PLC控制的电梯设计

-摘要随着城市建立的不断开展，高层建筑不断增多。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。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。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器接触器控制。系统的核心局部控制局部使用了日本三菱公司生产的F*2N-80MR型PLC，因为在核心控制局部采用的是软件程序控制，从而在保证电梯正常运行这个要求的情况下，大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性，同时还抑制了手动操作所带来的一些人为干扰因素，取得了良好的经济效益和社会效益。关键词：PLC；电梯；逻辑控制；程序设计. z-目录前言5第一章电梯的概述71.1电梯的开展简史71.2电梯的运行工作情况81.3电梯控制系统的组成9第二章 三菱F*2N 系列可编程序控制器介绍92.1可编程控制器的根底认识92.2可编程序控制器的工作方式及编程语言122.2.1PLC的工作方式122.2.2PLC的编程语言14第三章交流双速电梯的电气设计153.1交流双速电梯的根本工作原理153.1.1交流双速电梯的主电路153.1.2电梯的主要电气设备163.2输入输出设计19第四章PLC梯形图设计214.1程序说明214.1.1算法说明214.1.2程序中相关存储单元及中间继电器的说明214.2主程序设计244.2.1上下行指示灯输出环节244.2.2反向楼层号预处理环节244.2.3楼层信号写入环节244.2.4呼叫信号写入环节274.2.5定向和等待信号设定环节294.2.6上行启动加速环节294.2.7下行启动加速环节304.2.8停顿信号产生环节314.2.9轿箱减速过程环节324.2.10门控环节334.2.11上行或等待状态反向信号处理环节364.2.12下行或等待状态反向信号处理环节364.2.13上行同向信号处理环节394.2.14下行同向信号处理环节404.2.15部呼叫信号处理环节414.2.16子程序调用环节424.3子程序功能说明444.3.1上行表排队子程序模块444.3.2下行表排队子程序模块464.3.3查询上行表最大值子程序模块494.3.4查询下行表最小值子程序模块494.3.5上行表已完成信号消除子程序模块514.3.6下行表已完成信号消除子程序模块52致 57参考文献58前言随着现代城市的开展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行及高效节能又平安可靠。可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要而开展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算装置的电子装置。鉴于其种种有点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。但是，现在很多PLC控制电梯的程序设计思想还是源自于传统继电器的组合逻辑设计法，程序构造比较复杂，并且很难完成比较高级的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。本设计充分发挥PLC在数据运算和数据处理方面的优势，采用纯数字式控制方法，能够非常准确、高效地实现电梯上行、下行以及电梯门开关等控制功能，并具有智能分析楼层信号能力以及良好的可扩展性。本系统采用的是“双排序表查询算法。所谓的“双排序表，即设定两个数据表，一个专门存储上行信号的升序排列的数据表和一个专门存储下行信号的降序排列的数据表，电梯完全按照两个数据表中的数据运行。采用这种控制策略有如下优点：首先，由于电梯的停靠和启动方向是由表中的数据来指定，而非传统的组合逻辑控制方式。这样就有效地防止了由于逻辑错误而导致一系列如漏停、多停等电梯运行故障。增加了电梯的可靠性和运行稳定性，并减少了维护本钱。其次，用数据表的方式存储呼叫信号，可以方便地通过各种优化算法对这些呼叫信号进展优化处理，使电梯的运行更加智能化，提高电梯运送乘客的工作效率，同时也到达了节省能源的目的。最后，纯数字式的处理方法有效地防止了传统设计方法中的组合逻辑爆炸的风险，可以使系统高效地运行在高楼层电梯系统中，而不用担忧负担过重而导致系统瘫痪甚至崩溃。这种控制算法具有非常优良的可扩展和可升级性。只要稍加修改，便可将其移植到其他的电梯控制系统中。本论文着重阐述了“双排序表查询算法的工作原理，以及此算法用三菱F*2n系列PLC编程语言实现的方法。第一章电梯的概述随着人口的增加，科学技术日新月异地开展，人们物质文化生活水平的逐步提高，建筑业得以迅速开展，大批的高楼大厦拔地而起，十几层至几十层的宾馆、饭店、办公楼、住宅比比皆是。伴随建筑业的开展，为建筑提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地开展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种工作和生活中的必需设备，完全可以预想到，随着社会的开展，电梯产品在人们物质文化生活中的地位将和汽车一样，成为重要的运输设备之一。1.1电梯的开展简史据国外有关资料介绍，公元前2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特创造了蒸汽机后，1858年美国研制出以蒸汽为动力，并通过带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。1878年英国的阿姆斯特朗创造了水压梯。并随着水压梯的开展，淘汰了蒸汽梯。后来又出现了液压泵和控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式构造的液压梯。这种液压梯至今仍为人们所采用。但是，电梯得以兴盛开展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。18世纪末创造了电机，并随着电机技术的开展，19世纪初开场使用交流异步单速和双速电动机作动力的交流电梯，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。在20世纪初，美国奥的斯电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯，从而为后来的高速度、高行程电梯的开展奠定了根底。20世纪30年代美国纽约市的102层摩天大楼建成，美国奥的斯电梯公司为这座大楼制造和安装了74台速度为6.0m/s的电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异地开展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且平安可靠，乘坐舒适。随着电子工业的开展,可编程序控制器PLC和电子计算机成功地应用到电梯的电气控制系统中去后，电梯产品的质量和运行效果显著提高。1.2电梯的运行工作情况一部电梯主要由轿厢、配重、曳引机、控制柜箱、导轨等主要部件组成。电梯在做垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上建筑物的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。起点站设在一楼，终点站设在最高楼。各站的厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮。一般电梯在起点站和终点站上各设置一个按钮，中间层站的召唤箱上各设置两个按钮。而电梯的轿厢都设置有杂物电梯除外操纵箱，操纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮，供司机或乘用人员控制电梯上下运行。召唤箱上的按钮称外召唤按钮，操纵箱上的按钮称指令按钮。电梯的运行工作情况和汽车有共同之处，但是汽车的起动、加速、停靠等全靠司机控制操作，而且在运行过程中可能遇到的情况比较复杂，因此汽车司机必须经过严格的培训和考核。而电梯的自动化程度比较高，一般电梯的司机或乘用人员只需通过操纵箱上的按钮向电气控制系统下达一个指令信号，电梯就能自动关门、定向、起动、在预定的层站平层停靠开门。对于自动化程度高的电梯，司机或乘用人员一次还可下达一个以上的指令信号，电梯便能依次起动和停靠，依次完成全部指令任务。尽管电梯和汽车在运算工作过程中有许多不同的地方，但仍有许多共同之处，其中乘客电梯的运行工作情况类似公共汽车，在起点站和终点站之间往返运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号时，电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。而载货电梯的运行工作情况则类似卡车，执行任务为一次性的，司机或乘用人员控制电梯上下运行时一般一次只能下达一个指令任务，当一个指令任务完成后才能再下达另一个指令任务。在执行任务的过程中，从一个层站出发到另一个层站时，假假设中间层站出现顺向指令信号，一般都不能自动停靠，所以载货电梯的自动化程度比乘客电梯低。1.3电梯控制系统的组成第二章 三菱F*2N 系列可编程序控制器介绍2.1可编程控制器的根底认识1. 三菱F*2N PLC的主要特点：1)集成型高性能。CPU、电源、输入输出三为一体。 对6种根本单元，可以以最小8点为单元连接输入输出扩展设备，最大可以扩展输入输出256点。 2)高速运算根本指令：0.08s指令 应用指令：1.52几百s指令 3)安心、宽裕的存储器规格 置8000步RAM存贮器 安装存储盒后，最大可以扩展到16000步。 4)丰富的软元件围 辅助继电器：3072点，定时器：256点，计数：235点 数据存放器；8000点 5)除了具有输入输出16256点的一般速途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控制。 6)面向海外的产品适合各种平安规格为大量实际应用而开发的特殊功能： 开发了各个围的特殊功能模块以满足不同的需要-模拟IO，高速计数器。对每一个F*2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块。 2. PLC的性能指标和分类1) PLC的主要性能指标l (1)输入输出点数IO点数IO点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。l (2)存储容量存储容量是指可编程序控制器部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制16位即一个字为一步。l (3)扫描速度一般以执行1000步指令所需时间来衡量，单位为ms/k步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用s/步。l (4)功能扩展能力可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用的需要，如AD模块、DA模块、位置控制模块等。l (5)指令系统指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的主要指标。2) PLC的分类通常，PLC产品可按构造形式、控制规模等进展分类。按构造形式不同, 可以分为整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型PLC三种类型。3. PLC系统的组成PLC是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件构造与微型计算机控制系统相似。PLC也是由硬件系统和软件系统两大局部组成的。1) PLC的硬件构造一套PLC系统在硬件上由根本单元包含中央处理单元、存储器、输入输出接口、部电源、IO扩展单元及外部设备组成。图2-1为PLC的硬件构造图。输入电路CPUEPROMRAM输出电路根本单元内部电源扩展I/O接口各种外设接口输出信号现场输入信号主机编程器打印机PC机输入电路输出电路扩展单元输出信号扩展连接电缆至其他扩展单元现场输入信号图2-1 PLC的硬件构造图2) PLC的软件PLC的软件系统指PLC所使用的各种程序的集合，它由系统程序系统软件和用户程序应用软件组成。系统程序：包括监控程序、输入译码程序及诊断程序等。用户程序是用户根据控制要求，用PLC的编程语言如梯形图编制的应用程序。2.2可编程序控制器的工作方式及编程语言2.2.1PLC的工作方式1. PLC的扫描工作方式开场内部处理通信处理RUN方式.输入扫描程序执行输出处理NY 图2.2 plc的扫描过程可编程序控制器在进入RUN状态之后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开场，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序完毕。然后再从头开场扫描，并周而复始地重要进展。可编程序控制器工作时的扫描过程如图2-2所示，包括五个阶段：部处理、通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。PLC完成一次扫描过程所需的时间称为扫描周期。扫描周期的长短与用户程序的长度和扫描速度有关。2. PLC的程序执行过程PLC的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段，如图2 -3所示。 输入端子输入映象存放器输出映像存放器输出锁存器输出端子输入 .输出程序执行阶段输入采样阶段输出刷新阶段*001Y001Y001M1读读3.PLC的扫描周期在PLC的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，还要进展自诊断、与外设如编程器、上位计算机通信等处理。即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。4. PLC的IO响应时间，PLC采用集中IO刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像存放器区的容也不会改变，还会影响本次循环的扫描结果。输出信号的变化滞后于输入信号的变化，这产生了PLC的输入输出响应滞后现象，最大滞后时间为2-3个扫描周期。2.2.2PLC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。其中前两种语言用得较多，顺序功能图语言也在许多场合被采用。本课题所采用的编程语言为梯形图语言。第三章交流双速电梯的电气设计3.1交流双速电梯的根本工作原理3.1.1交流双速电梯的主电路图3-1是交流双速电梯的主电路图。图中M1为电梯专用型双速笼型异步电动机；KM1、KM2为电动机正反转接触器，用以实现电梯上、下行控制；KM3、KM4为电梯上下速运行接触器，用以实现电梯的高速或者低速运行；KM5为启动加速接触器；KM6、KM7、KM8为减速制动接触器，用以调整电梯制动时的加速度；L1、L2与R1、R2为串入电动机定子电路中的电抗和电阻，当KM1或者KM2与KM3通电吸合时，电梯将进展上行或下行启动，延时后KM5通电吸合，切除R1、L1，电梯将转为上行或下行的稳速运行；当电梯接收到停层指令后，KM3断电释放，KM4通电吸合，点击转为低速接法，传入阻抗制动，实现上升与下降的低速运行，且KM6KM8依次通电吸合，用来控制制动过程的强度，提高停车制动时的舒适感；至平层位置时，接触全部断电释放，包闸抱死，电梯停顿运行。3.1.2电梯的主要电气设备1牵引电动机 齿轮牵引机为电梯的提升机构。主要由驱动电动机，电磁制动器也称电器包闸，减速器牵引轮组成。2自动门机 用来完成电梯的开门与关门。电梯的门分为厅门每层站一个与轿门只有一个。只有当电梯停靠在*层站时，此层厅门才允许开启由门机拖动轿门，轿门带动厅门完成；也只有当厅门，轿门全部关闭后才允许启动运行。3层楼指示灯 层楼指示灯也叫层显，安装在每层站厅门的上方和轿箱轿门的上方，用以指示电梯的运行方向及电梯所处的位置。过去常由低压灯泡构成，现多由数码管组成，且与呼梯盒做成一体构造。4呼梯盒 用以产生呼叫信号。常安装在厅门外，离地面一米左右的墙壁上。基站与底站只有一只按钮，中间层站由上呼叫与下呼叫两个按钮组成。5操纵箱 操纵箱安装在轿箱，供乘客对电梯发布动作命令。其上面设有与电梯层站数一样的选层按钮。6平层及开门装置 该装置如图3-2所示。由平层感应器及楼层感应器组成。上行时，上磁铁板先触发楼层感应器，发出减速停车信号；电梯开场减速，至平层信号出发时，发出开门及停车信号，电动机停转，包闸抱死。下行时，下磁铁板出发楼层感应器，发出减速停车信号；电梯开场减速，至平层信号出发时，发出开门及停车信号。图3.2 电梯的平层停层装置示意图3.2输入输出设计为了便于对电梯的工作原理及PLC系统进展分析，现列出电梯所用电器元件表。表3-1 电梯电气元件表元件符号名称及作用元件符号 名称及作用KM1上行接触器1HL6HL16层层楼指示灯KM2下行接触器7HL8HL上行、下行指示灯KM3高速接触器HL81楼外呼记忆灯KM4低速接触器HL92楼上呼记忆灯KM5启动加速接触器HL102楼下呼记忆灯KM6KM8制动减速接触器HL113楼上呼记忆灯KM9开门接触器HL123楼下呼记忆灯KM10关门接触器HL134楼上呼记忆灯SQ6开门到位开关HL144楼下呼记忆灯SQ7关门到位开关HL155楼上呼记忆灯SQ17上限位开关HL165楼下呼记忆灯SQ18下限位开关HL176楼下呼记忆灯SB1开门按钮1KR6KR各楼层感应器SB2关门按钮7KR平层感应器SB3上行启动按钮1SB15SB115楼上行外呼按钮SB4下行启动按钮2SB26SB226楼下行外呼按钮SB5SB1016楼层选层按钮综合考虑输入输出要求，估计需要PLC输入输出点70左右。因此，采用三菱F*2N-80MR可编程控制器完本钱次设计。其输入输出电路如图3-3所示第四章PLC梯形图设计本套电梯控制系统的核心算法是采用“查表排序的方式进展对电梯轿箱的上下行控制。 程序设置了两个表上行表和下行表。在楼层数据存入和读取时，分别通过六个子程序模块对两个表中的数据进展派对处理，以实现电梯轿箱的控制要求。本程序由主程序和六个子程序模块组成，六个子程序模块分别是：上行表排队子程序模块，下行表排队子程序模块，查询上行表最大值子程序模块，查询下行表最大值子程序模块，上行表完成信号消除模块，下行表完成信号消除模块。4.1程序说明可编程控制器，从本质上说，是应用于工业控制的计算机。所以本程序充分发挥计算机数据处理方面的有事，采用双排序表查询算法进展电梯任务数据的控制。4.1.1算法说明程序的根本控制流程如图4-1所示。4.1.2程序中相关存储单元及中间继电器的说明为了便于理解程序的功能，现将程序中使用到的相关存储单元中间继电器的作用加以说明。D100：上行表起始地址；D120：下行表起始地址；D110：上行表反向呼叫信号预处理存储单元；D130：下行表反向呼叫信号预处理存储单元；D0： 呼叫信号存储单元；D1：楼层信号存储单元；D2： 上行表最大值存储单元；D3：下行表最小值存储单元；D200：子程序调用时楼层信号临时存储单元；M200：等待状态信号；M201：上行控制信号；M202：下行控制信号；M211：开门控制信号；M1-M6：六个子程序的入口。呼叫信号是否与电梯运行方向一样是否大于该楼层最大值加10处理是否与电梯运行方向一样降序排序处理升序排序处理是否低于当前楼层是否小于该楼层最小值减10处理呼叫信号是否高于当前楼层上行表下行表是图4-1-1 呼叫信号控制流程图是是是是是否否否否否否4.2主程序设计4.2.1上下行指示灯输出环节本环节完成上行指示灯Y25和下行指示灯Y26的控制。当上行控制信号Y21有效时，发出一个上升沿脉冲，通过SET指令将Y25设置为有效状态，通过RST指令将Y26设置为无效状态。当下行控制信号Y22有效时，发出一个上升沿脉冲，通过SET指令将Y26设置为有效状态，通过RST指令将Y25设置为无效状态。当等待状态中间继电器M200有效时，发出一个上升沿脉冲，通过RST指令将Y25和Y26都设置为无效状态。梯形图如图4-2-1所示。4.2.2反向楼层号预处理环节本环节预先完成对上行和下行过程中的反向楼层呼叫信号进展预处理，以便以后的程序直接使用处理后的结果。梯形图如图4-2-1所示。4.2.3楼层信号写入环节本环节完成1-6楼的楼层感应器信号的相应和存入功能。当各楼层的楼层信号感应器*25-*32有信号触发后，通过MOVP指令楼层数据写入楼层信息存储单元D1中。另外也通过MOVP指令将七段显示器的对应数据写入到楼层信号输出单元K2Y34中，并在七段显示器中输出。梯形图如图4-2-3所示 图 4-2-1 上下行指示灯输出环节梯形图4.2.2反向呼叫信号预处理环节梯形图. z-楼层信号写入环节梯形图4.2.4呼叫信号写入环节本环节完成对呼梯盒以及部按钮产生的呼叫信号的响应和存入功能。呼梯盒及部按钮*1-*20如果被出发，将发出一个上升沿脉冲，通过MOV指令将对应的楼层信号存入呼叫信号存储单元D0中。之后，通过比较语句 D0 D1判断呼叫的楼层信号是否与轿箱当前所处的楼层相等，假设相等则不点亮对应的按钮指示灯，并通过后续的程序直接触发开门程序。梯形图如图4-2-4所示 图4-2-4呼叫信号写入环节梯形图4.2.5定向和等待信号设定环节本环节完成定向信号和等待信号的设定功能。通过比较语句= D100 k0和=D120 k0判断上行表和下行表的首个单元为0，也就是说上行表和下行表中都没有任务数据，电梯处于等待状态。假设比较语句 d100 k0为真，说明上行表中有任务数据，则触发M201上行状态控制位。同理，假设比较语句 d120 k0为真，说明下行表中有任务数据，则触发M202下行状态控制位。上行和下行控制位通过互锁使两个控制位不能同时为真。梯形图如图4-2-5所示 图4-2-5 定向或等待状态设定环节梯形图4.2.6上行启动加速环节本环节完成轿箱的上行启动加速功能。当M201上行状态控制位有效时，同时触发Y32低速运行输出和Y21上行输出。电梯转入低速上行状态。同时激活定时器T0开场计时，当计时到时后，触发Y33高速运行输出，断开Y32。电梯转入高速上行状态。当M203轿箱停顿控制位有效时，将切断Y33。电梯转入减速环节。梯形图如图4-2-6所示。图4-2-6 上行启动加速环节梯形图4.2.7下行启动加速环节本环节完成轿箱的下行启动加速功能，程序流程与上行启动加速环节相似。当M202下行状态控制位有效时，同时触发Y32低速运行输出和Y22下行输出。电梯转入低速下行状态。同时激活定时器T1开场计时，当计时到时后，触发Y33高速运行输出，断开Y32。电梯转入高速下行状态。当M203轿箱停顿控制位有效时，将切断Y33。电梯转入减速环节。梯形图如图4-2-7所示。图4-2-7 下行启动加速环节梯形图4.2.8停顿信号产生环节本环节负责残生停顿轿箱运行的信号。当上行表的首地址数据D100或预处理后的上行反向信号数据D110与当前的楼层信号D1相等时，既说明轿箱到达任务目标楼层，则触发轿箱停顿信号M203。下行表中的同类数据【=D120 D130同样也会触发M203。梯形图如图4-2-8所示。图4-2-8 停顿信号产生环节梯形图4.2.9轿箱减速过程环节本环节完成轿箱停顿信号发出后的轿箱减速停顿的过程。当M203被触发后，轿箱转入低速运行状态Y32。同时触发一级、二级、三级减速定时器T2, T3, T4。当T2计时到时后，触发一级减速Y27；当T3计时到时后，触发二级减速Y30；当T4及时到时后，触发三级减速Y31。进而电梯轿箱缓缓接近平层位置，当平层信号*34被触发后，Y32及T2，T3，T4被断开，轿箱停顿。梯形图如图4-2-9所示。 图4-2-9 减速环节梯形图4.2.10门控环节本环节完成轿箱门的开关门控制功能。开门按钮*21，机械平安触板*33和平层信号*34中的任意一个都会触发开门控制信号M211，进而触发开门信号Y23并自保。当开门过程完成后，开门状态信号*23会被触发，M211和*23的“与连接说明了“开门开场并最终开门完成这样一个过程，之后会触发SET M205和RST M211两条功能指令。中间变量M205会首先触发开门等待计时器T5，T5计时到时后会触发关门信号Y24，电梯门开场关闭，同时触发另一个临时中间变量M212。当电梯门关闭完成后，关门状态信号*24会被触发。*24会断开Y24和复位M205。M212和*24的“与连接说明了“关门开场并最终关门完成这样一个过程。之后会复位M203和M212。梯形图如图4-2-10所示。 图4-2-10 门控环节梯形图4.2.11上行或等待状态反向信号处理环节本环节完成上行或等待状态下，外部反向呼叫信号的处理功能。2-6楼的下行呼叫*2，*4，*6，*10，*12为本环节的触发信号。触发后，先判断呼叫的楼层信号是否与当前轿箱所处的楼层相等，如果相等，则直接触发开门控制信号M211。如果不相等，则调用查询上升表最大值子程序模块，入口M3。当查询上升表最大值子程序模块执行完成后，发出M103任务完成信号，进而呼叫信号是否大于最大值，如果大于最大值，需要对先信号做加10处理，然后调用上行表排队子程序模块，入口M1。如果小于最大值，则直接调用下行表排队子程序。梯形图如图4-2-11所示4.2.12下行或等待状态反向信号处理环节本环节完成下行或等待状态下，外部反向呼叫信号的处理功能。1-5楼的上行呼叫*1，*3，*5，*7，*11为本环节的触发信号。触发后，先判断呼叫的楼层信号是否与当前轿箱所处的楼层相等，如果相等，则直接触发开门控制信号M211。如果不相等，则调用查询下降表最小值子程序模块，入口M4。当查询下降表最小值子程序模块执行完成后，发出M104任务完成信号，进而呼叫信号是否小于最小值，如果小于最小值，需要对先信号做减10处理，然后调用上行表排队子程序模块，入口M2。如果大于最小值，则直接调用下行表排队子程序。梯形图如图4-2-12所示。图4-2-11 上行或等待状态下反向信号处理梯形图 图4-2-12 下行或等待状态下反向信号处理梯形图4.2.13上行同向信号处理环节本环节完成上行过程中，外部同向呼叫信号的处理过程。1-5楼的外部上行呼叫按钮*1, *3, *5, *7, *11为本环节的触发信号。程序被触发后通过比较指令判断呼叫信号与轿箱所在楼层的关系，如果呼叫信号大于轿箱所在楼层则调用上行表排队子程序，入口M1。如果呼叫信号小于轿箱所在楼层则调用下行表排队子程序，入口M2。梯形图如图4-2-13所示。图4-2-13 上行同向信号处理梯形图4.2.14下行同向信号处理环节本环节完成上行过程中，外部同向呼叫信号的处理过程。2-6楼的外部上行呼叫按钮*2, *4, *6, *10, *12为本环节的触发信号。程序被触发后通过比较指令判断呼叫信号与轿箱所在楼层的关系，如果呼叫信号大于轿箱所在楼层则调用上行表排队子程序，入口M1。如果呼叫信号小于轿箱所在楼层则调用下行表排队子程序，入口M2。梯形图如图4-2-14所示。图4-2-14 下行过程中同向信号处理梯形图4.2.15部呼叫信号处理环节本环节完成部呼叫信号的处理过程。部呼叫按钮*13, *14, *15, *16, *17, *20为本环节的触发信号。程序被触发后通过比较指令判断呼叫信号与轿箱所在楼层的关系，如果呼叫信号大于轿箱所在楼层则调用上行表排队子程序，入口M1。如果呼叫信号小于轿箱所在楼层则调用下行表排队子程序，入口M2。梯形图如图4-2-15所示。图4-2-15 部呼叫信号处理梯形图4.2.16子程序调用环节本环节完成六个字程序模块的相关存储单元和指针的赋初值和调用功能。梯形图如图4-2-16所示。图4-2-16 子程序调用环节梯形图4.3子程序功能说明本系统有六个子程序功能模块，分别是：上行表排队处理子程序模块，下行表排队处理子程序模块，查询上行表最大值子程序模块，查询下行表最小值子程序模块，上行表已完成任务消除子程序模块，上行表已完成任务消除子程序模块。4.3.1上行表排队子程序模块本模块完成进入上行表的呼叫信号的排序以及转移处理功能。首先，呼叫信号通过D200进入子程序。子程序开场局部有三个监控触点: = D200 D100V0，= D100V0 K0和 D200 D100V0- D100V0 K0。它们分别监控D100V0是否与D200相等，是否等于0或者D100是否大于D100V0。如果满足第一个监控触点，说明当前的呼叫信号已经在上行表中，不需要进一步处理可完毕子程序调用，返回主程序；如果满足第二个监控触点，说明指针V0指向的表单元为空闲空间，可直接使用MOVP指令将D200存入D100V0中，然后返回主程序；如果满足第三个监控触点，说明D200大于V0所指向的表单元，需要进一步搜索，使用INC指令给V0加一。第四个监控触点 D200 D100V0- = D100V0 K10说明V0所指向的是经过加10处理的反响呼叫信号。首先要对反向呼叫信号做减10处理，将其复原为普通的呼叫信号，然后通过比较指令判断D200是否大于这个反向呼叫信号，如果大于，则需要将这个反响呼叫信号发往下行表中；如果不大于，则可直接将D200插入到V0所指的表单元中。本子程序模块的梯形图如图4-3-1和图4-3-2所示。图4-3-2 上行表排队子程序模块1图4-3-2 上行表排队子程序模块4.3.2下行表排队子程序模块本模块的程序构造与上行表排队子程序模块类似，不同点在于本模块的排序方式为升序排序方式。梯形图如图4-3-3和图4-3-4所示图4-3-3 下行表排队子程序模块1图4-3-4 下行表排队子程序模块4.3.3查询上行表最大值子程序模块本模块是为电梯响应和处理上升过程中的反响呼叫信号提供效劳的。在出现反向呼叫信号时，需要判断呼叫信号是否大于上行表中的最大任务数据，如果大于最大任务数据，则需要将其做加10标记处理后再存入上行表；如果小于最大任务数据，则直接将其存入下行表即可。本模块初始化先将D2为0，开场执行后，先D100V2的容存入D4中V2为指针，初值为0，然后进一步判断当前读取的表单元数据是否是经过加10标记处理过的反向呼叫信号，如果是，将其做减10复原处理，并存入D4中。最后将D4与D2进展比较，如果D4大于D2，则用D4的容覆盖D2的容，然后将指针V2加1，直到将表中所有的数据查询一遍后，D2的容便是当前上行表中的最大值了。本模块梯形图如图4-3-5所示。4.3.4查询下行表最小值子程序模块本模块是为电梯响应和处理下降过程中的反响呼叫信号提供效劳的。在出现反响呼叫信号时，需要判断呼叫信号是否小于小行表中的最小任务数据，如果小于最小任务数据，则需要将其做减10标记处理后再存入下行表；如果大于最小任务数据，则直接将其存入上行表即可。本模块初始化先将下行表的第一个表单元的容存入D3中，开场执行后，先D120V3的容存入D5中V3为指针，初值为0，然后进一步判断当前读取的表单元数据是否是经过减10标记处理过的反向呼叫信号，如果是，将其做加10复原处理，并存入D5中。最后将D5与D3进展比较，如果D5小于D3D5等于0除外，则用D5的容覆盖D3的容，然后将指针V3加1，直到将表中所有的数据查询一遍后，D3的容便是当前下行表中的最小值了。本模块梯形图如图4-3-6所示。图4-3-5 查询上行表最大值子程序梯形图图4-3-6 查询下行表最小值子程序梯形图4.3.5上行表已完成信号消除子程序模块本模块完成电梯轿箱到站之后，上行表中已完成的任务数据的删除以及被记忆的按钮指示灯的熄灭功能。这局部的触发信号都是 = D100 K*形式的。当上升表的首单元D100等于*一个楼层信号时，即表示当前轿箱将要到达目标楼层，将开场一系列减速、平层和门控程序，这时D100中的楼层任务数据已经完成，应该将其删除，并依次将其后的楼层任务数据向前提升一位。本模块前半局部完成的是被记忆的按钮指示灯的熄灭功能。当电梯运行至*一目标楼层时， = D100 K*中的*一个会被触发包括经过加10处理过的上行反响呼叫信号，此时如果这一楼层的*一个按钮指示灯处于被记忆状态，则这个触点就会连同被触发的 = D100 K*以及平层信号*34构成一个通路，从而触发一个将此被记忆的指示灯复位的RST指令，从而到达了按钮指示灯熄灭的功能。本模块的后半局部完成了上行表中已完成的楼层呼叫数据删除工作。其构造很简单，就是通过两个指针V4和V5的移动和传送数据来完成的。首先通过子程序起始赋初值将V4指向D100，将V5指向D101，然后通过MOV指令用V5指向的数据单元覆盖V4指向的数据单元，然后分别将V4和V5做加1操作，直至将表中的所有数据向前移动一次为止。本模块梯形图如图4-3-7和4-3-8所示。4.3.6下行表已完成信号消除子程序模块本模块的构造与上行表已完成信号消除子程序模块完全一样，梯形图如图4-3-9和4-3-10所示。PLC程序就此完毕。图4-3-7 上行已完成信号去除子程序模块梯形图1图4-3-8 上行已完成信号去除子程序模块梯形图2图4-3-9 下行表已完成的楼层呼叫信号删除1图4-3-10 下行表已完成的楼层呼叫信号删除2致 三年大学时光伴随着毕业设计即将画上一个完整的句号。回首这两年的美好岁月，感觉自己收获颇多。在完成了大学最后一项任务后，突然发现不仅是对自己这三年的一个总结，同时也是对三年学习成果的一次考核，更是自己下一步学习的一次演习。在本次毕业设计以及论文编写过程中，从工程的选定、和理性分析到最后的论文编排，感指导教师*教师给了我许多指导和帮助。在设计工程的开场阶段，也是我最迷茫的阶段， *教师给了我很多方向上的建议和指导，使我明确了设计目的。在随后的工作中，*教师在电梯控制功能及编程方面，又给了我很多珍贵的建议。在论文编排阶段， *教师又给我指出了很多的容组织上缺乏和错误之处。毕业设计是一个系统化的工程，在这个过程中我遇到了很多无法靠自己能力以及知识储藏来解决的问题，尽管付出了很多努力，但是仍然无法没有明显的进展，这使我明白了协同工作的重要性。一个人的知识面永远都是有限的，在接触到一个全新的领域时，都会遇到很多棘手的问题，这是就要不断地想别人请教和咨询。这次的毕业设计不仅使我了解了很多新的知识，更重要的是我探索和获取知识的能力的到了很大的提高，这跟教师们给我的指导也是分不开的。 同时也感学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 再一次感所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。还要感职业学院所有教师在这大学期间给我的培养。不仅使我学到了很多新知识，更重要的是，使我建立起了一套完整的科学思考观，正是有了这样科学的分析和思考问题的方式，才能使我解决毕业设计中遇到的一系列问题，同时这在我以后的生活、学习和工作中也将起到举足轻重的作用。 最后，特别感各位教师在百忙中抽出时间评阅我的论文。参考文献1 ?可编程序控制器及其应用?M 中国劳动社会保障，2007 2 廖常初主编，?F*系列PLC编程及应用?M 机械工业，2006 3 廖常初主编，?PLC应用技术问答?M 机械工业，2006 4 宋伯生主编，?PLC编程实用指南?M 机械工业， 2007 5 宋伯生.可编程控制器,联网编程应用M:中国劳动,1998. 6 培志主编，?电气控制与可编程序控制器?M 化学工业，2007 7 吴国政主编，?电梯原理，使用与维护?M 电子工业，1999 8 克明,夏路易.可编程控制器原理与程序设计M.:电子工业,2003. 9 公源.可编程控制器PLC原理与应用M.:电子工业,2004. 10 剑英,贾青著.微型计算机控制技术M.第3版.:国防工业,2001. 11?F*1S，F*1N，F*2N，F*2NC系列编程手册? . z