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1、烟台大学毕业论文（设计）目 录第一章 绪言11.1 国内外电梯的现状与发展11.2 PLC的产生和发展2第二章 可编程PLC的概述32.1可编程控制器(PLC)的简介32.1.1可编程控制器的定义32.1.2三菱FX2NPLC可编程控制器的基础知识32.1.3 PLC的性能指标和分类42.1.4 PLC的工作原理62.2 PLC与其它控制系统的比较8第三章 电梯设备及电梯发展动态93.1.电梯的运行工作情况93.2电梯控制系统的组成103.3 电梯的安全保护装置103.4 电梯发展展望10第四章 PLC 的选择及其软件开发124.1 可编程控制器（PLC）的选型124.2交流双速电梯的主电路1
2、24.3 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路154.4电梯的主要电气设备154.5 PLC控制电梯I/0点分析174.6 PLC I/O硬件连接图214.7算法说明224.8 电梯控制程序24第五章 结 语42致 谢43参考文献44附 录451.电梯的主电路图452. I/O连接图46第一章 绪言1.1 国内外电梯的现状与发展 据国外相关资料介绍，在20世纪初，美国奥的斯电梯公司使用直流电动机作动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。自此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品，不仅规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。 今天的世界，在某些地区人口密度高，土地资源
3、短缺和日益加剧。这就决定是合理利用土地，解决人与土地之间的矛盾。在高层建筑施工的有效措施之一。因此，使其快捷方便地访问到目的层电梯诞生了。在一些发达国家和地区，每部电梯的人均数量，都与城市化程度越来越普遍超过每百万30在一些国家甚至超过百万分之120，电梯市场将变得更加繁荣。中国的电梯市场的增长亦非常关心目前，15-18的年增长率乐观，对气候变暖电梯渗透，人民的意愿越来越高的要求的电梯。如何更安全，更迅速，到达目的地楼层，电梯将成为最根本的要求之一。电梯控制系统在这方面的技术参数是电梯控制系统。因此，控制系统的设计已成为在电梯设计的核心技术领域最。外商聚集在电梯行业，在国际几乎所有进入该国，首
4、先到最先进的电梯生产的产品在中国最大的电梯公司。美美国奥的斯，瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森，日本三菱、日立、东芝、富士达这些世界上最有名的公司先后在北京，天津，上海，广州，沈阳，杭州，廊坊等的投资和建设工厂，它可以说是能来都来了。他们大多用最好的方式建立合资工厂，配备了最好的设备，最好的技术引进，培养优秀人才，在国内市场份额的合资企业目前已超过80，在这个意义上说，中国电梯行业早先加入WTO。对中国的电梯市场的特点并没有国内企业之间的竞争，在全球电梯竞争中这，我国的电梯用户已成为最大受益者，他们可以自由地选择最佳的电梯产品的。 1.2 PLC的产生和发展 可编程序控制器（PLC）在继电器控制和
5、计算机控制的基础上，米发展，逐步发展成为一个微处理器核心，自动化技术，计算机技术和新的工业自动化控制设备的通讯技术的融合，在过去40多年来它一直是工业自动化的飞速发展，一直是这三种技术（机器人技术，CAD / CAM技术和PLC技术）支柱之一，广泛应用于各种生产机械和自动化控制生产过程中。PLC从诞生至今己经快40年了，在这期间它的发展大概经历了以下几个阶段:(1) 1969-1972PLC的原型阶段的发展，功能是非常简单，只有逻辑，定时和计数功能，硬件，由于大规模集成电路尚未投入工业生产，CPU的山脉分隔的核心部件内存容量，内存1 -2K的，构成了微程序，指令核心操作系统只有20-30种，单
6、一，没有形成系列，PLC可取代多达200-300个继电器组成的系统，更好的可控性继电器。(2) 1972-1976 美国INIEL公司成功研制出世界上第一个集成电路微处理器，PLC技术，取得较大的发展。与PLC的逻辑运算，电脑接口和模拟控制，软件开发，自诊断程序加载的功能，存储过程与EPROM的启动，进一步改善，初步形成系列的可控性。 PLC具有模块化结构和整体风格之分，过渡私人整体功能一般。(3) 1976-1983 在这个阶段，微处理技术的成熟，那么有微处理器芯片，半导体存储器到工业生产，大规模集成电路开始普遍应用。(4) 1983-1988通用计算机网络技术，超大规模集成电路，专用集成电
7、路门阵列和应用等迅速发展的PLC的CPU是16位或32位或位芯片，芯片结构，处理速度可达1微秒/步高速计数器，中断，PID和运动控制功能，如引进了PLC，过程控制，以满足所有要求。能力，以加强网络和计算机网络的主机也可以在PLC的一个多层次的分销系统（DCS）的形成联系在一起。除了阶梯形式的编程语言和报表的成熟等，以及基本的语言和算术，而数控机床的控制语言。(5) 1988年至今 PLC技术的迅猛发展在这个阶段，发展势头十分强劲，并继续扩大，如用户配置文件（FNIS）和计算机集成制造系统（CIMS）等柔性制造系统中的应用领域。21世纪PLC将有更大的发展。从技术角度来看，计算机技术的新成就将更
8、多的设计和制造用于可编程逻辑控制器，操作会更快，更大的存储容量，更智能的物种出现，从规模查看产品点将进一步方向的超小型和大型化发展，从产品品种上的配套产品将更加丰富，更完整的规格，完美的人机界面，完成所有的通信设备将更好地适应于各种工业控制应用的需求;从市场的角度来看，每一种产品的国际竞争形势与各种国家生产和打破垄断有几个品牌将成为国际市场形势，将有国际通用的编程语言：从网络的发展情况，可编程控制器和其它工业控制计算机网络构成一个大型控制系统采用PLC技术的发展。电流分布于大量应用可编程控制器控制系统DCS（分布式控制系统）已经通过计算机网络，港口发展，为自动化和控制网络的可编程控制器和国际在
9、行业和工业领域的重要组成部分，伴随着网络除了发挥日益重要的作用。第二章 可编程PLC的概述2.1可编程控制器(PLC)的简介2.1.1可编程控制器的定义 控制器简称PC (Programmable Controller)，它经历了可编程序矩阵控制器PMC,可编程顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC (Programmable Logic Controller)和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器PLC这个老名字。1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布PLC标准草案中对PL
10、C做了如下定义: “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”2.1.2三菱FX2NPLC可编程控制器的基础知识 (1)三菱FX2NPLC的主要特点:l 一个程序包的单元型可编程控制器l 采用装卸式端子台l 内装RUN/STOP开关l 程序存储器l 钟表功能l RUN写入l 元件注解l 利用键盘保护程序（编程手册
11、，外围设备手册）l 丰富的输出入扩展设备l 丰富的特殊扩展设备l 用SFC表现的编程l 简便的应用指令群l 高速处理 通常，PLC的产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式的不同，可以分为整体式和模块式两类。按控制规模的大小、则可以分为小型、中型和大型PLC三种类型。2.1.3 PLC的性能指标和分类1 PLC的主要性能指标l 输入输出点数（I/O点数）I/O点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和控制多少个负载。l 存储容量存储容量是可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制16位即一个字为一步。l 扫描速度一般以执
12、行1000步指令所需时间来衡量，单位是ms/k步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位是s/步。l 功能扩展能力可编程序控制器除主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用需要，如A/D模块、D/A模块、位置控制模块等。l 指令系统指令系统指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的指标。2 PLC的分类通常，PLC产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式不同, 可以分为整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型PLC三种类型。3 PLC系统的组成PLC是种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统十
13、分相似。PLC是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。1) PLC的硬件结构PLC系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入/输出接口、内部电源）、I/O扩展单元及外部设备组成。图2-1为PLC的硬件结构图。输入电路CPUEPROMRAM输出电路基本单元内部电源扩展I/O接口各种外设接口输出信号现场输入信号主机编程器打印机PC机输入电路输出电路扩展单元输出信号扩展连接电缆至其他扩展单元现场输入信号图2-1 PLC的硬件结构图 图2-2为三菱FX2N小型PLC产品主机示意图。本课题中FX2N64MR-001为基本单元，带有64个IO点(32入、32出)。图2-2三菱FX2N小型PLC产
14、品主机示意图2) PLC的软件可编程控制器PLC的软件系统是指在集合，它的系统方案（系统软件）和用户程序（应用软件）使用的各种部件组成的程序。系统进程：包括监控程序，输入解码程序和诊断程序。用户程序是根据用户的要求控制，PLC的编程语言（如梯形图）应用程序的准备。2.1.4 PLC的工作原理PLC是计算机技术对传统硬件逻辑控制系统“继电器”到“硬件软化”的结果，使用计算机控制系统的特殊形式。但是，运行方式，PLC的软件和继电器逻辑控制系统硬件之间有一个逻辑的根本区别。继电器逻辑控制系统的硬件是并行运行的方式，如果继电器线圈通电或解除的（常开或是否正常关闭，以及它是否在继电器电路的位置）也将立即
15、采取行动的所有继电器触点;和PLC的软件逻辑是逐行扫描，通过CPU执行用户程序来实现，也就是说，如果一个逻辑已经被打开或关闭的线圈，线圈将不会立即将所有的接触中，必须等待，只有当扫描接触的行动。为了消除两部分之间的操作模式由于这种差异造成的差异，PLC在运行模式下，输入和输出操作，特殊功能模块等作了特殊的考虑。 PLC的扫描工作方式开始内部处理通信处理RUN方式？输入扫描程序执行输出处理NY 图2-3 PLC的扫描过程 可编程序控制器在进入RUN状态后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并重复地重要进行。可编程序控制器工作时的扫描过程如图2-3所示，
