烟台大学毕业论文（设计）
3 系统控制方案的设计及概述(下位机部分)
3.1 PLC 应用及其原理
3.1.1 PLC应用及其工作原理
PLC是数字控制的电子系统的一种，微处理器是其核心，把计算机、自动控制、数字技术和网络通信技术有效的结合了起来，大部分用在环境恶劣的工业控制环境。PLC 是可编程的逻辑存储器在控制器中的应用，在内部用来存储程序，运行运算逻辑、定时、算术和计数等操作适应用户的指令，适用于用户和控制过程，并且经由模拟式或者数字式输入/输出管控各种机械及生产过程，在实时性、信号处理时间、速度、可靠性、编程方便性、系统配置等方面有明显的独特优势；由于控制系统采用了模块化的结构，所以性价比高，维修方便，安装简单。PLC主要由CPU、存储器、I/O接口、电源以及通信接口等几大部分组合而成，如图3.1所表示的是PLC的基本构成。
图3.1 PLC基本构成
1． CPU可以说为PLC 的控制核心，其囊括了微处理器和接口控制电路，像数字运算、逻辑运算、协调系统内部各部分的工作等功能可以轻易实现。电路接口用作微处理器与主机内部的其他单元联系的纽带，匹配信号、缓冲数据、管理中断还有选择单元等为其主要性能。
2．存储用户程序和系统程序是存储器的功能，能够分作程序系统存储器与程序用户
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存储器。
3． I/O单元是PLC的 CPU 和现场输入/输出部件或其它外部设备之间的接口部件。I/O 模块作为PLC与工业现场联系的桥梁，被控对象或生产过程的各个参数经由 I/O 接口能检测到。I/O 单元主要有的类型：输入/输出的数字量，输入/输出的模拟量。
4． 两个PLC之间、PLC和远程 I/O 之间、PLC和计算机及其与其他智能的设备之间的通信经过通信接口实现，能把 PLC用于点与点通信连接或接入以太网等。
5．作为为 PLC 提供电源的电源部分，大多采用开关电源，因为开关电源输入宽范围的电压，良好的抗干扰性，体积小。
循环扫描为PLC工作的方式，如图3.2所示的是对其内部的各种任务按顺序的进行查询、判断和执行和工作的过程。
图3.2工作过程（PLC）
3.2 系统硬件设计
3.2.1系统的外观
1．该尺寸外形789毫米（长）×656毫米（宽）×2216毫米（高），结构为方柱形，楼层为六层。
2．框架的模型几乎都是用铝合金材质。每个楼层外部都有一个数码管和一个指示运行方向的箭头。
3．由于大部分电线布于卡槽内，显得整齐工整。
4．由于这个小的电梯轿厢模型模拟真实实物，乘客进不去，所以用外部无线遥控模
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拟内部乘客的真实呼叫。
3.2.2 运动系统
这个系统中，以主电梯为例，用一个收变频器控制的交流电动机控制电梯的升降，用一个小的直流电动机控制电梯门的开关。
1．升降运动系统
升降电动机位于电梯模型的顶部并配合有小滑轮（5个），钢丝绳贯穿于其间，钢丝绳两端分别连接着轿厢和配重，通过交流电机控制钢丝绳来拉动厢体的上下运动。交流电机通过三菱变频器采用了PWM调制脉宽的方法来控制升降速度，使得电梯升降速度可调成为可能。通过PLC编程把PWM信号脉冲经由输出口Q0.0和Q0.1来输出。我们能够变更Q0.0控制电机的上升下降。变更Q0.1的值控制开关门的调速。
在每个楼层上都装有限位器，用来采集平层信号。如果厢体经过到此楼层时限位器接受到信号动作，平层限位信号就会传到PLC中。
2．门拖地系统
电梯的门由两部分构成：厅门和轿厢门。其中外门由厢体门带动它执行开关门。轿厢门有两个限位传感器，检测门是否开关到位，只有轿厢门处于关闭状态下电梯才能上下运动。轿厢门上有防夹人开关，当夹人开关处于接通状态下时电梯门重新打开。在轿厢的内部有一个开关式的传感器模拟超重状态，当开关式传感器接通时电梯门重新打开或者不关门，与此同时，电梯发出蜂鸣声，提示乘客电梯已经超重。
3．主PLC对应接口表 外一楼上呼叫 外二楼下呼叫 外二楼上呼叫 外三楼下呼叫 外三楼上呼叫 外四楼下呼叫 外四楼上呼叫 外五楼下呼叫 外五楼上呼叫 外六楼下呼叫
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2
内一楼呼叫 I1.3 内二楼呼叫 I1.4 内三楼呼叫 I1.5 内四楼呼叫 I2.0 内五楼呼叫 I2.1 内六楼呼叫 I2.2 一楼限位信号 I2.3 二楼限位信号 I2.4
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三楼限位信号 I2.5 四楼限位信号 I2.6 五楼限位信号 I2.7 六楼限位信号 I3.0 选择1开关 I3.1 选择2开关 I3.2 遥控开门信号 I3.3 遥控关门信号 I3.4 遥控灯控制 I3.5 开门限位信号 I3.6 关门限位信号 I3.7 内一楼呼叫保 M1.0 内二楼呼叫保 M1.1 内三楼呼叫保 M1.2 内四楼呼叫保 M1.3 内五楼呼叫保 M1.4 内六楼呼叫保 M1.5 上下电机PWM Q0.0 关门电机PWM Q0.1 上行控制 Q0.2 下行控制 Q0.3 开门控制 Q0.4 关门控制 Q0.5 灯控制 Q0.6 一楼上呼叫灯 Q0.7 二楼下呼叫灯 Q1.0 二楼上呼叫灯 Q1.1 三楼下呼叫灯 Q2.0 三楼上呼叫灯 Q2.1 四楼下呼叫灯 Q2.2 四楼上呼叫灯 Q2.3 五楼下呼叫灯 Q2.4 五楼上呼叫灯 Q2.5 六楼下呼叫灯 Q2.6 数码管1 Q3.3 数码管2 Q3.4 数码管4 Q3.5 数码管8 Q3.6
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