电梯自动控制程序应用

1、滁州职业技术学院滁州职业技术学院 ataata 软件学院软件学院 20082008级级毕毕 业业 设设 计计姓姓 名：名： 班班 级：级：应用电子技术应用电子技术 设计题目：设计题目： 电梯自动控制程序应用电梯自动控制程序应用 指导教师：指导教师： 二二一一年十二月年十二月电梯的自动控制程序应用 1目目 录录摘摘 要要.2第一章第一章 可编程控制器的概述可编程控制器的概述.31.1 plc.31.2 plc 技术的发展.61.2 内部器件及p型机的指令程序.71.2.1 输入输出继电器.71.2.3 定时器.8第二章第二章 可编程序控制器的结构与工作原理可编程序控制器的结构与工作原理.92.1

2、 plc 的体系结构.92.2 可编程序控制器的基本结构.92.3 可编程序控制器的工作原理.112.4 plc 的选型.122.4.1 存储器容量的估算.132.4.2 控制功能的选择.132.5 plc 控制程序设计.142.5.1 plc控制系统的设计基本原则.142.5.2 plc提供的编程语言.14第三章第三章 电梯的拖动与控制技术电梯的拖动与控制技术.163.1 电梯的定义与种类 .163.1.1电梯的定义.163.1.2电梯的种类.163.2 电梯的主要组成 .173.3 电梯在空间上的组成 .17第四章第四章 设计内容步骤设计内容步骤.184.1 plc 控制系统的设计分析.1

3、84.2 电梯的控制要求.184.3 电梯控制系统硬件设计 .204.31电梯plc i/o配线表.204.3.2 plc 流程图.214.3.3 plc接线图.224.4.1三层楼电梯的指令程序.24结束语结束语.26设计总结设计总结.27参考文献参考文献.27电梯的自动控制程序应用 2摘摘 要要可编程控制器是 20 世纪 60 年代末期产生的一种新型的工业控制装置，是将自动化技术、微型计算机及通信技术为一体的高可靠性控制器。它本质上是一种专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机。随着微电子技术的发展，大规模集成电路和微处理器的技术在可编程控制中得到应用，使可编程控制器的功能不断增强，而造价

4、却越来越低。目前可编程控制系统的经济技术指标明显高于继电器控制系统，完全可以取代继电器控制系统对加工设备和生产过程进行自动控制，特别是对复杂的机械运动和复杂的生产过程控制，效益尤其显著。可编程控制器以其优越的性能，在机械、汽车、冶金、石油、化工、轻工、纺织、交通、电力、电信、采矿、建材、造纸、军工、家电等众多领域获得广泛地应用。2007 年中国 plc 市场规模首次达到 50 亿人民币，数量超过 131 万台套。未来几年的增长幅度将稳定在略高于国家 gdp 增长的水平上。本文介绍了可编程控制器 plc 在电梯控制中的应用。主要介绍了三层电梯模型的自动控制及应用。全文本着使用的操作性，技术的先进

5、性来设计该电梯模型。保证该电梯模型能够可靠有效的运行。首先介绍了电梯的 plc 控制系统的总体设计方案，并列出了具体的主要硬件电路，电梯控制梯形图等。利用梯形图实现信号综合、定向控制、停层控制等功能。所有这些功能的有机结合保证了电梯模型在 plc 控制下稳定、协调、有序、可靠的运行。本文所完成的工作具有重要的应用价值。尽管本文做了不少工作，但在电梯模型的实际应用中，还有如控制策略的提高等工作有待于进一步开展。 电梯的自动控制程序应用 3第一章第一章 可编程控制器的概述可编程控制器的概述1.1 plc可编程控制器是 60 年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器plc（programmabl

6、e logic controller） ，目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。plc 的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到 70 年代中期以后，plc 已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的 plc 已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、pid

7、 调节和数据通信功能。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。plc 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，

8、在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。一、一、plcplc 的结构及各部分的作用的结构及各部分的作用可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。通常由中央处理单元（cpu） 、存储器（ram、rom） 、输入输出单元（i/o） 、电源和编程器等几个部分组成。1中央处理单元（cpu）cpu 作为整个 plc 的核心，起着总指挥的作用。cpu 一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常

9、都被封装在一个集成电路的芯片上。cpu 通过地电梯的自动控制程序应用 4址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。cpu 的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。2存储器（ram、rom）存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。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；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有 ram、eprom 和 eeprom。ram 是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在 ram中的用户程序可方便地修改。ram 存储器是一种高密度、低功耗

10、、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。eprom、eeprom 都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。3输入输出单元（i/o 单元）i/o 单元实际上是 plc 与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。i/o 单元有良好的电隔离和滤波作用。接到 plc 输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。plc 的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。 4电源plc 电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。plc 内有一个稳压电源用

11、于对 plc 的 cpu 单元和 i/o 单元供电。5编程器编程器是 plc 的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入 plc 的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视 plc 的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对 plc 编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。二、二、plcplc 的工作原理的工作原理plc 采用循环扫描的工作方式，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，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。plc 的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序

12、输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当 plc 处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在 plc 处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。电梯的自动控制程序应用 51输入处理输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。2程序执行根据 plc 梯形图程序扫描原则，按先左

13、后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，plc 从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。 3输出处理 程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 y 寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。三、三、plcplc 编程语言编程语言1梯形图编程语言

14、梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。梯形图的设计应注意以下三点：（一）梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，最后是线圈与右母线相联。（二）梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流” ，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。 （三）输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由 plc 内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输

15、出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。电梯的自动控制程序应用 62语句表编程语言指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。3控制系统流程图编程图控制系统流程图是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程，目前国际电工协会(iec)正在实施发展这种新式的编程标准。1.2 plc 技术的发展 目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材

16、、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1 开关量的逻辑控制 这是可编程控制器最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。1 开关量的逻辑控制这是可编程控制器最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制在

17、工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的 a/d 转换及 d/a 转换。可编程控制器厂家都生产配套的 a/d 和 d/a 转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。3 运动控制可编程控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量 i/o 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。电梯的自动控制程序应用 7世界上各主要可编程控制器厂家的产品几乎都有运动控制功能，广

18、泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4 过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，可编程控制器能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型可编程控制器都有 pid 模块，目前许多小型可编程控制器也具有此功能模块。pid 处理一般是运行专用的pid 子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。5 数据处理现代可编程控制器具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算） 、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器

19、中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。6 通信及联网可编程控制器通信含可编程控制器间的通信及可编程控制器与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各可编程控制器厂商都十分重视可编程控制器的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的可编程控制器都具有通信接口，通信非常方便。1.2 内部器件及 p 型机的指令程序1.2.1 输入输出继电器输入继电器是程序只读存储器，它不能用于程序改变，而只能被

20、输入点所映象。p 型机的输入继电器占有 5 个编号为 0004 的通道，每个通道含有编号为0015 的 16 个继电器，故 p 型机最多可有 80 个输入继电器。输出继电器是可读可写的存储器，它占有 5 个编号为 0509 的通道，每个通道也含有编号为 0015 的 16 个继电器。电梯的自动控制程序应用 81.2.2 内部辅助继电器p 型机的内部辅助继电器占有 9 个编号为 1018 的通道，每个通道也有 16个继电器，但 18 通道仅用右字节，这样内部辅助继电器编号为 10001807，共132 个继电器。1.2.3 定时器定时器用于定时控制。普通定时器设定值为 4 位 10 进制数，设定

21、范围为 00009999。单位设定值为 0.1s，则最大延时时间可达 999.9s。高速定时器单位设定值为 0.01s，故最大延时值为 99.99s。注意定时器是掉电不保持的。1.2.4 指令 plc 的指令可分为基本指令和功能指令两大类。基本指令包括逻辑操作和输出等指令，它们用的最频繁，且在编程器上有与其对应的键盘。因此输入基本指令时，只要按下对应的键即可。基本指令 功能ld 每条逻辑线或逻辑块开始；out 表示输出一位；and 对两个输入进行逻辑“与” ；or 对两个输入进行逻辑“或” ；not 取“反” ，常用于构成常闭输入，可和 ld、out、and 和 or 连用。end 表示程序结

22、束and ld 表示两个程序块串联or ld 表示两个程序块并联电梯的自动控制程序应用 9 第二章第二章 可编程序控制器的结构与工作原理可编程序控制器的结构与工作原理2 2. .1 1 p pl lc c 的的体体系系结结构构plc 实质上是一种被专用于工业控制的计算机，其硬件结构和微机是基本一致的。如下图所示：编程器中央处理单元（cpu）输入电路输出电路系统程序存储区用户程序存储区电源plc 硬件的基本结构2 2. .2 2 可可编编程程序序控控制制器器的的基基本本结结构构可编程序控制器简称为 plc（programmable logic controller）主要由 cpu模块、输入模块、

23、输出模块和编程器组成。 （如下图所示）电梯的自动控制程序应用 10可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由 cpu（中央处理单元） 、存储器（ram 和 eprom） 、输入/输出模块（简称 i/o 模块） 、编程器和电源五大部分组成。(1) cpucpu 模块模块cpu 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（cpu）和存储器组成。cpu 的作用类似于人类的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：1） 输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。2） 程序执行：逐

24、条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。3） 输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。(2) i/oi/o 模块模块i/o 模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和 cpu 模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、关电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行

25、器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。较高，如直流 24v 和交流 220v。从外部引入的尖蜂电压和干扰噪声可能损坏cpu 模块 cpu 模块的工作电压一般是 5v，而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般中的元器件，或使可编程序控制器不能正常工作，所以 cpu 模块不能直接与外部输入/输出装置相连。i/o 模块除了传递信号外，还有电平转换与噪声隔离的作用。(3) 编程器编程器编程器除了用来输入和编辑程序外，还可以用来监视可编程序控制器运行时梯形图中各种编程元件的工作状态。编程器可以永久地连续在可编程序控制器上，将它取下来后可编程序控制器也可以运行。一般只在

26、程序输入、调试阶段和检修时使用，一台编程器可供多台可编程序控制器公用。电梯的自动控制程序应用 112 2. .3 3 可可编编程程序序控控制制器器的的工工作作原原理理当 plc 运行时，用户程序中众多的操作需要执行。但 cpu 是不能同时执行多个操作的，它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。由于 cpu 的运算处理速度较快，使得外部出现的结果从宏观上来看几乎是同时进行的，这种分时操作的过程叫做 cpu 对程序的扫描。扫描从 0000 号存储地址所存放的第一条用户程序开始，再无中转或跳转的情况下，按存储地址递增的方向顺序逐条扫描用户程序即执行，直到程序结束。每扫描完一次程序，就构成一个扫描周

27、期。然后再从头开始扫描，并周而复始地重复。顺序扫描的工作方式简单，简化了程序设计，并为 plc 的可靠运行提供了可靠的保障。一方面，所扫描的程序被执行后，其结果马上就可以被将要扫描到的指令所利用；另一方面，还可以利用 cpu 设置的定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间，从而避免了由于 cpu 内部故障使程序进入死循环而造成故障的影响。1、plc 的基本工作如下：（1）输入现场信息：在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点的状态；（2）执行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指令内容进行逻辑运算；（3）输出控制信号：根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的 控制信号

28、，实现所要求的逻辑控制功能。上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。plc 的扫描周期通常为几十毫秒。电梯的自动控制程序应用 12图 2.1 可编程控制器工作过程图2、自诊断程序每次扫描开始，先执行一次自诊断程序，对各输入输出点、存储器和 cpu 等进行诊断，诊断的方法通常是测试出各部分的当前状态，并与正常的标准状态进行比较，若两者一致，说明各部分工作正常，若不一致则认为有故障。此时，plc 立即启动关机程序，保留现行工作状态，并关断所有输出点，然后停机。诊断结束后，如无故障，plc 继续扫描，检查是否有编程器等的通信请求。如果有则进行相应的处理，比如，接受

29、编程器发来的命令，把要显示的状态数据、出错信息送给编程器显示等。处理完通信后，plc 继续往下扫描，输入现场信息，顺序执行用户程序，输出控制信号，完成一个扫描周期。然后又从自诊断开始，进行第二轮扫描。plc 就这样不断反复循环，实现对机器的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。2 2. .4 4 p pl lc c 的的选选型型为了能够更好的选型，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定 plc 的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的 plc 和

30、设计相应的控制系统。i/o 点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商 plc 的产品特点，对输入输出点数进行圆整。电梯的自动控制程序应用 132.4.1 存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量 i/o 点数的 1015 倍，加上

31、模拟 i/o 点数的 100 倍，以此数为内存的总字数（16 位为一个字），另外再按此数的 25%考虑余量。2.4.2 控制功能的选择该选择包括控制功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。（一)控制功能控制功能 控制功能包括 pid 控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。plc 主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高 plc 的处理速度和节省存储器容量。例如采用 pid 控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、asc 码转换单元等。 (三)编程功能编程功能

32、plc 的编程有离线编程和在线编程两种，设计时应根据应用要求合理选用。离线编程方式：plc 和编程器公用一个 cpu，编程器在编程模式时，cpu 只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，cpu 对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：cpu 和编程器有各自的 cpu，主机 cpu 负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型 plc 中常采用。(四)诊断功能诊断功能

33、 plc 的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对plc 内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对 plc 的 cpu 与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。plc 的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。(五)处理速度处理速度 plc 采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则 plc 将扫描不到该信号，造成信号电梯的自动控制程序应用 14数据的丢失。处理速度与用户程序的长度、cpu 处理速度、软件质量等有关。目前，pl

34、c 接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约 0.20.4ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型 plc 的扫描时间不大于 0.5ms/k；大中型 plc 的扫描时间不大于0.2ms/k。2 2. .5 5 p pl lc c 控控制制程程序序设设计计2.5.1 plc 控制系统的设计基本原则1) 最大限度的满足被控对象的控制要求。2) 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。3) 保证控制系统安全可靠。4) 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择plc 容量时应适当留 有余量。2.5.2 plc 提供的编程语言1)

35、 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点；a a. .它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。b b. .梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是plc 输入点接的开关也可以是plc 内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。c c. .梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供 cpu 内部使用。d d. .plc 是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户

36、程序中可以当条件使用。2) 语句表语言，类似于汇编语言。3)逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能，左边画输入、右边画输出。电梯的自动控制程序应用 15 图 2.7 plc 编程步骤检查程序有无错误运行程序有无错误程序投入使用通过 pc 机、gpc 或 fit 输入程序至plc编制 plc 程序（梯形图或指令代码）将 plc 的 i/o 位分配给输入输出设备确定系统必须完成的各项任务及其顺序修改程序调整程序noyesyesno电梯的自动控制程序应用 16第三章第三章 电梯的拖动与控制技术电梯的拖动与控制技术3 3. .1 1 电电梯梯的的定定义义与与种种类类3.1

37、.1 电梯的定义国家标准 gb7024.1-86电梯名词术语规定，电梯的定义：用电力拖动，具有乘客或载货轿厢，其运行于垂直的或与垂直方向倾斜不大于 15 度角的两侧刚性导轨之间，运送乘客和(或)货物的固定设备。另外，国家标准 gb7588-87电梯制造与安装规范 ，对电梯的技术含义作了如下叙述：乘客方便的进出，轿厢至少部分的在两根垂直的或与垂直方向成倾斜角小于 15 度的刚性导轨之间运行。从以上的两个条文可以理解电梯的含义：(1)电梯是由电力来驱(拖)动的。（2）沿着垂直方向运行的一种提升设备，可以是乘客的，也可以是载货的。(3)轿厢要方便于乘坐乘客或承载货物。3.1.2 电梯的种类1、按运行

38、速度分类（1）超高速电梯（3m/s-10m/s 或更高的电梯，通常用于超高层建筑物内） 。（2）高速电梯（2-3m/s 的电梯。如 2m/s，2.5m/s，3m/s 等;通常用在 16 层以上的建筑物内） 。（3）快速电梯（lm/s 而2m/s 的电梯。如 1.5m/s，1.75m/s；通常用在 10 层以上的建筑物内） 。（4）低速电梯（lm/s 及以下的电梯。如 0.25m/s，0.5m/s，0.75m/s，1m/s；通常用在 10 层以下的建筑或客货两用电梯或货梯） 。2、按用途分类（1）乘客电梯（2）载货电梯（3）客货（两用）电梯 （4）病床电梯（5）住宅电梯（6）杂物电梯（7）船用电

39、梯（8）观光电梯（9）车辆电梯3、按有无司机分类（1）有司机电梯电梯的自动控制程序应用 17必须有专职司机操纵。（2）无司机电梯不需要专门司机，而由乘客自己操纵，具有集选功能。（3）有/无司机电梯根据电梯控制电路及客流量等，平时可改由乘客自己操纵电梯运行，客流大或必要时可由司机操纵。4、按操纵控制方式分类（1）手柄控制电梯（2）按钮控制电梯（3）信号控制电梯（4）集选控制电梯（5）下(或)上集选控制电梯（6）并联控制电梯（7）梯群程序控制电梯（8）梯群智能控制电梯（9）微机控制电梯5、按拖动方式分类（1）直流电梯（2）交流电梯（3）液压电梯（4）齿轮齿条电梯（5）螺杆式电梯（6）直线电机驱动电

40、梯3 3. .2 2 电电梯梯的的主主要要组组成成电梯是把机电合成一体的大型复杂产品，为了研究的方便，必须首先对电梯的总体结构有概括认识。3 3. .3 3 电电梯梯在在空空间间上上的的组组成成一部电梯总体的组成有机房、井道、轿厢和层站四个部分，也可看成一部电梯占有了四大空间。1、轿厢所属的主要构件：轿顶轮、轿厢架、轿厢底、轿厢门、自动门机构、自动安全触板、平层感应器、护脚板、导靴、对重、电话、绳头板。2、井道所属的主要构件：轿厢导轨、对重导轨、导轨支架和压道板，对重轮、随线电缆、极限开关、端站限位开关、轿厢中间接线盒。3、机房所属的主要构件：控制柜、承重梁、导向轮、限速器、选层器、极限开关。

41、电梯的自动控制程序应用 18第四章第四章 设计内容步骤设计内容步骤4 4. .1 1 p pl lc c 控控制制系系统统的的设设计计分分析析任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计 plc 控制系统时，应遵循以下基本原则：1.最大限度地满足被控对象的控制要求充分发挥 plc 的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计 plc 控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，

42、拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.保证 plc 控制系统安全可靠保证 plc 控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证 plc 程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等） ，也能正常工作。3.力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另

43、一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。4 4. .2 2 电电梯梯的的 控控制制要要求求（）当电梯停于一楼或二楼时，按 sb3，则电梯上升到 sq3 停止；（）当电梯停于三楼或二楼时，按 sb1，则电梯下降到 sq1 停止；（）当电梯停于一楼，按 sb2，则电梯上升到 sq2 停止；（）当电梯停于三楼，按 sb2，则电梯下降到 sq2 停止；（）当电梯停于一楼，而二楼，三楼均有人呼叫时，电梯上升到 sq2 时停电梯的自动控制程序应用 195 秒，然后继续上升到 sq3 停止；（）当电

44、梯停于三楼，而一楼二楼均有人呼叫，电梯下降到 sq2 时停 5 秒，然后继续下降到 sq1 停止；（）当电梯停于二楼，而一楼三楼均有人呼叫，电梯下降到 sq1 时停 5 秒，然后继续上降到 sq3 停止；（）当电梯上升途中，任何反方向的下降呼叫信号无效；（）当电梯下降途中，任何反方向的上升呼叫信号无效；（）每层楼之间均应在 10 秒内；否则电梯停止。电梯的自动控制程序应用 204 4. .3 3 电电梯梯控控制制系系统统硬硬件件设设计计4.31 电梯 plc i/o 配线表 类别元件端号信号名称sb300003 层呼叫按纽 sb3sb200012 层呼叫按纽 sb2sb100021 层呼叫按纽

45、 sb1sq300033 层行程开关 sq3sb200042 层行程开关 sq2 输 入sq1i00051 层行程开关 sq1km10500电梯下降km20501电梯上升hl305023 层指示 h3hl205032 层指示灯 h2 输 出hl105041 层指示灯 h1表 21 输入输出表 内部辅助继电器 1003、1004 用来处理在同时有两层楼呼叫的情况：1003 用来记忆二楼的呼叫信号；在电梯运行到二楼是，1004 on 5s，使电梯厅 5s 后自动启动。电梯的自动控制程序应用 214.3.2 plc 流程图 电梯的自动控制程序应用 224.3.3 plc 接线图 4 4. .4 4

46、梯梯形形图图电梯的自动控制程序应用 24电梯的自动控制程序应用 254.4.1 三层楼电梯的指令程序地址指令数据0000ld00020001or05040002or13030003and not00050004out05040005ld00030006or 05050007and not00060008out05050009ld00040010or05060011and not00070012 out05060013ld00030014or10030015and not13000016and not13020017out10030018ld00060019and00020020and00040021or10050022ld not00070023or nottim020024and ld0025out10050026ld10030027and 13010028 ld10040029and nottim000030or ld0031out10040032tim00#00500033ld00050034difu13000035ld