1、論文 題 目：三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試 專 業(yè)：機(jī)電一體化 姓 名：梁波目 錄引言11 電梯的概述11.1 電梯的發(fā)展簡(jiǎn)史11.2 電梯的基本結(jié)構(gòu)22 可編程控制器簡(jiǎn)介32.1 PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用42.2 PLC的工作原理52.3 PLC的編程語(yǔ)言62.4 PLC基本指令62.5 梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則93 三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)93.1 電梯的控制要求93.2 三層電梯主電路93.3 I/O分配103.4 PLC外圍接線圖113.5 功能指令表概述113.6 程序分析143.7 指令表19附 錄 28參考文獻(xiàn)32三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試摘要：本論文通過(guò)討論電梯控制系統(tǒng)的組

2、成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程、組成， 列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機(jī)信號(hào)邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計(jì)了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實(shí)現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器接觸器觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長(zhǎng)、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適。關(guān)鍵詞：電梯、PLC、梯形圖AbstractThis essay explains the application of

3、PLC (Mitsubushi PLC) on elevator，by discussing the construction of elevator control system. It also illustrates the general design project, the design process and construction of the PLC control system for three-story buildings, listing the specific main circuit, trapezia control chart of elevator a

4、nd repertoires. It also shows the construction of frame chart of the system and process flow chart. Thus the programming method of PLC is brought forward on the basis of analyzing and dealing with the logic relationship of random signs. It also designed a complicated elevator control system. If the

5、project can be accepted, it can solve the problems which can be brought by relay, such as too many contacting points, high fault rate, low reliability, long installation and debugging time, heavy repairing work, complex connection and so on. Keywords：Elevator，PLC，Lader View 引言隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建

6、筑的不斷增多，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。它是采用電力拖動(dòng)方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運(yùn)行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運(yùn)輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運(yùn)送速度快、安全可靠、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器-接觸器進(jìn)行控制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問(wèn)題，使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，

7、拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活。1電梯概述1.1電梯的發(fā)展簡(jiǎn)史據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過(guò)由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)之后，1858年美國(guó)研制以蒸氣為動(dòng)力，并通過(guò)皮帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯，1878年英國(guó)的阿姆斯特發(fā)明了水壓梯，并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸氣梯，后來(lái)又出現(xiàn)了采用液壓泵的控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，特別是交流

8、雙速電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國(guó)OTIS電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯。從此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動(dòng)化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。1.2 電梯的結(jié)構(gòu)電梯是一個(gè)具有特種容載裝置轎廂沿著恒定不變的鉛垂導(dǎo)軌，在不同水平面間歇運(yùn)動(dòng)的用電力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)械，它適宜于裝置在二層以上的高層建筑物內(nèi)，專供上下運(yùn)送人員或貨物之用。電梯的結(jié)構(gòu)及其裝備可分為機(jī)械、電氣兩大部分，現(xiàn)將組成電梯的主要部件按其安裝部位的不同分別介紹，并說(shuō)明其作用如下：一、機(jī)房部分：1、曳引機(jī)：電梯的起重機(jī)構(gòu)，安裝在專用

9、承重鋼梁上，其主要有下列部件組成： a. 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用變壓變頻（VVVF）驅(qū)動(dòng)方式，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，電梯起動(dòng)時(shí)，逆變部分使定子頻率從零赫茲，按要求上升到額定頻率，使轉(zhuǎn)速相應(yīng)從零速平滑地上升到額定值，電梯停站前電源頻率從額定頻率按要求下降，使轉(zhuǎn)速平滑地下降為零速，實(shí)現(xiàn)電梯停層，保證了電梯具有良好的舒適感。 b.制動(dòng)器閉式型電磁制動(dòng)器，只有在制動(dòng)器通電時(shí)松閘，或當(dāng)電梯停駛時(shí)即時(shí)制動(dòng)。并保持轎廂位置不變，即制動(dòng)器通電松閘，關(guān)電制動(dòng)，充分保證工作的可靠性。 c.減速器采用蝸輪蝸桿減速器或永磁同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)，蝸輪蝸桿減速器具有承載能力大，驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，永磁同步驅(qū)動(dòng)具有高效率及低噪音特點(diǎn)。 d.防振裝置

10、采用橡膠防振裝置安裝于曳引機(jī)與承重大梁之間，以消除或減小曳引機(jī)的振動(dòng)，提高電梯運(yùn)行時(shí)的舒適感。 2、限速器： 由限速器的制動(dòng)裝置和漲緊裝置組成，它通過(guò)安全繩索與轎廂連接，把轎廂的運(yùn)動(dòng)傳遞給限速器隨轎廂速度相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轎廂的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)允許的安全速度時(shí)，限速器即起作用，其過(guò)程分為： a. 首先通過(guò)超速限位開(kāi)關(guān)，切斷控制電路； b. 如果電梯繼續(xù)超速，則限速器動(dòng)作帶動(dòng)安全鉗或夾繩器動(dòng)作。 3、控制屏： 控制屏是電梯電氣控制的中心，采用先進(jìn)的微電子及電力電子元件，用現(xiàn)代的微機(jī)技術(shù)及變壓變頻技術(shù)對(duì)電梯進(jìn)行電氣控制。在操縱裝置的配合下，使電梯正確地實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停止、上行或下行、快速和慢速，以及達(dá)到設(shè)定的自

11、動(dòng)功能和安全性能。當(dāng)按下廳外召喚或轎內(nèi)指令按鈕時(shí)，控制系統(tǒng)按原先編制設(shè)定的程序，通過(guò)輸入輸出接口電路將信號(hào)輸入微處理器，根據(jù)電梯當(dāng)時(shí)的狀態(tài)確定電梯的運(yùn)行，屏內(nèi)裝有自動(dòng)/檢修轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，以及上行/下行按鈕，可對(duì)電梯實(shí)行機(jī)房控制。 4、主開(kāi)關(guān)： 每臺(tái)電梯單獨(dú)裝設(shè)一只能切斷該電梯所供電電路（下列供電電路除外）的主動(dòng)力開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)不應(yīng)切斷下列供電電路。 a.轎廂照明、通風(fēng)； b.轎頂電源插座； c.機(jī)房照明、電源插座； d.電梯井道照明； e.報(bào)警裝置，該開(kāi)關(guān)裝于機(jī)房門內(nèi)。電梯的控制要求控制要求： （1）開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。（2）當(dāng)有外呼電梯信號(hào)到來(lái)是，轎廂響應(yīng)該呼梯信號(hào)，達(dá)到該樓層時(shí)，轎廂停止運(yùn)

12、行，（轎廂門打開(kāi)，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門）（3）當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號(hào)到來(lái)是，轎廂響應(yīng)該呼梯信號(hào)，達(dá)到該樓層時(shí)，轎廂停止運(yùn)行，（轎廂門打開(kāi)，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門）（4）在電梯轎廂運(yùn)行過(guò)程中，即轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反方向外呼梯信號(hào)前方再無(wú)其他內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼梯信號(hào)。例如，電梯轎廂在一樓，將要運(yùn)行到三樓，在次過(guò)程中可以響應(yīng)二層向上的外呼梯信號(hào)，但不響應(yīng)二層向下的外呼梯信號(hào)。當(dāng)?shù)竭_(dá)二層，如果三層沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。否則，電梯將繼續(xù)運(yùn)行至三樓，然后向下運(yùn)行響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。（5）電梯具有最遠(yuǎn)反向外呼梯功能

13、。例如，電梯轎廂在一樓，而同時(shí)有二層向下呼梯，三層向下呼梯則電梯轎廂先去三樓響應(yīng)三層向下外呼梯信號(hào)。（6）電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運(yùn)行后，按開(kāi)門按鈕轎廂開(kāi)門，按關(guān)門按鈕轎廂關(guān)門。 2 可編程控制器簡(jiǎn)介可編程控制器是60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)叫可編程控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是反映計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)

14、象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)。控制器和被控對(duì)象連接方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電

15、接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。可編程控制器對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過(guò)程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問(wèn)世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。2.1 PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一

16、般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。通常由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸出輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個(gè)部分組成。圖1 PLC的結(jié)構(gòu)圖圖1 PLC的結(jié)構(gòu)組成1. 中央處理單元（CPU）CPU作為整個(gè)PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個(gè)集成電路的芯片上。CPU通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。2. 存儲(chǔ)器（RAM、ROM）存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)

17、器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。常用的存儲(chǔ)器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲(chǔ)器是一種高密度、低功耗、價(jià)格便宜的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池做備用電源。掉電時(shí)，可有效地保持存儲(chǔ)的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲(chǔ)器。用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。3. 輸入輸出單元（I/O單元）I/O單元實(shí)際上是PLC與被控對(duì)象間傳遞輸入輸出信號(hào)的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的

18、輸入器件是各種開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。4. 電源PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。PLC內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)壓電源用于對(duì)PLC的CPU單元和I/O單元供電。5. 編程器編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。利用編輯器將用戶程序送入PLC的存儲(chǔ)器，還可以有用編輯器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上添加適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖纯捎脗€(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編程。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。2.2 PLC的工作原理

19、PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回到第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過(guò)程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1. 輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器與外界隔離， 即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不

20、會(huì)發(fā)生變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。2. 程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，存入有關(guān)器件寄存器中。對(duì)每個(gè)器件來(lái)說(shuō)，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會(huì)隨著程序執(zhí)行過(guò)程而變化。3. 輸出處理程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放

21、大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.3 PLC的編程語(yǔ)言2.3.1 梯形圖編程語(yǔ)言梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電路控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了符號(hào)演變來(lái)的，形象、直觀、實(shí)用。梯形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線，然后是觸點(diǎn)的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。（二）梯形圖中每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒(méi)有電源。這個(gè)“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。（三）輸入繼電器用于接收外部的輸入信號(hào)，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)

22、來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時(shí),就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過(guò)輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。輸出繼電器的觸點(diǎn)可供內(nèi)部編程使用。2.3.2 語(yǔ)句表編程語(yǔ)言指令語(yǔ)句表示一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助記符編程方式，但比匯編語(yǔ)言易懂易學(xué)。一條指令語(yǔ)句是由步序、指令語(yǔ)和作用器件編號(hào)三部分組成。2.4 PLC基本指令2.4.1 線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUTLD：取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常開(kāi)接點(diǎn)指令，即常開(kāi)接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。LDI：取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連

23、的常閉接點(diǎn)指令，即常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。OUT：線圈驅(qū)動(dòng)指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點(diǎn)接到母線上。也可以與ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起點(diǎn)也可使用。OUT是驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對(duì)輸入繼電器X不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C時(shí)，必須設(shè)置常數(shù)K。2.4.2 接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANIAND，與指令。用于單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的

24、串聯(lián)。AND與ANI都是一個(gè)程序步指令，它們串聯(lián)接點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，也就是說(shuō)這兩條指令可以多次重復(fù)使用。OUT指令后，通過(guò)接點(diǎn)對(duì)其它線圈使用OUT指令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出，連續(xù)輸出如果順序不錯(cuò)可以多次重復(fù)。2.4.3 接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORIOR：或指令。用于單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的并聯(lián)。ORI：或非指令。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)。OR與ORI指令都是一個(gè)程序步指令，它們的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是并聯(lián)一個(gè)接點(diǎn)。需要兩個(gè)以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊的并聯(lián)連接時(shí)，要用ORB指令。2.4.4 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，

25、分支開(kāi)始用LD、LDI指令，分支結(jié)果用ORB指令。ORB指定與ANB指令均為無(wú)目標(biāo)元件指定,而兩條無(wú)目標(biāo)元件指定的步長(zhǎng)都為一個(gè)程序步。ORB有時(shí)也簡(jiǎn)稱或塊指令。ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個(gè)串聯(lián)電路塊后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對(duì)于前者分散使用ORB指令時(shí)，并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，但對(duì)于后者集中使用ORB指令時(shí)，這種電路塊并聯(lián)的個(gè)數(shù)不能超過(guò)8個(gè)。2.4.5 并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)NB兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用ANB指令。分支的起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路快結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串

26、聯(lián)。ANB指令也簡(jiǎn)稱與塊指令，ANB也是無(wú)操作目標(biāo)元件，是一個(gè)程序步指令。2.4.6 主控及主控復(fù)位指令MC、MCRMC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接，MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。在編程時(shí)，經(jīng)常遇到多個(gè)線圈同時(shí)受一個(gè)或一組接點(diǎn)控制。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，將多占用存儲(chǔ)單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問(wèn)題。使用主控指令的接點(diǎn)稱為主控接點(diǎn)，它在梯形圖中與一般的接點(diǎn)垂直。它們是與母線相連的常開(kāi)接點(diǎn)，是控制一組電路的總開(kāi)關(guān)。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標(biāo)元件是Y、M，但不允許使用特殊輔助繼電器M。與主控接點(diǎn)相連的接點(diǎn)必須用LD或LDI指令

27、。使用MC指令后，母線移到主控接點(diǎn)的后面，MCR使母線回到原來(lái)的位置。在MC指令內(nèi)再使用MC指令是時(shí)嵌套級(jí)N的編號(hào)（07）順序增大，返回時(shí)用MCR指令，從大的嵌套級(jí)開(kāi)始解除。2.4.7 置位與復(fù)位指令SET、RST SET為置位指令，使動(dòng)作保持；RST為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。SET指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S。RST指令的操作目標(biāo)元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是13個(gè)程序步。用RST指令可以對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器的內(nèi)容清零。2.4.8 脈沖輸出指令PLS、PLFPLS指令在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而PLF在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是

28、2程序步，它們的目標(biāo)元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動(dòng)輸入接通后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動(dòng)輸入斷開(kāi)后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。2.4.9 空操作指令NOPNOP指令是一條無(wú)動(dòng)作、無(wú)目標(biāo)元件的一程序步指令。空操作指令是該步序作空操作。用NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動(dòng)或追加程序是可以減少步序號(hào)的改變。2.4.10 程序結(jié)束指令ENDEND是一條無(wú)目標(biāo)元件的1程序步指令。PLC反復(fù)進(jìn)入輸入處理、程序運(yùn)算、輸出處理，若在程序最后寫入END指令，則END以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處

29、理。在程序調(diào)試過(guò)程中，按端插入END指令，可以順序擴(kuò)大對(duì)各程序段的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處理前面電路塊的動(dòng)作正確無(wú)誤之后，依次刪去END指令。表1 基本指令表名稱助記符目標(biāo)元件說(shuō)明取指令LDX Y M S T C常開(kāi)接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始取反指令LDIX Y M S T C常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始線圈驅(qū)動(dòng)指令OUTY M S T C驅(qū)動(dòng)線圈的輸出與指令A(yù)NDX Y M S T C單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的串聯(lián)與非指令A(yù)NIX Y M S T C單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)或指令ORX Y M S T C單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的并聯(lián)或非指令ORIX Y M S T C單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)或塊指令ORB無(wú)串聯(lián)電路塊的

30、并聯(lián)連接與塊指令A(yù)NB無(wú)并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接主控指令MCY M 公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接主控復(fù)位指令MCRY MMC的復(fù)位置位指令SETY M S使動(dòng)作保持復(fù)位指令RSTY M S D V Z T C 使動(dòng)作復(fù)位上升沿產(chǎn)生脈沖指令PLSY M輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出下降沿產(chǎn)生脈沖指令PLFY M輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出空操作指令NOP無(wú)使步序作空操作程序結(jié)束指令END無(wú)程序結(jié)束2.5 梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則1. 觸點(diǎn)的安排梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。2. 串、并聯(lián)的處理在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個(gè)并聯(lián)圖回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的并聯(lián)

31、回路放在梯形圖的最左面。3. 線圈的安排不能將觸點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。4. 不準(zhǔn)雙線圈輸出如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有最后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。5. 重新編排電路如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。6. 編程順序?qū)?fù)雜的程序可先將程序分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序段，每一段從最左邊觸點(diǎn)開(kāi)始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來(lái)。3 三層電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 電梯的控制要求電梯由安裝在各樓層廳門口的呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱和電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕進(jìn)行控制，

32、用以選擇需停靠的樓層。樓層指示燈有三個(gè)，分別指示電梯當(dāng)前位置。運(yùn)行狀態(tài)指示燈有兩個(gè)，分別指示當(dāng)前電梯運(yùn)行的狀態(tài)。電梯每次運(yùn)行只響應(yīng)單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時(shí)，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），在電梯停止運(yùn)行前按其他層呼叫按鈕均無(wú)效，依此類推。 3.2 三層電梯主電路圖2 三層電梯主電路圖圖中L1、L2、L3為三相電源，三相電動(dòng)機(jī)M3為電梯轎廂上行和下行電動(dòng)機(jī)，由KM7和KM8分別控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)從而控制轎廂的上行和下行；M1、M2、M3為電梯開(kāi)關(guān)門控制的直流電動(dòng)機(jī)，分別由接觸器KM1KM6的觸點(diǎn)控制；QS1為總開(kāi)關(guān)（刀開(kāi)關(guān)），起隔離電源作用；FU為熔

33、斷器，起短路和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)；FR為熱繼電器，起過(guò)載和斷相保護(hù)作用。3.3 I/O分配 1. 輸入部分:表2 輸入接口分配表X1一層內(nèi)呼 SB1X13一層開(kāi)門到位 SQ1X4一層到位 SQ7X2二層內(nèi)呼 SB2X14二層開(kāi)門到位 SQ2X5二層到位 SQ8X3三層內(nèi)呼 SB3X15三層開(kāi)門到位 SQ3X6三層到位 SQ9X23一層外呼 SB4X20一層關(guān)門到位SQ4X10一層防夾 SQ10X24二層外呼 SB5X21二層關(guān)門到位 SQ5X11二層防夾 SQ11X25三層外呼 SB6X22三層關(guān)門到位 SQ6X12三層防夾 SQ122. 輸出部分:表3 輸出接口分配表Y1燈LY14一層關(guān)門KM4Y

34、2上升顯示L4Y15二層關(guān)門KM5Y3下降顯示L5Y16三層關(guān)門KM6Y4一層到位顯示L1Y13電梯上升輸出KM7Y5二層到位顯示L2Y17電梯下降輸出KM8Y6三層到位顯示L3Y11二層開(kāi)門KM2Y10一層開(kāi)門KM1Y12三層開(kāi)門KM33.4 PLC外圍接線圖圖3 PLC外圍接線圖3.5 功能指令表概述 由于PLC是由取代繼電器開(kāi)始產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的，且早期的PLC絕大部分用于順序控制，于是許多人習(xí)慣把PLC看作是繼電器 、定時(shí)器、 計(jì)數(shù)器的集合把PLC的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等， 其實(shí)PLC就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC系統(tǒng)具有一切計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能，大型的PLC系統(tǒng)就是當(dāng)代最先進(jìn)的

35、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)小型的PLC由于運(yùn)算速度及存貯容量的限制功能自然稍弱。但為了使PLC在其基本邏輯功能 順序步進(jìn)功能之外具有更進(jìn)一步的特殊功能以盡可能多地滿足PLC用戶的特殊要求，從80年代開(kāi)始PLC制造商就逐步地在小型PLC中加入一些功能指令或稱為應(yīng)用指令。這些功能指令實(shí)際上就是一個(gè)個(gè)功能不同的子程序 。隨著芯片技術(shù)的進(jìn)步，小型PLC的運(yùn)算速度、存貯容量不斷增加，其功能指令的功能也越來(lái)越強(qiáng)。 許多技術(shù)人員夢(mèng)寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過(guò)功能指令就成為極容易實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)從而大大提高了PLC的實(shí)用價(jià)值。3.5.1 傳送指令圖4 傳送示意圖當(dāng)觸發(fā)條件被觸發(fā)時(shí)，傳送源數(shù)據(jù)到指定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，如上圖3，當(dāng)

36、X000觸發(fā)時(shí)，把K100移動(dòng)到D10中去。3.5.2 比較指令圖5 比較指令示意圖比較S1和S2里面的數(shù)據(jù)，然后去控制D包含的連續(xù)三個(gè)對(duì)象的接通，上例中：S1>S2 M0 導(dǎo)通S1=S2 M1 導(dǎo)通S1<S2 M2 導(dǎo)通即K100大于C20的當(dāng)前值時(shí)，M0接通；K100等于C20的當(dāng)前值時(shí)，M1接通；K100小于C20的當(dāng)前值時(shí)，M2接通。3.6 程序分析3.6.1 程序總體結(jié)構(gòu)圖6程序總體結(jié)構(gòu)圖3.6.2 電梯上下控制程序分析比較呼叫信號(hào)D1、樓層限位 D2里面的數(shù)值，以比較結(jié)果指揮電梯動(dòng)作。D1<D2：電梯在上，呼叫在下，電梯此時(shí)應(yīng)該下降。D1>D2：電梯在下，呼

37、叫在上，電梯此時(shí)應(yīng)該上升。D1=D2：電梯與呼叫在同一位置，可根據(jù)不同的樓層 位置驅(qū)動(dòng)不同的門進(jìn)行開(kāi)關(guān)。圖7 電梯控制程序分析圖3.6.3 電梯呼叫信號(hào)分析根據(jù)不同的按鈕動(dòng)作把呼叫信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值存入寄存器D1里面當(dāng)?shù)谝粚雍艚袝r(shí)，就把常數(shù)1放在D1里面當(dāng)?shù)诙雍艚袝r(shí)，就把常數(shù)2放在D1里面當(dāng)?shù)谌龑雍艚袝r(shí)，就把常數(shù)3放在D1里面. 電梯呼叫信號(hào)程序（第一層）圖8 電梯呼叫信號(hào)圖3.6.4 電梯位置判斷程序分析通過(guò)傳感器把電梯位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)送到寄存器D2里面去如果在第一層，把常數(shù)1 賦給D2；如果在第二層，把常數(shù)2 賦給D2；如果在第三層，把常數(shù)3 賦給D2。圖9 電梯位置判斷分析圖圖9

38、電梯位置判斷分析圖圖9 電梯位置判斷分析圖圖9 電梯位置判斷分析圖3.6.5 電梯樓層顯示程序分析1. 電梯樓層顯示程序：利用三個(gè)層限開(kāi)關(guān)進(jìn)行判斷：當(dāng)一層層限開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí) 一層指示燈亮；當(dāng)二層層限開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí) 二層指示燈亮；當(dāng)三層層限開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí) 三層指示燈亮。圖10電梯樓層分析圖2. 電梯上下顯示程序分析上下顯示完全按照電機(jī)當(dāng)前狀態(tài)來(lái)確定當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)顯示上升狀態(tài)當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)顯示下降狀態(tài)電梯上下顯示程序：圖11電梯上下分析圖3.6.6 電梯開(kāi)關(guān)門程序分析當(dāng)電梯到位后，延時(shí)0.5秒， 根據(jù)當(dāng)前的樓層驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的門進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作。開(kāi)門到位后再延時(shí)1秒進(jìn)行關(guān)門。如果在關(guān)門過(guò)程中檢測(cè)到有障礙，立即停止關(guān)門動(dòng)作，

39、繼續(xù)重新開(kāi)門。1. 電梯開(kāi)關(guān)門程序（第一層）：圖12 電梯開(kāi)關(guān)程序圖3.7 指令表 11 MPP12 ANI Y01313 ANI Y01714 ANI M11015 0UT M416 LD X00217 OR X02418 MPS19 ANI Y01320 ANI Y017 21 ANI M11022 MOV K2 D127 MPP28 ANI Y01329 ANI Y01730 ANI M11031 OUT M532 LD X00333 OR X02534 MPS35 ANI Y01336 ANI Y01737 ANI M11038 MOV K3 D143 MPP44 ANI Y01345

40、 ANI Y01746 ANI M11047 OUT M648 LD X00449 ANI Y01350 ANI Y01751 MOV K1 D256 LD X00557 ANI Y01358 ANI Y01759 MOV K2 D264 LD X00665 ANI Y01366 ANI Y01767 MOV K3 D272 LD X00473 OR X00474 ANI X00575 ANI X00676 OUT X00477 LD X00578 OR X00579 ANI X00480 ANI X004 81 OUT Y00582 LD X00683 OR Y00684 ANI X0048

41、5 ANI X00586 OUT Y00687 LD M800088 CMP DI D295 MPS96 AND M11097 ANI X00698 ANI Y01799 OUT Y013100 MRD 101 AND M101102 MPS103 AND X004104 ANI M4105 OUT M1106 MRD107 AND X005108 ANI M5109 OUT M2110 MPP 111 AND X006112 ANI M6113 OUT M3114 MPP115 AND M102116 ANI X004117 ANI Y013118 OUT Y017119 LD Y013120 OUT Y002121 LD Y0