基plc的八层电梯顺序控制

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1、1机电系统综合设计报告基于组态王和 FPWIN GR 的 PLC 电梯控制系统的设计一、设计任务介绍（1）.课程设计的目的本专题的安排就是为了加深同学们对顺序控制技术的理解，了解 PC 原理及技术发展现状，加强同学们的实践技能培养。重点是掌握可编程控制器应用软件设计的普遍方法及特殊功能使用，开拓思路，灵活应用，增强分析问题和解决问题的实际能力。（2）.课程设计的内容本课程设计是实现八层电梯的运动定位控制，主要用到了两个软件：组态王和 FPWIN GR。组态王用来编制电梯界面，FPWIN GR 用来编写控制电梯运动的 PLC 程序，两者之间通过 RS232C 口进行通讯。 （3）.课程设计的任务

2、本专题课程设计是应用有关设计方法对相关模型及机构运动定位进行完整控制。具体包括：（1）.八层电梯仿真组态模型（2）.松下电工 FP0 可编程控制器、编程工具及手册（4） 、功能设计的实现及原理电梯控制要求（即可实现的功能）（1）开始时，电梯处于任何一层。（2）当有外呼梯信号到来时，该楼层轿厢响应该呼梯信号，到达时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时 3S 后自动关门。 （也可以手动开门和关门）（3）当有内呼信号到来时，轿厢响应该呼叫信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时 3s 后自动关门（也可手动开门和关门） 。（4）在电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升

3、）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。如电梯轿厢在一层，将2要运行到三楼，在此过程中可以响应二楼向上外呼梯信号，但不响应二楼向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，若四楼没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。否则，电梯轿厢将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯信号。（5）有最远反向外呼梯响应功能。如：电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下外呼梯、三层向下外呼梯、四层向下外呼梯，则电梯轿厢光去四楼响应四层向下外呼梯信号。（6）未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮轿厢门打开，按关门

4、按钮轿厢门关闭。(7) 当电梯停在某一层时，如果只有该层的呼叫信号，则电梯门会开。二、系统的设计方案及原理介绍a）.系统设计方案图3系统初始化上下内的呼梯信号处理 电梯所在楼层信号处理判断电梯上下行或悬停比较电梯悬停电梯上行 电梯下行比较判断普通上行 上行最远端比较判断普通下行 下行最远端至呼叫顶层判断到、 、判断至呼叫底层判断判断条件 判断条件判断条件b）. 具体方案介绍及原理分析：1、设计方案的大体步骤如上图所示，首先用 R9013 控制质量对电梯组态王界面各项显示进行初始化，使电梯门的初始默认状态为关闭，各指示灯为熄灭状态。2、呼梯信号处理是指对呼梯信号进行挂号处理。对于电梯的呼叫可以用

5、PLC 的字寄存器 WR 来存储。利用 WR 的每一位对应一个楼层的呼叫信号如图22 所示，该字寄存器第一位存储一楼的呼叫，第二位存储二楼的呼叫信号，依此类推。每个 WR 有十六位，即可存储十六层的电梯的呼叫信号。4电梯的呼叫信号可分为三类，即：外呼上行信号，外呼下行信号和内呼信号。因此只需三个字寄存器即可存储所有的呼叫信号。然后用 F0 与 F66 指令把信号转储到 DT 寄存器中。如图：3、判断电梯上下行或悬停：判据：利用比较指令将上呼、下呼、内呼信号所在呼梯寄存器输入与第二种电梯所在楼层信号寄存器进行比较。如果前者大于后者则电梯向上运动，如前者小于后者则电梯向下运动，如果两者相等则电梯悬

6、停。4、电梯上行：电梯上行可分为普通上行和上行最远端，两者的区别：上行最远端是电梯所在楼层以上信号只有下呼信号此时电梯会先运行到最远呼叫层。普通上行为电梯所在楼层以上信号只响应上呼信号和内呼信号，下呼信号不响应。因此判断两者的标准是：电梯所在楼层以上信号是否只有下呼信号。至顶判断：电梯至顶指的是电梯所在楼层以上无呼梯信号。它是判断电梯上下行的一个条件。判断方法是利用运算指令 F32 和比较指令如图：当下行输入除以平层信号为 1 是至顶。电梯下行：0F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1一楼二楼三楼十楼WR*图 22 呼叫存储结构图5电梯下行可分为普通下行和下行最远端，两者的

7、区别：下行最远端是电梯所在楼层以下信号只有上呼信号此时电梯会先运行到最远呼叫层。普通下行为电梯所在楼层以下信号只响应下呼信号和内呼信号，上呼信号不响应。判断两者的标准是：电梯所在楼层以下信号是否只有上呼信号。至底判断：电梯至底指的是电梯所在楼层以下无呼梯信号。它也是判断电梯上下行的一个重要条件。判断方法是设置一个寄存器，该寄存器为电梯所在楼层以下对应位为 1，电梯所在层及其以上对应位为 0。5、运动控制电梯的运动控制主要是电梯运行时的加减速控制,即指电梯启动时,速度从零开始加速,加到一定速度后电梯保持该速度匀速运行,当快要到达需要响应的楼层时,电梯开始减速,平层时电梯速度降为零.6、. 开关门

8、控制当有呼梯信号到来时，该楼层轿厢响应该呼梯信号，到达时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时 3s 后自动关门。手动开门时计时器从新计时，开门和上，下行程序互锁。7、预判断下楼层有无呼叫利用 F33，F130，F65 及比较指令，把当层信号左或右一再与下层信号相与是否大于 0 大于则下层有呼叫。8、呼梯信号清零清零方法：将电梯所在楼层信号取反，然后与呼梯信号相与。9、近楼层信号作为加速的终点或者是减速的起点。例如，假设电梯停在一层，当响应二层呼叫时，电梯加速到直线 1 的位置，然后开始减速，在二层平层时停止运行；当响应三层呼叫时，电梯加速到直线 1 的位置，然后匀速运行，到直线 2 的位置开始减速

9、，在三层平层时停止。另外，在电梯运行过程中，电梯响应到达本层近楼层位置之前的最近同向呼叫信号，不响应到达本层近楼6层位置之后的最近同向呼叫信号。例如，电梯从一层开始上行响应三层呼叫，在电梯3三层 近楼层信号 2 二层 1 11 一层 图 31 加减速控制示意图到达直线 1 之前按二层上呼按钮的呼叫信号可以被响应，而在电梯到达直线 1之后按二层上呼按钮的呼叫信号不被响应。电梯的加减速控制可用高级指令 F169 来实现,F169 是 JOG 点动控制,通过设置不同的控制代码,可以进行脉冲的加减和方向输出进行控制,并且脉冲的占空比和频率可以进行自行设置.图 32 F169 使用方法 DT200 为设

10、置代码起始位置，H112 设置了占空比和频率，K300 是设置的频率大小，当 X2 处于 ON 状态时，Y0 发出频率为 300Hz、占空比为 10%的脉冲。此时，方向输出 Y2 为 OFF，高速计数器 CH0（DT9044 和 DT9045）的经过值计数增加。软件实现电梯加减速控制方法：用高速计数器的经过值来控制电梯的运动，电梯上行时经过值增加，下行时经过值减小。无论上行还是下行，都是先加速，再匀速，最后减速，其实现方法如图 5-3：tfF minF max70 t0 t1 t2 t3 图 33 加减速控制实现方法设最大频率为 Fmax，最小频率为 Fmin，0t0 为加速阶段，用定时器 T

11、0 控制,令 F169 输出脉冲的频率，则在加速阶段，min)0min)(ax( FSVEFf F169 输出脉冲频率从 Fmin 逐渐增加到 Fmax；t0t1 为匀速阶段，F169 输出脉冲频率 f=Fmax；t1t2 为减速阶段，用定时器 T1 控制,令 F169 输出脉冲的频率，F169 输出脉冲频max)1min)(ax( FSVEFf 率从 Fmax 逐渐减小到 Fmin，到 t3 时刻脉冲输出为零，电梯平层。平层判断依据： 0904目 标 值DT三、程序功能模块规范及 PLC 设置a)模块程序的接口地址及配置图八层一部电梯界面可参考图 41 进行制作：8图 41 八层一部电梯界面

12、其 I/O 分类及功能如表 41 所示：表 41 I/O 的分类及功能输出（共 26 个） 输入（共 34 个）外呼指示 14 个 外呼指示灯控制 外呼按钮 14个一层上；二层:上下；三层：上下；四层:上下；五层：上下；六层：上下；七层：上下；八层下内呼指示 8 个 内呼指示灯控制 内呼按钮 8 个 轿厢内各层的呼叫轿厢指示 2 个 轿厢上下行的控制 厢门开关按钮2 个用于厢门开关的呼叫厢门控制 2 个 厢门打开关闭的控制。 厢门开关限位2 个用于控制开关们的程度到达各层楼层信号 8 个用于输入平层信号其组态与 PLC 的接口配置如表 42：表 42 组态与 PLC 的接口配置输出 输入9外上

13、 1 R350 外上 1 R300外上 2 R351 外上 2 R301外上 3 R352 外上 3 R302外上 4 R353 外上 4 R303外上 5 R354 外上 5 R304外上 6 R355 外上 6 R305外呼上呼指示外上 7 R356外呼上呼按钮外上 7 R306外下 2 R361 外下 2 R311外下 3 R362 外下 3 R312外下 4 R363 外下 4 R313外下 5 R364 外下 5 R314外下 6 R365 外下 6 R315外下 7 R366 外下 7 R316外呼下呼指示外下 8 R367外呼下呼按钮外下 8 R317内 1 R370 内 1 R

14、320内 2 R371 内 2 R321内 3 R372 内 3 R322内 4 R373 内 4 R323内 5 R374 内 5 R324内 6 R375 内 6 R325内 7 R376 内 7 R326内呼指示内 8 R77内呼按钮内 8 R327开门指示 R381 平 1 R330关门指示 R382 平 2 R331上行指示 R383 平 3 R332下行指示 R384 平 4 R333平 5 R334平 6 R335平 7 R336平层信号平 8 R337开门按钮 R340关门按钮 R341开门限位 R342关门限位 R34310位置寄存器：Dt300，表示电梯的当前位置，每层高度为 8000 个脉冲。四、调试结果及分析1.电梯基本满足各种功能要求，但是最远端控制与及上下行切换时逻辑不太严谨不能很好的转换。 五、结论电梯基本满足各项要求，但在上下行转换控制方面还是存在问题。优点：本电梯控制程序不但能适用于八层电梯的控制，还可以进行扩充控制跟多层次的电梯。缺点上下行控制方面有待优化，程序较为复杂。