四層電梯自動控制plc課程設計

1、<p>　　現(xiàn)代控制技術及PLC控制課程設計</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　班 級 機電102班 </p><p>　　專 業(yè) 機械電子工程 </p&

2、gt;<p>　　院 別 機械工程學院 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　2013年7月5日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 引言··

3、;····································

4、83;····3</p><p>　　1.1 課程設計的目的··························

5、········3</p><p>　　1.2 課程設計的內容······················

6、83;···········3</p><p>　　1.3 課程設計的目標···················&

7、#183;··············4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設計···············

8、3;················4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理·············

9、3;·············4</p><p>　　2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表················

10、3;············8</p><p>　　2.3 系統(tǒng)接線圖設計··················&#

11、183;···············9</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)設計···············&

12、#183;···················12</p><p>　　3.1 電梯運行流程圖··········

13、83;······················12</p><p>　　3.2 電梯開關門流程圖········

14、;·······················14</p><p>　　第四章 程序設計········

15、;······························15</p><p>　　4.1 梯形圖·

16、····································

17、3;··15</p><p>　　4.2 語句表·····························

18、;···········22</p><p>　　第五章 結束語····················

19、····················24</p><p>　　第六章 參考文獻···········

20、···························24</p><p><b>　　第一章 引言</b></p&

21、gt;<p>　　1.1 課程設計的目的</p><p>　　課程設計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設備的電氣控制裝置的設計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設計過程、設計要求、應完成的工作內容和具體設計方法。通過設計也有助于復習、鞏固以往所學的知識，達到靈活應用的目的。電氣設計必須滿足生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設計之前必須了解設備的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念。&

22、lt;/p><p>　　課程設計應強調能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設計任務的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎知識的能力，解決實際工程技術問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術報告和編制技術資料的能力。</p><p>　　電梯的控制在現(xiàn)代社會的各行各業(yè)中都有所涉及其應用及其廣泛，為了進一步加深對可編程控制器

23、的理解，鞏固所學知識及有助于工程實際應用，本次課程設計選擇了PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應用。</p><p>　　1.2 課程設計的內容</p><p>　　課程設計的內容主要是用可編程控制器（PLC）改造在用電梯自動控制系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對電梯的電控系統(tǒng)進行改造，以節(jié)約資金。因此，對電梯控制技術進行研究，找出一條適合國產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進而提高國

24、產(chǎn)電梯的技術水平和質量，具有十分重要的意義。</p><p>　　針對老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電梯。</p><p><b>　　主要內容如下：</b></p><p>　　電梯的控制系統(tǒng)分為調速和信號控制兩大部分。確定了系統(tǒng)

25、的總體結構，由 PLC 來實現(xiàn)電梯信號控制，完成了電機和可編程控制器（PLC）的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了 PLC 的選型、I/O 點數(shù)分配與 PLC 的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設計方法基礎上，設計出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)。最后對改造后的電梯系統(tǒng)進行模擬調試。</p><p>　　1.3 課程設計的目標</p><p>　　(1)電梯的上、下行

26、由一臺電動機拖動，電動機正轉為電梯上升，反轉為下降。</p><p>　　(2)樓層呼叫按鈕及電梯內按鈕按下，電梯未達到相應樓層或未得到相應的響應時，相應指示燈一直接通指示。</p><p>　　(3)電梯運行時，電梯開門與關門按鈕不起作用，電梯到達停在各樓層時，電梯開門與關門動作可由電梯開門與關門按鈕控制，也可延時控制，但檢測到電梯超重時，電梯門不能關閉，并由報警電鈴發(fā)出報警信號。<

27、;/p><p>　　(4)電梯最大運行區(qū)間為三層距離，若一次運行時間超過30s，則電動機停轉，并由HA報警。</p><p>　　(5)檢修開關SB7接通時，電梯下行停在一層位置，進行檢修，其他所有動作均不相應。</p><p>　　(6)電梯拖動電動機控制電路有各種常規(guī)電氣保護，如短路保護、過載保護、正反轉互鎖等。</p><p>　　第二章

28、 系統(tǒng)總體方案設計</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理</p><p>　　2.1.1 系統(tǒng)硬件接線圖</p><p>　　2.1.2 整體設計方案</p><p>　　整體設計方案如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 整體設計方案圖</p><p>　　2

29、.1.3 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖2-2為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統(tǒng)等。</p><p>　　系統(tǒng)控制核心為PLC主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲

30、器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。</p><p>　　圖2-2 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構圖</p><p>　　2.1.4 信號控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯信號控制基本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖2-3所示，輸入到PLC的控制信號有：運行方式選擇（如自動、有/無司機、檢修、消防運行方式等）、運行控制、轎內指令、層

31、站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器、光電脈沖、開關門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。</p><p>　　圖2-3 電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　2.1.5 可編程控制器機型的選擇</p><p>　　（1）輸入/輸出點的估算：</p><p>　　采用PLC構成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機

32、正轉為電梯上升，反轉為下降。一層有上升呼叫按鈕SB11和指示燈H11，二層有上升呼叫按鈕SB21和指示燈H21以及下降呼叫按鈕SB22和指示燈H22，三層有上升呼叫按鈕SB31和指示燈H31以及下降呼叫按鈕SB32和指示燈H32，四層有下降呼叫按鈕SB41和指示燈H41。一至四層有到位行程開關ST1～ST4。電梯內有一至四層呼叫按鈕SB1～SB4和指示燈H1～H4；電梯開門和關門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關門分別通過電磁鐵YA1和Y

33、A2控制，關門到位由行程開關ST5檢測。此外還有電梯載重超限檢測壓力繼電器KP以及故障報警電鈴HA。</p><p>　　輸入點共有22個，輸出點共有15個,總共37個。</p><p>　?。?） 內存容量的估算</p><p>　　用戶控制程序所需內存容量與內存利用率、輸入/輸出點數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關。因此,在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點數(shù)、控

34、制系統(tǒng)的復雜程度進行估算。本系統(tǒng)有開關量I/O總點數(shù)有37個，模擬量I/O數(shù)為0個。利用估算PLC內存總容量的計算公式:</p><p>　　所需總內存字數(shù)=開關量I/O總點數(shù)×(10～15)+模擬量I/O總點數(shù)×(150～250)再按30%左右預留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內存容量。</p><p>　　綜合I/O點數(shù)以及內存容量，S7—200的CPU226輸入

35、，輸出點數(shù)為24／16，足以滿足要求。</p><p>　　2.1.6 其他參數(shù)</p><p>　?、?拖動電動機M：5.5kW，AC380V，11.6A，1440r/min。</p><p>　?、?指示燈H：0.25W，AC220V。</p><p>　?、?電鈴HA：8W，AC220V。</p><p>　　

36、④ 電磁鐵YA：100mA，AC220V。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表</p><p>　　該系統(tǒng)占用PLC的37個I/O口，22個輸入點，15個輸出點，具體的I/O分配如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 I\O分配表</p><p>　　2.3 系統(tǒng)接線圖設計</p><p>　

37、　2.3.1 PLC的外部接線圖</p><p>　　本設計的PLC外部接線圖如圖2-4所示.CPU226的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設計中PLC容量完全滿足要求，CPU226的輸出繼電器觸點容量為2A，電壓范圍為5~30V（DC）或5~250V（AC）。</p><p>　　圖2-4 PLC外部接線圖</p><p>　　2.3

38、.2 四層電梯主電路圖</p><p>　　本次設計的四層電梯控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2-5所示。電機通過KM1、KM2的閉合來實現(xiàn)正反轉，從而實現(xiàn)電梯的上、下運行。FR1為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用.</p><p>　　圖2-5 四層電梯控制主電路圖 </p><p>　　圖2-6 四層電梯控制

39、控制電路圖</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)設計</p><p>　　3.1 電梯運行流程圖</p><p>　?。?）電梯運行流程圖如圖3-1所示</p><p>　　圖3-1 電梯運行流程圖</p><p>　?。?）電梯運行流程圖簡要介紹：</p><p>　　首先判斷電梯停在幾

40、樓，如果停在一樓，再判斷2、3、4樓是否有信號，如果沒有信號，電梯停在一樓，如果有信號，電梯上升到相應的樓層，停止后判斷電梯停在哪一樓，判斷有無上行或下行信號，如果只有一種，上行或下行，則執(zhí)行上行或下行；如果同時有上行和下行信號，則30秒后電梯回到一樓。</p><p>　　3.2電梯開關門流程圖</p><p>　　電梯開關門流程圖如圖3-2所示</p><p>

41、　　圖3-2 電梯開關門流程圖</p><p><b>　　第四章 程序設計</b></p><p><b>　　4.1 梯形圖</b></p><p><b>　　4.2語句表</b></p><p><b>　　第五章 結束語</b></

42、p><p>　　經(jīng)過一個多禮拜的研究，通過在圖書館以及互聯(lián)網(wǎng)查閱相關資料，了解了電梯的內部結構，并且加深了對電梯運行過程、控制系統(tǒng)的認識，熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運用。并且，使我將原來所學的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用已有知識及獲取相關資料方面的能力又有了提高。通過這次設計，我還認識到無論做什么，都需要踏實，勤奮，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這對我以后的工作將會產(chǎn)生深淵的影響。</p><

43、;p>　　從剛開始的無從下手到知道方向，這個過程帶給我的不止是自己試驗進度的加速，也從另一個層面上詮釋著學海無涯。我們這學期剛接觸PLC，但懂得的只是皮毛或者說一些簡單的控制，并沒有把它與實際結合起來，也完全不明白控制的精髓，當時拿到這個題目就想，編程好復雜??！每天都坐電梯，卻從來沒把它與我們學習的自動控制相連系起來，但是想想編程好復雜啊！雖然才四層，但情況好多。</p><p>　　本次設計對我們是一個很

44、大的考驗，也是一個很大的學習機會，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。原來在我們身邊還有許多能夠用我們所學的專業(yè)知識來解決的問題，這使得我對我學的專業(yè)的自豪感油然而生，并且從理論結合實際中，我們可以學到更多。所以這次的課程設計雖然艱難也學到了很多。我也明白了，設計必須建立在實際的基礎上，為人服務，方便人們的生活。以后要更努力的學習，提高自己。也要多多運用自己所學知識來運用到實際中，解決實際問題。</p>&

45、lt;p><b>　　第六章 參考文獻</b></p><p>　　【1】李仁，電氣控制技術，機械工程出版社， 2008，6</p><p>　　【2】江西理工大學2010屆本科生畢業(yè)設計論文，2010，6</p><p>　　【3】李道霖，電氣控制與PLC 原理及應用,電子工業(yè)出版社，2006．</p><p>

46、;　　【4】葉安麗.電梯技術基礎(第1版)[M].北京: 中國電力出版社,2004.</p><p>　　【5】陳恒亮.電梯結構與原理[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2005.</p><p>　　【6】姚玉剛.電梯智能控制系統(tǒng)研究[D].長春理工大學碩士學位論文,2008.</p><p>　　【7】張福恩等編著.交流調速電梯原理、設計及安裝維修.[M] 北