plc在電梯控制中的應(yīng)用答辯書

1、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文答辯書系 別：電氣工程系專 業(yè)：電氣自動化班級： 電37姓 名：學(xué)號:10213093707指導(dǎo)教師：2012年5月10日填寫說明一、畢業(yè)班學(xué)生在完成畢業(yè)論文后，需認真填寫本答辯書，作為參加全院 統(tǒng)一安排的畢業(yè)答辯所用。二、“論文綜述” 一欄，必須由畢業(yè)生本人填寫并簽字。三、“答辯情況記錄”、“答辯成績評定”欄，由答辯主持教師填寫。四、答辯時，學(xué)生必須填寫好本答辯書，進行答辯。教務(wù)處姓名性別男專業(yè)電氣自動化畢業(yè)論文題目PLC在電梯控制中的應(yīng)用論文綜述PLC （可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計算機，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可控性等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程中

2、得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有 多種優(yōu)點和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電 器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多控制領(lǐng)域。隨著社會的不斷發(fā)展，樓房越 來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕 控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運輸做出了不可磨滅的貢獻。PLC在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過程中，各種邏輯 開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實現(xiàn)了對的控制。一.PLC的特點主要有以下幾個方面：1 .

3、可靠性高，抗干擾能力強；2 .編程簡單，易于掌握；3 .配套齊全，功能完善；4 .易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；5 .系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造；6 .體積小，重量輕，能耗低。二.PLC的結(jié)構(gòu)和工作方式。a、電源PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可 靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十 分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去b.中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能 接收并存儲從編程器鍵入

4、的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行 邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí) 行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相 應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗 余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個 CPU出現(xiàn)故障，整個 系統(tǒng)仍能正

5、常運行。c、存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。d、輸入輸出接口電路1、現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。2、現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成， 作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。e、功能模塊如計數(shù)、定位等功能模塊。f、通信模塊如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式。每次掃描過程集中對輸入 信號進行采樣，集中對輸出信號進行刷新。輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時，程序在進

6、行執(zhí)行階段時，輸入端有新 狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。掃描周期的長短由三條決定。（1） CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有 的時間（3）指令條數(shù)。由于集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出 響應(yīng)延遲。三.PLC的元件及基本指令系統(tǒng)1. PLC的元件有輸入繼電器（X）,輸出繼電器（Y）,輔助繼電器（M）, 定時器（T）,計數(shù)器（C）,狀態(tài)元件（S）。2. PLC的基本指令系統(tǒng)LD:取指令；LDI:去反指令；OUT:線圈驅(qū)動指令；AND:與指令；ANI : 與非指令；OR:或指令；OR

7、I:或非指令；ORB:塊或指令；ANB:塊與指令； SET:置位指令；RST:復(fù)位指令；MPS:進棧指令；MPP:出棧指令；MRD : 讀棧指令；NOP:空操作指令；END:結(jié)束指令。四.電梯控制系統(tǒng)電梯是一種特殊的起重運輸設(shè)備，由轎廂及配重、拖動電機及減速傳動機 械、井道及井道設(shè)備、召喚系統(tǒng)及安全設(shè)置構(gòu)成。轎廂中設(shè)有自動門機，用來完成電梯的開門及關(guān)門任務(wù)。電梯門分廳門及 轎門，當(dāng)電梯停靠某層時，此層的廳門在轎門的帶動下開啟及關(guān)閉。電梯的操 縱廂也安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作命令。上面設(shè)有與電梯層 站數(shù)相同的內(nèi)選按鈕（帶內(nèi)選指示記憶燈），上下行啟動按鈕（帶上下行指示記 憶燈），開關(guān)

8、門按鈕，急停按鈕，風(fēng)扇、照明、層樓指示燈的控制開關(guān)，電梯運 行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯時自動運行、司機狀態(tài)下運行，還是檢修狀態(tài)） 等。電梯控制主要由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元以及PLC單元構(gòu)成，用來完成對電梯曳引電機及開關(guān)門機的起動，加減速，停止，運行方向，樓層顯 示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，安全保護等指令信號進行管理和控制功能。變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、 變頻調(diào)速驅(qū)動、曳引機和制動單元構(gòu)成， 其具有良好的低速運行特性，適合在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用。三相電源R、S、T經(jīng)接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端U、V、W接電動機的快速繞組，外接制動單元減少了制動時間，加快制動過程。旋

9、轉(zhuǎn)編碼器用 來檢測電梯的運行速度和運行方向，變頻器將實際速度與變頻器內(nèi)部的給定速 度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實際速度跟隨變頻器 內(nèi)部的給定速度，達到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。電梯完成一個呼叫響應(yīng)的步驟如下：電梯在檢測到門廳或轎箱的召喚信號后將此樓層信號與轎箱所在樓層信號 比較，通過選向模塊進行運行選向。電梯開始起動，通過變頻器驅(qū)動電機拖動轎箱運動。轎箱運動速度由低速 轉(zhuǎn) 變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運行至目標(biāo)層。當(dāng)電梯檢測到目標(biāo)層減速點后，電梯進入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退伲?以低速運行至平層點停止。平層后，經(jīng)過一定延時開門，直至碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延 時 后關(guān)

10、門，直到安全觸板開關(guān)動作。5 .電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計1 .電梯的運行過程。2 .PLC的選擇：PLC容量的選擇包括I/O的點數(shù)和用戶存儲器的容量。3 .PLC規(guī)模的估算：包括輸入輸出點的估算和存儲容量的估算。4 .PLC輸入輸出模塊的選擇。6 .技術(shù)要求和技術(shù)參數(shù)1 .技術(shù)要求：該模擬電梯由模擬四層電梯裝置、變頻器及電梯控制系統(tǒng)等 組成，其中模擬電梯高3m ,每層高0.5m?；陔娞輰嵱眯詫υ撾娞菘刂葡到y(tǒng) 提出以下要求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(shè)置一個接近開關(guān)以利平層。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，我們采用LED和發(fā)

11、光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示（開關(guān)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(yīng)設(shè)置可靠的故障保護和相應(yīng)的顯示。2 .技術(shù)參數(shù)：外形尺寸：高*長*寬=500*245*216 ;凈重量：160kg ;載重量:10kg ;調(diào)速器:型號:SJTB1;輸入電壓：380V ;輸入頻率：50Hz ;額定電流：2.5A拖動電機:型號：JW524 ;電壓：380v控制方式：PLC控制方式基于對以上技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求得考慮，該系統(tǒng)選用具有邏輯運算、定時

12、器、計數(shù)器等基本功能的小型 PLC。電梯采用SJT B1調(diào)速器進行半閉環(huán)調(diào)速控 制，根據(jù)以上對PLC容量、輸入/輸出模塊，以及輸入端和輸出端現(xiàn)場設(shè)備情況， 決定本系統(tǒng)采用三菱FX系列PLC機,I/O點為20,輸入12點，輸出8點。參考文獻1趙俊生.電氣控制與PLC技術(shù)M.北京：電子工業(yè)出版社，2009: 250-255.2廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.第一版M.北京：機械工業(yè)出版，2003 : 124-128.3張萬忠，劉明芹.電器與PLC控制技術(shù).第一版M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003 : 1-75.4湯自春.PLC原理及應(yīng)用技術(shù)M.北京：高等教育出版社，2009 : 15-20.5高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例.第一版M.北京：人民郵電出版 社，2004 : 145-155.6羅雪蓮.交流雙速電梯PLC控制.機電一體化，2001(4) : 46-48本人簽