子程序在PLC主程序中的核心功能与运作机制 (子程序在执行完后,必须返回到调用程序)

子程序在PLC主程序中的核心功能与运作机制

一、引言

在现代工业控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）扮演着至关重要的角色。
PLC主程序是PLC的核心部分，负责整个系统的逻辑控制和操作。
而子程序则是PLC主程序中的重要组成部分，为特定的任务或功能提供专门的代码段。
当子程序执行完毕后，必须返回到调用程序，以确保系统的正常运行和流程控制。
本文将详细介绍子程序在PLC主程序中的核心功能与运作机制。

二、PLC与子程序的基本概念

1. PLC（可编程逻辑控制器）

PLC是一种专门为工业控制应用设计的数字计算机。
它主要用于控制机械或生产过程的操作，如机器自动化、数据处理等。
PLC主程序是PLC软件的核心部分，负责整个系统的逻辑控制和操作。

2. 子程序

子程序是PLC主程序中的一部分，用于执行特定的任务或功能。
子程序通常被设计为独立的代码段，可以被子程序调用程序（即主程序或其他子程序）调用执行。
子程序的编写有助于简化复杂的控制逻辑，提高代码的可读性和可维护性。

三、子程序在PLC主程序中的核心功能

1. 实现特定功能

子程序的主要功能是执行特定的任务或功能。
这些任务可以是简单的操作，如开关控制、定时器等，也可以是复杂的操作，如算法计算、数据处理等。
通过将这些功能封装为独立的子程序，可以简化PLC主程序的逻辑，提高代码的可读性和可维护性。

2. 提高代码效率

在PLC编程中，重复的代码可能会导致资源浪费和代码维护困难。
通过创建子程序，可以将重复的代码封装为一个独立的代码段，避免在主程序中重复编写相同的代码。
这不仅可以提高代码的效率，还可以减少错误和故障的可能性。

四、子程序的运作机制

1. 调用与执行

当PLC主程序需要执行某个特定功能时，它会调用相应的子程序。
在调用子程序时，PLC会将执行流程转移到子程序，并开始执行子程序中的代码。
子程序执行期间，会按照设定的逻辑和流程进行运算和控制。

2. 返回值与返回

子程序执行完毕后，必须向调用程序返回特定的值或状态信息，以便调用程序根据子程序的执行结果进行相应的处理。
在返回过程中，PLC会将执行流程从子程序返回到调用程序，继续执行调用程序中的后续代码。
这是确保系统正常运行和流程控制的关键步骤。

五、子程序与PLC主程序的交互

1. 参数传递

在调用子程序时，PLC主程序会向子程序传递必要的参数（如输入值、控制参数等）。
这些参数会影响子程序的执行结果。
同样，子程序也可以向PLC主程序返回参数或状态信息，以供主程序进行后续处理。

2. 流程控制

PLC主程序和子程序之间的交互涉及到流程控制的问题。
主程序通过调用不同的子程序来实现对整个系统的控制。
而子程序的执行流程和返回方式也影响着主程序的执行流程。
因此，在PLC编程中，需要合理设计主程序和子程序的交互流程，以确保系统的正常运行和流程控制。

六、结论

子程序在PLC主程序中扮演着重要的角色。
它们负责实现特定的任务和功能，提高代码效率和可读性。
通过调用和执行子程序，PLC主程序可以实现对整个系统的控制。
在子程序执行完毕后，必须返回到调用程序，以确保系统的正常运行和流程控制。
因此，在PLC编程中，需要充分了解子程序的核心功能和运作机制，以设计出高效、稳定的控制系统。

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一个四层电梯的PLC程序,毕业设计用！最好讲讲思路，谢谢！

我给你个五层的吧，仅供参考！第二章 电梯的硬件设计2.1电梯控制系统的硬件配置本系统是主要由PLC、变频器、控制箱、显示器、拽引电动机组成的交流变频调速系统（Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF）。 通过PLC去控制电梯的运行方式，可以使得控制系统的可靠行更高，结构显得更加紧凑。 本系统的硬件框图如图3-1所示。 图2-1 PLC电梯联动控制系统硬件框图从图3-1可以看出，该系统主要由两个部分组成，其中电梯控制的逻辑部分由PLC来实现。 通过分析研究电梯的实际运行情况和控制规律，从而设计开发出电梯联动控制程序，使得PLC能够控制电梯的运行操作。 电梯的调速部分则选用高性能的矢量控制变频器，配以脉冲发生器（编码器）测量鼠笼式拽引电动机的转速，从而够成电机的闭环矢量控制系统，实现鼠笼式拽引机电动机交流变频调速（Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF）运行。 PLC首先接收来自电梯的呼梯信号、平层信号，然后根据这些输入信号的状态，通过其内部一系列复杂的控制程序，对各种信号的逻辑关系有序的进行处理，最后向直流门控电机、变频器和各类显示器适时地发出开关量控制信号，对电梯实施控制。 在电梯控制系统中，由于电梯的控制属于随机性控制，各种输入信号之间、输出信号之间以及输入信号和输出信号之间的关联性很强，逻辑关系处理起来非常复杂，这就给PLC的编程带来很大难度。 在PLC向变频器发出开关量控制信号的同时，为了满足电梯的要求，变频器又需要通过鼠笼式拽引电动机同轴连接的脉冲发生器和PG卡，对电动机完成速度检测及反馈，形成闭环系统。 脉冲发生器输出脉冲，PG卡接收到脉冲以后，再将此反馈给变频器内部，以便进行运算调节。 根据脉冲的相序，可判断出电动机的转动方向，并可以根据脉冲的频率测得电动机的转速。 2.1.1硬件电路图2-2 硬件接线图其各部分功能说明如下；Q1—三相电源断路图K1—电源控制接触器K2—负载电机通断控制接触器VS—变频器BU—制动单元RB—能耗制动电阻M—主拖动拽引电机2.1.2主电路主电路由三相交流输入、变频驱动、拽引机和制动单元几部分组成。 由于采用交-直-交电压型变频器，在电梯位势负载作用下，制动时回馈的能量不能送回电网，为限制泵升电压，采用受控能耗制动方式。 2.1.3PLC控制电路PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。 PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。 2.2电梯的速度控制曲线电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确，电梯的运行速度应当符合图2-3所示，平层误差应符合表2-1所示：Vm电梯运行额定速度 Vp 平行爬层慢车速度图2-3 电梯运行速度曲线图表2-1平层误差范围高速梯 快速梯 低速梯m/s≤±5 ≤±10 ≤0.5 >0.5≤±15 ≤±30采用变频调速双环控制可基本满足要求，但和国外高性能电梯相比还需要进一步改进。 本设计正是基于这一想法，利用现有旋转编码器构成速度的同时，通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数，将其引入PLC的高速计数输入端口，通过累计脉冲数，经式计算出脉冲当量，由此确定电梯位置。 电梯位移h=SI式中I:累计脉冲数S:脉冲当量S=IpD/(pr)(1)本系统采用的减速机,其减速比1=1/20,拽引轮直径D=580mm,电机额定转速ne=1450r/min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=1/18,带入式（1）得S＝1.6mm/脉冲2.3 拖动电动机的选择电动机的选择包括选择电动机的种类、结构形式及各种额定参数。 电动机选择的基本原则电动机的机械特性应满足生产机械的要求，要与负载特性相适应。 保证运行稳定且具有良好的启动性能和制动性能。 工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温升尽可能达到或接近额定温升值。 电动机结构形式要满足机械设计提出的安装要求，适合周围环境工作条件的要求。 根据生产机械调速要求选择电动机在一般情况下选用三相笼型异步电动机或双速三相电动机；在既有一般调速又要求起动转矩大的情况下，选用三相绕线型异步电动机；当调速要求高时选用直流电动机或带变频调速的交流电动机来实现。 综上，电梯的曳引电动机选择三相绕线型异步电动机，门机可选择变频调速的交流电动机。 电动机结构形式的选择根据不同工作环境选择电动机的防护形式。 开启式适用于干燥、清洁的环境；防护式适用于干燥和灰尘不多，没有腐蚀性和爆炸性气体的环境；封闭自扇冷式与他扇冷式用于潮湿、多腐蚀性灰尘、多风雨侵蚀的环境；全封闭用于浸入水中的环境；隔爆式用于有爆炸危险的环境中。 综上，机房和井道的工作环境干燥和灰尘不多，没有腐蚀性和爆炸性气体，因此曳引电动机和门机电动机均选择防护式；电动机额定电压的选择电动机额定电压应与供电电网的供电电源电源一致。 电梯均采用三相五线制，因此曳引电动机额定电压380V，门机电源可以和光幕或安全触板电源共用，因此选择220V额定电压。 电动机额定转速的选择对于额定功率相同的电动机，额定转速越高，电动机尺寸、重量和成本愈低，因此在生产机械所需转速一定的情况下，选用高速电动机较为经济。 但由于拖动电动机转速越高，传动机构转速比较大，传动机构越复杂。 因此应综合考虑电动机与传动机构两方面的多种因素来确定电动机的额定转速。 通常采用较多的同步转速为1500r/min的三相异步电动机。 电动机容量的选择电动机的容量反映了它的负载能力，它与电动机的允许温升和过载能力有关。 允许温升是电动机拖动负载时允许的最高温升，与绝缘材料的耐热性能有关；过载能力是电动机所能带最大负载能力，在直流电动机中受整流条件的限制，在交流电动机中由电动机最大转矩决定。 实际上，电动机的额定容量由允许温升决定。 电动机容量的选择方法有两种，一种是分析计算法，另一种是调查统计类比法。 分析计算法 根据生产机械负载图求出其负载平均功率，再按负载平均功率的（1.1~1.6）倍求出初选电动机的额定功率。 对于系数的选用，应根据负载变动情况确定。 大负载所占分量多时，选较大系数；负载长时间不变或变化不大时，可选最小系数。 对初选电动机进行发热校验，然后进行电动机过载能力的校验，必要时还要进行电动机起动能力的校验。 当校验合格时，该额定功率电动机符合负载要求；若不合格，再另选一台电动机重新进行校验，直至合格为止。 此方法计算工作量大，负载图绘制较为困难。 对于较为简单、无特殊要求、一般生产机械的电力拖动系统，电动机容量的选择往往采用调查统计类比法。 统计类比法 将各国同类型、先进的机床电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量与主要参数间的关系，再根据我国国情得出相应的计算公式来确定电动机容量。 这是一种实用方法。 2.4 速度控制本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将、理想曲线输出.加速给定曲线的产生由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。 在PLC运行过程中，其PLC与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信息采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的，每个循环都要对所有功能进行查询、判断、和操作。 2）减速制动曲线的产生为保证制动过程的完成，需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。 在减速点确定之前，电梯一直处于加速或稳速运行过程中。 加速过程由固定周期中断完成，加速到对应模式的最大值之后，加速程序运行条件不再满足，每次中断后，不再执行加速程序，直接从中断返回。 电梯以对应模式的最大值运行，在该模式减速点到后，产生高速计数中断，执行减速服务程序。 在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件，保证下次中断执行。 2.5 I/O点数分配及PLC的型号的选择分配I/O点之前，首先要了解有哪些输入输出点，图3.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图，从中我们不难发现输入的大致分布情况。 图2.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图2.5.1I/O接口模块S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。 下面分别介绍这些模块。 数字量I/O模块的选择电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC，哪些信号需要输入至PLC，PLC需要驱动哪些负载，以及采用何种编程方式，都是需要认真考虑的问题，都会影响到其内部I/O点数的分配。 因此，I/O点数的确定，是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题，决定着系统硬件部分的设计，也是系统软件编写的前提。 （二）模拟量I/O模块的选择模拟量I/O模拟的主要功能、是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。 模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量转换成PLC内部接受的数字量；模拟量输出（D/A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。 典型模拟量I/O模块的量程为-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。 （三）特殊功能模块的选择目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。 2.5.2统计I/O点数输入信号有31个，考虑到有15%的备用点，即31×（1+15%）=35.65，取整数36，共需36个输入点。 输出信号有31个，考虑到有15%的备用点，即31×（1+15%）=35.65，取整数36，因此共需36个输出点。 2.5.3 PLC程序中I/O点的定义在编程过程中，所用到的I/O地址分配如表2-2所示。 编程过程可分为电梯内部和电梯外部两分进行。 输入输出点分配下表：表2-2 符号明细参数表输入、输出点分配表输入点 对应信号 输出点 对应信号I0.1 外呼按钮1上 Q0.0 KM1电动机正转I0.2 外呼按钮2上 Q0.1 ——I0.3 外呼按钮2下 Q0.2 KM2电动机反转I0.4 外呼按钮3上 Q0.3 KV线圈及故障I0.5 外呼按钮3下 Q0.4 上行指示I0.6 外呼按钮4上 Q0.5 下行指示I0.7 外呼按钮4下 Q0.6 开门指示I1.0 外呼按钮5下 Q0.7 关门指示I1.1 内呼按钮去1楼 Q1.0 1上外呼指示I1.2 内呼按钮去2楼 Q1.1 2上外呼指示I1.3 内呼按钮去3楼 Q1.2 2下外呼指示I1.4 内呼按钮去4楼 Q1.3 3上外呼指示I1.5 内呼按钮去5楼 Q1.4 3下外呼指示I1.6 1楼平层信号 Q1.5 4上外呼指示I1.7 2楼平层信号 Q1.6 4下外呼指示I2.0 3楼平层信号 Q1.7 5下外呼指示I2.1 4楼平层信号 Q2.0 内呼按钮去1楼指示I2.2 5楼平层信号 Q2.1 内呼按钮去2楼指示I2.3 上下限位 Q2.2 内呼按钮去3楼指示I2.4 轿厢内开门按钮 Q2.3 内呼按钮去4楼指示I2.5 轿厢内关门按钮 Q2.4 内呼按钮去5楼指示I2.6 热继电器 Q2.5 LED层显示a段I2.7 —— Q2.6 LED层显示b段I3.0 一楼上行减速接近开关 Q2.7 LED层显示c段I3.1 二楼上行减速接近开关 Q3.0 LED层显示d段I3.2 二楼下行减速接近开关 Q3.1 LED层显示e段I3.3 三楼上行减速接近开关 Q3.2 LED层显示f段I3.4 三楼下行减速接近开关 Q3.3 LED层显示g段I3.5 四楼上行减速接近开关 Q3.4 加速继电器I3.6 四楼下行减速接近开关 Q3.5 低速继电器I3.7 五楼下行减速接近开关 Q3.6 快速继电器2.5.4程序中使用的内部继电器说明程序中使用的内部继电器说明见下表：表2-3 符号明细参数表内部继电器说明内部继电器说明M0.0 1楼上升 外呼按钮用，用于记忆外呼按钮呼梯信号，平层解除 M4.0 上升综合信号M0.1 2楼上升 M4.1M0.2 2楼下降 M4.2M0.3 3楼上升 M4.3M0.4 3楼下降 M4.4 下降综合信号M0.5 4楼上升 M4.5M0.6 4楼下降 M4.6M0.7 5楼下降 M4.7M5.1 1楼平层 平层用，用于记忆平层信号，被其他平层信号解除 M1.6 上升记忆信号M5.2 2楼平层 M1.7 下降记忆信号M5.3 3楼平层 M6.1 1层有效开门信号M5.4 4楼平层 M6.2 2层有效开门信号M5.5 5楼平层 M6.3 3层有效开门信号M1.1 内呼去1楼 用于要去的楼层，平层时解除 M6.4 4层有效开门信号M1.2 内呼去2楼 M6.5 5层有效开门信号M1.3 内呼去3楼 M6.6 已正常开关门记忆信号M1.4 内呼去4楼 M7.1 1层手动开关M1.5 内呼去5楼 M7.2 2层手动开关M2.0 1楼上升 开关门有效外呼 M7.3 3层手动开关M2.1 2楼上升 M7.4 4层手动开关M2.2 2楼下降 M7.5 5层手动开关M2.3 3楼上升 M7.6 各层手动开门信号综合M2.4 3楼下降 T34 电梯加速时间M2.5 4楼上升 T37 开门时间M2.6 4楼下降 T38 关门时间M2.7 5楼下降 T39 运行后不在平层的时间M3.1 内呼去1楼 开关门有效内呼 T40 无人乘坐回基站的时间M3.2 内呼去2楼M3.3 内呼去3楼M3.4 内呼去4楼M3.5 内呼去5楼2.5.5PLC的型号选择选择能满足控制要求的适当型号的PLC是应用设计中至关重要的一步。 目前，国内外PLC生产厂家的PLC品种已达数百种，其性能各有特点。 所以，在设计时，首先要尽可能考虑采用熟悉的PLC。 1. PLC的型号在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。 （1.）性能与任务相适应对于开关量的控制的应用系统，当对控制速度要求不高时，如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等，可选用小型PLC（如SIEMENS公司S7-200系列CPU224型PLC）就能满足要求。 对于以开关量控制为主，带有部分模拟量控制的应用系统，如工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制，应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器（对温度控制系统可选用温度传感器直接输入的温度模块）和驱动装置，并且选择运算功能强的小型PLC，（如SIEMENS公司的S7-300系列PLC）。 对于控制比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID调制、通信联网等，可选用中、大型PLC（如SIEMENS公司的S7-400系列PLC）。 当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求选择PLC，以组成一个分布式的控制系统。 （2）PLC的处理速度应满足实时控制的要求PLC工作时，从输入信号到输出控制存在着滞后现象，即输入量的变化，一般要在1或2个扫描周期之后才能反映到输出端，这对于一般的工业控制是允许的。 但有些设备的实时性要求较高，不允许有较大的滞后时间。 例如PLC的I/O点数在几十2到几千点范围内，这时用户程序的长短对系统的响应速度会有较大的差别。 滞后时间应控制在几十毫秒之内，应小于普通继电器的动作时间（普通继电器的动作时间约为100ms），否则就没有意义了。 通常为了提高PLC的处理速度，可以采用以下几种方法；选择CPU处理速度快的PLC，使执行一条基本指令的时间不超过0.5us；优化应用软件，缩短扫描周期；采用高速响应模块，例如高速计数模块，其响应的时间可以不接受PLC扫描周期的影响，而只取决于硬件的延时。 （3）在线编程和离线编程的选择小型PLC一般使用简易编程器。 它必须插在PLC上才能进行编程操作，其特点是编程器与PLC共用一个CPU，在编程器上有一个“运行/监控/编程（RUN/MONITOR/PROGRAM）”选择开关，当需要编程或修改程序时将选择开关转到“编程（PROGRAM）”位置，这时PLC的CPU不执行用户程序，只为编程器服务，这就是“离线编程”。 当编程好后再把选择开关转到“运行（RUN）”位置，CPU则去执行用户程序，对系统实施控制。 简易编程器结构简单、体积小，携带方便，很适合在生产现场调试、修改程序用。 图形编程器或者个人计算器与编程软件包配合可实现在线编程。 PLC和图形编程器各有自己的CPU，编程器的CPU可随时对键盘输入的各种编程指令进行处理。 PLC的CPU主要完成现场的控制，并在一个扫描周期的末尾与编程器通信，编程器将编好或修改好的程序发送给PLC，在下一个扫描周期，PLC将按照修改后的程序或参数控制，实现“在线编程”。 图形编程器价格较贵，但它功能强，适应范围广，不仅可以用指令语句编程，还可以直接用梯形图编程，并可存入磁盘或用打印机打印出梯形图和程序。 一般大、中型PLC多采用图形编程器。 使用个人计算机进行在线编程，可省去图形编程器，但需要编程软件包的支持，其功能类似于图形编程器。 根据控制要求PLC控制系统选择SIEMENS公司S7-200系列CPU226，因为I/O点数不够，另外选择扩展模块EM221。 第三章 电梯的软件设计3.1系统的软件设计系统的软件设计因控制任务的难易程度不同而异，也因人而易。 具体是用梯形图还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以下几点：a)有些PLC使用梯形图编程不是很方便（例如书写不方便），则可用语句表编程，但梯形图比语句表直观。 b)经验丰富的人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。 c)如果是清晰的单顺序或并发顺序的控制任务，则最好用功能图来设计程序。 整个系统软件是一个整体，其质量的 好坏很大程度上影响可编程控制的性能。 很多情况下 ，通过改进系统软件就可以在不断增加任何设备的条件下大大改善可编程控制器的性能，例如，S7-200系列在推出后，西门子公司不断的将其系统软件进行完善，使其功能越来越强。 软件设计可以与现场施工同步进行，即在硬件设计完成 以后，同时进行软件设计和现场施工，这样可以保证程序的正确运行。 3.1.1电梯控制的PLC外部接线图根据I/O接口分配情况，可画出PLC外部接线图，如3-1所示。 3-1电梯的硬件接线图3.1.2电梯的流程图电梯的流程图（如图3.2）3.2 电梯流程图3.2电梯的基本功能3.2.1电梯内部部件功能简介在电梯内部，应该有5个楼层（1~5）按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。 当乘客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去的目的地楼层按钮，称为内呼按钮。 电梯停下时，应具有开门、关门的功能，即电梯门可以自动开门、关门的按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。 电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所处的状态，既电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等。 3.2.2电梯的外部部件功能简介电梯的外部共分5层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯及楼层显示器。 呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。 5层楼电梯中，1层只有上呼叫按钮，5层只有下呼叫按钮，其余3层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮。 而上升、下降指示灯以及楼层显示器，5层电梯均应该相同。 3.2.3电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析1）电梯的初始状态。 为了方便分析，假设电梯位于1层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：a) 各层呼叫灯均不亮。 b) 电梯内部及外部各楼层显示器均为“1”。 c) 电梯内部及外部各层电梯门均关。 2）电梯在运行过程中：a) 按下某层呼叫按钮（1~5层）后没，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫。 b)电梯上行或下行直至该层。 c)各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变。 d)运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开。 在电梯运行过程中，支持其他呼叫。 3）电梯运行后状态：在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新命令产生。 a)电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或开门；b)各楼层显示植为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭。 3.3实际运行中的情况分析实际中，电梯服务的对象是许多乘客，乘客乘坐电梯的目的是不完全一样的，而且，每一个乘客呼叫电梯的时间有前有后，因此，我们将电梯在实际中的各种具体情况加以分类，做出分析，以便于编制程序。 3.3.1 分类分析电梯上行分析。 若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层，完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫运作。 呼叫层处于电梯当前运行层下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。 电梯下行分析。 若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，完成该层呼叫后再由近至远地完成其他各个呼叫动作。 若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。 3.3.2 总结规律由以上各种分析可以看出，电梯在接受指令后，总是由近至远地完成各个呼叫任务。 电梯机制只要依此原则进行设计动作，就不会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了。 在分析的同时，我们也知道了电梯系统中哪些是可人工操作的设备。 在电梯的内视图中，其中包括1个楼层显示灯、开门按钮、关门按钮、1层到5层的呼叫按钮以及电梯的上升和下降状态指示灯等。 外视图中，1层有1个上呼叫按钮，5层有1个下呼叫按钮，2、3和4层有上、下呼叫按钮个1个，每个呼叫按钮内部都有1个相应的指示灯，用来表示该呼叫是否得到响应。 3.3.3 电梯的控制要求接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相应的响应。 电梯停在某一层（例如3层）时，此时按动该层（3层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在1、2、4、5层），则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。 电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。 例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫，然后再依此响应2层下呼叫和1层上呼叫。 电梯在每一层都有1个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。 当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止。 当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的开门按钮，则电梯门关闭。 但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。 当电梯运行到某层后，响应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。

什么 是PLC

1、PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 ”PLC的特点2.1可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。 PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。 例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。 一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。 从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。 此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。 在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。 这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 2.2配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。 可以用于各种规模的工业控制场合。 除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。 近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。 加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。 它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。 梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。 为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。 更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。 这很适合多品种、小批量的生产场合。 2.5体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。 由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 3. PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 3.1开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 3.2模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。 为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。 PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3.3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 3.4过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。 作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。 大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。 PID处理一般是运行专用的PID子程序。 过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 3.5数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。 这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。 数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 3.6通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。 随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。 新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 4. PLC的国内外状况世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。 限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。 20世纪70年代初出现了微处理器。 人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。 此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。 更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。 这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。 这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。 这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。 从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。 最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。 接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。 目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。 上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。 此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。 可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 5. PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的发展。 从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。 目前的计算机集散控制系统DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可编程控制器应用。 伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。 1 PLC基础知识1.1 PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。 传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。 个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogic Controller（PLC）。 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。 在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。 1.2 PLC的构成从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。 固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。 模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 1.3 CPU的构成CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。 进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。 内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。 CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 但工作节奏由震荡信号控制。 运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 1.4 I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。 I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。 输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。 I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 1.5 电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。 电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 1.6 底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 1.7 PLC系统的其它设备1.7.1编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。 小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 也就是我们系统的上位机。 1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 1.8 PLC的通信联网依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。 因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出网络就是控制器的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。 2 PLC控制系统的设计基本原则2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。 2.2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。 2.3 保证控制系统安全可靠。 2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。 3 PLC软件系统及常用编程语言3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。 系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。 系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。 用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。 STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。 3.2 PLC提供的编程语言3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点3.2.1.1 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。 3.2.1.2 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。 3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。 3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。 3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。 3.2.2 语句表语言，类似于汇编语言。 3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。 4 STEP7程序的使用4.1 创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。 在创建一个项目之后，所有其他任务都在这个项目下执行。 4.2 组态一个站，组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。 4.3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。 模板的特性也可以用参数进行赋值。 4.4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。 网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。 4.5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。 符号的命名一般用字母编写不超过8个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。 4.6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。 创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）。 我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少采用线形编程。 4.7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。 在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下（STOP或RUN-P）,RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。 5 WINCC程序的使用5.1 简介，WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。 具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机的操作监视系统，它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。 WINCC有两个版本RC版（具有组态和开发环境）、RT版（只有运行环境），我们一般使用的是RC版。 5.2 WINCC简单使用步骤5.2.1 变量管理，首先确定通讯方式安装驱动程序，然后定义内部变量和外部变量，外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节，内部变量没有限制。 5.2.2 画面生成，进入图形编辑器，图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。 也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。 可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。 5.2.3 报警记录设置，报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。 可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。 为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。 5.2.4 变量记录，变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。 5.2.5 报表组态，报表组态是通过报表编辑器来实现的。 是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统，可以自由选择用户报表的形式。 5.2.6 全局脚本的应用，全局脚本就是C语言函数和动作的通称，根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。 全局脚本动作用于过程执行的运行中。 一个触发可以开始这些动作的执行。 5.2.7 用户管理器设置，用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。 每建立一个用户，就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。 至多可分配999个不同的授权。 5.2.8 交叉表索引，交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处，例如变量、画面和函数等。 使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。 参考文献[1] 林小峰.可编程控制器原理及应用.北京：高等教育出版社，1994[2] 田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，1994[3] 张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版社，2001.12[4] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：清华大学出版社.2004PLC，俗称“电力线上网”，英文全名为Power Line Communication，主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式1、主要特点① 结构灵活，不受环境的限制，有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN媲美。 ② 传输质量高、速度快、带宽稳定，可以很平顺的在线观赏DVD影片，它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。 最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps；为了确保QoS，HomePlug AV采用了时分多路访问（TDMA）与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。 ③ 范围广，无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。 虽然无线网络可以做到不破墙，但对于高层建筑来说，其必需布设N多个AP才能满足需求，而且同样不能避面信号盲区的存在。 而电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。 由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。 这一技术一旦全面进入商业化阶段，将给互联网普及带来极大的发展空间。 终端用户只需要插上电力猫，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话。 ④ 低成本。 充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源。 无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏，同时也节省了人力。 相对传统的组网技术，PLC成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。 目前国内已开通电力宽带上网的地方，其包月使用费用一般为50-80元/月左右，这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。 ⑤ 适用面广。 PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，提供宽带网络“最后一公里”的解决方案，广泛适用于居民小区，酒店，办公区，监控安防等领域。 它是利用电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入，来浏览网页、拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据、语音、视频，以及电力于一体的“四网合一”。 PLC还有一种说法是:产品生命周期（product life cycle）观念，简称PLC，是把一个产品的销售历史比作象人的生命周期一样，要经历出生、成长、成熟、老化、死亡等阶段。 就产品而言，也就是要经历一个开发、引进、成长、成熟、衰退的阶段。 1、产品开发期：从开发产品的设想到产品制造成功的时期。 此期间该产品销售额为零，公司投资不断增加。 2、引进期：新产品新上市，销售缓慢。 由于引进产品的费用太高，初期通常利润偏低或为负数，但此时没有或只有极少的竞争者。 3、成长期：产品经过一段时间已有相当知名度，销售快速增长，利润也显著增加。 但由于市场及利润成长较快，容易吸引更多的竞争者。 4、成熟期：此时市场成长趋势减缓或饱和，产品已被大多数潜在购买者所接受，利润在达到顶点后逐渐走下坡路。 此时市场竞争激烈，公司为保持产品地位需投入大量的营销费用。 5、衰退期：这期间产品销售量显著衰退，利润也大幅度滑落。 优胜劣汰，市场竞争者也越来越少。

基于PLC的电梯控制系统设计

电梯的硬件设计2.1电梯控制系统的硬件配置本系统是主要由PLC、变频器、控制箱、显示器、拽引电动机组成的交流变频调速系统（Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF）。 通过PLC去控制电梯的运行方式，可以使得控制系统的可靠行更高，结构显得更加紧凑。 本系统的硬件框图如图3-1所示。 图2-1 PLC电梯联动控制系统硬件框图 从图3-1可以看出，该系统主要由两个部分组成，其中电梯控制的逻辑部分由PLC来实现。 通过分析研究电梯的实际运行情况和控制规律，从而设计开发出电梯联动控制程序，使得PLC能够控制电梯的运行操作。 电梯的调速部分则选用高性能的矢量控制变频器，配以脉冲发生器（编码器）测量鼠笼式拽引电动机的转速，从而够成电机的闭环矢量控制系统，实现鼠笼式拽引机电动机交流变频调速（Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF）运行。 PLC首先接收来自电梯的呼梯信号、平层信号，然后根据这些输入信号的状态，通过其内部一系列复杂的控制程序，对各种信号的逻辑关系有序的进行处理，最后向直流门控电机、变频器和各类显示器适时地发出开关量控制信号，对电梯实施控制。 在电梯控制系统中，由于电梯的控制属于随机性控制，各种输入信号之间、输出信号之间以及输入信号和输出信号之间的关联性很强，逻辑关系处理起来非常复杂，这就给PLC的编程带来很大难度。 在PLC向变频器发出开关量控制信号的同时，为了满足电梯的要求，变频器又需要通过鼠笼式拽引电动机同轴连接的脉冲发生器和PG卡，对电动机完成速度检测及反馈，形成闭环系统。 脉冲发生器输出脉冲，PG卡接收到脉冲以后，再将此反馈给变频器内部，以便进行运算调节。 根据脉冲的相序，可判断出电动机的转动方向，并可以根据脉冲的频率测得电动机的转速。 2.1.1硬件电路 图2-2 硬件接线图其各部分功能说明如下；Q1—三相电源断路图K1—电源控制接触器K2—负载电机通断控制接触器VS—变频器BU—制动单元RB—能耗制动电阻M—主拖动拽引电机2.1.2主电路主电路由三相交流输入、变频驱动、拽引机和制动单元几部分组成。 由于采用交-直-交电压型变频器，在电梯位势负载作用下，制动时回馈的能量不能送回电网，为限制泵升电压，采用受控能耗制动方式。 2.1.3PLC控制电路PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。 PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。 2.2电梯的速度控制曲线电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确，电梯的运行速度应当符合图2-3所示，平层误差应符合表2-1所示： Vm电梯运行额定速度Vp 平行爬层慢车速度图2-3 电梯运行速度曲线图表2-1平层误差范围高速梯快速梯低速梯m/s≤±5≤±10≤0.5>0.5≤±15≤±30采用变频调速双环控制可基本满足要求，但和国外高性能电梯相比还需要进一步改进。 本设计正是基于这一想法，利用现有旋转编码器构成速度的同时，通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数，将其引入PLC的高速计数输入端口，通过累计脉冲数，经式计算出脉冲当量，由此确定电梯位置。 电梯位移h=SI式中I:累计脉冲数S:脉冲当量S=IpD/(pr)(1)本系统采用的减速机,其减速比1=1/20,拽引轮直径D=580mm,电机额定转速ne=1450r/min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=1/18,带入式（1）得S＝1.6mm/脉冲2.3 拖动电动机的选择电动机的选择包括选择电动机的种类、结构形式及各种额定参数。 电动机选择的基本原则电动机的机械特性应满足生产机械的要求，要与负载特性相适应。 保证运行稳定且具有良好的启动性能和制动性能。 工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温升尽可能达到或接近额定温升值。 电动机结构形式要满足机械设计提出的安装要求，适合周围环境工作条件的要求。 根据生产机械调速要求选择电动机在一般情况下选用三相笼型异步电动机或双速三相电动机；在既有一般调速又要求起动转矩大的情况下，选用三相绕线型异步电动机；当调速要求高时选用直流电动机或带变频调速的交流电动机来实现。 综上，电梯的曳引电动机选择三相绕线型异步电动机，门机可选择变频调速的交流电动机。 电动机结构形式的选择根据不同工作环境选择电动机的防护形式。 开启式适用于干燥、清洁的环境；防护式适用于干燥和灰尘不多，没有腐蚀性和爆炸性气体的环境；封闭自扇冷式与他扇冷式用于潮湿、多腐蚀性灰尘、多风雨侵蚀的环境；全封闭用于浸入水中的环境；隔爆式用于有爆炸危险的环境中。 综上，机房和井道的工作环境干燥和灰尘不多，没有腐蚀性和爆炸性气体，因此曳引电动机和门机电动机均选择防护式；电动机额定电压的选择电动机额定电压应与供电电网的供电电源电源一致。 电梯均采用三相五线制，因此曳引电动机额定电压380V，门机电源可以和光幕或安全触板电源共用，因此选择220V额定电压。 电动机额定转速的选择对于额定功率相同的电动机，额定转速越高，电动机尺寸、重量和成本愈低，因此在生产机械所需转速一定的情况下，选用高速电动机较为经济。 但由于拖动电动机转速越高，传动机构转速比较大，传动机构越复杂。 因此应综合考虑电动机与传动机构两方面的多种因素来确定电动机的额定转速。 通常采用较多的同步转速为1500r/min的三相异步电动机。 电动机容量的选择电动机的容量反映了它的负载能力，它与电动机的允许温升和过载能力有关。 允许温升是电动机拖动负载时允许的最高温升，与绝缘材料的耐热性能有关；过载能力是电动机所能带最大负载能力，在直流电动机中受整流条件的限制，在交流电动机中由电动机最大转矩决定。 实际上，电动机的额定容量由允许温升决定。 电动机容量的选择方法有两种，一种是分析计算法，另一种是调查统计类比法。 分析计算法根据生产机械负载图求出其负载平均功率，再按负载平均功率的（1.1~1.6）倍求出初选电动机的额定功率。 对于系数的选用，应根据负载变动情况确定。 大负载所占分量多时，选较大系数；负载长时间不变或变化不大时，可选最小系数。 对初选电动机进行发热校验，然后进行电动机过载能力的校验，必要时还要进行电动机起动能力的校验。 当校验合格时，该额定功率电动机符合负载要求；若不合格，再另选一台电动机重新进行校验，直至合格为止。 此方法计算工作量大，负载图绘制较为困难。 对于较为简单、无特殊要求、一般生产机械的电力拖动系统，电动机容量的选择往往采用调查统计类比法。 统计类比法将各国同类型、先进的机床电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量与主要参数间的关系，再根据我国国情得出相应的计算公式来确定电动机容量。 这是一种实用方法。 2.4 速度控制本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将、理想曲线输出.加速给定曲线的产生由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。 在PLC运行过程中，其PLC与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信息采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的，每个循环都要对所有功能进行查询、判断、和操作。 2）减速制动曲线的产生为保证制动过程的完成，需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。 在减速点确定之前，电梯一直处于加速或稳速运行过程中。 加速过程由固定周期中断完成，加速到对应模式的最大值之后，加速程序运行条件不再满足，每次中断后，不再执行加速程序，直接从中断返回。 电梯以对应模式的最大值运行，在该模式减速点到后，产生高速计数中断，执行减速服务程序。 在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件，保证下次中断执行。 2.5 I/O点数分配及PLC的型号的选择分配I/O点之前，首先要了解有哪些输入输出点，图3.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图，从中我们不难发现输入的大致分布情况。 图2.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图2.5.1I/O接口模块S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。 下面分别介绍这些模块。 数字量I/O模块的选择电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC，哪些信号需要输入至PLC，PLC需要驱动哪些负载，以及采用何种编程方式，都是需要认真考虑的问题，都会影响到其内部I/O点数的分配。 因此，I/O点数的确定，是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题，决定着系统硬件部分的设计，也是系统软件编写的前提。 （二）模拟量I/O模块的选择模拟量I/O模拟的主要功能、是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。 模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量转换成PLC内部接受的数字量；模拟量输出（D/A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。 典型模拟量I/O模块的量程为-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。 （三）特殊功能模块的选择目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。 2.5.2统计I/O点数输入信号有31个，考虑到有15%的备用点，即31×（1+15%）=35.65，取整数36，共需36个输入点。 输出信号有31个，考虑到有15%的备用点，即31×（1+15%）=35.65，取整数36，因此共需36个输出点。 2.5.3 PLC程序中I/O点的定义在编程过程中，所用到的I/O地址分配如表2-2所示。 编程过程可分为电梯内部和电梯外部两分进行。 输入输出点分配下表： 表2-2 符号明细参数表输入、输出点分配表输入点对应信号输出点对应信号I0.1外呼按钮1上Q0.0KM1电动机正转I0.2外呼按钮2上Q0.1——I0.3外呼按钮2下Q0.2KM2电动机反转I0.4外呼按钮3上Q0.3KV线圈及故障I0.5外呼按钮3下Q0.4上行指示I0.6外呼按钮4上Q0.5下行指示I0.7外呼按钮4下Q0.6开门指示I1.0外呼按钮5下Q0.7关门指示I1.1内呼按钮去1楼Q1.01上外呼指示I1.2内呼按钮去2楼Q1.12上外呼指示I1.3内呼按钮去3楼Q1.22下外呼指示I1.4内呼按钮去4楼Q1.33上外呼指示I1.5内呼按钮去5楼Q1.43下外呼指示I1.61楼平层信号Q1.54上外呼指示I1.72楼平层信号Q1.64下外呼指示I2.03楼平层信号Q1.75下外呼指示I2.14楼平层信号Q2.0内呼按钮去1楼指示I2.25楼平层信号Q2.1内呼按钮去2楼指示I2.3上下限位Q2.2内呼按钮去3楼指示I2.4轿厢内开门按钮Q2.3内呼按钮去4楼指示I2.5轿厢内关门按钮Q2.4内呼按钮去5楼指示I2.6热继电器Q2.5LED层显示a段I2.7——Q2.6LED层显示b段I3.0一楼上行减速接近开关Q2.7LED层显示c段I3.1二楼上行减速接近开关Q3.0LED层显示d段I3.2二楼下行减速接近开关Q3.1LED层显示e段I3.3三楼上行减速接近开关Q3.2LED层显示f段I3.4三楼下行减速接近开关Q3.3LED层显示g段I3.5四楼上行减速接近开关Q3.4加速继电器 I3.6四楼下行减速接近开关Q3.5低速继电器 I3.7五楼下行减速接近开关Q3.6快速继电器 2.5.4程序中使用的内部继电器说明程序中使用的内部继电器说明见下表： 表2-3 符号明细参数表内部继电器说明内部继电器说明M0.01楼上升外呼按钮用，用于记忆外呼按钮呼梯信号，平层解除M4.0上升综合信号M0.12楼上升M4.1M0.22楼下降M4.2M0.33楼上升M4.3M0.43楼下降M4.4下降综合信号M0.54楼上升M4.5M0.64楼下降M4.6M0.75楼下降M4.7M5.11楼平层平层用，用于记忆平层信号，被其他平层信号解除M1.6上升记忆信号M5.22楼平层M1.7下降记忆信号M5.33楼平层M6.11层有效开门信号M5.44楼平层M6.22层有效开门信号M5.55楼平层M6.33层有效开门信号M1.1内呼去1楼用于要去的楼层，平层时解除M6.44层有效开门信号M1.2内呼去2楼M6.55层有效开门信号M1.3内呼去3楼M6.6已正常开关门记忆信号M1.4内呼去4楼M7.11层手动开关M1.5内呼去5楼M7.22层手动开关M2.01楼上升开关门有效外呼M7.33层手动开关M2.12楼上升M7.44层手动开关M2.22楼下降M7.55层手动开关M2.33楼上升M7.6各层手动开门信号综合M2.43楼下降T34电梯加速时间M2.54楼上升T37开门时间M2.64楼下降T38关门时间M2.75楼下降T39运行后不在平层的时间M3.1内呼去1楼开关门有效内呼T40无人乘坐回基站的时间M3.2内呼去2楼　M3.3内呼去3楼　M3.4内呼去4楼　M3.5内呼去5楼　2.5.5PLC的型号选择选择能满足控制要求的适当型号的PLC是应用设计中至关重要的一步。 目前，国内外PLC生产厂家的PLC品种已达数百种，其性能各有特点。 所以，在设计时，首先要尽可能考虑采用熟悉的PLC。 的型号在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。 （1.）性能与任务相适应对于开关量的控制的应用系统，当对控制速度要求不高时，如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等，可选用小型PLC（如SIEMENS公司S7-200系列CPU224型PLC）就能满足要求。 对于以开关量控制为主，带有部分模拟量控制的应用系统，如工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制，应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带D/A转换的模拟量输出模块，配接相应的传感器、变送器（对温度控制系统可选用温度传感器直接输入的温度模块）和驱动装置，并且选择运算功能强的小型PLC，（如SIEMENS公司的S7-300系列PLC）。 对于控制比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID调制、通信联网等，可选用中、大型PLC（如SIEMENS公司的S7-400系列PLC）。 当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求选择PLC，以组成一个分布式的控制系统。 （2）PLC的处理速度应满足实时控制的要求PLC工作时，从输入信号到输出控制存在着滞后现象，即输入量的变化，一般要在1或2个扫描周期之后才能反映到输出端，这对于一般的工业控制是允许的。 但有些设备的实时性要求较高，不允许有较大的滞后时间。 例如PLC的I/O点数在几十2到几千点范围内，这时用户程序的长短对系统的响应速度会有较大的差别。 滞后时间应控制在几十毫秒之内，应小于普通继电器的动作时间（普通继电器的动作时间约为100ms），否则就没有意义了。 通常为了提高PLC的处理速度，可以采用以下几种方法；选择CPU处理速度快的PLC，使执行一条基本指令的时间不超过0.5us；优化应用软件，缩短扫描周期；采用高速响应模块，例如高速计数模块，其响应的时间可以不接受PLC扫描周期的影响，而只取决于硬件的延时。 （3）在线编程和离线编程的选择小型PLC一般使用简易编程器。 它必须插在PLC上才能进行编程操作，其特点是编程器与PLC共用一个CPU，在编程器上有一个“运行/监控/编程（RUN/MONITOR/PROGRAM）”选择开关，当需要编程或修改程序时将选择开关转到“编程（PROGRAM）”位置，这时PLC的CPU不执行用户程序，只为编程器服务，这就是“离线编程”。 当编程好后再把选择开关转到“运行（RUN）”位置，CPU则去执行用户程序，对系统实施控制。 简易编程器结构简单、体积小，携带方便，很适合在生产现场调试、修改程序用。 图形编程器或者个人计算器与编程软件包配合可实现在线编程。 PLC和图形编程器各有自己的CPU，编程器的CPU可随时对键盘输入的各种编程指令进行处理。 PLC的CPU主要完成现场的控制，并在一个扫描周期的末尾与编程器通信，编程器将编好或修改好的程序发送给PLC，在下一个扫描周期，PLC将按照修改后的程序或参数控制，实现“在线编程”。 图形编程器价格较贵，但它功能强，适应范围广，不仅可以用指令语句编程，还可以直接用梯形图编程，并可存入磁盘或用打印机打印出梯形图和程序。 一般大、中型PLC多采用图形编程器。 使用个人计算机进行在线编程，可省去图形编程器，但需要编程软件包的支持，其功能类似于图形编程器。 根据控制要求PLC控制系统选择SIEMENS公司S7-200系列CPU226，因为I/O点数不够，另外选择扩展模块EM221。 电梯的软件设计3.1系统的软件设计系统的软件设计因控制任务的难易程度不同而异，也因人而易。 具体是用梯形图还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以下几点：a)有些PLC使用梯形图编程不是很方便（例如书写不方便），则可用语句表编程，但梯形图比语句表直观。 b)经验丰富的人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。 c)如果是清晰的单顺序或并发顺序的控制任务，则最好用功能图来设计程序。 整个系统软件是一个整体，其质量的 好坏很大程度上影响可编程控制的性能。 很多情况下 ，通过改进系统软件就可以在不断增加任何设备的条件下大大改善可编程控制器的性能，例如，S7-200系列在推出后，西门子公司不断的将其系统软件进行完善，使其功能越来越强。 软件设计可以与现场施工同步进行，即在硬件设计完成 以后，同时进行软件设计和现场施工，这样可以保证程序的正确运行。 3.1.1电梯控制的PLC外部接线图根据I/O接口分配情况，可画出PLC外部接线图，如3-1所示。 3-1电梯的硬件接线图3.1.2电梯的流程图电梯的流程图（如图3.2） 3.2 电梯流程图3.2电梯的基本功能3.2.1电梯内部部件功能简介在电梯内部，应该有5个楼层（1~5）按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。 当乘客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去的目的地楼层按钮，称为内呼按钮。 电梯停下时，应具有开门、关门的功能，即电梯门可以自动开门、关门的按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。 电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所处的状态，既电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等。 3.2.2电梯的外部部件功能简介 电梯的外部共分5层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯及楼层显示器。 呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。 5层楼电梯中，1层只有上呼叫按钮，5层只有下呼叫按钮，其余3层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮。 而上升、下降指示灯以及楼层显示器，5层电梯均应该相同。 3.2.3电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析1）电梯的初始状态。 为了方便分析，假设电梯位于1层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：a) 各层呼叫灯均不亮。 b) 电梯内部及外部各楼层显示器均为“1”。 c) 电梯内部及外部各层电梯门均关。 2）电梯在运行过程中：a) 按下某层呼叫按钮（1~5层）后没，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫。 b)电梯上行或下行直至该层。 c)各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变。 d)运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开。 在电梯运行过程中，支持其他呼叫。 3）电梯运行后状态：在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新命令产生。 a)电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或开门；b)各楼层显示植为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭。 3.3实际运行中的情况分析实际中，电梯服务的对象是许多乘客，乘客乘坐电梯的目的是不完全一样的，而且，每一个乘客呼叫电梯的时间有前有后，因此，我们将电梯在实际中的各种具体情况加以分类，做出分析，以便于编制程序。 3.3.1 分类分析电梯上行分析。 若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层，完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫运作。 呼叫层处于电梯当前运行层下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。 电梯下行分析。 若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，完成该层呼叫后再由近至远地完成其他各个呼叫动作。 若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。 3.3.2 总结规律由以上各种分析可以看出，电梯在接受指令后，总是由近至远地完成各个呼叫任务。 电梯机制只要依此原则进行设计动作，就不会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了。 在分析的同时，我们也知道了电梯系统中哪些是可人工操作的设备。 在电梯的内视图中，其中包括1个楼层显示灯、开门按钮、关门按钮、1层到5层的呼叫按钮以及电梯的上升和下降状态指示灯等。 外视图中，1层有1个上呼叫按钮，5层有1个下呼叫按钮，2、3和4层有上、下呼叫按钮个1个，每个呼叫按钮内部都有1个相应的指示灯，用来表示该呼叫是否得到响应。 3.3.3 电梯的控制要求接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相应的响应。 电梯停在某一层（例如3层）时，此时按动该层（3层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在1、2、4、5层），则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。 电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。 例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫，然后再依此响应2层下呼叫和1层上呼叫。 电梯在每一层都有1个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。 当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止。 当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的开门按钮，则电梯门关闭。 但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。 当电梯运行到某层后，响应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。