四层电梯PLC控制系统

四层电梯plc控制系统 机制工艺 系 机械设计与制造 专业 08 级毕业设计（论文）四层电梯plc控制系统姓名 学号 指导教师（签名） 二 年 月 日毕业设计（论文)诚 信 承 诺 书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文） 四层电梯PLC控制系统 是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。 学生(签名) 年 月 日机制系毕业设计任务书设计题目四层电梯PLC控制系统学生姓名系别机制工艺系专业机械设计与制造班级08301指导教师姓名职称课题来源任务书下达时间教学科主任签字、 毕业设计主要内容、 毕业设计的主要技术指标、 毕业设计基本要求、 应收集的文献资料、 进度计划序号毕业设计阶段性工作及成果时间安排查资料十一期间讲评PLC的发展10.20讲课10.2110.25师生交流11.1完稿11.3目录摘要 42-5前言 42-6一.电梯继电器控制系统的特点及存在问题42-7二. PLC及在电梯控制中的应用特点42-7三. PLC相关知识42-9四.电梯概述42-13五四层电梯的基本控制要求 42-16正文 42-17一. 设计思想42-17（一）设计目的42-17（二）.设计方案42-17（三）主要技术指标42-17二.电梯主电路设计42-17三. 电梯控制系统设计42-19（一）控制要求42-19（二）分配PLC的输入/输出端子42-19 （三）统计输入、输出点数并选择PLC型号42-21（四）输入/输出端子接线图42-21四梯形图及程序设计42-23五电梯的模拟调试42-36（一） 电梯调试前的准备42-36（二） 电梯的模拟调试过程42-36结论42-40致谢42-41参考文献42-41四层电梯PLC控制系统摘要随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。若电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化.另外可方便地增加或改变控制功能。也可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。关键词： 四层电梯 plc 欧姆龙c60p 控制系统前言电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而又在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批46台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。实际上，电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯的控制普遍采用两种控制方式：一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯的信号采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方式并没有太大的区别。国内厂家大多采用答二种方式，其原因在于用PLC控制有许多优点： 1，可靠性高，由于采取了一系类的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达35万小时。而且PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2，编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3，体积小、结构紧凑、安装、维修方便。PLC的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能。总之，电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能与自身的功能已经无法满足与适应电梯控制的要求和发展，与PLC相比较，存在质的差别。电梯使用继电接触器控制的时代，很难设计出质量优良的电梯控制系统，而现在，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了更广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠、抗干扰性能增强、机械与电气部件被机结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。因此它已成为电梯运行中的关键技术。一.电梯继电器控制系统的特点及存在问题1. 电梯继电器控制系统的优点(1)所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。(2)系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。(3)大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。(4)多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。 2. 电梯继电器控制系统存在的问题(1)系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。(2)普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。(3)电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。(4)系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。(5)由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高;而且检查故障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊忧。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。二. PLC及在电梯控制中的应用特点1. PLC的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位)运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。(1)可靠性:对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性A. PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。B. PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了ml TR使可靠性提高。C. PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。D. PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。E.在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先进的工艺制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电保护;对存储器内容的保护等。F. PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波;软件自诊断;简化编程语言等。(2)易操作性，PLC的易操作性表现在下列几个方面:A、操作方便对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。B、编程方便PLC有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编程人员的编程。C、维修方便PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。(3)灵活性，PLC的灵活性表现在以下几个方面:A.编程的灵活性。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。B.扩展的灵活性。PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。C.操作的灵活性。操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。2. PLC控制电梯的优点(1)在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。(2)去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。(3)PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。( 4 ) PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。(5)用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。(6)更改控制方案时不需改动硬件接线。三. PLC相关知识PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。编辑器用户程序存储器系统程序存储器中央处理单元输入单元输出单元电源图表1 PLC的结构框图其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内，对于模块式PLC，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合1中央处理单元（CPU） 同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。 目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU系统，甚至有些PLC中多达8 个CPU。对于双CPU系统，一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求。 在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面：1） 接收从编程器输入的用户程序和数据。2） 诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。3） 通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。4） 从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。5）根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。2存储器 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 系统程序是由PLC 的制造厂家编写的，和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。系统程序关系到PLC的性能，而且在PLC使用过程中不会变动，所以是由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。 用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。3输入/输出单元 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平，所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力。另外，I/O接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口，有各种各样功能的I/O接口供用户选用。I/O接口的主要类型有：数字量（开关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量输入、模拟量输出等。常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型：直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型：继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出，其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。 PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/ 输出（I/O）点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。4通信接口 PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。 与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。5智能接口模块智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。它作为PLC系统的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调管理下独立地进行工作。PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6编程装置编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产，专供该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在PLC的编程插座上，或者用专用电缆与PLC相连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的FX-20P-E简易编程器。智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台专用便携式计算机，如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。专用编程器只能对指定厂家的几种PLC进行编程，使用范围有限，价格较高。同时，由于PLC产品不断更新换代，所以专用编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置，用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序，又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。7.电源 PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值15% 的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。四.电梯概述1. 电梯定义电梯是动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步），进行升降或者平行送人、货物的机电设备，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等2. 电梯基本结构图表 2 电梯基本结构3. 电梯控制系统的原理图图表3电梯控制系统的原理图五.四层电梯的基本控制要求（1）在每层楼电梯门厅处都装有一个上行呼叫按钮和一个下行呼叫按钮，分别或同时按动上行按钮和下行按钮，该楼层信号将被记忆，对应的信号灯亮（表示该层有乘客要上行或下行）。（2）当电梯在上行过程中，如果某楼层有上行呼叫信号时（信号必须在电梯到达该层之前呼叫，如果电梯已经运行过该楼层，则在电梯下一次上行过程中响应该信号），则到该楼层电梯停止，消除该层上行信号，对应的上行信号灯灭，同时电梯自动打开让乘客进入电梯上行，在电梯上行过程中，门厅的下行呼叫信号不起作用。（3）当电梯在下行过程中，如果某楼层有下行呼叫信号时，则到该楼层电梯停止，消除该层下行信号，对应的下行信号灯灭，同时电梯自动打开让乘客进入电梯下行，在电梯下行过程中，门厅的上行呼叫信号不起作用。电梯在上行或下行过程中，经过无呼叫信号的楼层，且轿厢内没有该楼层信号时，电梯不停止也不开门。（4）在电梯上行时，电梯优先服务于上行选层信号，在电梯下行时，电梯优先服务于下行选层信号，当电梯停在某层时，消除该层的选层信号。（5）电梯在上行过程中，如果某楼层上行、下行都有呼叫信号时，电梯应优先服务于上行的呼叫信号，如果上一楼层无呼叫信号，而下一楼层有呼叫信号时，电梯服务于下一层信号，电梯在下行过程中的原理与上行的工作原理相似。（6）电梯在停止时，在轿厢内，可用按钮直接控制开门、关门。开门5s后若无关门信号时，电梯门将自动关闭。电梯在某楼层停下时，在门厅按下该层呼叫按钮也能开门。电梯在开门时，电梯不能上行、下行。电梯在上行或下行过程中电梯不能开门。在电梯门关闭到位后电梯方可上行或下行。在电梯关闭过程中人被夹住时，门应立即打开，电梯采用高速启动运行、停止时，电梯先低速运行后到对应的楼层时准确停止。（7）在每层楼电梯的门厅和轿厢内都装有电梯上、下行的方向显示灯和电梯运行到某一层的楼层数码管显示。在轿厢内设有楼层选层按钮和对应的楼层数字信号灯以及楼层数码管显示。2.电梯操作控制方式电梯具备三种操作控制方式：乘客控制方式、司机控制方式和手动检修控制方式。（1） 乘客控制方式。在乘客控制方式下，乘客在某楼层电梯门厅处按上行呼叫按钮，或者下行呼叫按钮时，对应的上行或下行信号灯亮，电梯根据乘客的呼叫信号，按优先服务的运行方式运行到有呼叫信号的楼层处停止并自动开门。乘客进入轿厢后，可手动操作关门，电梯门也可自动关闭，在控制梯形图中设置了电梯开门5s后电梯门自动关闭，乘客按下选层按钮时，对应的楼层信号灯亮，当电梯到达该楼层后，电梯停止并自动开门，同时对应的选层信号灯灭。（2） 司机控制方式。在司机控制方式下，乘客不能控制电梯的上行、下行和停止，电梯的运行状态完全由轿厢内的司机控制。司机按下某楼层选层按钮时，对应的信号灯亮，电梯运行到该楼层时停止，对应的信号灯灭，同时显示该楼层的楼层号，电梯门自动打开。电梯门关闭到位后，电梯自动运行至下一选定的楼层。当乘客按下某一楼层的呼叫按钮时，轿厢内对应的楼层信号灯闪烁以告诉司机该楼层有乘客（乘客上行时对应的信号灯以1s的周期闪烁，乘客下行时对应的信号灯以4s的周期闪烁），司机可以根据情况选择到该层停止或不停止。（3）手动检修控制方式。在手动检修方式下，检修人员可以根据情况选择告诉或低速运行方式。电梯开门、关门、上行、下行分别有点动控制和连动控制两种方式，以方便检修工作，并可以不受楼层楼层限位开关的控制，轿厢可以停在#道中的任何位置。而当电梯门开或关到极限位置时，轿厢上行到最上层或下行到最下层必须自动停止。在手动检修控制方式下，轿厢内和门厅处电梯上行、下行显示信号和楼层数字应能正常显示。正文一.设计思想（一）. 设计目的1.根据实际控制要求，掌握应用PLC解决实际问题的能力。2.用PLC构成一个四层电梯自动控制系统，熟悉电梯自动运行过程。3.进一步熟悉PLC的I/O点数并掌握PLC的编程。（二）.设计方案1.电梯的上升，下降由一台电动机控制：正转时电梯上升，反转时电梯下降。 2.电梯的开门和关门由一台电动机控制：正转时电梯开门，反转时电梯关门。3.各层两个呼叫开关（一个上升开关，一个下降开关），由于本设计是四层电梯，因此，在四楼只需设一个呼叫开关，一楼只需设一个上升开关。各层设一个到位行程开关。4.轿厢内设置一个开门按钮和一个关门按扭 。（三）主要技术指标1.每个楼层都有一个到位指示灯，到达每个楼层对应的指示灯亮。2.电梯在上升和下降的过程由一台电动机控制，电动机正转，电梯上升；电动机反转，电梯下降。3.开门关门的过程由另外一台电动机控制，电动机正转，电梯开门；电动机反转，电梯关门。二.电梯主电路设计图表 4 电梯主电路图本设计采用轿厢外召唤、轿厢内按钮控制方式的形式。电梯的上升和下降由一台电动机驱动。电动机正转，电梯上升；电动机反转，电梯下降。电梯轿厢门由另外一台电动机驱动。该电动机正转，电梯开门；电动机反转，电梯关门。每个楼层都置呼叫开关，具体要求如下：1电梯在一层时，三层有呼叫请求，则电梯上升到三层。2电梯在一层时，二层有呼叫请求，则电梯上升到二层3电梯在一层时，一层有呼叫请求，则电梯不动，呼叫无效。4电梯在一层时，二层三层同时都有呼叫请求，则电梯先上升到二层，再继续上升到三层。5电梯在二层时，三层有呼叫请求，则电梯上升到三层。6电梯在二层时，二层有呼叫请求，则电梯不动，呼叫无效。7.电梯在二层时，一层有呼叫请求，则电梯下降到一层。8电梯在二层时，三层先有呼叫请求，然后一层也有呼叫请求，则电梯上升到三层。9电梯在三层时，二层有呼叫请求，则电梯下降到二层。10电梯在三层时，一层有呼叫请求，则电梯下降到一层。11电梯在三层时，三层有呼叫请求，则电梯不动，呼叫无效。12电梯在三层时，二层一层同时都有呼叫请求，则电梯先下降到二层，再继续下降到一层。13电梯在四层时，一层有呼叫请求，则电梯下降到一层。14.电梯在四层时，二层有呼叫请求，则电梯下降到二层。15.电梯在四层时，三层有呼叫请求，则电梯下降到三层。16电梯在四层时，一、二、三层都有呼叫请求，则电梯先下降到三层，再继续下降到二层、一层17电梯在上升途中，任何下降呼叫请求均无效。18电梯在下降途中，任何上升呼叫请求均无效。三. 电梯控制系统设计（一）. 控制要求1电梯运行到位后，具有手动及自动开、关门功能2. 利用指示灯显示轿厢外呼叫信号、轿厢内指令信号，以及电梯到达楼层信号。3. 能自动判别电梯运行方向，并发出响应的指示信号。4. 电梯能在一定条件下进行起动、加速和换速。（二）. 分配PLC的输入/输出端子图表5 四层电梯分配PLC的输入/输出端子分配表输入电器输入端子输出电器输出端子开门按钮SB10000开门继电器KM10504关门按钮SB20001关门继电器KM20505开门行程开关SL10002上行继电器KM30500关门行程开关SL20003下行继电器KM40501红外传感器SA10004加速继电器KM50506红外传感器SA20005低速继电器KM60502门锁输入信号SA30006快速继电器KM70503一层接近开关SA40007上行方向灯HL10508二层接近开关SA50008下行方向灯HL20509三层接近开关SA60009一层指示灯HL30600四层接近开关SA70010二层指示灯HL40601一层内指令按钮SB30011三层指示灯HL50602二层内指令按钮SB40012四层指示灯HL60603三层内指令按钮SB50013一层内指令指示灯HL70604四层内指令按钮SB60014二层内指令指示灯HL80605一楼向上呼叫按钮SB70100三层内指令指示灯HL90606二楼向上呼叫按钮SB80101四层内指令指示灯HL100607二楼向下呼叫按钮SB90102一向上呼叫指示灯HL110608三楼向上呼叫按钮SB100103二向上呼叫指示灯HL120609三楼向下呼叫按钮SB110104二向下呼叫指示灯HL130610四楼向下呼叫按钮SB120105三向下呼叫指示灯HL140611一楼下行减速接近开关SA80106三向上呼叫指示灯HL150701二楼上行减速接近开关SA90107四向下呼叫指示灯HL160702二楼下行减速接近开关SA100108三楼上行减速接近开关SA110109三楼下行减速接近开关SA120110四楼上行减速接近开关SA130111（三） 统计输入、输出点数并选择PLC型号输入信号有27个，考虑到有15%的备用点，即27*（1+15%）=31.05，取整数32，因此共32个输入点。输出信号有23个，考虑到有15%的备用点，即23*（1+15%）=26.45，取整数27，因此共27个输入点。 因此可选用C60P CPU类型可编程控制器，它有32个输入点，28个输出点，满足本设计的要求。（四）.输入/输出端子接线图图表 6四层电梯控制plc外部接线图四梯形图及程序设计 为了设计方便，把梯形图分为开关门的手动/自动控制、电梯到站指示、各层呼叫指示、电梯启动和运行方向选择、电梯速度变换等五个部分。(一)、开、关门的手动/自动控制0504050510011000#0050#0030.000000030002050505041001050410001000050500020001TIM00TIM011001050400070505TIM0100020004050205031001000500080009TIM00000000100001图表7 开、关门控制电路程序0000 LD 0000 0001 OR TIM00 0002 LD 1001 0003 OR 0504 0004 AND-NOT 0001 0005 AND-NOT 0002 0006 AND-NOT 1000 0007 AND-NOT 0505 0008 OUT 05040009 LD 00070010 OR 00080011 LD 00090012 OR 00100013 AND-NOT 10000014 AND-NOT 05040015 TIM 00 #00300016 LD 00010017 OR TIM010018 LD 05050019 AND-NOT 00000020 AND-NOT 00030021 AND-NOT 10010022 AND-NOT 05040023 OUT 05050024 LD 00020025 AND-NOT 05050026 TIM 01 #00500027 LD 00040028 OR 00050029 LD 10010034 OUT 10000030 AND-NOT 00020032 LD 05020033 OR 05030031 OUT 1001工作过程：手动开门：当电梯运行到位后（运行继电器1000为OFF），按开门按钮0000，是输出线圈0504有效，驱动开门接触器，打开轿门，直至到位，行程开关动作，即0002动断触点打开，开门过程结束。自动开门：电梯运行到位后，相应的楼层接近开关闭合相应的楼层接近开关闭合，即0007（0008、0009或0010）接点闭合，时间继电器TIM00开始计时，计到3s时，TIM00触点闭合，时0504线圈有效。手动关门：按下关门按钮，即0001闭合，0505有效，驱动关门接触器，关闭轿门，直至到位，行程开关0003动作，关门动作结束。关门保护：自动关门时，可能夹住乘客，可在门上装设红外传感器。当有人进出时，0004或0005闭合，关门被禁止，同时开门接触器工作，把门打开，至限位位置后，重新执行关门动作。（二）、电梯到站指示，其中1003、1004分别为单双数楼层联锁保护中间继电器。图表8电梯到站指示程序0000 LD 1003 0005 LD 00040001 AND-NOT 1004 0006 AND-NOT 10030002 LD 0007 0007 LD 00080003 OR 0009 0008 OR 00100004 OUT 1003 0009 OUT 10040010 LD 0600 0031 LD 06030011 AND-NOT 1003 0032 AND-NOT 10040012 LD 0007 0033 LD 00100013 AND-NOT 0601 0034 AND-NOT 06000014 AND-NOT 0602 0035 AND-NOT 06010015 AND-NOT 0603 0036 AND-NOT 06020016 OUT 0600 0037 OUT 06030017 LD 06010018 AND-NOT 10040019 LD 00080020 AND-NOT 06000021 AND-NOT 06020022 AND-NOT 06030023 OUT 06010024 LD 06020025 AND-NOT 10030026 LD 00090027 AND-NOT 06000028 AND-NOT 06010029 AND-NOT 06030030 OUT 0602工作过程：电梯运行过程中，当电梯运行到指定楼层位置时，对应的楼层位置继电器进行登记，以便显示。如当电梯运行到二层时，碰到二层的接近开关SA5，使0008为ON，0600、0602、0603保持常闭，0601得电，显示到达二层。（三）、各层呼叫指示图表9各层呼叫指示程序0001 LD 0100 0002 LD 0600 0003 OR-NOT 0006 0004 KEEP 0608 0005 LD 0101 0006 LD 0501 0007 OR 0601 0008 LD-NOT 0006 0009 KEEP 0609 0010 LD 0102 0011 LD 0500 0012 OR 0601 0013 LD-NOT 00060014 KEEP 06100015 LD 01030016 LD 06020017 OR 05010018 LD-NOT 00060019 KEEP 06110020 LD 01010021 LD 06020022 LD 05000023 LD-NOT 00060024 KEEP 07010025 LD 01050026 OR 06030027 LD-NOT 00060028 KEEP 07020029 LD 00110030 LD 06000031 KEEP 06040032 LD 00120033 LD 06010034 KEEP 06050035 LD 00130036 LD 06020037 KEEP 06060038 LD 00140039 LD 06030040 KEEP 0607工作过程：电梯在运行过程中，随时会有内呼或外呼叫信号，则必须将这些呼叫信号保存形成选层信号，以便当电梯运行到对应楼层时，能响应其呼叫。如当电梯停在四层，二层乘客按下SB9（二楼向下呼叫按钮），则0610得电并保持。当电梯到达二层时，0601得电闭合，使0610恢复常态。当电梯在上行（下行）状态时，0501（0500）闭合，按向下（向上）呼叫按钮无效。当电梯内有呼叫信号时，采用保持继电器对呼叫信号进行登记和指示，而当达到对应楼层时，用对应楼层开关消除该呼叫信号。如楼梯在三层，而乘客想到一楼时，按下SB3，0011为ON，0604为ON，呼叫信号被保存并驱动指示灯显示，当电梯到达一楼时，碰到一楼的接近开关SA7，从而使0600为ON，消除了一楼的内呼叫信号。（四）、电梯启动和运行方向选择图表10电梯起动运行程序0001 LD 0605 0029 OR 05090002 AND-NOT 0601 0030 AND 00060003 LD 0606 0031 LD 10050004 AND-NOT 0602 0032 OR-NOT 00030005 LD 0607 0033 KEEP 10060006 AND-NOT 0603 0034 LD-NOT 06010007 AND-NOT 0501 0035 OR 00060008 AND-NOT 0509 0036 AND-NOT 06020009 OUT 0508 0037 LD 06070010 LD 0604 0038 AND-NOT 06030011 AND-NOT 0603 0039 AND 05080012 LD 0605 0040 AND 10060013 AND-NOT 0601 0041 AND-NOT 05010014 LD 0606 0042 OUT 05000015 AND-NOT 0600 0043 LD-NOT 06010016 AND-NOT 0500 0044 OR 06050017 AND-NOT 0508 0045 AND-NOT 06020018 OUT 0509 0046 LD 06040019 LD 0605 0047 AND-NOT 06000020 AND 0601 0048 AND 05090021 LD 0606 0049 AND 10060022 AND 0602 0050 AND-NOT 05000023 LD 0607 0051 OUT 05010024 AND 06030025 LD 06040026 AND 06000027 DIFU 10050028 LD 0508工作过程：电梯的运行为上行和下行两种相反的方向，因此根据控制要求形成对应的定向信号与对应的运行方向指示。当电梯运行到所选楼层时，1005为ON一个扫描周期，用以切断起动控制信号，停止运行。启动控制由中间继电器1006来完成。当电梯所在楼层位置之上，有选层信号且电梯处于非下行状态，可以定向为上行；当电梯所在楼层位置之下有选层信号且处于非下行状态时，可以定向为上行。如电梯停在四层，当一层（二层）有选层信号时，0604（0605）为ON，0600、0601、0602、0603常闭保持闭合，0501、0509得电，电梯下行且下行指示灯亮。（五）电梯速度的变换图表11电梯速度的转换程序0001 LD 05000002 OR 05010003 AND 10060004 AND-NOT 05020005 OUT 05030006 LD 05030007 OUT TIM030008 TIM 03 0033 AND-NOT 0603 #0020 0034 LD 06020009 LD TIM03 0035 AND-NOT 06000010 AND-NOT 0502 0036 AND-NOT 06010011 OUT 0506 0037 AND-NOT 06030012 LD 0500 0038 LD 06030013 OR 0501 0039 AND-NOT 06000014 LD 0106