那位大哥能发份三菱PLC FX控制电梯的梯形图给我吗？

第三章 PLC控制电梯的分析
电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制、PLC控制、微机控制，其中继电器控制系统故障率高，微机控制系统抗干扰能力弱，而PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，成为目前电梯系统中使用最多的控制方式，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。本课题采用三菱FX2N PLC对单台五层电梯进行逻辑控制。
1. 电梯模型结构
1) 电梯模型的主体结构与控制柜
图3-1为五层电梯的简化模型和控制柜示意图。电梯主体包括升降电机、轿厢、滑轮、钢丝绳、行程开关等。升降电机为交流可逆电动机，轿厢套在钢丝绳上，电机带动钢丝绳正转或反转时，轿厢对应上升或下降。每层楼均安装行程开关，利用机械碰撞，给出各楼层的层信号。

图3-1五层电梯的简化模型和控制柜示意图
电梯控制柜是电梯电气控制系统完成各种主要任务，实现各种性能的中心。主要包括FX2N-80MR PLC、继电器/接触器、显示部分、开关电源。LED显示部分主要包括轿厢运行方向显示、楼层显示。
2) 电梯层门
电梯层门是为了确保安全，而在各层楼的停靠站，通向井道的入口处，设置供司机、乘用人员和货物等出入的门。
图3-2为电梯层门示意图。电梯层门旁装有消防按钮、上召唤按钮和下召唤按钮（最底层只有上召唤按钮、最高层只有下召唤按钮）,并有召唤登记指示灯。层门上方装有LED数码管，以显示轿厢所在层楼位置，另外还有轿厢上行和下行指示灯。

图3-2 电梯层门示意图
3) 轿厢内控制屏
轿厢内控制屏示意图如图3-3所示。其中包括上行、下行显示及LED层楼位置的显示。另外还有1楼－5楼的指令按钮及登记显示和有司机／无司机的选择按钮。在有司机工作状态下还有指令专用开关，即只响应指令信号，不响应召唤信号。此外，还有消防按钮，当发生火灾时，立即清除所有指令信号和召唤信号，电梯直达底楼后开门。需要说明的是，本实验装置在无司机状态下，利用定时器控制开门、关门和上下客时间；有司机状态下，则直接由司机控制开门、关门和上下客时间。

图3-3 轿厢内控制屏示意图
3.1PLC电梯控制系统功能介绍
1. PLC电梯控制系统三种工作方式介绍
电梯主要有三种工作方式——有司机模式、无司机模式、消防模式。
1) 有司机模式是指由专职司机操纵电梯运行。具有以下特点：
① 电梯上行／下行启动由司机决定
② 电梯开门、关门时间由司机控制
③ 电梯是否直驶（不再响应外召唤）由司机决定
2) 无司机模式是指由乘客自己操纵电梯，这种电梯具有集选控制功能。具有以下特点：
① 电梯开门／关门／上、下客时间均由定时器定时
② 只要电梯门关闭后自动定向
3) 消防模式是指大楼发生火灾时，电梯运行控制的一种特殊工作方式。具有以下特点：
① 正在运行的电梯控制系统一旦收到消防信号：
a) 处于上行时立即返回底楼停站开门
b) 处于下行时立即直驶底楼停站开门
c) 处于底楼以外停站开门的电梯立即关门返回底楼停站开门
② 电梯返回底楼并在底楼开门后，电梯处于消防工作状态。此时，电梯不再响应外召唤信号，电梯的关门起动运行和准备前往层站由消防员控制操作。当电梯就近到达某层站后，立即清除其它所有指令信号登记，是否继续上行依火势大小决定。
2. PLC电梯控制系统的工作流程
图3-4为PLC电梯控制系统工作流程图，从图中可知控制一台电梯正常工作，主要需要如下信号：控制信号、层楼信号、指令信号、召唤信号和消防信号。这些信号分别来自轿厢控制面板、井道行程开关、层面控制铵钮和层面火警开关。来自井道行程开关的层楼信号进行层楼定位并参与自动定向，同时显示所在层楼位置。来自轿厢控制面板的指令信号和来自层面控制按钮的召唤信号分别进行指令登记和召唤登记，同时进行信号登记显示。这两种信号也参与自动定向，和层楼信号一同对电梯进行运行控制，包括开／关门、上／下行和停站。当来自层面的火警开关发出消防控制信号时，立即消除指令登记和召唤登记，直接控制电梯下行至底楼并开门。此外，当有来自轿厢控制面板发出控制信号，如：有司机直驶状态，则略过召唤信号，直接响应指令信号。运行控制电梯的同时进行运行显示和驱动电动机正转或反转，即电梯上行或下行。

图3-4 PLC电梯控制系统工作流程图

3.2PLC控制电梯方案
PLC电梯控制系统的控制核心是PLC。哪些信号需要输入PLC，PLC需要输出哪些信号，以及采用何种编程方式都需要仔细推敲。输入输出点的确定是设计整个控制系统的首要问题，决定系统的程序及硬件线路的方案。
1. PLC I/O地址分配
根据电梯操作的工艺过程及对控制系统的要求，首先归纳本系统中所有输入信号和输出信号；然后根据PLC的输入点和输出点进行I/O地址分配，使每个输入信号对应PLC内部的输入继电器，每个输出信号对应PLC内部的输出继电器。
1) PLC输入信号的确定
先考察电梯轿厢内的操作。操作面板上应有各层的选层指令按钮，5层共有5个。有司机时，应有司机直驶专用开关和上行、下行按钮，需3点输入。
各楼层乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤按钮，其它各层均设上下两个召唤按钮，5层共需8个输入按钮。
5层电梯需5个行程开关来控制是否到了某一层，因此需5点输入。
其它输入有消防、有司机/无司机方式选择等开关或触点。
经以上分析，可知共需23点开关量输入端口。
表3-1 输入地址分配表
输入信号名称 PLC输入地址 含义
AYS X000 向上行驶按钮
AYX X001 向下行驶按钮
JSJ X002 有/无司机选择开关
1YC X003 一楼行程开关
2YC X004 二楼行程开关
3YC X005 三楼行程开关
4YC X006 四楼行程开关
5YC X007 五楼行程开关
A1J X010 一楼指令按钮
A2J X011 二楼指令按钮
A3J X012 三楼指令按钮
A4J X013 四楼指令按钮
A5J X014 五楼指令按钮
AJ X015 指令专用开关（直驶）
ZXF X016 置消防开关
A1S X017 一楼上召唤按钮
A2S X020 二楼上召唤按钮
A2X X021 二楼下召唤按钮
A3S X022 三楼上召唤按钮
A3X X023 三楼下召唤按钮
A4S X024 四楼上召唤按钮
A4X X025 四楼下召唤按钮
A5X X026 五楼下召唤按钮
2) PLC输出信号的确定
控制电梯的上行、下行（即电机正、反转）需2点输出。
上、下行指示灯2点输出。
开门、关门、门关闭、运行显示需4点输出。
由于采用二进制显示方式，LED七段显示器需3点输出。
电梯轿厢内输出各层的指令信号登记显示，共5点输出。
各楼层乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤登记显示，其它各层均设上下两个召唤登记显示，5层共需8个输出显示。
经分析共需24点开关量输出端口。
表3-2 输出地址分配表
输出信号名称 PLC输出地址 含义
KM Y000 开门显示
GM Y001 关门显示
MGB Y002 门关闭显示
DCS Y003 上行显示
DCX Y004 下行显示
S Y005 上行继电器
X Y006 下行继电器
YX Y007 运行显示
A Y010 LED七段显示器A段发光二极管
G Y011 LED七段显示器G段发光二极管
D Y012 LED七段显示器D段发光二极管
1DJA Y013 一楼指令信号登记显示
2DJA Y014 二楼指令信号登记显示
3DJA Y015 三楼指令信号登记显示
4DJA Y016 四楼指令信号登记显示
5DJA Y017 五楼指令信号登记显示
1DAS Y020 一楼上召唤信号登记显示
2DAS Y021 二楼上召唤信号登记显示
2DAX Y022 二楼下召唤信号登记显示
3DAS Y023 三楼上召唤信号登记显示
3DAX Y024 三楼下召唤信号登记显示
4DAS Y025 四楼上召唤信号登记显示
4DAX Y026 四楼下召唤信号登记显示
5DAX Y027 五楼下召唤信号登记显示
3) 内部继电器的确定
表3-3 内部继电器地址分配表
PLC内部继电器地址 功能
M0 指令优于召唤
M1 停站信号
M2 本站厅外开门
M3 消防时到过底楼开过门且在任意层楼停过
M4 消防时到过底楼开过门或非消防时
M5 关门条件
M6 清一楼指令登记
M7 清二楼指令登记
M8 清三楼指令登记
M9 清四楼指令登记
M10 清五楼指令登记
M40 清一楼上召唤登记
M41 清二楼上召唤登记
M42 清二楼下召唤登记
M43 清三楼上召唤登记
M31 轿厢到二楼
M33 轿厢到四楼
M35 中间继电器
M44 清三楼下召唤登记
M45 清四楼上召唤登记
M46 清四楼下召唤登记
M47 清五楼下召唤登记
M13 消防到过底楼开过门
M14 轿厢不在任何层楼面上
M15 轿厢位于某层楼面后，延迟1秒断开
M16 有司机直驶状态
M17 关门时间（3秒）
M20 开门时间（3秒）
M18 无司机上、下客时间（4秒）
M19 到站延时时间（1秒）——形成停站脉冲用
M21 未定向
M22 未定向
M30 轿厢到一楼
M32 轿厢到三楼
M34 轿厢到五楼
4) 轿厢层楼位置显示方式的确定
目前常用的轿厢层楼位置的显示方式有：二进制显示、直接位置显示、十进制显示。但由于三菱FX2N-48MR PLC的I/O点数只有24点输入和24点输出。由于其硬件的限制，故采用三菱FX2N-80MR.应用在电梯轿厢层楼显示中，即显示第1层~ 7层，本系统显示第1~5层。
5) PLC控制程序的编制方法
PLC梯形图的编制采用模块化设计。模块化程序结构清晰、便于调试。如：定时器控制开／关门、外召唤、指令登记、上行、下行等。模块间不完全独立，它们之间存在着有机联系，且编程时要考虑各条指令间的逻辑关系。
2. PLC I/O硬件连接图
三菱FX2N系列PLC单台电梯控制系统的硬件接线图见图3-5。
3.3PLC单台电梯控制系统基本功能梯形图分析
1. 召唤信号登记响应及清除功能
位于层楼面的乘客欲前往任意一层楼，可通过按下电梯层门旁的上／下召唤按唤来召唤电梯。当电梯到达乘客所召唤的那一层楼面时，立即清除该召唤信号。
图3-6为一楼上召唤登记响应及清除功能梯形图。当在非消防状态下，即常闭X016得电。X017为一楼上召唤按钮输入常开触点，若此时有人按下此开关，X017得电，同时线圈Y020得电，常开Y020自保，即一楼上召唤信号登记显示。若电梯此时就在一楼时，直接清除一楼上召唤登记显示。若电梯不在一楼，则下行到达一楼后，一楼行程开关X003得电后，线圈M40得电，常闭M40变常开，线圈Y020就失电，清除一楼上召唤登记显示。若在消防状态下，常开X016变常闭得电，直接清除一楼上召唤登记显示。

图3-6 一楼上召唤信号登记响应及清除功能梯形图
2. 指令信号登记响应及清除功能
当司机／乘客／消防人员进入到电梯轿厢中时，就要用到轿厢内控制屏上的指令按钮。当电梯到达乘客所要去的那一层楼面时，立即清除该指令登记信号。
图3-7为一楼指令登记及清除梯形图。从图中可知，要使指令登记信号有效必须满足两个条件：
1) 消防到过底楼开过门；
2) 非消防时；
当电梯处于非消防状态时，线圈M4直接得电，满足指令登记信号有效的条件。当电梯处于消防状态时，常开X016变常闭。电梯到达一楼时，一楼行程开关X003得电，此时线圈M13得电，与开门信号相配合，电梯此时处于消防到过底楼开过门的状态。常开M13变常闭，线圈M4得电，也满足使指令登记信号有效的条件。

图3-7 一楼指令信号登记响应及清除功能梯形图
此时，电梯开始接收指令登记信号。如果此时电梯不在一楼时，按下到一楼指令按钮，一楼指令按钮X010得电，线圈Y013得电，常开Y013自保，完成一楼指令登记显示。电梯下行到一楼时，一楼行程开关X003得电，线圈M6得电，常闭M6变常开，即清除了一楼指令登记。如果此时电梯就在一楼，按下一楼指令按钮的同时就清除一楼指令登记，因为电梯此时就在一楼。电梯处于消防工作状态且没有到达底楼开过门，常开X016变常闭，线圈M6也得电，电梯也清除指令登记，只有当电梯到达底楼开过门后，线圈M13得电，常闭M13变常开，才不清除指令登记。需要说明的是当常开M3得电变常闭时，电梯也清除指令登记。M3是消防到达底楼开过门并在任何层楼面停过站且有停站信号，就清除所有指令登记。这样做是为了当电梯到达某层后，消防人员可以依火势大小决定是否继续上行，如果不及时清除所有指令登记，电梯会继续上行，这样就不是非常安全。图3-8为实现此功能的梯形图。

图3-8 消防到达底楼开过门并在任何层楼面停站
则清除所有指令登记功能梯形图
3. 自动定向功能
电梯的换向即改变电梯的运行方向，实际就是改变电动机的旋转方向。电梯在无司机工作状态下，由程序决定上行或下行。当电梯发出召唤信号或指令信号时，PLC自动根据轿厢目前所在层楼位置，来判定是上行还是下行。
若 召唤或指令要到的层楼 ＞ 轿厢目前所在层楼 电梯上行
召唤或指令要到的层楼 ＜ 轿厢目前所在层楼 电梯下行
召唤或指令要到的层楼 ＝ 轿厢目前所在层楼 无法定向
图3-9为电梯自动定向功能（部分）梯形图。无司机工作状态下，当三楼有指令信号Y015或上下召唤信号Y023、Y024发出时，PLC首先判断轿厢当前是否在三楼，如果就在三楼，则轿厢在三楼的常闭M32变常开，线圈Y003、Y004都不得电，电梯既不上行也不下行。如果电梯在一楼或二楼，则轿厢在三楼、四楼、五楼的常闭触点M32、M33、M34不得电，仍为常闭，且在非消防状态下，X016常闭得电，则线圈Y003得电，电梯定向为上行。如果电梯在四楼或五楼，则轿厢在一楼、二楼、三楼的常闭触点M30、M31、M32不得电，仍为常闭，则线圈Y004得电，电梯定向为下行。
有司机工作状态下，X002变常闭，这时需由司机按下X000上行启动按钮，电梯才能上行。同样若司机按下X001下行启动按钮，电梯则下行。
在消防工作状态下，常闭X016变常开，电梯停止上行；常开X016变常闭，线圈Y004得电，电梯下行到底楼。当电梯消防时到达底楼且开过门后M13常闭变常开，电梯不再下行。
上行和下行同时有互锁常闭Y003和常闭Y004。在有司机工作状态下，如果电梯有运行信号Y007，则不再接收上行或下行信号。M0是一个特殊中间继电器，要求在无司机、门未关闭、既非上行也非下行条件下，指令优于召唤参加定向，这是为了在既有召唤信号也有指令信号的情况下，优先满足轿厢内的乘客需要。

图3-9 自动定向功能（部分）梯形图
4. 停站控制功能
图3-10为停站及1秒停站脉冲形成功能（部分）梯形图。从图中可知，停站信号形成有几种情况：
1) 非消防及非有司机直驶时一楼到；
2) 非消防及非有司机直驶时五楼到；
3) 非消防时指令信号或召唤信号所指的层楼到；
4) 非上行也非下行时，即未定向时；
5) 消防时下行到达底楼开过门；
6) 运行中且没有到达任何一层面；

图3-10 停站及1秒停站脉冲形成功能（部分）梯形图
非消防时，当上行继电器Y005和二楼上召唤按钮Y021或下行继电器Y006和二楼下召唤按钮Y022或二楼指令登记显示有任意一组同时满足时，且轿厢到达二楼时，二楼行程开关常开X004变常闭，1秒停站停冲脉冲形成后，停站信号线圈M1得电。消防时，电梯下行到底楼开过门后，常开M13变常闭，一楼行程开关常开X003变常闭，1秒停站脉冲形成后，停站信号线圈M1得电。同时如果一楼到X003变常闭，五楼到X007变常闭，未定向时，停站信号线圈M1也得电。
1秒停站脉冲形成过程是这样的：如果轿厢既不在一楼、二楼、三楼、四楼、五楼时，线圈M14得电，常开M14变常闭，线圈M15得电，常开M15自保，启动定时器T3，定时1秒钟后，线圈M19得电，常闭M19变常开，M15失电。这样做的目的是，如果在停站信号中直接使用不延时1秒钟的常开M15，一旦电梯到达某一层面时，线圈M14失电，线圈M15失电，停站线路中仍为常开M15，与前面的任何层面的行程开关变常闭有所矛盾，这样线圈M1无法得电，电梯也就无法停站。因此，采用延时1秒钟的办法，让任何层面的行程开关先得电，M19也得电，延时1秒钟后再断开，让线圈M1能够得电，这样电梯就能顺利的停站。
5. 厅外开门功能
所谓厅外开门是指在无司机状态下，轿厢既非上行也非下行（未定向）且停在某层时，如果这层恰好有召唤登记信号，则自动开门。

图3-11 二楼厅外开门功能梯形图
图3-11为二楼厅外开门功能梯形图。在非上行显示常闭Y003、非下行显示常闭Y004、无司机常闭X002、无上／下客常闭M20都得电时，二楼有向上或向下召唤登记，则电梯定向到达二楼，二楼行程开关常开X004得电变常闭，厅外开门M2线圈得电，实现厅外开门。
6. 开门时间、上／下客时间、关门时间、门关闭控制功能
电梯到站后，首先开门3秒，然后上／下客4秒，最后关门3秒。时间均为定时器控制。
1) 开门时间控制功能

图3-12 开门时间控制功能梯形图
图3-12为开门时间控制功能梯形图。在无司机状态下，由定时器控制开门时间。从图中可知，满足开门条件有以下几种情况：
① 非消防时有停站开门信号；
② 非消防时有厅外开门信号；
③ 消防时到达底楼；
在非消防状态时，PLC一旦发出停站开门信号或厅外开门信号，即常开M1变常闭或常开M2变常闭，开门信号线圈Y000得电，常开Y000自保，同时启动定时器T1，定时时间为3秒，3秒后线圈M20得电，常闭M20变常开，定时器复位，取消开门信号。
在消防状态时，电梯下行至底楼开门，一楼行程开关X003得电，常开M13得电，PLC发出开门信号。
2) 上／下客时间控制功能
图3-13为上／下客时间控制功能梯形图。在无司机状态下，由定时器控制上／下客时间。

图3-13 上／下客时间控制功能梯形图
在无司机状态下，X002常闭；无开门显示，Y000常闭；非关门显示，Y001常闭；门未关闭：Y002常闭；定时器线圈T2得电，定时时间为4秒，4秒后，M18线圈得电，上／下客时间结束，启动关门信号。
3) 关门时间控制功能

图3-14 关门时间控制功能梯形图
图3-14为关门时间控制功能梯形图。从图中可知，满足关门条件有以下几种情况：
① 无司机状态下，消防未到过底楼开过门，上／下客4秒钟后；
② 有司机状态下，在上行／下行显示情况下，按下上行／下行驶按钮，；
③ 消防到过底楼开过门后，响应指令登记信号，由消防人员控制电梯上行；
关门条件线圈M5得电后，关门显示线圈Y001得电，开门Y000和门关闭Y002互锁，同时定时器线圈T0得电，定时3秒后，线圈M17得电，常闭M17变常开，关门显示线圈Y001失电，定时器复位。消防且未到过底楼开过门的情况下，也要进行关门。
4) 门关闭控制功能
关门3秒后，电梯门关闭。图3-15为门关闭控制功能梯形图。关门3秒后M17得电变常闭，且无开门信号，关闭线圈Y002得电，常开Y002自保。

图3-15 门关闭控制功能梯形图
7. 有司机直驶控制功能
图3-16为有司机直驶控制功能梯形图。有司机状态下，常开X002变常闭；指令状态下，常开X015变常闭，有司机直驶线圈M16得电，即只响应指令召唤。

图3-16 有司机直驶控制功能梯形图
8. 轿厢定位功能
轿厢由行程开关给出所在层楼位置信号。

图3-17 轿厢定位在二楼功能梯形图
图3-17为轿厢定位在二楼功能梯形图。当二楼行程开关X004得电，轿厢在二楼线圈M31得电，常开M31自保。轿厢在一楼、三楼行程开关X003、X005互锁。
9. 层楼位置显示功能
由于三菱FX2N-80MR PLC输入输出点数的限制，层楼位置显示采用二进制显示方法。利用LED七段显示器的A、D、G三段发光二极管来显示一至五楼层楼位置，如图3-18所示。

图3-18 LED数码管显示层楼位置示意图
图3-19为LED A段显示功能梯形图。当轿厢到四楼,常开M33得电；或轿厢到五楼，常开M34得电，则LED A段发光二极管线圈Y010得电。

图3-19 LED A段显示功能梯形图
10. 马达上行／下行、运行显示控制功能

图3-20 马达上行／下行、运行显示控制功能梯形图
图3-20为马达上行／下行、运行显示控制功能梯形图。在门关闭Y002得电为常闭情况下，且非停站，M1常闭，有上行显示Y003得电，则线圈Y005得电，马达上行；有下行显示Y004得电，则线圈Y006得电，马达下行。马达上行和下行均有互锁。
在马达上行或下行过程中，电梯运行显示线圈Y007得电。

你的QQ多少 我穿给你