基于plc控制的电梯控制.docx
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基于plc控制的电梯控制
前言
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。
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．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。
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。
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。
电梯控制系统分为调速部分和逻辑控制部分。
调速部分的性能对电梯运行是乘客的舒适感有着重要影响，而逻辑控制部分则是电梯安全可靠运行的关键。
为了改善电梯的舒适感和运行的可靠性，现在都改为用PLC来控制电梯的运行，这样大大提高了电梯的性能。
可编程控制器（ProgrammableLogiccontroller，简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。
它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点，已成为解决自动控制问题的最有效工具，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。
PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。
由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。
因此在工业控制方面得到了广泛应用。
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。
所以，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。
我打算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。
第1章：
硬件面板图
图1-1硬件面板图
第二章：
输入/输出的分配
2.1输入信号
表1.2.1输入
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
0
四层内选按钮S4
X000
7
一层上呼按钮U1
X007
1
三层内选按钮S3
X001
8
二层上呼按钮U2
X010
2
二层内选按钮S2
X002
9
三层上呼按钮U3
X011
3
一层内选按钮S1
X003
10
一层行程开关SQ1
X012
4
四层下呼按钮D4
X004
11
二层行程开关SQ1
X013
5
三层下呼按钮D3
X005
12
三层行程开关SQ1
X014
6
二层下呼按钮D2
X006
13
四层行程开关SQ1
X015
2.2输出信号
表1.2.2输出
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
0
四层指示L4
Y000
8
二层内选指示SEL2
Y010
1
三层指示L3
Y001
9
一层内选指示SEL1
Y011
2
二层指示L2
Y002
10
一层上呼指示UP1
Y012
3
一层指示L1
Y003
11
二层上呼指示UP2
Y013
4
轿箱下降指示DOWN
Y004
12
三层上呼指示UP3
Y014
5
轿箱上升指示
Y005
13
二层下呼指示DN2
Y015
6
四层内选指示
Y006
14
三层下呼指示DN3
Y016
7
三层内选指示
Y007
15
四层下呼指示DN4
Y017
第三章：
PLC的机型选择
3.1可编程控制器控制系统的I/O点数估算
（1）控制电磁阀等所需的I/O点数
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。
（2）控制交流电机所需的I/O点数
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。
（3）控制直流电动机所需的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，我们需要九个输入点和六个输出点。
[5][7][8][9]
3.2内存估计
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。
（1）内存利用率
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。
（2）开关量输入输出的点数
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
（3）模拟量输入输出的总点数
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*200
（4）程序编写质量
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。
3.3响应时间
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。
3.4功能、结构要合理
单片控制往往是用一台可编程控制器控制一台设备，或者一台可编程控制器控制几台小设备。
3.5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。
3.6机型确定
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FX2C-64MR这种型号。
第四章：
程序流程图
图2-1流程图
第五章：
控制要求与程序语句
5.2.1控制要求
（1）当轿箱停于１层或２层，或者３层时，按４层按钮呼梯，则轿箱上升到４层停。
0LDIX001
1ORY007
2ANDX002
3OUTY007
4LDIX002
5ORY010
6ANDX001
7ANDX003
8OUTY010
9LDIX003
10ORY011
11ANDX002
12ANDX004
13OUTY011
14LDIX004
15ORY012
16ANDX003
17OUTY012
18LDIY020
19ORX034
20ANDY015
21ANDY014
22OUTY013
（2）当轿箱停于１层，若按２层按钮呼梯，则轿箱上升到２层停，若按３层按钮呼梯则轿箱上升至３层停。
52LDX013
53ORY001
54LDIY007
55ORY020
56ORY016
57ANB
58OUTY001
59LDX014
60ORY002
61LDIY010
62ORY020
63ORY015
64ANB
65OUTY002
66LDX015
67ORY003
68LDIY010
69ORY020
70ORY016
71ANB
72OUTY003
（3）当轿箱停于４层，若按３层按钮呼梯，则轿箱下降至３层停，若按２层按钮呼梯则轿箱下降至２层停。
73LDX016
74ORY004
75LDIY011
76ORY020
77ORY015
78ANB
79OUTY004
80LDX017
81ORY005
82LDIY011
83ORY020
84ORY016
85ANB
86OUTY005
87LDX020
88ORY006
89LDIY012
90ORY020
91ORY105
92ANB
93OUTY006
（4）当轿箱停于１层，而后２、３、４层按钮均有人呼梯时，轿箱上升至２层暂停后继续上升至３层，暂停后，继续上升至４层停止。
94LDY021
95ORY001
96OUTM21
97LDY022
98ORY002
99ORY003
100OUTM22
101LDY023
102ORY004
103ORY005
104OUTM23
105LDY024
106ORY006
107OUTM24
108LDY022
109LDY002
110ANIY015
111ORB
112LDY003
113ANIY016
114ORB
115LDY003
116ANIY001
117ANIY021
118ANIY015
119ORB
120LDY002
121ANIY004
122ANIY005
123ANIY006
124ANIY023
125ANIY024
126ANIY016
127ORB
128OUTM2
（5）当轿箱上升（或下降）途中，任何方向下降（或上升）的按钮呼梯均有效。
150LDX033
151ORY020
152LDY015
153ORY016
154ANB
155ANDX036
156ANIM11
157OUTY020
158LDIY015
159ANIY016
160LDIX004
161ANDM24
162ORB
163LDIX003
164ANDM3
165ORB
166LDIX002
167ANDM2
168ORB
169LDIX001
170ANDM21
171ORB
172ANDM12
173LDIM11
174ANDT2
175ORB
176OUTM11
177LDX001
178ORX012
179LDX002
180ORY010
181ANB
182ANDX003
183ANIX004
184OUTM12
185LDM22
186ANIY010
187ORM23
188ANIY011
189ORM24
190ANIY012
191LDY015
192ANDY020
193ORB
194ANIY016
195OUTY015
196LDM23
197ANIY011
198ORM22
199ANIY010
200ORM21
201ANIY007
202LDY016
203ANDY020
204ORB
205ANIY015
206OUTY016
以上呼梯信号：
包括楼内选层按钮；楼层显示灯亮，表示轿箱到达该楼层：
灯灭表示轿箱不在该楼层。
箭头向上亮表示电梯上升，箭头向下亮表示电梯下降。
（6）要求强制电梯提升、强制电梯下降、强制关门，运行启动信号．
207LDM11
208ORM13
209ANIM14
210ANIT0
211OUTM13
212LDM13
213ANIT0
214ORX040
215ANIY017
216OUTY000
217LDY000
218ORT0
219ANDM11
220OUTT0K100
223LDT0
224ORM14
225ANIT1
226OUTM14
227LDM14
228ORT1
229ANIT2
230OUTT1K50
233LDT1
234LDY017
235ANIX037
236ORB
237ANIY000
238LDY015
239ORY016
240ANB
241ANIT2
242ORX037
243OUTY017
244LDY017
245ANIX037
246OUTT2K100
249END
附录
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
梯形图（续）
参考资料
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小国建筑出版社，1997，137—138
[2]钟肇新，彭侃编著.可编程序控制器原理及应用.广州：
华南理工大学出版社，1992
[3]刘载文，李赢升，钟亚林．电梯控制系统.北京：
电子工业出版社，1996
[4]陈家盛编著．电梯结构原理及安装枝术.北京：
机械工业出版社，1990
[5]孙同景，徐蹲编著.可编程序控制器应用基础.山东科学技术出版社，1996
[6]张汉杰编著.现代电标控制技术.哈尔滨工业大学出版杜，1996
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机械工业出版社，1996
[8]洪忠渝编著．可编程序控制器的原理及应用．青岛：
青岛海洋大学，1988
[9]PROGRAMMINGMANUAL.MISUBISHIELECTRIC，1999
[10]ProgrammingControllerMelsecFXseriesProgrammingManual.Misubishielectric,1994
指导教师评语：
建议此次毕业设计成绩为：
指导教师签名：
年月日
答辩委员会组成人员名单
姓名
性别
职称
单位
答辩评语：
成绩：
答辩委员会主任：
________（签名）
年月日
答辩委员会意见
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