XX系列PLC的三层电梯自动控制张风的毕业设计.docx

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1、扬州工业职业技术学院2009 2010学年第 一 学期毕业设计课题名称： 三菱FX系列PLC的三层电梯自动控制 设计时间： 系 部： 电子信息工程系 班 级： 0501电子 姓 名： 张风 许月姣 陈庆梅 宋华珍 指导教师： 李建荣 助教 总目录第一部分 任务书 第二部分 开题报告 第三部分 毕业设计正文 第 一 部 分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书系 部电子信息工程系指导老师李建荣职称助 教学生姓名张 风班级0501电子学号00设计题目三菱FX系列PLC的三层电梯自动控制设计内容目标和要求毕业设计内容和目标：本次毕业设计是应用三菱FX2系列PLC来设计的电梯自动控制，并利用GX d

2、eveloper仿真软件测试其效果。本设计采用轿厢外呼叫、轿厢内按钮控制形式。轿厢内外均由指令按钮进行操作。通过厢外呼叫和厢内指令信号来控制运行方向及发出相应信号。电梯上下运行由一台主电机驱动。电机正转，电梯上升；电机反转，电梯下降。电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正转，厢门打开；电机反转，厢门关闭。利用GX仿真软件监测各部分的效果。通过本设计旨在将PLC的知识应用于实际，设计出实用的系统。培养独立分析问题，综合运用知识解决实际问题的能力。毕业设计论文要求：1、提出选题的初步设想和研究目的；2、收集、整理与毕业设计有关领域的信息资料；3、完成本毕业设计电路原理图设计； 4、完成本毕业设计

3、程序流程图和梯形图控制程序设计； 5、完成软件的调试，功能指标达到技术要求；6、根据本毕业设计的设计、编程、工作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面文档。教研室审核系部审核第 二 部 分开题报告扬州工业职业技术学院 电子信息工程 系10届毕业设计（论文）开题报告书（表1）学生姓名张风 许月姣 陈庆梅 宋华珍专业电子信息工程班级0501电子学号00题 目三菱FX系列PLC的三层电梯自动控制指导教师李建荣职称助教学 位学士题目类别 工程设计 基础研究 应用研究 其它【课题的内容与要求】本次毕业设计是应用三菱FX2系列PLC来设计的电梯自动控制，并利用GX developer仿真软件测试其效果。本设

4、计采用轿厢外呼叫、轿厢内按钮控制形式。轿厢内外均由指令按钮进行操作。电梯上下运行由一台主电机驱动。电机正转，电梯上升；电机反转，电梯下降。电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正转，厢门打开；电机反转，厢门关闭。利用GX仿真软件监测各部分的效果。这种控制系统功能更强，故障更少，可靠性更强。【前言】 作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。FX2系列PLC电梯控制系统功能更强、故障更少、可靠性高

5、、工作寿命更长，而控制系统体积却大大缩小了。【方案的比较与评价】因为PLC是可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、实用性强、易学易用；系统的设计，建造工作量小；维护方面，容易改造。所以把PLC作为本设计软件电路的主体，利用仿真软件实现其效果。软件方面采用三菱FX2和GX developer仿真软件进行程序的编写和调试。梯形图指令简单，使用方便，初学者容易理解和掌握，用它来对PLC进行编辑是最合适的选择。【预期的效果及指标】轿厢内外均由指令按钮进行操作。每层楼设有呼叫按钮SB6-SB9,厢内设有开门按钮SB1，关门按钮SB2，层面指令按钮SB3-SB5。通过手动和自动控制以及红外传感器使它

6、实现开门和关门控制。通过厢外呼叫和厢内指令信号来控制运行方向及发出相应信号。每刚到一层就启动接近开关，使相应的楼层指示灯显示，并启动定时器T0，定时3S后自动开关门。当按下层呼叫按钮，指示灯亮起直至到达该层灯熄灭。电梯上行或下行由快速、加速、慢速的过程。利用GX仿真软件监测各部分的效果。这种控制系统可靠性高，应用性强；软件程序适应范围广，只需按下各功能按钮就能实现电梯的自动控制。【进度安排】2009 年 9 月15 日 2009 年 10 月1 日 选题、调研、收集资料2009 年 10 月 2 日 2009 年 10 月12 日 论证、开题2009 年 10 月 13 日 2009 年 12

7、 月 3 日 设计（写作初稿）2009 年 12 月 4 日 2009 年 12 月 24 日 修改、定稿、打印【参考文献】1.胡学林.可编程控制器原理及应用.北京.电子工业出版社.20072.余雷声.电气控制与PLC应用.北京：机械工业出版社.20033.愈国亮.PLC原理与应用.北京：清华大学出版社.20054.王也仿.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社.2001 5.戴一平.可编程控制器技术及应用.北京.机械工业出版社.20046.黄云龙.可编程控制器教程.北京.科学出版社.20037.章文浩. 可编程控制器原理及实验.北京：国防工业出版社.20038.周恩涛.可编程控制器原理及

8、其在液压系统中的应用.北京：.2003 9.王兆义.小型可编程控制器实用技术.北京：机械工业出版社.2001 10.汪志峰.可编程控制器原理及应用.西安：电子科技大学出版社.2004 【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）同意提交开题论证 修改后提交 不同意提交（请说明理由）指导教师签章： 年 月 日 【系部意见】同意指导教师意见 不同意指导教师意见（请说明理由） 其它（请说明）队系（部）主任签章： 年 月 日第 三 部 分毕业设计正文目 录引 言11第一章 利用PLC设计电梯系统12利用PLC设计121.1.1 利用PLC设计电梯系统的目的121.1.2 利用PLC设

9、计电梯系统意义131.1.3 利用PLC设计电梯系统内容13国内外现状及发展131.2.1 电梯的发展131.2.2 市场竞争十分激烈141.2.3 国内企业的实力不断增强141.2.4 传统的电梯生产结构正在改变141.2.5 今后的电梯市场会更加活跃15第二章 电梯概述16电梯的定义及发展162.1.1 电梯的定义及发展概况16电梯的历史17我国电梯发展状况18第三章 PLC的概述19PLC的概述19PLC的特点203.2.1 可靠性高，抗干扰能力强203.2.2 配套齐全，功能完善，适用性强203.2.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎203.2.4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，

10、容易改造213.2.5 体积小，重量轻，能耗低21PLC 的发展阶段213.3.1 早期的PLC（60 年代末70 年代中期）213.3.2 中期的PLC（70 年代中期80 年代中后期）223.3.3 近期的PLC（80 年代中后期至今）22第四章 电梯的软件设计23PLC选型及输入、输出地址分配23电梯工作的模型及步骤框图25电梯图程序设计274.3.1 电梯控制的功能要求274.3.2 电梯开门和关门控制284.3.3 电梯到层指示294.3.4 层呼叫指示灯控制304.3.5 电梯起动和方向选择及变速控制31电梯图MELSOFT系列GX仿真软件的监控效果33电梯控制主程序流程图43结束

11、语44致 谢45参考文献46三菱FX系列PLC的三层电梯自动控制张风 许月姣 陈庆梅 宋华珍0501电子摘要：目前国内有相当多的电梯采用PLC来控制， 电梯的实际运用效果较传统的继电器接触控制要好得多。FX2系列PLC电梯控制系统功能更强、故障更少、可靠性高、工作寿命更长，而控制系统体积却大大缩小了，本设计是由一个三菱FX2-64MR为主控的3层电梯的PLC控制系统。本系统采用轿厢外呼叫、轿厢内按钮控制形式，轿厢内、外均由指令按钮进行操作。利用指示灯显示电梯厢外的呼叫信号、电梯厢内的指令信号和电梯到达信号。能自动判别电梯的运行方向，并发出相应的指示信号。关键词:电梯、梯形图、仿真 Mitsub

12、ishi FX Series PLC automatic control of the elevator Zhangfeng Xuyuejiao Chenqingmei Songhuazhen 0501 Electronic InformationAbstract：At present, there are quite a lot of use of PLC to control the elevator, elevator effect of the practical application of the more traditional control relay contacts ar

13、e much series PLC elevator control system more robust, fault less, high reliability and longer service life, while the control system has greatly reduced the volume, and this was designed by a Mitsubishi FX2-64MR to master the three-layer elevator PLCcontrol systems.The system uses the car outside t

14、he call button controls inside the car form, car inside and outside by the command button to use of light show outside the elevator car call signal, the signal from inside the elevator car and elevator to reach the automatically determine the direction of the elevator, and issued corresponding instr

15、uctions signals.Key words：elevator, ladder, simulation引 言 作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用，因此，PLC的应用也就成为了一个热点问题。在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关，后来随

16、着工业自动化程度的不断提高，使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断地暴露出来，在20世纪6070年代，社会的进步要求制造出小批量、多品种、多规格、低成本、高质量的产品以满足市场需要，不断的提出改善生产机械功能的要求。加上当时电子技术已经有了一定的发展，于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑的新型工业控制设备，这就是我们现在所说的PLC。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了严格的抗干扰技术，具有很高的可靠性，从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低，

17、此外，PLC带有故障电路的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息，这样，整个系统具有极高的可靠性也就不足为怪了。本次毕业设计是应用三菱FX2系列PLC来实现主控三层电梯的自动控制中，目前国内有相当多的电梯采用PLC来控制， 电梯的实际运用效果较传统的继电器接触控制要好得多。FX2系列PLC电梯控制系统功能更强、故障更少、可靠性高、工作寿命更长，而控制系统体积却大大缩小了。第一章 利用PLC设计电梯系统 利用PLC设计 以下是关于PLC设计电梯的目的、意义、发展等。1.1.1 利用PLC设计电梯系统的目的 本课题主要对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行具体的研究，并通过PL

18、C实现电梯的自动控制。市建设的不断发展，城市迅速的崛起，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。它是采用电力拖动方式，将载有乘客或货物的轿厢，运行于垂直方向的两根刚性导轨之间，运送乘客和货物的固定式提升设备。所以，电梯是为高层建筑运输服务的设备，它具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。但传统的电梯控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。1.1.2 利用PLC设计电梯系统意义 本设计是以广泛应用的西门子S7-200

19、CN PLC 为背景机，详细介绍其系统配置，兼顾介绍其指令系统、编程方法和控制系统设计方法，也介绍了模块式PLC的一些智能单元。从而让我们能更多了解PLC和更好的使用它。1.1.3 利用PLC设计电梯系统内容在完成PLC控制电梯的试验中对PLC的结构、特点和性能进行总结、归纳和综述，对PLC与其它控制器件进行比较，从而设计实现了利用西门子S7-200CN PLC对三层电梯的升降控制。 国内外现状及发展以下是电梯的发展和目前现状。1.2.1 电梯的发展据国外有关资料介绍，在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新

20、月异的发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。当今世界，部分地区人口高度密集，人和土地资源短缺的矛盾日趋激化。这就注定了必须合理地利用土地去解决人与土地的矛盾。而兴建高层建筑是其中的有效措施之一。因此，能使人们快速、便捷地到达目的楼层的电梯便应运而生了。在一些发达国家和地区，人均电梯拥有数量一般在每万人30台以上，某些国家甚至达到每万人120台以上，随着城镇化程度的加大，电梯市场会更加繁华。中国的电梯市场增长也很乐观，目前，每年增长率为15%18%。随着电梯普及率的升温，人们对电梯的要求也会越来越高。如何更安全、更快捷地到达目的楼层，也就成了人们对电梯最为

21、根本的要求。而电梯系统里掌控这方面技术参数的是电梯控制系统。因此，控制系统的设计就成了在电梯设计领域里最为核心的技术。 1.2.2 市场竞争十分激烈 电梯行业外商云集，国际上最大的电梯公司几乎全部进入我国，最先进的电梯产品争先在中国生产。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、富士达等世界最负盛名的电梯公司先后在北京、天津、上海、广州、沈阳、杭州、廊坊等地投资建厂，可以说能来的都来了。他们大多用合资的方式建设了最好的工厂，装备了最好的设备，引进了最好的技术，培训了最好的人才，目前合资企业在国内的市场份额已超过80%，从这个意义上说，我国电梯行业早已加入了WTO。中国电梯

22、市场的特色已经不是国内企业之间的竞争，而是全球电梯劲旅的竞争。这种世界级的激烈竞争使我国的电梯用户成了最大的受益者，他们可以用最低的价格随意选购最好的电梯产品。1.2.3 国内企业的实力不断增强对外开放的政策和国外先进技术与先进管理的引进对国内电梯企业的发展产生了强大的推动作用，有力地促进了内资企业的技术进步。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海房屋设备总公司、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的内资企业并没有被合资企业挤出电梯市场，相反，现代化合资企业的示范作用使他们看清了自己的定位与出路，目前这些企业除规模稍小之外，企业管理、技术水平、产品质量、售后服务等诸多方面均无逊色

23、，不但在国内电梯市场上占据了一席之地，而且产品出口到了东南亚、大洋洲、欧洲和美国。有的企业还到境外投资寻求发展。事实证明这些企业不但在国内市场而且在国际市场上，同样具有一定的竞争实力。1.2.4 传统的电梯生产结构正在改变在国外各大电梯公司纷纷进入我国的同时，德国威特、西班牙塞维拉等一些优秀的电梯配件公司也在我国建立了合资企业，国内配件生产企业如宁波欣达、宁波申菱、张家港润发、上海新时达、沈阳蓝光、常熟曳引机、河北东方等也迅速发展起来。不少配件生产企业的销售额已经超过了中等规模的整机生产企业。专业化生产具有质量好、价格低的优势，不但给生产能力较弱的中小型电梯企业助了一臂之力，而且也给“大而全”

24、的合资企业提供了降低成本的可能。零部件的社会化、专业化生产改变了“经济规模”的概念，使得企业能否赢利不再取决于生产能力的强弱，企业无论大小，只要有技术有人才，就有生存空间。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。1.2.5 今后的电梯市场会更加活跃 国内电梯的生产能力、产品质量和制造成本有很强的国际竞争力。关税的降低使国外电梯产品的进口

25、量有可能增长，但同时也给国产电梯以及零部件的出口提供了机会；我国电梯市场是很大的市场，也是很挑剔的市场。中国的电梯用户不但对产品质量要求高，而且对新技术的接受很快，所以变频变压调速技术、无机房电梯、永磁同步拖动技术、计算机控制技术、远程监控技术等推广迅速；随着我国城市化、城镇化和村镇化建设步伐的加快，尤其是西部大开发战略的实施，住宅建设势头不减，商场、机场和地铁项目明显增多，住宅电梯、自动扶梯和自动人行道的需求量继续看好；电梯是一种售后服务工作量特别大的机电产品，其使用可靠性不但取决于产品的制造与安装，而且更大程度上取决于完善的维修与保养。在用电梯总量的不断增加给维修服务业带来了发展机遇；配套

26、件的专业化生产对提高产品质量、降低生产成本具有十分积极的作用，受到了许多电梯公司和维修保养单位的欢迎，仍然有发展空间。为了更好地适应市场要求，电梯企业目前应该注意进一步遵守市场行为规范，努力培育自主开发能力，组建完善的维修保养和售后服务网络，不断提高国产电梯和民族品牌的市场竞争力。在电子技术飞速发展的今天，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，加速了电子设计技术的普及进程及技术革新。电子设计在日常生活和物质产品生产都占到了举足轻重的地位，这尤其体现在其对电子产品的开发和设计上。面对如此广袤的电梯市场，所谓

27、“科技就是第一生产力”，处于科技前沿的电子设计技术很自然地就与电梯控制设计一拍即合，给设计师们以巨大的设计空间。因此，本设计就是希望在以开发更安全、更快捷的三层电梯控制系统为前提下，结合电子设计技术，对电梯控制进行设计。第二章 电梯概述 电梯的定义及发展自从我国实行改革开放政策以来，全国各地高层建筑不断涌现，作为高楼的垂直交通工具电梯，其需求量日益增长。各种类型、规格繁多的电梯已在高楼内投入运行。为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、熟悉电梯，并管理、维护奸电梯。2.1.1 电梯的定义及发展概况电梯是服务于规定楼层的固定式升降没备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾斜角小于15的

28、钢性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。追溯电梯这种提升设备的历史，早在公元前我国就有利用人力作动力的简单提升设备，直到现在我国北方部分农村仍有用手摇轱辘提取井水的升降提水装置，所以说，我国是世界上最早出现这种提升设备电梯雏形的国家之一。1765年瓦特发明了蒸汽机，把它作为提升设备的动力是在1858年，首次应用于美国纽约市的一台客梯上。接着，阿姆斯特朗发明的水压梯替代了蒸汽机梯。随着科技的发展，新的动力设备不断出现并替代了旧的动力设备，例如用液压泵和液压控制阀等。法拉第发明发电机后50年，美国率先采用直流

29、电动机作为电梯升降的驱动单元，并为今天的电梯发展奠定了基础。1903年，美国生产了不带减速器的油齿轮高速电梯，并把卷筒式传动改进为曳引槽轮式传动，从而为今天高层的大行程电梯奠定了基础。在动力问题得到解决之后，美国着手研究电气控制及速度调节等方面课题，并获得成功。1915年，美国成功设计了自动平层控制系统以及高速电梯(6ms)。随着电子工业的发展，新技术、新产品不断用于电梯控制系统，如无触点半导体逻辑控制晶闸管(俗称可控硅)的应用；集成电路和数字控制、电脑和机群控制及调频调压技术的应用；拖动系统简化、性能提高等。 电梯的历史 自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以

30、来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。 185

31、4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历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。 生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新手柄开关操纵，按钮控制，信号控制，集选控制、人机对话等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形

32、观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。 一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升现代人生活质量的承诺。据统计，我国在用电梯多万台，每年还以约5万6万台的速度增长。电梯服务中国已有100 多年历史，而我国在用电梯数量的快速增长却发生在改革开放以后，目前我国电梯技术水平已与世界同步。 我国电梯发展状况我国电梯事业起步较晚，但发展较快。19521954年先后在上海、天津、沈阳建立了三家电梯制造厂，并先后成立有关科研单位，独立自主制造各类电梯产品，如交流货梯、客梯，直流快速、高速客梯等。用我们自己生产的电梯产品装备了人民大会堂、北京饭店等政府机关和国家宾馆。20世纪60年

33、代开始批量生产自动扶梯和自动人行道，用我们自己生产的自动扶梯装备了北京地铁车站，用我们自己生产的自动人行道装备了北京首都机场。 第三章 PLC的概述 PLC的概述 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它

34、采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。“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

35、而设计。” PLC的特点 PLC特点较多，主要有以下几点。3.2.1 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围

36、器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。3.2.2 配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3.2.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿

37、企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。3.2.4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。3.2.5 体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种

38、底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 PLC 的发展阶段 虽然PLC 问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC 也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段。3.3.1 早期的PLC（60 年代末70 年代中期） 早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC 多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O 接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主

39、要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的PLC 的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中PLC 特有的编程语言梯形图一直沿用至今。3.3.2 中期的PLC（70 年代中期80 年代中后期）在70 年代微处理器的出现使PLC 发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC 的中央处理单元（CPU）。这样，使PLC 得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑

40、运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC 得应用范围得以扩大。3.3.3 近期的PLC（80 年代中后期至今）20世纪80年代末融入柔性制造系统，再到90年代以来，为适应计算机集成制造系统而采用的多微处理器PLC系统。现在，几乎所有的PLC都具有通信联网功能。第四章 电梯的软件设计 PLC选型及输入、输出地址分配 三层电梯有23个输入信号，19个输出信号，可以选择FX48M

41、R。但考虑今后厂家升级的余量，就选了FX264MR（I/O为32/32）的PLC。输入信号及地址分配参见表，输出信号及地址分配参见表。表 输入信号及地址分配名称符号输入点名称符号输入点开门按钮SB1X000一层内指令按钮SB3X014关门按钮SB2X001二层内指令按钮SB4X015开门到位行程开关SQ1X002三层内指令按钮SB5X016关门到位行程开关SQ2X003一楼向上召唤按钮SB6X017向上运行旋转开关SQ3X004二楼向上召唤按钮SB7X020向下运行旋转开关SQ4X005二楼向下召唤按钮SB8X021红外传感器(左）SL1X006三楼向下召唤按钮SB9X022红外传感器(右）S

42、L2X007一楼上接近开关SQ8X023门锁输入信号KX010二楼上接近开关SQ9X024一层接近开关SQ5X011三楼下接近开关SQ10X025二层接近开关SQ6X012二楼下接近开关SQ11X026三层接近开关SQ7X013表输出信号及地址分配名称符号输出点名称符号输出点开门继电器KM1Y000二层指示灯E4Y023关门继电器KM2Y001三层指示灯E5Y024上行继电器KM3Y002一层内指令指示灯E6Y025下行继电器KM4Y003二层内指令指示灯E7Y026快速继电器KM5Y004三层内指令指示灯E8Y027加速继电器KM6Y005一楼向上召唤灯E9Y030慢速继电器KM7Y006二

43、楼向上召唤灯E10Y031上行方向灯E1Y020二楼向下召唤灯E11Y032下行方向灯E2Y021三楼向下召唤灯E12Y033一层指示灯E3Y022 电梯工作的模型及步骤框图门厅 轿厢 4 2 4 2 4 X013三楼接近开关X025三楼下接近开关SQ4向下运行旋转门锁输入信号K X010SB3 E6一楼内指令灯 SB4 E7二楼内指令灯SB5 E8三楼内指令灯X011一楼接近开关X023一楼上接近开关SQ3 向上运行旋转KM5快速继电器KM6 3 加速继电器KM7 3慢速继电器SB1 KM1开门按钮 SB2 KM2关门按钮SB6 E9 E3一楼向上召唤 SB1 KM1开门按钮 SB2 KM2关门按钮SB7 E10 E4