PLC四層電梯控制

1、成績 南京工程學(xué)院課程設(shè)計說明書(論文)題 目 四層電梯PLC控制 課 程 名 稱 電氣設(shè)備與電氣控制 院 系 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 電 氣 071 學(xué) 生 姓 名 劉超 學(xué) 號 206070829 設(shè) 計 地 點 工程實踐中心8-213 指 導(dǎo) 教 師 陳黎來 設(shè)計起止時間：2010年12月13日至 2010年12月24日南京工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱 電氣設(shè)備與電氣控制 院(系、部、中心) 電力工程學(xué)院 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 電氣071 起止日期 12月13日至12月24日 指導(dǎo)教師 陳黎來 一課程設(shè)計應(yīng)達到的目的1. 通過對工程實例的模擬，熟練地

2、掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。2. 進一步熟悉PLC的I/O連接。3. 熟悉四層樓電梯內(nèi)外按鈕控制的編程方法。二課程設(shè)計題目及要求1.課程設(shè)計題目：基于施耐德PLC 的四層電梯設(shè)計 2.課題要求：1. 開始時，電梯處于任意一層。2. 當(dāng)有外呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時3S后自動關(guān)門。3. 當(dāng)有內(nèi)呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時3S后自動關(guān)門。4. 在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)

3、該外號，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號。5. 電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號。6. 電梯未平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。三課程設(shè)計任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計計算說明書、圖紙、實物樣品等要求本次課程設(shè)計進行四層電梯的設(shè)計。設(shè)計設(shè)備：1. THPLC-DT 型四層電梯實驗教學(xué)模型一臺2. 計算機一臺3. 編程電纜一根4. PLC

4、主機一臺，應(yīng)選用40 點機型（輸入口大于20 點、輸出口大于14 點）。預(yù)習(xí)要求：1）復(fù)習(xí)可編程控制器原理及應(yīng)用及電梯控制技術(shù)課程實驗。2）預(yù)習(xí)本任務(wù)書，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，預(yù)先畫出電路原理圖、程序流程圖，初步編寫實驗程序。設(shè)計報告要求：1）寫出 PLC 的I/O 表，并闡述系統(tǒng)工作原理。2）繪制程序流程圖（Visio 繪制），給出源程序清單。3）調(diào)試過程和結(jié)果分析。4）心得體會。5）要求用WORD 撰寫報告，上交打印版和電子稿。四主要參考文獻 1 儲云峰，施耐德電氣可編程控制器原理及應(yīng)用，北京:機械工業(yè)出版社，2006.8 2 宋伯生，PLC 編程原理、算法及技巧M，北京:機械工業(yè)出版社，2006

5、 3 劉裁文，電梯控制系統(tǒng)，北京：電子工業(yè)出版社，1996 4 陳家盛，電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修，機械工業(yè)出版社，20035 陳在平，可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，機械工業(yè)出版社，2005五課程設(shè)計進度安排起 止 日 期工 作 內(nèi) 容12 月13日12 月14日12月15日12月16日12月17日12 月20日12 月21日12月22日12月23日12 月24日 熟悉設(shè)計要求編寫程序調(diào)試程序，進行優(yōu)化完善程序完成實驗報告6成績考核辦法上機調(diào)試表現(xiàn)占30%，驗收答辯表現(xiàn)占30%，設(shè)計報告占40%。教研室審查意見：教研室主任簽字： 年 月 日院（系、部、中心）意見：主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日目錄目

6、錄1四層電梯控制11、四層電梯控制功能要求12、電器元件選型及其計算23、四層電梯控制電路33.1四層電梯控制上下行主電路33.2四層電梯門電機控制電路原理44、程序流程圖55、四層電梯實物平面圖66、輸入/輸出端口的分配77、四層電梯控制PLC接線圖88、PLC中梯形圖程序99電層電梯控制總程序2210、操作步驟3111、結(jié)論與收獲3212、參考文獻33四層電梯控制1、四層電梯控制功能要求采用PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈，二層又上層呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，三層又上升呼叫按鈕和指示

7、燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，四層有下降呼叫按鈕和指示燈；電梯開門和關(guān)門按鈕，關(guān)門限位由行程開關(guān)檢測。1) 開始時，電梯處于任意一層。2) 當(dāng)有外呼電梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼電梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時3S后自動關(guān)門。3) 當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼電梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時3S后自動關(guān)門。4) 在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼電梯信號時，則電梯響應(yīng)該外號，但不響應(yīng)二層向下外呼電梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼電梯

8、信號，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼電梯信號。5) 電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外電梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼電梯信號。6) 電梯未到達平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。電梯未到達平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。到達平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門按鈕電梯門關(guān)閉。2、電器元件選型及其計算設(shè)計要求：電梯可載重12人即1000kg、電梯自重1000kg、電梯上下行速v=0.5m/s?？汕蟮模嚎傒d重mg=2000kg。.設(shè)電

9、動機效率.P=/=10kw/0.9=11kw.取額定電壓.功率因數(shù).則有。然后根據(jù)此電機的額定電流選出繼電器、熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)。（1） 熔斷器額定電流約為電機額定電流的倍；（2） 斷路器額定電流約為電機額定電流的1.5倍；（3） 熱繼電器的額定電流約為電機額定電流的倍；（4） 固體中間繼電器的額定電流約為電機額定電流的6-7倍；（5） 交流接觸器額定電流約為電機額定電流的2.5倍；（6） 銅芯電線一般為每平方毫米載流量4-6A之間，線路長時取小值，線路短時取大值。 門電機選擇額定功率為3KW的電機。電氣設(shè)備明細(xì)表 序號名稱型號及主要參數(shù)1熔斷器施耐德Fupact ISFL熔斷器 額定電壓

10、220/380V 額定電流40-800A2斷路器施耐德EA9AN 2P30A小型斷路器 整定電流30A3熱繼電器施耐德LRD28C TeSys D系列熱過載繼電器 額定電流18-28A4中間繼電器施耐德CA2-DN 額定電壓380V5交流接觸器施耐德交流接觸器LC1-D65 額定電流60A 額定功率18.5KW6導(dǎo)線LJ-107交流電機YDDL160L-6/8 額定功率12KW 額定電壓380V 額定電流25A8直流電機Y100L-2 額定功率3KW 額定電壓380V 額定電流7A3、四層電梯控制電路3.1四層電梯控制上下行主電路圖中：KM12、KM13為電動機正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以實現(xiàn)電梯上、

11、下行控制，當(dāng)KM12接通時，電機正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電梯上行；當(dāng)KM13接通時，電機反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電梯下行。3.2四層電梯門電機控制電路原理門電機為它勵直流電機，如上圖所示，KM14、KM15控制其正、反轉(zhuǎn)。KM14接通時，電流由電樞左端流向右端，電機正轉(zhuǎn)實現(xiàn)電機開門；KM15接通時，電流由電樞右端流向左端，電機反轉(zhuǎn)實現(xiàn)電機關(guān)門。當(dāng)開門和關(guān)門到位時，由開門限位信號和關(guān)門限位信號使得KM14和KM15打開，電機停止運行。4、程序流程圖5、四層電梯實物平面圖6、輸入/輸出端口的分配序號名 稱輸入點序號名 稱輸出點0一層內(nèi)呼I00一層內(nèi)呼指示Q21二層內(nèi)呼I11二層內(nèi)呼指示Q32三層內(nèi)呼I22三層內(nèi)呼指示Q43四

12、層內(nèi)呼I33四層內(nèi)呼指示Q54一層外呼上I44一層外呼上指示Q65二層外呼下I55二層外呼下指示Q76二層外呼上I66二層外呼上指示Q87三層外呼下I77三層外呼下指示Q98三層外呼上I88三層外呼上指示Q109四層外呼下I99四層外聽下指示Q1110開門開關(guān)I1010電梯上行Q1211關(guān)門開關(guān)I1111電梯下行Q1312一層平層I1212門電機開Q1413二層平層I1313門電機關(guān)Q1514三層平層I1415四層平層I1516開門限位I1617關(guān)門限位I1718電梯上升極限位I1819電梯下降極限位I197、四層電梯控制PLC接線圖下圖中，由PLC的I/O端口的“Q12”輸出的信號控制電梯上

13、行；由PLC的I/O端口的“Q13”輸出的信號控制電梯上行。當(dāng)“Q12”輸出為1時，KM12線圈得電，使KM12常開觸點閉合，KM12常閉觸點打開，上行回路接通，電機正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電梯上行控制。當(dāng)“Q13”接通時，KM13線圈得電，使KM13常開觸點閉合，KM13常閉觸點打開，下行回路接通，電機反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電梯下行控制。同時，KM12常閉觸點和KM13常閉觸點形成互鎖，使得兩個回路不能同時接通，防止短路。當(dāng)電梯有要停層時，“Q12”和“Q13”均輸出為0，電梯停止上下行，實現(xiàn)了電梯的停層。電梯采用PLC控制，控制信號邏輯梯形圖見后面的PLC控制程序。PLC控制電路如下：8、PLC中梯形圖程序8.1初

14、始化程序8.11牽引電機初始化程序電梯上升下降指令不動作，60s后電梯電動回到1樓，停止8.12門電機初始化程序開門關(guān)門指令不動作，60s后執(zhí)行關(guān)門程序8.2指示燈控制程序8.21內(nèi)呼指示燈8.22外呼指示燈外呼指示燈的控制應(yīng)符合程序的實際性，則加入以下輔助程序，即以上程序中M111至M114作用8.3平層信號處理考慮到平層信號是自動產(chǎn)生的，在平層之間沒有信號產(chǎn)生以維持電梯上行或下行，影響程序的正常運行，經(jīng)過平層信號處理，使平層含義改變，例如1層與1層和2層之間的部分歸于一層，程序如下：8.4牽引電機控制程序通過指示燈傳達對牽引電梯的指令，在一定情況下需要將外呼或內(nèi)呼的指令保持，以執(zhí)行相應(yīng)控制

15、，內(nèi)呼及外呼指令的保持程序如下：8.41內(nèi)呼保持控制8.42外呼保持控制8.43牽引電機停止信號處理在電梯控制中加入停止信號，使?fàn)恳姍C在滿足一定條件下停止以執(zhí)行后續(xù)程序，一層至四層停止程序分別如下：牽引電機停止M91(在一至四樓中任意一樓層停止)8.44上行控制指令1、電梯在一層上行控制2、電梯在二層上行控制3、電梯在三層上行控制4、上行控制總指令8.45下行控制指令1電梯在二層下行控制2電梯在三層下行控制3電梯在四層下行控制4下行控制總指令8.46牽引電機上行總控制程序及上行指令的保持8.47牽引電機下行總控制程序及下行指令的保持8.5門電機控制8.51開門控制電梯在停在某一樓層時，在該樓

16、層直接外呼，則電梯門打開，指令M81開門程序及開門延時（2s）執(zhí)行開門這一命令分四種情況，1：電梯在停在某一樓層時，在該樓層直接外呼 2：電梯運行至某一目標(biāo)樓層停止 3：在電梯關(guān)門時，中斷關(guān)門 4：初始化程序中，無任何指令60s后程序如下：8.52關(guān)門控制關(guān)門程序及關(guān)門延時(3s)執(zhí)行關(guān)門這一命令分三種情況，1：電梯運行至某一目標(biāo)樓層停止，開門結(jié)束，延時3s后 2：電梯開門中，中斷開門 3：初始化程序中，電梯運行至一樓，停止后程序如下：9電層電梯控制總程序10、操作步驟1. 接通電梯模型及PLC主機的電源，觀察電梯模型、PLC主機供電是否正常，然后關(guān)閉電源開關(guān)。2. 將電梯模型中的： 電梯內(nèi)按

17、鈕信號1、2、3、4、 、 、與PLC主機的I0、I1、I2、I3、I10、I11相連； 電梯外按鈕信號1、2、2、3、3、4與PLC主機的I4、I5、I6、I7、I8、I9相連； 電梯平層，限位信號 、1、2、3、4、 與PLC主機的I19、I12、I13、I14、I15、I18相連； 電梯門限信號 、 與PLC主機的I16、I17相連； 公共端I與PLC主機COM0、COM1相連. 電梯內(nèi)部選擇指示燈1、2、3、4與PLC主機的Q2、Q3、Q4、Q5相連； 電梯外部呼叫指示燈1、2、2、3、3、4與PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相連； 電梯行控上行、下行與PLC主機的Q12

18、、Q13相連； 電梯門控開關(guān)，關(guān)門與PLC主機的Q14、Q15相連； 公共端II與PLC主機輸出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相連.但不能與主機的供電相連既+24V相連. 檢查無誤后，重新開啟電源，模型、PLC處于待機狀態(tài)。3. 下載并運行程序，按動電梯模型中的內(nèi)呼或外呼按鈕，電梯模型按內(nèi)、外呼叫指示控制要求正常運行。11、結(jié)論與收獲這次課程設(shè)計為期兩周，在這兩周中，我收獲頗豐。電梯的PLC控制是一個很經(jīng)典的課題，在這個學(xué)期學(xué)習(xí)PLC這門課后，我對PLC控制有了一定的了解，但開始做實驗后才發(fā)現(xiàn)我對PLC的認(rèn)識還是不夠。通過上網(wǎng)查資料并與同學(xué)討論后，我對這次課程設(shè)計任務(wù)有了更深的了解，開始設(shè)計程序并加以實驗，在一開始程序沒有完整的時候，經(jīng)常出現(xiàn)牽引電機卡在樓層間的問題，于是我設(shè)計了電梯的初始化程序，使之在電梯指令發(fā)出前能回到正常的位置。在后續(xù)的設(shè)計中，出現(xiàn)過電梯門在運行中關(guān)閉、電梯運行到某一層時該層上下外呼燈同時熄滅等情況，在對程序進一步分析，修改后解決了這些問題，最后使設(shè)計出的電梯程序能完全符合要求。解決同一個問題總有不同的方法，同學(xué)設(shè)計出來的程序