曳引式電梯單控控制系統(tǒng)論文

1、摘 要電梯是標(biāo)志現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運(yùn)輸工具、是機(jī)電一體化的復(fù)雜運(yùn)輸設(shè)備。它涉及電子技術(shù)、機(jī)械工程、電力電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)和土建工程等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展，每天都有大量人流及物流需要輸送。為節(jié)約用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)的發(fā)展，一幢幢高樓拔地而起，而這些高層建筑的垂直運(yùn)輸是一個(gè)突出的問題，并且與人們的工作和生活也緊密相關(guān)。目前，我國(guó)大部分國(guó)產(chǎn)電梯的控制為繼電器和PLC（可編程控制器）這兩種控制方式。繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作

2、帶來了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢(shì)在必行；然而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)、定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，所以在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制都能與PLC很好的結(jié)合，并能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)升降的控制。因此，PLC在電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要研究利用日本三菱公司的FX2N系列128 型PLC實(shí)現(xiàn)電梯控制，可進(jìn)行多層次的邏輯設(shè)計(jì)，也可進(jìn)行仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等以保證設(shè)計(jì)的正確。關(guān)鍵詞：PLC 電梯單控控制 FX2N-128 ABSTRACTThe elevator is symbolized the modern

3、material civilization vertical transport means, is a complex transport vehicle of the machine - electricity integration. It involves some scientific field likes of the electronic technology, the mechanical engineering, the electric power electronic technology, the microcomputer technology; the elect

4、ric power drives the system, the civil engineering and so on. At present, the elevator production situation and the use quantity have become one of national modernization degree symbols. Along with the high speed development of modernized city, there are a large number of people and cargo transporta

5、tion needs to transport in every day. To save space and adapt to the development of trade and economic cooperation, a high-rise apartments blocks. The vertical transportation of these high-rise building is a prominent question. That is closely related with people's work and life. At present, mos

6、t control of China's domestic elevator divided into two kinds. One of them is the relays, and the other is PLC (programmable logic controller). The function of relay controls systematic is unstably, and it has been high fault rate. Comfortableness, dependability and security of the lift has been

7、 reduced greatly, and it frequently creates stop ladder, for while it has brought very many inconvenient with personnel's life and the work, thus traditional elevator control system renewal imperative; However PLC application in the elevator control on the movements mainly reflected in its logic

8、 switch control function. As the PLC has logic operation, counting, timing as well as the data input and output functions, so the various logic switch control with PLC can integrate very well in the elevator landing process, and the movements can achieve good control. Therefore, the PLC obtained the

9、 widespread application in the elevator control. This paper discussed the use of Japan's Mitsubishi FX2N-128 series PLC to the elevator control movements form elevator control system. It may carry on the multi-level logical design, also may carry on the simulation confirmation, timing analysis a

10、nd so on, to ensure that the design is correct.Key words：PLC Elevator Control single control FX2N-128目 錄1引言11.1目的、意義及要求11.1.1 目的11.1.2 意義11.1.3 要求11.2 課題發(fā)展概況21.3 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想22 曳引式電梯簡(jiǎn)介32.1 曳引式電梯基本結(jié)構(gòu)32.1.1 曳引系統(tǒng)32.1.2 導(dǎo)向系統(tǒng)32.1.3 門系統(tǒng)32.1.4 轎廂32.1.5 重量平衡系統(tǒng)42.1.6 電力拖動(dòng)系統(tǒng)42.1.7 電氣控

11、制系統(tǒng)42.1.8 安全保護(hù)系統(tǒng)42.2 電梯的控制52.2.1 變頻調(diào)速主回路62.2.2 輸入輸出單元62.2.3 PLC控制系統(tǒng)73 電梯軟件設(shè)計(jì)123.1 程序流程圖123.2 PLC編程12電梯的啟動(dòng)復(fù)位123.2.2 電梯參數(shù)初始值123.2.3 用戶輸入程序部分133.2.4 系統(tǒng)狀態(tài)確定143.2.5 電梯的開關(guān)門主程序143.2.6 報(bào)警故障以及檢修143.2.7 檢測(cè)故障程序段143.2.8 清除標(biāo)記143.2.9 電梯空閑狀態(tài)處理153.2.10 數(shù)碼顯示153.2.11 轎內(nèi)指示163.2.12 上行最近子程序163.2.13 下行最近子程序163.2.14 電梯上行主

12、程序163.2.15 電梯下行主程序16結(jié) 論17謝 辭18參考文獻(xiàn)19附 錄201引言 1.1目的、意義及要求 目的電梯要求在安全可靠的前提下，能夠平穩(wěn)、迅速地上下運(yùn)行，到達(dá)目的層時(shí)平層必須要準(zhǔn)確。因而電梯的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)應(yīng)能提供可靠和舒適的乘坐環(huán)境。電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有交流變極調(diào)速系統(tǒng)、交流變壓調(diào)速系統(tǒng)、變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)和直流調(diào)速系統(tǒng)（交流電機(jī)調(diào)速原理詳見第九章第一節(jié)三相交流電機(jī)調(diào)速方法），目前用交流變頻變壓調(diào)速的方式已經(jīng)成為高速電梯的主流。電氣控制系統(tǒng)過去采用繼電器邏輯線路已逐漸被可靠性高、通用性強(qiáng)的微型計(jì)算機(jī)和可編程控制器（PLC）所代替。因?yàn)樯禉C(jī)械的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳

13、引輪，驅(qū)動(dòng)曳引鋼繩與懸吊裝置，拖動(dòng)轎廂和對(duì)重在井道內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轎廂上升對(duì)重下降，轎廂下降則對(duì)重上升，由此實(shí)現(xiàn)轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)曳引式電梯單控控制系統(tǒng)，PLC控制的控制裝置，滿足曳引式電梯控制的實(shí)際需求。 意義隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。電梯是現(xiàn)代人經(jīng)常乘坐的工具，它給我們的生活帶來了很大的方便。電梯是大型機(jī)電一體化產(chǎn)品，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大而分散，封閉使用，一旦投入運(yùn)行，從外部難以全面了解電梯的結(jié)構(gòu)及其工作原理；由于技術(shù)復(fù)雜，專業(yè)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)封閉，人們不能全面了解電梯放入結(jié)構(gòu)。因此，電梯

14、的控制原理在機(jī)電專業(yè)中的一個(gè)典型課題，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過PLC控制系統(tǒng)模擬電梯的基本工作過程對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有一定的促進(jìn)作用。 要求根據(jù)電梯工作性質(zhì)，電梯曳引電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足如下要求：(1)能頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)；(2)啟動(dòng)電流較??；(3)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲低；(4)電動(dòng)機(jī)散熱要作周密考慮；(5)電梯曳引電動(dòng)機(jī)為雙繞組雙速電動(dòng)機(jī)。整個(gè)電梯運(yùn)作過程如下：門廳按鈕備按下，轎廂開始加速運(yùn)動(dòng)；轎廂到達(dá)限制速度，開始勻速運(yùn)動(dòng)；轎廂開始減速，準(zhǔn)備平層；轎廂平層，并且觸發(fā)開關(guān)門電機(jī)，開始關(guān)門；到達(dá)關(guān)門限位，等待乘客進(jìn)行轎廂內(nèi)操作或者門廳召喚。1.2 課題發(fā)展概況電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨

15、機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前，我國(guó)大部分國(guó)產(chǎn)電梯的控制為繼電器和PLC（可編程控制器）這兩種控制方式。繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作帶來了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢(shì)在必行；然而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)、定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，所以在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制都能與PLC很好的結(jié)合，并能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)升降的控制。因此，PLC在

16、電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。1.3 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想由于PLC具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，所以在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制都能與PLC很好的結(jié)合，并能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)升降的控制。因此，PLC在電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。所以，本論文主要研究利用日本三菱公司的FX2N系列128 型PLC實(shí)現(xiàn)電梯控制，并進(jìn)行多層次的邏輯設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等以保證設(shè)計(jì)的正確。2 曳引式電梯簡(jiǎn)介曳引式電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯，主要由曳引系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)，門系統(tǒng)，轎廂，重量平衡系統(tǒng)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)，安全保護(hù)系統(tǒng)8部分組成。從操縱方法來看，屬集選控制電梯，是在信號(hào)控制上發(fā)展起來的

17、全自動(dòng)控制的電梯，其與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于可實(shí)現(xiàn)人機(jī)操縱，把轎內(nèi)選層信號(hào)和各層外呼信號(hào)集合起來，自動(dòng)決定上，下運(yùn)行方向，順序應(yīng)答。但這類電梯需在轎廂上設(shè)置稱重裝置，以免電梯超載，且轎門上需要設(shè)有保護(hù)裝置，防止乘客出入時(shí)被扎傷。2.1 曳引式電梯基本結(jié)構(gòu) 曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪等組成。曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源。曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重（或者兩端固定在機(jī)房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架

18、上或承重梁上。當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂頂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。 導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。 門系統(tǒng)門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門

19、啟閉的動(dòng)力源。2.1.4 轎廂轎廂用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。它是由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架，由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。2.1.5 重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分的額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。2.1.6 電力拖動(dòng)系統(tǒng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等

20、組成，對(duì)電梯實(shí)行速度控制。曳引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電機(jī)相聯(lián)。調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。2.1.7 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱?？刂破涟惭b在機(jī)房中，由各類電氣控制元件組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件。位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。層站上一般能顯示

21、電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站。選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。2.1.8 安全保護(hù)系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械和電氣的各類保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全使用。機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用；緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用；還有切斷總電源的極限保護(hù)等。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都有。1-減速箱；2-曳引輪；3-曳引機(jī)底座；4-導(dǎo)向輪；5-限速器； 6-機(jī)座；7-導(dǎo)軌支架；8-曳引鋼絲繩；9-開關(guān)碰鐵；10-緊急終端開關(guān)；11-導(dǎo)靴；12-轎架；13-轎門；14-安全鉗；15-導(dǎo)軌；16-繩頭組合；17-對(duì)重；18-補(bǔ)償鏈；19-補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪；20-張緊

22、裝置；21-緩沖器；22-底坑；23-層門；24-呼梯盒；25-層樓指示燈；26-隨行電纜；27-轎壁；28-轎內(nèi)操縱箱；29-開門機(jī)；30-井道傳感器；31-電源開關(guān)；32-控制柜；33-曳引電機(jī)；34-制動(dòng)器圖2-1 電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖2.2 電梯的控制電梯控制系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元以及 PLC 單元構(gòu)成，由如圖所示，用來完成對(duì)電梯曳引電機(jī)及開關(guān)門機(jī)的起動(dòng)，加減速，停止，運(yùn)行方向，樓層顯示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，安全保護(hù)等指令信號(hào)進(jìn)行管理和控制功能。圖2-2 電梯系統(tǒng)控制原理圖 變頻調(diào)速主回路變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、曳引機(jī)和制動(dòng)單元構(gòu)成，變頻器采用三菱

23、公司矢量控制電梯專用變頻器，其具有良好的低速運(yùn)行特性，適合在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用。三相電源 R、S、T 經(jīng)接線端子進(jìn)入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端 U、V、W 接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，外接制動(dòng)單元減少了制動(dòng)時(shí)間，加快制動(dòng)過程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測(cè)電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，變頻器將實(shí)際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實(shí)際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達(dá)到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。變頻器輸入信號(hào)為：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、檢修速度等各種速度編碼指令，復(fù)位和使能信號(hào)。變頻器輸出信號(hào)為：(1)變頻器準(zhǔn)備就緒信號(hào)，在變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，通知控制系統(tǒng)變

24、頻器可以正常運(yùn)行；(2)運(yùn)行中信號(hào)，通知 PLC 變頻器正在正常輸出；(3)零速信號(hào)，當(dāng)電梯運(yùn)行速度為零時(shí)，此信號(hào)輸出有效并通知 PLC 完成抱閘、停車等動(dòng)作；(4)故障信號(hào)，變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，此信號(hào)輸出有效并通知 PLC 作出響應(yīng)，給變頻器斷電。 輸入輸出單元輸入輸出單元為 PLC 的 I/O 接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關(guān)門、井道內(nèi)的上下平層、上下強(qiáng)迫換速開關(guān)、門鎖、安全保護(hù)繼電器、檢修、消防、泊梯、稱重等單元構(gòu)成。輸入單元為：(1)廳外呼叫單元，用來對(duì)各層站的廳外召喚信號(hào)進(jìn)行登記、記憶和消除，而且兼有無司機(jī)狀態(tài)的“本層廳外開門”功能，全集選方式的呼梯信號(hào)為 2

25、N-2 個(gè)（N 為層站數(shù)），九層電梯的呼叫信號(hào)為16個(gè)，下集選方式的呼梯信號(hào)為 N 個(gè)；(2)轎箱內(nèi)選層單元，負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示，呼梯信號(hào)數(shù)為電梯停站層數(shù) N，九層為個(gè)；(3)開關(guān)門按鈕，輸入 PLC 控制轎門的開閉（廳門也同時(shí)動(dòng)作）；(4)上下平層限位行程開關(guān)裝置，用來保證電梯轎箱在各層停靠時(shí)準(zhǔn)確平層，電梯轎箱上行接近預(yù)選層站時(shí)，上下平層限位行程開關(guān)感應(yīng)器產(chǎn)生信號(hào)，上行接觸器線圈失電，制動(dòng)器抱閘停車；(5)門鎖裝置（或轎門和廳門聯(lián)鎖保護(hù)裝置），轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動(dòng)運(yùn)行的前提；(6)安全回路，通常包括轎內(nèi)急停開關(guān)、轎頂內(nèi)急停開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器斷繩開關(guān)、

26、限速器超速開關(guān)、底坑急停開關(guān)、相序保護(hù)繼電器、上下限極限開關(guān)等；(7)檢修、消防和泊梯，檢修、消防和泊梯為電梯的三種運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行為電梯檢修時(shí)的慢速運(yùn)行方式，消防運(yùn)行有消防返回基站和消防員專用兩種運(yùn)行狀態(tài)，泊梯狀態(tài)，消除內(nèi)選和外呼信號(hào)，自動(dòng)返回泊梯層、關(guān)門并斷電；(8)稱重單元，用來檢測(cè)轎廂負(fù)荷，判斷電梯處于欠載、滿載或超載狀態(tài)，然后輸出數(shù)字信號(hào)給 PLC，根據(jù)負(fù)載情況進(jìn)行起動(dòng)力矩補(bǔ)償，使電梯運(yùn)行平穩(wěn)。輸出單元為：(1)樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、層樓指示燈以及報(bào)站鐘等，目前的方向及層樓指示燈主要有七段碼顯示方式和點(diǎn)陣顯示方式，本系統(tǒng)為七段碼顯示方式；(2)開關(guān)門單元，用

27、于控制電梯的廳門和轎門的打開和關(guān)閉，在自動(dòng)定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢螅琍LC 給出相關(guān)指令，由變頻門機(jī)完成開關(guān)門動(dòng)作。 PLC控制系統(tǒng)目前，我國(guó)大部分國(guó)產(chǎn)電梯的控制為繼電器和PLC（可編程控制器）這兩種控制方式。繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作帶來了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢(shì)在必行；然而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)、定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，所以在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制都能與PLC很好的結(jié)合，并能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)升降的控制。因此，PLC

28、在電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，可編程控制器的種類和型號(hào)繁多，根據(jù)對(duì)電梯的控制要求可以選擇日本三菱的可編程控制器。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，輸入共64點(diǎn)，輸出共35點(diǎn)，應(yīng)選用FX2n-128MR的PLC來編制程序（輸入輸出各64點(diǎn)）。表2-1輸入輸出對(duì)應(yīng)表元件名作用X11左門開限位開關(guān)，門開時(shí)為邏輯0X12左門關(guān)限位開關(guān)，門關(guān)時(shí)為邏輯1X13右門開限位開關(guān), 門開時(shí)為邏輯0X14右門關(guān)限位開關(guān)，門關(guān)時(shí)為邏輯1X41電梯啟動(dòng)按鈕X43電梯停止按鈕X76上行平層限位開關(guān)(常閉)X42上行減速限位開關(guān)(常閉)X77下行平層限位開關(guān)(常閉)X75下行減速限位開關(guān)(常閉)X33上行平層接近開關(guān)X35上行減速接近

29、開關(guān)X36下行減速接近開關(guān)X37下行平層接近開關(guān)X44一樓上行按鈕X46二樓下行按鈕X45二樓上行按鈕X50三樓下行按鈕X47三樓上行按鈕X52四樓下行按鈕X51四樓上行按鈕X54五樓下行按鈕X53五樓上行按鈕X56六樓下行按鈕X55六樓上行按鈕X60七樓下行按鈕X57七樓上行按鈕X62八樓下行按鈕X61八樓上行按鈕X63九樓下行按鈕X15廂內(nèi)一樓按鈕X16廂內(nèi)二樓按鈕X17廂內(nèi)三樓按鈕X20廂內(nèi)四樓按鈕X21廂內(nèi)五樓按鈕X22廂內(nèi)六樓按鈕X23廂內(nèi)七樓按鈕X24廂內(nèi)八樓按鈕X25廂內(nèi)九樓按鈕X40廂內(nèi)警報(bào)按鈕X34稱重傳感X30泊梯X26開門X27關(guān)門X31上行信號(hào)X32下行信號(hào)Y25電梯樓

30、層指示燈(管腳)Y26電梯樓層指示燈(管腳)Y27電梯樓層指示燈(管腳)Y30電梯樓層指示燈(管腳)Y31電梯樓層指示燈(管腳)Y32電梯樓層指示燈(管腳)Y33電梯樓層指示燈(管腳)Y10電梯上行指示燈Y11電梯下行指示燈Y36開門指示Y37關(guān)門指示Y44一樓上行指示燈Y46二樓下行指示燈Y45二樓上行指示燈Y50三樓下行指示燈Y47三樓上行指示燈Y52四樓下行指示燈Y51四樓上行指示燈Y54五樓下行指示燈Y53五樓上行指示燈Y56六樓下行指示燈Y55六樓上行指示燈Y60七樓下行指示燈Y57七樓上行指示燈Y62八樓下行指示燈Y61八樓上行指示燈Y63九樓下行指示燈Y12廂內(nèi)一樓指示燈Y13廂

31、內(nèi)二樓指示燈Y14廂內(nèi)三樓指示燈Y15廂內(nèi)四樓指示燈Y16廂內(nèi)五樓指示燈Y17廂內(nèi)六樓指示燈Y20廂內(nèi)七樓指示燈Y21廂內(nèi)八樓指示燈Y22廂內(nèi)九樓指示燈Y65開關(guān)門電動(dòng)機(jī)開Y66開關(guān)門電動(dòng)機(jī)關(guān)Y67廂內(nèi)報(bào)警指示燈Y70曳引機(jī)正轉(zhuǎn)Y71曳引機(jī)逆轉(zhuǎn)Y72曳引機(jī)減速1、三菱FX系列PLC性能簡(jiǎn)介:三菱電機(jī)公司20世紀(jì)80年代推出的F系列小型PLC在90年代被F系列和F系列取代，F(xiàn)系列在我國(guó)曾經(jīng)有很高的市場(chǎng)占有率。其后的FX系列在硬件和軟件功能上都有很大的提高，后來推出的FX、FX、FX、FX等系列實(shí)現(xiàn)了微型化和多品種化，可以滿足不同用戶的需要。F系列和FX系列早已屬于淘汰產(chǎn)品，三菱電機(jī)現(xiàn)在的FX系列

32、產(chǎn)品樣本中僅有FX、FX、FX、FX這4個(gè)字系列，與過去的產(chǎn)品相比，在性能價(jià)格比上又有明顯的提高。2、FX系列PLC的特點(diǎn)(1)體積極小的微型PLCFX、FX、FX系列PLC的高度為90mm,深度為75mm(FX、FX系列)和87mm（FX、FX系列），F(xiàn)X-14M的體部尺寸僅為90mm60mm,相當(dāng)于一張卡片大小，很適合在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。內(nèi)置的DC24V電源可以做輸入回路的電源和傳感器的電源。圖2-3 FX系列(2)提供多個(gè)子系列供用戶選用FX的功能簡(jiǎn)單適用，價(jià)格便宜，用于小型開關(guān)量控制系統(tǒng)，最多30個(gè)I/O點(diǎn)，有通信功能；FX最多可以配置128個(gè)I/O點(diǎn)，用于要求較高的中小型系統(tǒng)；F

33、X的功能最強(qiáng)，可以用于要求很高的系統(tǒng)；FX的結(jié)構(gòu)緊湊，基本單元有16點(diǎn)、32點(diǎn)、64點(diǎn)和96點(diǎn)4種，可以擴(kuò)展到256點(diǎn)，有很強(qiáng)的童心功能。由于不同的系統(tǒng)可以選用不同的字系列，避免了功能的浪費(fèi)，使用戶能用最少的投資來滿足系統(tǒng)的要求。(3)靈活多變的系統(tǒng)配置FX系列PLC的系統(tǒng)配置靈活，用戶除了可以選用不同的子系列外，還可以選用多種基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同功能的控制系統(tǒng)，各種配置都可以得到很高的性能價(jià)格比。FX系列的硬件配置就像模塊式PLC那樣靈活，因?yàn)樗幕締卧捎谜w式結(jié)構(gòu)，又具有比模塊式更高的性能價(jià)格比。功能擴(kuò)展板可以安裝在PLC的基本單元內(nèi)，這種擴(kuò)展板的價(jià)格非常便宜（300

34、元左右）。功能擴(kuò)展板有以下品種；4點(diǎn)開關(guān)量輸入板、2點(diǎn)開關(guān)量輸入板、兩路模擬量輸入板、1路模擬量輸入板、8點(diǎn)模擬量調(diào)整板、RS-232C、RS-485 和RS-422 通信接口板。FX系列還有許多特殊模塊，例如模擬量輸入輸出模塊、熱電阻/熱電偶溫度傳感器用 模擬量輸入模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊脈沖輸出模塊、定位控制器、可編程凸輪開關(guān)、CC-LINK系統(tǒng)主站模塊、CC-LINK接口模塊。3、FX系列PLC的型號(hào)FX系列PLC型號(hào)名稱含義如下： FX1-2 3 4-5(1)子系列名稱，例如1S、1N、2N等。輸入輸出總點(diǎn)數(shù)。(2)單元類型：M 為基本單元，E為輸入輸出混合擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊

35、，EX為輸入專用擴(kuò)展模塊，EX為輸入專用擴(kuò)展模塊，EY為輸出專用擴(kuò)展模塊。(3)輸入形式：R為繼電器輸出，T為晶體管輸出，S為雙向晶閘管輸出。(4)電源和輸入、輸出類型等特征：D和DS為DC24V電源；DSS為DC24V電源，源晶體管輸出；ES為交流電源；ESS為交流電源；UA1為AC電源，AC輸入。例如FX-60MT-D屬于FX系列，是有60個(gè)I/O點(diǎn)的基本單元，晶體管輸入型，使用DC24V電源。FX系列PLCFX系列PLC是用于極小規(guī)模系統(tǒng)的超小型PLC，可以降低成本。該系列有16種基本單元，10-30個(gè)I/O點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器（EEPROM）容量為2000步。FX可以使用一塊I/O點(diǎn)擴(kuò)展版、

36、串行通信擴(kuò)展板或模擬量擴(kuò)展板，可以同時(shí)安裝顯示模塊和顯示板，有兩個(gè)內(nèi)置的設(shè)置參數(shù)用的小電位器。同時(shí)可以輸出2點(diǎn)100KHz的高速脈沖，有7條特殊的定位指令。通過通信擴(kuò)展板可以實(shí)現(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)鏈接，例如RS-232C、RS-422 和RS-485通信，N：N鏈接、并行鏈接和計(jì)算機(jī)鏈接。FX系列PLC。3 電梯軟件設(shè)計(jì)3.1 程序流程圖 見設(shè)計(jì)圖紙 3.2 PLC編程3.2.1電梯的啟動(dòng)復(fù)位電梯的復(fù)位程序的作用是無論電梯在什么位置，都要讓電梯停靠在第一層。其梯形見附錄3.2.2 電梯參數(shù)初始值表3-1參數(shù)初始值元件名含義初始值D100電梯當(dāng)前位置變量1D101電梯上行最近目標(biāo)層1D102電梯下行

37、最近目標(biāo)層1M111電梯上行標(biāo)志邏輯“0”M112電梯下行標(biāo)志邏輯“0”M113電梯空閑狀態(tài)邏輯“1”M104電梯開門狀態(tài)邏輯“0”M105電梯開門狀態(tài)邏輯“0”M106開門完畢標(biāo)志邏輯“0”D10開門延時(shí)時(shí)間常數(shù)10M0電梯系統(tǒng)的啟動(dòng)標(biāo)志邏輯“0”D142第二層上行平層開關(guān)精確位置60D143第三層上行平層開關(guān)精確位置118D144第四層上行平層開關(guān)精確位置176D145第五層上行平層開關(guān)精確位置233D146第六層上行平層開關(guān)精確位置300D147第七層上行平層開關(guān)精確位置361D150第八層上行平層開關(guān)精確位置420D151上行平層限制位置500D152第二層下行平層開關(guān)精確位置52D1

38、53第三層下行平層開關(guān)精確位置111D154第四層下行平層開關(guān)精確位置166D155第五層下行平層開關(guān)精確位置210D156第六層下行平層開關(guān)精確位置261D157第七層下行平層開關(guān)精確位置310D161第八層下行平層開關(guān)精確位置362D162第九層下行平層開關(guān)精確位置420D163第二層下行減速開關(guān)精確位置60D164第三層下行減速開關(guān)精確位置117D165第四層下行減速開關(guān)精確位置175D166第五層下行減速開關(guān)精確位置230D167第六層下行減速開關(guān)精確位置286D171第七層下行減速開關(guān)精確位置346D172第八層下行減速開關(guān)精確位置400D173第九層下行減速開關(guān)精確位置463D17

39、4第一層上行減速開關(guān)精確位置0D175第二層上行減速開關(guān)精確位置52D176第三層上行減速開關(guān)精確位置111D177第四層上行減速開關(guān)精確位置168D201第五層上行減速開關(guān)精確位置226D202第六層上行減速開關(guān)精確位置300D203第七層上行減速開關(guān)精確位置360D204第八層上行減速開關(guān)精確位置430D205上行減速限制位置500 用戶輸入程序部分 用戶輸入程序部分是接受用戶對(duì)門廳按鈕和廂內(nèi)阿按鈕的操作，并將其保存到一定的邏輯線圈中或者執(zhí)行一定的指令，每個(gè)觸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的邏輯線圈以及其說明如表：表3-2輸入輸出及邏輯線圈對(duì)應(yīng)表輸入觸點(diǎn)觸點(diǎn)說明對(duì)應(yīng)的邏輯線圈邏輯線圈的說明相對(duì)應(yīng)的輸出線圈輸出線

40、圈的說明X44一樓上行按鈕M440一樓上行按鈕狀態(tài)Y44一樓上行指示燈X46二樓下行按鈕M460二樓下行按鈕狀態(tài)Y46二樓下行指示燈X45二樓上行按鈕M450二樓上行按鈕狀態(tài)Y45二樓上行指示燈X50三樓下行按鈕M500三樓下行按鈕狀態(tài)Y50三樓下行指示燈X47三樓上行按鈕M470三樓上行按鈕狀態(tài)Y47三樓上行指示燈X52四樓下行按鈕M520四樓下行按鈕狀態(tài)Y52四樓下行指示燈X51四樓上行按鈕M510四樓上行按鈕狀態(tài)Y51四樓上行指示燈X54五樓下行按鈕M540五樓下行按鈕狀態(tài)Y54五樓下行指示燈X53五樓上行按鈕M530五樓上行按鈕狀態(tài)Y53五樓上行指示燈X56六樓下行按鈕M560六樓下行

41、按鈕狀態(tài)Y56六樓下行指示燈X55六樓上行按鈕M550六樓上行按鈕狀態(tài)Y55六樓上行指示燈X60七樓下行按鈕M600七樓下行按鈕狀態(tài)Y60七樓下行指示燈X57七樓上行按鈕M570七樓上行按鈕狀態(tài)Y57七樓上行指示燈X62八樓下行按鈕M620八樓下行按鈕狀態(tài)Y62八樓下行指示燈X61八樓上行按鈕M610八樓上行按鈕狀態(tài)Y61八樓上行指示燈X63九樓下行按鈕M630九樓下行按鈕狀態(tài)Y63九樓下行指示燈X15廂內(nèi)一樓按鈕M17廂內(nèi)一樓按鈕狀態(tài)Y12廂內(nèi)一樓指示燈X16廂內(nèi)二樓按鈕M18廂內(nèi)二樓按鈕狀態(tài)Y13廂內(nèi)二樓指示燈X17廂內(nèi)三樓按鈕M19廂內(nèi)三樓按鈕狀態(tài)Y14廂內(nèi)三樓指示燈X20廂內(nèi)四樓按鈕M

42、20廂內(nèi)四樓按鈕狀態(tài)Y15廂內(nèi)四樓指示燈X21廂內(nèi)五樓按鈕M21廂內(nèi)五樓按鈕狀態(tài)Y16廂內(nèi)五樓指示燈X22廂內(nèi)六樓按鈕M22廂內(nèi)六樓按鈕狀態(tài)Y17廂內(nèi)六樓指示燈X23廂內(nèi)七樓按鈕M23廂內(nèi)七樓按鈕狀態(tài)Y20廂內(nèi)七樓指示燈X24廂內(nèi)八樓按鈕M24廂內(nèi)八樓按鈕狀態(tài)Y21廂內(nèi)八樓指示燈X25廂內(nèi)九樓按鈕M25廂內(nèi)九樓按鈕狀態(tài)Y22廂內(nèi)九樓指示燈X26廂內(nèi)開門按鈕M26廂內(nèi)開門按鈕狀態(tài)X27廂內(nèi)關(guān)門按鈕M27廂內(nèi)關(guān)門按鈕狀態(tài)X40廂內(nèi)警報(bào)按鈕M400檢測(cè)出錯(cuò)線圈用戶輸入及廂內(nèi)報(bào)警程序見附錄3.2.4 系統(tǒng)狀態(tài)確定和上一段程序的作用正好相反，上面的程序可以說是UI（User Input，用戶輸入）程序，

43、這段梯形圖是Output（輸出）程序（見附錄），基本模式和UI程序差不多，可以歸納為一個(gè)輸出表，如上圖。3.2.5 電梯的開關(guān)門主程序其梯形圖見附錄3.2.6 報(bào)警故障以及檢修這個(gè)程序是簡(jiǎn)單的報(bào)警故障程序，就是當(dāng)電梯發(fā)生故障時(shí)電梯發(fā)生報(bào)警信號(hào)，以表示電梯出現(xiàn)故障。其梯形圖見附錄3.2.7 檢測(cè)故障程序段其梯形圖見附錄3.2.8 清除標(biāo)記此段子程序的作用是電梯在某個(gè)樓層的時(shí)候，清除已經(jīng)完成的按鈕狀態(tài)。每一層對(duì)應(yīng)的清除標(biāo)記見下表：表3-3清除標(biāo)記表樓層數(shù)對(duì)應(yīng)清除標(biāo)記對(duì)應(yīng)的邏輯線圈清除的邏輯線圈邏輯線圈的作用一層樓任何狀態(tài)M440廳門一樓上行按鈕狀態(tài)M17廂內(nèi)一樓按鈕狀態(tài)二層樓電梯上行狀態(tài)M450廳

44、門二樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M460廳門二樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M450廳門二樓上行按鈕狀態(tài)M460廳門二樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M18廂內(nèi)二樓按鈕狀態(tài)三層樓電梯上行狀態(tài)M470廳門三樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M500廳門三樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M470廳門三樓上行按鈕狀態(tài)M500廳門三樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M19廂內(nèi)三樓按鈕狀態(tài)四層樓電梯上行狀態(tài)M510廳門四樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M520廳門四樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M510廳門四樓上行按鈕狀態(tài)M520廳門四樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M20廂內(nèi)四樓按鈕狀態(tài)五層樓電梯上行狀態(tài)M530廳門五樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M540廳門五樓下

45、行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M530廳門五樓上行按鈕狀態(tài)M540廳門五樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M21廂內(nèi)五樓按鈕狀態(tài)六層樓電梯上行狀態(tài)M550廳門六樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M560廳門六樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M550廳門六樓上行按鈕狀態(tài)M560廳門六樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M22廂內(nèi)六樓按鈕狀態(tài)七層樓電梯上行狀態(tài)M570廳門七樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M600廳門七樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M570廳門七樓上行按鈕狀態(tài)M600廳門七樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M23廂內(nèi)七樓按鈕狀態(tài)八層樓電梯上行狀態(tài)M610廳門八樓上行按鈕狀態(tài)電梯下行狀態(tài)M620廳門八樓下行按鈕狀態(tài)電梯空閑狀態(tài)M610廳門八樓上行按鈕狀

46、態(tài)M620廳門八樓下行按鈕狀態(tài)任何狀態(tài)M24廂內(nèi)八樓按鈕狀態(tài)九層樓任何狀態(tài)M630廳門九樓下行按鈕狀態(tài)M25廂內(nèi)九樓按鈕狀態(tài)清除的指令見附錄中的梯形圖。 電梯空閑狀態(tài)處理見附錄 數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示有兩種方法:(1)七段數(shù)碼管顯示程序其梯形圖如附錄所示，梯形圖中X00-XO7與X10，X64-X67，X70-X74為電梯的平層信號(hào)，Y25-Y27，Y30-Y33為數(shù)碼管的輸出，他們所對(duì)應(yīng)的信號(hào)就可以利用數(shù)碼管顯示出樓層的指示。 當(dāng)電梯在某樓層要進(jìn)行平層時(shí)，發(fā)出平層信號(hào)，其對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)閉合，而對(duì)應(yīng)的輸出就有了信號(hào)，他們控制的數(shù)碼管就亮了起來，當(dāng)多個(gè)輸出時(shí)就可以顯示出對(duì)應(yīng)樓層的數(shù)字了。例如，當(dāng)電梯運(yùn)行到

47、第二層時(shí)，Y25，Y26，Y30，Y31，Y33通電，數(shù)碼管就顯示出2了。同理，當(dāng)電梯到達(dá)別的樓層時(shí)，仍能顯示出相應(yīng)的數(shù)字。(2)七段譯碼指令七段譯碼指令SEGD(Seven Segment Decoder) 將原操作數(shù)指定的原件的低4位中的十六進(jìn)制數(shù)（0F）譯碼后送給七段顯示器顯示，譯碼信號(hào)存于目標(biāo)操作數(shù)指定的元件中，輸出時(shí)要占用7個(gè)數(shù)碼點(diǎn)。3.2.11 轎內(nèi)指示當(dāng)乘客進(jìn)入電梯時(shí)，按下所要到的樓層，則對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)亮起來，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的樓層時(shí)，數(shù)碼顯示對(duì)應(yīng)樓層時(shí)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)就會(huì)斷開，各樓層的中間繼電器是互鎖的，之前按下的燈就會(huì)自動(dòng)滅掉的。其梯形圖見附錄 上行最近子程序確定上行最近子程序，是為了

48、監(jiān)護(hù)用戶的新底輸入，確定是否需要更改電梯運(yùn)行的目標(biāo)。首先得到當(dāng)前所在層的層數(shù)，保存到變址寄存器V中，然后根據(jù)V，使用跳轉(zhuǎn)指令CJ跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序段。其梯形圖見附錄 下行最近子程序確定下行最近目標(biāo)子程序的作用是為了在電梯處于下行過程中的每一個(gè)掃描都檢測(cè)是否需要更新電梯下行最近目標(biāo)層，如果需要就進(jìn)行修改，結(jié)構(gòu)和指令應(yīng)該和確定上行最近目標(biāo)層基本是相似的。梯形圖見附錄 電梯上行主程序電梯處于上行狀態(tài)是才行執(zhí)行這一段程序，在沒有進(jìn)入電梯減速之前，每一個(gè)掃描周期，都是調(diào)用確定電梯上行最近目標(biāo)層子程序，以邊更改目標(biāo)層。每次經(jīng)過上行減速傳感器時(shí)，就代表電梯上了一層樓，D100加1，然后比較D100和D101的大小，如果小于，那么就是讓電梯繼續(xù)上升，如果等于，就會(huì)進(jìn)入下面一部分梯形土。當(dāng)電梯在減速上升的情況下，遇到上行平層傳感銅片時(shí)，就復(fù)位曳引機(jī)正轉(zhuǎn)線圈和電