基于PLC的电梯控制系统毕业设计(论文)

  • 格式:doc
  • 大小:801.50 KB
  • 文档页数:71

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要本文在阐述电梯和PLC的结构并工作原理的基础上,使用PLC(西门子S7-200 CPU226)及其扩展模块,设计了一个四层的电梯的控制系统。

设计了电梯的拖动回路,选择了曳引电机,并使用了安川616G5变频器,设置了控制方式参数、运行方式参数、S特性曲线参数等变频器参数,实现了曳引电机的启动、制动与调速。

采用模块化编程思想使用STEP7-MicroWIN SP9软件编写了梯形图,并通过梯形图,实现了包括电梯的启动与制动、楼层指示功能、轿厢内指令和轿厢外召唤信号的登记与消除、电梯运行方向的控制、电梯的开关门、超重报警和手动按响警铃等功能。

最后,使用S7-200编程仿真软件做了部分功能的仿真。

关键词:四层, 电梯, PLC, 控制系统ABSTRACTThe structure and working principle of the elevator and the programmable logic controller (PLC) are introduced and PLC (Siemens S7-200 CPU226) whit its extension module is used in the design of a four-storey elevator control system in this paper. To designing the drag circuit of the elevator, major parameters of traction motor is selected and Yaskawa inverter is used to controlling the speed of the traction motor whit it’s parameters set, such as control mode parameters, operation mode parameters, S characteristic curve parameters and so on. Using the step 7-MicroWIN SP9 software to compiling ladder diagram, many functions, including elevator starting and braking, the floor indicator function, the car instructions and the car outside the call signal of registration and eliminate, running direction of the elevator control, elevator door switch, overweight alarm and manual according to sound the fire alarm, is realized. At last some simulation of the functions is did with the use of S7-200 programming simulation software.Key words:four-story, elevator, PLC, control system.目录1 绪论 (1)1.1 论文的背景及意义 (1)1.2 电梯控制系统发展现状 (2)1.2.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (2)1.2.2 PLC在电梯控制中的应用特点 (3)1.3 论文的主要内容 (4)2 电梯综述 (5)2.1 电梯的定义与简介 (5)2.2 电梯的历史发展 (6)2.3 电梯的分类 (8)2.4 电梯的主要参数及性能指标 (10)2.4.1 性能指标 (10)2.4.2 主要参数 (11)2.5 电梯的结构 (12)2.6 电梯的控制要求 (15)3 总体方案设计 (17)3.1 控制系统的组成 (17)3.2 信号控制系统 (17)3.3 基于PLC的电梯控制系统要实现的功能 (18)4 硬件的选择与设计 (19)4.1 PLC简介 (19)4.1.1 PLC定义 (19)4.1.2 PLC的特点 (19)4.1.3 PLC的主要功能和应用 (21)4.2 变频器的选择 (23)4.2.1 通用变频器概况 (23)4.2.2 通用变频器的功率输出驱动技术动向 (25)4.2.3 VS一616G5型变频器参数设置 (26)4.3 其他硬件的选择 (29)4.3.1 曳引电机的选择 (29)4.3.2 电梯制动器原理 (29)4.4 PLC系统硬件设计 (30)4.4.1 I/O点估计 (30)4.4.2 选择PLC型号 (31)4.4.3 电梯硬件接线图 (32)5 软件设计 (33)5.1 PLC的编程语言与STEP 7概述 (33)5.2 电梯PLC程序流程图 (34)5.3 梯形图设计 (35)6 仿真 (44)6.1 S7-200仿真软件的使用 (44)6.2 PLC电梯控制系统仿真过程 (45)6.2.1 内呼仿真 (45)6.2.2 报警信号仿真 (47)致谢 (2)参考文献 (3)附录 (4)1绪论1.1论文的背景及意义在科学技术飞速发展、城市现代化进程突飞猛进的今天,电梯因为其高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输能力,已经成为了人们不可或缺的运输工具,它被广泛应用于几乎所有现代高层建筑中,如办公大楼、宾馆、住宅、医院、仓库、工矿企业、码头、大型货轮等。

此外,电梯使用频率也是非常之高。

据统计,在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次,而乘电梯的人数每年却有540亿人次。

在中国,电梯服务已有100多年的历史了,特别在改革开放以后,电梯的使用数量更是快速增长。

现在,电梯已完全融入我们的生产、生活中,满足人们生活、工作及学习的需要。

据统计,我国在用电梯已达40多万台,每年还以约5万~6万台的速度增长[1]。

如今,电梯之作用愈加显著,人们对电梯之需求愈加庞大。

而电梯作为集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。

其中,安全问题乃是重中之重,无容小觑。

故在设计电梯时,对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数,并且要保证安装调试以及售后与维修都达到安全标准,这样,才能保证电梯的安全可靠性。

但是,目前我国所应用的先进的电梯系统几乎都是国外设计制造的,其核心技术都是保密的。

我国拥有自主知识产权的技术应用很少,并与国外先进技术相比还有很大的差距。

国内电梯工业要想大力发展,就必须解决技术层面的问题。

早期的电梯自动控制系统的控制普遍采用继电器—接触器电路。

然而,继电器、接触器有诸多缺点:体积庞大、弧光放电较严重、使用寿命有限、可靠性不高、接线复杂、通用性和灵活性不够、生产周期加长以及扩展性较差。

还有,继电器—接触器控制由触点的机械动作完成,因此它的工作频率低下而且机械触点还会出现抖动问题;继电器控制逻辑一般不具备计数功能;同时随着楼宇层数的增加,继电器—接触器控制系统过于庞大,给设计带来不便。

基于上述种种原因,基于继电器-接触器控制的电梯控制系统有多种缺点,现已被淘汰。

目前常见电梯的控制主要有两种方式,即微机控制和PLC控制。

微机控制是电梯控制技术的发展方向,现在已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出,使控制功能得到增强,性能得到改善但其抗干扰能力差、设计维修难度、成本操作要求都比较高,不如PLC。

由此可见,除了智能性以外,目前,微机控制的各项能力都不如PLC控制。

最主要的是当使用规模较小时,用PLC控制可以显著降低因专门设计和制造微机控制装置的成本,方便使用。