有当上述请求没有时，也就是说 y000，y001，y002，y003 仍然处于常闭的状态，同时电梯在向下动作（y016 闭 合）的情况下，m36 才会得电，从而使 m5 得电，以消除三楼的向上请求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达三楼，也就是说 y016 保持常闭，x022 闭合 的情况下，m37 得电闭合，也能消除三楼向上的信号灯。 要消除四楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层往下行， 另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x023 是四楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达四楼，x023 得电闭合时，m38 得电，这样 m6 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，四楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除四楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y006（四上）y007（五下） y010（五上）y011（六下）y012（六上）y013（七下）y014（七上）y017（八下） 这些信号都没有请求，都保持常闭的情况下，当 x023 得电闭合后 m39 得电，m6 得电，消除四楼向下的请求。 同样，在要消除电梯四楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电梯 在从高的楼层向下动作，另一种是电梯在低楼层向上动作。m40 和 m41 分别起到这 两个作用。 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应低楼层的全部信号，所以如果四 楼（y005）三楼（y003，y004）二楼（y001，y002）和一楼（y000）有请求信号 时，电梯不响应也不消除散楼的向上请求。只有当上述请求没有时，也就是说 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 20 y000，y001，y002，y003，y004 仍然处于常闭的状态，同时电梯在向下动作 （y016 闭合）的情况下，m40 才会得电，从而使 m7 得电，以消除四楼的向上请 求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达四楼，也就是说 y016 保持常闭，x023 闭合 的情况下，m41 得电闭合，也能消除四楼向上的信号灯。 要消除五楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层往下行， 另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x024 是五楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达五楼，x024 得电闭合时，m42 得电，这样 m8 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，五楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除五楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y010（五上）y011（六下） y012（六上）y013（七下）y014（七上）y017（八下）这些信号都没有请求，都 保持常闭的情况下，当 x024 得电闭合后 m43 得电，m8 得电，消除五楼向下的请 求。 同样，在要消除电梯五楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电梯 在从高的楼层向下动作，另一种是电梯在低楼层向上动作。m44 和 m45 分别起到这 两个作用。 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应低楼层的全部信号，所以如果五 楼（y007）四楼（y005，y006）三楼（y003，y004）二楼（y001，y002）和一楼 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 21 （y000）有请求信号时，电梯不响应也不消除散楼的向上请求。只有当上述请求 没有时，也就是说 y000，y001，y002，y003，y004，y005，y007 仍然处于常闭 的状态，同时电梯在向下动作（y016 闭合）的情况下，m44 才会得电，从而使 m10 得电，以消除五楼的向上请求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达五楼，也就是说 y016 保持常闭，x024 闭合 的情况下，m45 得电闭合，也能消除五楼向上的信号灯。 要消除六楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层往下行， 另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x025 是六楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达六楼，x025 得电闭合时，m46 得电，这样 m11 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，六楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除六楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y012（六上）y013（七下） y014（七上）y017（八下）这些信号都没有请求，都保持常闭的情况下，当 x025 得电闭合后 m47 得电，m11 得电，消除六楼向下的请求。 同样，在要消除电梯六楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电梯 在从高的楼层向下动作，另一种是电梯在低楼层向上动作。m48 和 m49 分别起到这 两个作用。 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 22 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应低楼层的全部信号，所以如果六 楼（y011）五楼（y007，y010）四楼（y005，y006）三楼（y003，y004）二楼 （y001，y002）和一楼（y000）有请求信号时，电梯不响应也不消除散楼的向上 请求。只有当上述请求没有时，也就是说 y000，y001，y002，y003，y004，y005，y007，y010，y011 仍然处于常闭的状 态，同时电梯在向下动作（y016 闭合）的情况下，m48 才会得电，从而使 m12 得 电，以消除六楼的向上请求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达六楼，也就是说 y016 保持常闭，x025 闭合 的情况下，m49 得电闭合，也能消除六楼向上的信号灯。 要消除七楼请求向下的信号灯有两种可能性，一种是电梯在高的楼层往下行， 另一种是电梯要往上动作，所以要考虑这两种情况。 x026 是六楼的平层信号，当电梯从上往下动作时，y015 和 y016 都得电闭合， 所以当电梯到达七楼，x026 得电闭合时，m50 得电，这样 m13 得电导通闭合，就 消除了在电梯向下动作时，七楼请求向下的请求信号灯。 而当电梯是在做向上的动作，要消除七楼向下的信号时，必须先要响应在低 楼层的向上信号以及高楼层的向下信号请求，所以要在 y014（七上）y017（八下） 这些信号都没有请求，都保持常闭的情况下，当 x026 得电闭合后 m51 得电，m13 得电，消除七楼向下的请求。 同样，在要消除电梯七楼向上的请求信号灯时，也有两种可能，一种是电梯 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 23 在从高的楼层向下动作，另一种是电梯在低楼层向上动作。m52 和 m53 分别起到这 两个作用。 当电梯在高的楼层作向下动作时，先要响应低楼层的全部信号，所以如果七 楼（y013）六楼（y011，y012）五楼（y007，y010）四楼（y005，y006）三楼 （y003，y004）二楼（y001，y002）和一楼（y000）有请求信号时，电梯不响应 也不消除散楼的向上请求。只有当上述请求没有时， 也就是说 y000，y001，y002，y003，y004，y005，y007，y010，y011，y012，y013 仍然处 于常闭的状态，同时电梯在向下动作（y016 闭合）的情况下，m52 才会得电，从 而使 m14 得电，以消除七楼的向上请求信号。 在电梯在做向上动作，而且到达七楼，也就是说 y016 保持常闭，x026 闭合 的情况下，m53 得电闭合，也能消除七楼向上的信号灯。 消除八楼向下的请求就相对而言简单点，只要电梯在向上运行（指可能只种 情况） ，到达八楼后，就能消除。 4.3 平层信号指示灯平层信号指示灯 由于平层信号不能间断，也就是说当电梯不在确定的某一层还是要显示上一 层的指示灯，比如说当电梯从二楼上升到三楼的过程中，电梯的二楼平层信号灯 还是要持续输出，直到电梯到达三楼为止。所以特意设置了 m2 和 m3，使得指示灯 能持续输出。 m2 单层自保条件单层自保条件 每当电梯到单数的楼层时，m2 就得电。 m3 双层自保条件双层自保条件 一层 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 24 每当电梯到双数的楼层时，m3 就得电。 下面通过介绍三层的指示灯的输出次序来说明 m2 和 m3 的作用。 1. 一层平层指示灯 当电梯在一楼，一楼的限位信号 x020 得电闭合，y020 得电，显示电梯在一楼。 与此同时，m2 也得电，y20 自保，当电梯离开一楼，也就是说上行后，x020 失电， 电梯楼层的指示灯能通过这条路维持，直到电梯到二楼 m2 失电为止。 2. 二层平层指示灯 当电梯离开一楼上升到二楼时，x021 得电闭合，与此同时，m2 失电，m3 得电， 并自保。一层指示灯暗的同时二楼的指示灯亮起。电梯继续上行后，在到达三楼 之前二楼指示灯仍然维持输出。 3. 三层平层指示灯 当电梯离开二楼上升到三楼时，x022 得电闭合，与此同时，m3 失电，m2 得电， 并自保。二层指示灯暗的同时三楼的指示灯亮起。电梯继续上行后，在到达四楼 之前三楼指示灯仍然维持输出。 4. 其他楼层的指示灯 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 25 通过 m2 和 m3 的间断导通，使楼层间的指示灯不间断的输出，而且相互互锁， 避免了一起输出的可能。 4.4 蜂鸣器蜂鸣器 开门和关门时都要发出声响的蜂鸣器。 4.5 电梯下行程序电梯下行程序 下面程序中所出现的 m20m26 是锁存电梯下行请求的辅助继电器。 4.5.1 下行到七楼下行到七楼 这是电梯下行到七楼的程序图。由于电梯下行到七楼，只有可能是电梯在八 楼下行到七楼，所以当 y027 闭合，七楼又有下行的请求时（y013 请求下行， y014 请求上行） ，m26 则响应并锁存电梯要下行的请求，电梯下行。 值得注意的是，当电梯在八楼，七楼要求上行，与此同时一楼到六楼中也有向上 的请求（y000y012 中有断开） ，那么电梯应该先下行到有上行请求的楼层，再上 到七楼，继续执行这条程序。 x036 时轿箱内请求道七楼的信号，m026 进行自保。 八 楼 轿 箱 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 26 4.5.2 下行到六楼下行到六楼 这是电梯下行到六楼的程序图。 当电梯在七楼时 y026 闭合，六楼又有下行的请求时（y011 请求下行，y012 请求上行） ，m25 则响应并锁存电梯要下行的请求，电梯下行。 当电梯在八楼时 y027 闭合，六楼又有下行的请求时（y011 请求下行，y012 请求上行） ，要 m25 闭合的要求是 y013 保持常闭，也就是说七楼没有向下的请求。 如果 y013 断开，则电梯先响应下行到七楼的程序，在 y013 被消除的同时，这条 程序才能被执行。 值得注意的是，当电梯在六楼要求上行时，电梯却在七楼或八楼，电梯实际的动 作也是下行，但不同的是如果在一楼至五楼也有向上或向下的请求时 （y000y010 断开） ，那么电梯应该先响应有请求的楼层，再上到六楼，继续执行 这条程序。比如六楼有向上的请求，与此同时一楼也有向上请求（y000 断开） ，