河南职业技术学院
毕业设计（论文）
题 目 基于PLC电梯控制系统的设计
系（分院）河南职业技术学院 学生姓名 郭星星 学 号 10111003 专业名称 机电一体化 指导教师 周炯亮
2012 年 12 月 10
河南职业技术学院 机电工程 系（分院）
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）指导教师评阅意见表
毕业设计（论文）答辩意见表
基于PLC电梯控制系统设计
郭星星
摘要：随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证了电梯的运行既高效节能又安全可靠。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器—接触器控制。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用S7-200系列PLC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图。
关键词：PLC 电梯 梯形图
前言
近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。
一、 PLC基础知识
1.1 PLC的定义和结构分类
PLC又称可编程逻辑控制器，是一种广泛应用的工业控制计算机。他把自动化技
基于PLC电梯控制系统设计
郭星星
摘要：随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证了电梯的运行既高效节能又安全可靠。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器—接触器控制。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用S7-200系列PLC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图。
关键词：PLC 电梯 梯形图
前言
近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。
一、 PLC基础知识
1.1 PLC的定义和结构分类
PLC又称可编程逻辑控制器，是一种广泛应用的工业控制计算机。他把自动化技
术、计算机技术和通信技术融为一体，已成为现代工业自动化的一大支柱。目前国际PLC的生产厂家主要有美国AB公司、德国西门子公司、日本欧姆龙公司。本课题讲的就是利用德国西门子公司的小型S7-200系列的PLC来介绍交通灯控制系统。
国际电工委员会在1987年可编程控制逻辑控制器标准草案中定义的是“可编程逻辑控制器是一种数字运算错做的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器及其有关外围设备，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式模块式和混合式。PLC主要由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口、通信接口和电源等几部分组成。如图1.1所示为PLC的硬件简化框图。
图1.1
（1） PLC的硬件结构
PLC主要由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口、通信接口和电源等级部分组成。CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“电脑；系统程序存储器它用以存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序， 以及对应定义（I/0、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统）参数等功能；
输入接口是连接外部设备和PLC内部的桥梁；输出接口连接被控元件的可执行元件。
a 中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
b 存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C 电源
PLC 的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC 的制造商对电源的设计和制造也十分重视，一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内可以不采取其它措施，而将PLC 直接连接到交流电网上去。
d 输入输出模块（I/O）
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。
(2)PLC的工作原理
当PLC进入程序运行状态时，PLC工作于独特的循环周期扫描工作方式，每一个扫描周期分为输入采样、程序执行和输出刷新3个阶段。
1.输入采样阶段。 PLC 首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入内存中各对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，此时输入影响寄存器与外界隔离，无论输入信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。
2．程序执行阶段。 根据 PLC 梯形图程序“先左后右，先上后下”扫描原则进
行逐句扫描。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC 就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件 (“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件 (“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。
3．输出刷新阶段。在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通 / 断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方 式输出，驱动外部负载。
1.2 PLC的工作特点及应用
（1） PLC的工作特点
a 抗干扰能力强，可靠性好。
b控制系统结构简单，通用性强。
c编程方便，易于使用。
d功能完善。
e体积小，维护操作方便。
f 易于实现网络化。
(2)PLC的应用
PLC广泛应用与自动化工业领域
1. 开关逻辑控制。它是PLC最基本的控制，以取代传统的继电器控制系统。
2. 模拟量控制。PLC可以接收、处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、电压
和电流等。
3. 运动控制。PLC可以控制步进电机和伺服电机，以控制机械设备的运动方向、速度
和位置。
4. 多级控制。PLC可以与其它PLC、上位机和单片机交换信息，组成自动化控制网络。
（3）PLC在我国的应用
虽然我国在PLC生产方面比较弱，但在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30多亿人民币，应用的行业也很广。
在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）： 微型：32 I/O
小型：256 I/O
中型：1024 I/O
大型：4096 I/O
巨型：8192 I/O
在我国应用的PLC系统中，I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。
二、电梯控制系统总体设计
2.1 电梯的发展史
1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明---历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国
领先的电梯公司。
20世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构如图
所示，从图中可见，钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端与
轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮的转动，
靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力使轿厢与对重作一
升一降的相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢
丝绳的长度和股数均不受限，当然轿厢的载重以及提升高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯的使用需求。因此，近一百年来，曳引式电梯一直受到重视，并发展沿用至今。
在后来的几十年里，电梯的自动平层控制系统以及1—轿厢 2—曳引轮 3—对重 通过变换电动机极数的调速方法来调整电梯的运行速度的技术相继研制成功，1933年世界上第一台运行速度为6m/s的电梯被安装在美国纽约的帝国大厦
电梯发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯与群控管理的最佳模式。合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。本文中着重研究电梯的升降控制逻辑，不着重主电动机的升降速度以2
及电梯的安全保护措施。
2.2 设计内容
电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行呼叫操纵和电梯轿厢内设有楼层内
选按钮进行控制，用以选择需停靠的楼层。楼层指示灯有一个，是指电梯当前位置。
电梯每次运行只响应单一呼叫，例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按
三层呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），在电梯停止运行前按其他层
呼叫按钮均无效，依此类推。
(1)三层电梯主电路图。
（2）电梯控制系统I/O分配表
通过下表的分析，可以看到，系统需要15个输入和7个输出，对于这样一个小
型的系统可以选择一些小型PLC就可以满足需求。
2.3 电梯控制系统梯形图
主程序
I0.1
为停止按钮，此网络的意义是在刚启动电源时将程序初始化，而按下停止按
钮时，需电梯停留在一层、二层或三层方可。
当电梯在一层时，将1传送给MB1。
当电梯在二层时，将2传送给MB1。
当电梯在三层时，将3传送给MB1。
此网络表达的意思是无论按下一层内呼或按下一层外呼都将调用子程序一层内外呼。
此网络意思是无论按下二层内呼或外呼都将调用子程序二层内外呼。
此网络的意思是无论按下三层内呼或外呼都将调用子程序三层内外呼。
子程序-一层内外呼
进入子程序后，将MB1与1比较大小，因为MB1大于或等于1，所以电梯只用下降即可，将Q0.1置位。
一层到位（I1.2导通），将Q0.1复位，让一层到位显示亮（Q0.2），电梯打开(Q0.5)。
开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时，将Q0.6和Q0.2复位。
子程序—二层内外呼
进入子程序后，将MB1与2比较大小，当MB1大于或等于2时，电梯将下降，将Q0.1置位。当MB1小于或等于2时，电梯将上升，将Q0.0置位。
二层到位（I1.3导通），二层到位显示亮（Q0.3），电梯打开(Q0.5)。
开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时（I1.1导通），将Q0.6和Q0.3复位。
15
子程序—三层内外呼
进入子程序后，将MB1与3比较大小，因为MB1小于或等于3，所以电梯只用上升即可，将Q0.0置位。
三层到位（I1.4导通），将Q0.0复位，让三层到位显示亮（Q0.），电梯打开(Q0.5)。
16
开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时（I1.1导通），将Q0.6和Q0.4复位。
结束语
在完成本设计的过程中，我既感受到了面对自己无法解决的问题时的苦恼，也体会到问题最终得以解决时的快乐。同时，也总结了以下一些经验：
1. 一个详细周密的计划对于完成一项任务的重要性。实际上，我对这次作业着手较早。但由于刚开始时间较松，在学习时就想到哪学到哪，没有认真计划。到后来发现同学们的进度都已经赶上甚至超过我，这才又着急起来，赶紧找经验丰富的同学出主意，制定出详细的计划，这才按时完成了任务。
2. 学习一门程序语言，实践是最好的方法。我对PLC的学习实际上分为两个阶段。前一阶段为学习语言而学习语言。在这一阶段中，我总有隔雾观花的感觉，学得似是而非。后一阶段边实践边学习，很多前一阶段不甚了了的问题得到迎刃而解。
3. 要学会运用互联网工具。互联网是一个具有大量资源的信息宝库，在这次毕业设计中如果没有互联网也许我多花一倍的时间也完不成任务。所以一定要会并善于运用互联网工具。
完成这次设计后回过头来看，我的这项作业完成得并不完美。还有很多需要提高和改进的地方。
首先，是系统的功能还太单一，有一些实际工作中需要用到的功能在分析时没有
17
考虑进去，也没能实现。
其次，是设计过程中时间分配不合理，后期紧张的时间给我的工作带来很大的被动。
三是知识积累还不够，有很多知识都是临到用了才去补，这样学到的知识毕竟不牢，而且用起来也不灵活。
总之，经过这次毕业设计，我深刻认识到要完成一项任务首先必须有一个详细周密的计划，要有系统的思维方式和方法，对待一个新的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来解决；要勇于实践，在实践中发现和解决问题，要相信自己有解决问题的能力和勇气。
最后在此我对我的指导老师和帮助过我的同学们表示非常的感谢，尤其要感谢我的论文指导老师周炯亮老师，在他的指导和帮助下我才得以完成这篇论文设计。
参考文献
①. 冀建平.《PLC应用与原理》.清华大学出版社，2010
②．王曙光.《S7-200PLC应用基础与实例》. 人民邮电出版社, 2007
③．陈建明《电气控制与PLC应用》[M] 电子工业出版社 2006.8
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毕业设计（论文）
题 目 基于PLC电梯控制系统的设计
系（分院）河南职业技术学院 学生姓名 郭星星 学 号 10111003 专业名称 机电一体化 指导教师 周炯亮
2012 年 12 月 10
河南职业技术学院 机电工程 系（分院）
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）指导教师评阅意见表
毕业设计（论文）答辩意见表
基于PLC电梯控制系统设计
郭星星
摘要：随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证了电梯的运行既高效节能又安全可靠。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器—接触器控制。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用S7-200系列PLC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图。
关键词：PLC 电梯 梯形图
前言
近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。
一、 PLC基础知识
1.1 PLC的定义和结构分类
PLC又称可编程逻辑控制器，是一种广泛应用的工业控制计算机。他把自动化技
基于PLC电梯控制系统设计
郭星星
摘要：随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证了电梯的运行既高效节能又安全可靠。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器—接触器控制。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用S7-200系列PLC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图。
关键词：PLC 电梯 梯形图
前言
近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。
一、 PLC基础知识
1.1 PLC的定义和结构分类
PLC又称可编程逻辑控制器，是一种广泛应用的工业控制计算机。他把自动化技
术、计算机技术和通信技术融为一体，已成为现代工业自动化的一大支柱。目前国际PLC的生产厂家主要有美国AB公司、德国西门子公司、日本欧姆龙公司。本课题讲的就是利用德国西门子公司的小型S7-200系列的PLC来介绍交通灯控制系统。
国际电工委员会在1987年可编程控制逻辑控制器标准草案中定义的是“可编程逻辑控制器是一种数字运算错做的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器及其有关外围设备，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式模块式和混合式。PLC主要由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口、通信接口和电源等几部分组成。如图1.1所示为PLC的硬件简化框图。
图1.1
（1） PLC的硬件结构
PLC主要由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口、通信接口和电源等级部分组成。CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“电脑；系统程序存储器它用以存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序， 以及对应定义（I/0、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统）参数等功能；
输入接口是连接外部设备和PLC内部的桥梁；输出接口连接被控元件的可执行元件。
a 中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
b 存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C 电源
PLC 的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC 的制造商对电源的设计和制造也十分重视，一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内可以不采取其它措施，而将PLC 直接连接到交流电网上去。
d 输入输出模块（I/O）
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。
(2)PLC的工作原理
当PLC进入程序运行状态时，PLC工作于独特的循环周期扫描工作方式，每一个扫描周期分为输入采样、程序执行和输出刷新3个阶段。
1.输入采样阶段。 PLC 首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入内存中各对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，此时输入影响寄存器与外界隔离，无论输入信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。
2．程序执行阶段。 根据 PLC 梯形图程序“先左后右，先上后下”扫描原则进
行逐句扫描。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC 就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件 (“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件 (“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。
3．输出刷新阶段。在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通 / 断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方 式输出，驱动外部负载。
1.2 PLC的工作特点及应用
（1） PLC的工作特点
a 抗干扰能力强，可靠性好。
b控制系统结构简单，通用性强。
c编程方便，易于使用。
d功能完善。
e体积小，维护操作方便。
f 易于实现网络化。
(2)PLC的应用
PLC广泛应用与自动化工业领域
1. 开关逻辑控制。它是PLC最基本的控制，以取代传统的继电器控制系统。
2. 模拟量控制。PLC可以接收、处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、电压
和电流等。
3. 运动控制。PLC可以控制步进电机和伺服电机，以控制机械设备的运动方向、速度
和位置。
4. 多级控制。PLC可以与其它PLC、上位机和单片机交换信息，组成自动化控制网络。
（3）PLC在我国的应用
虽然我国在PLC生产方面比较弱，但在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30多亿人民币，应用的行业也很广。
在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）： 微型：32 I/O
小型：256 I/O
中型：1024 I/O
大型：4096 I/O
巨型：8192 I/O
在我国应用的PLC系统中，I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。
二、电梯控制系统总体设计
2.1 电梯的发展史
1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明---历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国
领先的电梯公司。
20世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构如图
所示，从图中可见，钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端与
轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮的转动，
靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力使轿厢与对重作一
升一降的相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢
丝绳的长度和股数均不受限，当然轿厢的载重以及提升高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯的使用需求。因此，近一百年来，曳引式电梯一直受到重视，并发展沿用至今。
在后来的几十年里，电梯的自动平层控制系统以及1—轿厢 2—曳引轮 3—对重 通过变换电动机极数的调速方法来调整电梯的运行速度的技术相继研制成功，1933年世界上第一台运行速度为6m/s的电梯被安装在美国纽约的帝国大厦
电梯发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯与群控管理的最佳模式。合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。本文中着重研究电梯的升降控制逻辑，不着重主电动机的升降速度以2
及电梯的安全保护措施。
2.2 设计内容
电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行呼叫操纵和电梯轿厢内设有楼层内
选按钮进行控制，用以选择需停靠的楼层。楼层指示灯有一个，是指电梯当前位置。
电梯每次运行只响应单一呼叫，例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按
三层呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），在电梯停止运行前按其他层
呼叫按钮均无效，依此类推。
(1)三层电梯主电路图。
（2）电梯控制系统I/O分配表
通过下表的分析，可以看到，系统需要15个输入和7个输出，对于这样一个小
型的系统可以选择一些小型PLC就可以满足需求。
2.3 电梯控制系统梯形图
主程序
I0.1
为停止按钮，此网络的意义是在刚启动电源时将程序初始化，而按下停止按
钮时，需电梯停留在一层、二层或三层方可。
当电梯在一层时，将1传送给MB1。
当电梯在二层时，将2传送给MB1。
当电梯在三层时，将3传送给MB1。
此网络表达的意思是无论按下一层内呼或按下一层外呼都将调用子程序一层内外呼。
此网络意思是无论按下二层内呼或外呼都将调用子程序二层内外呼。
此网络的意思是无论按下三层内呼或外呼都将调用子程序三层内外呼。
子程序-一层内外呼
进入子程序后，将MB1与1比较大小，因为MB1大于或等于1，所以电梯只用下降即可，将Q0.1置位。
一层到位（I1.2导通），将Q0.1复位，让一层到位显示亮（Q0.2），电梯打开(Q0.5)。
开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时，将Q0.6和Q0.2复位。
子程序—二层内外呼
进入子程序后，将MB1与2比较大小，当MB1大于或等于2时，电梯将下降，将Q0.1置位。当MB1小于或等于2时，电梯将上升，将Q0.0置位。
二层到位（I1.3导通），二层到位显示亮（Q0.3），电梯打开(Q0.5)。
开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时（I1.1导通），将Q0.6和Q0.3复位。
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子程序—三层内外呼
进入子程序后，将MB1与3比较大小，因为MB1小于或等于3，所以电梯只用上升即可，将Q0.0置位。
三层到位（I1.4导通），将Q0.0复位，让三层到位显示亮（Q0.），电梯打开(Q0.5)。
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开门到位后，延迟十秒钟，将电梯门关闭。如果有人在此期间进入，重新计时十秒钟后电梯关闭，当关门到位时（I1.1导通），将Q0.6和Q0.4复位。
结束语
在完成本设计的过程中，我既感受到了面对自己无法解决的问题时的苦恼，也体会到问题最终得以解决时的快乐。同时，也总结了以下一些经验：
1. 一个详细周密的计划对于完成一项任务的重要性。实际上，我对这次作业着手较早。但由于刚开始时间较松，在学习时就想到哪学到哪，没有认真计划。到后来发现同学们的进度都已经赶上甚至超过我，这才又着急起来，赶紧找经验丰富的同学出主意，制定出详细的计划，这才按时完成了任务。
2. 学习一门程序语言，实践是最好的方法。我对PLC的学习实际上分为两个阶段。前一阶段为学习语言而学习语言。在这一阶段中，我总有隔雾观花的感觉，学得似是而非。后一阶段边实践边学习，很多前一阶段不甚了了的问题得到迎刃而解。
3. 要学会运用互联网工具。互联网是一个具有大量资源的信息宝库，在这次毕业设计中如果没有互联网也许我多花一倍的时间也完不成任务。所以一定要会并善于运用互联网工具。
完成这次设计后回过头来看，我的这项作业完成得并不完美。还有很多需要提高和改进的地方。
首先，是系统的功能还太单一，有一些实际工作中需要用到的功能在分析时没有
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考虑进去，也没能实现。
其次，是设计过程中时间分配不合理，后期紧张的时间给我的工作带来很大的被动。
三是知识积累还不够，有很多知识都是临到用了才去补，这样学到的知识毕竟不牢，而且用起来也不灵活。
总之，经过这次毕业设计，我深刻认识到要完成一项任务首先必须有一个详细周密的计划，要有系统的思维方式和方法，对待一个新的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来解决；要勇于实践，在实践中发现和解决问题，要相信自己有解决问题的能力和勇气。
最后在此我对我的指导老师和帮助过我的同学们表示非常的感谢，尤其要感谢我的论文指导老师周炯亮老师，在他的指导和帮助下我才得以完成这篇论文设计。
参考文献
①. 冀建平.《PLC应用与原理》.清华大学出版社，2010
②．王曙光.《S7-200PLC应用基础与实例》. 人民邮电出版社, 2007
③．陈建明《电气控制与PLC应用》[M] 电子工业出版社 2006.8
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