PLC課程設(shè)計報告-十層電梯

1、.東南大學(xué)自動化學(xué)院 PLC課程設(shè)計報告院 （系）： 自動化 專 業(yè)：_自動化_ 姓 名：_ _學(xué) 號：_ _ 實習(xí)地點：_ _ 實習(xí)組別：_ 同組人員：_ _評定成績：_審閱教師：_一、 電梯的結(jié)構(gòu)和基本工作原理1、 電梯硬件電梯主要有機(jī)房、井道、廳門、轎廂及操縱等主要部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。1217123456789101113161拖動電動機(jī)2齒輪3鏈條4導(dǎo)軌5對重6指層燈7上下行指示燈8呼叫按鈕9呼叫記憶燈10轎門11轎門限位開關(guān)12轎廂13底座14下行限位開關(guān)15碼盤16門17上行限位開關(guān)14圖1-1 電梯結(jié)構(gòu)圖2、 電機(jī)控制2.1轎廂正反轉(zhuǎn)速度控制、及限位控制電梯在啟動過程

2、中，為了限制啟動電流，減少啟動時的加速度，改善乘客乘坐的舒適感，一般在電機(jī)電樞電路中串入電阻，低速起動，到達(dá)指定位置后，將電阻切除，電梯高速運行；同樣，減速時將電阻接入電機(jī)電樞回路，從而實現(xiàn)雙速控制。啟動時繼電器Q2的3和5觸點、Q3的6和8觸點接通，Q1的1和2觸點不接通，電阻R串入，電機(jī)降壓起動，經(jīng)過一段延時后，Q1的1和2觸點接通，電阻R被切除，電機(jī)進(jìn)入快速運轉(zhuǎn)，若此時將電阻R重新接入電機(jī)電路中，電梯將轉(zhuǎn)慢速運行。Q2與Q3觸點開關(guān)同時打到上面或同時打到下面時，電機(jī)將停止運轉(zhuǎn)。控制繼電器Q2和Q3，實現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。如圖1-2所示。Q1，Q2，Q3是三個繼電器，可以通過PLC控制它們的開合

3、。其電路如圖1-3所示。Q0.0，Q0.1和Q0.2是PLC輸出觸點。K1和K2是電梯的上限位和下限位開關(guān)，當(dāng)電梯觸動它們后，關(guān)斷繼電器J1和J2，強(qiáng)制切斷電機(jī)，在硬件上實現(xiàn)保護(hù)。O0:2/1O0:2/2電機(jī)狀態(tài)10正轉(zhuǎn)01反轉(zhuǎn)00不動11不動圖1-3 轎廂升降電機(jī)控制電路+12VQ1Q2Q3Q0.0Q0.1Q0.2+12V快/慢速轎廂上升轎廂下降J1J2+12V上限位下限位K1K2J1J22.2開關(guān)門控制及其限位控制電梯轎廂的開關(guān)門也由電機(jī)拖動，同轎廂升降電機(jī)原理類似，通過PLC控制繼電器的開合，控制電機(jī)運轉(zhuǎn)，如圖1-5和圖1-6所示。圖1-6中的K3和K4是轎廂開門限位開關(guān)和關(guān)門限位開關(guān)，

4、當(dāng)轎門撞到它們后，關(guān)斷繼電器J1和J2，硬件上強(qiáng)制切斷電機(jī)，實現(xiàn)開門到位和關(guān)門到位。O0:2/3O0:2/4自動門狀態(tài)10關(guān)門01開門00不動11不動圖1-6 轎廂門開關(guān)電機(jī)控制電路圖+12V+12VQ4Q5Q0.3Q0.4J3J4開門關(guān)門+12VJ3J4開門到位關(guān)門到位K3K4圖1-5 轎廂門開關(guān)電機(jī)電氣圖654321+12VQ5Q4MM3、 樓層檢測3.1編碼器增量式碼盤實際上是一個光電脈沖發(fā)生器和一個可逆記數(shù)器。在光電脈沖發(fā)生器圓盤上刻有節(jié)距相等的窄縫，另外還有a，b兩組檢測窄縫群，節(jié)距同前，但兩組檢測窄縫與圓盤上窄縫的對應(yīng)位置錯開1/4節(jié)距，其目的是使a，b兩個光電轉(zhuǎn)換器的輸出信號窄相

5、位上相差90o。圓盤與被測軸相連接，而兩組檢測窄縫是靜止不動的。當(dāng)被測軸轉(zhuǎn)動時，兩個光電轉(zhuǎn)換器就輸出相位相差90o的兩個近似正弦波。再經(jīng)過簡單的電路處理，可得到響應(yīng)的脈沖信號。當(dāng)圓盤正轉(zhuǎn)時，信號b超前信號a90o，邏輯電路輸出正脈沖信號；圓盤反轉(zhuǎn)時，信號a超前信號b90o，邏輯電路輸出反脈沖信號,如圖1-4所示。若將這些脈沖信號送給可逆記數(shù)器進(jìn)行累計，就可測出軸的旋轉(zhuǎn)角度。圖1-4 電機(jī)正反轉(zhuǎn)脈沖圖光電編碼器接線色標(biāo)對照黑綠藍(lán)白灰黃橙紅shieldComAA非BB非ZZ非+5VNC3.2 MicroLogix 1500高速計數(shù)器HSCMicroLogix 1500 具有兩個20kHz高速計數(shù)器

6、。在控制器基本單元上，每個高速計數(shù)器有4個與其他輸入點隔離的專用輸入點。HSC0使用輸入點0-3，HSC1使用輸入點4-7。每個計數(shù)器是完全獨立、隔離的。碼盤與高速計數(shù)器的接線方式如圖1-11所示。圖1-11碼盤信號經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接入PLC的高速計數(shù)器使用高速計數(shù)器模式6.設(shè)置電梯功能文件：4、 顯示模塊電梯的指層燈用來顯示轎廂所在的樓層，電梯有10層，需要2個LED數(shù)碼小燈，一個做個位，一個做十位，個位顯示0-9，十位只顯示1。本電梯模型使用的LED數(shù)碼小燈是共陽極的，使用ULN2003A驅(qū)動，其電路如圖7所示圖7 指層燈顯示電路CB輸入GFEDCBABCAGFEDBCAGFED12VV輸入輸入

7、輸入輸入輸入輸入輸入二、 I/O點數(shù)分配及接口電路1、輸入I/O點數(shù)隨電梯層數(shù)的不同而不同。電梯各部分輸入點有：1） 門廳呼叫按鈕。位于電梯廳門旁，除頂層只有下呼按鈕和底層只有上呼按鈕外，其余每層均有上下呼叫按鈕，共有18個輸入點。2） 高速計數(shù)器輸入點，共2個點。3） 上下限位行程開關(guān)。共2個輸入點。4） 開關(guān)門限位行程開關(guān)。共2個輸入點。此電梯模型共有24個輸入點，其分配如表2-1所示。表中還列出了與輸入點對應(yīng)的電梯電路板卡的地址。表2-1 輸入分配表PLC1I:1板卡開關(guān)含義I:1/0I2.0門廳二層向下呼叫按鈕1I2.1門廳三層向上呼叫按鈕2I2.2門廳三層向下呼叫按鈕3I2.3門廳四

8、層向上呼叫按鈕4I2.4門廳四層向下呼叫按鈕5I2.5門廳五層向上呼叫按鈕6I2.6門廳五層向下呼叫按鈕7I2.7門廳六層向上呼叫按鈕8I3.0門廳六層向下呼叫按鈕9I3.1門廳七層向上呼叫按鈕10I3.2門廳七層向下呼叫按鈕11I3.3門廳八層向上呼叫按鈕12I3.4門廳八層向下呼叫按鈕13I3.5門廳九層向上呼叫按鈕14I3.6門廳九層向下呼叫按鈕15I3.7門廳十層向下呼叫按鈕PLCI:0板卡未連接開關(guān)含義I:0/1高速計數(shù)器I:0/2高速計數(shù)器I:0/8I1.6門廳一層向上呼叫按鈕I:0.9I1.7門廳二層向上呼叫按鈕I:0/10I5.0一樓下限行程開關(guān)I:0/11I5.1關(guān)門到位行程

9、開關(guān)I:0/12I5.2開門到位行程開關(guān)I:0/13I5.3十樓上限行程開關(guān)2、輸出電梯各部分輸出點有：1） 上下行繼電器?？刂齐娞莸纳舷逻\行，分上行、下行共2個輸出點。2） 快慢速繼電器?？刂齐娞葸\行速度，有1個輸出點。3） 開/關(guān)門繼電器?？刂齐娞蓍T的開關(guān)，分開門、關(guān)門共2個輸出點。4） 樓層指示LED數(shù)碼管輸出。輸出到LED數(shù)碼管，指示電梯所在的樓層，共8個輸出點。5） 門廳呼喚記憶燈輸出。輸出到門廳呼叫記憶燈，它位于電梯廳門旁，每個門廳呼喚按鈕對應(yīng)一個門廳呼喚記憶燈，共18個輸出點。6） 上下行指示燈輸出。輸出到電梯的上下行指示燈，它位于電梯廳門旁，共2個輸出點。該電梯共使用33個輸出

10、點，其分配表如表2-2所示。表中還列出了與PLC輸出點對應(yīng)的電梯電路板卡的地址。表2-2 輸出分配表PLC2O:2板卡信號含義0Q0.0快慢速繼電器1Q0.1上行繼電器2Q0.2下行繼電器0103Q0.3關(guān)門繼電器4Q0.4開門繼電器5Q0.56Q0.6上行指示燈7Q0.7下行指示燈8Q1.0LEDa9Q1.1b10Q1.2c11Q1.3d12Q1.4e13Q1.5f14Q1.6g15Q1.7bcPLC3O:3板卡信號含義0Q2.0一層向上呼叫指示燈1Q2.1二層向上呼叫指示燈2Q2.2二層向下呼叫指示燈3Q2.3三層向下呼叫指示燈4Q2.4三層向上呼叫指示燈5Q2.5四層向下呼叫指示燈6Q2

11、.6四層向上呼叫指示燈7Q2.7五層向下呼叫指示燈8Q3.0五層向上呼叫指示燈9Q3.1六層向下呼叫指示燈10Q3.2六層向上呼叫指示燈11Q3.3七層向下呼叫指示燈12Q3.4七層向上呼叫指示燈13Q3.5八層向下呼叫指示燈14Q3.6八層向上呼叫指示燈15Q3.7九層向上呼叫指示燈O:0/2Q4.0九層向下呼叫指示燈O:0/3Q4.1十層向下呼叫指示燈三、 PLC控制十層電梯程序設(shè)計1. 程序流程圖下面是電梯總體程序流程圖，如圖1所示。電梯高速運行比較所有呼叫產(chǎn)生下一個樓層樓層呼叫輸入點亮呼叫記憶燈電梯上下行點亮上下行指示燈否否無有否是否是是是否是是初始化有樓層呼叫信號嗎？是本層信號且與運行方向一致嗎？開門關(guān)門只有一個樓層呼叫信號嗎？比較所有呼叫產(chǎn)生下一個樓層電梯啟動低速運行檢測到樓層點了嗎？電梯轉(zhuǎn)高速運行檢測到指層點了嗎？讀樓層數(shù)據(jù)是下一個樓層嗎？電梯轉(zhuǎn)低速運行檢測到平層點了嗎？電梯平層停車修改當(dāng)前樓層顯示圖1 PLC程序流程圖2.主程序3.程序結(jié)構(gòu)：1. 初始化程序2. 樓層檢測程序3. 樓層顯示程序4. 樓層選擇程序5. 開關(guān)門控制程序4. 運行控制程序四、 總結(jié)通過學(xué)習(xí)本門課程，我學(xué)會了PLC初步應(yīng)用。我明白了如何用簡單的程序去測試硬件，因為在剛開始