PLC控制電梯的設(shè)計(jì)【三菱】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 摘 要：PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可控性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。PLC在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)的控制。 本文主要討論研究利用三菱PLC對(duì)電梯的升降進(jìn)行控制，形成電梯控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：PLC；電梯控制；升降 PLC Control Elevator Design Department ABSTRACT PLC (programmable controller) took one industry control microcomputer, it by its programming convenient, operation simple in particular its merits and so on high controllability, obtained the widespread application in the industrial production process.It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, formed gradually had many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, the ultra-large type and so on each kind of specification series product, applied in to monitors between the computer from the black-white control system many control domain.Along with society's unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the high-level building to have the equipment.The elevator from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high-level transportation.PLC rises and falls in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function.Because PLC has the logic operation, counting and fixed time as well as data feeds output function.Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good union, very good realization to control. The this article main discussion studies using Mitsubishi PLC carries on the control to the elevator fluctuation, forms the elevator control system. KEY WORDS: PLC， Elevator control， Fluctuation 3 目　錄 前 言 1 第1章 概 述 2 1.1電梯的簡介 2 1.2 PLC控制電梯的任務(wù)安排 3 第2章 綜 述 4 2.1電梯的發(fā)展 4 2.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 4 2.3可編程控制器簡介 7 2.4 選定PLC控制電梯 8 第3章 設(shè)計(jì)PLC控制電梯 9 3.1 輸入/輸出的分配 9 3.2 PLC的機(jī)型選擇 9 3.3 硬件設(shè)計(jì) 12 3.4 程序流程圖 16 3.5 控制要求與程序語句 18 第4章 程序調(diào)試、運(yùn)行 25 4.1 正常情況下程序調(diào)試 25 4.2 過程分析 25 4.3 用指示燈來模擬電梯的運(yùn)行過程 25 結(jié) 論 33 謝 辭 34 參考文獻(xiàn) 35 附 錄 36 前 言 可編程控制器（Programmable logic controller，PLC）是近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛的工業(yè)控制裝置，是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字電子控制系統(tǒng)。它采用了靈活、方便，快捷的可編程序控制形式和結(jié)構(gòu)，通過數(shù)字量或模擬量的輸入與輸出過程中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，完成控制中的各類生產(chǎn)過程。 當(dāng)今的PLC吸收了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，其應(yīng)用已從單片機(jī)自動(dòng)化推廣到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化乃至整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化。從柔性制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人到大型分散控制系統(tǒng)，PLC均承擔(dān)著重要的角色。目前，PLC幾乎在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域都得到廣泛的運(yùn)用，因此了解并熟悉掌握PLC的基本原理及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，已成為工業(yè)自動(dòng)化工程技術(shù)人員的基本要求。 當(dāng)今世界先進(jìn)工業(yè)國家正處于由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”模式向“信息模式”轉(zhuǎn)變的時(shí)期，其中技術(shù)進(jìn)步因素起著極為重要的作用，它在經(jīng)濟(jì)增長中占70%-80%?！耙愿咝录夹g(shù)為核心，以信息電子化為手段，提高工業(yè)產(chǎn)品附加值”已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化重要的發(fā)展目標(biāo)。從我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展史看，其工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長主要是依靠投入大量資金和勞動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)的，尚未充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長中的“二次效益倍增器”的作用。“如何加快發(fā)展電子信息技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求”是當(dāng)前我國工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化界研究的重要課題之一。諸如類同的虛擬企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)將是未來工業(yè)自動(dòng)化的重要發(fā)展方向。 第1章 概 述 1.1電梯的簡介 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展．一些電梯廠也在不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的電梯，電梯主要分為機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份，隨著自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動(dòng)的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)(“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點(diǎn)，目前已逐漸被淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng),設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 目前國內(nèi)七八十年代安裝的許多電梯電氣部分用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，線路復(fù)雜，接線多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，其拽引系統(tǒng)多采用交流雙速電機(jī)系統(tǒng)換速，效率低，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。由于這些電梯交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，交流雙速電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)性能及乘坐舒適感較差，交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬能耗型調(diào)速的機(jī)械部分無大問題，為節(jié)約資金，大部分老式電梯用戶希望對(duì)電梯的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高電梯的運(yùn)行性能。因此對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，尋找適合我國老式電梯的改造方法具有十分重要的意義。 電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。 電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來控制電梯的運(yùn)行，這樣大大提高了電梯的性能。 1.2 PLC控制電梯的任務(wù)安排 本設(shè)計(jì)就以PLC作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。我打算先對(duì)四層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關(guān)，電機(jī)，信號(hào)燈等。然后，畫出它的控制面板圖，再根據(jù)控制面板圖估計(jì)一下I/O點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型，然后在軟件設(shè)計(jì)，寫出流程圖，梯形圖，寫出語句。最后是進(jìn)行調(diào)試，看看此程序是否可行。 第2章 綜 述 2.1電梯的發(fā)展 據(jù)國外有關(guān)資料介紹，在20世紀(jì)初，美國OTIS電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯。從此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動(dòng)化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。 當(dāng)今世界，部分地區(qū)人口高度密集，人和土地資源短缺的矛盾日趨激化。這就注定了必須合理地利用土地去解決人與土地的矛盾。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。因此，能使人們快速、便捷地到達(dá)目的樓層的電梯便應(yīng)運(yùn)而生了。在一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，人均電梯擁有數(shù)量一般在每萬人30臺(tái)以上，某些國家甚至達(dá)到每萬人120臺(tái)以上，隨著城鎮(zhèn)化程度的加大，電梯市場會(huì)更加繁華。中國的電梯市場增長也很樂觀，目前，每年增長率為15%—18%。隨著電梯普及率的升溫，人們對(duì)電梯的要求也會(huì)越來越高。如何更安全、更快捷地到達(dá)目的樓層，也就成了人們對(duì)電梯最為根本的要求。而電梯系統(tǒng)里掌控這方面技術(shù)參數(shù)的是電梯控制系統(tǒng)。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成了在電梯設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最為核心的技術(shù)。 這種世界級(jí)的激烈競爭使我國的電梯用戶成了最大的受益者，他們可以用最低的價(jià)格隨意選購最好的電梯產(chǎn)品。 2.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 2.2.1 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較(如表2-1所示) 表2-1plc與繼電器控制系統(tǒng)比較表 比較項(xiàng)目 繼電器控制系統(tǒng) PLC控制系統(tǒng) 控制功能的實(shí)現(xiàn) 由許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功能 各種控制功能是通過編制的程序來實(shí)現(xiàn)的 對(duì)生產(chǎn)工藝過程變更的適應(yīng)性 適應(yīng)性差。需要重新設(shè)計(jì)，改變繼電器和接線? 適應(yīng)性強(qiáng)，只需對(duì)程序進(jìn)行修改 控制速度 低，靠機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn) 快，靠微處理器進(jìn)行處理 計(jì)數(shù)及其他特殊功能 一般沒有 有 安裝，施工 連線多，施工繁 安裝容易，施工方便 可靠性 差，觸點(diǎn)多，故障多 高，因元器件采用了篩選和老化等可靠性措施 壽命 短 長 可擴(kuò)展性 困難 容易 維護(hù) 工作量大，故障不易查找 有自診能力，維護(hù)工作量小 由于PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此，在今后的控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)所代替是大勢所趨。 2.2.2 PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較 20世紀(jì)60年代，由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，有人曾試圖用小型計(jì)算機(jī)來取代當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，結(jié)果未獲成功，代只的卻是PLC的出現(xiàn)。通過計(jì)算機(jī)與PLC本身的工作目的，原理和方式上都存在著較大的差異，其結(jié)果比較見下表（如表2-2所示） 表2-2 PLC與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比較表 比較項(xiàng)目 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) PLC控制系統(tǒng) 工作目的 科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)管理等 工業(yè)自動(dòng)控制 工作環(huán)境 對(duì)工作環(huán)境要求比較高 對(duì)環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場工作 工作方式 中斷處理方式 循環(huán)掃描方式 系統(tǒng)軟件 需配備功能較強(qiáng)的系統(tǒng)的軟件 一般只需要簡單的監(jiān)控程序 采用的特殊措施 掉電保護(hù)等一般性措施 采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護(hù)，可在線維修 編程語言 匯編語言，高級(jí)語言 梯形圖，助記符語言，SFC標(biāo)準(zhǔn)化語言 對(duì)操縱人員的要求 需專門培訓(xùn)，并具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 一般技術(shù)人員，稍加培訓(xùn)即可操作使用對(duì)操縱人員的要求 對(duì)內(nèi)存的要求 容量大 容量小 價(jià)格 價(jià)格高 價(jià)格較低 其他 若用于控制，一般需自行設(shè)計(jì) 機(jī)種多，模塊種類多，易于集成系統(tǒng) 一般情況下，在工業(yè)自動(dòng)化工程中采用PLC可靠，方便，易于維護(hù)。 2.2.3 PLC控制系統(tǒng)與集散型控制系統(tǒng)的比較 由前所述可知，PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來的。而集散型控制系統(tǒng)DCS（Distribution Control System）是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來的分布式控制系統(tǒng)，它在模擬量處理，回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢。而PLC隨微電技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，無論在功能上，速度上，智能化模塊以及聯(lián)網(wǎng)通信上，都用很大的提高。并開始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了以PLC為重要部件的分布式控制系統(tǒng)。隨著PLC網(wǎng)絡(luò)通信功能不斷增強(qiáng)，PLC與PLC及計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，可以形成大規(guī)模的控制系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)告訴公路上（Data Highway）掛接在線通用計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)在線組態(tài)，編程和下裝，進(jìn)行在線監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過程，這樣就已具備了集散控制系統(tǒng)的形態(tài)，加上PLC的價(jià)格和可靠性優(yōu)勢，使之可以與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)相互競爭。 2.3可編程控制器簡介 2.3.1可編程控制器的由來與發(fā)展 第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。 第一臺(tái)PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)—梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。 在短時(shí)間內(nèi)，PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的第一步。 70年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使8位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的PLC，我國在1974年也開始研制。 70年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機(jī)DDC系統(tǒng)。 進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點(diǎn)。 2.3.2可編程控制器(PLC)的特點(diǎn) 1.硬件的可靠性 2. 編程簡單，使用方便 3. 接線簡單，通用性好。 4.可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 5. 易于安裝，便于維護(hù) 2.3.3 PLC的工作原理 PLC具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。一個(gè)掃描周期大致可分為I/O刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。 2.3.4 PLC的編程語言 PLC提供了較完整的編程語言，以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器的硬接線線路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。 PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。 2.4 選定PLC控制電梯 由電梯的發(fā)展、PLC控制和其他控制系統(tǒng)的比較和PLC的介紹充分說明了用PLC來控制電梯的優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)最終選定用PLC控制電梯。 8 第3章 設(shè)計(jì)PLC控制電梯 3.1 輸入/輸出的分配 3.1.1 輸入信號(hào)（如表3-1所示） 表3-1輸入信號(hào) 序號(hào) 名稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名稱 輸出點(diǎn) 0 四層內(nèi)選按鈕S4 X000 7 一層上呼按鈕U1 X007 1 三層內(nèi)選按鈕S3 X001 8 二層上呼按鈕U2 X010 2 二層內(nèi)選按鈕S2 X002 9 三層上呼按鈕U3 X011 3 一層內(nèi)選按鈕S1 X003 10 一層行程開關(guān)SQ1 X012 4 四層下呼按鈕D4 X004 11 二層行程開關(guān)SQ1 X013 5 三層下呼按鈕D3 X005 12 三層行程開關(guān)SQ1 X014 6 二層下呼按鈕D2 X006 13 四層行程開關(guān)SQ1 X015 3.1.2 輸出信號(hào)（如表3-2所示） 表3-2輸出信號(hào) 序號(hào) 名稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名稱 輸出點(diǎn) 0 四層指示L4 Y000 8 二層內(nèi)選指示SEL2 Y010 1 三層指示L3 Y001 9 一層內(nèi)選指示SEL1 Y011 2 二層指示L2 Y002 10 一層上呼指示UP1 Y012 3 一層指示L1 Y003 11 二層上呼指示UP2 Y013 4 轎箱降指示DOWN Y004 12 三層上呼指示UP3 Y014 5 轎箱上升指示 Y005 13 二層下呼指示DN2 Y015 6 四層內(nèi)選指示 Y006 14 三層下呼指示DN3 Y016 7 三層內(nèi)選指示 Y007 15 四層下呼指示DN4 Y017 3.2 PLC的機(jī)型選擇 3.2.1 可編程控制器控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)估算 1.控制電磁閥等所需的I/O點(diǎn)數(shù) 有電磁閥的動(dòng)作原理可知，一個(gè)單線圈電磁閥用可編程控制器時(shí)需兩個(gè)輸入及一個(gè)輸出；一個(gè)雙線圈電磁閥需三個(gè)輸入及兩個(gè)輸出；一個(gè)比例式電磁閥需三個(gè)輸入及五個(gè)輸出。一個(gè)按鈕需一個(gè)輸入；一個(gè)光電開關(guān)要占用一個(gè)或兩個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)信號(hào)占用一個(gè)輸出點(diǎn)；而波段開關(guān)，有幾個(gè)波段就占用幾個(gè)輸入點(diǎn)；一般情況，各種位置開關(guān)都要占用兩個(gè)輸入點(diǎn)。根據(jù)上面所述原理分析，本設(shè)計(jì)用到十個(gè)按鈕，需要十個(gè)輸入點(diǎn)。四個(gè)位置按鈕，需要八個(gè)輸入點(diǎn)。十六個(gè)信號(hào)燈，需要十六個(gè)輸出點(diǎn)。 2.控制交流電機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù) 根據(jù)具體情況，本設(shè)計(jì)可以不用到交流電機(jī)，所以，可以不算上交流電機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)。 3.控制直流電動(dòng)機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù) 本設(shè)計(jì)是對(duì)電梯的控制，所以，我們根據(jù)情況可知，要控制電梯的上升和下降，需要一個(gè)可逆運(yùn)行的直流電機(jī)。這樣，我們需要九個(gè)輸入點(diǎn)和六個(gè)輸出點(diǎn) 3.2.2 內(nèi)存估計(jì) 用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個(gè)因素的影響：內(nèi)存利用率；開關(guān)量輸入輸出點(diǎn)數(shù)；模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)；用戶的編程水平 3.2.3 內(nèi)存利用率 我們把一個(gè)程序段中的接點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器語言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱為利用率 3.2.4開關(guān)量輸入輸出的點(diǎn)數(shù) 一般系統(tǒng)中，開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出的比為6：4。這方面的經(jīng)驗(yàn)公司是根據(jù)開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出的總點(diǎn)數(shù)給出的。 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點(diǎn)數(shù)*10 3.2.5 模擬量輸入輸出的總點(diǎn)數(shù) 只有模擬量輸入時(shí)：內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)*100 模擬量輸入輸出同時(shí)存在：內(nèi)存擬量字?jǐn)?shù)*200 程序編寫質(zhì)量 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式： 總存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=(開關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)+開關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù))*10+模擬量點(diǎn)數(shù)*150。然后按計(jì)算存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)的25%考慮裕量。 3.2.6 響應(yīng)時(shí)間 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻與由此而使輸出信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間間隔。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間=輸入濾波時(shí)間+輸出濾波時(shí)間+掃描周期。 3.2.7 功能、結(jié)構(gòu)要合理 單片控制往往是用一臺(tái)可編程控制器控制一臺(tái)設(shè)備，或者一臺(tái)可編程控制器控制幾臺(tái)小設(shè)備。 3.2.8 輸入輸出模塊的選擇 可編程控制器輸入模塊是檢測并轉(zhuǎn)換來自現(xiàn)場設(shè)備（按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)等）的高電平信號(hào)為機(jī)器內(nèi)部電平信號(hào)，模型類型分直流5、12、24、48、60V幾種；交流115V和220V兩種。 模塊輸出的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為外部過程的控制信號(hào)。輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的電流累計(jì)值必須小于公共段所允許通過的電流值。輸出模塊的電流值必須大于負(fù)載電流的額定值 3.2.9 機(jī)型確定 綜上所述，根據(jù)具體情況，我們選擇三菱的FX系列。輸入輸出點(diǎn)數(shù)為34點(diǎn)，電機(jī)20點(diǎn)，考慮10%到15%的I/O裕量，我們選擇FX2C-64MR這種型號(hào) 3.3 硬件設(shè)計(jì) 3.3.1 一般性能（如表3-3所示） 表3-3一般性能 電源 220~240V單相50Hz 電源波動(dòng) 187~264V，10ms以下瞬時(shí)斷電，控制不受影響 環(huán)境溫度 0~55度 環(huán)境濕度 45%~95%，無凝露 抗振動(dòng) 10~55Hz，0.5mm，最大2g（重力加速度） 抗沖擊 10g，3軸X、Y、Z方向各3次 抗噪聲 1000V,1us,30~100Hz(噪聲仿真器) 絕緣耐壓 AC 1500V，1min(各端子與接地端之間) 絕緣電阻 5MΩ,500V DC(各端子與接地端之間) 接地 小于100Ω（如果不可能，也可以不接地） 環(huán)境 無腐蝕氣體，無導(dǎo)電塵埃 3.3.2 輸入性能（如表3-4所示） 表3-4輸入性能 輸入類型 無電壓觸點(diǎn)或NPN集電極開路晶體管 絕緣 光-電隔離 輸入電壓 內(nèi)部電源DC24V±4V,外部電源DC24V±8V 輸入阻抗 近似3.3KΩ 工作電流 OFF-ON DC4mA(最小) ON-OFF DC1.5mA（最大） 響應(yīng)時(shí)間 OFF-ON 近似10ms(有8點(diǎn)可改變從0~60ms) ON-OFF 近似10ms（有8點(diǎn)可改變從0~60ms） 3.3.3 功能特性（如表3-5所示） 表3-5功能特性 執(zhí)行方法 周期執(zhí)行存儲(chǔ)的程序，集中輸入/輸出 執(zhí)行速度 平均12us/步 程序語言 繼電器和邏輯符號(hào)（梯形圖） 程序容量 1000步 指 令 邏輯指令 20條（包括MC/MCR,CJP/EJP,S/R） 步進(jìn)梯形指令 2條（STL,REJ） 功能指令 87個(gè)（包括+，-，×，÷，＞，=，＜，等＝ 程序記憶 內(nèi)部配置CMOS-RAM,EPROM/EEPROM卡 輔助繼電器 無鎖存 128點(diǎn) 鎖存 64點(diǎn) 狀態(tài)（鎖存） 64點(diǎn) 特殊 16點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器 64點(diǎn) 定時(shí)器 0.1s定時(shí)器 24點(diǎn)（延時(shí)接通）0.1~999s 0.01s定時(shí)器 8點(diǎn)（延時(shí)接通）0.01~99.9s 計(jì)數(shù)器（鎖存） 30點(diǎn)，減法計(jì)數(shù)（0~999） 高速計(jì)數(shù)器（鎖存） 1點(diǎn)，加/減計(jì)數(shù)（0~999999），最大2KHz 電池保護(hù) 鋰電池，壽命約5年 診斷 程序檢查（和，語法，電路），定時(shí)監(jiān)視，電池電壓，電源電壓 3.3.4 輸出性能（見下表3-6所示） 表3-6輸出性能 輸出類型 繼電器輸出 絕緣 繼電器絕緣 輸出負(fù)荷 電阻負(fù)荷 2A/點(diǎn) 感性負(fù)荷 35V/A/300000次接通斷開 燈泡負(fù)荷 100W 漏電流 0mA 響應(yīng)時(shí)間 OFF-ON 近似10ms ON-OFF 近似10ms 3.3.5 其它功能（見下表3-7） 表3-7其它功能 型號(hào) 輸入點(diǎn) 輸出點(diǎn) 端子塊 功耗 輸入傳感器電源 F1-60MR 36點(diǎn) 24點(diǎn) 可拆卸端子 40V/A 0.2A 3.3.4硬件面板圖（見下圖3-1） 圖3-1硬件面板圖 3.4 程序流程圖（見下圖3-2） 圖3-2流程圖 3.5 控制要求與程序語句 1.當(dāng)轎箱停于１層或２層，或者３層時(shí)，按４層按鈕呼梯，則轎箱上升到４層停。 0 LDI X001 1 OR Y007 2 AND X002 3 OUT Y007 4 LDI X002 5 OR Y010 6 AND X001 7 AND X003 8 OUT Y010 9 LDI X003 10 OR Y011 11 AND X002 12 AND X004 13 OUT Y011 14 LDI X004 15 OR Y012 16 AND X003 17 OUT Y012 18 LDI Y020 19 OR X034 20 AND Y015 21 AND Y014 22 OUT Y013 2.當(dāng)轎箱停于１層，若按２層按鈕呼梯，則轎箱上升到２層停，若按３層按鈕呼梯則轎箱上升至３層停。 52 LD X013 53 OR Y001 54 LDI Y007 55 OR Y020 56 OR Y016 57 ANB 58 OUT Y001 59 LD X014 60 OR Y002 61 LDI Y010 62 OR Y020 63 OR Y015 64 ANB 65 OUT Y002 66 LD X015 67 OR Y003 68 LDI Y010 69 OR Y020 70 OR Y016 71 ANB 72 OUT Y003 3.當(dāng)轎箱停于４層，若按３層按鈕呼梯，則轎箱下降至３層停，若按２層按鈕呼梯則轎箱下降至２層停。 73 LD X016 74 OR Y004 75 LDI Y011 76 OR Y020 77 OR Y015 78 ANB 79 OUT Y004 80 LD X017 81 OR Y005 82 LDI Y011 83 OR Y020 84 OR Y016 85 ANB 86 OUT Y005 87 LD X020 88 OR Y006 89 LDI Y012 90 OR Y020 91 OR Y105 92 ANB 93 OUT Y006 4.當(dāng)轎箱停于１層，而后２、３、４層按鈕均有人呼梯時(shí)，轎箱上升至２層暫停后繼續(xù)上升至３層，暫停后，繼續(xù)上升至４層停止。 94 LD Y021 95 OR Y001 96 OUT M21 97 LD Y022 98 OR Y002 99 OR Y003 100 OUT M22 101 LD Y023 102 OR Y004 103 OR Y005 104 OUT M23 105 LD Y024 106 OR Y006 107 OUT M24 108 LD Y022 109 LD Y002 110 ANI Y015 111 ORB 112 LD Y003 113 ANI Y016 114 ORB 115 LD Y003 116 ANI Y001 117 ANI Y021 118 ANI Y015 119 ORB 120 LD Y002 121 ANI Y004 122 ANI Y005 123 ANI Y006 124 ANI Y023 125 ANI Y024 126 ANI Y016 127 ORB 128 OUT M2 5.當(dāng)轎箱上升（或下降）途中，任何方向下降（或上升）的按鈕呼梯均有效。 150 LD X033 151 OR Y020 152 LD Y015 153 OR Y016 154 ANB 155 AND X036 156 ANI M11 157 OUT Y020 158 LDI Y015 159 ANI Y016 160 LDI X004 161 AND M24 162 ORB 163 LDI X003 164 AND M3 165 ORB 166 LDI X002 167 AND M2 168 ORB 169 LDI X001 170 AND M21 171 ORB 172 AND M12 173 LDI M11 174 AND T2 175 ORB 176 OUT M11 177 LD X001 178 OR X012 179 LD X002 180 OR Y010 181 ANB 182 AND X003 183 ANI X004 184 OUT M12 185 LD M22 186 ANI Y010 187 OR M23 188 ANI Y011 189 OR M24 190 ANI Y012 191 LD Y015 192 AND Y020 193 ORB 194 ANI Y016 195 OUT Y015 196 LD M23 197 ANI Y011 198 OR M22 199 ANI Y010 200 OR M21 201 ANI Y007 202 LD Y016 203 AND Y020 204 ORB 205 ANI Y015 206 OUT Y016 以上呼梯信號(hào)：包括樓內(nèi)選層按鈕；樓層顯示燈亮，表示轎箱到達(dá)該樓層：燈滅表示轎箱不在該樓層。箭頭向上亮表示電梯上升，箭頭向下亮表示電梯下降。 6.要求強(qiáng)制電梯提升、強(qiáng)制電梯下降、強(qiáng)制關(guān)門，運(yùn)行啟動(dòng)信號(hào)． 207 LD M11 208 OR M13 209 ANI M14 210 ANI T0 211 OUT M13 212 LD M13 213 ANI T0 214 OR X040 215 ANI Y017 216 OUT Y000 217 LD Y000 218 OR T0 219 AND M11 220 OUT T0 K100 223 LD T0 224 OR M14 225 ANI T1 226 OUT M14 227 LD M14 228 OR T1 229 ANI T2 230 OUT T1 K50 233 LD T1 234 LD Y017 235 ANI X037 236 ORB 237 ANI Y000 238 LD Y015 239 OR Y016 240 ANB 241 ANI T2 242 OR X037 243 OUT Y017 244 LD Y017 245 ANI X037 246 OUT T2 K100 （END） 第4章 程序調(diào)試、運(yùn)行 通過手動(dòng)編程器輸入PLC，在操作中主要是熟悉FX系列可編程控制的功能、指令代碼。將編程器插在基本單元上，將基本單元與編程器置于編程狀態(tài)，然后消除用戶程序存儲(chǔ)器，輸入控制程序。 4.1 正常情況下程序調(diào)試 先按I/O接口圖接好線，輸入正常情況下的程序指令，啟動(dòng)運(yùn)行。 4.2 過程分析 電梯在一、二、三、四層樓分別設(shè)置一個(gè)行程開關(guān)，在轎箱內(nèi)設(shè)置四個(gè)樓層內(nèi)選按鈕。在行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都斷開的情況下，呼叫不起作用 4.3 用指示燈來模擬電梯的運(yùn)行過程 1.從一層到二層： 接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S2，即X002接通一下，表示呼叫樓層2，則Y010接通，二層內(nèi)選指示燈SEL2亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通，Y010斷開（二層內(nèi)選指示燈SEL2滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），二層指示燈L2滅，電梯到達(dá)二層。 在轎箱原停樓層為1時(shí)，按U2，電梯運(yùn)行過程同上。 2.從一層到三層： 接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S3，即X001接通一下，表示呼叫樓層3，則Y007接通，三層內(nèi)選指示燈SEL3亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通，Y007斷開（三層內(nèi)選指示燈SEL3滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），三層指示燈L3滅，電梯到達(dá)三層。 在轎箱原停樓層為1時(shí)，按U3，電梯運(yùn)行過程同上。 3.從一層到四層： 接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S4，即X002接通一下，表示呼叫樓層4，則Y006接通，四層內(nèi)選指示燈SEL4亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮；過2秒后，三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通，Y006斷開（四層內(nèi)選指示燈SEL4滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），四層指示燈L4滅，電梯到達(dá)四層。 在轎箱原停樓層為1時(shí)，按D4，電梯運(yùn)行過程同上。 4.從二層到三層： 接通X013即接通SQ2，表示轎箱原停樓層2，按S3，即X001接通一下，表示呼叫樓層3，則Y007接通，三層內(nèi)選指示燈SEL3亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ2，二層指示燈L2亮，過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通，Y007斷開（四層內(nèi)選指示燈SEL4滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），三層指示燈L3滅，電梯到達(dá)三層。 在轎箱原停樓層為2時(shí)，按U3，電梯運(yùn)行過程同上。 5.二層到四層： 接通X013即接通SQ2，表示轎箱原停樓層2，按S4，即X000接通一下，表示呼叫樓層4，則Y006接通，四層內(nèi)選指示燈SEL4亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ2，二層指示燈L2亮，過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮；過2秒后，三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通，Y006斷開（四層內(nèi)選指示燈SEL4滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），四層指示燈L4滅，電梯到達(dá)四層。 在轎箱原停樓層為2時(shí)，按D4，電梯運(yùn)行過程同上。 6.從三層到四層： 接通X014即接通SQ3，表示轎箱原停樓層3，按S4，即X000接通一下，表示呼叫樓層4，則Y006接通，四層內(nèi)選指示燈SEL4亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ3，三層指示燈L3亮，過2秒后，三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通，Y006斷開（四層內(nèi)選指示燈SEL4滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），四層指示燈L4滅，電梯到達(dá)四層。 在轎箱原停樓層為3時(shí)，按D4，電梯運(yùn)行過程同上。 7.四層到三層： 接通X015即接通SQ4，表示轎箱原停樓層4，按S3，即X001接通一下，表示呼叫樓層3，則Y007接通，三層內(nèi)選指示燈SEL3亮，Y004接通，表示電梯下降。斷開SQ4，四層指示燈L4亮，過2秒后，四層指示燈L4滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通，Y007斷開（三層內(nèi)選指示燈SEL3滅），Y004斷開（表示電梯下降停止），三層指示燈L3滅，電梯到達(dá)三層。 在轎箱原停樓層為4時(shí)，按D3，電梯運(yùn)行過程同上。 8.四層到二層： 接通X015即接通SQ4，表示轎箱原停樓層4，按S2，即X002接通一下，表示呼叫樓層2，則Y010接通，二層內(nèi)選指示燈SEL2亮，Y004接通，表示電梯下降。斷開SQ4，四層指示燈L4亮，過2秒后，四層指示燈L4滅、三層指示燈L3亮，過2秒后，三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通，Y010斷開（二層內(nèi)選指示燈SEL2滅），Y004斷開（表示電梯下降停止），二層指示燈L2滅，電梯到達(dá)二層。 在轎箱原停樓層為4時(shí)，按D2，電梯運(yùn)行過程同上。 9.從四層到一層： 接通X015即接通SQ4，表示轎箱原停樓層4，按S1，即X003接通一下，表示呼叫樓層1，則Y011接通，一層內(nèi)選指示燈SEL1亮，Y004接通，表示電梯下降。斷開SQ4，四層指示燈L4亮，過2秒后，四層指示燈L4滅、三層指示燈L3；過2秒后，三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、一層指示燈L1亮。直至SQ1接通，Y011斷開（一層內(nèi)選指示燈SEL1滅），Y004斷開（表示電梯下降停止），一層指示燈L1滅，電梯到達(dá)一層。 在轎箱原停樓層為4時(shí)，按U1，電梯運(yùn)行過程同上。 10.三層到二層： 接通X014即接通SQ3，表示轎箱原停樓層3，按S2，即X002接通一下，表示呼叫樓層2，則Y010接通，二層內(nèi)選指示燈SEL2亮，Y004接通，表示電梯下降。斷開SQ3，三層指示燈L3亮，過2秒后，三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通，Y010斷開（二層內(nèi)選指示燈SEL2滅），Y004斷開（表示電梯下降停止），二層指示燈L2滅，電梯到達(dá)二層。 在轎箱原停樓層為3時(shí)，按D2，電梯運(yùn)行過程同上。 11.三層到一層： 接通X014即接通SQ3，表示轎箱原停樓層3，按S1，即X003接通一下，表示呼叫樓層1，則Y011接通，一層內(nèi)選指示燈SEL1亮，Y004接通，表示電梯下降。斷開SQ3，三層指示燈L3亮，過2秒后，三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、一層指示燈L1亮。直至SQ1接通，Y011斷開（一層內(nèi)選指示燈SEL1滅），Y004斷開（表示電梯下降停止），一層指示燈L1滅，電梯到達(dá)一層。 在轎