三菱PLC控制的四層電梯畢業(yè)設計論文

1、摘 要: 隨著科學技術的發(fā)展，我國的電梯生產(chǎn)技術得到了迅速發(fā)展。一些電梯廠也在不斷地改進設計、修改工藝。電梯主要分為機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份，隨著自動控制理論與微電子技術的發(fā)展，電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)、plc控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術等缺陷。而plc控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干

2、擾性強,設計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造。關鍵詞:plc 電梯 可控式編程器引言可編程控制器，簡稱plc。它在集成電路、計算機技術的基礎上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設備。具有可靠性高、抗干擾能力強；設計、安裝容易，維護工作量少；功能強、通用性好；開發(fā)周期短，成功率高；體積小，重量輕，功耗低等特點。已經(jīng)廣泛應用于自動化控制的各個領域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。與繼電接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電接觸器控制系統(tǒng)?。粌r格上能與繼電接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維

3、護、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與之相當?shù)膱?zhí)行機構；能向中央執(zhí)行機構、中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此，進行電梯的plc控制系統(tǒng)的設計，可以推動電梯行業(yè)的發(fā)展，擴大plc在自動化控制領域的應用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究的價值。隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、微型計算機控制和plc控制三種。從控制方式和性能上來說，這三種方法并沒有太大的區(qū)別，國內(nèi)外廠家大多選擇第三種方式，其原因在于如果生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高;傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)其主要缺點是觸點多，

4、故障率高，可靠性差，維修工作量大等；而plc實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于plc中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等，實際上是plc系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，既無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點運行，可靠性高，程序設計方便靈活，研制周期短，因此，它比繼電器控制和微機控制有著更明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更安全可靠，自動化水平更高。一、電梯控制系統(tǒng)的組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動部分和電氣控制部分組成。1、1電力拖動電力拖動部分由拽引電機、抱閘和相應的開關電路以及開門機組成。由于所設計的只是

5、一個教學模型，梯速低于1.5m/s，所以只要能實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)即可，而不必考慮電機的機械特性。制動時為滿足準確停層的需要，定子回路可接入電抗器減速最后再加上抱閘制動。故在制動過程中采用了三檔延時切換控制。1、2電氣控制電氣控制部分又稱控制電路，它是電梯控制系統(tǒng)的核心。它包含兩部分：拖動控制電路和信號控制電路。拖動控制電路因電梯的拖動方式不同而各異?？梢允墙佑|器線圈及其相關的控制電路 ，也可以是 電力電子器件的門極控制電路，對于有速度閉環(huán)控制的系統(tǒng)，還必須考慮含有電源、電壓、速度檢測電路和調(diào)節(jié)電路。信號控制電路與拖動的方式關系不大，主要與程序能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有直接的關系。因此，不同的拖動方式的電梯

6、可以采用同一信號控制電路。四層電梯模擬控制面板 二、電梯plc 控制系統(tǒng)的基本結構系統(tǒng)控制核心為plc主機，通過plc輸入接口送入plc。 由存儲器的plc 軟件運算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向主拖動系統(tǒng)發(fā)出控制信號。2、1輸入/輸出點的分配（一） 輸入點序號名稱輸入點序號名稱輸入點0一層內(nèi)選按鈕s4x0007一層上呼按鈕up1x0071二層內(nèi)選按鈕s3x0018二層上呼按鈕up2x0102三層內(nèi)選按鈕s2x0029三層上呼按鈕up3x0113四層內(nèi)選按鈕s1x00310一層行程開關sq1x0124四層下呼按鈕dn4x00411二層行程開關sq2x0135三層

7、下呼按鈕dn3x00512三層行程開關sq3x0146二層下呼按鈕dn2x00613四層行程開關sq4x015(二)輸出點序號名稱輸出點序號名稱輸出點0四層指示燈l4y0008二層內(nèi)選指示sl2y0101三層指示燈l3y0019一層內(nèi)選指示sl1y0112二層指示燈l2y00210一層上呼指示u1y0123一層指示燈l1y00311二層上呼指示u2y0134轎箱下降指示downy00412三層上呼指示u3y0145轎箱上升指示upy00513二層下呼指示d2y0156四層內(nèi)選指示sl4y00614三層下呼指示d3y0167三層內(nèi)選指示sl3y00715四層下呼指示d4y017三、電梯模型plc

8、控制系統(tǒng)設計3、1電梯的控制要求電梯由安裝在各層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。電梯轎箱內(nèi)設有樓層內(nèi)選按鈕s1-s4，用以選擇需?？康臉菍印1為一層指示，l2為二層指示，l3為三層指示l4為四層指示sq1-sq4為到位行程開關。電梯上升途中只響應上升呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如：電梯停在一層，在三層轎箱外呼叫時，必須按動三層的上升呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到三層），二按動三層下降呼叫按鈕時無效；反之，若電梯停在四層，在三層轎箱外呼叫時，必須按動三層下降呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從四層運行到三層），這時按動三層上升呼叫按鈕則無效。余下依次類推。

9、3、2電梯的系統(tǒng)設計由于電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制。即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送plc的計數(shù)器來進行控制。同時，每層樓設置一個接近開關用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用led和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示(開關上帶有指示燈)。為了提高電梯的運行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求plc能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的

10、控制。根據(jù)轎廂的實際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實現(xiàn)。為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應設置可靠的故障保護和相應的顯示。根據(jù)電梯所處的位置和運行方向，在編程中，采用了四個優(yōu)先級隊列，即上行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊列、下行次優(yōu)先級隊列。其中，上行優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構成的陣列。上行次優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構成的隊列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運行中實時排列的四個優(yōu)先級陳列，為實現(xiàn)隨機

11、邏輯控制提供了基礎。四、 系統(tǒng)軟件設計4、1系統(tǒng)工作過程分析1、初始化2、確認本層于目標層并檢測是否有廂內(nèi)或廂外呼叫，無則結束3、若有呼叫分辨本層于目標層是否一致，是則開門 4、確認電梯啟動方向5、電梯啟動6、電梯加速7、電梯高速運行8、樓層檢測9、是否是目標層，不是則繼續(xù)高速運行 10、到目標層，電梯減速11、到層檢測12、電梯制動13、開門14、延時后再關門15、是否停止運動，不是則原地等待16、確認運行結束則停止運行4、2操作過程分析首先按住一層平層按鈕，然后按下二層內(nèi)呼按鈕，此時二層內(nèi)呼指示燈亮起。松開一層平層按鈕，電梯上行指示燈亮起，按下二層平層按鈕，則電梯開門指示燈亮起，二層內(nèi)呼指

12、示燈熄滅。再按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，3秒之后電梯關門指示燈自動亮起。再按下關門限位按鈕，整個運動過程結束。電梯在一層時（此時電梯門關著），一層外呼上（四層內(nèi)呼），未到二層時，同時收到四層外呼下指令（一層內(nèi)呼），二層外呼下指令，三層外呼上指令（四層內(nèi)呼）。這是一個非常復雜的運動過程，包含了設計中要求的自動定向，順向截梯，反向記憶，自動開門等所有功能。首先按住一層平層按鈕，然后按下一層外呼按鈕，一層上指示燈亮起，此時電梯開門指示燈亮起，一層外呼指示燈熄滅，接著按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，過3秒后，電梯關門指示燈自動亮起，按下關門限位按鈕，電梯關門指示燈熄滅。電梯上行指示燈亮

13、起來。按下四層內(nèi)呼按鈕，四層內(nèi)呼指示燈來亮起。然后連接按下四層外呼下，二層外呼下，三層外呼上按鈕，相應指示燈亮起。接著按下二層平層按鈕，電梯不做反應，按下三層平層按鈕，電梯做開關門運動，并繼續(xù)上行。按下四層平層按鈕，電梯再次做開關門運動，四層內(nèi)呼指示燈熄滅，上行指示燈熄滅。之后電梯自動下行，下行指示燈亮起，按下一層內(nèi)呼按鈕，一層內(nèi)呼指示燈亮起，按下三層平層，電梯沒有反應，按下二層平層，電梯做開關門，然后繼續(xù)下行，到一層平層按鈕按下，電梯最后做開關門運動，所有指示燈熄滅。整個運動過程結束。五、總結四年的大學生活已經(jīng)快結束，在本專業(yè)的學習中，我掌握了不少的專業(yè)知識而且鍛煉了自己。課程設計可以說是對

14、該課程的總結和體現(xiàn)，在指導老師的指導和幫助下，我順利完成了這次的課程設計。我無論是在課程學習階段，還是在課程設計階段，都努力查詢資料和請教老師。我為我這兩周來的靜心學習并取得的成績而感到欣慰，我相信這次課程設計會為我以后的工作打下堅實的基礎。參考文獻【1】李勝多、張環(huán).可編程控制器原理與應用實訓.中國電力出版社.2010【2】廖常初.可編程序控制器應用技術.重慶大學出版社.2007【3】王兆義.編程控制器實用技術.機械工業(yè)出版社.2006【4】齊叢謙、王士蘭.plc技術及應用.機械工業(yè)出版社.2010附錄一步序 指令 目標元件 步序 指令 目標元件步序 指令 目標元件 步序 指令 目標元件步序 指令 目標元件 步序 指令 目標元件步序 指令 目標元件 步序 指令 目標元件步序 指令 目標元件