PLC控制电梯程序

可编程控制器控制电梯系统的设计

[摘要]: 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可

编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一

种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控

制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数

字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、

运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过

程。

[关键词]: 可编程控制器 自动控制 计算机技术 电梯

PLC AUTOMATIVE CONTROL

COMPUTER TECNOLOGY ELEVATOR

目 录 PLC控制电梯程序 2

前言 PLC控制电梯的意义 …………………………3

第一章 概述 ……………………………………………4

1．1 PLC的由来 ……………………………………………4

1．2 PLC的分类与特点 ……………………………………..5

1．3 PLC的应用领域与发展趋势 …………………………5.

1．4 PLC的结构和工作原理 ……………………………..5

1．5 PLC程序的表达方式 …………………………………6

1．6 PLC的工作方式 ………………………………………6

1．7 PLC应用系统的设计步骤 ……………………………6

1．8 研究目标 …………………………………………………..9

第二章 PLC控制电梯的设计 ……………………….9

2．1 工艺要求 ……………………………………………..9

2．2 方案与控制流程 ………………………………………..10

2．3 梯形图设计与程序指令 ……………………………….11

2．4 说明部分 ……………………………………………….20

第三章 讨论 ………………………………………………22

参考文献 ………………………………………………….23

编后语 …………………………………………………….24

附图1 ……………………………………………………..25

前 言

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——— PLC控制电梯的意义

电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多

层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶

梯……。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。

据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用

量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公

元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。

1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国

的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯

趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台

群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。

1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触

点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提

高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开

始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。

如今，出现了PLC控制电梯。PLC控制电梯有如下的特点：1，可靠性高，由于

采取了一系类的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3~5

万小时。而且PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2，编程简

单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需

要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可

以现场改变程序，使用方便、灵活；3，体积小、结构紧凑、安装、维修方便。PLC

的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等

功能，便于操作和维修人员检查，可以较容易通过更换模块插件来迅速排除故障。PLC

的结构紧凑，它与被控对象的硬件连接方式简单、接线少，便于维护。

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第一章 概 述

1．1 PLC的由来

20世纪60年代末，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM）为了适应汽车型

号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地减少重新设计

继电器控制系统的工作量以及尽量减少控制系统硬连接线的数量，以降低生产成本，

缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。首先，由美国数字

设备公司（DEC）研制出符合上述想法的工业控制装置，命名为可编程逻辑控制器，

即PLC（Programmable Logic Controller）。1969年，第一台PLC在GM公司汽车生产

上首次运行，成功地取代了沿用多年的继电器控制器系统，尽管当时的PLC功能仅具

有逻辑控制、定时、计数等功能,但却标志着一种新型的工业控制装置问世.

随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,20世纪70年代中期又出现了微处理器

和微型计算机,这些新技术很快被用到PLC之中,使得PLC不仅具有逻辑控制功能,而且

还增加了运算、数据处理和传递等功能,从而成为具有计算机功能的新型工业控制装

置.1980年美国电器制造商协会(NEMA)正式将其命名为可编程控制器(Programmable

Controller)简称PC.

1．2 PLC的分类与特点

PLC一般可按I/O点数和结构形式分类。按I/O点数可分为小型、中型和大型几

类。一般小于512点为小型PLC。512～2048点为中型,2048点以上为大型PLC。按结

构形式可分为整体式和模块式两类。整体式PLC又称为单元式或箱体式。整体式PLC

是将电源、CPU、I/O部件都集中在一个机箱内,其结构紧凑、体积小、价格低。模块

式PLC是将PLC各部分分成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块和

各种功能模块。有时可根据需要将整体式和模块式结合起来,称为叠装式PLC。它除基

本单元和扩展单元外,还有扩展模块和特殊功能模块,配置比较合理。PLC的特点:1,可

靠性高2,编程简单3,通用性强4,体积小、结构紧凑,安装、维修方便。

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1．3 PLC的应用领域与发展趋势

PLC已广泛应用于国内外的机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中。若按应用

类型来划分,PLC的应用领域大致可分为如下几个领域。1,开关逻辑控制2,闭环构成控

制3,位置控制4,监控系统5,分布式系统。PLC的发展趋势：1,向高速度、大存储容量

方向发展；2,向多品种方向发展；3,编程语言多样化；4,发展智能模块；5,加强联网和

通信功能。

1．4 PLC的结构和工作原理

PLC主要有中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入/输出部件(I/O)、电

源和编程器几大部分组成。

PLC是以微机处理器为核心的数值式电子、电气自动控制装置,也可以说是一种专

用微型计算机。各种PLC的具体结构虽然多种多样,但组成的一般原理基本相同,即都

是以微处理器为核心,并辅以外围电路和I/O单元等硬件所构成的。正像通用的微机一

样,PLC的各种功能的实现,不仅基于其硬件的作用,而且要靠其软件的支持。实际

上,PLC就是一种工业控制计算机,其系统组成、工作原理、操作使用原理都与计算机

相同;它的编程语言,在其发展初期是采用工程技术人员所习惯和易于接受的那种继电

器逻辑形式,随着时间的推移和技术的不断进展,又发展为类似于计算机高级编程语言

的形式。PLC作为继电器控制系统替代物出现,但它又与继电器控制逻辑的工作原理有

很大区别。

1．5 PLC程序的表达方式

与计算机的工作原理一样,PLC的操作是按其程序要求进行的,而程序是用程序语

言表达的。表达方式有多种多样,不同的PLC生产厂家,不同的机种,采用的表达方式也

不相同。但基本上可归纳为字符表达式(即用文字符号来表达程序,如语句表程序表达

方式)和图形符号表达方式(即用图形符号来表达程序,如梯形图程序表达方式)这两大

类。也有将这两种方式结合起来表示PLC的程序。

（1）梯形图 PLC的梯形图编程语言与传统的”继电、接触”控制原理图十分相

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似,它形象、直观、实用,为广大电气技术人员所熟知。这种变成语言继承了传统的继

电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式,使得程序直观易读。

当今世界各国的PLC制造家所生产的PLC大都采用梯形图语言编程。

（2）语句表 用语句表所描述的编程方式是一种与计算机汇编语言相类似的助

记符编程方式。由于不同的型号的PLC的表识符和参数表示方法不一,所以无钱篇一

律的格式。

（3）逻辑符号图 采用逻辑符号图表示控制逻辑时,首先要定义某些逻辑符号的

功能和变量函数,它类似于“与”、“或”、“非”逻辑电路结构的编程方式。一般来说,用这

三种逻辑能够表达所有的控制逻辑。这是国际电工委员会(IEC)颁布的PLC编程语言

之一。

（4）高级语言编程 随着软件技术的发展,近年来推出的PLC,尤其是大型的PLC,

已开始用高级语言进行编程。许多PLC采用类似PASCAL语言的专用语言,系统软件

具有这种专用语言编程的自动编译程序。采用高级语言编程后,用户可以像使用普通微

型计算机一样操作PLC。除了完成逻辑控制功能外,还可以进行PID调节、数据采集和

处理以及与计算机通信等。

1．6 PLC的工作方式

通常把PLC看作是由等效的继电器、计时器、计数器等元件组成的装置。PLC

采用循环扫描的工作方式,其工作过程可分为:内部处理、通信服务、输入处理、程序

执行、输出处理几个阶段,整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。在内部处理阶

段,PLC检查CPU模块内部硬件是否正常,复位监视计时器,以及完成其他一些内部处

理。在通信处理阶段,PLC与带微处理器的智能装置通信,响应编程器键入的命令,更新

编程器的显示内容。在PLC处于停止运行状态时,只完成内部处理和通信服务工作。

在PLC处于运行状态时,出完成上述操作外,还要完成输入处理、程序执行、输出处理

工作。

1．7 PLC应用系统的设计步骤

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