基于PLC的交流电梯控制系统设计-毕业论文
摘 要
可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心的工业控制装置。它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有灵活通用、高可靠性、易于编程、使用方便等特点，因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普通应用。
本设计采用可编程控制器对交流电梯进行控制，较常规的继电器控制系统硬件结构大为简化。为了提高系统的可靠性和灵活性，采用了“软接线”的编程方法。本设计最终实现了用PLC对电梯故障的检测和显示，并对部分硬件和软件的设计做了详细的说明。
关键词:电梯; 故障; 检测; 继电器; 可编程控制器
Abstract
Programmble logic control is an industrial controlling device which the core is microprocessor. It combines the traditional relay control system with the techology of computer,it has many characteristics such as flexible ,high reliablebility, compate-blebility easy to use and so on. So recently ,the PLC has got common application in industrial automatic,Mechanics Electronics and the traditional factory improved,etc.
It is collected in this designing that PLC control the alternating current lefes.The more common relay control system gets more simple. In order to improve reliablebility and flexiblebility of the system. The method to programm of soft-connect is used in this designing.The article finally realizes a designing plan which taking PLC to test and desplay the obstaeles of lefts, and explains the designing about some hardware and software in detail.
Key words：lefts；breakdown；examination; Relay；Programmable Logic Controller
目录
摘 要 I
Abstract II
1 概述 1
1.1可编程序控制器(PLC)概述 1
1.2 PLC的发展趋势 1
2 可编程控制器的简介 3
2.1 可编程控制器的结构 3
2.1.1 PLC的结构及个部分的作用 3
2.1.2 PLC的工作原理 4
2.2 PLC的程序编制 5
2.2.1编程元件 5
2.2.2编程语言 5
2.2.3 OMRON C系列基本指令简介 5
3 电梯简介 7
3.1 电梯的分类 7
3.2 电梯简介 8
3.2.1电梯的电气控制系统 8
3.2.2电梯安全操作规程 9
3.2.3速度给定曲线 10
3.2.4减速及平层控制 10
4 系统软件设计 11
4.1 PLC的选择 11
4.1.1 轿厢楼层位置检测方法： 11
4.1.2 PLC控制系统设计 12
4.1.3 旋转编码器与PLC的连接图 14
4.2 电梯PLC控制程序设计 14
4.2.1电梯的启动制动控制梯形图 14
4.2.2开关门控制 15
4.2.3内指令外召唤信号的登记清除及显示 16
4.2.4选层定向及反向截梯 17
4.2.5 平层，停车 18
4.2.6 层楼位置指示 18
4.3 故障检测信号 19
4.3.1呼梯铃控制与故障报警 19
4.3.2 消防运行 20
4.3.3厅外上下呼梯信号故障 21
4.3.4 轿内选层信号SA故障 22
4.3.5旋转编码器故障测信号 22
4.3.6电梯运行端站限位检测信号 23
4.3.7拖动电机的过热检测 23
4.3.8零速超时检测 23
4.3.9反向运行检测 23
4.3.10开关门状态检测信号 24
4.3.11机房、轿厢和底坑安全联锁故障 24
结 论 26
参考文献 27
致 谢 28
1 概述
1.1可编程序控制器(PLC)概述
可编程控制器[1]，英文称Programmable Controller,简称PC。但是由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯的用PLC作为可编程控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电器控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购买到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
1.2 PLC的发展趋势
PLC作为工控机的一员,在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计,当今世界PLC生产厂家约150家,生产300多个品种。预计到2003年,销售额约为90亿美元,占工控机市场份额的50%,PLC将在工控机市场中占有主要地位,并保持继续上升的势头。
PLC在60年代末引入我国时,只用作离散量的控制,其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等,最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的PLC具有PID调节功能,它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域,广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但PLC也面临着其它行业工控产品的挑战,各厂家正采取措施不断改进产品,主要表现为以下几个方面：
(1) 微型、小型PLC功能明显增强；
(2) 很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的PLC；
(3) 集成化发展趋势增强。
由于控制内容的复杂化和高难度化,使PLC向集成化方向发展,PLC与PC集成、PLC与DCS集成、PLC与PID集成等,并强化了通讯能力和网络化,尤其是以PC为基的控制产品增长率最快。PLC与PC集成,即将计算机、PLC及操作人员的人—机接口结合在一起,使PLC能利用计算机丰富的软件资源,而计算机能和PLC的模块交互存取数据。以PC机为基的控制容易编程和维护用户的利益,开放的体系结构提供灵活性,最终降低成本和提高生产率。
(4) 向开放性转变
PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容。国际电工协会(IEC)在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》,为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为基、在WINDOWS平台下,符合IEC1131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。
可编程序控制器在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球一体化经济的发展，努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应该是广大技术人员努力的方向。
随着城市建设的不断发展，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[2]。目前在电梯行业已得到广泛应用。在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为有利。
2 可编程控制器的简介
2.1 可编程控制器的结构
2.1.1 PLC的结构及个部分的作用
PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但是结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口和外部设备接口等几个主要部分组成[3]。PLC的硬件系统结构如图2.1所示：
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