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1、目录摘要2Abstract2第一章 绪论3第一节 可编程控制器的概念3第二节 PLC的应用和发展3一 PLC的应用领域3 二 PLC的发展前景4第三节 PLC的结构及工作原理4 一 PLC的机构4 二 PLC的工作原理5第四节 PLC的特点6第五节 电梯的概述7第六节 电梯的分类8第七节 电梯的组成及工作原理9第二章 PLC的程序设计语言和编程方法10第一节 PLC的程序设计语言10第二节 三菱FX系列PLC内部继电器的编号和功能10第三节 FX2N系列PLC的基本逻辑指令12第四节 梯形图的设计与编程方法13 一 给元件编号并分配I/O口13 二 梯形图的编程规则13 三 梯形图的设计方法1
2、4第三章 系统软件的设计16第一节 控制系统的工作流程16 第二节 控制系统的功能要求16 一 电梯内部功能16 二 电梯运行状态的分析17 三 电梯的控制要求18第三节 系统信号的确定以及软元件的选取18第四节 系统梯形图的设计21第四章 仿真软件的介绍与调试运行32第一节 仿真软件的介绍32第二节 软件中梯形图程序的编写方法32第三节 软件调试方法34第四节 梯形图程序仿真36第五章 硬件的设计与选择38第一节 PLC硬件的选择38第二节 其它硬件的选择38 一 轿厢位置检测装置的选择38 二 牵引电机的选择39 三 开关门电机的选择41 四 继电器的选择42 五 熔断器的选择43第三节
3、PLC外部接线及主电路设计43 一 PLC的外部接线43 二 主电路电气原理图45第六章 总结47参考文献48致谢49附录 系统梯形图50英文原文57中文翻译65五层电梯PLC控制系统设计（三菱指令）摘 要随着经济的发展，现代城市中的高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。而电梯性能的好坏，除了电机等硬件以外，电梯控制系统是其核心因素。PLC（Programmable logic controller）因其简单易用、可靠性高、维修养护方便和抗干扰能力强等优点，在电梯控制领域应用极为广泛。本文以三菱FX2N系列PLC为例，以五层电梯为设计对象，分别从电梯控制系统的构成及工作原理
4、，系统PLC配置方案，PLC软件设计，PLC软件的调试仿真和电梯硬件选取等方面，详细的阐述了PLC在电梯控制系统中的应用，形成了以PLC为控制系统的完整的电梯模型，使电梯在更精确、更可靠、更快速的控制平台上运行。关键词：电梯控制，PLC，模型电梯AbstractWith the development of economy, an increasing number of high-rise building in modern cities, elevator become an indispensable means of transport of daily life.The core
5、of elevators function is control system besides hardware. PLC（Programmable logic controller）have wide use for its many advantages,such as convenience, high reliability and antijamming. This article taking Japanese Mitsubishi FX2N series PLC for example, fifth floor elevator as the design, details th
6、e plcs application in the elevator control system, through the reference and working mechanism of elevator control system, configuration program of PLC, software designing of PLC, emulation software of PLC and hardware choosing the elevator. This paper work out a complete model of the elevator contr
7、olled by PLC.This PLC control system can make elevator running in a accurate, credible and fast way.Keyword: elevator control,PLC, model of elevator第一章 绪论第一节 可编程控制器的概念可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC几个不同
8、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这个老名字。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。第二节 PLC的应用和发展一、PLC的应用领域在发达的工业国家，PLC已经广泛应用于所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围也不断扩大。PLC主要用于以下方面。（一）开关量逻辑控制PLC
9、用“与”、“或”、“非”等逻辑指令来实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭中。（二）运动控制PLC使用专用的指令或运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，使运动控制与顺序控制功能有机结合在一起，有的可以实现单轴、双轴、3轴和多轴位置控制。PLC的运动控制功能广泛应用于各种机械，例如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。（三）闭环过程控制闭环过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/
10、O模块，实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换与D/A转换，并对模拟量实行闭环PID（比例积分微分）控制。现代的PLC一般都有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序或专用的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。（四）数据处理现代的PLC具有数学运算（包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算、求反、循环、移位和浮点数运算等）和数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通
11、信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。（五）通信联网PLC的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备（例如计算机、变频器、数控装置）之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。二、PLC的发展前景PLC技术随着计算机和微电子的发展而迅速发展，由一位机发展到8位机，直到现在，PLC产品已经使用了32位高性能微处理器，而且实现了多通道处理。PLC在未来将会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上
12、看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。第三节 PLC的结构及工作原理一、 PLC的结构 PLC的内部结构如图1-
13、1所示：图1-1 PLC的内部结构（一）中央处理单元CPUCPU是PLC的核心部件，由运算器和控制器组成。主要用于：接收并存储从编程器输入的用户程序；检查编程过程是否出错；进行系统诊断；解释并执行用户程序；完成通信及外设的某些功能。（二）存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和工作数据存储器。（三）I/O模块I/O接口是PLC 与外界连接的接口。输入接口用来接收和采集输入信号，输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀（模拟量）、调速装置（模拟量）等。（四）电源模块用来将外部供电电源转变成供PLC内部的CPU、存储器和I/O接口等电路工作所需要的直流电源。（五）
14、编程器编程器是PLC最重要的外围设备，是PLC不可缺少的部分。编程器的作用是输入和编辑用户程序、调试程序和监控程序的执行过程。二、PLC的工作原理（一）工作方式图1-2 PLC的扫描过程PLC有两种工作状态，即运行（RUN）状态和停止（STOP）状态。在运行状态，PLC通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直到PLC停机或切换到STOP工作状态。除了执行用户程序外，每次循环过程中，PLC不还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段，如图1-2所示。PLC的这种周而复始的循环
15、工作方式称为扫描工作方式。在工作状态下，执行一次上图所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期。其典型值为1-100ms。（二）扫描周期在工作状态下，执行一次图2所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期。其典型值为1-100ms。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 1、输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才
