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。作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在货运电梯控制中得到广泛应用，从而使货运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，它是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。
自80年代后期PLC引入我国货运电梯行业以来，由PLC组成的货运电梯控制系统被许多货运电梯制造厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产品。在传统继电器系统的改造工程中，PLC系统一直是主流控制系统，故选择了此题目为毕业设计论题。
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2 货运电梯控制系统的组成及控制要求
2.1 货运电梯的构造
货运电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢及配重、拖动电机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全设置构成。轿厢是载人或载货的部位，配重是为了改变货运电梯电机夫在的特性以提高货运电梯安全性而设计的。下图是货运电梯拖动系统的示意图，由图2-1中可见货运电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电机拖动，形成轿厢的上下移动。
图2-1 货运电梯拖动系统示意图
1-电动机；2-减速机构；3-曳引轮；4-钢丝绳；5-轿厢；6-配重
井道指建筑物中用于安装货运电梯并提供货运电梯运行的通道，轿厢及配重都是在井道中运行的。井道在各楼层设有门厅及呼梯设备。门厅有门厅门，厅门顶部装有层楼指示灯，用于指示货运电梯的运行方向及货运电梯所在的位置。门厅里还设有呼梯盒，用于在每层站召唤货运电梯。呼梯盒常安装在厅门外离地面1m左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼和下呼两个按钮，按钮下带有呼梯记忆灯。基站的呼梯盒上还设有钥匙开关，供司机开关货运电梯。为了实现轿厢的正常运行及准确停车，井道中往往要安装许多定位装置及安全设备。井道的底部和顶部还设有冲顶和蹲底的缓冲设备。
轿厢中设有自动门机，用来完成货运电梯的开门及关门任务。货运电梯门分厅门及
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轿门，当货运电梯停靠某层时，此层的厅门在轿门的带动下开启及关闭。货运电梯的操纵厢也安装在轿厢内，供司机及乘客对货运电梯发布动作命令。上面设有与货运电梯层站数相同的内选按钮（带内选指示记忆灯），上下行启动按钮（带上下行指示记忆灯），开关门按钮，急停按钮，风扇、照明、层楼指示灯的控制开关，货运电梯运行状态选择钥匙开关（选择货运电梯时自动运行、司机状态下运行，还是检修状态）等。
货运电梯的安全是货运电梯最重要的技术指标。货运电梯的安全设备有：安全窗及其开关、安全钳及其开关、限速器及其开关、限速开关等。安全窗位于轿厢的顶部，供应急情况下疏散乘客，当安全窗打开时，货运电梯不准运行。安全钳是为了防止货运电梯曳引钢丝绳断裂及超速运行的机械装置，用以在上述情况下将轿厢夹持在轨道上。限速器是检测货运电梯运行速度的装置，当货运电梯超速运行时，限速器动作，带动安全钳使货运电梯停止运行。极限开关、强迫换速开关是货运电梯位置安全装置，当货运电梯运行至上下极限位置时仍不停车，上下限开关动作，发出停车信号，若仍不能停车，将压下上下强迫停车开关，强制货运电梯停止运行，若还不能停车，将通过机械装置带动极限开关切断曳引电机电源，以达到停车的目的，避免货运电梯出现冲顶与蹲底事故。
2.2 电气控制
电气控制部分又称控制电路，它是货运电梯控制系统的核心。它包含两部分：拖动控制电路和信号控制电路。拖动控制电路因货运电梯的拖动方式不同而各异。可以是接触器线圈及其相关的控制电路，也可以是电力电子器件的门极控制电路，对于有速度闭环控制的系统，还必须考虑含有电源、电压、速度检测电路和调节电路。信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系。因此，不同的拖动方式的货运电梯可以采用同一信号控制电路。
2.3 控制要求
1．当货运电梯停于某层时，有一高层呼叫时，货运电梯上升到呼叫层停止。 2.当货运电梯停于某层时，有一低层呼叫时，货运电梯下降到呼叫层停止。 3．当货运电梯停于某层时，有多高层呼叫时，货运电梯先上升到较低的呼叫层，停3秒后继上升到高的呼叫层，响应完毕后停止。
4．当货运电梯停于某层时，有多低层呼叫时，货运电梯先下降到较高的呼叫层，停3秒后继续下降到低的呼叫层，响应完毕后停止。
5．当货运电梯处于上升或下降过程中，任何反向的呼叫均无效。
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3 货运电梯控制系统设计
由于货运电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制,而楼层 和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。即以顺序逻辑控制实现货运电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及货运电梯的相应状态适时的控制货运电梯的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。为便于观察，对货运电梯的运行方向以及货运电梯所在的楼层进行显示，采用LED和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。为了提高货运电梯的运行效率和平层的精度，系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了货运电梯的运行安全，系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。
根据货运电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为货运电梯向上运行时，在货运电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的阵列。上行次优先级队列为货运电梯向上运行时，在货运电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在货运电梯运行中实时排列的四个优先级陈列，为实现随机逻辑控制提供了基础。
当货运电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时，判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时，相应寄存器为l，否则为0)，如有，将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较，如相同，则在该楼层减速停车：如果不相同，则将该寄存器数据送入比较寄存器，并将原比较寄存器数据保存，执行该楼层的减速停车。该动作完毕后，将被保存的数据重新送入比较寄存器，以实现随机逻辑控制。
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