1、精選優質文檔-傾情為你奉上第一章 電梯簡介1.1 電梯的起源與發展追溯電梯的起源，在我國及國外都能找到其雛形。如我國公元前1700多年出現的桔槔，是一種用于提水的升降裝置。公元前1100多年出現的轱轆，是一種用于提水或升舉重物的升降裝置。在古代希臘，于公元前236年出現的阿基米德絞車，是一種升舉重物的升降裝置。它們的共同特點是都由支架、卷筒、繩索、搖桿、乘物裝置幾部分組成的最原始、最簡單的升降機械，由木（竹）材料制成，靠人力或畜力驅動在很低速度下運行。 1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力,這才出現名副其實的電梯,并使電梯趨于實用化。1900年還出現了第一臺自動扶梯。194

2、9年出現了群控電梯,首批46臺群控電梯在紐約的聯合國大廈被使用。1955年出現了小型計算機(真空管)控制電梯。1962年美國出現了速度達8米/秒的超高速電梯。1963年一些先進工業國只成了無觸點半導體邏輯控制電梯。1967年可控硅應用于電梯，使電梯的拖動系統筒化，性能提高。1971年集成電路被應用于電梯。第二年又出現了數控電梯。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發展時期。由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復雜、一旦完成不易更改等缺點，所以需要開發一種安全、高效的控制方式。可編程控制器（即PLC）既保留了傳統繼電氣控制系統的簡單易懂，而且具備控

3、制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口連接、維修方便等諸多高品質性能。因此，PLC在電梯控制領域得到了廣泛而深入的運用。如今，電梯已成為人們進出高層建筑不可或缺的交通工具，隨著時代的發展，科技的進步，人們對電梯在運行時的平穩性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態性能提出了更高的要求。電梯今后的發展將主要呈現以下趨勢:（1）超高速電梯。隨著人們生活節奏的加快，高層建筑的增加，全功能的塔式建筑將會促使超高速電梯繼續成為研究方向，5m/s以上運行速度的超高速電梯，成為人們關注的重點和市場發展的新趨向。（2）大型超載重電梯用導軌。隨著大型公共場所、購物場所等公用建筑的增加，大型

4、超載重電梯的運用日益廣泛，對于垂直電梯、自動扶梯的載重量和運行平穩性提出了新的要求。（3）新型自動扶梯導軌。隨著社會進步、城市化水平的提高以及越來越多的國家逐漸步入老齡化社會，各國政府對人文關懷日益重視，促使城市公共設施對自動扶梯和自動人行道的需求加速增長。為實現公共場所的無障礙通行，大量的體育場館、地鐵、機場、商場、寫字樓、賓館等需要加裝自動扶梯和自動人行道。（4）無機房電梯導軌。對于高度在20層以下的民用建筑，可以通過改變曳引機的安裝方式去除電梯機房的設計，從而降低建筑總高度、保持整體造型、節省建筑成本。 此外，人們要求電梯節能、電磁兼容性強、噪聲低、長壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協調

5、等，甚至有人設想在大樓頂部的機房利用太陽能作為電梯驅動補充能源等等，而這些都會對電梯導軌的運行技術不斷提出新的要求。1.2 電梯的分類按速度分類：低速電梯、快速電梯、高速電梯、超高速電梯。按用途分類：乘客電梯、住宅電梯、觀光電梯、載貨電梯、客貨兩用電梯、醫用電梯、服務電梯、車輛電梯。按拖動方式分類：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、直線電機驅動的電梯。按有無司機分類：有司機電梯、無司機電梯、有/無司機電梯。按控制方式分類：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、幾選控制電梯、并聯控制電梯、群控電梯、微機控制電梯。按曳引機構分類：有齒曳引機電梯、無齒曳引機電梯。1.3電梯的組成

6、電梯主要由曳引系統、轎廂、重量平衡系統、導軌、門系統、安全保護系統、電力拖動和電氣控制系統等部件組成。曳引系統的主要功能是輸出與傳遞動力，拖動電梯運行。曳引系統主要由曳引電動機、減速機、曳引輪和電磁抱閘組成。曳引電動機也稱主電機，通常采用交流電動機，目前大多采用變頻器對其進行速度和轉矩控制。轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂在井道中沿著導軌作升降運動。井道側壁對應各樓層的相應位置裝有減速、平層的遮磁板，以便發送減速、停車信號。在井道中還設有各層的樓層編碼開關的磁塊，用做樓層指示信號。轎廂內門的操作盤上設有選層按鈕及相應的指示燈，還有開/關門按鈕等各種顯示電梯運行狀態的指示燈

7、。門系統由轎廂門、層門、開門機、門鎖裝置組成。轎廂門的上方裝有開門機，開門機由一臺小電動機驅動來實現開/關門動作。在井道對應各樓層候梯廳一側開有廳門，廳門平時是關閉的，只有當轎廂停穩在該層時，廳門被轎門的聯動機構帶動一起打開或關閉。在各層廳門的一側面裝有呼梯按鈕和樓層顯示裝置，呼梯按鈕通常有上行呼梯、下行呼梯各一個（最底層只有上行呼梯按鈕、最高層只有下行呼梯按鈕）。按鈕內（有時在按鈕旁）裝有呼梯相應指示燈，該燈亮表示呼梯信號被控制系統登記。樓層顯示裝置有時也設在廳門上方。電氣控制系統由PLC、變頻器、交流電動機、輸入/輸出電器部件和控制屏等組成，主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。電梯示意圖

8、1控制柜 2限速器 3門聯動裝置 4轎門 5轎廂底板 6樓層地面 7層門 8補償繩 9緊張裝置 10地坑 11緩沖器 12對重 13對重導軌 14轎廂導軌 15井道壁 16導靴 17導軌壓板 18轎廂 19安全鉗 20曳引繩端接裝置 21曳引繩 22曳引機 23機房本課題側重電梯的PLC控制系統的設計，未能實現主電動機的升降速度的調節以及安全保護體統的實現。1.4電梯工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂與對重（又稱配重），纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物

9、井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中產生偏斜或擺動。常閉式制動器在電動機工作時間松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少發動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩定，轎廂得以準確停靠。電氣系統實現對電梯運動的控制，同時完成選層、平層工作。指示呼叫系統隨時顯示轎廂的于東方向和所在樓層位置。第二章 可編程控制器2.1 PLC的定義 PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在

10、其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。2.2 PLC的特點（1）可靠性高，抗干擾能力強 PLC本身具有較強的自診斷功能，保證在“硬核“都正常的情況下執行用戶的控制程序。（2）編程簡單，設計施工周期短 PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電

11、路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。此外，PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。（3）控制程序可變，硬件配置方便 在生產工藝流程改變或者生產線設備更新的情況下可通過硬件擴充或少量的改變配置與接線，以及改變內部程序來滿足要求，從而避免大量的硬件線路更改與安裝工作。（4）功能完善 現代PLC具有數字模擬量的輸入輸出、邏輯和算術運算，定時、計時、計數、順序控制、功率驅動、通信、人機對話、自檢、記錄和顯示等功能，設備控制水平大大提高。（5）體積小，重量輕，能耗低。

12、以超小型PLC為例，新近出產的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。2.3 PLC的應用領域目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類：（1）開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。（2）模擬量控制在工業生產過程當中，有許多連

13、續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。（3）運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。（4）過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等

14、模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。（5）數據處理現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統

15、，如無人控制的柔性制造系統；也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。（6）通信及聯網PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2.4 PLC的工作原理當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。（1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次

16、地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （2）用戶程序執行階段在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存

17、儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 （3）輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸

18、出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。2.5 PLC的編程語言編程語言是PLC的重要組成部分，PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應用戶編程的需要。利用編程語言，按照不同的控制要求編寫不同的控制程序，這相當于設計和改變幾點起的硬件接線線路，這就是所謂的4“可編程序”。程序由編程器送到PLC內部的存儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。PLC共有5種標準編程語言，其中有三種圖形語言，即梯形圖、功能塊圖，和順序功能圖，兩種文本語言，即結構化文本和指令表。其中梯形圖是最早使用的一種PLC語言，也是現在最常用的編程語言。它是從繼電氣控制系統原理圖的基礎上演變而來的，它繼

19、承了繼電氣控制系統中的基本工作原理和電器邏輯關系的表達方法，梯形圖預計電氣控制系統梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達方式上有一定區別，所以在邏輯控制系統中得到了廣泛的使用。它的最大特點就是直觀、清晰。第三章 系統硬件設計本次PLC控制系統設計分為以下幾個步驟： （1）分析控制要求 （2）確定I/O點數 （3）選擇PLC機型 （4）選擇輸入、輸出設備，分配PLC的I/O（5）程序設計（包括梯形圖的繪制）（6）系統調試（7）編制相關技術文件其步驟如下圖所示：圖3.1 PLC控制系統設計的一般步驟3.1 控制要求分析  此次設計所涉及的電梯模型共有五層，電梯的每一層面均有升降及

20、轎廂所在樓層的指示燈顯示；1-5所對應的指示燈表示樓層號，每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。工作中的電梯主要對各種呼梯信號和當時的運行狀態進行綜合分析，再確定下一個工作狀態，為此它要求具有自動選向、順向截梯、反向保號，外呼記憶，自動開/關門狀態，停梯消號，自動達層等功能。電梯的上/下行由一臺電動機M1拖動，電動機M1正轉(KM1)為電梯上升，反轉(KM2)為下降。另外，電梯門的開關也由一臺電動機M2控制，電動機M2正轉（KM3）為電梯開門，反轉（KM4）為關門。分析以上控制要求，將電梯控制要實現的功能羅列如下：（1）開始時，電梯處于任意一層。（2）當有外呼梯信號到來時電梯響應該呼

21、梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時三秒后自動關門。（3）當有內呼梯信號到來時，電梯應該響應該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，三秒后開門到位，再延時三秒后自動關門，關門時間也為三秒。當關門時，為了防止夾住乘客，在門兩側安裝了紅外線傳感器，有人進出時，兩秒后才關門。（4）樓層呼叫按鈕及電梯內按鈕按下，電梯未達到相應樓層或未得到相應的相應時，相應指示燈一直接通指示。（5）電梯應具有最遠反向外呼梯響應功能。例如電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三 層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應四層向下外呼梯信號。（6）電梯具有同向截車功能。（7）電梯未

22、在平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕可使門打開，按關門按鈕可使門關閉。（8）開門時蜂鳴器響。3.2 確定I/O點數根據電梯控制的特點，輸入信號應該包括以下幾個部分：（1）轎廂內及各層門廳外呼按鈕轎廂內的樓層選擇按鈕共有數字鍵1-5，各層門廳的外呼按鈕除第一層只有上升按鈕，第五層只有下降按鈕外，其余三層均設有上升、下降兩個按鈕，故一共需要13個輸入。 （2）位置信號平層傳感器安裝于各樓層的電梯停靠位置的五個傳感器，此傳感器主要用于檢測平層用的，平時為常開，當電梯運行到平層時關閉。還有一個上下限位開關，另外還有一組紅外線傳感器，此傳感器主要用于門機上保護人

23、或物不被夾傷的裝置。故位置信號一共需要8個輸入。（3）電梯門控制信號大部分電梯都具有開門按鈕以及關門按鈕，以方便手動開門，故電梯門控制信號一共需要2個輸入。綜上所述，共需要輸入點23個。輸出信號應該包括： （1）內呼指示信號內呼指示信號有5個，分別表示15層的內呼被接受，并在內呼指令完成后，信號消失。 （2）外呼指示信號外乎信號共有8個，分別表示1-5層的外呼被接受，并在外呼指令完成后，信號消失。 （3）電梯上下行指示信號，共2個。 （4）電動機M1正反轉，共需要輸出點2個。 （5）電動機M2正反轉，共2個。 （5）開門蜂鳴器1個 （6）LED層顯示段，共需要7段綜上所述，共需輸出點27個。3

24、.3 PLC機型的選擇PLC按結構分為整體型和模塊型兩類，按應用環境分為現場安裝和控制室安裝兩類，按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發，通常可按控制功能或輸入輸出點數選型。整體型PLC的I/O點數固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統的I/O點數，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統。輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統一。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低

25、、使用電壓范圍廣、壽命短、響應時間較長等特點。可控硅輸出模塊適用于開關頻繁，電感性低功率因數負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應用要求應一致。PLC的供電電源，除了引進設備時同時引進PLC應根據產品說明書要求設計和選用外，一般PLC的供電電源應設計選用220V電源，與國內電網電壓一致。重要的應用場合，應采用不間斷電源或穩壓電源供電，如果PLC本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源，為了防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸入和輸出信號的隔離室必要的，有時也可采用簡單的二級管或熔絲管隔離。通過上述分析，

26、且又知道此五層電梯程序實現運行時需使用23個輸入和27個輸出，又對PLC機型的選擇做了詳細分析可得出對于電梯控制系統可以選用一些小型PLC來實現，如日本三菱FX系列的PLC。三菱FX系列PLC擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點； FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應用的選擇方案；FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當于FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入/輸出16-256點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。在基本單元上連接擴展單元或擴展模塊，可進行16-256點的靈

27、活輸入輸出組合。可選用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小8點的擴展模塊進行擴展。可根據電源及輸出形式，自由選擇。因此本次設計所選擇的PLC為：FX2N64MR。3.4 PLC控制系統的I/O點數分配PLC五層電梯控制系統的輸入、輸出點分配表如下所示：表4.1  PLC輸入、輸出點分配表 輸入點 對應信號 輸出點 對應信號X1呼叫按鈕1Y0電梯上升（KM1）X2呼叫按鈕2Y1電梯下降（KM2）X3呼叫按鈕2Y2開門（KM3）X4呼叫按鈕3Y3關門（KM4）X5呼叫按鈕3Y4上行指示X6呼叫按鈕4Y5下行指示X7呼叫按鈕4Y6蜂鳴器X10呼叫按鈕5Y7-X11內呼

28、按鈕去1樓Y101外呼指示X12內呼按鈕去2樓Y112外呼指示X13內呼按鈕去3樓Y122外呼指示X14內呼按鈕去4樓Y133外呼指示X15內呼按鈕去5樓Y143外呼指示X161樓平層信號傳感器Y154外呼指示X172樓平層信號傳感器Y164外呼指示X203樓平層信號傳感器Y175外呼指示X214樓平層信號傳感器Y20內呼按鈕去1樓指示X225樓平層信號傳感器Y21內呼按鈕去2樓指示X23上下限位Y22內呼按鈕去3樓指示X24轎廂內開門按鈕Y23內呼按鈕去4樓指示X25轎廂內關門按鈕Y24內呼按鈕去5樓指示X26紅外線傳感器（左）Y25LED層顯示a段X27紅外線傳感器（右）Y26LED層顯示

29、b段Y27LED層顯示c段Y30LED層顯示d段Y31LED層顯示e段Y32LED層顯示f段Y33LED層顯示g段程序中使用的內部繼電器說明見表4.2。表4.2 內部繼電器說明M1011樓上升外呼按鈕用，用于記憶外呼按鈕呼梯信號，平層解除M111上升綜合信號M1022樓上升M112M1032樓下降M113M1043樓上升M114M1053樓下降M115下降綜合信號M1064樓上升M116M1074樓下降M117M1085樓下降M118M5011樓平層平層用，用于記憶平層信號，被其他平層信號解除M119上升記憶信號M5022樓平層M120下降記憶信號M5033樓平層M2261層有效開門信號M50

30、44樓平層M2272層有效開門信號M5055樓平層M2283層有效開門信號M201內呼去1樓用于要去的樓層，平層時解除M2294層有效開門信號M202內呼去2樓M2305層有效開門信號M203內呼去3樓M240已正常開關門記憶信號M204內呼去4樓M2411層手動開門M205內呼去5樓M2422層手動開門M2111樓上升開關門有效外呼M2433層手動開門M2122樓上升M2444層手動開門M2132樓下降M2455層手動開門M2143樓上升M246各層手動開門信號綜合M2153樓下降T0開門時間M2164樓上升T1關門時間M2174樓下降T2開門延時時間M2185樓下降M221內呼去1樓開關門

31、有效內呼M222內呼去2樓M223內呼去3樓M224內呼去4樓M225內呼去5樓3.5 PLC外部硬件電路的設計3.51 五層電梯的主電路圖圖3.2 主電路圖3.52 PLC I/O接線圖 呼叫按鈕1 X1 呼叫按鈕2 X2 呼叫按鈕2 X3 呼叫按鈕3 X4 呼叫按鈕3 X5 呼叫按鈕4 X6 呼叫按鈕4 X7 呼叫按鈕5 X10 內呼按鈕去1樓 X11 內呼按鈕去2樓 X12 內呼按鈕去3樓 X13 內呼按鈕去4樓 X14 FX2N PLC 內呼按鈕去5樓 X15 1樓平層信號 X16 2樓平層信號 X17 3樓平層信號 X20 4樓平層信號 X21 5樓平層信號 X22 上下限位 X23

32、 轎廂內開門按鈕 X24 轎廂內關門按鈕 X25 紅外線傳感器（左） X26 紅外線傳感器（右） X27 . COM 24 圖3.3 輸入回路接線圖 Y6 蜂鳴器 Y4 上行指示 Y5 下行指示 Y10 1外呼指示 Y11 2外呼指示 Y12 2外呼指示 Y13 3外呼指示 Y14 3外呼指示 Y15 4外呼指示 Y16 4外呼指示 Y17 5外呼指示 Y20 內呼去1樓指示 FX2N PLC Y21 內呼去2樓指示 Y22 內呼去3樓指示 Y23 內呼去4樓指示 Y24 內呼去5樓指示 Y25 LED層顯示a段 Y26 LED層顯示b段 Y27 LED層顯示c段 Y30 LED層顯示d段 Y

33、31 LED層顯示e段 Y32 LED層顯示f段 Y33 LED層顯示g段 COM1 AC 24V FU2 COM2 COM3 C0M4 COM5 Y0 KM1 Y1 KM2 Y2 KM3 Y3 KM4 COM0 AC 220V FU1圖3.4 輸出回路接線圖3.6 樓層位置顯示功能圖3.5 轎廂內控制屏示意圖 g f a b e c dA段B段C段D段E段F段G段一樓0110000二樓1101101三樓1111001四樓1110001五樓1011011圖3.6 LED數碼管顯示層樓示意圖3.7 設計流程圖系統總體設計流程如下圖所示：圖3.7  PLC系統總體設計流程圖第四章 系統軟

34、件設計由電梯運動流程圖可以看出電梯的運動控制中最需要關注的主要部分是：開關轎廂門的控制，電梯的自動選向，轎廂的內呼和樓層外呼信號記憶和指示。將各部分分為單獨的模塊分別進行編程，繪制梯形圖，不僅條理清晰，提高編程效率，而且能更為方便的進行程序的調試。圖4.1-圖4.12為五層電梯的邏輯控制主要程序。控制程序的進入由MC MCR主控指令控制，X000為允許電梯自動控制的開關。4.1 廳門（外呼）按鈕呼梯信號記憶和顯示 樓層外呼指示程序比較復雜，按下外呼按鈕，則對應的外呼指示置位，在取消置位時，一層和五層因為只有一種運動方向，因此直接平層后門電機打開就能取消置位。而二、三、四層則不同，因為這三層均有

35、兩種運動方向，只有電梯運動方向與外呼運動方向相同時，才能取消置位。以下程序為各樓層外呼按鈕按下之后所對應的外呼指示，其梯形圖如下圖所示：圖4.1 廳門（外呼）按鈕呼梯信號記憶和顯示4.2 平層信號記憶及信號解除 轎廂未達到目標平層時的信號記憶及達到平層時信號解除的梯形圖如下圖所示：圖4.2 平層信號記憶及信號解除4.3 轎廂內呼按鈕呼梯信號記憶和顯示轎廂內呼較為簡單，當按下內呼按鈕，內呼指示即置位，達到指定樓層后，電梯門打開，內呼指示取消置位。梯形圖如下圖所示：圖4.3 轎廂內呼按鈕呼梯信號記憶和顯示4.4 廳門開關門有效信號所繪制的梯形圖如下圖所示：圖4.4 廳門開關門有效信號4.5 轎廂內

36、呼開關門有效信號所繪制的梯形圖如下圖所示：圖4.5 轎廂內呼開關門有效信號4.6 開關門控制的梯形圖如下圖所示：圖4.6 開關門控制的控制程序4.7 電梯轎廂上/下行 電梯上/下行的條件如下圖所示：圖4.7 電梯轎廂上下行流程圖471 電梯轎廂上行 由圖4.7知電梯在滿足以下條件時上行（1）電梯在一層時，無論什么情況均上行；同理，電梯在第五層時無論什么情況均不上行。（2）電梯在二層，且有二層外呼上指示，三層外呼下指示，三層外呼上指示，四層外呼下指示，四層外呼上指示，五層外呼下指示，三層內呼指示，四層內呼指示，五層內呼指示。（3）電梯在三層，且有三層外呼上指示，四層外呼下指示，四層外呼上指示，五

37、層外呼下指示，四層內呼指示，五層內呼指示。（4）電梯在四層，且有四層外呼上指示，五層外呼下指示，五層內呼指示。滿足以上條件同時不滿足電梯下行條件時，電梯上行，繪制梯形圖如下：圖4.8 上升信號4.72電梯轎廂下行同樣，當滿足以下條件，且不滿足電梯上行條件時，電梯下行：（1） 電梯在二層，且有二層外呼下指示，一層外呼上指示，一層內呼指示。（2） 電梯在三層，且有三層外呼下指示，二層外呼上指示，二層外呼下指示，一層外呼上指示，二層內呼指示，一層內呼指示。（3）電梯在四層，且有四層外呼下指示，三層外呼上指示，三層外呼下指示，二層外呼上指示，二層外呼下指示，一層外呼上指示，三層內呼指示，二層內呼指示，

38、一層內呼指示。（4） 電梯在五層時，無論什么情況均滿足下行條件，同理，電梯在一層時，無論如何均不會下行。繪制梯形圖如下所示：圖4.9 下降信號4.8 升降控制信號所繪制的梯形圖如下圖所示：圖4.10 升降控制信號4.9 層顯示信號的控制程序如下圖所示：圖4.11 顯示信號4.10 門信號的控制程序如下圖所示：圖4.12 開門信號第五章 結論在本次畢業設計中，我通過查閱與課題有關的技術參考資料，了解與此有關的應用技術，同時學習掌握三菱系列PLC的編程調試方法，在此基礎上設計并完成了用三菱PLC控制五層電梯系統的硬件和軟件，給出系統硬件的設計說明，以及軟件的設計構思，并編寫出相應的梯形圖。畢業設計是大學學習階段的一次非常難得的理論與實踐相結合的機