四层电梯PLC控制系统
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基于PLC的四层电梯控制系统的设计基于PLC的四层电梯控制系统的设计摘要:电梯作为现代建筑中必不可少的交通工具之一,其安全性和效率对于人们的出行具有重要意义。
本文基于可编程逻辑控制器(PLC),设计了一个四层电梯控制系统。
通过对电梯的需求分析,提出了相应的设计方案,具体包括控制系统的硬件和软件设计。
同时,利用PLC的优势,优化了电梯的运行效率,提升了乘坐体验。
关键词:PLC,电梯控制,需求分析,优化1. 引言电梯作为一种重要的垂直交通工具,广泛应用于建筑物中,极大地方便了人们的出行。
电梯控制系统的安全性和效率对于人们的出行体验至关重要。
本文通过引入可编程逻辑控制器(PLC)来设计一个四层电梯控制系统,以提高电梯的安全性和效率。
2. 需求分析在设计四层电梯控制系统之前,首先需要进行需求分析。
通过调研和用户调查,我们得知以下需求:(1)电梯运行效率高:用户希望电梯能够快速响应并迅速运行,减少等待时间。
(2)电梯安全可靠:用户希望电梯在运行中能够保证乘客的安全,防止发生意外事故。
(3)操作简单方便:用户希望电梯的操作界面简单易懂,乘坐过程中操作简易,无需复杂的指导。
3. 硬件设计在硬件设计方面,我们选择了PLC作为电梯控制系统的主控设备。
PLC具有稳定可靠、易于扩展和调试等优点,非常适合作为电梯控制系统的核心。
除了PLC,还需要配备电梯按钮、传感器、电机等硬件设备。
4. 软件设计在软件设计方面,我们采用了PLC的编程软件进行控制逻辑的设计。
首先需要进行电梯运行状态的检测,包括电梯的楼层位置、电梯内外按钮的触发状态等。
根据这些状态信息,通过编写逻辑代码进行判断和控制。
我们设计了几个重要的控制功能:(1)电梯呼叫功能:通过采集电梯外部按钮的触发状态,判断乘客的呼叫方向和楼层位置,实现电梯的召唤功能。
(2)电梯运行控制功能:根据电梯当前的运行状态和目标楼层,通过编写逻辑代码,控制电梯的运行方向和楼层停靠。
(3)乘客安全保护功能:在电梯运行过程中,通过传感器检测电梯门的状态,确保乘客的安全,避免夹伤等意外情况的发生。
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、引言随着城市化进程的加快,高层建筑越来越多,电梯作为现代建筑中不可或缺的交通工具,其安全、稳定、高效的运行至关重要。
四层电梯控制系统作为电梯控制系统的基本形式之一,其设计直接影响着电梯的运行效率和安全性。
本文将介绍基于PLC (可编程逻辑控制器)的四层电梯控制系统的设计,旨在提高电梯的运行效率和安全性。
二、系统概述基于PLC的四层电梯控制系统由上位机监控系统、PLC控制器、输入输出设备等组成。
其中,PLC控制器是系统的核心,负责接收和处理电梯运行的各种信号,控制电梯的启动、停止、上下行等动作。
系统具备自动化程度高、稳定性好、维护方便等优点。
三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具备高速度、高可靠性、高稳定性等特点,可满足电梯控制系统的需求。
2. 传感器:包括楼层传感器、门状态传感器、超载传感器等,用于检测电梯的运行状态和各种参数。
3. 输入输出设备:包括按钮、显示屏、呼叫器等,用于实现乘客与电梯之间的交互。
4. 电源系统:为系统提供稳定的电源,确保系统在各种情况下都能正常运行。
四、软件设计1. 程序设计:采用梯形图或结构化文本编程语言,编写电梯控制程序。
程序应具备逻辑清晰、功能完善、易于维护等特点。
2. 控制策略:根据电梯的实际运行情况,制定合理的控制策略,包括启动策略、停止策略、上下行策略等。
3. 通信协议:与上位机监控系统进行通信,实现数据的实时传输和监控。
五、系统功能1. 楼层召唤功能:乘客通过按钮呼叫电梯,系统根据呼叫信号自动分配电梯并进行响应。
2. 自动运行功能:电梯根据预设的路线和顺序自动运行,实现高效运输。
3. 上下行控制功能:根据电梯的运行状态和乘客的需求,自动控制电梯的上下行。
4. 安全保护功能:包括超载保护、门未关好保护、异常情况自动停止等,确保电梯的安全运行。
六、系统实现1. 安装与调试:将硬件设备安装到指定位置,进行系统调试和测试,确保系统正常运行。
四层电梯模型PLC控制系统设计一、简介电梯是现代化城市中人们最常用的交通工具之一。
在现代化城市中,高楼大厦林立,电梯运行安全、有效,对于人们的生产、生活起着极为重要的作用。
随着科技发展和社会进步,智能电梯在实际应用中发挥着更加重要的作用。
本文主要介绍一款基于PLC控制器的四层电梯模型控制系统的设计思路及其实现步骤。
二、电梯模型结构本电梯模型是由四层组成的,每层都有两扇门,总共有8扇门。
电梯的驱动装置由电动机、减速器、曲柄连杆机构和导轨组合而成。
在运行时,电动机通过减速器带动曲柄连杆机构运动,使电梯台与轿厢上下移动。
三、PLC控制器简介PLC是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的缩写,是一种常用的工业自动控制设备。
PLC控制器通常被视为一种微型计算机,利用它可以控制配线板、电机驱动器、传感器以及执行器等设备。
在实际应用中,PLC控制器经常用于实现工业生产线、机器人、灯光控制等自动化控制。
四、电梯模型PLC控制系统设计1. 运行模式设计电梯系统分为以下四种运行模式:1)等待运行模式:当电梯未响应任何按键时,电梯处于等待运行模式。
2)开门运行模式:当电梯到站后,本层的门打开,之后允许乘客进入。
3)运行模式:当电梯到达目的楼层时,电梯停止运行。
4)关门运行模式:电梯在速度变慢时,门关闭,并准备继续下一次运行。
2. 系统架构设计电梯模型PLC控制系统主要采用以下组件:1)按键模块:包括所有电梯按钮(上、下、数字键等)。
2)状态显示模块:包括所有电梯运行的状态指示器。
3)PLC控制器:用于控制电梯系统的运行模式、运动方向、电梯状态等参数。
3. 系统流程设计电梯系统包含以下步骤:1)接受相关按钮输入:当乘客按下电梯上、下按钮或目标楼层,按键模块会向PLC控制器发送信号。
2)检测电梯状态:PLC控制器会定期检测电梯状态(包括楼层高度、运动方向、运动状态等)。
3)控制电梯运行模式:PLC控制器根据其内部程序逻辑,控制电梯进入等待运行模式、开门运行模式、运行模式和关门运行模式。
可编程操纵器〔PLC〕的四层电梯监控零碎目次1绪论11.1电梯的开展汗青11.2电梯的开展近况与主流操纵方法剖析11.3本计划课题概述32可编程操纵器(PLC)概述32.1可编程操纵器的(PLC)开展汗青32.2可编程操纵器(PLC)的外部构造与特色52.3PLC操纵电梯的意思跟长处63硬件操纵电路剖析73.1主控PLC的引见73.2PLC电梯操纵零碎的计划83.3本计划中PLC的I/O接口及内存调配104PLC电梯操纵零碎的次序计划144.1本计划编程依照的操纵法那么144.2PLC电梯操纵零碎次序计划155论断24 附录参考文献1绪论1.1电梯的开展汗青电梯是跟着高层修建的兴修而开展起来的一种垂直运输工具。
多层厂房跟多层堆栈需求有货梯;高层室庐需求有室庐梯;百货大年夜楼跟宾馆需求有客梯,主动扶梯⋯⋯。
在古代社会,电梯已像汽车、汽船一样,成为人类弗成短少的交通运输东西。
据统计,美国天天乘电梯的人次多于乘载不的交通东西的人数。
当当代界,电梯的运用量已成为权衡古代化水平的标记之一。
追溯电梯这种升落装备的汗青,听说它来源于公元前236年的古希腊。
事先有个叫阿基米德的人计划出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。
1858年以蒸汽机为能源的客梯,在美国呈现,继而有在英国呈现水压梯。
1889年美国的奥梯斯电梯公司起首运用电念头作为电梯能源,这才呈现名副理想上的电梯,并使电梯趋于无效化。
1900年还呈现了第一台主动扶梯。
1949年呈现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大年夜厦被运用。
1955年呈现了小型计划机(真空管) 操纵电梯。
1962年美国呈现了速率达8米/秒的超高速电梯。
1963年一些进步产业国只成了无触点半导体逻辑操纵电梯。
1967年可控硅运用于电梯,使电梯的拖动零碎筒化,功用进步。
1971年集成电路被运用于电梯。
第二年又呈现了数控电梯。
1976年微处置机开场用于电梯,使电梯的电气操纵进入了一个新的开展时代。
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。
目录第一章总体设计...........................................四层电梯PLC控制电梯运行由PLC控制并产生相应的控制信号。
电梯的运行状态有三种,分别是运行、停机、开门。
电梯的上下运行由一台可正反转的电机控制,其中正传为上升,反转为下降(三相异步电动机在运转过程中,只需改变其中的两相,就可实现电机的正反转)。
电梯的开门与关门由平层信号控制(到位限位开关)。
电梯工作流程图电机工作图1)采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。
电梯的上、下行由一台电动机拖动,电动机正转为电梯上升,反转为下降。
一层有上升呼叫按钮SB11和指示灯H11,二层又上升呼叫按钮SB21和指示灯H21以及下降呼叫按钮SB22和指示灯H22,三层有上升呼叫按钮SB31和指示灯H31以及下降呼叫按钮SB32和指示灯H32,四层有下降呼叫按钮SB41和指示灯H41。
输入点分配:I0.0~I0.3 一层至四层到位限位开关;I0.4~I0.7 电梯内一至四层按钮;I1.0~I1.2 一至三层电梯门口上呼按钮;I1.3~I1.5 二至四层电梯门口下呼按钮;I1.6 电梯检修按钮(常闭);I2.0 电梯开门按钮;I2.1 电梯关门按钮;I2.2 开门限位开关;I2.3 关门限位开关;输出点分配:Q0.0 电梯开门;Q0.1 电梯关门;Q0.2 电梯正传;Q0.3 电梯反转;Q0.4~Q0.7 电梯内一至四层显示灯;Q1.0~Q1.2 一至三层电梯门口上呼显示灯;Q1.3~Q1.5 二至四层电梯门口下呼显示灯;3.1. 输入输出点分配表输入点分配输出点分配功能代号输入点功能代号输出点1层限位到位开关SQ1 I0.0 电梯开门YA1 Q0.0 2层限位到位开关SQ2 I0.1 电梯关门YA2 Q0.1 3层限位到位开关SQ3 I0.2 电梯正转HL3 Q0.2 4层限位到位开关SQ4 I0.3 电梯反转HL4 Q0.3 电梯内1层按钮SB1 I0.4 电梯内1楼显示灯H1 Q0.4 电梯内2层按钮SB2 I0.5 电梯内2楼显示灯H2 Q0.5 电梯内3层按钮SB3 I0.6 电梯内3楼显示灯H3 Q0.6 电梯内4层按钮SB4 I0.7 电梯内4楼显示灯H4 Q0.7 1层上升呼叫按钮SB11 I1.0 1层门口上升指示灯H11 Q1.0 2层上升呼叫按钮SB21 I1.1 2层门口上升指示灯H21 Q1.1 3层上升呼叫按钮SB31 I1.2 3层门口上升指示灯H31 Q1.2 2层下降呼叫按钮SB22 I1.3 2层门口下降指示灯H22 Q1.3 3层下降呼叫按钮SB32 I1.4 3层门口下降指示灯H32 Q1.4 4层下降呼叫按钮SB41 I1.5 4层门口下降指示灯H41 Q1.5 检修开关SB7 I1.6 电梯故障HA Q1.6 开门按钮SB5 I2.0关门按钮SB6 I2.1开门限位信号SQ5 I2.2关门限位信号SQ6 I2.3共19点共15点PLC I/O外部接线图轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号司机及乘客可按下轿厢内操作盘上的选层按钮选定电梯运行的目的楼层,此为内选信号。
职业技术学院毕业设计题目 PLC四层电梯控制系统系别机械电子工程学院专业机电一体化技术班级机电0907班姓名祝辉学号指导教师日期设计任务书设计题目:PLC四层电梯控制系统设计要求:1、电梯由安装在各楼层厅门口的按钮呼叫操纵,其操作内容为电梯的运行方式。
电梯内设有SB1—SB4呼叫按钮,外有SB7—SB10外呼叫按钮用于选择需要楼层L1,L2 ,L3, L4分别为一楼,二楼,三楼,指示灯,四楼指示灯,SQ1—SQ4为平层开关。
上开途中只响应上开呼叫,下降呼叫无效。
2、自动关门时若卡住乘客时自动解除事故。
自动关门时可能会夹住乘客,门的两侧装有红外检测装置。
延时时间自动关门卡住乘客时,红外传感器SL1,(I.4) SL2(I2.0)闭合使门自动开,延时2S后关门。
设计进度要求第一周:确定题目,查阅资料第二周:借阅相关的材料第三周:深入现场进行实践,收集电梯的资料第四周:对硬件进行设计第五周:对软件进行设计第六周:进行调试,找出问题,改进设计第七、八周:撰写论文,准备答辩指导教师(签名):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,其PLC应用越来越广。
由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计灵活等特点。
本设计的平层控制和开关门控制采用定时器100ms定时,电梯内外设有呼叫按钮,用于选择需要楼层,每层都显示该层的层数。
上升途中只响应上升呼叫,下降呼叫无效。
下降途中只响应下降呼叫,上升呼叫无效。
电梯到层时设有平层按钮同时还采用旋转编码器来检测轿厢位置。
自动关门时若卡住乘客时利用红外传感器自动解除事故。
关键词:可编程控制器,电梯,旋转编码器,红外传感器目录摘要 (II)1 课题的背景 (1)1.1 课题的提出必要性 (1)1.2 PLC的发展应用及展望 (2)2 总体控制方案的设计 (6)2.1系统框图 (6)2.2设计思想 (6)3 硬件的设计 (8)3.1 PLC类型的简介 (8)3.2 S7-200系列PLC系统的基本组成 (9)3.3 PLC的特点 (11)3.3 PLC的工作原理 (12)3.4 PLC的选型 (13)4 软件的设计 (20)4.1 S7-200 PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN的介绍 (20)4.2 程序的设计 (20)5 程序的调试和过程分析 (29)5.1 程序调试 (29)5.2 过程分析 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 课题的背景随着科学技术的发展,近年来我国电梯生产技术也得到了迅速的发展,一些厂家也在不断的改进设计、修改工艺。
可编程控制器(PLC)的四层电梯监控系统1 绪论 (1)1.1 电梯的发展历史 (1)1.2 电梯的发展现状与主流控制方式分析 (1)1.3 本设计课题概述 (3)2 可编程控制器( PLC )概述 (3)2.1 可编程控制器的( PLC )发展历史 (3)2.2 可编程控制器( PLC )的内部结构与特点 (5)2.3 PLC 控制电梯的意义和优点 (6)3 硬件控制电路分析 (7)3.1 主控 PLC 的介绍 (7)3.2 PLC 电梯控制系统的设计 (8)3.3 本设计中 PLC 的 I/O 接口及内存分配 (10)4 PLC 电梯控制系统的程序设计 (14)4.1 本设计编程遵循的控制规律 (14)4.2 PLC 电梯控制系统程序设计 (15)5 结论 (24)附录参考文献1 绪论1.1 电梯的发展历史电梯是随着高层建造的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。
多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯……。
在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。
据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。
当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。
追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236 年的古希腊。
当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。
1858 年以蒸汽机为动力的客梯,在美国浮现,继而有在英国浮现水压梯。
1889 年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才浮现名不虚传的电梯,并使电梯趋于实用化。
1900 年还浮现了第一台自动扶梯。
1949 年浮现了群控电梯,首批4~6 台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。
1955 年浮现了小型计算机(真空管) 控制电梯。
1962 年美国浮现了速度达8 米/秒的超高速电梯。
1963 年一些先进工业国只成为了无触点半导体逻辑控制电梯。
1967 年可控硅应用于电梯,使电梯的拖动系统筒化,性能提高。
1971 年集成电路被应用于电梯。
第二年又浮现了数控电梯。
1976 年微处理机开始用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。
1.2 电梯的发展现状与主流控制方式分析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:( 1 ) 继电路控制系统(早期安装的电梯多为继电器控制系统)继电器逻辑控制系统具有原理简单,路线简单,易于理解和掌握的特点,而且价格比较便宜。
但是,继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵便以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。
( 2 ) 微机控制系统电梯微机控制系统主要是由微处理器通过预先置入软件程序完成对电梯的信号处理、运行过程控制、拖动系统的速度控制、运行监控和故障诊断、以及建造内电梯的群控。
它是将传统的有触点的电气控制改为无触点的程序控制,通过软件实现对电梯的自动控制。
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,普通维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
( 3 ) PLC 控制系统可编程控制器(Programmable Logic controller,简称 PLC) 是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动化技术而开辟的新一代工业控制器,是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统,是基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。
普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了。
可编程序控制器(PLC)控制器源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于 PLC 内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。
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。
鉴于其种种优点,目前电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC 控制所代替。
1.3 本设计课题概述1.3.1 课题主要内容本设计课题主要是采用PLC 对电梯进行实时控制的优势,以四层楼电梯为例,编制四层电梯的PLC 的梯形图程序,应用监控软件开辟四层电梯的监控画面,可编程控制器采用西门子S7-200PLC。
该四层电梯先上,上到该到层次后开门,后开到位后停15s 后就自动关门,关门到位后在运行下一要求层数。
1.3.2 课题主要任务与设计指标( 1 )编写西门子S7-200PLC 梯形图程序。
( 2 )使用STEP7 Micro WIN 编成软件编译、调试、下载。
2 可编程控制器( PLC )概述2.1 可编程控制器的( PLC )发展历史可编程控制器(Programmable Logic controller,简称PLC) 是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动化技术而开辟的新一代工业控制器。
第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的。
当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘,在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上,同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。
这一设想提出后,美国数字设备公司 (DEC)于1969 年研制成第一台PLC,型号为PDP-14,投入通用汽车公司的生产线控制中,取得了令人满意的效果,从此开创了PLC 的新纪元。
第一台PLC 具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环境的特性。
这些控制器易于安装,占用空间小,可重复使用。
尽管控制器编程有些琐碎,但它具有公共的工厂标准—梯形图编程语言,这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用它。
70 年代中期,由于大规模集成电路的浮现,使8 位微处理器和位片处理器相继问世,使可编程控制技术产生了飞跃。
在逻辑运算功能的基础上,增加了数值运算、闭环控制、提高了运算速度,扩大了输入输出规模。
在这个时期,日本、西德(原)和法国相继研制出了自己的PLC,我国在1974 年也开始研制。
随着时代的发展,当今的技术也日益完善、竞争愈演愈烈。
单一人工的操作已不能满足于目前的创造业前景,也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象。
人们在生产实践中看到,自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证,同时也减轻了人员的劳动强度,减少了人员上的编制。
在许多复杂的生产过程中难以实现的目标控制、整体优化、最佳决策等,熟练的操作工、技术人员或者专家、管理者却能够容易判断和操作,可以获得满意的效果.人工智能的研究目标正是利用计算机来实现、摹拟这些智能行为,通过人脑与计算机协调工作,以人机结合的模式,为解决十分复杂的问题寻觅最佳的途径。
我们在各种场合看到了继电器连接的控制,那已是时代的过去,如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用到;而PLC 的浮现也成为了划时代的主题,通过极其稳定的硬件穿插灵便的软件控制,使得自动化走向了新的高潮。
2.2 可编程控制器( PLC )的内部结构与特点2.2.1 PLC 的内部结构PLC 的内部由三大部份组成( 1 ) 中央处理器( CPU )CPU 的核心是由一个或者多个累加器组成,它们具有逻辑的数学运算能力,并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和I/O 接口。
( 2 ) 带有外部I/O 口扩展的I/O 接口地址I/O 口将内部累加器和外部的输入和输出系统连接起来,并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中。
( 3 ) 存储器存储器可以将I/O 口输入的数据存入存储器中,并在工作时调转到累加器和I/O 接口上。
存储器分程序存储器ROM 和数据存储器RAM,ROM 可以将数据永久的存入存储器中,而RAM 只能作为CPU 计算时暂时计算使用的缓冲空间。
2.2.2 PLC 的特点PLC 的最大特点在于:电气工程师已再也不电气的硬件上花费太多的心计,只要将按钮开关或者感应器的输入点连接到PLC 的输入点上就能解决问题,通过输出点连接接触器或者继电器来控制大功率的启动设备,而小功率的输出设备直接连接就可以。
PLC 的抗干扰是极其优秀的,我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣,这些所有的问题已再也不成为我们失败的主题,而留给我们的是关心如何来利用PLC 的内部资源为我们加强设备的控制能力,使我们的设备更加的柔性。
2.3 PLC 控制电梯的应用和优点2.3.1 PLC 控制电梯的应用电梯作为高层建造物的重要交通工具与人们的工作和生活日益密切联系。
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。
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。
PLC 是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。
由于PLC 具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵便等特点。
因此在工业控制方面得到了广泛应用。
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创造厂家普遍采用。
并形成为了一系列的定型产品。
在传统继电器系统的改造工程中,PLC 系统向来是主流控制系统。
电梯控制系统分为调速部份和逻辑控制部份。
调速部份的性能对电梯运行是乘客的舒适感有着重要影响,而逻辑控制部份则是电梯安全可靠运行的关键。
为了改善电梯的舒适感和运行的可靠性,现在都改为用PLC 来控制电梯的运行,这样大大提高了电梯的性能。
2.3.2 PLC 控制电梯的优点(1)在电梯控制中采用了PLC,用软件实现对电梯运行的自动控制,可靠性大大提高。
(2)去掉了选层器及大部份继电器,控制系统结构简单,外部路线简化。
(3)PLC 可实现各种复杂的控制系统,方便地增加或者改变控制功能。
(4)PLC 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。
(5)用于群控调配和管理,并提高电梯运行效率。
(6)更改控制方案时不需改动硬件接线。
3 硬件控制电路分析3.1 主控 PLC 的介绍3.1.1 本课题电梯模型中使用的 PLC 类型本课题使用的是西门子 S7-200 系列,型号为 CPU 226 的 PLC。
SIMATIC S7-200 系列PLC 合用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。