电气技术工程应用项目（一）指导书
课题 四层楼电梯PLC控制程序设计
指导老师 学生 学号
实验时间 ２０１５年１２月
实
验项目名称： 四层楼电梯PLC控制程序设计
一、实训目的
l、熟悉CX-Programmer软件的使用方法及PLC编程方法；
2、熟悉定时器功能及编程、运行、监视；
3、熟悉PLC控制系统的设计步骤与编程技巧； 4、熟悉电梯控制系统的硬件设计与编程。
二、实训设备：
l、OMRON CP1H型 PLC
2、PC机及 Windows2000操作系统
3、CX-Programmer软件 4、四层电梯模型
三、电梯系统的控制要求
l、自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。 2、自动响应轿厢服务指令信号。 3、自动完成轿厢层楼位置显示。 4、自动显示电梯运行方向。
四、实训内容
1、根据电梯系统的控制要求，进行评估任务，PLC选型；
2、进行电梯控制系统的硬件设计，进行I/O分配，画出PLC的外部接线图； 3、完成电梯控制系统的软件设计，并进行程序调试，实现电梯系统的控制要求。
附表：电梯控制系统的I/O分配表
输入端子分配 00000 00001 00002 00003 00004 00005 00006 00007 00008 00009 00010 00011 00100 00101 00102 00103 00104 00105 00106 00107 00108 00109 00110 00111 厅门钥匙开关 轿厢钥匙开关 消防按钮 直驶按钮 灯按钮 风扇按钮 一层内选按钮 二层内选按钮 三层内选按钮 四层内选按钮 自动司机按钮 下限位信号 开门按钮 关门按钮 开门到位信号 关门到位信号 超重保护信号 防夹保护信号 一层上呼按钮 二层上呼按钮 三层上呼按钮 二层下呼按钮 三层下呼按钮 四层下呼按钮 00200 一层下平层信号 00201 一层上平层信号 00202 二层下平层信号 00203 二层上平层信号 00204 三层下平层信号 00205 三层上平层信号 00206 四层下平层信号 00207 四层上平层信号 00208 上限位信号 00209 孔盘信号 00210 门联锁信号 00211
输出端子分配 10000 10001 10002 10003 10004 10005 10006 10007 10100 10101 10104 门电机正转 门电机反转 门电机高速 升降电机正转 升降电机反转 升降电机高速 一层内选指示 二层内选指示 三层内选指示 四层内选指示 一层上呼指示 10105 10106 10107 10200 10201 10202 10203 10204 10205 10206 10207 二层上呼指示 三层上呼指示 二层下呼指示 三层下呼指示 四层下呼指示 上行指示 下行指示 一层指示 二层指示 三层指示 四层指示 四层楼电梯PLC控制系统的具体控制要求
四层楼电梯系统的门电机正转、反转、运行速度控制的具体要求：
1门电机正转(开门)的控制要求
电梯停于某层，该层的上呼或下呼按钮按下，开轿厢门；开门按钮按下或超重信号为ON或防信夹号为ON时，开轿厢门；某层有内选呼叫请求，电梯到达该层时，开轿厢门。
（1）一层上呼按钮按下，且轿厢在一层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（2）二层上呼按钮按下，且轿厢在二层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（3）二层下呼按钮按下，且轿厢在二层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（4）三层上呼按钮按下，且轿厢在三层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（5）三层下呼按钮按下，且轿厢在三层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（6）四层下呼按钮按下，且轿厢在四层时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（7）开门按钮按下，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。 （8）超重信号为ON时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（9）防信夹号为ON时，门电机正转(开门)并自锁，开门到位信号为ON时，门电机正转停止。
（10）某层有呼叫请求，电梯到达该层时，门电机正转(开门)。
为保护门电机，可将门电机反转(关门)进行互锁。还可与升降电机正转、升降电机反转进行互锁。
2门电机反转(关门)
（1）关门按钮按下，且防夹保护信号、超重保护信号均为OFF，开门按钮没按下时，门电机反转并自锁，关门到位信号为ON时，门电机反转(关门) 停止。
（2）开门到位信号为ON时，其他层有呼叫信号(内呼或外呼)，2秒后，且防夹保护信号、超重保护信号均为OFF，开门按钮没按下时，门电机反转并自锁，关门到位信号为ON时，门电机反转(关门) 停止。
（3）轿厢停于某层后无呼叫请求，且防夹保护信号、超重保护信号均为OFF，开门按钮没按下时，10秒后自动关闭轿厢门。
为保护门电机，可用门电机正转(开门)进行互锁。还可与升降电机正转、升降电机反转进行互锁。
3门电机速度控制要求
门电机正转或反转运行开始时，门电机高速运行，0.5秒后，门电机停止高速运行，以低速运行。
四层楼电梯PLC控制系统的内呼、外呼指示、各层指示灯、上下行指示灯的控制要求。
4内选指示控制要求
（1）当轿厢不在一层时，一层内选按钮按下，一层内选指示灯亮并自锁；当轿厢到达一层时，一层内选指示灭。
（2）当轿厢不在二层时，二层内选按钮按下，二层内选指示灯亮并自锁；当轿厢到达二层时，二层内选指示灭。
（3）当轿厢不在三层时，三层内选按钮按下，三层内选指示灯亮并自锁；当轿厢到达三层时，三层内选指示灭。
（4）当轿厢不在四层时，四层内选按钮按下，四层内选指示灯亮并自锁；当轿厢到达四层时，四层内选指示灭。
5外呼指示控制要求
（1）当轿厢不在一层时，一层上呼按钮按下，一层上呼指示灯亮并自锁，当轿厢到一层时，一层上呼指示灯灭。
（2）当轿厢不在二层时，二层上呼按钮按下，二层上呼指示灯亮并自锁，当轿厢上行到二层时，二层上呼指示灯灭。
（3）当轿厢不在二层时，二层下呼按钮按下，二层下呼指示灯亮并自锁，当轿厢下行到二层时，二层下呼指示灯灭。
（4）当轿厢不在三层时，三层上呼按钮按下，三层上呼指示灯亮并自锁，当轿厢上行到三层时，三层上呼指示灯灭。
（5）当轿厢不在三层时，三层下呼按钮按下，三层下呼指示灯亮并自锁，当轿厢下行到三层时，三层下呼指示灯灭。
（6）当轿厢不在四层时，四层上呼按钮按下，四层上呼指示灯亮并自锁，当轿厢到四层时，四层上呼指示灯灭。
注意，电梯上行过程中不消除下呼指示，电梯下行过程中不消除上呼指示。门电动机可以不开吧
6电梯位于各层时，各层指示灯的控制要求
（1）一层上平层信号或一层下平层信号为ON时，一层指示灯亮并自锁，当二层下平层信号为ON时，一层指示灯灭。可用二层指示灯、三层指示灯、四层指示灯进行互锁。
（2）二层上平层信号或二层下平层信号为ON时，二层指示灯亮并自锁，当三层下平层信号或一层上平层信号为ON时，二层指示灯灭。可用一层指示灯、三层指示灯、四层指示灯进行互锁。
（3）三层上平层信号或三层下平层信号为ON时，三层指示灯亮并自锁，当四层下平层信号或二层上平层信号为ON时，三层指示灯灭。可用一层指示灯、二层指示灯、四层指示灯进行互锁。
（4）四层上平层信号或四层下平层信号为ON时，四层指示灯亮并自锁，当三层上平层信号为ON时，四层指示灯灭。可用二层指示灯、三层指示灯、一层指示灯进行互锁。
注意，电梯上行时，不能消除下行指示灯信号，同理电梯下行时不能消除上行指示灯信号。
7上行方向指示灯的控制要求
当电梯不在下行时(下行指示灯为OFF时)，则
（1）二层有呼叫(二层内选指示灯或二层上呼指示灯或二层下呼指示灯为ON)，且电梯不在二层、三层和四层时，上行方向指示为ON。
（2）三层有呼叫(三层内选指示灯或三层上呼指示灯或三层下呼指示灯为ON)，且电梯不在三层和四层时，上行方向指示为ON。
（3）四层有呼叫(四层内选指示灯或四层下呼指示灯为ON)，且电梯不在四层时，上行方向指示为ON。
8 下行方向指示灯的控制要求
当电梯不在上行时(上行指示灯为OFF时)，则
（1）三层有呼叫(三层内选指示灯或层三上呼指示灯或三层下呼指示灯为ON)，且电梯不在三层、二层和一层时，下行方向指示为ON。
（2）二层有呼叫(二层内选指示灯或二层上呼指示灯或二层下呼指示灯为ON)，且电梯不在一层和二层时，下行方向指示为ON。
（3）一层有呼叫(一层内选指示灯或层下上呼指示灯为ON)，且电梯不在一层时，下行方向指示ON。
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对四层楼电梯PLC控制系统的升降电机正转、反转、运行速度控制的具体要求： 9升降电机正转(轿厢上行)的控制要求
（1）关门到位信号为ON，有上行请求(上行指示为ON)，升降电机正转(轿厢上行)，当轿厢到达呼叫请求所在的楼层时，升降电机正转停止，轿厢停于相应的楼层。
（2）为保护电梯，升降电机正转(轿厢上行)要与门联锁信号、门电机正转、门电机反转和升降电机反转(轿厢下行)互锁；即当门联锁信号为OFF，门电机正转、门电机反转为OFF，升降电机反转(轿厢下行)为OFF时，升降电机正转(轿厢上行)。而且，当电梯系统出现故障，轿厢到达最高层时，升降电机继续正转，上行到上限位信号的位置时，使起保护作用的上限位信号为ON，升降电机应停止正转。
10升降电机反转(轿厢下行)的控制要求
（1）关门到位后(关门到位信号为ON)，有下行请求(下行指示灯为ON)，升降电机反转(轿厢下行)，当轿厢到达呼叫请求所在的楼层时，升降电机反转停止，轿厢停于相应的楼层。 （2）为保护电梯，升降电机反转(轿厢下行)要与门联锁信号、门电机正转、门电机反转、关门到位信号和升降电机正转(轿厢上行)互锁；即当门联锁信号为OFF，门电机正转、门电机反转为OFF，关门到位信号为ON，升降电机反转(轿厢下行)为OFF时。而且，当电梯系统出现故障，轿厢到达最底层时，升降电机继续反转，下行到下限位信号的位置时，使起保护作用的下限位信号为ON，升降电机应停止反转。
11升降电机正转或反转速度的控制要求
（1）升降电机正转或反转0.5秒后，电机高速运行，在即将到达请求的呼叫层时，电机以非高速运行。
五 实验数据分析和实验总结：
系统设计：本实验经过最初的设计，最终采用CP1H PLC ，型号为CP1H-XA-40DT-D ，输入一共有8*3=24个端点，输出有6*3=18个 端点。由于原始的输出和输出不够，因此进行了 PLC的拓展。
对于硬件设计，由已知的PLC实验仪器，加上一个模拟的电梯模型。I/O口的分配按照附表所给的进行分配，方便进行接线。
外部接线图如图所示（手画）。
软件设计（梯形图）的截图见附图。并且进行设备调试，达到预期的电梯的目的。
实验反思与总结：
首先这个实验室基于PLC进行的操作，那么第一步对于PLC仪器的选择就十分的关键。
选择好CP1H-XA-40DT-D仪器之后就要对整个流程进行分析。首先要从宏观考虑，大体上电梯模型需要哪几个部分，然后再每一个部分每一个部分的慢慢分析，最后再加以完善，上机调试后再发现一些问题，最后才能把程序调制到完美。 对于第一个模块就是电梯的上呼和下呼模块，这个模块用到了自锁，并且用到了上下行的指示灯来保证不互相干扰。这里用到了下降沿微分这个模块，这个很重要，但是之前并没有很大的重视。这里被用作电梯某层呼叫后到达某层的一个触发。之前用“在某层+信号”的模式来表示到达某层是不行的，因为到达某层后，“在某层”的按钮就不会闭合，导致并不能显示到达了某层，在最后的实验中还加入了两个下降沿微分才保证电梯门正常关闭，否则只会到达该层但不出发开门。但是却可以用这种信号来表示即将到达某层，用“对应的平层信号+对应的楼层选择按钮”可以表示即将到达某层。这个思路可以借鉴在这个地方。 之后就是定时器的设定，定时器的话首先要理解定时功能的对应的逻辑，才能编写好。不过这一块倒是不难，高速和低速的原理类似与并联一个“开关+电阻”。当高速运转的时候就把开关断开，电阻没有接入电路，电梯高速运转；低速运转就把电阻接入电路；还有一种理解是电阻并联接入电路，那正好相反，但是原理是类似的。 还有一处，就是楼层指示灯，那个地方实际上应该是串联的关系，虽然写的是“或”的关系，只有这样才能保证楼层指示灯的变化。
梯形图见下图： 外呼
下行方向指示灯亮的时候依然可以上呼指示 下降沿微分在这里的作用 在内呼和外选同时选中时怎样保证内选先执行
内选：
上行方向指示： 串联一个常闭触电的用法 当二层有呼叫时，且此时电梯不在二层三层四层仅仅在一层时且此时下行方向也为off时上行方向指示灯才亮
每层指示灯是什么时候亮的呢？与平层信号有什么关系？平层信号的位置怎么安置的？
门电动机正转（开门）
