PLC五层电梯毕业设计
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摘要PLC(可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应用。
变频技术的发展推动了PLC的应用。
它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等各种规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。
随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。
电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。
PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。
在电梯控制过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。
本文主要讨论研究利用三菱公司的可编程控制器对五层电梯的控制,形成电梯控制系统。
关键词:电梯;PLC;五层;ABSTRACTPLC (Programmable Logical Controller) took one kind most important, the application situation most industries control microcomputer, it is convenient, operation simple in particular by its programming merit and so on redundant reliability, obtained the widespread application in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, gradually formed had the many kinds of merits.Along with society's unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the high level building to have the equipment. After humanity's more than centuries unremitting endeavors, the elevator already from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution .PLC in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function. This function enable PLC to have the logic operation, counts with fixed time as well as the data feeds output function. Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good union. This article main discussion studies using MITSUBISHI Corporation's PLC molding machine carries on the control to the 5-floor elevator fluctuation, forms the elevator control systemKey words: 5-floor , elevator; PLC;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (3)国内外电梯的研究现状 (5) (5) (6) (8)........................................ 错误!未定义书签。
摘要本毕业设计是五层电梯模型PLC控制系统的设计,电梯不仅是生产环节中的一种重要设备,而且是人们频繁乘用的一种交通运输设备。
随着科技的飞速发展,更是给电梯带来了日新月异的变化。
本设计采用的是德国西门子S7—200系列的可编程控制器CPU226作为控制核心,与扩充模板EM223和EM222来实现五层楼电梯的控制。
主要介绍了电梯的硬件结构、PLC的基本原理、系统的硬件选择、PLC的软件的介绍和软件的编程。
设计电梯的主要实现的功能有:层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、外呼叫信号的登记与消除。
最后通过PLC的软件进行仿真,初步完成基本功能的实现。
关键字:五层电梯 PLC 控制AbstractThis graduation design is five elevator model PLC control system design, elevator is not only one of the production process, and is an important equipment by the people with frequent a transportation equipment. With the rapid development of science and technology, but also give elevator brought changing.This design uses Germany Siemens S7-200 series programmable controller CPU226 as control core, and expanded the EM223 and EM222 to realize the template five floors elevator control. Mainly introduces the hardware structure, the fundamental principles of PLC elevator, system hardware choice,PLC software programming introduce and how to program. Design of main functions are: open closed storey signal is produced and eliminate, stop layer of registration and eliminate, call signs outside the registration and eliminate, Finally the simulation software by PLC, preliminary complete basic functions of the system.Key Words:five floors Elevator PLC Control目录1 绪论1.1 课题的研究背景及意义1.2 电梯控制信号系统发展的现状1.3 电梯的介绍1.3.1 电梯的定义1.3.2 电梯的种类1.3.3 电梯的结构及组成部分1.4 本文的主要工作2 可编程逻辑控制的简介2.1 PLC的定义2.2 PLC的发展史2.3 PLC的发展趋势2.4 PLC与其它工业控制系统的比较2.4.1 PLC与继电气控制系统的比较2.4.2 PLC与微型计算机的比较2.5 可编程逻辑控制器的工作原理3 五层电梯PLC的方案选择3.1 当今PLC的主要生产厂家及产品3.2 几个PLC主要生产厂家的介绍3.3 方案的选择4 电梯系统的硬件设计4.1 电梯系统的基本要求4.2 五层电梯PLC控制的总体设计思想4.3 可编程逻辑控制器机型的选择4.4 五层电梯控制的主电路及门控电路4.5 PLC外部接线图5 电梯的软件设计5.1 PLC的编程语言5.2 SETP 7编程软件的编程语言及基本指令5.3 程序设计思想5.4 编程分析5.5 PLCI/O分配5.6 编程软件及其使用5.6.1 编程软件初步使用5.6.2 硬件安装与拆卸5.6.3 参数设计5.6.4 与s7-200建立通信6 电梯的仿真6.1 程序仿真步骤6.2 仿真软件设置6.3 楼层信号的产生与消除6.4 停车信号的登记与消除6.5 外召唤信号的登记与消除总结致谢参考程序附录s7-200CPU226技术参数1 绪论1.1课题的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
毕业设计(论文)题目:院(系):专业:姓名:学号:指导教师:二〇一三年十二月五日毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一毕业设计(论文)中期检查记录表摘要随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。
随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高,电梯得到了快速发展,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制.可编程控制器(PLC)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置,成为当代工业自动化的主要支柱之一.电梯控制要求接入设备使用简便,对应系统组态的编程简单,具有人性化的人机界面,配备应用程序库,加快编程和调试速度。
通过PLC对程序设计,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯的电梯运行的舒适感。
本文争对以上优点,对电梯运行进行了改进,使其达到了比较理想的控制效果。
关键词: PLC 电梯控制系统AbstractAs China's rapid economic development, micro-electronics technology,computer technology and automation technology have developed rapidly,elevators have become widely used in modern life, means of transport。
As people of the elevator safety, comfort and other required improvements,elevators has been rapid development of its drag technology has developed to a FM voltage speed, its logic control is to replace the original relay by PLC control.Programmable Logic Controller (PLC) because of stable and reliable, simple structure,low cost,easy to learn,powerful and easy to use has become the most widely used general—purpose industrial control devices,contemporary,one of the main pillars of industrial automation. Elevator control requires access device easy to use,the corresponding system configuration programming simple, with user-friendly man—machine interface, with the application database,to speed up programming and debugging speed。
基于PLC五层电梯控制系统设计毕业设计电梯是现代城市中常见的一种交通工具,能够方便快捷地将人们从一楼运送到其他楼层。
而电梯的控制系统是电梯正常运行的关键,因此,设计一个基于PLC五层电梯控制系统成为了一个综合能力的考核项目,本文将对其进行详细设计。
1.系统功能需求:(1)正常运行:电梯需要能够根据用户的需求,无故障地运行并停靠在用户选择的楼层;(2)安全可靠:电梯需要具备各种安全保护措施,如过载保护、故障保护、电气保护等,确保乘坐者的安全;(3)节能环保:电梯需要在使用过程中尽可能地降低能源消耗,并且能够在不影响正常运行的情况下自动进入省电模式。
2.系统设计方案:(1)硬件设计:选择PLC作为控制器,具备输入输出接口、计算能力、通信功能等。
连接传感器,如楼层传感器、门开关传感器、超载传感器等,用于感知外部环境。
(2)软件设计:编写电梯控制程序,采用状态机的方式来描述电梯的运行状态,根据楼层请求和传感器信号来实现电梯的运行和控制。
编写安全保护程序,当发生故障或超载时能及时停止运行,防止事故发生。
3.系统工作流程:(1)初始化:电梯处于待机状态,等待用户按下楼层按钮。
(2)运行状态:根据用户的楼层请求,电梯进入运行状态,控制电梯上升或下降到指定的楼层。
(3)停靠状态:当电梯到达用户选择的楼层后,触发门开关传感器,电梯停靠在该楼层,打开门,等待乘坐者上下电梯。
(4)故障保护:在电梯运行过程中,如发生故障或超载,电梯控制程序会实时检测到并响应,立即停止电梯运行,防止事故发生。
4.系统优化:(1)节能模式:当电梯长时间无人使用时,系统自动进入节能模式,关闭一部分电梯设备,降低能耗。
(2)自适应调度:根据电梯运行状态和楼层请求情况,动态调整电梯的运行策略,提高运行效率。
(3)可视化界面:通过触摸屏等设备,提供给用户一个直观的界面,显示电梯当前的状态和楼层信息。
通过以上设计方案,基于PLC的五层电梯控制系统能够满足电梯正常运行、安全可靠、节能环保等功能需求。
目录一PLC的简介--------------------------------------------------------------------------31.1 PLC的概念 (3)1.2 PLC的发展阶段 (4)1.3 PLC的组成及工作原理 (5)1.4 PLC的特点及功能 (9)二电梯的概述-------------------------------------------------112.1 电梯的定义 (11)2.2 电梯的分类 (11)2.3 电梯的主要机械部件 (12)三电梯的电力驱动系统-----------------------------------------143.1 电梯电力驱动系统的定义及构成 (14)3.2 电梯电力驱动系统的要求 (14)3.3 交流感应电动机的转速调节及其评价 (14)3.4 交流调速电梯的运行工艺过程 (15)3.5 交流双速电梯的主驱动系统 (16)3.6 三相交流双速异步电动机的拽引系统 (17)四PLC在电梯控制中的应用-------------------------------------------------------184.1 电梯的启动所需条件 (18)4.2 电梯停车所需的条件 (18)4.3 设备选型 (18)4.4 电梯控制系统原理框图 (18)4.5 输入输出分配表 (19)4.6 程序的编写 (21)结束语-------------------------------------------------------27致谢----------------------------------------------------------28参考文献-------------------------------------------------------31一 PLC的简介1.1、PLC的概念可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC或PC,在现代工业控制中占有重要地位。
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:年月日目录摘要 (1)关键词 (4)Abstract (4)Key words (4)引言 (2)1 绪论 (6)1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (6)1.1.1 电梯继电器控制系统的优点 (6)1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题 (6)1.2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点 (6)1.2.1 PLC 的特点 (6)1.2.2 PLC 控制电梯的优点 (7)1.3 课题的提出 (5)1.4 电梯的功能要求 (8)2 电梯概述 (9)2.1 电梯的出现及发展 (9)2.2 电梯设备 (9)2.2.1 电梯的分类 (9)2.2.2 电梯的主要组成部分 (10)2.2.3 电梯技术发展情况 (10)2.2.4 电梯发展展望 (10)3 PLC的选择及其硬件开发 (9)3.1 可编程序控制器(PLC)的选择 (9)3.1.1 轿厢位置检测 (9)3.1.2 可编程控制器(PLC)的选型 (9)3.2PLC控制系统硬件开发 (9)3.3 设计思想 (10)3.4I/O点数的分配及机型的选择 (11)3.5 电梯PLC输入输出接线图 (12)4 系统软件开发 (16)4.1电梯内部部件功能简介 (16)4.2电梯的外部部件功能简介 (16)4.3电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析 (16)4.4软件流程图 (18)4.5电梯的控制要求 (17)5 电梯模拟调试及安装 (16)5.1 电梯模拟调试 (19)5.2 电梯安装调试 (19)参考文献 (17)附录A (21)致谢 (26)五层电梯PLC控制设计机械电子工程孔祥朋指导老师沈勇摘要: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。
plc五层电梯控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和电梯控制系统的组成。
2. 学生能够掌握五层电梯控制系统的设计流程,包括输入/输出信号的配置、程序编写和调试。
3. 学生能够解释电梯运行过程中涉及到的传感器、驱动器和执行器的功能及其相互关系。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行电梯控制程序的编制和仿真测试。
2. 学生能够通过组态软件监控和优化电梯控制系统的运行状态。
3. 学生能够运用问题解决策略,对电梯控制系统进行故障诊断和排除。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对自动化控制技术的兴趣和好奇心,增强对工程技术职业的认识。
2. 学生能够在团队协作中进行有效沟通,培养合作精神和责任感。
3. 学生能够意识到技术在实际应用中对社会生活的积极影响,增强技术创新和可持续发展的意识。
课程性质分析:本课程为应用技术类课程,结合实际工程案例,侧重实践操作和问题解决能力的培养。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,具备一定的电工电子基础和PLC编程知识,对实际工程应用有较高的兴趣。
教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
2. 引导学生通过小组合作、讨论和反思,提高解决问题的综合能力。
3. 教学过程中关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保每个学生都能达到预期学习成果。
二、教学内容1. PLC基本原理回顾:包括PLC的组成、工作原理、编程语言及常用指令。
教材章节:第一章“PLC概述”2. 电梯控制系统组成:介绍电梯控制系统中的主要部件,如传感器、驱动器、执行器等。
教材章节:第二章“电梯控制系统组成与原理”3. 五层电梯控制程序设计:a. 输入/输出信号的配置b. 控制程序编写及仿真c. 系统调试与优化教材章节:第三章“PLC电梯控制系统设计与应用”4. PLC编程软件应用:a. 编程软件的安装与使用b. 程序的编写、下载和调试教材章节:第四章“PLC编程软件操作”5. 组态软件监控与优化:a. 组态软件的安装与配置b. 电梯运行状态的监控与数据分析教材章节:第五章“组态软件在电梯控制系统中的应用”6. 故障诊断与排除:a. 常见故障现象及原因分析b. 故障诊断方法与排除策略教材章节:第六章“电梯控制系统故障诊断与处理”教学进度安排:1.PLC基本原理回顾(1课时)2.电梯控制系统组成(1课时)3.五层电梯控制程序设计(3课时)4.PLC编程软件应用(2课时)5.组态软件监控与优化(2课时)6.故障诊断与排除(2课时)教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,使学生在掌握基本知识的基础上,提高实际操作和问题解决能力。
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※※※※※※学院毕业设计题目 PLC电路控制五层电梯系别机电工程系专业机电一体化班级姓名学号指导教师日期 2010.9.1——2010.10.20设计任务书设计题目PLC电路控制五层电梯技术要求1 每层电梯入口处设有上下请求开关各1个,电梯内设有乘客到达层次的数字开关。
2 显示电梯当前所示的位置和电梯上下行及开门,关门状态。
3 当没有信号时电梯停在一楼。
设计进度要求第一周:上图书楼搜集资料,确定所设计的项目,并对其进一步的了解。
第二周:给老师上报题目,并根据题目进行进一步深入的了解并搜集一些必要的资料。
第三周:对要设计的内容进行规划并着手设计。
第四周:全面设计。
第五周:全面设计。
第五周:把设计好的内容输入电脑并打印整理。
指导教师(签名):摘要电梯作为高层建筑不可缺少的运输工具,其使用越来越广泛。
电梯控制系统主要用一下三种控制方式:继电器控制系统、PLC控制系统和微机控制系统。
继电器控制系统犹豫故障率高,控制方式不灵活及功率消耗大等缺点,目前已经逐渐被淘汰。
微机控制系统虽然在只能控制方面有比较强大的功能,但也存在一定的不足之处,例如抗干扰性差,系统设计比较复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术,这些都限制了微机控制系统应用的广泛性。
而PLC控制系统由于运行可靠、试用维修方面啊、抗干扰性能强等优越性,成为目前在电梯控制系统中试用最多的控制方式。
电梯需要运行平稳且舒适性好,使用变频器进行变频控制电机的速度能达到很好的控制目的,现在的电梯通常是PLC+变频器组成的控制系统。
关键词:PLC;变频器;曳引机。
目录1电梯的发展﹑分类﹑规格参数 (5)1.1绪言 (5)1.2电梯的分类 (7)1.3电梯的主要参数 (8)1.4电梯基本结构剖视图 (10)2 可编程控制器的概述 (11)2.1可编程控制器的产生 (11)2.2P L C的分类及特点 (12)2.3P L C的工作原理 (14)2.4P L C的编程语言 (15)3PLC在电梯中的应用 (18)3.1电梯的启动所需条件 (19)3.2电梯停车所需的条件 (19)3.2电梯停车所需的条件 (19)3.4输入输出分配表 (20)3.5程序的编写 (21)致谢 (27)参考文献 (28)1 电梯的发展﹑分类﹑规格参数1.1绪言1.1电梯在人类文化生活中的作用:随着人口的增长,科学技术日新月异的发展,人们物质文化生活水平的逐步提高,使建筑业得以迅速发展,大批的高楼大厦拔地而起,十几层至几十层的宾馆﹑饭店﹑办公楼﹑居民楼鳞次栉比。
毕业设计课题基于PLC的电梯设计设计者毕业班级指导老师摘要20世纪60年代末,为了克服传统继电器的种种应用上的缺点,人们研制出了一种先进的可编程序控制器PLC(Programmable logic Controller),由于PLC具有优良的技术性能,因此它一问世就很快得到了推广应用。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,PLC在工业控制领域内得到广泛的应用愈加明显。
PLC是一种基于数字计算机技术,专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,它采用可编程程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出,完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。
具体来讲PLC主要具有以下的特点:(1)可靠性高,抗干扰能力强;(2)编程方法简单、直观;(3)体积小、耗能低、重量轻;(4)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强;(5)系统的设计/安装、调试工作量少;(6)维修工作量小、维护方便;(7)接口模块功能强、品种多。
PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。
在电梯控制过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。
本论文是以三菱广泛应用的整体中型机FX2N-128为背景机,详细介绍其系统配置,兼顾介绍,指令系统,编程方法和控制系统设计方法,同时也介绍了模块式PLC的一些智能单元。
本人毕业设计的电梯包括电梯自动运行、消防运行、PLC综合控制三个系统。
论文对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行了具体的研究,并通过PLC实现了电梯的自动控制以及消防运行。
通过此次毕业设计,提高了我们运用理论知识,分析、处理和解决实际问题的综合能力。
目录第一章电梯的结构及工作原理 (5)1.1电梯的结构 (5)1.1.1曳引系统 (5)1.1.2导向系统 (5)1.1.3轿厢 (5)1.1.4门系统 (5)1.1.5重量平衡系统 (5)1.1.6电力拖动系统 (5)1.17电气控制系统 (5)1.1.8安全保护系统 (6)1.2电梯的工作原理 (6)第二章电梯控制系统的硬件设计 (6)2.1 电梯控制的要求 (6)2.1.1 电梯轿箱的控制要求 (6)2.1.2 电梯门的控制要求 (6)2.2 电梯模型结构 (6)2.2.1 电梯层门 (6)2.2.2 电梯轿厢内控制屏 (7)2.3 主电路的设计 (8)2.3.1 拖动电机电路的设计 (8)2.3.2 门电机电路的设计 (10)第三章电梯PLC控制系统的设计 (10)3.1 PLC单台电梯控制系统的工作流程 (10)3.2 PLC I/O地址分配 (11)3.2.1 输入信号的确定 (11)3.2.2 输出信号的确定 (12)3.2.3 内部辅助继电器的确定 (13)3.3 PLC I/O硬件连接图 (13)第四章 PLC单台电梯控制系统基本功能梯形图分析 (15)4.1 外呼信号的登记与消除 (15)4.2 开门控制 (18)4.3 关门控制 (20)4.4 楼层信号的显示 (21)4.5 电梯箱内选择停层与显示 (22)4.6 电梯的定向环节 (26)4.6.1电梯定向(上行)环节 (26)4.6.2电梯定向(下行)环节 (28)4.7 电梯的起步、稳定运行环节 (29)4.8 电梯的制动环节 (31)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章电梯的结构1.1电梯的结构1.1.1 曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力,使电梯运行。
城市职业学院五年制(高职)毕业设计(论文)任务书题目∶用PLC控制的五层楼梯控制系统的设计_学校:城市职业学院昆山办学点专业班级:11数控(五)学生:金子杰学号:指导教师:***指导教师职称:讲师二○一六年四月二十日摘要20世纪60年代末,为了克服传统继电器的种种应用上的缺点,人们研制出了一种先进的可编程序控制器PLC(Programmable logic Controller),由于PLC具有优良的技术性能,因此它一问世就很快得到了推广应用。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,PLC在工业控制领域得到广泛的应用愈加明显。
PLC是一种基于数字计算机技术,专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,它采用可编程程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出,完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。
具体来讲PLC主要具有以下的特点:(1)可靠性高,抗干扰能力强;(2)编程方法简单、直观;(3)体积小、耗能低、重量轻;(4)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强;(5)系统的设计/安装、调试工作量少;(6)维修工作量小、维护方便;(7)接口模块功能强、品种多。
PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。
在电梯控制过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。
本论文是以三菱广泛应用的整体中型机FX2N-128为背景机,详细介绍其系统配置,兼顾介绍,指令系统,编程方法和控制系统设计方法,同时也介绍了模块式PLC的一些智能单元。
本人毕业设计的电梯包括电梯自动运行、消防运行、PLC综合控制三个系统。
论文对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行了具体的研究,并通过PLC实现了电梯的自动控制以及消防运行。
通过此次毕业设计,提高了我们运用理论知识,分析、处理和解决实际问题的综合能力。
关键词:PLC 五层电梯控制系统目录第一章电梯的结构及工作原理 (4)1.1电梯的结构 (4)1.1.1曳引系统 (4)1.1.2导向系统 (4)1.1.3轿厢 (4)1.1.4门系统 (4)1.1.5重量平衡系统 (4)1.1.6电力拖动系统 (4)1.17电气控制系统 (4)1.1.8安全保护系统 (5)1.2电梯的工作原理 (5)第二章电梯控制系统的硬件设计 (5)2.1 电梯控制的要求 (5)2.1.1 电梯轿箱的控制要求 (5)2.1.2 电梯门的控制要求 (5)2.2 电梯模型结构 (5)2.2.1 电梯层门 (5)2.2.2 电梯轿厢控制屏 (5)2.3 主电路的设计 (6)2.3.1 拖动电机电路的设计 (7)2.3.2 门电机电路的设计 (7)第三章电梯PLC控制系统的设计 (9)3.1 PLC单台电梯控制系统的工作流程 (9)3.2 PLC I/O地址分配 (10)3.2.1 输入信号的确定 (10)3.2.2 输出信号的确定 (11)3.2.3 部辅助继电器的确定 (12)3.3 PLC I/O硬件连接图 (12)第四章PLC单台电梯控制系统基本功能梯形图分析 (14)4.1 外呼信号的登记与消除 (14)4.2 开门控制 (17)4.3 关门控制 (19)4.4 楼层信号的显示 (20)4.5 电梯箱选择停层与显示 (23)4.6 电梯的定向环节 (25)4.6.1电梯定向(上行)环节 (25)4.6.2电梯定向(下行)环节 (27)4.7 电梯的起步、稳定运行环节 (28)4.8 电梯的制动环节 (30)结论 (37)致 (38)参考文献 (39)第一章电梯的结构1.1电梯的结构1.1.1 曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力,使电梯运行。
曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳,导向轮,反绳轮组成。
1.1.2 导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
导向系统主要由导轨,导靴和导轨架组成。
1.1.3 轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件,是电梯的工作部分。
轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
1.1.4 门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。
门系统由轿厢门,层门,开门机,门锁装置组成。
1.1.5 重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之,保证电梯的曳引传动正常。
系统主要由对重和重量补偿装置组成。
1.1.6 电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力,实行电梯速度控制。
电力拖动系统由曳引电动机,供电系统,速度反馈装置,电动机调速装置等组成。
1.1.7 电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。
电气控制系统主要由操纵装置,位置显示装置,控制屏(柜),平层装置,选层器等组成。
1.1.8 安全保护系统保证电梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故发生。
由限速器,安全钳,缓冲器,端站保护装置组成。
1.2电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。
固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动,防止轿厢在运行中偏斜或摆动。
常闭块式制动器在电动机工作时松闸,使电梯运转,在失电情况下制动,使轿厢停止升降,并在指定层站上维持其静止状态,供人员和货物出入。
轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。
补偿装置用来补偿曳引绳运动中的力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。
电气系统实现对电梯运动的控制,同时完成选层、平层、测速、照明工作。
指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。
安全装置保证电梯运行安全。
第二章电梯控制系统的硬件设计2.1 电梯控制的要求2.1.1 电梯轿箱的控制要求:(1)选向:根据电梯各层选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。
(2)选层换速:指电梯能够根据轿所选层而决定运行方向,而且遵守或一直向上,或一直向下的原则。
并且在每次平层的时候都能够换速。
(3)楼层位置的指示:选用七段LED数码管显示的方法。
2.1.2 电梯门的控制要求:要求当电梯平层的时候,电梯门自动打开,经过10秒钟后电梯门自动关上。
如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为机械安全触板开关的作用而自动开门,也可以手动控制开门和关门。
2.2 电梯模型结构2.2.1电梯层门电梯层门是为了确保乘客安全,而在各层楼的停靠站,通向井道的入口处,设置供司机、乘用人员和货物等出入的门。
图1为电梯层门示意图。
电梯层门旁装有消防按钮、上行召唤按钮和下行召唤按钮(最底层只有上行召唤按钮、最高层只有下行召唤按钮),并有召唤登记指示灯。
层门上方装有LED数码管,用以显示轿厢所在层楼位置,另外还有轿厢上行和下行指示灯。
红色圆圈是消防按钮,向下按导致X10接通。
按下该按钮的同时向左转是消防关门开关,X14触点闭合,电梯门关闭;向右转是消防开门开关,X11触点闭合,电梯门打开。
呼梯按钮按下时,相应的按钮变成青绿色,表示该呼梯按钮已按下。
电梯楼层显示采用7段LED数码管显示,图中显示电梯目前处于三楼的位置。
电梯运行方向用红色箭头表示,图中箭头向上表示电梯正处于上行状态中。
图1 电梯层门示意图2.2.2 电梯轿厢控制屏图2 轿厢控制屏示意图轿厢控制屏示意图如图2所示。
其中包括上行、下行显示及LED层楼位置的显示。
另外还有1楼~5楼的指令按钮及登记显示按钮。
此外,还有手动开门和关门按钮,以满足乘客的需求。
2.3 主电路的设计2.3.1 拖动电机电路的设计本设计采用三相异步电机作为电梯的牵引电机,并且电机采用星-三角起动方式。
图3电梯拖动电机电路异步电机从静止状态过渡到稳定运行状态的过程称为异步电机的启动过程。
如果在额定电压下直接起动,由于最初起动瞬间主磁通约减小到额定值的1/2,转子功率因数又很低,造成了起动时堵转电流相当大而堵转转矩并不大(不像直流电机那样,起动转矩与起动电流成正比)的结果,所以要采用星-三角降压起动方法。
起动时,电机定子绕组接成星形联结,起动后改接成三角形联结,如图3所示。
起动时,接触器KM3、KM5触点闭合,电机定子绕组接成星形联结,待L 1 L L 3+DC转速升高到一定程度后,接触器KM5触点断开,接触器KM6触点闭合,定子绕组改成三角形联结,电机进入正常运行。
制动时采用能耗制动,接触器KM3触点断开、KM7闭合,电机在断开交流电源的同时,在定子两相上通入直流电流,直流电流通过定子绕组,便在电机建立一个位置固定、大小不变的恒定磁场。
电机转子由于惯性继续旋转,转子导体切割恒定磁场而产生感应电动势和电流,该电流和恒定磁场相互作用产生相互作用产生电磁转矩,转矩的方向与转子实际旋转方向相反,起到了制动的作用。
在制动过程中,电机的转速不断下降,电机不断吸收系统存储的机械能,并把它转换成电能消耗在转子电路的电阻上。
图4 电梯门拖动电机2.3.2 门电机电路的设计L 1L 2L 3FR门电机的驱动也采用三相异步电机,而起动时采用直接起动的方式,因为门电机的功率不大,直接起动对电源的影响不大,门电机电路如图4所示。
接触器KM1闭合,门电机正转,电梯门打开。
接触器KM2闭合,门电机反转,电梯门关闭。
第三章电梯PLC控制系统的设计3.1 PLC单台电梯控制系统的工作流程图5为PLC单台电梯控制系统工作流程图,从图中可知控制一台电梯正常工作,主要需要如下信号:控制信号、层楼信号、指令信号、召唤信号和消防信号。
图5 PLC单台电梯控制系统工作流程图这些信号分别来自轿厢控制面板、井道行程开关、层面控制铵钮和层面火警开关。
来自井道行程开关的层楼信号进行层楼定位并参与自动定向,同时显示所在层楼位置。
来自轿厢控制面板的指令信号和来自层面控制按钮的召唤信号分别进行指令登记和召唤登记,同时进行信号登记显示。
这两种信号也参与自动定向,和层楼信号一同对电梯进行运行控制,包括开/关门、上/下行和停站。
当来自层面的火警开关发出消防控制信号时,立即消除指令登记和召唤登记,直接控制电梯下行至底楼并开门。
运行控制电梯的同时进行运行显示和驱动电动机正转或反转,即电梯上行或下行。
3.2 PLC I/O地址分配根据电梯操作的工艺过程及对控制系统的要求,首先归纳本系统中所有输入信号和输出信号;然后根据PLC的输入点和输出点进行I/O地址分配,使每个输入信号对应PLC部的输入继电器,每个输出信号对应PLC部的输出继电器。
3.2.1 输入信号的确定先考察电梯轿厢的操作。