PLC对三层电梯的控制
专业: 机电一体化
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机电工程系
2011年 11 月 3 日
目录
1.绪论 (3)
1.1电梯的使用和发展 (3)
1.2电梯的发展现状 (3)
1.3研究背景 (3)
1.4研究内容 (4)
2.可编程控制器的简介 (4)
2.1 可编程控制器的简介 (4)
2.2 PLC的工作原理 (5)
2.3 PLC的功能 (5)
3.设计内容 (5)
3.1总体概要 (5)
3.2程序的设计 (5)
3.3电梯控制系统的模拟实验控制面板 (7)
3.4程序及过程分析 (7)
3.4.2外设接线图 (8)
3.4.3流程图 (8)
3.4.4梯形图 (8)
4. 总结 (9)
5. 致谢 (10)
参考文献 (11)
摘要:
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猛发展，其PLC使用越来越广。PLC具有性能稳定，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，设计灵活等特点。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，在工业、商业和民用方面使用已十分广泛，和人们的生活紧密相关。在设计过程中利用西门子S7-200可编程控制器编写的一个三层电梯的控制系统，主要设计并叙述了电梯的传统控制、运行情况。
本设计是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。到达每层时均有相应的灯控制。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。
PLC是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，所以在上完所有课程和即将走出校园的最后几个月的日子我选择PLC作为我的毕业设计来完结我的大学生涯，在大学学习中我觉得PLC是一门比较实用的一门课程，因为在我们生活中很普遍见到的，例如：交通灯、霓虹灯、电梯、抢答器等多中设备。因此我选择他为我大学生涯的终端。在次也是希望可以把大学三年所有学到的东西通过课毕业设计这一方面可巩固和加深已学过的理论知识，更重要的是给学生一次独立设计的实践机会，以培养其设计能力和实际工作能力。
关键词：可编程控制器、电梯、PLC、旋转编码器、仿真
1 绪论
1.1电梯的使用和发展
1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥
的斯第一次向世人展示了他的发明－历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛使用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。
生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新－手柄开关操纵，按钮控制，信号控制，集选控制、人机对话等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升现代人生活质量的承诺。
1.2电梯的发展现状
随着计算机技术和电力电子技术的发展，现代电梯已经成为典型的机电一体化产品。电梯具有很高的安全要求，它以零部件的形式出厂，总装配在工地现场进行，通过机械零部件之间的装配和机械装置和土建结构之间的的衔接完成安装，最终形成电梯产品。精心的制造和安装还不能完全保证无故障运行，其运行可靠性在很大程度上依靠维修保养。所以，电梯的制造、安装和维保不宜分割。
大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广阔的市场，2001年我国电梯产量达4.5万台，创造了行业发展史上的一个新的高峰，被业内人士称为“第三次浪潮”。目前，中国经济建设需求的各类电梯、几乎全部可以在中国生产。由此可见，一个兴旺的电梯市场已经形成。进入80年代以来，随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。据统计，全世界平均1000人有１台电梯。我国如果要达到这个水准，还需要新装80万台。到那时候，每年仅报废更新就需要６万台。目前房屋建设势头仍然很好，电梯市场供需两旺，前景一片光明。[1，2，3]
1.3研究背景
随着电梯的不断发展，教育业开始了电梯的模拟控制，这是一种高新自动控制技术，要求研制出一种模拟电梯，以供学生探讨和学习PLC的自动控制。
模拟电梯的控制是由PLC来实现控制的，可以让学生们在编程的过程中，学会PLC有关的的知识，掌握可编程控制器一些控制。
1.4研究内容
小型模拟电梯的控制
随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已和人们的日常生活密不可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。
PLC的使用包括PLC硬件和程序设计。本课题是以西门子S7—200 PLC三层模拟电梯控制系统为例来解释说明PLC的。
2 可编程控制器的简介
2.1 可编程控制器的简介
可编程控制器，英文称Programmable Controller,简称PC。它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术和传统的继电器控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试和查错也都很方便。用户在购买到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC使用于生产实践。
2.2 PLC的工作原理
PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即PLC运行时，CPU 根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐步顺序执行用户程序，直到程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。
2.3 PLC的功能
