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. 湖南文理學(xué)院 課程設(shè)計報告 課程名稱： 自動化系統(tǒng)課程設(shè)計 專業(yè)班級： 自動化11班 學(xué)號 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 2014年 11月20日 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 湖南文理學(xué)院制 . 目錄 一、 設(shè)計題目 1 二、 設(shè)計要求 1 三、電梯控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計作用與目的 1 四、 所用設(shè)備及軟件 1 五、 智能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計方案 2 5.1系統(tǒng)總體設(shè)計 2 5.2程序流程圖 3 六、智能電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 4 6.1 電梯控制的要求 4 6.1.1 電梯轎廂的控制要求 4 6.1.2電梯門的控制要求 5 6.2主電路的設(shè)計 5 6.2.1拖動電機電路的設(shè)計 5 七、智能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計 8 7.1 PLC單臺電梯控制系統(tǒng)的工作流程 8 7.1.1 控制面板 9 7.1.2 超重報警 9 7.2 PLC I/O地址分配 9 7.3總流程設(shè)計 12 7.4 各模塊梯形圖設(shè)計 13 7.4.1 電梯運行狀態(tài)選擇程序 14 7.4.2 樓層指令輸入 15 7.4.3 電梯上下行判斷程序 16 7.4.4 最近上行目標(biāo)樓層確定程序 18 7.4.5 上行運行程序 19 7.4.6 最近下行目標(biāo)樓層確定程序 20 7.4.7 下行運行程序 21 7.4.8 開關(guān)門程序 22 八、心得體會 27 參考文獻(xiàn) 28 附錄 程序 29 . 1、 設(shè)計題目 智能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 2、 設(shè)計要求 利用PLC與變頻器實現(xiàn)電梯的變頻調(diào)速控制，該電梯控制系統(tǒng)具有同時呼梯控制、各樓層單獨呼梯控制、上升、下降運行控制、轎廂位置顯示等功能，電梯至少五層以上。 三、電梯控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計作用與目的 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，電梯也已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的運輸工具。隨著人們對電梯運行的安全性、舒適性等要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。 可編程控制器（PLC）因為穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、簡單易學(xué)、功能強大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。電梯控制要求接入設(shè)備使用簡便，對應(yīng)系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有人性化的人機界面，配備應(yīng)用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。通過PLC對程序設(shè)計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯的電梯運行的舒適感。本文爭對以上優(yōu)點，對電梯運行進(jìn)行了改進(jìn)，使其達(dá)到了比較理想的控制效果。 4、 所用設(shè)備及軟件 本設(shè)計除了需要計算機,實驗設(shè)備THPFSL-1/2還會用到兩款軟件：作圖軟件Altim Desinger、編程軟件GX-developer。簡介如表1所示。 表1 軟件簡介 軟件或設(shè)備名稱 軟件圖標(biāo) 主要特點 作用 備注 Altium Designer Altium Designer是PC環(huán)境下以獨特設(shè)計管理和協(xié)作技術(shù)為核心的印制電路板設(shè)計軟件系是基于Windows95/98/2000/NT的全32位EDA設(shè)計系統(tǒng)。它主要采用了Smart Doc技術(shù)、Smart Tool技術(shù)、Smart Team技術(shù)。 繪制電路圖和PCB板 GX-developer 1.GX Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。2.利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 編寫程序 可編程控制器實驗裝置（THPFSL-1/2） 可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令練習(xí)、多個PLC實際應(yīng)用的模擬及實物控制。裝置配備的主機采用日本三菱FX系列可編程控制器，配套SC-09通信編程電纜、三相鼠籠異步電機，配套SC-09通信編程電纜、三相鼠籠異步電機等。 硬件調(diào)試 5、 智能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計方案 5.1系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理圖 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理圖 主控制器是整個電梯的核心。不但要保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而且要在極短的時間內(nèi)對系統(tǒng)所有的任務(wù)進(jìn)行響應(yīng)。 其任務(wù)包括：接收、處理電梯的各種狀態(tài)，并做出相應(yīng)的動作，控制電梯的總體運行，實施對電梯驅(qū)動部分的控制，包括抱閘的松放、門機的開關(guān)、變頻器低、中、高速的給出等控制。接收轎廂控制器送來的內(nèi)選信號，執(zhí)行內(nèi)選外呼指令，向轎廂控制器、呼梯控制器發(fā)送樓層指示信號，實施安全保護(hù)等。為了實現(xiàn)電梯狀態(tài)監(jiān)控的需要，主控制器還加入了基于LCD顯示的電梯參數(shù)設(shè)置、監(jiān)控系統(tǒng)。 5.2程序流程圖 中 央 處 理 單 元 輸 入 接 口 部 件 接 口 部 件 輸 出 電 源 模 塊 圖1.1 PLC結(jié)構(gòu)框圖 模塊式PLC包括CPU模塊，I/O模塊，內(nèi)存模塊，電源模塊，底板或機架。這些 2.系統(tǒng)工作原理 采用循環(huán)掃描方式。在PLC處于運行狀態(tài)時，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。 當(dāng)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(zhí)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(fù)執(zhí)行上述三個階段。 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)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。 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)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(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。 圖6-1 電梯工作示意圖 啟動 六、智能電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 6.1 電梯控制的要求 停止 到達(dá)指定樓層 上行/下行 輸入指令 電梯的主要任務(wù)是根據(jù)廂內(nèi)外的控制指令，將電梯運行到指令樓層，同時，根據(jù)每個樓層的控制命令開、關(guān)門，以實現(xiàn)各個樓層的要求。主要工作步驟有：接收廂內(nèi)/外指令，判斷電梯上行還是下行，到達(dá)目的樓層前在其他樓層是否有開門指令，到達(dá)目的樓層后是否又有新的指令，根據(jù)這一新的指令再次判斷是上行還是下行。如此循環(huán)，如果沒有指令的話就停止在上一個指令的目的樓層。其工作過程如右圖6-1所示。 6.1.1 電梯轎廂的控制要求 選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號的先后和停止時轎廂所在的樓曾位置決定電梯的運行方向。 選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎廂內(nèi)所選層而決定運行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時候都能夠換速。 樓層位置的指示：選用發(fā)光二極管作為指示燈顯示的方法。 6.1.2電梯門的控制要求 當(dāng)電梯平層的時候，電梯門自動打開，經(jīng)過2秒鐘后電梯門自動關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因為機械安全觸板開關(guān)的作用而自動開門，也可以手動控制開門和關(guān)門。 為了避免乘客被正在關(guān)閉的門扇傷害，在門系統(tǒng)中大都設(shè)置安全檢測系統(tǒng)，以檢測關(guān)門時是否還有乘客從電梯門上通過。當(dāng)轎廂門正在關(guān)閉時，如果此時有乘客欲進(jìn)、出入電梯轎廂(包括乘客位于轎廂門前某段距離或乘客阻擋轎廂門關(guān)閉)，則轎廂門應(yīng)該停止關(guān)閉，且重新打開。轎廂門打開則不必有此過程。目前的安全系統(tǒng)主要大都采用光電式裝置(如光敏元件)，也有的采用電磁式裝置。在一些高性能的電梯系統(tǒng)中，都設(shè)置了大廳內(nèi)乘客檢測裝置，確定乘客是否全部進(jìn)入電梯。當(dāng)乘客或物體仍在門檢測區(qū)域內(nèi)時，電梯的門系統(tǒng)能自動延時關(guān)門，確保乘客全部進(jìn)入電梯。目前主要采用光電裝置和紅外光幕保護(hù)裝置來檢測乘客或物體。有的門機系統(tǒng)還采用熱敏電磁裝置和圖像采集系統(tǒng)檢測乘客或物體，由于受到性能和成本的限制，應(yīng)用的并不多。 6.2主電路的設(shè)計 電力拖動系統(tǒng)是電梯的動力來源，它驅(qū)動電梯部件完成相應(yīng)的運動。在電梯中主要有如下兩個運動：轎廂的升降運動，轎門及廳門的開關(guān)運動。轎廂的運動由曳引電動機產(chǎn)生動力，經(jīng)曳引傳動系統(tǒng)進(jìn)行減速、改變運動形式（將旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橹本€運動）來實現(xiàn)驅(qū)動，其功率在幾千瓦到幾十千瓦，是電梯的主驅(qū)動。轎門及廳門的開與關(guān)則由開門電動機產(chǎn)生動力，經(jīng)開門機構(gòu)進(jìn)行減速、改變運動形式來實現(xiàn)驅(qū)動，其驅(qū)動功率較小（通常在200W以下），是電梯的輔助驅(qū)動。 6.2.1拖動電機電路的設(shè)計 電梯的電力拖動系統(tǒng)對電梯的起動加速、穩(wěn)速運行、制動減速起著控制作用。拖動系統(tǒng)的優(yōu)勢直接影響電梯的起動，制動加減速度，平層精度，乘坐的舒適性等指標(biāo)。 電梯的拖動系統(tǒng)經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜的過程。到目前為止應(yīng)用于電梯的拖動系統(tǒng)主要有：(1)單、雙速交流電動機拖動系統(tǒng)；(2)交流電動機定子調(diào)壓調(diào)速拖動系統(tǒng)；(3)直流發(fā)電機-電動機可控硅勵磁拖動系統(tǒng)；(4)可控硅直接供電拖動系統(tǒng)；(5)VVVF變頻變壓調(diào)速拖動系統(tǒng)。 交流電動機具有結(jié)構(gòu)緊湊，維修簡單等特點。單、雙速交流電動機拖動系統(tǒng)采用開環(huán)方式控制，線路簡單，價格較低，因此在電梯上廣泛應(yīng)用。交流雙速電梯拖動電機控制主電路如圖6-2所示。電梯啟動時，首先接通上行或下行的接觸器（KMs或KMx），同時也接通快速接觸器KMk，這樣就接通了快速繞組，電梯快速啟動。為了減小電梯啟動的加速度，提高乘坐的舒適感，接觸器KM2斷開，將電抗接入電路，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定數(shù)值后，閉合接觸器KM2將電抗短路，電動機逐步加速至額定轉(zhuǎn)速，電梯最后穩(wěn)定運行。當(dāng)電梯需要減速時，先斷開快速接觸器KMK，閉合慢速接觸器KMM，此時接通了慢速繞組，電動機開始減速。為了降低在減速過程中的加速度，接觸器KM1斷開，電路中接入了電抗器，在電動機的轉(zhuǎn)速降到一定程度后，將解除其KM1閉合，將電抗器短路使電動機逐步減速至停止。 圖6-2拖動電機控制主電路圖 6.2.2門電機電路的設(shè)計 電梯門機拖動系統(tǒng)作為一個子系統(tǒng)，相對整個電梯系統(tǒng)來說，是不容忽視的。它是電梯系統(tǒng)中動作最頻繁，也是直接面對乘客的部分。因此在實際應(yīng)用中需要一個運行安全可靠、性能穩(wěn)定的電梯門機控制系統(tǒng)，其設(shè)計就顯得尤為重要。 門機拖動系統(tǒng)從電流型式上分為直流調(diào)速拖動和交流調(diào)速拖動兩大類，在交流調(diào)速拖動中，異步電動機門機調(diào)速拖動系統(tǒng)和同步電動機門機調(diào)速拖動系統(tǒng)已發(fā)展成為占有相當(dāng)比例的兩類調(diào)速拖動系統(tǒng)。門電機主電路如圖6-3所示，通過電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)門的開關(guān)。 圖6-3 門電機主電路圖 . 七、智能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計 7.1 PLC單臺電梯控制系統(tǒng)的工作流程 電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進(jìn)行控制的，在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時的控制電梯的運行。電梯控制系統(tǒng)工作流程如圖7-1所示。 來自井道 行程開關(guān) 來自轎廂 控制面板 來自層面 控制按鈕 來自轎廂 控制面板 指令信號 層樓信號 召喚信號 控制信號 置位 置位 層樓定位 召喚登記 指令登記 清 除 清 除 顯 示 顯 示 顯 示 自動定向 運行控制（開/關(guān)門、 上/下行、停站） 電動機驅(qū)動控制 運行顯示 圖7-1 PLC單臺電梯控制系統(tǒng)工作流程圖 電梯的控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能： 1)行車方向由內(nèi)選信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行； 2)行車途中如遇呼梯信號時，順向截車，反向不截車； 3)內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能，執(zhí)行后解除； 4)內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示； 5)停層時可延時自動開門、手動開門、(關(guān)門過程中)本層順向呼梯開門； 6)有內(nèi)選信號時延時自動關(guān)門，關(guān)門后延時自動行車； 7)無內(nèi)選時延時2s自動關(guān)門，但不能自動行車； 8)行車時不能手動開門或本層呼梯開門，開門不能行車。 7.1.1 控制面板 在電梯控制系統(tǒng)的工作流程圖中，控制面板包括兩個部分：一部分安置于電梯廂內(nèi)，用于乘客選擇所要到的樓層；另一部分置于每個樓層，用于呼叫電梯，如右圖7-2所示。 在圖7-2所示的面板示意圖中，每個樓層的控制按鈕只有兩個按鍵，即上行鍵和下行鍵，以及相關(guān)的顯示單元，在底樓只有一個上行鍵，在頂樓只有一個下行鍵；在電梯廂內(nèi)有樓層按鍵和開關(guān)門按鍵，以及相關(guān)顯示單元。 圖7-2 電梯控制系統(tǒng)面板示意圖 7.1.2 超重報警 在電梯運行過程中，需要時刻測量電梯廂內(nèi)的重量，以防止超過最大載重量，造成安全事故，為此使用了傳感器。通過不斷地調(diào)試將傳感器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，使其能?zhǔn)確地判斷出廂內(nèi)重量是否超標(biāo)，從而達(dá)到保護(hù)電梯安全運行的目的。如果廂內(nèi)重量超過標(biāo)準(zhǔn)，則無法關(guān)門，電梯無法上/下運行。超重報警采用聲光報警，選用既可發(fā)出閃爍信號，又可發(fā)出蜂鳴聲的指示燈。 7.2 PLC I/O地址分配 五層電梯控制系統(tǒng)的I/O地址分配如以下表格所示。 輸入地址 輸入設(shè)備 輸入地址 輸入設(shè)備 I0.0 運行/維修按鈕 I1.7 樓層4下層限位器 I0.1 樓層1上行按鈕 I2.0 樓層5下層限位器 I0.2 樓層2上行按鈕 I2.1 上平層限位器 I0.3 樓層2下行按鈕 I2.2 門區(qū)限位器 I0.4 樓層3上行按鈕 I2.3 下平層限位器 I0.5 樓層3下行按鈕 I2.4 開門到位限位器 I0.6 樓層4上行按鈕 I2.5 關(guān)門到位限位器 I0.7 樓層4下行按鈕 I2.6 樓層1選擇按鈕 I1.0 樓層5下行按鈕 I2.7 樓層2選擇按鈕 I1.1 樓層1上層限位器 I3.0 樓層3選擇按鈕 I1.2 樓層2上層限位器 I3.1 樓層4選擇按鈕 I1.3 樓層2下層限位器 I3.2 樓層5選擇按鈕 I1.4 樓層3上層限位器 I3.3 開門按鈕 I1.5 樓層3下層限位器 I3.4 關(guān)門按鈕 I1.6 樓層4上層限位器 表7-1 數(shù)字量輸入部分 輸入地址 輸入設(shè)備 AIW0 壓力傳感器 表7-2 模擬量輸入部分 輸出地址 輸出設(shè)備 輸出地址 輸出設(shè)備 Q0.0 上行繼電器 Q1.0 樓層5指示燈 Q0.1 下行繼電器 Q1.1 上行指示燈 Q0.2 快速運行繼電器 Q1.2 下行指示燈 Q0.3 慢速運行繼電器 Q1.3 廂體開門 Q0.4 樓層1指示燈 Q1.4 廂體關(guān)門 Q0.5 樓層2指示燈 Q1.5 抱閘停止 Q0.6 樓層3指示燈 Q1.6 超重報警 Q0.7 樓層4指示燈 表7-3 數(shù)字量輸出部分 PLC的外部接線圖如下圖7-3所示。 圖7-3 五層電梯控制的I/O接線圖 7.3總流程設(shè)計 根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求，交流雙速電梯工作時主要可分為兩個部分：一是維修狀態(tài)；二是正常運行狀態(tài)。 在旋鈕置于維修狀態(tài)時，不論電梯處于任何位置，都將直接運行到樓層底部，忽略用戶的其它指令。其工作流程如圖5-1所示。 至于正常運行狀態(tài)時，可根據(jù)電梯內(nèi)外及各個樓層之間的用戶指令，以及電梯現(xiàn)在所處的位置，自動判斷電梯的運行方向，根據(jù)PLC接收到的其它外圍設(shè)備的控制信號，完成用戶的控制要求運行至指定的樓層。交流雙速電梯控制系統(tǒng)流程圖如7-3-1所示 圖7-3-1 維修狀態(tài)流程圖 圖7-3-2 交流雙速電梯控制系統(tǒng)流程圖 7.4 各模塊梯形圖設(shè)計 根據(jù)上述流程圖，采用模塊化的程序設(shè)計，為了便于程序設(shè)計，以及程序修改和完善，簡歷如表7-4-1所示的元件設(shè)置表。 元件 意義 內(nèi)容 備注 M0.0 維修狀態(tài)標(biāo)志 on有效 M0.1 正常運行標(biāo)志 on有效 M0.2 上行運行標(biāo)志 on有效 M0.3 下行運行標(biāo)志 on有效 M0.4 開門完成標(biāo)志 on有效 M0.5 關(guān)門完成標(biāo)志 on有效 M0.6 樓層到達(dá)標(biāo)志 on有效 M0.7 快速運行標(biāo)志 on有效 M1.0 慢速運行標(biāo)志 on有效 M1.1 抱閘停車標(biāo)志 on有效 M1.2 開門啟動標(biāo)志 on有效 M1.3 關(guān)門啟動標(biāo)志 on有效 M1.4 速度切換標(biāo)志 on有效 M1.5 超重報警標(biāo)志 on有效 M2.0 上行復(fù)位樓層1寄存器 on有效 M2.1 上行復(fù)位樓層2寄存器 on有效 M2.2 下行復(fù)位樓層2寄存器 on有效 M2.3 上行復(fù)位樓層3寄存器 on有效 M2.4 下行復(fù)位樓層3寄存器 on有效 M2.5 上行復(fù)位樓層4寄存器 on有效 M2.6 下行復(fù)位樓層4寄存器 on有效 M2.7 下行復(fù)位樓層5寄存器 on有效 VB0 電梯現(xiàn)所在樓層寄存器 VB1 廂內(nèi)樓層1寄存器 VB2 廂內(nèi)樓層2寄存器 VB3 廂內(nèi)樓層3寄存器 VB4 廂內(nèi)樓層4寄存器 VB5 廂內(nèi)樓層5寄存器 VB6 樓層1上行寄存器 VB7 樓層2上行寄存器 VB10 樓層2下行寄存器 VB11 樓層3上行寄存器 VB12 樓層3下行寄存器 VB13 樓層4上行寄存器 VB14 樓層4下行寄存器 VB15 樓層5下行寄存器 VB16 目標(biāo)樓層寄存器 VW100 傳感器返回值 VW102 重量標(biāo)準(zhǔn)值 T37 關(guān)門延時定時器 20 2s T38 開門延時定時器 10 1s 表7-4-1 元件設(shè)置 7.4.1 電梯運行狀態(tài)選擇程序 旋鈕的默認(rèn)開關(guān)狀態(tài)為I0.0,在斷開時中間繼電器M0.0閉合，不論電梯處于什么位置，電梯都直接下行到底層，如果電梯就在底層，則閘門上的限位器傳送信號到PLC中，表示電梯已到達(dá)目標(biāo)位置，延時一段時間后，閘門開啟進(jìn)行維修維護(hù)工作，其維修狀態(tài)時的梯形圖程序如圖7-4-1所示。 圖7-4-1 維修狀態(tài)時梯形圖程序 7.4.2 樓層指令輸入 在正常運行狀態(tài)時，接收每個樓層的上行/下行指令和廂內(nèi)控制按鈕的指令。在此程序中，先將收到的樓層指令存儲到對應(yīng)的寄存器中，然后電梯以此為目標(biāo)在樓層間運行，如果在運行過程中，有其他樓層的按鈕被按下，則經(jīng)過PLC的運算，按照輸入的指令停止在指定的樓層上，在樓層指令輸入梯形圖程序如圖7-4-2所示。 圖7-4-2 樓層指令輸入梯形圖程序 7.4.3 電梯上下行判斷程序 如果電梯處于底層或者頂層，則運行時只有一個方向；上行或者下行。如果停留在中間任何一層，就需要通過PLC的運行將電梯現(xiàn)在所在的樓層和輸入指令的樓層進(jìn)行比較，然后輸出上行還是下行的指令，電梯上下行判斷程序如圖7-4-3所示。 圖7-4-3 電梯上下行判斷程序（1） 圖7-4-3 電梯上下行判斷程序（2） 7.4.4 最近上行目標(biāo)樓層確定程序 當(dāng)電梯已經(jīng)接收到目標(biāo)樓層指令，且正在開始移動，還沒到達(dá)到目標(biāo)樓層之前，例如，正在1層開始運動，有人在2層按下了上行的按鈕，則電梯的最近上行目標(biāo)樓層應(yīng)立刻更顯為2，而如果此時1層按下上行按鈕，則不會影響電梯上行的運動狀態(tài)，最近上行目標(biāo)樓層確定程序如圖7-4-4所示。 圖7-4-4 最近上行目標(biāo)樓層確定程序 7.4.5 上行運行程序 在確定了最近的目標(biāo)樓層后，由PLC輸出的指令控制電梯向上運動，接近目標(biāo)樓層后，通過目標(biāo)樓層的下層限位器輸入的信號，輸入到PLC中，然后調(diào)用速度切換程序，上行運行程序如圖7-4-5所示 圖7-4-5上行運行定程序 7.4.6 最近下行目標(biāo)樓層確定程序 當(dāng)電梯接收目標(biāo)樓層指令，且正在向下開始移動，在還沒到達(dá)目標(biāo)樓層之前，例如，正在從3層開始運動，有人在2層按下了下行的按鈕，則電梯的最近下行目標(biāo)樓層應(yīng)立刻更改為2，而如果此時在3層按下行按鈕，則不會影響電梯下行的運行狀態(tài)，其程序如圖7-4-6所示。每個掃描周期PLC都檢測廂內(nèi)和每個樓層的按鈕狀態(tài)，若有按鈕被按下，且所在樓層低于之前的目標(biāo)樓層，則更改目標(biāo)樓層數(shù)。 圖7-4-6最近下行目標(biāo)樓層確定程序 7.4.7 下行運行程序 在確定了最近的目標(biāo)樓層后，由PLC輸出的指令控制電梯向下運動，接近目標(biāo)樓層后，通過目標(biāo)樓層的上層限位器輸入的信號，輸入到PLC中，然后調(diào)用速度切換程序，其程序如圖7-4-7所示。 圖7-4-7下行運行程序 7.4.8 開關(guān)門程序 在電梯運行過程中，即使按下開門的按鈕，電梯也不會打開；同樣如果電梯門沒有完全關(guān)閉，電梯不進(jìn)行上下運行，為此保證乘客的安全，其程序如圖7-4-8和圖7-4-9所示。 圖7-4-8開門程序 圖7-4-9關(guān)門程序 7.4.9 換速程序 為了保證電梯運行的快速穩(wěn)定，而且能提供給乘客一個舒適的乘坐環(huán)境，該控制系統(tǒng)采用雙速運行方式。在電梯啟動階段，速度較低，然后增加到快速運行階段，既能較快地到達(dá)目標(biāo)樓層，也不會產(chǎn)生較強的不舒適感。電梯的切換程序如圖7-4-10所示。 圖7-4-10 換速程序 7.4.10 門定位程序 利用限位器對電梯門進(jìn)行定位，并對所在樓層的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理，其程序如圖7-4-11所示。 圖7-4-11門定位程序 7.4.11 超重報警程序 在電梯運行過程中，尤其是在乘客進(jìn)入的時候，需要不斷采集電梯廂內(nèi)的重量，以防止超過最大重量，造成安全事故，其程序如圖7-4-12所示。 圖7-4-12 超重報警程序 八、心得體會 三周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)． 通過這次嵌入式課程設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次嵌入式課程設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次心電圖檢測與傳輸設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了嵌入式設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷嵌入式設(shè)計的方法和步驟，掌握嵌入式設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析嵌入式的實用性，怎樣確定工藝方案，了解了嵌入式的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計嵌入式的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。 在此感謝我們的老師，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次模具設(shè)計的每個實驗細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。 同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。 由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 陳建明. 電氣控制與PLC應(yīng)用（第2版）. 北京: 電子工業(yè)出版社, [2] 陳家盛. 電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2002 [3] 李惠升. 電梯控制技術(shù). 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003 [4] 段波, 李明偉. 電機及電力拖動基礎(chǔ). 北京: 人民郵電出版社, 2009 [5] 張勇. 電機拖動與控制. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001 [6] 唐杰. 電機拖動與控制基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 2002 [7] 曹承志. 電機拖動與控制. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001 [8] 宋伯生. PLC編程實用指南. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006 [9] 謝云敏. 可編程控制器原理與實踐教程.上海交通大學(xué)出版社, [10] 郁漢琪. 電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù). 南京:東南大學(xué)出版社, [11] 常曉玲. 電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器. 北京: 機械工業(yè)出版社, [12] 嚴(yán)盈富, 羅海平, 屋海勤. 監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門. 北京: 人民郵電出版社, [13] 吳明亮, 蔡夕忠. 可編程控制器實訓(xùn)教程. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005 [14] 西門子（中國）有限公司. 深入淺出西門子S7－200 plc. 北京航空航天大學(xué)出版社, 2005.2 [15] 西門子公司. 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；4樓下行按鈕被按下后，相應(yīng)的數(shù)字就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LRD A I1.0 MOVB 5, VB15 ；5樓下行按鈕被按下后，相應(yīng)的數(shù)字就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LRD A I2.6 MOVB 1, VB1 ；廂內(nèi)樓層按鈕1被按下后，數(shù)字1就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LRD A I2.7 MOVB 2, VB2 ；廂內(nèi)樓層按鈕2被按下后，數(shù)字2就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LRD A I3.0 MOVB 3, VB3 ；廂內(nèi)樓層按鈕3被按下后，數(shù)字3就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LRD A I3.1 MOVB 4, VB4 ；廂內(nèi)樓層按鈕4被按下后，數(shù)字4就存儲到對應(yīng)的寄存器中 LPP A I3.2 MOVB 5, VB5 ；廂內(nèi)樓層按鈕5被按下后，數(shù)字5就存儲到對應(yīng)的寄存器中 Network 7 LD M0.1 LPS AB= VB0, 1 = M0.2 ；電梯處于底層時，上行 LPP AB= VB0, 5 = M0.3 ；電梯處于頂層時，下行 Network 8 LD M0.1 LPS AB> VB16, VB0 = M0.2 ；目標(biāo)樓層與電梯現(xiàn)在所在樓層比較，大于，上行 LPP AB< VB16, VB0 = M0.3 ；目標(biāo)樓層與電梯現(xiàn)在所在樓層比較，小于，下行 Network 9 LD M0.1 LPS LD I0.1 O I2.6 ；1樓按鈕被按下，下行 ALD = M0.3 LRD A I0.2 LPS AB> VB7, VB0 = M0.2 ；按鈕被按下的樓層與電梯現(xiàn)在所在樓層的比較，大于，上行 LPP AB< VB7, VB0 = M0.3 LRD A I0.3 ；按鈕被按下的樓層與電梯現(xiàn)在所在樓層的比較，小于，下行 LPS AB> VB10, VB0 = M0.2 LPP AB< VB10, VB0 = M0.3 LRD A I0.4 LPS AB> VB11, VB0 = M0.2 LPP AB< VB11, VB0 = M0.3 LRD A I0.5 LPS AB> VB12, VB0 = M0.2 LPP AB< VB12, VB0 = M0.3 LRD A I0.6 LPS AB> VB13, VB0 = M0.2 LPP AB< VB13, VB0 = M0.3 LRD A I0.7 LPS AB> VB14, VB0 = M0.2 LPP AB< VB14, VB0 = M0.3 LPP LD I1.0 O I3.2 ；5層按鈕被按下，上行 ALD = M0.2 Network 10 LD M0.1 O M0.2 AN M0.6 AN M0.3 ；上行，下行互鎖 = M0.2 Network 11 LD M0.1 O M0.3 AN M0.6 AN M0.2 ；下行，上行互鎖 = M0.3 Network 12 LD M0.1 A M0.2 LPS AB> VB2, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層2的按鈕是否被按下 MOVB VB2, VB16 LRD AB> VB3, VB16 MOVB VB3, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層3的按鈕是否被按下 LRD AB> VB4, VB16 MOVB VB4, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層4的按鈕是否被按下 LRD AB> VB5, VB16 MOVB VB5, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層5的按鈕是否被按下 LRD AB> VB7, VB16 ；檢測樓層2的上行按鈕是否被按下 MOVB VB7, VB16 LRD AB> VB11, VB16 ；檢測樓層3的上行按鈕是否被按下 MOVB VB11, VB16 LRD AB> VB13, VB16 ；檢測樓層4的上行按鈕是否被按下 MOVB VB13, VB16 LPP AB> VB15, VB16 ；檢測樓層5的上行按鈕是否被按下 MOVB VB15, VB16 Network 13 LD M0.1 A M0.2 ；上行運行狀態(tài) LDB> VB2, VB0 AB< VB2, VB16 ；廂內(nèi)樓層2的按鈕被按下后，與電梯現(xiàn)在所處樓層和目標(biāo)樓層的比較 LDB> VB7, VB0 ；樓層2的上行按鈕被按下后，與電梯現(xiàn)在所處樓層和目標(biāo)樓層的比較 AB< VB7, VB16 OLD ALD MOVB 2, VB16 ；當(dāng)按下的按鈕所處樓層高于電梯現(xiàn)在所處樓層且低于之前的目標(biāo)樓層時，將按年所在樓層設(shè)置為最近的目標(biāo)樓層 Network 14 LD M0.1 A M0.2 LDB> VB3, VB0 AB< VB3, VB16 LDB> VB11, VB0 AB< VB11, VB16 OLD ALD MOVB 3, VB16 Network 15 LD M0.1 A M0.2 LDB> VB4, VB0 AB< VB4, VB16 LDB> VB13, VB0 AB< VB13, VB16 OLD ALD MOVB 4, VB16 Network 16 LD M0.1 A M0.2 LDB> VB5, VB0 AB< VB5, VB16 LDB> VB15, VB0 AB< VB15, VB16 OLD ALD MOVB 5, VB16 Network 17 LD M0.1 A M0.3 LPS AB> VB1, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層1的按鈕是否被按下 MOVB VB1, VB16 LRD AB> VB2, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層2的按鈕是否被按下 MOVB VB2, VB16 LRD AB> VB3, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層3的按鈕是否被按下 MOVB VB3, VB16 LRD AB> VB4, VB16 ；檢測廂內(nèi)樓層4的按鈕是否被按下 MOVB VB4, VB16 LRD AB> VB6, VB16 ；檢測樓層1的上行按鈕是否被按下 MOVB VB6, VB16 LRD AB> VB10, VB16 ；檢測樓層2的下行按鈕是否被按下 MOVB VB10, VB16 LRD AB> VB12, VB16 ；檢測樓層3的下行按鈕是否被按下 MOVB VB12, VB16 LPP AB> VB14, VB16 ；檢測樓層4的下行按鈕是否被按下 MOVB VB14, VB16 Network 18 LD M0.1 A M0.3 ；在下行狀態(tài)下 LDB> VB1, VB0 AB< VB1, VB16 LDB> VB6, VB0 AB< VB6, VB16 OLD ALD MOVB 1, VB16 ；當(dāng)按下的按鈕所處樓層低于電梯現(xiàn)在所處樓層且低于之前的目標(biāo)樓層時，將按年所在樓層設(shè)置為最近的目標(biāo)樓層 Network 19 LD M0.1 A M0.3 LDB> VB2, VB0 AB< VB2, VB16 LDB> VB10, VB0 AB< VB10, VB16 OLD ALD MOVB 2, VB16 Network 20 LD M0.1 A M0.2 LDB> VB3, VB0 AB< VB3, VB16 LDB> VB12, VB0 AB< VB12, VB16 OLD ALD MOVB 3, VB16 Network 21 LD M0.1 A M0.2 LDB> VB4, VB0 AB< VB4, VB16 LDB> VB14, VB0 AB< VB14, VB16 OLD ALD MOVB 4, VB16 Network 22 // Network Comment LD M0.1 A M0.2 LD I1.3 ；樓層2的下層限位器 O I1.5 ；樓層3的下層限位器 O I1.7 ；樓層4的下層限位器 O I2.0 ；樓層5的下層限位器 ALD EU ；采用上升沿觸發(fā) INCB VB0 ；電梯所在樓層加1 Network 23 LD M0.1 A M0.2 AB= VB0, VB16 ；到達(dá)目標(biāo)樓層 = M1.4 ；轉(zhuǎn)入速度切換程序 Network 24 LD M0.1 A M0.3 LD I1.1 ；樓層1的上層限位器 O I1.2 ；樓層2的上層限位器 O I1.4 ；樓層3的上層限位器 O I1.6 ；樓層4的上層限位器 ALD EU ；采用上升沿觸發(fā) INCB VB0 ；電梯所在樓層加1 Network 25 LD M0.1 A M0.2 AB= VB0, VB16 ；到達(dá)目標(biāo)樓層 = M1.4 ；轉(zhuǎn)入速度切換程序 Network 26 LD M0.1 A M0.6 TON T38, 10 ；電梯定時完成后，開始計時，時長1s Network 27 LD M0.1 A M0.6 A T38 O M1.2 ；計時結(jié)束，門自動開門 AN I2.4 ；開門到位后，自鎖斷開 = M1.2 ；開門自鎖繼電器 Network 28 LD M0.1 A M0.6 A I3.3 ；手動開門必須在延時結(jié)束后才能操作 O M1.2 AN I2.4 = M1.2 ；開門自鎖繼電器 Network 29 LD M0.1 A I2.4 A M0.6 AN I3.3 TON T37, 20 ；電梯門打開后，可根據(jù)實際情況確定關(guān)門的延時時間，這里時間設(shè)為2s Network 30 LD M0.1 A M0.6 A T37 ；定時時間到，關(guān)門繼電器啟動 LD M0.6 A I3.4 A I2.4 ；也可隨時手動啟動關(guān)門繼電器 OLD ON M1.3 AN I3.3 AN I2.5 ；關(guān)門結(jié)束后，斷開關(guān)門繼電器 = M1.3 ；關(guān)門自鎖繼電器 Network 31 LD M0.1 A M0.2 ；上行運行 A M1.4 LD I1.7 O I2.0 ；樓層4與樓層5的下層限位器 ALD = M1.0 ；減速成慢速運行 Network 32 LD M0.1 A M0.2 ；上行運行 A M1.4 LD I1.3 O I1.5 ；樓層2與樓層3的下層限位器 ALD = M1.0 ；減速成慢速運行 Network 33 LD M0.1 A M0.3 ；下行運行 A M1.4 LD I1.4 O I1.6 ；樓層3與樓層4的上層限位器 ALD = M1.0 ；減速成慢速運行 Network 34 LD M0.1 A M0.3 A M1.4 LD I1.1 O I1.2 ；樓層1與樓層2的上層限位器 ALD = M1.0 ；減速成慢速運行 Network 35 LD M0.1 A M0.2 ；上行運行 A M1.4 LD I1.1 O I1.2 ；樓層1與樓層2的上層限位器 ALD = M0.7 ；加速成快速運行 Network 36 LD M0.1 A M0.2 ；上行運行 A M1.4 LD I1.4 O I1.6 ；樓層3與樓層4的上層限位器 ALD = M0.7 ；加速成快速運行 Network 37 LD M0.1 A M0.3 ；下行運行 A M1.4 LD I1.3 O I1.5 ；樓層2與樓層3的下層限位器 ALD = M0.7 ；加速成快速運行 Network 38 LD M0.1 A M0.3 ；下行運行 A M1.4 LD I1.7 O I2.0 ；樓層4與樓層5的下層限位器 ALD = M0.7 ；加速成快速運行 Network 39 LD I2.1 A I2.2 A I2.3 = M0.6 ；三個限位器全部對準(zhǔn)后，門定位完畢 = M1.1 ；抱閘停車 Network 40 LD M0.1 A M0.2 ；電梯上行運行時 LPS LD I1.1 ；樓層1的上層限位器 O M2.0 ALD MOVB 0, VB1 MOVB 0, VB6 ；電梯上行時通過樓層1后，復(fù)位與樓層1的所有的與上行有關(guān)的寄存器 LRD LD I1.2 ；樓層2的上層限位器 O M2.1 ALD MOVB 0, VB2 MOVB 0, VB7 ；電梯上行時通過樓層2后，復(fù)位與樓層2的所有的與上行有關(guān)的寄存器 LRD LD I1.4 ；樓層3的上層限位器 O M2.3 ALD MOVB 0, VB3 MOVB 0, VB11 ；電梯上行時通過樓層3后，復(fù)位與樓層3的所有的與上行有關(guān)的寄存器 LRD LD I1.6 ；樓層4的上層限位器 O M2.5 ALD MOVB 0, VB4 MOVB 0, VB13 ；電梯上行時通過樓層4后，復(fù)位與樓層4的所有的與上行有關(guān)的寄存器 LPP AB= VB0, 5 ；到達(dá)頂層 = M2.0 = M2.1 = M2.3 = M2.5 A M0.6 MOVB 0, VB5 ；將樓層所有的上行存儲器復(fù)位 Network 41 LD M0.1 A M0.3 ；電梯上行運行時 LPS LD I2.0 ；樓層5的下層限位器 O M2.7 ALD MOVB 0, VB5 MOVB 0, VB15 ；電梯下行時通過樓層5后，復(fù)位與樓層5的所有的與下行有關(guān)的寄存器 LRD LD I1.7 ；樓層4的下層限位器