为：Y0～Y127（128点）。输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器是PLC中唯一具有外部触点的继电器。输出继电器可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行元件。输出继电器的线圈只能由程序驱动，输出继电器的内部常开、常闭触点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。输出继电器为无掉电保护功能的继电器，也就是说，若置1的输出继电器在PLC停电时其工作状态将归零。
辅助继电器有通用辅助继电器及特殊辅助继电器二大类。通用型辅助继电器：M0～M499（500点），其主要用途和继电器电路中的中间继电器类似，常用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换。辅助器的线圈只能由程序驱动。它只具有内部触点。具有掉电保持的通用型辅助继电器：M500～M1023(524点)。掉电保持的通用型辅助继电器具有记忆功能。所谓掉电保护是指在PLC外部电源停电后，由机内电池为某些特殊工作单元供电，可以记忆它们在掉电前的状态。特殊辅助继电器：M8000～M8255（256点）是具有特定功能的辅助继电器。根据使用方式又可以分为两类。一类是只能利用其触点的特殊辅助继电器，其线圈由PLC自行驱动，用户只能利用其触点。这类特殊辅助继电器常用作时基，状态标志或专用控制元件出现在程序中，如M8000，M8002，M8012，M8013等；另一类是可驱动线圈型特殊辅助继电器，用户驱动线圈后，PLC做特定动作，如M8030，M8033，M8034，M8039等。其中M8000为运行标志（RUN）PLC运行时监控接通。
FX2N系列可编程控制器基本指令简述。FX2N系列PLC的基本逻辑指令是最基础的编程语言，虽然各种型号PLC的基本逻辑指令各有差异，但基本格式和表示方法有很多相似。FX2N系列可编程控制器有基本指令20条，步进指令2条，应用指令85条。FX2N系列可编程控制器的编程语言要有梯形图及指令表。指令表由指令集合而成，且和梯形图有严格的对应关系。梯形图主要使用图形符号及图形符号间的相互关联表达控制思想，而指令则是图形符号及它们间的关联语句表述。
PLC控制的特点：一是可靠性高，工业控制的可靠性最为重要，而PLC具有很强的抗干扰能力，不会出现误动作，有很强的抗震动和抗冲击能力，可以安装在生产现场，平均无鼓掌间隔时间5万小时以上。二是编程简单，PLC采用类似继电器控制电路图那样的“梯形图”编程方式，易掌握。三是结构紧凑，维修方便。一台PLC的逻辑控制功能，相当于传统继电器控制中上百个继电器，
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几十个定时器和计树器，控制装置体积大为缩小。PLC的逻辑触点是由程序完成的，消除了触点接触不良的弊端。PLC的逻辑触点具有无限多个，解决了继电器控制中触点不够用的问题。因此，PLC的触点数量足够用，而且硬件连线少，维修十分方便。四是使用灵活，适应性强，PLC的逻辑控制由程序完成。可以在生产现场边调试边修改，适应生产需要。在电源发生故障时，有停电记忆功能，能将程序和现场状态保持在储存器中。能和外部设备配合，功能还将扩展。因此，PLC是实现机电一体化的一种理想控制装置，可取代传统的继电器控制装置[1-3]。 1.3 设计的主要任务
设计的课题为双速交流电梯PLC控制系统设计。
课题的由来：工作单位有一台三层货物电梯建成使用已有近二十年的历史，其运行期间由于继电装置工作不稳定，经常出现故障，维修极其困难。经过两次的大修，把所有的继电器、接触器换成合资或进口的产品，用以提高电器设备的稳定性。但经过近几年的运行使用，继电装置控制多故障不稳定的弱点又显现出来。因此对其控制系统由继电装置控制改造为采用PLC控制。
设计的课题为双速交流电梯PLC控制系统设计。作为信号控制电梯系统，在传统继电器电路基础上采用PLC来实现对单台电梯的控制。在设计过程中，给出系统控制要求，确定各输入输出点，对PLC主机选型，绘制输入输出点外部连接图，设计各功能回路的PLC程序。通过毕业设计，掌握PLC的设计过程和方法，达到实现用PLC代替传统的继电器控制系统来控制电梯的目的。
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2 交流双速电梯系统的设计方案
2.1电梯工作原理
电梯是机械、电气紧密结合的大型机电产品。主要由机房、井道、轿厢，门系统和电气控制系统组成。
井道中安装有导轨、轿厢和对重由曳引钢丝绳连接，曳引钢丝绳挂在曳引轮上，曳引轮由曳引电动机拖动。轿厢和对重都装有各自的导靴，导靴卡在导轨上。曳引轮运转带动轿厢和对重沿各自导轨做上下相对运动，轿厢上升，对重下降。这样可通过控制曳引电动机来控制轿厢的启动、加速、运行、减速、
平层停车，实现对电梯运行的控制。图2.1为1:1传动方式电梯的原理示意图[4]。
图2.1 电梯传动方式原理示意图
2.2曳引电机控制电路
电动机从静止状态一直加速到稳定转速的过程，叫做启动过程。电梯在启动过程中，为了限制启动电流，减小电网电压的波动以及减少启动的加速度，一般在定子电路中串入电抗，电阻与电抗的组合体，进行降压启动。这样，可以提高乘客乘坐的舒适感，并防止对机件的冲击。启动后，随着速度的提高，再逐级将电阻或电抗短接切除，使电梯逐步加速，最后进入稳定运行状态。启动过程中，常采用一次或两次短路切除电抗或电阻。
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电梯减速时，由高速绕组转到底速绕组。为了限制电梯制动电流，减小减速时的加速度，防止冲击过大，通常按二级或三级切除电抗。通过调整串联电阻或电抗的大小，以及控制逐级短接电阻和电抗的时间，可以改变电梯的加速度和减速度，以满足对加、减速度和舒适感的要求。
本设计主拖动电机采用双速交流电机。图2.2所示的是交流双速电梯的拖动主电路，该电路采用一级串联电抗启动，三级电阻电抗减速。其工作原理为：启动时，1A接触器未吸合，380V通过电阻电抗RQA、XQ接通快车绕组进行降压启动，经过一段时间后，1A接触器接通，短接电阻电抗，使电动机电压回升到380V，电梯再经过一个加速最后达到稳速快车运行状态；减速时，设想电梯上行，则上方向接触器S仍保持吸合，而快车K断开，1A释放，慢车M接通，因为此时电机仍保持高速运转状态，电机进入制动。如慢车绕组直接以380V接入，制动力矩太大将使电梯速度急速下降，舒适感极差。所以必须要分级减速。最先让电源串电阻电抗，减小慢车线圈对快速运行电机的制动力。经过一定时间，接触器2A吸合，短接一部分电阻，使制动力矩增加一些。然后再3A、4A也分级吸合，使电梯速度分级过渡到稳速慢车运行状态。电梯进入平层点，
S、M、2A、3A、4A同时断开，电机失电，制动器抱闸，电动机停止运转[5,6]。
图2.2 交流双速电梯电机的主电路
2.3电梯控制回路
电梯的控制线路主要有：轿内指令线路，厅门召唤线路，定向选层线路，
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启动运行线路，平层线路，指层线路，开关门线路，安全保护线路等。其中：按压楼梯口按钮，发出呼唤电梯房的信号，按压电梯房内的按钮发出指示目的地的信号，这两个信号将被记忆，然后，根据电梯的位置和方向记忆电路只选择应该停留的楼层信号，接下来将信号选择电路送出的信号与电梯的位置进行比较从而对电梯的上升下降进行安排。当电梯到达底层时，电梯门自动打开，并且在一定时间后关闭。这些线路之间的关系如图2.3所示。通过这些控制线路可以构成各种运行方式。
平层信号 平层 拖动 减速 减速信号
指令 召唤 指层 选向、平层 层楼电路 层楼信号 门电路 启动 图2.3 电梯电气控制系统的组成及相互关系
2.4 设计的总体方案
本设计主要完成三层三站交流双速电梯PLC控制系统的设计。考虑到低楼层及主要用于载货的用途，设计原则为简化、经济与实用。因此，电梯主拖动采用交流双速电动机进行拖动，而没有采用变频调速技术。
PLC是控制系统的核心。综合经济性能及可靠性等几大因素，在电梯控制系统中选择了FX2N系列PLC，它是三菱公司高性能小型机的代表作。电梯的各种信号通过输入接口送到PLC，由PLC软件运算处理后，经输出接口发出控制信号和指示信号给门控装置和楼层显示器去控制电梯的运行状态，电梯的工作方式主要有：有/无司机控制、检修等。当电梯处于无司机工作方式时，PLC根据输入信号的呼叫信号和目前电梯所处的位置自动确定电梯的运行方向，到达目的层后，自动地平层、停车、开关门，在运行过程中显示电梯的实际位置
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