毕业设计（论文）-基于PLC的四层电梯控制系统设计.doc

太原工业学院毕业设计 毕业设计基于PLC的四层电梯控制系统设计李鸣125011218机械工程系学生姓名： 学号： 机械设计制造及其自动化系 部： 张焕梅专 业： 指导教师： 二一四年六月诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日太原工业学院毕业设计毕业设计任务书设计题目： 基于PLC的四层电梯控制系统设计 系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 125011218 学生： 李鸣 指导教师（含职称）： 张焕梅(讲师) 专业负责人： 田静 1设计的主要任务及目标 完成四层电梯控制系统设计 完成PLC外部接线图设计 完成PLC程序设计与调试等内容2设计的基本要求和内容 完成开题报告 完成PLC选型、I/O点数、输入输出模块的选择 程序编程，调试 完成毕业设计说明说3主要参考文献1 廖长初编著.可编程控制器应用技术M.重庆：重庆大学出版社，19972 陈家盛编著电梯结构原理及安装枝术M.北京：机械工业出版社，19903 余雷声编著电气控制与PLC应用M北京：机械工业出版社，19964进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1分析课题，完成开题报告2013.12-2014.32确定研究方案，系统硬件设计确定PLC机型2014.3-2014.43编程并调试2014.4-2014.54提交定稿，打印，装订2014.5-2014.65撰写毕业论文，准备答辩2014.6基于PLC的四层电梯控制系统设计摘要：随着高层建筑愈来愈多, 电梯也随之增多, 电梯成为重要的运输设备之一。国内传统的电梯控制一是由继电器、接触器构成。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障率高等缺点,而且在层数增加时,配线变化给制造及安装带来诸多不变。PLC就解决了以上的不足。本设计就以PLC作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。先对四层电梯的硬件部分作分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图估计一下I/O点数，这样可以确定所选机型，然后在软件设计，写出流程图，梯形图，写出语句。最后是进行调试，看看此程序是否可行。关键词：PLC控制系统，电梯，继电器，接触器PLC control of passenger ElevatorAbstract: As more and more high-rise buildings, elevators also will be increased, Elevator become one of the important transport equipment. Traditional domestic elevator control from the first relay, a contactor. It is not only poor in the reliability, high cost, high failure rate shortcomings, but also in layers increases, changes to the wiring and installation of manufacturing has brought many unchanged. PLC to address the above shortcomings. the design of the PLC as a tool to the elevators for various operating control. Elevator on the first four parts of the hardware analysis, the need to see what kind of switches, motors, lights, etc. Then, the control panel draw maps, plans, under the control panel is estimated to I / O points, so certain selected models, and then softwaredesign, write flowchart, ladder diagram, write statements. Finally,debugging and look at the feasibility of this procedure.Key words: PLCcontrol system，elevator，relay，contactor目 录1 绪 论11.1 PLC的工作原理11.2 电梯硬件的分析21.2.1 电梯的组成21.2.2 电梯的工作原理31.2.3 电梯控制方法的分析31.2.4 整体设计流程的确定42 PLC的选型52.1 可编程控制器控制系统的I/O点数估算52.2 内存的估计52.3 程序编写质量的计算62.4 响应时间的分析62.5 输入输出模块的选择62.6 机型的确定63 硬件设计73.1 硬件配置简介73.1.1 一般性能73.1.2 输入性能83.1.3 功能特性83.1.4 输出性能93.1.5 其他功能93.2 电梯控制系统的硬件面板图103.3 输入/输出的分配114 软件设计124.1 程序流程图124.2 程序语句表135 程序调试、运行145.1 正常情况下程序调试145.2 运行过程分析14结 论21I参考文献22致 谢23附 录24II1 绪论 自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。图1.1 三种常见的PLC1.1 PLC的工作原理PLC具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式。PLC则采用循环扫描工作方式。在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回第一条。如此周而不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期大致可分为I/O刷新和执行指令两个阶段。所谓I/O刷新即对PLC的输入进行一次读取，将输入端各变量的状态重新读入PLC中存入内部寄存器，同时将新的运算结果送到输出端。这实际是将存入输入、输出状态的寄存器内容进行了一次更新，故称为“I（输入）/O(输出) 刷新”。由此可见，若输入变量在I/O刷新期间状态发生变化，则本次扫描期间输出端也会相应的发生变化，或者说输出队输入产生了响应。反之，若在本次I/O刷新之后，输入变量才发生变化，则本次扫描输出不变，即不响应，而要到下一次扫描期间输出才会产生响应。由于PLC采用循环扫描的工作方式，所以它的输出对输入的响应速度要受扫描周期的影响。扫描周期的长短主要取决于这几个因数：一是CPU执行指令的速度，二是每条指令占用的时间，三是指令条数的多少，即程序的长短。对于慢速控制系统，响应速度常常不是主要的，故这种方式不但没有坏处反而可以增强系统抗干扰能力。因为干扰常是脉冲式的、短时的，而由于系统响应较慢，常常要几个扫描周期才响应一次，而多次扫描后，瞬间干扰所引起的误动作将会大大减少，故增加了抗干扰能力。但对控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，这一问题就需慎重考虑。应对响应时间作出精确的计算，精心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少周期造成的响应延时等的不良影响。1.2 电梯硬件的分析1.2.1 电梯的组成(1)曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。(2)导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。(3)轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。(4)门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。(5)重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。(6)电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。(7)电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。(8)安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由限速器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。1.2.2 电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。1.2.3 电梯控制方法的分析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。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目前国内七八十年代安装的许多电梯电气部分用继电器接触器控制系统，线路复杂，接线多，故障率高，维修保养难，许多已处于闲置状态，其拽引系统多采用交流双速电机系统换速，效率低，调速性能指标较差，严重影响电梯运行质量。由于这些电梯交流调压调速系统，交流双速电机拖动系统性能及乘坐舒适感较差，交流调压调速系统属能耗型调速的机械部分无大问题，为节约资金，大部分老式电梯用户希望对电梯的电气控制系统进行改造，提高电梯的运行性能。因此对电梯控制技术进行研究，寻找适合我国老式电梯的改造方法具有十分重要的意义电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，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，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来，由PLC组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产品。在传统继电器系统的改造工程中，PLC系统一直是主流控制系统。1.2.4 整体设计流程的确定综上所述，本设计就以PLC作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。以上已对四层电梯的硬件部分作了分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图估计一下I/O点数，这样可以确定所选机型，然后在软件设计，写出流程图，梯形图，写出语句。最后是进行调试，看看此程序是否可行。2 PLC的选型2.1 可编程控制器控制系统的I/O点数估算有电磁阀的动作原理可知，一个单线圈电磁阀用可编程控制器时需两个输入及一个输出；一个双线圈电磁阀需三个输入及两个输出；一个比例式电磁阀需三个输入及五个输出。一个按钮需一个输入；一个光电开关要占用一个或两个输入点；一个信号占用一个输出点；而波段开关，有几个波段就占用几个输入点；一般情况，各种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析，本设计用到十个按钮，需要十个输入点。四个位置按钮，需要八个输入点。十六个信号灯，需要十六个输出点。根据具体情况，本设计可以不用到交流电机，所以，可以不算上交流电机的I/O点数。本设计是对电梯的控制，所以，我们根据情况可知，要控制电梯的上升和下降，需要一个可逆运行的直流电机。这样，我们需要十二个输入点和八个输出点。2.2 内存的估计用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响：内存利用率；开关量输入输出点数；模拟量输入输出点数；用户的编程水平。我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为利用率。一般系统中，开关量输入和开关量输出的比为6：4。这方面的经验公司是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。所需内存字数=开关量（输入+输出）总点数*10只有模拟量输入时： 内存字数=模拟量点数*100模拟量输入输出同时存在： 内存拟量字数*2002.3 程序编写质量的计算经验计算公式：总存储器字数=(开关量输入点数+开关量输出点数)*10+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。2.4 响应时间的分析可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠的接收持续时间小于扫描周期的输入信号。系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。2.5 输入输出模块的选择可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备（按钮、限位开关、接近开关等）的高电平信号为机器内部电平信号，模型类型分直流5、12、24、48、60V几种；交流115V和220V两种。模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。2.6 机型的确定综上所述，根据具体情况，我们选择三菱的FX系列。输入输出点数为34点，电机20点，考虑10%到15%的I/O裕量，我们选择FX2N-64MR这种型号。3 硬件设计3.1 硬件配置简介PLC产品出现以来，它以面向工业控制的鲜明特点，普遍受到电器控制领域的欢迎。特别是中小容量PLC成功取代了传统的继电控制系统，使得控制系统的可靠性大大提高。目前各国生产的PLC品种繁多，发展速度快。本文所用到的产品是日本三菱FX系列超小型的FX2C-64MR。在此简单的介绍该机型的一些技术指标。技术性能分为：一般性能，功能特性（基本单元），输入性能，输出性能和其它性能。3.1.1 一般性能表3.1 一般性能电源AC110120V/220240V单相50/60Hz电源波动AC93.5132V/187264V，10ms以下瞬时断电，控制不受影响环境温度055度环境湿度45%95%，无凝露抗振动1055Hz，0.5mm，最大2g（重力加速度）抗冲击10g，3轴X、Y、Z方向各3次抗噪声1000V,1us,30100Hz(噪声仿真器)绝缘耐压AC 1500V，1min(各端子与接地端之间)绝缘电阻5M,500V DC(各端子与接地端之间)接地小于100（如果不可能，也可以不接地）环境无腐蚀气体，无导电尘埃3.1.2 输入性能表3.2 输入性能输入类型无电压触点或NPN集电极开路晶体管绝缘光-电隔离 输入电压内部电源DC24V4V,外部电源DC24V8V输入阻抗近似3.3K工作电流OFF-ONDC4mA(最小)ON-OFFDC1.5mA（最大）响应时间OFF-ON近似10ms(有8点可改变从060ms)ON-OFF近似10ms（有8点可改变从060ms）3.1.3 功能特性表3.3 功能特性执行方法周期执行存储的程序，集中输入/输出执行速度平均12us/步程序语言继电器和逻辑符号（梯形图）程序容量1000步指 令逻辑指令20条（包括MC/MCR,CJP/EJP,S/R）步进梯形指令2条（STL,REJ）功能指令87个（包括+，-，=，等程序记忆内部配置CMOS-RAM,EPROM/EEPROM卡辅助继电器无锁存128点锁存64点状态（锁存）64点特殊16点数据寄存器64点定时器0.1s定时器24点（延时接通）0.1999s0.01s定时器8点（延时接通）0.0199.9s计数器（锁存）30点，减法计数（0999）高速计数器（锁存）1点，加/减计数（0999999），最大2KHz电池保护锂电池，寿命约5年诊断程序检查（和，语法，电路），定时监视，电池电压，电源电压3.1.4 输出性能表3.4 输出性能输出类型继电器输出绝缘继电器绝缘输出负荷电阻负荷2A/点感性负荷35V/A/300000次接通断开灯泡负荷100W漏电流0mA响应时间OFF-ON近似10msON-OFF近似10ms3.1.5 其他功能表3.5其它功能型号输入点输出点端子块功耗输入传感器电源F1-60MR36点24点可拆卸端子40V/A0.2A3.2 电梯控制系统的硬件面板图图3.1 电梯控制系统模拟图从图中可以看到,左边是电梯的模拟图,它的极限位置是由限位开关SQ1-SQ4控制,右边和下面是PLC的模拟接线图,给接线和理解都带来了方便.3.3 输入/输出的分配表3.6输入序号名称输入点序号名称输入点0四层内选按钮S4X0007一层上呼按钮U1X0071三层内选按钮S3X0018二层上呼按钮U2X0102二层内选按钮S2X0029三层上呼按钮U3X0113一层内选按钮S1X00310一层行程开关SQ1X0124四层下呼按钮D4X00411二层行程开关SQ2X0135三层下呼按钮D3X00512三层行程开关SQ3X0146二层下呼按钮D2X00613四层行程开关SQ4X015表3.7输出序号名称输出点序号名称输出点0四层指示L4Y0008二层内选指示SEL2Y0101三层指示L3Y0019一层内选指示SEL1Y0112二层指示L2Y00210一层上呼指示UP1Y0123一层指示L1Y00311二层上呼指示UP2Y0134轿箱下降指示DOWNY00412三层上呼指示UP3Y0145轿箱上升指示UPY00513二层下呼指示DN2Y0156四层内选指示SL4Y00614三层下呼指示DN3Y0167三层内选指示SL3Y00715四层下呼指示DN4Y0174 软件设计4.1 程序流程图电梯的上升有:(1)二层内呼叫；(2)三层内呼叫；(3)四层内呼叫,然后和限位开关一起控制电梯的上升电梯的下降有：(1)一到三层呼叫；(2)一到二层呼叫；(3)一层呼叫，同时和限位开关控制电梯的下降图4.1 程序控制流程图4.2 程序语句表（见附录表4.1）5 程序调试、运行通过手动编程器输入PLC，在操作中主要是熟悉FX系列可编程控制的功能、指令代码。将编程器插在基本单元上，将基本单元与编程器置于编程状态，然后消除用户程序存储器，输入控制程序。5.1 正常情况下程序调试先按I/O接口图接好线，输入正常情况下的程序指令，启动运行。5.2 运行过程分析电梯在一、二、三、四层楼分别设置一个行程开关，在轿箱内设置四个楼层内选按钮。在行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都断开的情况下，呼叫不起作用。（1）从一层到二层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S2，即X002接通一下，表示呼叫楼层2，则Y010接通，二层内选指示灯SEL2亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮。直至SQ2接通，Y010断开（二层内选指示灯SEL2灭），Y005断开（表示电梯上升停止），二层指示灯L2灭，电梯到达二层。在轿箱原停楼层为1时，按U2，电梯运行过程同上。（2）从一层到三层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S3，即X001接通一下，表示呼叫楼层3，则Y007接通，三层内选指示灯SEL3亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通，Y007断开（三层内选指示灯SEL3灭），Y005断开（表示电梯上升停止），三层指示灯L3灭，电梯到达三层。在轿箱原停楼层为1时，按U3，电梯运行过程同上。（3）从一层到四层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S4，即X002接通一下，表示呼叫楼层4，则Y006接通，四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为1时，按D4，电梯运行过程同上。（4）从二层到三层：接通X013即接通SQ2，表示轿箱原停楼层2，按S3，即X001接通一下，表示呼叫楼层3，则Y007接通，三层内选指示灯SEL3亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ2，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通，Y007断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），三层指示灯L3灭，电梯到达三层。在轿箱原停楼层为2时，按U3，电梯运行过程同上。（5）二层到四层：接通X013即接通SQ2，表示轿箱原停楼层2，按S4，即X000接通一下，表示呼叫楼层4，则Y006接通，四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ2，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为2时，按D4，电梯运行过程同上。（6）从三层到四层：接通X014即接通SQ3，表示轿箱原停楼层3，按S4，即X000接通一下，表示呼叫楼层4，则Y006接通，四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ3，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为3时，按D4，电梯运行过程同上。（7）四层到三层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S3，即X001接通一下，表示呼叫楼层3，则Y007接通，三层内选指示灯SEL3亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通，Y007断开（三层内选指示灯SEL3灭），Y004断开（表示电梯下降停止），三层指示灯L3灭，电梯到达三层。在轿箱原停楼层为4时，按D3，电梯运行过程同上。（8）四层到二层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S2，即X002接通一下，表示呼叫楼层2，则Y010接通，二层内选指示灯SEL2亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮。直至SQ2接通，Y010断开（二层内选指示灯SEL2灭），Y004断开（表示电梯下降停止），二层指示灯L2灭，电梯到达二层。在轿箱原停楼层为4时，按D2，电梯运行过程同上。（9）从四层到一层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S1，即X003接通一下，表示呼叫楼层1，则Y011接通，一层内选指示灯SEL1亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3；过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为4时，按U1，电梯运行过程同上。（10）三层到二层：接通X014即接通SQ3，表示轿箱原停楼层3，按S2，即X002接通一下，表示呼叫楼层2，则Y010接通，二层内选指示灯SEL2亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ3，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮。直至SQ2接通，Y010断开（二层内选指示灯SEL2灭），Y004断开（表示电梯下降停止），二层指示灯L2灭，电梯到达二层。在轿箱原停楼层为3时，按D2，电梯运行过程同上。（11）三层到一层：接通X014即接通SQ3，表示轿箱原停楼层3，按S1，即X003接通一下，表示呼叫楼层1，则Y011接通，一层内选指示灯SEL1亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ3，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为3时，按U1，电梯运行过程同上。（12）从二层到一层：接通X013即接通SQ2，表示轿箱原停楼层2，按S1，即X003接通一下，表示呼叫楼层1，则Y011接通，一层内选指示灯SEL1亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ2，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为2时，按U1，电梯运行过程同上。（13）从一层到二、三、四层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S2、S3、S4，即X000、X001、X002接通一下，表示呼叫楼层为2、3、4，则Y010、Y006、Y007接通，二层内选指示灯SEL2、三层内选指示灯SEL3、四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ3断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y004断开（表示电梯下降停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为1时，按U2、U3、D4，电梯运行过程同上。（14） 从一层到二、三层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S2、S3，即X001、X002接通一下，表示呼叫楼层2、3，则Y010、Y007接通，二层内选指示灯SEL2、三层内选指示灯SEL3，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮；SQ2闭合后，二层指示灯L2灭、二层内选指示灯SEL2灭，SQ2断开后，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通，Y007断开（三层内选指示灯SEL3灭），Y004断开（表示电梯下降停止），三层指示灯L3灭，电梯到达三层。在轿箱原停楼层为1时，按U2、U3，电梯运行过程同上。（15）从一层到三、四层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S3、S4，即X000、X001接通一下，表示呼叫楼层为3、4，则Y006、Y007接通，三层内选指示灯SEL3、四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ3断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y004断开（表示电梯下降停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为1时，按U3、U4，电梯运行过程同上。（16）一层到二、四层：接通X012即接通SQ1，表示轿箱原停楼层1，按S2、S4，即X000、X002接通一下，表示呼叫楼层2、4，则Y006、Y010接通，二层内选指示灯SEL2、四层内选指示灯SEL4，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层指示灯L1亮，过2秒后，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮；SQ2闭合后，二层指示灯L2灭、二层内选指示灯SEL2灭，SQ2断开后，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为1时，按U2、D4，电梯运行过程同上。（17）二层到三、四层：接通X013即接通SQ2，表示轿箱原停楼层2，按S3、S4，即X000、X001接通一下，表示呼叫楼层为3、4，则Y006、Y007接通，三层内选指示灯SEL3、四层内选指示灯SEL4亮，Y005接通，表示电梯上升。断开SQ1，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ2断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通，Y006断开（四层内选指示灯SEL4灭），Y005断开（表示电梯上升停止），四层指示灯L4灭，电梯到达四层。在轿箱原停楼层为2时，按U3、D4，电梯运行过程同上。（18）从三层到二、一层：接通X014即接通SQ3，表示轿箱原停楼层3，按S2、S1，即X002、X003接通一下，表示呼叫楼层为2、1，则Y010、Y011接通，二层内选指示灯SEL2、一层内选指示灯SEL1亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ3，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；SQ2闭合后，二层指示灯L2后、二层内选指示灯SEL2灭，SQ2断开后，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为3时，按D2、U1，电梯运行过程同上。（19）四层到三、二、一层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S1、S2、S3，即X001、X002、X003接通一下，表示呼叫楼层为1、2、3，则Y007、Y010、Y011接通，一层内选指示灯SEL1、二层内选指示灯SEL2、三层内选指示灯SEL3亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ3断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；SQ2闭合后，二层指示灯L2灭、二层内选指示灯SEL2灭，SQ2断开后，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为4时，按U1、D2、D3，电梯运行过程同上。（20）四层到三、二层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S2、S3，即X001、X002接通一下，表示呼叫楼层2、3，则Y007、Y010接通，二层内选指示灯SEL2、三层内选指示灯SEL3亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ3断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮。直至SQ2接通，Y010断开（二层内选指示灯SEL2灭）Y004断开（表示电梯下降停止），二层指示灯L2灭，电梯到达二层。在轿箱原停楼层为4时，按D2、D3，电梯运行过程同上。（21）四层到二、一层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S1、S2，即X002、X003接通一下，表示呼叫楼层为1、2，则Y010、Y011接通，一层内选指示灯SEL1、二层内选指示灯SEL2亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮；过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；SQ2闭合后，二层指示灯L2灭、二层内选指示灯SEL2灭，SQ2断开后，二层指示灯L2亮，过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y011断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为4时，按U1、D2，电梯运行过程同上。（22）四层到三、一层：接通X015即接通SQ4，表示轿箱原停楼层4，按S1、S3，即X001、X003接通一下，表示呼叫楼层为1、3，则Y007、Y001接通，一层内选指示灯SEL1、三层内选指示灯SEL3亮，Y004接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯L4亮，过2秒后，四层指示灯L4灭、三层指示灯L3亮；SQ3闭合后，三层指示灯L3灭、三层内选指示灯SEL3灭，SQ3断开后，三层指示灯L3亮，过2秒后，三层指示灯L3灭、二层指示灯L2亮；过2秒后，二层指示灯L2灭、一层指示灯L1亮。直至SQ1接通，Y001断开（一层内选指示灯SEL1灭），Y004断开（表示电梯下降停止），一层指示灯L1灭，电梯到达一层。在轿箱原停楼层为4时，按U1、D3，电梯运行过程同上。结论本系统主要以PLC为核心，利用PLC的强大的控制功能，实现了对升降电梯的控制。利用梯形图程序可以很直观的看出运行过程。利用可编程控制器控制升降电梯，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当建筑物的层楼增加时，硬件接线上只需增加楼层相应的输入信号。原来的接线不需改变，软件上只需增加相应楼层的功能，要改动的地方也较少。调试结果表明，在适应性、精确性和可靠性方面，到达到了设计的要求，表明该设计方案是可行的。通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。并且，更了解了有关可编程控制器的功能。我选择这个设计，也是为了弥补以前学习上的不足。这次设计，使我了解到老师的用心良苦，并且从老师那学到了很多宝贵的东西。参考文献1 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