课程设计—PLC系统设计
四层楼电梯控制题目：
PLC课程设计
PLC四层楼电梯控制系统设计姓名 ：陈 余
专业 ：09挤测控技术与仪器学号 ：200910504006
PLC四层楼电梯控制系统设计
摘要：随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。本文介绍了利用可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。 关键词 PLC ；4层楼电梯控制
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，自动扶梯等。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，继而有在英国出现水压梯。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4～6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。
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目 录
PLC四层楼电梯控制系统设计 ···················· 0 目 录 ··············································· 1 第一章 电梯的工作原理 ······················· 2
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1.1 电梯的工作原理 ························ 2
第二章 PLC可编程序控制器 ·················· 3
2.1 PLC控制系统的组成 ················ 3
第三章 PLC控制系统抗干扰措施 ··········· 8
3.1 硬件抗干扰措施 ······················· 8 3.2 软件抗干扰措施 ······················ 10
第四章 四层楼电梯设计过程 ················ 11
4.1 四层楼电梯控制系统的选择 ······· 11 4.2 流程图 ··································· 12 4.3 梯形图及指令解读 ···················· 15
第五章 结论 ····································· 31
5.1 结论 ···································· 31
参考文献 ·············································· 31
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第一章 电梯的工作原理
1.1电梯的工作原理
当曳引机组的曳引轮旋转时，依靠嵌在曳引轮槽中的钢丝绳与曳引槽之间的摩擦力，驱动钢丝绳来升降轿厢，曳引钢丝绳一端挂着轿厢，另一端悬挂对重，产生拉力分别为S1和S2。当S1和S2的差值等于或小于绳槽之间摩擦力时，电梯正常运行，绳槽之间无打滑现象。具体图形见下图
曳引钢丝绳与曳引轮槽不打滑的条件是： （1）当轿厢满载，并以额定速度下降制动
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时：
s1e5s2（式1）
式中：S1曳引钢丝绳轿厢一边的拉力（N）；S2曳引钢丝绳对重一边的拉力（N）；θ曳引绳在曳引轮上的包角，一般130～150；复绕时330，
000计算时用弧度值
自然对数底数e=2.71828；f钢丝绳与曳引轮
'槽间的当量摩擦系数，它的大小与轮槽的形型尺寸及钢丝绳和轮间的摩擦系数f有关，常取f0.06～0.1
f'4(sinsin)f22sin2sin2（式2）
式中，sin，sin，sin2，sin2中的，,的值用角度值代入；2，2中的值用弧度值代入。
2900～1200；2140～160。
00式（1）中的s1(GQ)(1/g)，
s2W(1/g)
上式中：G-轿厢自重（N）；Q-额定载重量（N）；W-对重装置重量（N）；-电梯加速度。
（2）当轿厢空载时，以额定速度上升制动时，
S1fS2（式3）,
s1G(1/g)，
s2W(1/g)
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第二章 PLC可编程序控制器
2.1 PLC控制系统的组成
PLC控制系统像一般的计算机控制系统一样，也是由硬件和软件两个部分组成的，硬件是指PLC本身及其外围设备，软件是指管理PLC的系统软件，PLC的应用程序，编程语言和程支持工具软件。
2.1.1 硬件的组成
PLC控制系统的硬件是由PLC，输入/输出（I/O）电路及外围设备等组成的。系统规模可
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根据实际应用的需要而定，可大可小。下面对构成控制系统的主要部分简要介绍。
（1）主控模块
除了早期生产的整体式PLC（PLC的各个不见都在同一机壳内）外，目前市场多数的PLC都已采用模块化的结构（PLC的各个部件独立封装，称之为模块）。在PLC中各个模块均通过系统总线相互连接起来构成一个系统。在这个系统中最核心的模块是主控模块（也称CPU），它包括：CPU，存储器，通信接口等部分。
①CPU：CPU是PLC的控制中枢，它由控制器和运算器组成。其中，控制器是用来统一指挥和控制PLC工作的部件。运算器则是进行逻辑，算术等运算部件。PLC在CPU的控制下使整个机器有条不紊的协调工作，以实现对现场各个设备的控制。CPU的具体作用如下：
执行接受，存储用户程序的操作指令。 用以扫描方式来自输入单元的数据和状态信息，并存入相应的数据存储区。
执行监控程序和用户程序。完成数据和信息
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的处理，产生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作。
响应外部设备（如编程器，打印机）的请求。 PLC中所采用的CPU随机型的不同而不同，通常有3种：通用微处理器（如8086，80286，80386等），单片机芯片，位片式处理器。一般来说，小型PLC大采用8位微处理器或单片机作为CPU，如Intel8086，Inter96系列单片机，具有集成度高，运算速度快，可靠性高等优点。如日本欧姆龙公司生产的OMRONC200H型PLC采用的是Motorola公司生产的MC68B09的CPU芯片。这是一种增强型8位微处理器。对大型PLC，大多采用高速位片式微处理器，它具有灵活性强，速度快，效率高的优点。
目前，一些厂家生产的PLC中，还采用了冗余技术，即采用双CPU或三CPU工作，进一步提高了系统可靠性。采用冗余技术可使PLC的平均无故障工作时间达几十万小时以上。
②存储器：PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序，用户程序和工作状态数据。
系统程序存储区：采用PROM或EPROM
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芯片存储器。它是由生产厂家直接存放的，永久存储的程序和指令，称为监控程序。监控程序和PLC的硬件组成与专用部件的特性有关，用户不能随意访问和修改这部分存储器的程序。
存储器区：工作数据是PLC运行过程中经常变化的，需要随机存取的一些数据。这些数据一般不需要长久保存，因此采用随机存储器RAM。数据存储区包括输入，输出数据映象区，定时器/计数器预置和当前数值的数据。
用户程序存储区：用于存放用户经编程器或计算机输入的应用程序。一般采用EPROM或EEPROM存储器，用户可檫写重新编程。用户程序存储器的容量一般就代表PLC的标称容量。通常，小型机小于8KB，中型机小于50KB，而大型机可以在50KB以上。
③通信接口：主控模块通常有一个或一个以上的通信接口（简称通信口），用以与计算机，编程器相连，实现编程，调试，运行，监视等功能。
（2）输入/输出模块
PLC的控制对象是工业生产过程，它与工
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业生产过程的联系是通过I/O模块实现的。生产过程有许多控制变量，如温度，压力，液位，速度，电压，开关量，继电器状态等，因此，需要有相应的I/O模块作为CPU与工业生产现场的桥梁。且这些模块应具有较好的抗干扰能力。目前，生产厂家已开发出各种型号的模块供用户选择。对于输入/输出模块有：数字量输入/输出模块，开关量输入/输出模块，模拟量输入/输出模块，交流新号输入/输出模块，220V交流输入/输出模块。还有智能模块，它本身带CPU，存储器和监控系统，可独立完成各种运算。智能模块的种类很多，如高速计数模块，PID调节的模拟量控制模块，阀门控制模块，智能存储模块和智能I/O模块。
（3）电源模块
该模块将交流电源转换成供CPU存储器所需的直流电源，是整个PLC系统的能源供给中心。它的好坏直接影响到PLC的功能和可靠性。目前，大多数PLC采用高质量的开关式稳压电源，与普通电源相比，PLC的电源工作稳定性好，抗干扰能力也强。有些机器的电源除了供内
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部电路使用外，还向外提供24VDC的稳压电源，用于外部传感器的需要，这样就避免了因外部电源不合格而引起的外部故障。
I/O电路
PLC的基本功能就是控制，它采集被控对象的各种信号。经过PLC处理后，通过执行装置实现控制。输入电路就是被控对象（需要进行控制的机器，设备和生产过程）进行检测，采集，转换和输入。另外，安装在控制台上的按钮，开关等也可以向PLC送控制指令。输出电路的功能就是接受PLC输出的控制信号，对被孔对象执行控制任务。
PLC外围设备
PLC的外围设备很多，但基本功能不外乎对信息和数据的处理。常用的有编程器，可编程终端，打印机，条码读入机等等。编程器PLC的重要外围设备之一，它可以将用户编写的程序送到PLC的用户程序存储器。因此，它的主要任务是输入程序，调试程序和监控程序的执行过程。可编程终端是具有I/O功能的PLC人机界面产品。人可以通过触摸屏幕将信息输入PLC
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中同样可编程终端也可以将PLC的输入数据和信息显示在屏幕上。 2.1.2 软件的组成
PLC控制系统的软件主要是系统软件，应用软件，编程语言及编程支持工具软件几个部分组成。
PLC系统软件与工作过程
PLC系统软件是PLC工作所必须的软件。在系统软件的支持西，PLC对用户程序进行逐条的解释，并加以执行，直到用户程序结束，然后返回到程序的起始又开始新的一轮扫描。PLC的这种工作方式就称之为循环扫描。
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值得注意的是在继电器控制系统中，一个继电器的线圈被接通或断开，继电器的所用触点（常开触点和常闭触点）都会立即动作。但在PLC中，由于采用的是循环扫描的工作方式，所用只有扫描到”线圈”的触点时，才会动作，
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没有扫描到时，触点就不会动。并且PLC扫描一次用户程序的时间即扫描周期与拥护程序的长短和扫描速度有关，一般为1ms至几十毫秒。现以OMRONP型机为例来说明PLC扫描的工作过程，如上图在没有扫描之前，PLC首先应保证自身的完好性。接通电源之后，为消除各元件状态的随机性，进行清零或复位处理，检查I/O单元连接是否正确，再执行一段程序。使它涉及到各种指令和内存单元，如果执行的时间不超过规定的时间范围，则证明自身完好，否则系统关闭。上述操作完成后，将时间监视定时复位，才允许扫描用户程序。
公共操作公共操作是在每次扫描程序前又一次自检，若发现故障，除了报警显示灯亮之外，还判断故障性质。一般性故障，只报警不停机，等待处理；对于严重故障，则停止运行用户程序，此时PLC切断一切输出。
数据I/O数据输入/输出操作有的称为I/O状态刷新。它包括两种操作：一是采样输入信号（即刷新输入状态的内容）；二是送出处理结果（即按输出状态表的内容刷新输出电路）。PLC数
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据I/O示意图如下：
① 输入映象存储器及刷新。由上图所示可知送入PLC端子上的输入信号，经过电隔离，电平转换，滤波处理后，进入缓冲器内CPU的采样。。在PLC的存储器有一个专门存放I/O数据区，其中对应输入端子的数据区，称之为输入映象存储器。当CPU采样时，输入信号由缓冲区进入映象区。接着就是数据输入或输出状态刷新。
只有在采样刷新的时刻，输入映象存储器中的内容才与输入信号（不考虑电路固有的惯性和滤波滞后影响）一致，其他时间范围输入信号变
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化是不会影响映象存储器的内容的。由于PLC扫描周期一般只有几十毫秒，所以两次采样时间很短，对一般开关量来说，可以认为没有因间断采样引起的误差。即认为输入信号一旦变化，就能立即进入输入映象的存储器内。
② 输出映象存储器及输出状态刷新。同样道理，CPU不能直接驱动负载。按用户程序要求及当前输入状态，要保持到下次刷新为止。同样，对于变化较慢的控制过程来说，因为两次刷新的时间间隔和输出电路的惯性时间常数一般才几十毫秒，可以认为输出信号是及时的。
⑶ 执行用户程序这里又包括监视与执行两部分。
①监视定时器WDT。监视定时器就T1是通常所说的”看门狗”WDT（Watch-DogTimer），它是用来监视程序执行是否正常。正常时，执行完用户程序多用的时间不会超过T1，在程序复位WDT，即执行程序并开始计时：执行完用户程序后立即令WDT复位，表示程序执行正常。当程序执行过程中因某种干扰使扫描失控或进入死循环，则WDT会发出超时报警信号，使程
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序重新开始执行。如果是偶然因素造成超时，重新程序不会再遇到”偶然干扰”，系统便转入正常运行；若由于不可恢复的确定性故障，则系统会自动地停止执行用户程序，切断外部负载，发出故障信号，等待处理。
②执行用户程序。用户程序是放在用户程序存储器中的，扫描时，按顺序从零步开始，逐步解释和执行，直到执行END指令才结束对用户程序的扫描。
应用软件
PLC控制系统的应用软件是指为完成PLC实际控制任务而编制的各种软件。随着PLC应用领域范围的不断扩大，应用水平的提高，PLC应用软件也大大丰富起来了。PLC应用软件与一般计算机信息处理软件相比，有很大不同，PLC应用软件有以下几个特点：
⑴应用软件设计必须与生产工艺紧密结合。生产工艺要求不同，控制的功能也就要求不同，即使是相同的生产过程，由于各种设备的工艺参数不一样，控制实现的方式也不一样。所以程序设计人员必须深入现场，严格尊守生产工艺的具
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体要求来设计应用程序。
⑵应用软件与硬件紧密相关。软件设计人员不能抛开硬件配置和系统孤立地考虑软件设计。设计必须根据硬件系统，接口的实际情况进行相应的程序设计。
⑶PLC应用软件的设计需要计算机，自动控制技术甚至网络通信技术等多种知识。特别是PLC网络的出现，PLC控制系统不再是一个单独的装置。在控制系统中，可能包括有多台不同型号的PLC，计算机，外围设备等。因此在进行软件设计时，实现和处理某种控制功能都离不开计算机，自动控制和通信技术。因此，应用程序中不仅有PLC程序，还有计算机程序和通信网络程序等。
编程语言及编程支持工具软件
PLC有多种编程语言：梯形图语言，助记符语言，逻辑功能图语言，布尔代数语言和某些高级语言（Basic，C语言等）。但使用广泛的还是梯形图语言和助记符语言。现在世界上各个PLC生产厂家都研制了自己的PLC编程支持工具软件和监控组态软件。用户可以根据自己的需
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要利用这些软件来改善软件的开发环境，提高编程效率。
第三章 PLC控制系统抗干扰措施
3．1 硬件抗干扰措施
1、PLC控制系统的安装和使用环境 PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在PLC控制系统中，如果环境过于恶劣，或安装使用不当，会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0℃ ～55℃范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量大的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%，以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将PLC封闭安装。此外，如果PLC安装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取相应的减振措施。 2 、PLC的电源与接地
PLC本身的抗干扰能力一般都很强。通常，只能将PLC的电源与系统的动力设备电源分开配
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线，对于电源线来的干扰，一般都有足够强的抑制能力。但是，如果遇上特殊情况，电源干扰特别严重，可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰，提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元，则其电源必须与基本单元共用一个开关控制，也就是说，它们的上电与断电必须同时进行。良好的接地是保证PLC安全可靠运行的重要条件。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC接专用地线，并且接地点要与其它设备分开，如图5（a）。若达不到这种要求，也可采用公共接地方式，如图5（b）。但是禁止采用串联接地方式，如图5（c），因为它会使各设备间产生电位差而引入干扰。此外，接地线要足够粗，接地电阻要小，接地点应尽可能靠近PLC 。
接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗干扰的重要措施之一。接地在消除干扰上起很
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大的作用。这里的接地是指决定系统电位的地，而不是信号系统归路的接地。在PLC控制系统中有许多悬浮的金属架，它们是惧空中干扰的空中线，需要有决定电位的地线。交流地是PLC控制系统供电所必需的，它通过变压器中心点构成供电两条回路之一。这条回路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干扰源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地的共点地最好置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小，尽量加粗地线，有条件可采用环形地线。系统地端子(LG)是抗干扰的中性端子，通常不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重时，这个端子需与接大地的端子(GR)连接。 3 、PLC的输入、输出设备
输入电路是PLC接受开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。以开关量输入为例，按钮、行程开关的触点接触要保持在良好状态，接线要牢固可靠。机械限位开关是容易产生故障的元件，设计时，应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。此
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外，按钮触点的选择也影响到系统的可靠性。在设计电路时，应尽量选用可靠性高的元器件，对于模拟量输入信号来说，常用的有4～20mA、0～20mA直流电流信号；0～5V、0～10V直流电压信号，电源为直流24V。
对于开关量输出来说，PLC的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式，具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会使系统可靠性降低，严重时导致系统不能正常工作。如晶闸管输出只能用于交流负载，晶体管输出只能用于直流负载。此外，PLC的输出端子带负载能力是有限的，如果超过了规定的最大限值，必须外接继电器或接触器，才能正常工作。外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量，是影响系统可靠性的重要因素。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良。这一方面可以通过选用高质量的元器件来提高可靠性，另一方面，在对系统可靠性及智能化要求较高的场合，可以根据电路中电流异常的情况对输出单元的一些重点部位进行诊断，当检测到异常信号时，系统按程序自动转入故障处理，从而提高系统工作的可靠性。若PLC输出端
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子接有感性元件，则应采取相应的保护措施，以保护PLC的输出触点。
为了防止或减少外部配线的干扰，交流输入、输出信号与直流输入、输出应分别使用各自的电缆；对于集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线、必须使用屏蔽电缆，屏蔽电缆在输入、输出侧悬空，而在控制侧接地，
3．2 软件抗干扰措施
硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统，但由于干扰存在的随机性，尤其是在工业生产环境下，硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外，这时，可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。
1、利用\"看门狗\"方法对系统的运动状态进
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行监控
PLC内部具有丰富的软元件，如定时器、计数器、辅助继电器等，利用它们来设计一些程序，可以屏蔽输入元件的错误信号，防止输出元件的误动作。在设计应用程序时，可以利用\"看门狗\"方法实现对系统各组成部分运行状态的监控。如用PLC控制某一运动部件时，编程时可定义一个定时器作\"看门狗\"用，对运动部件的工作状态进行监视。定时器的设定值，为运动部件所需要的最大可能时间。在发出该部件的动作指令时，同时启动\"看门狗\"定时器。若运动部件在规定时间内达到指定位置，发出一个动作完成信号，使定时器清零，说明监控对象工作正常；否则，说明监控对象工作不正常，发出报警或停止工作信号。
2 、消抖
在振动环境中，行程开关或按钮常常会因为抖动而发出误信号，一般的抖动时间都比较短，针对抖动时间短的特点，可用PLC内部计时器经过一定时间的延时，得到消除抖动后的可靠有效信号，从而达到抗干扰的目的。
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3 、用软件数字滤波的方法提高输入信号的信噪比
为了提高输入信号的信噪比，常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统，采用程序限幅法，即连续采样五次，若某一次采样值远远大于其它几次采样的幅值，那么就舍去之。对于流量、压力、液面、位移等参数，往往会在一定范围内频繁波动，则采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。一般认为：流量n= 12，压力n=4最合适。对于缓慢变化信号如温度参数，可连续三次采样，选取居中的采样值作为有效信号。对于具有积分器A/D转换来说，采样时间应取工频周期(20ms)的整数倍。实践证明其抑制工频干扰能力超过单纯积分器的效果。
第四章 四层楼电梯设计过程
41 四层楼电梯控制系统的选择
PLC及在电梯控制中的具有以下应用特点，故选择PLC作为四层楼电梯控制系统。
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4.1.1 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MTTR.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‘
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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
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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f地解。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。 4.1.2 PLC控制电梯的优点
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(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。 1.3电梯变频调速控制的特点:
随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 变频调速电梯的特点:
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(1) 变频调速电梯使用的是异步电动机，比同容量的直流电动机具有体积小、占空间小，结构简单，维护方便、可靠性高、价格低等优点。
(2) 变频调速电源使用了先进的SPWM技术SVPWM 技术，明显改善了电梯运行质量和性能;调速范围宽、控制精度高，动态性能好，舒适、安静、快捷，己逐渐取代直流电机调速。
(3) 变频调速电梯使用先进的SPWM和SVPWM技术，明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能明显。
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4.3流程图
电梯开关门流程图：
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电梯上升下降流程图：
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4.4梯形图及指令解读 接实验箱：
LD SM0.0
LD SM0.1
O I2.7 ALD LPS
R M0.0, 7
R 一层指示E1, 30 R T37, 30
R S0.0, 30
ANDB 16#F0, QB0
AENO ORB 16#1, QB0
LPP
33
S 一层, 1
LD SM0.0 LPS CALL one CALL two CALL th CALL fo
A 一层
ANDB 16#F0, QB0 AENO ORB QB0
LRD A 二层 ANDB 16#F0, QB0
AENO
ORB 16#02, QB0 LRD
A 三层
ANDB 16#F0, QB0
34
16#1,
AENO
ORB 16#04, QB0 LPP
A 四层
ANDB 16#F0, QB0 AENO
ORB 16#08, QB0 LD SM0.0 LPS
LD S1.1 O S1.2 O S0.2 O S0.1 O S0.0 O S2.2 O S3.2 ALD
AN = LPP
LD S1.0 O S2.1
轿箱下降KM1 轿箱上升KM2 35
O S2.0 O S3.1 O S3.0 ALD
AN 轿箱上升KM2 =
LD SM0.0 LD M10.3 O M10.1
O M11.0
ALD A 到位SQ1
S R R R M10.3, 1 R
轿箱下降KM1 一层一层, 1 二层, 1 三层, 1 四层, 1
36
R M10.1, 1
R M11.0, 1
LD SM0.0
LD S3.0 A M5.1 LD S2.0
A M4.0 OLD
LD S0.1 A M2.0 OLD LD S0.2
A M2.1
OLD O M10.2
37
O M10.7 O M11.1 ALD
A 二层到位SQ2 S 二层, 1 R R R R M10.2, 1 R M10.7, 1 R M11.1, 1
LD SM0.0 LD S3.0 A M5.0 LD S3.1 A M5.2 OLD
LD S1.2 A M3.2 OLD
LD S0.2
一层, 1 三层, 1 四层, 1 38
A M2.2 OLD
O M10.4 O M10.3 O M11.2 ALD
A S R R R R M10.3, 1 R M10.4, 1 R M11.2, 1 LD SM0.0 LD S3.2 O M10.0 O M10.5 O M10.6 ALD
A S 三层到位SQ3 三层, 1 二层, 1 四层, 1 一层, 1 四层到位SQ4 四层, 1
39
R M10.0, 1 R 一层, 1 R 二层, 1 R 三层, 1 R M10.5, 1 R M10.6, 1 LD SM0.0 LPS
A AN S LRD
A AN S LRD
A AN S LRD
A AN 一层上呼SB5 一层指示E1 一层上呼指示E5, 1 二层下呼SB6 二层指示E2 二层下呼指示E6, 1 二层上呼SB7 二层指示E2 二层上呼指示E7, 1 三层下呼SB8 三层指示E3
40
S 三层下呼指示E8, 1 LRD
A 三层上呼SB9 AN 三层指示E3 S 三层上呼指示E9, 1 LPP
A AN S LD SM0.0 AN AN EU
R R R R R R 四层下呼SB10 四层指示E4
四层下呼指示E10, 1 轿箱下降KM1 轿箱上升KM2 一层上呼指示E5, 1 二层下呼指示E6, 1 二层上呼指示E7, 1 三层下呼指示E8, 1 三层上呼指示E9, 1 四层下呼指示E10, 1 41
主程序：
STL 梯形图
Network 1 LD SM0.0 LD SM0.1 O I2.7 ALD LPS
R M0.0, 7 R Q0.0, 30 R T37, 30 R S0.0, 30 ANDB 16#F0, QB0 AENO
ORB 16#1, QB0 LPP
S M1.0, 1
Network 2 LD SM0.0 LPS
CALL SBR0 CALL SBR1 CALL SBR2 CALL SBR3 A M1.0 ANDB 0, QB0 AENO
ORB 16#11, QB0 LRD
A M1.1 ANDB 0, QB0 AENO
ORB 16#22, QB0 LRD
A M1.2 ANDB 0, QB0 AENO
42
ORB 16#34, QB0 LPP
A M1.3 ANDB 0, QB0 AENO
ORB 16#48, QB0 Network 3 LD SM0.0 LPS
LD S1.1 O S1.2 O S0.2 O S0.1 O S0.0 O S2.2 ALD
AN Q2.2 = Q2.3 LPP
LD S3.2 O S1.0 O S2.1 O S2.0
O S3.1 O S3.0 ALD
AN Q2.3 = Q2.2
Network 4 LD SM0.0
LD M10.3 O M10.1 O M11.0 ALD
A M6.2 S M1.0, 1 R M1.1, 1 R M1.2, 1 R M10.3, 1 R M1.3, 1 R M10.1, 1 R M11.0, 1
43
Network 5 LD SM0.0 LD S3.0 A M5.1 LD S2.0 A M4.0 OLD
LD S0.1 A M2.0 OLD
LD S0.2 A M2.1 OLD
O M10.2 O M10.7 O M11.1 ALD
A M6.3 S M1.1, 1 R M1.0, 1 R M1.2, 1 R M1.3, 1 R M10.2, 1 R M10.7, 1 R M11.1, 1
Network 6 LD SM0.0 LD S3.0 A M5.0 LD S3.1 A M5.2 OLD
LD S1.2 A M3.2 OLD
LD S0.2 A M2.2 OLD
O M10.4
44
O M10.3 O M11.2 ALD
A M6.4 S M1.2, 1 R M1.1, 1 R M1.3, 1 R M1.0, 1 R M10.3, 1 R M10.4, 1 R M11.2, 1
Network 7 LD SM0.0 LD S3.2 O M10.0 O M10.5 O M10.6 ALD
A M6.5 S M1.3, 1 R M10.0, 1 R M1.0, 1 R M1.1, 1 R M1.2, 1 R M10.5, 1 R M10.6, 1
Network 8 LD SM0.0 LPS
AN I2.2 = M6.2 LRD
AN I2.3 = M6.3 LRD
AN I2.4 = M6.4 LPP
AN I2.5 = M6.5
45
子程序One: Network 1 LD SM0.0 A Q0.0 LPS
LD I0.5 O I0.6 O I0.1 ALD EU
AN S0.1 AN S0.2 S S0.0, 1 LRD
LD I0.7 O I2.0 O I0.2 ALD EU
AN S0.0 AN S0.2 S S0.1, 1 LPP
LD I2.1 O I0.3 ALD EU
AN S0.0 AN S0.1 S S0.2, 1
Network 2 LSCR S0.0 Network 3 LD SM0.0 A M6.3 S M10.2, 1 R S0.0, 1 Network 4 SCRE
Network 5 LSCR S0.1
46
Network 6 LD SM0.0 LPS
A M6.3 S M2.0, 1 LPP
A M2.0 A M6.4 R M2.0, 1 S M10.3, 1 R S0.1, 1 Network 7 SCRE
Network 8
LSCR S0.2 Network 9 LD SM0.0 LPS
A M6.3 S M2.1, 1 LRD
A M2.1 A M6.4 S M2.2, 1 R M2.1, 1 LPP
A M2.2 A M6.5 R M2.2, 1 S M10.0, 1 R S0.2, 1
Network 10 SCRE
47
子程序TWO： Network 1 LD SM0.0 A Q0.1 LPS
LD I0.0 O I0.4 ALD EU
AN S1.1 AN S1.2 S S1.0, 1 LRD
LD I0.7 O I2.0 O I0.2 ALD EU
AN S1.0 AN S1.2 S S1.1, 1 LPP
LD I2.1 O I0.3 ALD EU
AN S1.0
AN S1.1 S S1.2, 1
Network 2 LSCR S1.0 Network 3 LD SM0.0 A M6.2 S M10.3, 1 R S1.0, 1
Network 4 SCRE Network 5 LSCR S1.1 Network 6
48
LD SM0.0 A M6.4 S M10.4, 1 R S1.1, 1 Network 7 SCRE
Network 8 LSCR S1.2 Network 9
LD SM0.0 LPS
A M6.4 S M3.2, 1 LPP
A M3.2 A M6.5 R M3.2, 1 S M10.5, 1 R S1.2, 1
49
Network 10 SCRE
子程序TH： Network 1 LD SM0.0 A Q0.2 LPS
LD I0.0 O I0.4 ALD EU
AN S2.1 AN S2.2 S S2.0, 1 LRD
LD I0.1 O I0.5 O I0.6 ALD EU
AN S2.0 AN S2.2 S S2.1, 1 LPP
LD I2.1 O I0.3 ALD EU
AN S2.0
AN S2.1 S S2.2, 1
Network 2 LSCR S2.0 Network 3 LD SM0.0 LPS
A M6.3 S M4.0, 1 LPP
A M4.0 A M6.2 R M4.0, 1
50
S M11.0, 1 R S2.0, 1
Network 4 SCRE Network 5 LSCR S2.1 Network 6 LD SM0.0 A M6.3 S M10.7, 1 R S2.1, 1 Network 7 SCRE Network 8 LSCR S2.2 Network 9 LD SM0.0 A M6.5 S M10.6, 1 R S2.2, 1 Network 10 SCRE
子程序FO： Network 1 LD SM0.0 A Q0.3 LPS
51
LD I0.0 O I0.4 ALD
EU AN S3.1 AN S3.2 S S3.0, 1 LRD
LD I0.1 O I0.5 O I0.6 ALD EU
AN S3.0 AN S3.2 S S3.1, 1 LPP
LD I0.2 O I0.7 O I2.0 ALD EU
AN S3.0 AN S3.1 S S3.2, 1
Network 2 LSCR S3.0 Network 3 LD SM0.0 LPS
A M6.4 S M5.0, 1 LRD
A M5.0 A M6.3 S M5.1, 1 R M5.0, 1 LPP
A M5.1 A M6.2 R M5.1, 1 S M10.1, 1 R S3.0, 1
52
Network 4 SCRE Network 5 LSCR S3.1 Network 6 LD SM0.0 LPS
A M6.4 S M5.2, 1 LPP
A M5.2 A M6.3 R M5.2, 1 S M11.1, 1 R S3.1, 1
Network 7
SCRE Network 8 LSCR S3.2 Network 9 LD SM0.0 A M6.4 S M11.2, 1 R S3.2, 1 Network 10 SCRE
53
第五章 结论
5.1 结 论
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。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。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控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、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，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制
54
系统广泛采用可编程控制器来实现。采用MIC340电梯专用变频器构成的电梯控制系统，可实现电梯控制的智能化，但由于候梯和电梯轿内的人到达各层的人数是智能电梯无法确定的，即使采用AITP人工智能系统，传输的交通客流信息也是模糊的，为解决电梯这一垂直交通控制系统的两大不可知因素，需要我们在今后的工作中去不断的研究和探索。
参考文献
⑴ 陈立定，吴玉香，苏开才编．电气控制与可编程控制器．华南理工大学出版社．200l
⑵ 刘载文，李毫升，钟亚林编．电梯控制技术．北京：北京电子工业出版社．1996
⑶ 西门子公司.SIMATICs7—200可编程序控制器系统手册.2000
⑷ 西门子自动化设备公司. STEP7-Miert／WIN32V3．1sPl编程帮助手册.2000
55
⑸ 郭宗仁，吴亦锋，郭永等.可编程序控制器及其通信网络技术.北京：人民邮电出版社，1999·
⑹ 王平崔,纳新．PLC在电梯控制中的应用.微计算机信息．1999
56
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