《基于的PLC控制的电梯用传感器工作原理和过程系统设计11000字（论文）》

基于的PLC控制的电梯用传感器工作原理和过程系统设计摘要随着城镇化进程不断的加快，电梯不仅在高楼层必不可少，而且在建筑群有着重要运输作用，而可编程控制器在楼宇智能控制、工业过程控制中得到了大量的的应用，利用它可以提供实践教学模型，设计出适合电气自动化、自动化、机械等专业使用的配套教学装置和实验装置。本文主要研究主要的是电梯逻辑控制系统中所用的具有代表性的传感器，设计出以PLC控制展示出电梯用传感器在电梯中工作原理和工作过程的传感系统，将平层传感器、称重传感器、光电编码器和光幕传感器集合于PLC控制系统，让更多的人对PLC控制电梯传感系统和电气原理有更多的了解，从而设计出更多的电梯电气类产品，提高电梯的质量、效率和安全性。本次设计对电梯主流传感器对其工作原理和功能作了较为详细的介绍，对PLC的特性、编程语言等也进行了阐述，出于整个控制系统输入、输出点数和存储容量选择了三菱FX2N-48MR可编程控制器，基于传感器类型、I/O分配图和所需的元件设计出整个教学演示装置的外部接线图，设计各个传感器流程图设计得到实现相关要求的指令程序，满足本次设计的控制要求。关键词：电梯用传感器；可编程控制器；控制系统；指令程序目录15404第1章绪论 第1章绪论1.1论文研究的目的和意义随着二胎政策开放，我国人口在不断增加，城市迅速发展所需要的高层建筑也在不断增多，机电一体化的电梯在高楼层可以让人或物体上下更便捷，所以电梯的数量也在不断增加。电梯一般用于载物或人，它是通过两边的导轨，然后在电力的推动下，拖动轿厢做升降运动由此完成移动物体位置的任务，从而实现在高层建筑中提供运输服务的目的。因此电梯是高楼层设施里面的移动实用装置，具有运输速度快，安全性好，省时省力和操作方便等优点。在之前电梯产业常用到的调控手段是继电器控制，但其存在很多的缺陷和不足之处，例如耗电量大，难修理且容易出问题，编程复杂等，考虑到人们对电梯的需要方向，这一控制系统不能满足他们的日常需求，所以电梯行业就逐步将它闲置淘汰了。一般来说，PLC在系统中作用相当于团体里的首领，识别传递过来的信息，经过一定的运算整理发射出对应的输出信号。传感器设备是一种检测测量信息的装置，经过一定的时间捕捉到到被测物体的散发信息，按照一定的原则将信号转换为其他信号来满足控制功能的要求,从而达到对电气信号进行存储、处理、显示、记录和传输的目的，通过转化能力来满足所需要的各种要求，其功能可以代替人类的感知器官，像视觉、听觉、嗅觉等[1]。在进行研究的时候，需要先了解电梯用传感器的基础知识，再深入理解其原理和种类，以PLC为中心完成教学电梯传感系统模型的设计，在操作的过程，让我们直观的理解电气设备的结构背后的原理，这一系统可以使老师教学更加生动，达到实践教学要求，在巩固专业基础的同时，也让大家对电梯控制系统更了解，培养出能够为电梯设计做出奉献的专业电梯人才。1.2论文研究现状从国际发布的数据上来看，大部分国家对电梯的需求在不断上升。其中，英国、美国、日本、德国的经济排名靠前的国家拥有电梯数量较大，由于人口趋于老龄化，他们的电梯拥有量保持在一定水平，但是对于电梯的渴求量平均每年增长在百分之六左右。与这些国家相比不一样的是，发展中国家的电梯渴求量较低。然而，近年来经济发展欣欣向荣，基础设施的快速发展,中国成为了世界上最大的电梯生产和消费国家在一个世纪的变迁下，电梯行业呈现显而易见的行业集聚现象，主要表现为日立、通力、蒂森、迅达、三菱知名品牌成为呈现行业巨头，引领电梯产品的潮流方向[2]。目前电梯的研究方向集中向着高效、智能、安全发展、故障诊断、绿色，技术员为了改善电梯的运作效率，在现代自动电梯中将传感器的技术与单片机或者PLC结合在一起，制造出拥有更加智能、高效的控制系统。还有研究电梯所使用的光幕传感器，之前电梯门保护装置采用的是机械式安全触板，这种装置并不安全，之后在电梯中引入了红外光元器件，使得电梯保护装置开始由接触式转变为非接触式，通过单光点探测物体,后来从30年前开始，微电子技术的不断更新伴随着微处理器的应用进展加快，电梯门保护装置从而出现了连续扫描的光幕传感器,电梯光幕里面有光电接收装置，不需要直接与人或物接触，它具有识别迅速、隐藏性好、运行速度快、保护范围大的特点[4]。近年来，由于人们生活质量的提高,人们对电梯安全很重视，所以光幕传感器在电梯中的应用也越来越频繁。在电梯中运用的传感器种类各式各样，平均每台电梯使用的数量是两个到八个,一般使用编码器次数最频繁，编码器在曳引机和门机上使用，可以检测到电梯在井道中的位移和当时电梯运行的速度[5]。目前，在电梯用传感器市场中，编码器和光幕传感器占有较大的比重，因此研究电梯里的主流传感器，可以让我们了解传感器的发展方向，便于提高电梯功能。许多高职院校开设了电梯有关的培养专业，是为了满足电梯增多的需求，提高电梯的售后服务质量，而不是重视养成学生电梯电气原理和设计方面的能力[6]，所以本次设计将电梯使用的平层感应器、称重传感器、速度编码器、光幕传感器合成在整体教学控制模型，利用plc控制简单明了地模拟出电梯用主流传感器的工作过程，为我们研究电梯控制系统开展了新的角度，对电梯传感系统有更深刻的认识。1.3本文的工作本设计从当今电梯控制系统的研究趋势出发，采用文献研究、总结归纳的方法，对电梯用传感器教学演示模型进行学习、分析、总结与设计。了解传统的继电器控制不足以及plc控制的优势，查阅相关资料学习plc控制以及电梯用传感器的原理和组成，根据找到的参考文献结合自己的思考，确定论文的整体硬件软件设计流程，包括plc的选型和I/O分配表，各种传感器的梯形图的设计并对各部分需要实现的功能画出相应的梯形图并不断地改正，达到每部分功都能正确实现，进而实现电梯用传感器教学演示装置的设计。第2章电梯用传感器2.1传感器介绍2.1.1传感器的定义传传感器可以接收被测量的信息，并且可以依据一定规律将检测到的信号。转化成电信号或者其他信号的形式输出，在自动检测和自动控制环节中居于首要地位。一直以来传感器在多个领域取得各种各样的运用，传感器更新换代产品在未来将向系统化、数字智能化、仿生化、多样化发展，具有很好的发展潜能。2.1.2传感器的组成传感器通常由敏感元件和转换元件组成，转化的原理图如下：其中主要组成部分各部分的主要作用介绍如下:敏感元件是先接收需要测量物体发送过来的信息，然后在其内部经过一定时间的转化，得到和之前具有某种特定联系的物理量;转换元件则将前面传递过来的物理量转变为电路参数，然后经过转换电路转变成最终显示的电量；而辅助电源用于提供传感器转换过程所需的电源。2.1.3传感器的组成由于传感器的使用范围很广，并且在很多学科有交叉，所以它的种类和分类方法也就多起来了。一般可以从工作原理、使用的原料、使用方向、输出的信号类型还有制作工艺来进行细分。下面介绍几种比较常用的分类方法如表2-1所示：2.2电梯用传感器分析2.2.1平层感应器平层感应器分为上平层、下平层感应器，安装的位置是轿厢顶上，可以给电梯运行过程输出平层指令。其工作原理是：传感器接收轿厢传来的光信号，由于轿厢在电梯导轨上运动，光电强度会发生变化，传感器通过光线变化从而转化为高低电平信号输出，从而判断电梯的位置变化，控制柜根据衡量信号的改变实现精准平层。在电梯向下运动过程中，上平层感应器位于隔磁板之间时，发出降速命令，电梯在接收降速指令后同时做慢速运动，当下平层感应器在位于隔磁板之间后，平层传感器的常开触点接通，电梯到达指示楼层，开始发出暂停行驶信号，对应的继电器在收到暂停指令后，电动机在这个过程中通过抱紧闸门制止运行，随后电梯门在收到对应的楼层位置后门打开。电梯上行的运作流程恰好与此相反，可以由下行推出运行的方式。2.2.2称重传感器称重传感器运行方式：电阻应变计位于弹性敏感元件上面，当传感器受到压力、质量时，弹性敏感元件上的金属应变片发生弹性形变，使得在电路上的电桥阻值发生变化，其转化成电信号输出。称重传感器主要由弹性敏感元件和电阻应变计构成，两者具有不同的作用，前者可以将感受到物体的压力转变为应变值，后者则将应变值内化为电桥电阻的变化，转化为电信号。受到称重传感器的成本和称重重量的限制，本次设计特选取了型号为EMK-HDJD称重装置，其实物图如下所示：图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s14称重传感器2.2.3光电编码器光电编码器是一种旋转式位置传感器，根据输出信号的差异，分为绝对式和增量式。其中，增量式的通过光电发射和接受管作用使电量输出取代了光信号，在主码盘上有通、暗刻线，当光线全部透过主码盘的透光刻线和鉴向盘的缝隙，得到的电压最大，当光线射到主码盘暗刻线，光电变换器接收不到光线，此时得到的电压最小;当主码盘匀速运行过一圈时，输出具有一定的规律，类似正弦波电压，输出A、B相两组脉冲值相差90度，脉冲波形有前后之分，因此可以通过两者的位置判断此时是正转还是反转，同时输出Z相作为原点来参考[9]。光电编码器可以判断正反方向还能测速，其拥有结构简单、精度高、稳定性好型号小、价低的优势，可用于高分辨率和角位移测量系统中，增量式的实物图还有工作原理显示如下：图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s15增量式图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s16增量式编码器原理图绝对式编码器能够根据码盘上的图案转角信息转化为对应的数字代码输出，不用安装计数器，便于计算机处理，所在位置具有唯一性，即使掉电位置信息也不会丢失，所以在工业控制系统得到广泛使用。缺点是当进给数使得转数超过一定范围，一个编码器是不能实现功能的，需要几个编码器构成复杂的多级检测装置，相对支出也较高。绝对编码器的码盘上的刻线数量与编码器的位数具有二进制倍数关系，刻线的排列放式具有一定的规律性，在不同的角度下，其对应的格雷码也不同[9]。图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s17绝对式编码器2.2.4光幕传感器光幕传感器是在物体遮挡电梯放射的红外光线时通过红外电子元件使电梯产生控制信号防止被夹的安全保护装置。电梯光幕具有操作起来无机械、识别迅速、运动速度快、隐藏性好、保护范围大等特点，在电梯中成为潮流装配器件。光幕传感器这一传感器在电梯整个控制系统中采用常闭触点输出，就是将输出信号转化成低电平输出，这个可以有效防止主控系统和门系统因为阻碍信号断开而接收不到开门信号。其优势在于，通过红外管发射和接收信号，和传统的机械触板比较，光幕传感不需要直接接触就可以探测到人和物体，不会对人或物体产生撞击的危险。在人或物体被遮住时，这一传感器在电梯整个控制系统中采用常闭触点输出，就是将输出信号转化成低电平输出，这个可以有效防止主控系统和门系统因为阻碍信号断开而接收不到开门信号。图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s18光幕传感器第3章电梯用传感器的plc控制概述3.1控制系统选择电梯继电控制系统存在的问题有：（1）接触触点多，电流不稳定时触点容易坏，易出现设备障碍;（2）电磁部分和触点指令处理速度不快，操作判断不够迅速，电磁惯性大，导致整个系统的的控制精度低;（3）需要少见的控制元器件和布线方式，才能拥有完善的控制功能，实现起来难度大;（4）系统消耗能量多，进行机械运动易造成噪声污染;（5）加上接线电路复杂，容易出现问题，维护工作量大，维护支出多，并且发生故障时检查起来困难，浪费人力和物力[10]。电梯继电器控制系统故障率高容易发生故障，所以电梯容易不稳定和陷入不安全状态，经常导致电梯停转，给乘客带来不便和担忧。此外，如果电梯撞到顶部或者蹲下，不仅会造成物资上的损失，还会威胁人身安全造成伤亡。可编程控制器控制系统具有可靠性高、屏蔽干扰能力强、维护简单、整体设计流程与调试花费时间短，大多数电梯控制系统设计都采用了它[11]。下面展现了PLC控制和继电器控制在不同功能范围内的各自特点的不同之处，如下表所示：表3-SEQ表\*ARABIC\s11两种控制对比分析比较内容PLC控制继电器控制可靠性抗干扰性强，可靠性高元件复杂，触点多，易坏控制实时性微处理器控制实时性好实时性较差实现功能进行编程实现控制要求通过继电器接线，完成控制过程生产工艺的适应能力更改程序，适应能力强。更改设计的接线，适应能力差灵活性扩展单元种类很多，扩展灵活差续表3-1使用空间和安装已经小，重量轻，安装简单。控制柜体积大，安装工作量大使用寿命使用寿命长容易损坏，寿命短控制精度易提高难以提高维护维修方便，工作量小复杂、工作量大3.2plc介绍3.2.1发展PLC的名称取自英文翻译的首字母缩写，主要是由微处理器掌控整个控制过程，其一般执行数字运算实现操作目的。现在PLC基本上大体向两个趋势发展。一是向小型化、采用单机控制发展，展现型号小、价格低、质量优的优势。由于PLC需要成本少，相对整体设备成本计算也比较令人接受，体积小，放置在电器柜中可减少占用空间，看着更加简洁、清楚。二是向大型PLC、采用多处理器发展，具有高速、功能种类多、分布广的特点，这种可编程控制器通常具有更大的储存能力和输入输出接口的功能完备，能够完全满足自动控制的控制要求。3.2.2特点（1）稳定，抗干扰能力强传统的继电器控制系统在操作过程中经常使用触点完成目标，但是接点通常会出现接触不良，并且设备容易退化，这会严重影响使用的可靠性,PLC采用了一系列的硬件和软件干扰保护方法，因此具有很高的干扰保护性能；PLC编程语言较凝练，所以编程出错率降低，此外，PLC具备自动测试出硬件上的障碍，可以在发生阻碍时发送警告信号，从而使其成为稳定的系统[12]。（2）编程简单，使用方便梯形图、布尔助记符、功能表图等是主要的程序语言。这些都可以成为可编程控制器控制的编程语言，灵活性比较高、种类多样。PLC与传统的继电器控制不同的是，改变灵活，省去改造硬件设备的麻烦，一般更改程序后就可以满足不同的生产需求，这也是继电器控制会被闲置的关键原因之一。技术人员在使用梯形图、布尔助记符等编程语言时理解起来更加容易，使用的过程也更加容易上手，从而提高了工作效率。（3）功能以及适用性均比较强PLC自身系统比较完善，在实现计数定时等基本功能，加入特殊模块后，会有定位控制、过程控制的能力。控制范围可以由单到多，由近及远，还可以实现多级控制，相关产品会在依据客户需求不同的方向和种类进行延伸。和同用途的继电器控制系统产品相比，性价比还是不错的。（4）易于安装，便于维护PLC相比其他元件较小，在装配时占据的位置不大，节省了空间。原有的继电器被它取代时，只需将输入/输出设备连接到解析端即可，这大大减少了人力和物力,它用软件取代了传统控制系统的大量硬件，这种方法提高了电气工程师的安装效率;PLC在设计过程中的期望达到易于维护的目的，它的障碍诊断指示器一般安装在电路区域元件里面，当元器件发生障碍时，维护过程中移除损坏部分，插入模块级组件，可以轻松解决问题[12]。3.2.3plc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。梯形图语言和助记符语言在电气控制系统中使用比较多，第三种语言应用的范围也很广，完成最终设计目标的程序语言是梯形图。权威电工委员会为我们提供了下列这些确定的语言：（1）梯形图语言梯形图语言使用频率最高，具有普遍性。梯形图上看不到元器件的图形，而是通过数字符号替代，程序的编写需要遵循横向和竖向的顺序，程序排列整齐易懂，上面的触点、指令框和线圈具有不同的含义，具体可表示为表示逻辑输入条件、附加指令、和逻辑运算结果[13]。（2）语句表语言语句表类似于计算机汇编语言，是最基础的程序语言，语句的基本元素由操作码和操作数构成，在编写时通过若干条指令共同完成操作功能，看起来简洁明了[13]。（3）功能模块图语言功能模块图和数字逻辑运算电路相似，一般组成部分有三种逻辑门、计数器、触发器,还有处理比较功能复杂或者支系多的系统时，使用这种语言可以节约后续调试的时间，也可以使工程师清晰的看到他们之间的联系[13]。（4）顺序功能流程图语言程序的执行按照一定的逻辑流程称为顺序功能流程图，整个部分有步和转换条件组成，只有符号装换条件的步才会传递下去，各阶段之间也有一定的转换条件，从而按顺序实现整个系统控制，提高扫描效率[13]。（5）结构化文本语言结构化文本语言作为标准编程语言，和上述不同的是，它采用块结构，可以强化算法运算、数据处理的能力，使PLC功能的实现更好，处理难以实现的复杂功能，具有不错的效果。还具有的优点是，结构化文本在对于不同类型的产品时，可以使用C语言或者其他语言进行编译[13]。3.3FX系列plc3.3.1三菱plc的优势三菱编程与西门子编程相比，更加直观易懂，容易理解，三菱FX系列plc体积极小，有多个系列，系统配置灵活，比模块式三菱plc性价比更高，功能强，使用方便，采用插接式接线端子排，更换单元灵活。3.3.2三菱plc的选型今年来三菱公司推出了FX2、FX1、FX2C这三种系列，它们都属于性能好的小型产品，推出的微型系列有FXOS、FXON、FX2N。FXOS的功能较少，廉价，对系统的控制有较高要求的可以使用FXON。这些可编程控制器都较小，却可实现复杂指令，他们的外观、高度还有深度相差不大，但是在性能和价格上存在较大的差距。其中，FX2N是其中最先进的系列，功能最强，可用与控制要求很高的控制系统。考虑系统所要实现的功能，计算其输入/输出接点,还要考虑指令执行所需要的速度和时间,以及之后系统要拓展功能时留出一定的输入输出节点。综合上述考虑，选择的PLC型号为三菱FX2N系列之中的FX2N-48MR。3.4控制系统的一般设计步骤设计本次设计的软件部分前，需要思考出整个系统实现传达出传感器教学演示功能的框架，结合前人的经验和自己的知识，确定符合本次设计的各部分组成和相关措施。控制系统的设计步骤如图：图3-SEQ图\*ARABIC\s11整体设计流程图

第4章控制系统硬件设计和产品选型4.1传感器的选型传感器、PLC及显示屏等元器件构成整个电梯传感系统的演示装置，应用在电梯的传感器主要是平层传感器、称重传感器、光电编码器、光幕传感器等，本次设计主要研究了这四种，这些传感器在提高电梯的安全性、可靠性和效率，发挥着重要作用，各自的作用在下面会讲述到，针对本次设计，出于考虑到成本、实用性和实验的可实现等，在这里选择传感器的类型如下：表4-SEQ表\*ARABIC\s11传感器型号选择传感器名称作用型号平层感应器提供平层信号YG-1称重传感器提供载重信号EMK-HDJD光电编码器反馈位置信息WECO-917A61光幕传感器感应保护、防夹E6C2-CWZ584.2PLC机型选择4.2.1I/O点数的估算PLC的规模和价格受所需要输入输出信号的影响,功能越复杂需要的接口越多，PLC的规模和价格自然跟着上涨，所以在选型的时候,重要的一点是计算出需要的输入输出端子数。在计算输入输出点的数目和PLC的选择经过计算和分析，确定输入输出信号的数目，确定输入输出量的电压类型、电平和数量，选择合适的PLC模型。估算I/O点数时，先要理清电梯用传感器教学演示装置的需要的输入输出设备，像楼层指示灯、光电编码器、显示板等，然后根据所需要的电器元件所需要的接口数，保守得到总点数。当然为了方便之后对控制系统功能完善和改造，应该留出大约百分之十左右以便后续的拓展，FX系列的PLC输入输出总点数有24、32、48、64等不同型号规格，其外部输入输出端子输，会影响整个控制系统的规模，可根据用户的需要选择，进行灵活选用。4.2.1I/O机型的确定FX2N-48MR具有灵活配置在基本单元外还可扩展至256点输入输出组，可以进行高速运算，寄存器容量可以通过寄存器盒进行扩展。该类型的I/O端子分配位置图如下所示：4.3I/O点数分配图通过详细梳理控制系统所需的输入输出设备，得出控制系统主要有接近开关、平层按钮、楼层指示灯、正反转指示灯、超速超载指示灯等，以三层电梯为例，分别要分配三个输入和输出点数使指示灯显示楼层位置信息，在统计后输入端子需要8个，输出端子需要24个，汇总所有需要的输入输出接口，结合实际情况并经过综合分析得到的分配图如下：表4-SEQ表\*ARABIC\s12PLC的I/O分配输入接点名称序号输出接点名称序号上平层感应器X000一楼指示灯Y000下平层感应器X001二楼指示灯Y001接近开关1X002三楼指示灯Y002接近开关1X003超载报警指示灯Y003接近开关1X004上行指示灯Y004脉冲A相X005下行指示灯Y005脉冲B相X006超速指示灯Y006

续表4-2光幕传感器X007光幕指示灯Y007显示板1DY010显示板1CY011显示板1BY012显示板1AY013显示板2DY014显示板2CY015显示板2BY016显示板2AY017显示板3DY020显示板3CY021显示板3BY022显示板3AY023显示板4DY024显示板4CY025显示板4BY026显示板4AY0274.4PLC外部接线图为了使整个系统的设计更加清晰，展现出整个设计最终的效果图，结合上述系统的总体输入输出分配请况，能反映出传感器工作原理的电气设计图如下所示：图4-SEQ图\*ARABIC\s12总体接线图第5章程序设计5.1FX2N系列PLC的基本逻辑指令基本逻辑指令作为PLC最基本的编程语言，学会了它就大致融汇了不同PLC型号的基础使用方法,提供我们设计本论文梯形图的程序帮助，一些常见基本的逻辑指令如表所示：表5-SEQ表\*ARABIC\s11常用逻辑指令符号功能梯形图表示LD取常开触点与母线相连LDI取反常闭触点与母线相连OUT输出线圈驱动AND与常开触点串联连接ANDI与非常闭触点串联连接OR或常开触点并联连接ORI或非常闭触点并联连接ORB块或电路块并联连接ANB块与电路块串联连接END结束结束程序5.2程序流程图5.2.1平层传感器平层传感器主要是是电梯与楼层平面保持在一致平面上，避免人发生危险事故。本此设计接收平层传感器平层信号通过指示灯亮暗来表现，流程图如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s11平层传感器流程5.2.2称重传感器在电梯控制系统中，轿厢满载时，电梯所能承受的重量刚好达到临界值，电梯门此时也会发出提示，但是电梯或正常行驶，它会直接在所要去的楼层停留，中间不允许增加人或物，载重量减轻时才继续增加。轿厢超载时，电梯轿厢出现超载时，电梯控制主板会发出超载信号指示灯点亮的指令，电梯会发出声响提醒乘客，延长电梯的寿命。由此可得出设计灵感，称重传感器的流程图如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s12称重传感器流程图5.2.3光电传感器学习光电编码器的测速方法，通过输出得到的脉冲的根据公式可以得到速度值，当速度超过一定值时，可以指示灯可以显示。不同颜色的指示灯可以显示楼层向下或向下的工作状态，由此得出的流程图如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s13光电编码器控制流程5.2.4光幕传感器光幕传感器在感应电梯门前是否有人移动是通过红外传感器，判断是否进入电梯，是利用发射管对应接收管接收红外光，然后对红外信号进行解码操作，判断是否有人遮挡。由此可以得出流程图如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s14光幕传感器流程图5.3程序说明5.3.1平层传感器说明当电梯要平层时，电动机会自动脱离电源，同时抱紧闸门实施制动操作。通过了解它的工作原理可知道判断电梯运行方向可以通过上限位和下限位开关来进行判断的，当上下平层信号X003、X004输入后，Y001、Y002、Y003是楼层指示灯在PLC输出端的地址，响应对应的楼层信号可以亮起代表楼层层数的指示灯。图5-SEQ图\*ARABIC\s15平层显示5.3.2称重传感器说明使用的称重范围在一千千克以下，使用显示屏显示数值，本次设计设定的负载上限是九十九，接受脉冲信号，得到的数据经过AD转换，判断是否超载，超载的话输出超载信号，指示灯亮，没有的话,显示屏处理数值，先个位数经过延时后显示十位数，得出具体数值。其中，表示在基本模块和模拟量的输入输出模块之间进行传递数据讯息有FROM和TO指令前者将数据导入PLC，后者把数据写入位于缓冲寄存器，地址是在特殊功能模块当中。FROM指令具体含义：K0代表单元号；第二个K0代表缓冲寄存器的传送源；K2M100代表目的地址；K2是传输的总点数。对应的梯形图如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s16称重传感器梯形图5.3.3光电编码器说明M8000监控PLC的运行过程，定时器设定1秒后通电计数，速度的得出是将得到的脉冲数据乘以60，得到每分钟脉冲数再除以200得到的是速度，其数值存入D2当中，C251是高速计数器，其具有频率更快的脉冲信号，A相和B相决定计数的增减，当A相处于接通状态，B相由OFF转成ON,计数增加；反之则为减计数。当为增计数时上行指示灯亮；当为减计数时，下行指示灯亮。图5-SEQ图\*ARABIC\s17光电编码编码器速度和方向梯形图当内部辅助继电器M1通电时，考虑存入D2数据和一百的大小关系，当存入的数值都比一百小，则对其除于10，此时应该把得到的商存入D3当中，余数存入D4中，数据大于一百时,M11、M12是超速继电器，两者接通则超速指示灯亮。图5-SEQ图\*ARABIC\s18超速指示5.3.4光幕传感器说明此传感在电梯上使用可检测物体，保证电梯能够正常安全运行，通过接收红外信号然后转换成电信号，提高探测物体的灵敏度，当无人或物体经过检测区电梯不运转，减少空耗从而达到节能的目的。当有物体在可检测范围遮挡信号时，电梯会发出控制信号不会关上。程序是当电梯关门时有东西遮挡时光幕输入信号X007会接通，然后光幕指示灯会亮起来，模拟电梯中的工作过程，对应的梯形图如下:图5-SEQ图\*ARABIC\s19感应梯形图5.3.5显示板说明本次设计用的显示板型号为DOT342,采用二进制算法，其真值表如下：表5-SEQ表\*ARABIC\s12显示板二进制码DCBA面板显示数值00000000110010200113010040101501106011171000810019本次显示屏显示的是小于等于九十九的数值，下面谈论的是显示面板1显示个位的数值为例，其余三个面板的程序指令和面板1大体一样，就不做过多论述。之前已经谈到过将除以10得到的余数存入D4，通过比较指令D4的数据先与一三五进行比较，满足情况的就通过显示板显示数值，都不符合继续往下比较,程序最终实现的是数值为零到九分别存入地址M27到M36，并将显示板D、C、B、A输出信号与对应地址相关联起来，实现上述功能的梯形图的设计展示如下：图5-SEQ图\*ARABIC\s110显示板显示数值

第6章总结与展望6.1总结本次设计的主要任务是体现出实现电梯逻辑控制的主流传感器在电梯中扮演的角色，通过PLC控制系统来达到教学演示的目的，为完成这个目标，在这个过程，我做出了很多努力，花了几个月的时间，对我的课题不断的摸索和学习，我采用网上查阅资料、观察生活中电梯运作情况、请教导师等方法，了解了传感器的构造和原理、PLC控制的优势，将自己所学的传感器知识与PLC知识相融合，设计出可以实现指示楼层、楼层平层、超速、超载报警并显示数值等功能。这一教学演示装置的设计是先完成主体的框架，再对系统的硬件部分和软件程序部分进行拆分和有效规划，细化到传感器、PLC和其他元器件的选型和指令程序的设计，把各个单元程序有机联系起来，通过强化各个控制环节间的联系，由小到大完成整个系统的整体模块的设计。传感器模型的设计可以缓解目前培训实践中教育看重理论，市场缺乏技能型人才的问题。让我们可以学到更多的技术手段，如确定系统所需的元件，输入输出接线，设计可达成目标的PLC程序，对程序进行修改，选择适当的传感器，调试整个系统以达到目的。让学生对电梯的逻辑控制系统有更直观的认识，衍生出更多提高电梯安全性、稳定性的节能型、创新型产品。6.2展望设计这种控制系统对我来说是陌生的，由于经验、时间和所学知识的限制，我的设计还存在不完善和不足的地方。例如，本次设计主要展示了电梯运行时平层传感器、称重传感器光电编码器、光电传感器的工作过程，电梯的设定是三层，楼层变多或者群控电梯时传感器的运作过程没有考虑，实物的制作过程可能没法呈现很好的效果等，在实际操作是这些是要考虑的。至于设计中的其他漏洞还需要导师的教导和指导意见。电梯质量改善是我们一直关注的问题，并且也付出了大量努力，例如用智能门代替铁栅栏，用微处理器代替继电器，用双速或变速控制电梯代替单速电梯[14]。电梯使用的传感器类型和种类也多种多样，研究电梯中使用的传感器可以对电梯的控制系统有更深刻的理解，在科技技术的不断提高趋势下未来可以设计出更加智能化、人性化、小型化的电梯控制系统，降低电梯的故障率，简化维修