自动升降机S速度曲线的研究【说明书论文-开题-任务书-无CAD图】
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摘 要最近过去的这几年，电气工程技术和自动化、计算机的技术都慢慢的发展壮大。目前电气传动技术遇到了十分严峻的情况，那就是直流调速和交流调速的去留问题，交流调速技术最后还是要顶替直流调速的技术想要运用节约电能、完善改进工艺流程来提升产品的本质并且推进发展的话，电机交流变频调速技术是最值得研究的一种形式。此次设计主要是针对升降机的速度研究系统，通过变频器驱动升降机，使得升降机平稳且快速允许，实现S速度曲线的平稳控制，设计探索研讨了调速系统采用交流电机去驱动升降机，升降机则由变频器驱动，系统采用PLC来控制变频器的转速，使得升降机实现S速度曲线的运行，系统具有比较灵敏、安全，普遍性高等特点。变频器多功能的输入端由PLC输出输入模块来掌握，便于完成无极调速，从而实现了升降机的稳定控制过程。关键词：PLC；S速度曲线；升降机；变频器 AbstractIn recent years, electrical engineering technology and automation, computer technology are slowly growing. At present, electrical transmission technology has encountered a very serious situation, that is, DC speed regulation and AC speed regulation retention problem, AC speed regulation technology or to replace DC speed regulation technology want to use energy saving, improve the process flow to enhance the essence of the product and promote development, motor AC frequency conversion speed regulation technology is the most worthy of study. Design is mainly aimed at the lift speed research system, drive the lift through the frequency converter, make the lift stable and fast allowed, achieve S speed curve The speed control system uses AC motor to drive the lift, the lift is driven by the frequency converter, the system uses PLC to control the speed of the frequency converter, so that the lift S speed curve operation, the system has more sensitive, safe, universal and other characteristics. Frequency converter multi-function input by the PLC output input module to master, easy to complete pole-less speed regulation, so as to achieve the elevator stability control process.Keywords: PLC;S speed curve; lift; inverter 目 录第一章 绪论11.1课题的研究背景11.2课题设计的意义11.3变频技术发展21.4论文主要工作2第二章 系统方案选择42.1S速度曲线系统的概述42.2系统设计要求42.3系统控制的选择52.4系统设计框架6第三章 系统硬件的选用73.1PLC的应用与原理73.2PLC的选型83.3模拟量模块的选型83.4指示灯的选用83.5开关按钮选用93.6升降机电机的选用93.7变频器选用9第四章 分配I/O点并设计PLC外围硬件线路114.1PLC外部电路114.2系统主电路的设计124.3系统I/O地址分配表12第五章 系统软件设计145.1流程图设计145.2程序的设计与分析15第六章 S曲线的研究与实现226.1S速度曲线系统的概述226.2S型曲线的生成226.3升降机S曲线的实现22结束语27致 谢28参考文献29第一章 绪论1.1课题的研究背景随着升降机行业的不断发展，人们对升降机性能提出了更高的要求，在安全可靠高效的前提下，乘坐升降机的舒适度已经成为衡量升降机控制系统性能优劣的重要指标，由此而产生的电梯理想曲线的生成和实现方法。目前对于升降机理想速度给定曲线的研究越来越深入，通过对理想速度的曲线研究，可以使得未来的电梯，升降装置等具有更稳定的速度调节功能，使得电梯或升降装置可以更好地平稳运输。升降机的出现使我们快捷的享受的同时也方便了高层楼层货物的搬运工作，省去了很大的麻烦。在许多高层作业建筑物中，升降机已成为不可缺少的配套设施。现如今升降机越来越多，那么在升降机运行的过程中要求越来越严格，需要升降机在运行的过程中平稳，高效地运行。1.2课题设计的意义在20世纪90年代，出现了一种人机交互的崭新技术，用户只要在屏幕上随意的一点，计算机就会按照我们点到的对应功能去完成操作，使得人们成功的摆脱了了键盘、鼠标，这也就是每天都在随时更新换代的触摸屏技术，这种技术让人机交互更加渗透到了人类生活中。触摸屏为人类提供了很多便利，拥有很多优势，例如：经久耐用、响应速度很快、通讯方便等等。它的功能就是用手指触碰屏幕中的图标或者文字就可以控制机器，这样对于不懂计算机操作的用户来说更好操作。PLC的优势就是非常抗干扰，可以更好的稳固系统、效率也可以更高，符合工业上对于控制方面的要求，触摸屏和PLC的结合现在已经是一种最主要的方式了，PLC就是一种现代新型的控制元件装置，它们的结合适用于数据显示和确定参数，这样更省略了一些仪表工具的运用。变频器是一种功率控制设备，它要改变发动机的功率和频率才可以控制备用发动机，它有着变频节约能源，使发动机设备运行更加稳定和增长使用的实践等效用。最近的几年中，大型自动化生产设备一直在不断发展，跟随者它的脚步，变频器也不甘示弱，因为变频器非常实用而且技术等方面都很好，所以变频器也遍及到了很多领域。变频调速技术目前是工业方面自动化控制的主要组成部分。现在普遍被工厂和企业应用的用电设施是三相交流异步电动机。这种电动机具有的数量多，应用和适用范围都很广泛而且种类也很多，它所需要的用电消耗大概是全国工厂企业总数的百分之七十。现在的工厂矿业企业的环境非常纷乱繁杂，所以如果可以创建出触摸屏、PLC和变频器组合在一起的升降机S曲线速度调速控制系统，那么就可以完成对于上述电动机的自动多步调速，这样就可以使控制更加稳定并且减少损失消耗。1.3变频技术发展在过去的三十年里，国外的电气都得到了飞速的成长，彼此之间互相推动发展，并且一直在改进。一开始，电动机需要有减速系统的传动设备，后来是直流慢速电动机和直流电动机安装了悬臂的机器。在20世纪70年代，西门子研究发现了控制转换矢量的基本规律。这个原理引领了同步电动机取代直流电机的时代。当时第一台具有两个或多个悬臂传动的电机是在1846年被德国研发出来的。在20世纪70年代，在国外的一些地方就已经将PLC的技术成功的运用到了发动机的控制方面上了，而到了20世纪80年代初计算机技术就已经被应用到了关于电力的实时监控方面上了。电动机的自动化控制技术、安全性能等等都让计算机和PLC有了更加广泛的应用，而且管理方面技术方面都有了新的发展方向，尤其是国外一些非常有名的器械制造企业，例如西门子等都因为这些新型的系统和技术，所以电机系统的安全性能和管理方面都有了很大的改善。国外科学技术飞速发展的时候，我国发动机系统的电气控制系统一直是落后的并且延续至今，现在我国运行的发动机电控系统很多还是转子回路中带有金属串联电阻的交流调速系统，设备和技术双双落后，我国的发动机内部系统安全性还不稳定，上、下两井口减速段关键部位无有效速度检测设备，所以和国外比较的话，我们在电机系统的控制技术方面仍旧是落后的并且有着一段很长的距离。1.4论文主要工作课题研究的是基于PLC的自动升降机s速度曲线的研究，研究对象为电梯的升降控制，主要研究方向是针对系统运行电机的速度控制，电机的速度控制一般可以分为梯形曲线、指数型曲线和S型曲线，本次选用了S型曲线的速度控制方式作为研究，系统通过在运行的时候通过速度传感器来检测电机的速度，速度传感器是A/D模拟量检测，A/D模拟量检测到的数据传递到PLC，PLC进行数据转换，然后根据检测到的速度然后利用变频器进行速度的控制，以此来完成速度目标数值的控制，变频器则是利用D/A模拟输出的调节方式对变频器进行速度的控制。（1） 根据工艺流程完成S形速度曲线产生方法,再实现控制系统硬件选型设计和程序设计,硬件选型部分包括控制器选型、传感器选型以及驱动器选型设计,外围电路的设计,程序设计控制流程,以及程序的设计与调试。（2） 完成升降机速度曲线的流程，根据流程来拟定对应的I/O分配到地。（3） 根据系统I/O地址来绘制出系统所需的电气接线图，电气原理图。（4） 完成电路设计后，进行PLC的编程，利用三菱的GX Works2软件来梯形图进行编程设计。第二章 系统方案选择2.1S速度曲线系统的概述S型速度的研究主要是针对升降机运行电机的速度研究，目前，国内外的研究学者对电机速度规划的研究已经取得了很大的进展，常用的电机速度规划曲线有3种：梯形曲线、指数型曲线和S型曲线。梯形曲线是加速度保持一恒定值不变，速度以线性规律上升。这种速度规划方式简单，而且节省硬件资源，但是，当速度变化时，会产生突变，达不到速度的连续性要求。除此之外，它将影响电机的运行质量和机械系统的使用寿命。指数型曲线是符合系统内在规律的，它适用于控制系统处理速度快且对加速过程要求比较高的场合。然而，在电机加速或减速的开始和停止阶段，指数型曲线会产生一定的冲击。S型曲线不仅适用于控制系统处理速度快且对加速过程要求比较高的场合，而且它是在加减速启动阶段和结束阶段加减速，使速度变化柔和，从而适应电动机的性能，减少冲击。实际上，S曲线是通过控制加加速度的恒定最大程度上减小冲击和震荡的，S型曲线的运行可以使得运行设备更加平稳，更加安全，可以使得设备减少很大的刚性冲击，不仅提高了使用设备的寿命，还可以提高设备运行的安全性，S曲线运行优势很大，因此很多场合都会应用到。2.2系统设计要求本次设计系统由按钮，指示灯，触摸屏，控制器，变频器，控制电机等组成，如图2-1所示，控制器则是负责整个系统的动作控制，同时控制器还需要与触摸屏之间通过串口通信的方式进行连接，触摸屏上可以进行升降机运行速度等信息，升降动作等参数显示，变频器是负责电机的升降速度的控制，AD模块检测到升降机运行的速度反馈到PLC，PLC则接收到反馈的速度进行驱动D/A模拟量模块调速，调速采用变频器电压输出调速，使得升降机闭环完成S型速度曲线的给定控制。图2-1 系统控制框架2.3系统控制的选择从升降机S速度曲线控制系统的控制上来看，当前的方法主要有以下三种，分别为继电器控制，单片机控制，PLC控制，继电器控制是一个传统电路，系统本身是通过不同的硬件进行电气接线从而实现系统的动作，继电器控制系统这种方法具有较多的弊端，继电器控制系统没有实时监控能力，无法对升降机S速度曲线控制系统实现动态监控，PLC控制器来实现升降机S速度曲线的控制，PLC具有编程简单，功能性多的特点，PLC本体带有多个通讯端口，无需扩展模块，与上位机等监控元件连接通讯方便，可以实时掌握交通灯控制系统的信息，单片机控制系统则在流体控制上应用出色，同时单片机控制系统具有体积小的特点，但单片机系统抗干扰能力弱，更改系统逻辑麻烦。通过上述三者方案进行分析比较，此次系统的设计主要是针对升降机电机的速度控制，涉及到模拟量输入，模拟量输出，变频调速功能，PLC与前两类控制方法相比具有较为明显的优势，可靠性更强。并且PLC控制是当前电气控制技术中心较为实用，应用度较高，且可靠性最强的一类控制方式，具有明显的优势，可以广泛应用在生产线控制领域的改造和革新方面，因此本次升降机控制系统采用PLC控制方法来进行。2.4系统设计框架本次设计的升降机S曲线速度研究系统的结构由PLC控制器、速度检测控制系统、触摸屏人机系统、变频器、电机驱动等组成，如图2-2所示，PLC通过相应的功能单元接收各种指令，通过各种算法以保证整个控制系统的正常运行，其中A/D为模拟量参数，此次设计的A/D为速度检测信号，为4-20mA电流输入检测，检测到的信号传递到A/D模拟量模块，A/D模拟量模块再把检测的信号反馈到PLC，PLC接收到数据后进行集中处理控制，系统内有交流电机控制，交流电机由变频驱动，通过变频器进行控制电机，从而实现升降机的速度控制，PLC的输出信号包含对传动电机、变频器，风机，指示灯以及系统电机报警的控制，采用HMI来实现系统的升降机信息监控，通过上述组合来完成升降机S曲线速度控制系统的设计。图2-2 系统设计框图第三章 系统硬件的选用3.1PLC的应用与原理一开始，PLC的作用仅限于开关的控制，当今社会，跟着社会经济不断前进的脚步下，PLC的科技也在逐渐壮大。其现在的运用不仅仅限制于开关控制，还可以应用在模拟和数字量的控制、收集存储数据、检测控制系统等；并且能够连接到网络通讯，使得范围更加广阔。跨区域与PLC进行开关控制的真实案例还是不少的。PLC控制系统可以运用在单项运行控制的三相异步电动机，自动送料加载控制、交通信号灯控制等等，现在PLC不仅在国内被普遍采用而且在国外也被运用在了钢铁、石油化工、轻纺等领域，用途主要有：信号检测、模拟控制等。以上这些方面反应出了PLC的应用范围十分广，因为不管网络大小都可以使用，所以也被运用再来轻工、建材、食品等方面，除了这些，还有一些非工业的，农业温室环境参数控制、建筑自动化等。PLC通常情况下，它有三个运行步骤：采样、用户程序的设计自己对输出的刷新。这三个步骤就是一个完整的工作流程了，在整个工作周期之中，PLC处理器按照自己的速度反复的进行着这三个步骤。(1)输入采样阶段所有输入和数据处理在输入采样的时候一个一个的扫描并存储在各自对应的I/O图像区域中，这一步骤完成之后进入刷新的步骤，对于这两个步骤，就算是输入数据或者状态有了改变，I/O图像区域内的丝毫不会变化，所以，假设输入是脉冲信号那么它的宽度一定不能小于一个扫描周期，这样才能确保不管是什么状态什么情境下都可以被读取输入。(2)对用户程序进行执行的阶段在用户将程序写入PLC之后，PLC就会根据用户的程序来进行工作，PLC之后会对程序进行了检测。在对每条的程序进行检测时，也是会按照一定的顺序去对相应的电路进行检测，未来将对控制链进行逻辑操作，接下来把演算出来的结果应用到系统存储的区域，而且对它的逻辑线圈的状态进行及时改善及时更新；或是将映像区I/O所相应输出线圈的状态进行刷新；就是将对程序中的特殊命令进行进一步的确认与检测。换言之，在应用程序的实现过程中，输入/输出中的输入点的状态和数据没有改变，而在系统的输入/输出或RAM存储器区域中的其他输出点和软件设备的状态和数据改变，并且在梯形图的上部，在程序运行当中所运算的结果会对在下面的部分只要是可以将这些数据起到一定的作用；固然，在图的下部一个梯形图中，数据和逻辑线圈的状态在这部分可以起到一定的作用，在程序的上部梯形图中，如果它只能检测到下一个循环的在程序所被执行的过程中要是去应用即时指令I/O就能够将I/O点直接进行存储。意思就是说指令I/O要是被使用，图像寄存器将不会按照输入过程刷新，程序的执行将在模块I/O中获得值。图像寄存器将按照不同于直接输入的输出过程刷新。(3)输出PLC刷新阶段是在对程序进行检测之后，在此期间，处理器按照自己所对应的状态和图像I/O刷新所有输出锁定电路，然后通过输出电路激活相应的外在电路。故此，这就是PLC输出的路程。3.2PLC的选型（1）PLC的类型目前市面上有很多不同类型的PLC，不同PLC对应的控制功能略有差别，同时不同品牌的PLC在不同的场合上也有一定的区别，如西门子PLC在温度，风速，压力等检测场合比较适合，因为西门子PLC的模拟量不需要通讯读取，直接输入地址就可以实现参数的检测，如三菱PLC在运动定位，电机控制的场合比较合适，因为三菱PLC有专门的定位指令，驱动电机实现定位较为方便，在电机的控制场合中非常适合。（2）经济角度的考虑在对项目系统进行控制器选择时，不仅需要在功能上进行考虑，在成本上也需要考虑，要刚好适合，不至于浪费PLC的输入输出功能，造成功能浪费的情况发生，因此针对应用的场合来选择小型PLC，中型PLC，大型PLC。综合以上考虑，此次升降机S曲线速度研究系统选择了日本三菱PLC，具体型号为三菱FX系列，FX2N-32MRPLC。3.3模拟量模块的选型由于FX2N-32MR基本单元不具备模拟量检测功能，但是升降机S曲线速度控制系统需要电机升降运行的速度参数，因此需要额外扩展模拟量模块，经过查阅资料得知三菱PLC的FX2N-2AD具有2路模拟量输入功能，FX2N-4AD具有4路模拟量输入功能，此次系统设计只需要1路升降电机速度的参数，因此只需要扩展1路模拟量采集，因此选择FX2N-2AD模块。此次升降机S曲线速度控制系统还用到了模拟量输出的功能，利用模拟量去输出0-10V电压信号，使得0-10V电压信号去改变升降机的运行速度，具体方法是通过PLC去控制模拟量输出模块，模拟量输出模块输出0-10V电压数值去调节变频器的电压，变频器以此来改变升降机的速度运行，使得升降机速度处在平稳运行的状态，经查阅三菱FX系列模块资料，得知模拟量输出模块为FX2N-2DA模块，2DA模块具有两路模拟量输出调压的功能，可以满足此次系统的设计。3.4指示灯的选用PLC控制的系统中，指示灯一般用于表示设备的工作状态，它是一种低压元件，指示灯接通的时候，那么指示灯帽子则会发光，表示当前在接通工作，当指示灯熄灭的时候，表示当前未接通工作，它主要是用于监控PLC工作系统的电路工作状态，指示灯的帽子颜色一般主要是红色，绿色，黄色等，红灯主要是用于表示当前系统处在停止或者故障状态，绿色灯主要表示当前系统处在运行或者正常状态，黄灯一般表示当前系统处在待机，指示灯的电压等级分为2种，1种是交流输出电压，1种是直流输出电压，用户可以根据负载的特性选用合适的电压等级指示灯，本次所选具体型号为施耐德XB2BVB3LC。3.5开关按钮选用按钮开关是指利用按钮推动传动机构，开关按钮具有常闭和常开触点，开关按钮的结构较为简单，主要用作用就是操作启动或者断开控制回路，在PLC控制系统中用于模式的操作，用于系统的启动，停止，急停等地方。开关按钮分为常闭和常开触点，选择常开触点，当开关按钮闭合，回路开始接通，传递信号出去，选择常闭触点，当开关按钮闭合，回路开始断开，传递信号停止，开关按钮具有2种电压等级，一种是高压开关按钮，一种是低压开关按钮，开关按钮颜色也分为多种，颜色不同所表示的意义也不同，例如红色开关按钮一般是停止或者急停按钮，绿色开关按钮一般是启动按钮。按钮具体型号为施耐德XB2-BC31C。3.6升降机电机的选用本次升降机的电机采用的是三相异步电机，通过驱动电机来完成的升降机升降，以及升降机的开门与关门，经过查阅资料可以得出驱动电机为三相异步电机，它的功率大，驱动电梯运行能够平稳传输宽大，交流电机在电梯升降的运用上比较广泛还具备了许多种优点，比如体性能稳定，速度平稳，抗震性强等，选择的电机型号为SF8-4，380V驱动，11A额定电流，50Hz，7.5KW。3.7变频器选用变频器是一个频率交换器，它可以改变电机的频率。变频器也有很多品牌。变频器按照变换频率可以分为交-直-交变频器、交-交变频器。而在本次设计中我们主要用的是按交换频率工作的变频器，因此此次设计系统选择交-直-交变频器，根据查阅资料最终选择了西门子系列的变频器，西门子变频器具有调速稳定，抗干扰强，价格优惠的特点，其中MM440变频器是中性能并且功率最全的产品，它适合用于各种变速驱动装置，能满足大部分工业上的需求，因此我们选择了在功能上MM440变频器。此次系统变频器参数的设置如下表3-1。表3-1 变频器参数设置表序号参数代号初始值设置值说明1P7903运行模式选择2P112050上限频率（Hz）3P200下限频率（Hz）4P35050电机额定频率5P4050高速运行6P5030中速运行7P6020低速运行8P750加速时间9P850减速时间利用PLC和变频器的联合运行去完成电动机多段频率的启动运行，同时系统具有模拟量DA调速功能，通过速度采集的信号反馈给PLC，PLC根据当前采集到的速度数值去调节变频器的输出电压，以此来实现升降机的S速度曲线。第四章 分配I/O点并设计PLC外围硬件线路4.1PLC外部电路本次系统的控制器由日本三菱FX系列的FX2N-32MRPLC控制，如图4-1所示，图纸左上方的L和N为输入端电压供电，输入电压为220V供电。输入端的COM为输入信号的公共端，三菱PLC的输入端公共端是NPN输入的，同时外部输入的信号必须要与PLC输入端的信号匹配一致，X0-X12为PLC的输入端，图纸下方COM1,COM2,COM3,为PLC输出端的公共端，Y0-Y12为输出端接口，图纸右侧为FX2N-2AD模块接线图，CH1为速度传感器的接线，FX2N-2DA模块的CH1为变频器的速度调整。图4-1 PLC外部电路图4.2系统主电路的设计如图4-2所示为本次系统的主电路原理图，L1,L2,L3为三相动力线，N为零线，QF为断路器，在控制系统中主要起到总开关的作用，其同时具有低压保护的功能，FU为熔断器，在控制系统里面主要是短路保护，KM为接触器，在控制系统里面主要是通断电机的作用，KM接通，变频器开始运转，FR为热继电器，在加工控制系统里面主要是过载保护的作用，起到对电机的保护功能。GND和AI1端口为速度调节的端口，由FX2N-2DA进行调速控制。图4-2 系统主电路图4.3系统I/O地址分配表通过本升降机系统的工作原理可知，系统开关量的控制输入信号有12个。系统控制输出信号有12个，其中除部分开关量为控制气阀外，有1个控制电动机，4个控制指示灯。如表4-1和表4-2所示。表4-1 系统输入地址表输入地址分配表序号检测名称地址元件元件符号备注1系统启动X0按钮SB12系统停止X1按钮SB23手动模式X2按钮SB34自动模式X3按钮SB45升降机故障检测X4热继电器FR16手动升降机上升X5按钮SB57手动升降机下降X6按钮SB68手动升降机低速X7按钮SB79手动升降机中速X10按钮SB810手动升降机高速X11按钮SB911手动变频器启动X12按钮SB1012速度检测CH1变送器表4-2 系统输出地址表输出地址分配表序号检测名称地址元件元件符号备注1系统启动灯Y0指示灯HL12系统停止灯Y1指示灯HL23手动模式灯Y2指示灯HL34自动模式灯Y3指示灯HL45系统报警Y4蜂鸣器HA16升降机上升Y5接触器KM17升降机下降Y6接触器KM28升降机低速运行Y7继电器KA19升降机中速运行Y10继电器KA210升降机高速运行Y11继电器KA311变频器Y12蜂鸣器HA112速度调节CH1变频器第五章 系统软件设计5.1流程图设计在确定有足够控制的情况下，需要最大可能地减少扫描的时间是一个很困难的问题。只能从用户的程序执行所用的时间来采取方法解决，但是电梯的控制存在诸多的问题。比如说，逻辑控制指令比较多，而且它的程序量比较大，满足给定生产曲线。快速查表的要求难以实现。如图5-1所示。能够有效地克服PLC的限制。实现PLC电梯理想曲线的给定。图5-1 系统流程图5.2程序的设计与分析如图5-1所示：程序第一步是参数复位控制，特殊中间继电器M8002在PLC开机的第一个扫描脉冲内导通，对所有的中继继电器和输出点进行复位。图5-1 参数复位如图5-2所示：程序第11步是对模拟量模块进行写入，特殊中间继电器M8000能够在PLC正常运行时保持接通状态。PLC持续对模拟量模块写入参数。程序中，T0是把PLC里面的参数数值写入到模拟量模块中去。图5-2 写入模拟量模块如图5-3所示：程序第30步是读取模拟量模块内的数值，FROM是PLC读取模拟量模块参数的指令，该指令能够把传感器检测到的模拟量参数数值转化成PLC能够识别的数字量数值，然后传递给PLC。图5-3 读取模拟量数值如图5-4所示：程序第61步是速度采集控制，通过FLT转换指令，把寄存器D0里面的整数值转化成实数类型后存储到寄存器D100里面。DEMUL是实数相乘指令，把寄存器D100里面的实数数值乘以100后存储到寄存器D105里面。DEDIV是实数相除指令，把寄存器D105里面的数值除以1000后存储在寄存器D110里面。DINT是双整数转换指令，把寄存器D110里面的实数转换成双整数后存储在寄存器D115里面。图5-4 速度采集控制如图5-5所示：程序第102步是传送控制，把寄存器D115里面的数值转送到寄存器D1000里面。图5-5 传送控制如图5-6所示：程序108步是模拟量写入程序，通过MOV指令，把寄存器D100里面数值写入到K4M100开始的32位中间继电器里面。把M100中继开始到M116结束的中继通断状态写入到模拟量模块里面。把16进制数值4和数值0写入到1号模拟量模块的第17位数据存储槽中。图5-6 模拟量写入程序如图5-7所示：把K108到K117之间的通断状态写入到1号模拟量模块的16号数据槽内。把16进制数值2和数值0写入到1号模拟量模块的第17号数据槽内。图5-7 模拟量写入程序如图5-8所示：当自动模式灯输出点Y3导通时，对寄存器D0到寄存器D1000之间的所有寄存器里面的数值进行复位清零操作。程序第175步是系统启动控制程序，按下系统启动按钮X0后，系统启动标志M0导通，按下系统停止按钮X1后，系统启动中继M0断开。系统启动中继M0导通后，系统启动灯Y0导通。图5-8 复位清零如图5-9所示：程序181步是系统停止标志控制程序，按下系统停止按钮X1后，系统停止标志M1导通。图5-9 停止标志控制如图5-10所示：当系统停止中继M1导通后，系统停止输出点Y1导通。对Y2到Y20之间的输出点进行复位操作。对M2到M200之间的中继进行复位操作，对S20到S100之间的状态寄存器进行复位操作，置位状态寄存器S0，复位D0到D1000之间的所有寄存器。图5-10 复位寄存器如图5-11所示：程序第209步是手动模式指示灯控制，当系统启动Y0导通后，按下手动按钮X2，手动模式指示灯Y2导通并且自锁。程序第215步是自动模式指示灯控制，当系统启动Y0导通后，按下自动按钮X3，自动模式指示灯Y3导通并且自锁。图5-11 指示灯控制如图5-12所示：当输出点Y0导通后，检测到升降机故障后，输入点X4导通，系统报警输出点Y4导通，发出报警，同时升降禁止中继M50导通。系统启动输出点Y0导通后，手动模式灯输出点Y2导通时，导通手动上升输入点X5后，升降机上升。导通手动下降输入点X6后，升降机下降。图5-12 检测故障如图5-13所示：系统启动输出点Y0导通后，手动模式灯输出点Y2导通时，导通手动升降低速输入点X7后，并且变频器启动输出点Y12导通时，升降机低速运行输出点Y7导通并且自锁。系统启动输出点Y0导通后，手动模式灯输出点Y2导通时，导通手动升降中速输入点X10后，并且变频器启动输出点Y12导通时，升降机中速运行输出点Y10导通并且自锁。图5-13 自锁如图5-14所示：系统启动输出点Y0导通后，手动模式灯输出点Y2导通时，导通手动升降高速输入点X11后，并且变频器启动输出点Y12导通时，升降机高速运行输出点Y11导通并且自锁。按下手动变频器启动按钮X12后，变频器启动输出点X12导通。图5-14 导通第六章 S曲线的研究与实现6.1S速度曲线系统的概述S型速度的研究主要是针对升降机运行电机的速度研究，目前国内外的研究学者对电机速度规划的研究已经取得了很大的进展，常用的电机速度规划曲线有3种：梯形曲线、指数型曲线和S型曲线。S曲线是通过控制加加速度的恒定最大程度上减小冲击和震荡的，其运行可以使得运行设备更加平稳，更加安全，可以使得设备减少很大的刚性冲击，不仅提高了使用设备的寿命，还可以提高设备运行的安全性，S曲线运行优势很大，因此很多场合都会应用到，比如电机升降的控制，比如货物升降机的控制，这些电机运行的速度方式都是采用S曲线进行控制。6.2S型曲线的生成目前市面上S速度曲线生成的方法主要有静态和动态两种。静态的优势是执行速度较快，缺点是占用较多的非易失性存储的空间。而且存储数据有限，灵活性也差。动态的优点是可以做到无级调速，缺点是执行只能执行一次。不然的话就会遗失数据。曲线容易变形，甚至失败。6.3升降机S曲线的实现本项目速度为传感传送到PLC，PLC再传送到组态王，从而在组态王绘制行程曲线图。具体的实现步骤：（1）PLC程序部分如图6-1。图6-1 PLC速度部分M8000一直接通，模拟量D115实际数据值一直传送到D1000。（2）PLC端通讯参数如图6-2。通讯接口为RS485接口。通讯协议为MODBUS协议。通讯参数PLC端地址为2，波特率为9600，奇偶效验为无校验。图6-2 PLC通讯设置（3）组态王端通讯设置如图6-3。组态王通讯驱动。图6-3 组态王通讯驱动选择通讯驱动命名如图6-4。图6-4 通讯驱动命名（4）电脑端COM口选择如图6-5。将PLC与工控机连接后，工控机设备中会显示COM地址，选择所需要COM口。图6-5 端口的选择（5）通讯地址及波特率选择如图6-6。图6-6 通讯地址选择说明（6）S曲线在组态王中的呈现如图6-7。图6-7 S速度曲线使用S型速度曲线可以满足电梯在舒适度和使用感上的要求。它的参数可以在一定的范围内调控，所以在电梯的实际使用中，可以通过调整S型速度曲线参数的方式来需选用选择舒适度。结束语本次论文研究通过选择合适的硬件来达到论文的目的。再根据任务书和控制的要求，分配I/O点，并且设计出PLC的外围线路。然后由升降机的控制要求和PLC的限制等各种因素，绘制出系统的流程图。再根据要求，设计出系统的梯形图并加以分析。最后，再通过组态王软件对S型速度曲线进行绘制。通过本次的论文研究得出PLC能够完成对电梯速度的控制，可以得到比较理想的运行曲线，提高了电梯运行的舒适感，并节约了能源，简化了硬件系统、提高了可靠性、减少了故障率，通过合理的设备选型、参数的设置和软件设计，提高了电梯运行的可靠性及平层精度。经过一系列软件的熟悉与运用，使设计曲线与PLC能满足任
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