可编程序控制器sh32-r2的电梯控制设计及其监控研究电梯设计论文(编辑修改稿)

可编程序控制器sh32-r2的电梯控制设计及其监控研究电梯设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

人员进出红外感应器 为防止夹人而设置的人员进出检测 I15 在一层接触开关 电梯在运行过程中到达一层的定位开关 I16 在二层接触开关 电梯在运行过程中到达二层的定位开关 I17 在三层接触开关 电梯在运行过程中到达三层的定位开关 I22 故障报警 为防止故障运行而设置的故障检测 I23 超重报警 为防 止超重运行而设置的重量检测 表 2 输出地址分配表 输出地址 输出设备 设备含义 Q0 报警指示灯 故障或超重的报警指示 Q1 电梯内一层指示灯 按下电梯内一层按键的指示 Q2 电梯内二层指示灯 按下电梯内二层按键的指示 Q3 电梯内三层指示灯 按下电梯内三层按键的指示 Q4 开门继电器 控制开门电机正转，从而开门 Q5 关门继电器 控制关门电机反转，从而关门 Q6 向上运行继电器 控制拽引电机正转，从而控制电梯向上运行 Q7 向下运行继电器 控制拽引电机反转，从而控制电梯向下运行 Q10 一层向上呼叫指示灯 按下电梯外一层向上呼叫的指示 Q11 二层向上呼叫指示灯 按下电梯外二层向上呼叫的指示 Q12 二层向下呼叫指示灯 按下电梯外二层向下呼叫的指示 Q13 三层向下呼叫指示灯 按下电梯外二层向下呼叫的指示 表 3 内部寄存器分配表 内部寄存器地址 各内部寄存器作用 M0 电梯向上运行的内部指示，用于控制向上运行继电器 M1 电梯向下运行的内部指示，用于控制向下运行继电器 M2 在一层的内部指示，作为中间变量，方便方向控制 M3 在二层的内部指示，作为中间变量，方便方 向控制 M4 在三层的内部指示，作为中间变量，方便方向控制 表 4 定时器分配表 定时器地址 各定时器的作用 T0 到达目的层后，没按下开门键时，延时 3 秒后自动开门 T1 开门后，没有按下关门键时，延时 5 秒后自动关门 T2 关门过程中，红外感应器检测到有人进出时，延时 2 秒后再关门 (四 ) PLC 控制系统的实现 SH32R2 端子台的分配如图 4 所示 [4] [5]，对于输入及晶体管输出，每 4 点分配一个公共 COM端， COM 端内部互连；每 4 个继电器输出为一组，公用一个公共点，各组之间相互独立。 对于 SH32 系列，采用 220V 电源。 三、 电梯控制软件设计 (一 ) 编程通讯电缆的制作 SH 系列 PLC 的编程口为一六针电话插座，既是编程口，连接编程设备如手持式编程器 5 S20P、 S01P、计算机编程软件 S62P、 DirectSOFT，又可作为通用通讯口使用，连接 RS232C规格的串行通讯设备如计算机、串行打印机、条码读入机等，进行 CCM 协议、 A/B 型协议或无协议通讯。 如图 5 所示。 图 4 SH32 端子定义 9Pin 计算机 6Pin 电话 插头 2 RXD 4 TXD 3 TXD 3 RXD 5 GND 1 GND 1 DCD 2 +5V 4 DTR 5 RTS 6 DST 6 ONLINE（接地） 7 RTS 8 CTS （ ONLINE 接地表示接编程器） 图 5 电缆连接 (二 ) 编程软件 控制系统的软件设计借助于计算机设计，采用专为 SH32 系列 PLC 设计的 Windows 下的编程软件包 DirectSOFT。 使用该软件，可以在 Windows 下方便的进行梯形图软件设计，其中用梯形图语言编制的程序能直接转换成语句表语言程序，为不熟悉梯形图语言而具有专业计算机知识的人提供了方便。 (三 ) 梯形图程序框图 图 6 为控制系统的程序流程图，详细程序见附录二。 四、 通讯软件设计 (一 ) SH32 通 讯协议分析 SH 系列 PLC 设有一个 RS232 的通讯口，与上位机的通讯分为 CCM 通讯、 A/B 型通讯及无协议通讯三种。 本次设计采用 A/B 型协议通讯 [4]。 1．参数寄存器的设定 首先要对 PLC 特殊寄存器进行设定，与之有关的 特殊寄存器有： ① R7632：存放 A/B 型、无协议通讯时接收到的字符数，只读。 ② R7633：存放 A/B 型、无协议通讯时接收数据存放区域开始寄存器号的设定。 SH32R2 Programmable Controller AC110V C I0 I2 I4 I6 I10 I12 I14 I16 C FG AC220V 24V I1 I3 I5 I7 I11 I13 I15 I17 Q1 Q3 Q5 Q7 Q11 Q13 I21 I23 Q0 Q2 C1 Q4 Q6 C2 Q10 Q12 C3 I20 I22 C4 6 是 否 否 是 否 是 是 否 降 无 升 是 否 是 否 图 6 PLC 控制流程图 ③ R4165： A/B 型、无协议、 CCM 的选定。 ④ R4166：无协议通讯的结束码设定。 ⑤ R4167： A/B 型、无协议型通讯波特率、 A/B 型的应答延时的设定。 低字节上 4 位： A/B 型的应答延时 ； 低字节下 4 位： A/B、无协议通讯波特率。 2． A 型通讯 ① 通讯时序：其具体的通讯时序如图 7 所示。 启动 一层 开关门请求 上升请求 上升 二层 开关门请求 升降请求 上升 三层 开关门请求 下降请求 三层 开门，延时，关门 二 层 下降 结束 7 ② 数据传送：数据传送时采用分块传送，每块可传送不超过 127 字节 ASCII 码，每块数据以 STX（ 02H）开始，以 ETX（ 03H）结束，最后附上 LRC。 数据传送格式为： 7bits 数据位，偶校验，停止位１ bits。 上位机 SH 系列 图 7 A 型通讯时的通讯时序 ③ ＬＲＣ：为纵向奇偶校验，是 从ＳＴＸ到ＥＴＸ之间各字节的异或值。 ④ ＳＨ的应答：当 SH 正确接收到数据并核对 LRC 无误后，自动发送 ACK，否则发送NAK。 ⑤ 编程指令：不用编程指令。 在Ｒ 4165 中设定Ａ型通讯模式之后，当 SH 的通讯口不与编程器相连， SH 即进入等待接收数据状态，（此时用户程序仍在继续运行），当正确接收数据之后，数据从由 R7632 指定的寄存器号开始存放，且第一字节是 80H，其余才是接收到的数据，同时 R7632 存放接收到的字节数。 若第一字节不是 80H，则说明没有正确接收到数据。 (二 ) 计算机通讯程序设计 计算机上的串行通 讯通常是以查询的方式进数据的收发工作，大致可以分为下面几个步骤：首先应初始化串行口，然后查询串行口状态，确定可以接收或发送后，再进行数据的接收和发送。 Turbo C 提供了专门用于串行通讯的函数 bios(),其格式如下： int bios(int cmd,char byte,int port)。 cmd 功能选择： 0—— 设置串行口通讯参数即 byte 的值； 1—— 按字节发送字符； 2—— 从串行口接收 1 个字符； 3—— 读取串行口的当前状态 参数 byte 是串行口初始化参数，所选择的协议 byte 的 值为 0xfa。 参数 port 是所用的串行口号代码： 0—— （ 1）， 1—— （ 2）。 软件设计流程图如图 8 所示。 五、 调试说明 模拟调试在输入端接上手动按钮 ,而在ＰＬＣ的输出指示灯上观察输出。 这种调试比较抽象 ,输入信号完全靠手动来控制。 如按下 I7 是三层向下呼叫 ,如此时电梯不在三层 ,则对应输出指示灯亮 ,然后依次通过手动来控制开关按钮 ,到第三层。