PLC课程设计--基于PLC控制的四层电梯设计

2009/2010学年第二学期 PLC应用技术 课程设计任务书

指导教师： 班级：自动化0741、2班 地点： 课程设计题目： 基于PLC控制的四层电梯设计 一、 课程设计目的

本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行PLC控制系统设计的初等训练，掌握运用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。

二、 课程设计内容（包括技术指标）

电梯是我们日常生活中经常看到用到的必不可少的工具，科技如此发达的今天，稍微高点的楼都需要装电梯，虽然很普遍，但是对于它的原理还需要我们的不断探索。

下面简略介绍下我们的设计方案： I/O分配表

输入IO口 一楼行程开关 二楼行程开关 三楼行程开关 四楼行程开关 一层内呼 二层内呼 三层内呼 四层内呼 外部一层上呼 外部二层上呼 外部二层下呼 外部三层上呼 外部三层下呼 外部四层下呼 开门开关 关门开关 开门限位 关门限位 总开 总关 输入地址 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 输出IO口 门电机开 门电机关 三层显示 四层显示 一层内呼显示 二层内呼显示 三层内呼显示 四层内呼显示 外部一层上呼显示 外部二层上呼显示 外部二层下呼显示 外部三层上呼显示 外部三层下呼显示 外部四层下呼显示 一层显示 二层显示 输出地址 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 11.00 11.01 11.02 11.03 11.04 11.05 11.06 11.07 电梯实现的功能： 电梯外：

1）一楼只有上行按钮，四楼只有下行按钮。二楼三楼既可以上行，也可以下行。

2）在乘梯楼层电梯入口处，根据自己上行或下行的需要，按上方向或下方向箭头按钮，只要按钮上的灯亮，就说明你的呼叫已被记录，只要等待电梯到来即可。

3）如果电梯在上行过程中，不立即响应下行的请求，当上行请求执行完后，才响应。在下行过程中，不立即响应上行请求，当执行完下行后，再回去执行上行.

4）当超过1000千克时，电梯自动报警，门常开，直到恢复到允许范围时门关上，电梯恢复正常。

5) 当门在关上的过程中，防止夹到人。有两种方案：a）门上的感应器若是感应到有物体介入，门自动打开。b）门上装有相当灵敏的开关，当夹到物体是，门自动打开。

6) 电梯到达顶层或底层时，自动停止并改变方向 7) 每层楼都显示当前电梯的位置 电梯内,:

1) 电梯到达开门后，进入电梯后，根据你需要到达的楼层，按下电梯内操纵盘上相应的数字按钮。同样，只要该按钮灯亮，则说明你的选层已被记录；此时不用进行其他任何操作，只要等电梯到达你的目的层停靠即可。

2) 当按下对应的楼层，如果还有大于一楼的行程，可以将它按灭。小于一层楼的行程则不能取消本操作。

3) 当快达到目的地的时候电机减速，平稳停住。

4) 当电梯在空闲时，如果有多层同时被按下，则通过判断，按按下先后顺序执行，如果上行的有多个，按高低远近依次执行。

5) 电梯运行过程中，电梯未到达某一楼层时，开门的按钮无效。 6) 当没有人使用电梯时，半分钟内，电梯进入节能状态。 7) 当电梯出现异常时，按报警按钮，可以请求帮助。 8) 当按下关门按钮，延时5秒后响应。

9) 电梯上行过程中，按下低于现楼层的按钮，电梯将延时执行，当将现行请求响应完后再予以判断执行。

10) 电梯上行过程中，若刚到达某一楼层，而电梯外也正好有人在这一楼层按上行按钮，电梯不立即执行，当现行操作完成后再予以执行。

11) 当电梯出现异常，电梯里的灯熄灭，可按下应急灯提供照明。 12) 可以为紧急情况设置电梯门保持一定延时开着

优先级设置：

1) 当电梯里有人的情况下，电梯人里人的要求处于最高优先级，根据电梯里人的要求顺路适当的满足电梯外等候执行的请求。

2) 如果电梯在上行过程中，不立即响应下行的请求，当上行请求执行完后，才响应。在下行过程中，不立即响应上行请求，当执行完下行后，再回去执行上行

3) 当电梯在空闲时，如果有多层同时被按下，则通过判断，上行下行按按下先后顺序执行，如果上行的有多个，按高低远近依次执行。

三、 课程设计原则

1、尽可能地满足被控对象的控制要求；

2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济； 3、保证控制系统安全可靠；

4、考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量； 四、 课程设计步骤

1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确设计任务： 2、选择和确定I/O端口：

3、确定系统整体设计方案，选择PLC型号; 4、控制系统的硬件设计 （1）主电路的设计；

（2）确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图； 5、控制系统的软件设计

（1）首先分别设计出电梯各部分的控制软件梯形图；

（2）整体控制软件梯形图设计； 6、联机调试； 7、完成课程设计报告。 五、 时间安排

1、布置任务、确定课题

2天

2、查资料 1天 3、设计程序 2天 4、系统调试 3天 5、调试验收 1天 6、完成设计报告 2天

六、 基本要求 （一）课程设计报告 1．控制流程图一张（A4）

2．控制系统硬件设计图一张；（A4） 3．控制系统软件梯形图一张；（A4） 4．设计说明书一份，包括以下内容 1) 写出设计计划和基本步骤。 2) 写出控制要求并画出设计流程图。 3) 画出I/O分配表和I/O接线图。 4) 画出具体设计的梯形图，并加以注释。 5) 写出调试过程和结果。

6) 写课程设计小结。 （二）成绩评定标准

对学生进行全面考核，重点考核设计图纸、说明书质量；独立思考、独立工作能力，综合运用知识的能力；平时的工作态度及表现；答辩情况。

最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合

评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。

组长:王璐遥

组员:徐建成 吴斌辉 郑哲 周应彬 何奇飞 赵伟 王江涛 覃伯超

任务分配:

第七组设计任务分配 任务一 任务二 任务三 1 查找资料，2 编写程序，3．负责程序的并做出实地考要求实现电梯输入和调试以察，记录电梯实的基本功能 现的功能 及程序的基本修改

摘要

PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。电梯的设计最主要的方面就是曳引系统，以此拖动电梯的上行，下行。其动力提供设备选用电动机。其次优先级的设置方面也有很多方案，选择最合理的。PLC电梯程序设计中最主要的方面是逻辑开关的应用，利用开关的接通和闭合向PLC提出请求，然后PLC进行分析，按优先级顺序响应先后请求。再通过输出控制电梯的升降，以满足需要，这就是电梯的主要构思。

关键词

PLC；电梯；升降控制 ；电动机；逻辑开关

Abstract

PLC (programmable controller) as an industrial control computer programming, with its convenient, simple operation, especially its advantages, such as high controllable in industrial production process has been widely used. The design of the main elevator is tractive system to drag the uplink and downlink elevator. The power equipment selection motor. Second priority setting also has a lot of, choose the most reasonable. PLC program design of the main elevator is logic of the application, using switch switch to connect and closed the request, and PLC PLC, according to analysis of priority order response has requested. Through the output control of elevator fluctuation, in order to meet the needs of the elevator, it is the main idea.

key words

Programmable Logic Controller；Siemens；Lift control; Motor；Logic switch；

目录

1 绪论.............................................................. 9

1.1 电梯的发明过程 .............................................. 1 1.2 电梯的定义与简介 ............................................ 1 1.3 电梯门机拖动系统方案 ........................................ 2 1.4 电梯主拖动方案设计 .......................................... 4 2 电梯控制系统方案设计.............................................. 5

2.1 电梯上下行请求响应设计 ...................................... 7 2.2电梯门开关控制设计........................................... 7 2.3 超重处理 .................................................... 8 2.4 优先级设置 .................................................. 8 3 电梯控制硬件设计.................................................. 8

3.1 I/O分配表................................................... 8 3.2系统硬件选择................................................ 10 3.3电梯控制系统硬件结构框图.................................... 10 4 系统软件设计..................................................... 11

4.1系统软件流程图设计.......................................... 10 4.2系统软件程序设计............................................ 11 5 基于CX-P软件调试系统............................................ 15

5.1 新建文件 ................................................... 15 5.2 调试环境 ................................................... 16 总结............................................................... 18 参考文献........................................................... 19 附录............................................................... 20

1 绪论

电力拖动系统是电梯的动力来源，它驱动电梯部件完成相应的运动。在电梯中主要有如下两个运动：轿厢的升降运动，轿门及厅门的开关运动。轿厢的运动由曳引电动机产生动力，经曳引传动系统进行减速、改变运动形式（将旋转运动改变为直线运动）来实现驱动，其功率在几千瓦到几十千瓦，是电梯的主驱动。轿门及厅门的开与关则由开门电动机产生动力，经开门机构进行减速、改变运动形式来实现驱动，其驱动功率较小（通常在200W以下），是电梯的辅助驱动。 1.1 电梯的发明过程

电梯进入人们的生活已经150年了。

1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明。他站在装满货物的升降梯平台上，命令助手将平台拉升到观众都能看得到的高度，然后发出信号，令助手用利斧砍断了升降梯的提拉缆绳。令人惊讶的是，升降梯并没有坠毁，而是牢牢地固定在半空中——奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。“一切安全，先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意。谁也不会想到，这就是人类历史上第一部安全升降梯。 1.2 电梯的定义与简介

一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。

服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。如图1-1

习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。

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近几年来，随着国际社会对环保认识的关注，各大电梯公司现在其电梯表面基本都采用了粉末涂料喷涂，这是一种新型环保无溶剂的涂料，并且各种性能皆优于油漆。

图1-1 电梯

1.3 电梯门机拖动系统方案

在电梯系统中，为了使其能够正常工作，也为了提高电梯系统的可靠性，一般在电梯系统中都有一些附属装置，电梯门机系统即是其中一个。舒适的电梯系统应该有较短的候梯时间，门运行快捷、安静，使乘客不会觉得候梯和运行时间过长，因此，高效的电梯应该有一个良好的门机驱动系统。 1.3.1 电梯门机系统简介

在电梯中，门机系统的主要任务是接收来自上位管理与调度系发送的门机控制信号，驱动门电动机运行，以控制电梯轿厢门和厅门的联动开关。电梯门机系统主要由控制门的电动机、门电动机控制器、门电动机驱动装置、门结构、安全检测系统、大厅内乘客监测系统等组成。下面简单介绍各个组成部分及其速度曲

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线和运行过程。如图1-2。

vv1v2t1t2t3t4t5t6图1-2 电梯门机运行速度曲线

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以上简要叙述了电梯门系统的组成和功能。在电梯门系统中，还有一个重要的问题就是门保持时间的选择。因为门的保持时间过长，会影响电梯的运行效率，而保持时间过短又不能保证乘客全部安全的进入轿厢。因此应对门保持时间进行很好的选择：在保证乘客全部安全进出电梯的情况下，尽可能的缩短电梯开关门时间。

1.3.2 门电机拖动设计

电梯门机拖动系统作为一个子系统，相对整个电梯系统来说，是不容忽视的。它是电梯系统中动作最频繁，也是直接面对乘客的部分。因此在实际应用中需要一个运行安全可靠、性能稳定的电梯门机控制系统，其设计就显得尤为重要。 门机拖动系统从电流型式上分为直流调速拖动和交流调速拖动两大类，在交流调速拖动中，异步电动机门机调速拖动系统和同步电动机门机调速拖动系统已发展成为占有相当比例的两类调速拖动系统。

在交流电网上，因异步电动机具有结构简单，工作可靠、寿命长、成本低，保养维护简单等优点，所以长期以来，在不要求调速的场合，异步电动机占有主导地位，例如风机、水泵、普通机床的驱动中，人们广泛使用交流异步电动机来拖动机械工作。但是，它调速性能差，起动转矩小，过载能力和效率低，并且在

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这类拖动中，其旋转磁场的产生需从电网吸取无功功率，故功率因数低，轻载时尤甚，这大大增加了线路和电网的损耗，无形中损失了大量电能。

当前，电梯门机控制系统主要有由交流电机及其VVVF调速系统构成的， 也有少数由直流电机及其调速系统构成的。这些系统均有其固有的缺陷。除整套系统的成本较高外，前者虽然体积小，寿命长，但控制较复杂，对控制系统中的处理器性能要求较高，而且如果为同步电机，在带载情况下还易出现失步现象。而后者尽管控制简单，但直流电机体积大，维护困难，寿命短，电刷结构带来电磁火花，易形成干扰。这些缺陷在电梯实际运行中就表现为电梯门开关不正常，维护工作量大等困扰操作人员的问题，进一步可造成严重经济损失甚至人身伤害。

综上所述，电梯门机是电梯的重要组成部分，是电梯系统中动作最频繁，也是直接面对乘客的部分。因此在实际应用中需要一个运行安全可靠、性能稳定的电梯门机控制系统。为使门机拖动系统满足设计要求，并收到良好的效果，但是也必须适应现实情况，所以本次设计采用三相异步电动机的正转和反转来控制系统的电梯门开关控制。 1.4 电梯主拖动方案设计

电梯的电力拖动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着控制作用。拖动系统的优势直接影响电梯的上行，下行，电机的起动，制动以加减速度，平层精度，乘坐的舒适性等指标。 1.4.1 电梯主拖动系统简介

电梯的主拖动系统就是通过三相异步电动机的正转和反转来控制电梯上行和下行的拖动系统。主拖动系统控制电梯的上行，下行问题。当电梯处于空闲时，响应楼上电梯请求时，电梯上行。当响应楼下电梯请求时，电梯下行。

电梯的拖动系统经历了由简单到复杂的过程。到目前为止应用于电梯的拖动系统主要有：

(1)单、双速交流电动机拖动系统； (2)交流电动机定子调压调速拖动系统；

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(3)直流发电机-电动机可控硅励磁拖动系统； (4)可控硅直接供电拖动系统； (5)VVVF变频变压调速拖动系统。

现代化高科技设计，全电脑控制，大规模集成电路和半导体大功率模块在电梯控制中的应用，使现代电梯控制部份的可靠性、免维护性大大提高;新技术、新材料的应用，加强了电梯机械部件的耐磨损程度，提高了机械可靠性;自诊断能力和远程报警功能的实现，使得电梯维修保养工作越来越简单，越来越有针对性，越来越快速。

无噪声机房和小噪声运行，大大降低了对环境的影响。

综上所述，本设计采用调频调压调速（VVVF）电机拖动控制系统，以期达到预期的目的。

1.4.2 电梯主拖动系统设计

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

曳引轮是依靠钢缆的粗糙表面及引轮上坑纹之间的摩擦力来拉动轿箱。因此当钢缆或曳引轮用旧之后，必须适时更换以防滑溜。电动机负责带动曳引轮转动，提供动力升起或放下轿箱。

利用变频器可以实现电梯的平滑启动，匀速前进，在快达到目的地的时候，可以实现减速运行，使电梯平稳停住，这样可以使电梯里的人在乘坐电梯时感觉到舒适，而且不会有特别大的眩晕感，很适合乘客的乘坐。 2 电梯控制系统方案设计

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。

PLC控制具有显著的优点：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；可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能；可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性和可靠性，并便于检修；用于调配和管理，并提高电梯运行效率。

从表2-1可以看出，PLC控制系统具有继电器控制系统无法比拟的优点，因此传统的继电器控制系统将逐渐被PLC控制系统所取代是大势所趋。

比较项目 控制功能 实现 对控制要求变更适应性 继电器控制系统 有许多继电器，采用接线的方式来完成控制功能 适应性差，需要重新设计，改变继电器和接线 极快，靠微处理器进行处理 有 安装容易，施工方便 高，因元器件采取了筛选和抗老化等可靠性措施 寿命 可扩展性 维护 短 困难 工作量大，故障不易查找 长 容易 有自诊能力，维护工作量小 PLC控制系统 各种控制功能通过编制的程序来实现 适应性强，只需针对程序进行修改 控制速度 低，靠机械动作实现 特殊功能 一般没有 安装，施工 连线多，施工繁 可靠性 差，触点多，故障多 表2-3 PLC控制系统与继电器控制系统

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综上所述，本设计采用PLC控制方式最合适。 2.1 电梯上下行请求响应设计

1）电梯到达开门后，进入电梯后，根据你需要到达的楼层，按下电梯内操纵盘上相应的数字按钮。同样，只要该按钮灯亮，则说明你的选层已被记录；此时不用进行其他任何操作，只要等电梯到达你的目的层停靠即可。

2）当按下对应电梯内的选曾按钮所对应的的楼层后，电梯会自动响应，若再次按下该按钮，在违背执行的情况下，可以取消本次操作。 2.2电梯门开关控制设计

1）当开门按钮被按下时，电梯门会自动打开，当按下关门按钮时，电梯门会闭合，当开门和关门操作执行过程中，达到了开门，关门的形成开关，电梯会自动停住开门或关门操作。

2）当超过1000千克时，电梯自动报警，门常开，直到恢复到允许范围时门关上，电梯恢复正常，电梯门自动关上。

3）当门在关上的过程中，防止夹到人。有两种方案：

a) 如果门处在关闭的过程中，门上的传感器若是适时感应到有物体介

入，不论门或者物体，门会自动打开。

b) 门上装有相当灵敏的按钮开关，当它接触到物体时，灵敏开关被按下，

控制电路会自动执行，门就自动打开，允许乘客进入。

4）当电梯外按下请求上行，下行按钮时，电梯会自动行驶到请求楼层，当达到所在楼层，接触到这一层的行程开关时，程序会自定闭合，电梯的门会自动打开，允许乘客进入，如果没有感应到再有物体或人进入的话，然后会延时5秒后，电梯门自动闭合。

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2.3 超重处理

生活中常运用的超重处理方法是：在钢丝绳头装个称重装置,利用轿厢负载

的变化传递到钢丝绳固定的称重装置上事先调好固定的载重,超载达到限定了,开关就反应到PLC程序,然后再发出相应的控制信号。

当电梯处于正常状态下，电梯里的测重系统可以自动测量电梯里的载重量，当检测到电梯的载重超过1000千克时，电梯会自动报警，门保持常开，提醒乘客自觉地退出电梯，直到感受到电梯里的重量恢复到电梯允许的载重范围内，电梯门会自动关上，至此电梯恢复正常工作状态。 2.4 优先级设置

1)当电梯里有人的情况下，电梯人里人的要求处于最高优先级，根据电梯里人的要求顺路适当的满足电梯外等候执行的请求。

2）如果电梯在上行过程中，不立即响应下行的请求，当上行请求执行完后，才响应。在下行过程中，不立即响应上行请求，当执行完下行后，再回去执行上行

3）当电梯在空闲时，如果有多层同时被按下，则通过判断，上行下行按按下先后顺序执行，如果上行的有多个，按高低远近依次执行。

3 电梯控制硬件设计

用PLC组成的控制系统，省掉了接口电路的制作，系统结构简单、紧凑，可靠性高 直接将电梯的内外呼梯信号、层位检测信号、限位信号、开门关门信号等开关量接到PLC 的开关量输人端，PLC提供的24V 直流电源可作为指示灯的电源，用PLC的出点直接控制变频器，实现电机的正转、反转、停和多段速控制等.

3.1 I/O分配表

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I/O分配表如表3-1 输入IO口 一楼行程开关 二楼行程开关 三楼行程开关 四楼行程开关 一层内呼 二层内呼 三层内呼 四层内呼 外部一层上呼 外部二层上呼 外部二层下呼 外部三层上呼 外部三层下呼 外部四层下呼 开门开关 关门开关 开门限位 关门限位 总开 总关 输入地址 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 输出IO口 门电机开 门电机关 三层显示 四层显示 一层内呼显示 二层内呼显示 三层内呼显示 四层内呼显示 外部一层上呼显示 外部二层上呼显示 外部二层下呼显示 外部三层上呼显示 外部三层下呼显示 外部四层下呼显示 一层显示 二层显示 表3-1 I/O分配表

输出地址 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 11.00 11.01 11.02 11.03 11.04 11.05 11.06 11.07 9

3.2系统硬件选择

拖动电动机用三相异步电动机，原因在于，三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。

因为传感器的效果在模块上很难实现，而且实验中不能提供此类设备，所以只好用最简单的方式加以模拟。

因此电梯门防夹系统我们选用灵敏按钮来模拟。

3.3电梯控制系统硬件结构框图

系统硬件控制系统分为：各种开关输入，PLC模块，输出端口，电梯主拖动电机，门电机组成。

PLC端口输出控制电梯各种功能的实现，主拖动电机用以控制电梯上下行运行，而门电机则是控制电梯门的开关的电机。

总体结构框图如图3-2

PLC端口输出电梯各种开关信号的输入电梯的各种功能的实现PLC电梯主拖动电机门电机 图3-2 系统硬件结构框图

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4 系统软件设计

电梯的运行过程为：当外部有请求命令输入时，分两种情况：

一种是只有一个请求输入被按下，则电梯可以直接去执行，当到达指定楼层时，电梯门自动打开，乘客进入。当没有物体介入或开门按钮没有被按下时，电梯门延时5秒闭合，此时电梯运行到指定楼层，停住，电梯门自动打开，乘客出轿厢。本次命令执行完毕。

一种是当外部有多个输入被按下时，根据系统优先级设定，系统判断出优先执行的请求，若上行优先于下行，则电梯先去执行上行命令，当到达指定楼层时，电梯门自动打开，乘客进入。当没有物体介入或开门按钮没有被按下时，电梯门延时5秒闭合，电动机正转，电梯上行，当电梯运行到指定楼层，碰到本层的限位开关，电梯停住，电梯门自动打开，乘客出轿厢。延时5s，电梯门闭合。本次命令执行完毕。然后电梯再重新去执行刚才提出请求的下行命令。执行的步骤同上行请求的执行。

4.1 系统软件流程图设计

系统主流程图是对程序设计的总的概括，是对设计思路的剖析，包括对电

梯的运行情况的全部主要过程的分析。是系统软件设计中重要的部分。 系统主流程图如图4-1

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电梯开始执行数据采集与显示有无呼梯请求NY上行请求下行请求有优先级判断？ 上行优先Y 下行优先上行程序处理下行程序处理请求处理下行程序处理上行程序处理N电梯开门到位？YN电梯关门到位？Y电梯执行优先级处理结果电梯所在楼层显示电梯到达指定楼层程序结束 图4-1 程序主流程图

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4.1.1程序设计说明 1）选层程序

用于检测并保持各层站及轿箱内的呼叫信号，决定运行的终点。在没有任何呼叫信号的情况下，只要有任何一个信号按钮按下，无论是上行还是下行呼叫，该按钮所在的层站即为运行终点。由电梯所处的当前位置与终点比较，即可确定出运行方向。在已有呼叫信号的情况下，若再有呼叫按钮按下，则根据巳确定的运行方向和已有的全部呼叫确定终点。 2）运行程序

用于控制电梯行走、平层。由运行控制子模块、确定停车位置子模块、平层动作子模块构成。停车位置子模块根据运行方向、按钮呼叫状态、终点与当前位置判定运行的前方层站是否需要电梯停止。若在换速点之前，运行方向的下一个层站有与运行方向同向的呼叫信号，或者下个位置为终点，则停车位置子模块发出下一个位置停车信号。运行模块在轿门关门且未执行开／关门模块时，检测到运行方向的开始执行；在已有运行方向，刚执行完开／关门模块时开始执行。

4.1.2门拖动控制系统的软件设计

门机控制系统中PLC 是核心控制部件，负责进行逻辑判断和控制，利用电动机系统拖动电梯门的开启和关闭。

门机系统开门、关门指令由电梯主拖动控制系统PLC产生， 当门机控制系统中的PLC收到由电梯主拖动控制系统PLC发来的开门或关门指令时，PLC进行逻辑判断，首先确认电梯不在运行状态，满足开关门条件时、就向变频器发送运转命令， 控制门电机运转通过变频器上的按键可对参数方便地进行设置，

门拖动控制系统流程图如图4-2

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开始 系统设置初始化 开门请求 Y 条件具备 Y 控制门电机运行 N 开门限位？ Y 门电机停止 Y N 关门请求 Y 条件具备 Y 控制门电机运行 N 关门限位？ Y 门电机停止 Y N 结束

图4-2 门拖动系统流程图

门机控制系统中的PLC是整个控制系统中的一个下位机， 仅完成具体的开、 关门动作，是否具备开门、关门条件由电梯主拖动控制系统PLC来判断。因此说其任务比较单一， 相应软件也比较简单。

门的控制状态分：

(1)开门过程。当外部有开门请求命令被按下时，电梯主拖动控制系统PLC向门机控制系统发出开门指令时， 门机控制系统中的PLC首先判定电梯应处于停止运行状态。当开门条件具备时， 向电动机运行命令， 门电机快速运行，直至电梯门完全打开。

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(2)关门过程。此过程和开门类似，当外部有关门请求命令被按下时，当电梯主拖动控制系统向门机控制系统发出关门指令时， 门机控制系统中的PLC首先判定是否具备关门条件，具备条件时， 门电机运行， 完成关门过程。当关门过程中因为有人碰撞物体或按动开门按钮时，电梯控制系统会向门机控制系统发送开门指令，此时门机将停止关门过程，进入开门过程。

4.2系统软件程序设计 系统程序梯形图见附录

5 基于CX-P软件调试系统

在调试该部分软件时，调整门机PLC存贮器中的值是关键，它直接关系着门电机运行情况，通过合理设置数值既能保证不出现碰撞现象和关门、开门不到位情况，又能保证开、关过程的快速性和平稳性。由于整个运行区间比较短，通过几次数据调整，并结合开关的通断，能达到预期的效果。

在调试过程中比较容易发现程序设计的漏洞，更直观，清晰的看出程序执行的效果,更有利于修改程序。

CX-P软件调试系统又是一种很方便，简单的调试工具。

5.1 新建文件

选择文件里的新建，在设备类型中找到CMP2*，然后点确定。页面上就会出现新建的文件，如图5-1。然后就可以在此文件中编辑程序。

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图5-1 新建文件

5.2 调试环境

先将程序输入到新建的文件里，然后点击PLC下的在线工作选项，当工程文件变灰时，表示处在在线工作状态，然后再点击PLC的传送里的子菜单“到PLC”,再将操作模式转为运行模式。此时，就可以改变开关状态了。如图5-2

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图5-2 调试环境

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总结

电气控制与PLC应用技术的实习在我们努力奋斗两周后结束了，两周里，我们查资料，实地考察，编写程序，以及调试程序，在一次次的动手操作中，加深了对PLC指令，以及实验台连接调试的了解，经验通常是从错误中总结的，因此在试验中我们也出现了一些问题。

1）在电梯的优先级问题上我们组就经过一次热烈的讨论，优先级不同，响应请求的方式就不会相同，大家对电梯的优先级设置保持自己独有的特点，每个人的想法不同，后来我们又必须去七教考察，观察那里的电梯的优先级，所以虽然总结的优先级不能满足每个人的要求，但是归纳出了最符合实际的优先级。

2）因为我们组做的是四层电梯，输出比较多，现有的输出端口不够用，必须外扩，这在编程中也是一个很麻烦的问题。

3）电梯门的防夹措施，本来想用传感器感应，但是设备无法提供，所以只好用灵敏的开关来模拟夹到人的情况。

不管出现了多少麻烦，都不能使我们退缩，我们学会了讨论，探索，通过大家的努力，终于顺利的完成了设计任务，不管怎么样，都是很值得骄傲的事。

通过这次实习，使我们对PLC的基本操作加深了印象，而且了解到了一些以前不常见的指令，加深了对CX-P软件的认识，更提高了我们的动手能力和集体合作能力，总之，使我们受益匪浅。

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参考文献

[1]韩顺杰 吕树青《电气控制技术》北京大学出版社，2008 [2]吴忠智《变频器应用手册》机械工业出版社,1995

[3]何衍庆《可编程序控制器原理及应用技巧》化学工业出版社,1998 [4]江秀汉《可编程序控制器原理及应用》西安电子科技大学出版社,1996 [5]范永胜《王岷.电气控制与PLC应用》中国电力出版社,2005

[6]皮壮行《可编程序控制器的系统设计与应用实例》机械工业出版社，2000 [7]刘佩武《电梯的使用与维修》北京：机械工业出版社，1994 [8]陈家盛《电梯结构原理及安装维修》北京：机械工业出版社，2000

[9]Robert W. Erickson, Dragan Maksimovic. Fundamentals of Power

Electronics, Second Edition, 2001, ISBN 0-7923-7270-0, page 657-659 [10]F. C. Lee, R. P Iwens, Y Yu. Generalized Computer-aided Discrete Time

Domain

Modelling And Analysis Of DC-DC Converters. PESC 77 Record [11]Karsten Nielsen, Jesper Lind Hansen. Synchronized Controlled

Oscillation Modulator, WO03/055060 Al, Int. patent, July 2003

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附录

1）控制流程图一张

电梯开始执行数据采集与显示有无呼梯请求NY上行请求下行请求有优先级判断？ 上行优先Y 下行优先上行程序处理下行程序处理请求处理下行程序处理上行程序处理N电梯开门到位？YN电梯关门到位？Y电梯执行优先级处理结果电梯所在楼层显示电梯到达指定楼层程序结束

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2）控制系统硬件设计图：

一楼行程开关二楼行程开关三楼行程开关四楼行程开关一层内呼二层内呼三层内呼四层内呼外部一层上呼外部二层上呼外部二层下呼外部三层上呼外部三层下呼外部四层下呼开门开关关门开关开门限位关门限位总开总关0.020.030.040.050.060.070.080.091.001.011.021.031.041.051.061.071.081.091.101.11COM10.010.110.210.310.410.510.610.7门电机开门电机关三层显示四层显示一层内呼显示二层内呼显示三层内呼显示四层内呼显示11.00外部一层上呼显示PLC11.01外部二层上呼显示11.02外部二层下呼显示11.03外部三层上呼显示11.04外部三层下呼显示11.0511.0611.07外部四层下呼显示一层显示二层显示COMAC

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3）梯形图：

门电机开

门电机关

一层内呼显示

二层内呼显示

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三层内呼显示

四层内呼显示

外部一层上呼指示

外部二层上呼显示

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外部三层上呼显示

二层上下条件

三层上下条件

外部二层下呼显示

外部三层下呼显示

外部四层下呼显示

上条件

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下条件

上下显示

楼层显示

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