四层电梯PLC自动控制
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基于PLC的四层电梯控制系统的设计一、本文概述随着现代建筑技术的飞速发展,电梯作为高层建筑的重要交通工具,其性能稳定性和安全性受到了广泛的关注。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种先进的工业控制设备,因其具有编程灵活、可靠性高、易于维护等优点,被广泛应用于各种工业控制领域。
近年来,基于PLC的电梯控制系统已成为电梯技术发展的重要趋势。
本文旨在探讨基于PLC的四层电梯控制系统的设计。
文章首先介绍了电梯控制系统的基本构成和原理,然后详细阐述了PLC控制系统的硬件和软件设计,包括PLC的选型、输入输出模块的设计、控制程序的编写等。
文章还分析了电梯控制系统的安全保护措施,如故障自诊断、紧急制动等,以确保电梯运行的安全性和可靠性。
通过本文的研究,旨在为电梯控制系统的设计和优化提供理论支持和实践指导,推动电梯技术的创新和发展,满足现代高层建筑对电梯性能和安全性的更高要求。
本文也希望为从事电梯控制系统研究和开发的工程师和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、电梯控制系统需求分析电梯控制系统的需求分析是设计过程中的重要环节,它涉及对电梯运行特性、功能需求、安全性、稳定性以及人机交互等方面的全面考量。
在四层电梯控制系统的设计中,我们需要关注以下几个方面:电梯运行特性分析:四层电梯通常服务于低层建筑,其运行特性相对简单。
需求分析中需考虑电梯的升降速度、加速度、减速度等参数,以及在不同楼层间的快速、准确、平稳运行。
功能需求定义:电梯控制系统应具备基本的楼层呼叫、内部指令登记、自动定向、平层停靠等功能。
同时,为了满足用户的不同需求,可能需要加入一些额外的功能,如紧急停止按钮、消防模式、自动关门、超载提示等。
安全性要求:电梯作为载人载物的垂直交通工具,其安全性至关重要。
需求分析中需明确电梯的安全标准,包括防止电梯超速、坠落、夹人夹物等安全措施,以及紧急情况下的救援和自救功能。
稳定性要求:电梯控制系统的稳定性对于保证电梯长期稳定运行具有重要意义。
《基于PLC的四层电梯控制系统的设计》篇一一、引言随着现代建筑的高度和复杂性不断增加,电梯作为垂直交通的重要工具,其安全性和效率性显得尤为重要。
本文将详细介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的四层电梯控制系统的设计,该系统旨在提高电梯的运行效率、安全性和用户体验。
二、系统概述本系统采用PLC作为核心控制器,通过编程实现对四层电梯的逻辑控制、信号处理和安全保护等功能。
系统包括电梯轿厢、厅门、控制系统、电源系统等部分,能够实现电梯的上下行、开关门、信号响应等基本功能。
三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具有高可靠性、高速度和高精度的特点,能够满足电梯控制系统的需求。
2. 传感器:包括位置传感器、门状态传感器、超载传感器等,用于检测电梯的状态和信号,为控制系统提供输入信息。
3. 执行器:包括电机、电磁铁等,根据控制系统的指令执行开关门、上下行等操作。
4. 电源系统:为整个电梯控制系统提供稳定的电源,确保系统的正常运行。
四、软件设计1. 编程语言:采用梯形图或指令表等编程语言,实现电梯的逻辑控制和信号处理。
2. 控制逻辑:根据电梯的实际需求,设计合理的控制逻辑,包括上下行控制、开关门控制、信号响应等。
3. 安全保护:通过设置各种安全保护措施,如超载保护、防撞保护、紧急制动等,确保电梯的安全运行。
4. 故障诊断:通过故障诊断程序,对电梯的故障进行检测和定位,方便维护和检修。
五、系统功能1. 上下行控制:根据乘客的需求和电梯的实际情况,自动或手动控制电梯的上下行。
2. 开关门控制:通过传感器检测门的状态和乘客的需求,自动控制电梯的开关门。
3. 信号响应:通过接收来自厅外的召唤信号和内部指令信号,实现电梯的响应和调度。
4. 安全保护:通过设置各种安全保护措施,确保电梯在运行过程中的安全性和稳定性。
5. 故障诊断与维护:通过故障诊断程序对电梯进行检测和定位,方便维护和检修。
同时,提供详细的维护记录和报告,以便对电梯的运行状态进行评估和优化。
四层电梯PLC控制方案1. 简介本文档旨在介绍一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的四层电梯控制方案。
PLC作为一种常用的工业自动化控制设备,可以有效地控制电梯的运行,提高安全性和运行效率。
2. 设计概述本电梯控制方案基于四层多电梯系统设计。
每个电梯由一台PLC控制,通过电梯电机和开关组成的电路来控制电梯的运行。
该方案主要包括以下几个方面:•电梯运行状态监测与控制•电梯运行指令与调度控制•载客限制与安全保护控制•故障诊断与报警处理3. 电梯运行状态监测与控制为了实时监测电梯的运行状态,本方案引入了各种传感器,如开关传感器和光电传感器。
PLC通过这些传感器检测电梯的位置、运行方向和开关状态,并根据检测结果进行相应的控制。
具体来说,PLC通过读取位置传感器的信号来确定电梯当前所在的楼层,通过检测开关传感器的信号来确定电梯门的状态。
当电梯到达目标楼层时,PLC会向电梯电机发送信号,使电梯停止运行。
4. 电梯运行指令与调度控制本方案中,乘客可以通过按钮控制面板向PLC发送运行指令,PLC根据指令来控制电梯的运行。
当乘客按下按钮时,PLC会判断电梯的当前状态,并对比目标楼层的位置,然后决定电梯的运行方向和目标楼层。
另外,为了提高电梯的运行效率,本方案还引入了调度算法。
通过分析不同楼层的乘客需求,PLC能够根据优先级确定电梯的调度顺序。
例如,当有多个按钮同时按下时,PLC会根据就近原则选择距离最近的电梯响应乘客请求。
5. 载客限制与安全保护控制为了保证乘客的安全,本方案引入了载客限制控制。
PLC通过传感器检测电梯内的人数,当电梯已满载或超载时,PLC会拒绝进一步的运行指令。
此外,PLC还会监测电梯的速度和运行状态,当出现异常情况时,如速度过快或电梯卡住等,PLC会立即采取相应的措施,如切断电梯电源或报警。
6. 故障诊断与报警处理为了及时发现和处理电梯故障,本方案引入了故障诊断与报警功能。
PLC通过实时监控电梯的运行状态和各个传感器的工作情况来检测潜在的故障,并通过内置的故障诊断算法进行故障识别和定位。
四层电梯plc控制 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握其在电梯控制系统中的应用;2. 学习并掌握四层电梯的基本控制要求,包括楼层指示、呼梯、选层、平层、停层等功能的实现;3. 掌握利用PLC进行电梯控制系统的编程与调试。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现四层电梯的PLC控制程序;2. 培养学生动手实践能力,能够进行电梯控制系统的安装、调试与故障排查;3. 提高学生团队协作和沟通能力,能在项目实践中发挥个人特长,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对自动化控制技术的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际操作与理论相结合;3. 增强学生的安全意识,使其在实践过程中养成良好的操作习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述PLC的基本原理和功能,并说明其在电梯控制系统中的应用;2. 学生能够编写四层电梯PLC控制程序,并进行安装、调试与故障排查;3. 学生能够在团队项目中发挥个人特长,与团队成员共同完成电梯控制系统的设计与实现;4. 学生能够遵循安全操作规程,养成良好的实践操作习惯。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理、编程语言及常用指令;2. 电梯控制系统:分析电梯控制系统的基本要求,包括楼层指示、呼梯、选层、平层、停层等功能;3. PLC控制程序设计:以四层电梯为例,讲解控制程序的设计步骤和方法;- 梯形图编程:介绍梯形图的绘制方法,引导学生学会使用PLC编程软件;- 逻辑控制:讲解电梯运行过程中的逻辑控制关系,如楼层判断、呼梯响应等;- 程序调试:教授程序调试方法,培养学生解决实际问题的能力;4. 实践操作:组织学生进行电梯控制系统的安装、调试与故障排查,巩固所学知识;- 安装:介绍电梯控制系统的硬件连接,指导学生进行实际操作;- 调试:教授调试方法,培养学生分析问题和解决问题的能力;- 故障排查:模拟电梯故障,指导学生进行排查和修复。
基于plc的四层电梯控制系统设计课设电梯是现代城市中不可或缺的交通工具之一。
电梯的安全性、效率以及舒适性对于居民的生活质量有着重要的影响。
因此,电梯的控制系统必须设计得稳定可靠,能够满足不同场景的需求。
本文将介绍一种基于PLC的四层电梯控制系统设计,旨在提高电梯的运行效率和安全性。
一、电梯控制系统的组成电梯控制系统由电梯主机、电梯控制器、电梯按钮、电梯门机和电梯轿厢组成。
电梯主机负责电梯的上下运行,电梯控制器负责控制电梯的运行和安全保护,电梯按钮负责控制电梯的上下运行和开关门,电梯门机负责开关电梯门,电梯轿厢则负责承载乘客。
二、PLC的基本原理PLC(Programmable Logic Controller)是一种用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它可以接收来自传感器、执行器和其他外部设备的输入信号,进行逻辑处理,然后输出控制信号以控制设备的运行。
PLC具有高速、可靠、稳定、灵活等特点,是工业控制中最常见的控制器之一。
三、四层电梯控制系统的设计1.硬件设计本设计采用三菱FX3U-32MT/DSSPLC作为控制器,控制器通过模拟量输入模块FX2N-4AD和模拟量输出模块FX2N-4DA与电梯主机、电梯门机和电梯按钮进行通信。
同时,为了保证电梯的安全性,本设计还采用了光电开关、限位开关、紧急停止按钮等多种安全保护装置。
2.软件设计本设计采用GX Developer软件进行编程设计。
为了保证电梯的安全性和运行效率,本设计采用了以下几种控制策略:(1)电梯轿厢的定位控制:当电梯轿厢到达某一层时,通过限位开关检测位置信号,控制电梯轿厢停止在正确的位置上。
(2)电梯的上下控制:当乘客按下电梯按钮时,PLC接收到信号后,控制电梯轿厢上下运动。
在电梯轿厢到达目标楼层时,PLC控制电梯门机打开门,乘客进出电梯。
(3)电梯的安全保护控制:当电梯出现异常情况时,如电梯超载或者电梯门未关闭,PLC会立即停止电梯的运行,并通过报警装置提醒乘客注意安全。
实验十五四层电梯控制一、实验目的1.掌握复杂输入输出控制系统的程序编程技巧2.掌握四层电梯控制系统的接线、调试、操作二、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 网络型可编程控制器高级实验装置THORM-D 12 实验挂箱CM28 13 实验导线3号若干4 通讯电缆USB 15 计算机 1 自备三、控制要求1.总体控制要求:电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮(U1、U2、U3、D1、D2、D3),电梯轿厢内楼层选择按钮(S1、S2、S3、S4),各楼层到位行程开关(SQ1、SQ2、SQ3、SQ4)组成。
电梯自动执行呼叫。
2.电梯在上升的过程中只响应向上的呼叫,在下降的过程中只响应向下的呼叫,电梯向上或向下的呼叫执行完成后再执行反向呼叫。
3.电梯停止运行等待呼叫时,同时有不同呼叫时,谁先呼叫执行谁。
4.具有呼叫记忆、内选呼叫指示功能。
四、功能指令使用及程序流程图1.较复杂逻辑程序的编写方法在编写较复杂逻辑程序时,应遵循以下原则及顺序:1)确定系统所需的动作及次序。
第一步是设定系统输入及输出数目,可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。
第二步是根据系统的控制要求,确定控制顺序、各器件相应关系以及作出何种反应。
2)将输入及输出器件编号每一输入和输出,包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号,不能混用。
3)画出梯形图。
根据控制系统的动作要求,画出梯形图。
梯形图设计规则如下:a.触点应画在水平线上,不能画在垂直分支上。
应根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的几种可能控制路径来画。
b.不包含触点的分支应放在垂直方向,不可放在水平位置,以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。
c.在有几个串联回路相并联时,应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。
在有几个并联回路相串联时,应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。
这种安排,所编制的程序简洁明了,语句较少。
d.不能将触点画在线圈的右边,只能在触点的右边接线圈。
基于PLC在四层电梯控制中的应用摘要进入九十年代,随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点就越来越明显。
可编程序控制器(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。
因此,PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。
PLC是一种用于自动化控制的专用计算机,实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点电梯采用了PLC控制,用软件实现对电梯运行的自动控制,可靠性大大提高。
控制系统结构简单,外部线路简化.另外可方便地增加或改变控制功能。
也可进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于检修。
随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展,交流变频调速技术的发展也十分迅速。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
变频调速电梯使用了先进的SPWM技术,明显改善了电梯运行质量和性能;调速范围广、控制精度高,动态性能好,舒适、安静、快捷,几乎可与直流电机媲美。
同时明显改善了电动机供电电源的质量,减少了谐波,提高了效率和功率因数,节能显著。
关键词电梯变频器 PLC控制变频调速第一章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。
但是,进入九十年代,随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点就越来越明显。
可编程序控制器(PLC)最早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。
基于PLC的四层电梯控制系统设计1. 系统概述:基于PLC的四层电梯控制系统,是一种实时、高效、安全的电梯控制系统。
该系统主要由电梯控制器、PLC、控制终端、电动机等组成,并且采用了PLC控制技术,通过对电梯行驶方向、位置等参数的监测,实现电梯的精确定位和控制。
2. 系统设计:2.1 系统组成该电梯控制系统主要由以下组成部分:(1)PLC主控制器PLC主控制器是整个系统的核心部分,它通过处理外部输入信号和用户操作,决定电梯的运行状态和控制命令,并且实现对电梯各个位置的定位控制。
(2)控制终端控制终端通过PLC主控制器和电动机之间的连接,实现对电梯的控制和监测。
同时,它也是用户与电梯系统进行交互的主要界面。
(3)电动机及驱动系统电动机及驱动系统是电梯的动力来源,它通过PLC主控制器的控制,实现电梯的运行和停止。
(4)传感器传感器主要用于感知电梯的运行状态和位置信息,提供全面准确的数据给PLC主控制器,从而实现对电梯状态的精确控制。
2.2 系统设计方案该系统的工作流程如下:(1)当乘客按下外部调用电梯按钮之后,PLC控制器将读取外部输入信号,并根据该信号处理动作逻辑。
(2)PLC控制器将根据上一步的逻辑,决定电梯是否需要停靠来接乘客,并自主决定电梯行驶的方向。
(3)当电梯到达指定楼层后,PLC控制器将接收并处理内部请求信号,并决定是否停止开门,如果需要停止开门,电梯门会打开等待乘客上下。
(4)当乘客确认自己所需电梯,PLC就会自动判断该乘客应该搭乘哪部电梯,并通过相应的操作将乘客送到目的地。
(5)当电梯到达目的地时,PLC控制器将再次接收到请求信号,并将按照相应的逻辑,进行停靠、开关门等操作。
3. 系统特点:3.1 可靠性高该系统采用PLC控制技术,能够对电梯系统进行全面监测和控制,并能够实时判断电梯的状态,确保电梯系统的可靠性和安全性。
3.2 操作简单该系统使用简单,并且每层楼都配有电梯调用按钮和控制终端,乘客可以轻松调用电梯,同时也可以方便地选择自己所需的目的地。
基于PLC的四层电梯控制系统的设计引言电梯是现代大型建筑物不可或缺的设施之一,它能够快速、安全地将人们垂直地运送到不同楼层。
而电梯的控制系统则是保证电梯正常运行的核心部分。
本文将基于可编程逻辑控制器(PLC)设计一个用于控制四层电梯的系统,旨在实现电梯的高效、稳定运行。
1. 系统设计目标本系统的设计目标是实现四层电梯的运行和控制,确保安全、快捷的乘梯体验。
具体技术要求包括:电梯的调度算法、电梯的定位与报警、故障检测与防护。
2. 系统结构设计本系统采用PLC作为电梯的控制核心,PLC负责对各个电梯的控制信号进行处理,并控制电梯的相应动作。
电梯同时配备传感器、按钮等外围设备,以便实时收集电梯运行状态和用户需求。
3. 系统功能设计3.1 电梯调度算法设计电梯的调度算法是保证电梯运行效率的关键。
本系统采用基于最短路径的调度算法,根据电梯当前位置和电梯请求的楼层,计算出最短路线,并通过PLC控制电梯的运行。
3.2 电梯的定位与报警设计本系统设计了定位传感器,通过检测电梯的位置,实现对电梯当前楼层的准确定位。
同时,设置了各种报警功能,如电梯超载报警、电梯故障报警等,以确保乘客的安全。
3.3 故障检测与防护设计本系统通过传感器对电梯的运行状态进行监测,如电梯门的打开或关闭状态、电梯的运行速度等。
一旦发现异常情况,如电梯超速或运行停滞,系统将自动停止电梯运行,并发出警报。
4. 系统实施方案4.1 PLC程序设计本系统将采用PLC的梯形图编写程序,对电梯的各个功能进行编程,实现对电梯的控制。
4.2 外设配套设计本系统将配备按钮、显示屏等外围设备,以便乘客能够直接操作电梯,并了解电梯的运行状态。
5. 结论本文基于PLC设计了一个用于控制四层电梯的系统,通过调度算法、定位与报警、故障检测与防护等功能的设计,实现了电梯的高效、稳定运行。
该系统的设计为电梯的自动控制提供了一种可靠的解决方案,也为相应的电梯控制系统的发展提供了一定的参考。
目录第一章绪论 (3)1.1 PLC在电梯控制中的应用 (3)1.2 课程设计的内容 (3)1.3 四层电梯控制要求 (5)第二章电梯的综述 (5)2.1 电梯的定义与简介 (5)2.2 电梯的主要参数及性能指标 (5)2.3 电梯的结构及组成部件 (7)2.4 电梯的工作原理 (9)第三章总体方案设计 (10)3.1 整体设计方案 (10)3.2 控制方式的选择 (10)3.3 电梯PLC控制系统的基本结构 (11)3.4 信号控制系统 (10)第四章硬件设计 (11)4.1 可编程控制器机型的选择 (11)4.2 其他参数 (12)4.3 输入输出点分配 (14)4.4 PLC的外部接线图 (15)4.5 四层电梯主电路图 (14)第五章软件设计 (16)5.1 电梯运行流程图 (16)5.2电梯开关门流程图 (18)5.3 梯形图 (18)5.4 语句表 (23)第六章总结 (29)第七章参考文献 (29)第一章绪论1.1 PLC在电梯控制中的应用目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。
而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。
PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
1.2 课程设计的内容课程设计的内容主要是用可编程控制器(PLC)改造在用电梯自动控制系统。
由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳,用户寻求对电梯的电控系统进行改造,以节约资金。
因此,对电梯控制技术进行研究,找出一条适合国产老式电梯的改造之路,并进而提高国产电梯的技术水平和质量,具有十分重要的意义。
PLC课程设计书课题名称:四层电梯自动控制作者姓名:作者学号:专业名称:机械设计制造及其自动化所在班级:08机制(二)班08机制(二)班制目录第一章概述1.1 可编程控制器的产生与定义 (3)1.2 可编程控制器的特点 (3)1.3 可编程控制器的组成与工作原理 (4)第二章总体设计2.1 设计目的 (5)2.2 设计方案与技术指标 (5)第三章硬件设计3.1 装置结构与工艺要求 (6)3.2 硬件框图及输入输出分配 (7)3.2.1. 分配PLC的输入/输出端子 (7)3.2.2. 统计输入、输出点数并选择PLC型号 (8)3.2.3. 输入/输出端子接线 (8)3.2.4 梯形图设计 (9)3.3 硬件设计原理 (15)第四章电梯的模拟调试4.1 电梯调试前的准备 (16)4.2 电梯的模拟调试过程 (16)第五章参考文献 (18)附录:指令程序表 (19)第一章概述1.1 可编程控制器的产生与定义1.可编程控制器的产生20世纪20年代出现了将接触器、各种继电器、定时器、其他电器及其触头按一定逻辑关系连接的继电器控制系统,其结构简单、便宜、便于掌握,在一定范围内能满足控制要求,在工业中一直占有主导地位。
但也存在着设备体积大、同做速度慢、功能少而固定、可靠性差、难于实现复杂的控制的缺点。
特别是由于它是靠硬件连线逻辑构成的关系,接线复杂,当生产工艺改变时,原有的接线和控制盘就要更换,缺乏通用性和灵活性。
20世纪60年代末,美国汽车制造业竞争激烈,各种生产厂家的汽车型号不断更新,它必然要求加工的生产线随之改变,整个控制系统需要重新配置。
为了适应生产工艺不断更新的需要,寻找一种比继电器更可靠,功能更齐全,响应速度更快的新型工业控制器势在必行。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了第一台可编程控制器PDP_14,并在GM公司汽车生产线上试用成功,并取得了满意的效果可编程控制器由此诞生。
所以可编程控制器是生产力发展的必然产物。
2.可编程控制器的定义可编程控制器是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器, 简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,1982年国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中又作了如下定义:可编程控制器是一种数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用了一类可编程序的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式和模拟式输入输出控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
1.2 可编程控制器的特点1.抗干扰能力强,可靠性高2.控制系统结构简单、通用性强、应用灵活3.编程方便,易于使用4.功能完善,扩展能力强5 .PLC控制系统设计、安装、调试方便6.维修方便,维修工作量小7.体积小、重量轻、是“机电一体化”特有的产品1.3 可编程控制器的组成与工作原理1. 可编程控制器的组成:主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几部分组成。
2. 可编程控制器的工作原理PLC使用循环扫描的工作方式。
这个工作过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。
全过程扫描一次所需要的时间称为一个扫描周期。
内部处理阶段,PLC检查CPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器等。
在通信操作服务阶段,PLC 处于停状态,只进行内部处理和通信操作服务等内容。
在PLC处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。
循环扫描的工作方式是PLC的一大特点,也可以说PLC是“串行”工作的,这和传统的继电器控制系统“并行”工作有质的区别,PLC的串行工作方式避免了继电器控制系统中触点竞争和时序失配的问题。
1.4可编程控制器的应用PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置,使得其应用受到限制。
但最近几年来,PLC 的应用面越来越扩大,其主要原因是:一方面由于微处理机芯片及时性有关元件的价格大大下降,由此PLC的成本下降;另一方面PLC的功能大大增强,它也能解决复杂的计算和通信问题,PLC的应用面也日益增大。
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等各行各业。
PLC的应用范围通常可分成五种类型:1、顺序控制2、运动控制3、闭环过程控制4、数据处理 5、通信和联网。
1.5 电梯的发展状况随着科学技术的发展,近年来,我国的电梯生产技术得到了迅速发展。
一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯,电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份,随着自动控制理论与微电子技术的发展,电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化,交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视等优点,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。
PLC作为新一代工业控制器,以其高可靠性和技术先进性,在电梯控制中得到广泛应用,从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向,成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。
自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来,由PLC组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。
并形成了一系列的定型产品。
在传统继电器系统的改造工程中,PLC系统一直是主流控制系统。
第二章总体设计2.1设计目的1.根据实际控制要求,掌握应用PLC解决实际问题的能力。
2.用PLC构成一个四层电梯自动控制系统,熟悉电梯自动运行过程。
3.进一步熟悉PLC的I/O点数并掌握PLC的编程。
2.2设计方案与技术指标1.设计方案(1)电梯的上升,下降由一台电动机控制:正转时电梯上升,反转时电梯下降。
(2)电梯的开门和关门由一台电动机控制:正转时电梯开门,反转时电梯关门。
(3)各层两个呼叫开关(一个上升开关,一个下降开关),由于本设计是四层电梯,因此,在四楼只需设一个呼叫开关,一楼只需设一个上升开关。
各层设一个到位行程开关。
(4)轿厢内设置一个开门按钮和一个关门按扭。
2.主要技术指标(1)每个楼层都有一个到位指示灯,到达每个楼层对应的指示灯亮。
(2)电梯在上升和下降的过程由一台电动极控制,电动极正转,电梯上升;电动极反转,电梯下降。
(3)开门关门的过程由另外一台电动极控制,电动极正转,电梯开门;电动极反转,电梯关门。
3.系统设计(1)熟悉控制对象确定控制范围首先要全面详细地了解被控制对象的特点和生产工艺过程,归纳出工作循环图或状态流程图,与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。
如果控制对象是工业环境较差,而安全性、可靠性要求又特别高、系统工业又复杂、输入输出点数多,则用常规继电器系统难以实现。
工艺流程又要经常变动的机械和现场,用PLC进行控制是合适的。
(2)制定控制方案,进行PLC选型根据生产工艺和机械运动的控制要求,确定电控系统的工作方式是手动、半自动还是全自动;是单机运行还是多机联线运行等。
(3)硬件和软件设计PLC选型和I/O配置是硬件设计的重要内容。
设计出合理的PLC外部接线图也很重要。
对PLC的输入、输出进行合理的地址编号,会给PLC系统的硬件设计、软件设计和系统调整带来很多方便。
输入输出地址编号确定后,硬件设计和软件设计工作可平行进行。
(4)模拟调试将设计好的程序键入PLC后应仔细检查与验证,改正程序设计语法错误。
之后在实验室里进行用户程序的模拟运行和程序调试,观察各输入量、输出量之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求,发现问题及时修改,直到满足工艺流程和状态流程图的要求。
(5)现场运行调试模拟调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中,接入PLC的实际输入接线和负载。
进行现场调试的前提是PLC的外部接线一定要准确无误。
反复现场调试,发现问题现场解决。
如果系统调试达不到指标要求,则可对硬件和软件作市调整,通常只需修改用户程序即可达到调整目的。
现场调试后,一般将程序固化在有长久记忆功能的可擦可编程只读存储器(DPROM)卡盒中长期保持。
第三章硬件设计3.1装置结构与工艺要求本系统采用轿厢外召唤、轿厢内按钮控制方式的形式。
电梯的上升和下降由一台电动机驱动。
电动机正转,电梯上升;电动机反转,电梯下降。
电梯轿厢门由另外一台电动机驱动。
该电动机正转,电梯开门;电动机反转,电梯关门。
每个楼层都置呼叫开关,具体要求如下:1.电梯在一层时,三层有呼叫请求,则电梯上升到三层。
2.电梯在一层时,二层有呼叫请求,则电梯上升到二层3.电梯在一层时,一层有呼叫请求,则电梯不动,呼叫无效。
4.电梯在一层时,二层三层同时都有呼叫请求,则电梯先上升到二层,再继续上升到三层。
5.电梯在二层时,三层有呼叫请求,则电梯上升到三层。
6.电梯在二层时,二层有呼叫请求,则电梯不动,呼叫无效。
7. 电梯在二层时,一层有呼叫请求,则电梯下降到一层。
8.电梯在二层时,三层先有呼叫请求,然后一层也有呼叫请求,则电梯上升到三层。
9.电梯在三层时,二层有呼叫请求,则电梯下降到二层。
10.电梯在三层时,一层有呼叫请求,则电梯下降到一层。
11.电梯在三层时,三层有呼叫请求,则电梯不动,呼叫无效。
12. 电梯在三层时,二层一层同时都有呼叫请求,则电梯先下降到二层,再继续下降到一层。
13.电梯在四层时,一层有呼叫请求,则电梯下降到一层。
14. 电梯在四层时,二层有呼叫请求,则电梯下降到二层。
15. 电梯在四层时,三层有呼叫请求,则电梯下降到三层。
16.电梯在四层时,一、二、三层都有呼叫请求,则电梯先下降到三层,再继续下降到二层、一层17.电梯在上升途中,任何下降呼叫请求均无效。
18.电梯在下降途中,任何上升呼叫请求均无效。
3.2硬件框图及输入输出分配1.分配PLC的输入/输出端子四层电梯PLC输入/输出端子分配表2、统计输入、输出点数并选择PLC型号输入信号有27个,考虑到有15%的备用点,即27*(1+15%)=31.05,取整数32,因此共32个输入点。