PLC控制四樓電梯

PAGE1目錄TOC\o”1-4"\h\u25173［摘要] 112327第一章緒論 2291061.1可編程控制器的產(chǎn)生 2133081。2PLC的發(fā)展 41371.3PLC的基本結構 5102591。4PLC特點 9295931.5PLC的工作原理 10198501。6梯形圖程序設計及工作過程分析 1216731第二章電梯控制系統(tǒng)的組成 14315972.1電力拖動 14320902.2電氣控制 1421786第三章電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構 1511123第四章系統(tǒng)設計 1527919第五章電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計 175045.1電梯的控制要求 17324995.2PLC控制系統(tǒng)的設計分析 17148605。3電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計 177895.4PLC的選擇 19183495。5I/O分配表 19119615。6硬線接線圖 20243945。7PLC程序梯形圖 2020453第六章電梯PLC的調試與安裝 2373886.1模擬調試 23103866.2。1單指令運行調試 242066。2。2復雜運行調試 2419565致謝 25、“得電"等來形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線圈的動作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流"，而且認為它只能由左向右單方向流：層次的改變也只能自上而下。3）梯形圖中的繼電器實質上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，相應某位觸發(fā)器為“l(fā)態(tài)”,表示該繼電器線圈通電，其動合觸點閉合，動斷觸點打開,反之為“o態(tài)”。梯形圖中繼電器的線圈又是廣義的,除了輸出繼電器、內部繼電器線圈外，還包括定時器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運算的結果。4）梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點，而左邊必須有觸點。5）繼電器線圈在一個程序中不能重復使用：而繼電器的觸點，編程中可以重復使用，且使用次數(shù)不受限制。6)PLC在解算用戶邏輯時,是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進行的，即按掃描方式順序執(zhí)行程序，不存在幾條并列支路同時動作，這在設計梯形圖時，可以減少許多有約束關系的聯(lián)鎖電路，從而使電路設計大大簡化.所以,由梯形圖編寫指令程序時，應遵循自上而下、從左到右的順序，梯形圖中的每個符號對應于一條指令，一條指令為一個步序.當PLC運行時，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理每一時刻執(zhí)行一個操作。這種分時操作的過程稱為CPU對程序的掃描。掃描從0000號存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉控制的情況下，按存儲地址號遞增順序逐條掃描用戶程序，也就是順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結束。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復始。第二章電梯控制系統(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。2.1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。由于我們使用的是教學模型,梯速低,所以只要能實現(xiàn)電機的正反轉即可，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。2。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.拖動控制電路有多種：接觸器線圈及其相關的控制，電力電子器件的門極控制電路···信號控制電路與拖動的方式?jīng)]有必然關系,主要與程序能夠實現(xiàn)的功能有直接的關系。因此，不同的拖動方式的電梯可以采用同一信號控制電路。PLC系統(tǒng)部分完成所設定的控制任務所需要的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對輸入，輸出點的需求量和控制過程的難易程度。I／O點的估算：系統(tǒng)的輸入點有：門廳召喚按鈕6個輸入點；轎內指令按鈕4個點；樓層感應器4個點；門區(qū)感應l點；手動開門l點：共計輸入點16點.而輸出點有:快慢速接觸器2點；上下行接觸器2點；樓層指示燈4點；門鎖1個點；共計輸出點9點。總計I／O點數(shù)為16／9.綜上所述，根據(jù)具體情況，我們選擇三菱的FX系列。輸入輸出點數(shù)為34點，電機20點，考慮實際,我們選擇FX2C-64MR這種型號。第三章電梯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。具體的電梯控制信號原理如圖所示。電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖第四章系統(tǒng)設計電梯PLC控制方案電梯PLC控制系統(tǒng)的控制核心是PLC.哪些信號需要輸入PLC,PLC要驅動哪些負載，以及采用何種編程方式。輸入輸出點的確定,是設計整個控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及線路設計方案.4層電梯仿真模塊的控制原理方框圖如圖所示4層電梯仿真模塊的控制原理方框圖由信號輸入、控制電梯的PLC編程、步進電機控制3大部分組成。模塊的面板如圖所示4層電梯模塊面板基本控制原理：編制PLC控制程序#對樓層的呼叫信號、平層信號作出停止、升/降判斷，然后將信號傳送到單片機，調用單片機的正反轉、停止控制程序#再由單片機輸出回路的勵磁信號經(jīng)放大驅動步進電機，帶動皮帶使橋廂上、下移動，完成電梯的模擬運行。第五章電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計5.1電梯的控制要求1）當電梯停于某層時，有一高層呼叫時，電梯上升到呼叫層停止。2）當電梯停于某層時，有一低層呼叫時,電梯下降到呼叫層停止。3）當電梯停于某層時，有多高層呼叫時，電梯先上升到較低的呼叫層,停3秒后繼上升到高的呼叫層，響應完畢后停止。4）當電梯停于某層時，有多低層呼叫時，電梯先下降到較高的呼叫層,停3秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應完畢后停止。5）當電梯處于上升或上降過程中，任何反向的呼叫均無效。5.2PLC控制系統(tǒng)的設計分析任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：1。最大限度地滿足被控對象的控制要求2.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠3。力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便5。3電梯模型PLC控制系統(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控制。根據(jù)轎廂的實際位置以及交流調速系統(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。圖4—1PLC實現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)主要構成部分根據(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)隨機邏輯控制提供了基礎。當電梯以某一運行方向接近某樓層的減速位置時，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標志寄存器、下行呼叫標志寄存器、有呼叫請求時，相應寄存器為l，否則為0)，如有，將相應的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存,執(zhí)行該樓層的減速停車。該動作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實現(xiàn)隨機邏輯控制.系統(tǒng)還利用行程判斷樓層,并轉化成BCD碼輸出，通過硬件接口電路以LED顯示!5.4PLC的選擇電梯的電力驅動系統(tǒng)對電梯的起動加速、穩(wěn)速運行、制動減速起著決定性作用.驅動系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響電梯的起動、制動、加減速度、平層精度、乘座的舒適感等指標。所以我們的PLC

選用德維森科技（深圳）有限公司的

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以其可靠性高、運算速度快、產(chǎn)品成本低和電梯專用客制化服務等優(yōu)點,PLC

的輸入輸出點數(shù)可根據(jù)需要配置，并可根據(jù)用戶的要求增加并聯(lián)功能。以編制一臺

4

層

4

站的電梯為例，先根據(jù)控制要求計算所需要的

I/O

接口點數(shù),其中輸入點數(shù)為

32，輸出點數(shù)為

24。選用

V80

系列

PLC

的一個

CPU

單元

M40DR

和一個擴展單元

E16DR

來完成電梯控制系統(tǒng)的邏輯控制.5.5I/O分配表I/O分配表如表4—1所示.表4-1—1輸入按鈕上行1樓呼入信號X1下行2樓呼入信號X13上行2樓呼入信號X2下行3樓呼入信號X14上行3樓呼入信號X3下行4樓呼入信號X15上行4樓呼入信號X4樓層限位開關信號F1X21下行1樓呼入信號X12樓層限位開關信號F2X22樓層限位開關信號F3X23樓層限位開關信號F5X25樓層限位開關信號F4X24表4-1—2輸出按鈕上行1樓信號燈Y0下行5樓信號燈Y7上行2樓信號燈Y1LED數(shù)字顯示aY20上行3樓信號燈Y2LED數(shù)字顯示bY21上行4樓信號燈Y3LED數(shù)字顯示cY22下行2樓信號燈Y4LED數(shù)字顯示dY23下行3樓信號燈Y5LED數(shù)字顯示eY24下行4樓信號燈Y6LED數(shù)字顯示fY25電機正轉上行Y10LED數(shù)字顯示gY26電機反轉下行Y125。6硬線接線圖硬件接線圖如圖4—2所示圖4-2硬件接線圖5.7PLC程序梯形圖PLC部分程序梯形圖如下圖4-3所示圖4—3程序梯形圖第六章電梯PLC的調試與安裝6。1模擬調試模擬調試可以在輸入端接上手動按鈕，而在PLC的輸出指示燈上看輸出.這種調試比較抽象，輸入信號完全靠手動來控制.如按下X4是三層內呼,如此時電梯不在三層,則對應輸出指示燈亮，然后依次通過手動來控制接近開關按鈕，到第三層時電動機停轉,輸出指示燈滅。其它層的運行模擬調試同理.5.2安裝調試安裝調試過程是一個比較復雜且耗時間的過程，首先要確定器件型號。選擇器件型號除了要考慮機械設備、電壓、電流外,還要考慮經(jīng)濟實用及美觀問題。內選、外召喚信號指示燈可統(tǒng)一使用24V，這樣可以用一個電源供電。不僅可以簡化布線的繁雜，而且可以減少器件的使用,節(jié)省開支.接近開關可用KCB—1型雙穩(wěn)態(tài)磁保開關,功率為100W，這種開關完全是靠磁性動作，不需電源。這樣不僅接線方便，而且可以節(jié)省一個電源.變壓器型號是BK-50，主要用到24V和5V。5V用在層樓顯示上.在正反轉線路中，交流接觸器型號是B-16型，此接觸器線圈電壓為220V,這是在購買接觸器時特別注意的問題。因為PLC輸出外部電源不能超過250V,所以選用接觸器線圈電壓為220V的型號。另外還有空氣開關、熱繼電器、電動機等等，這里不必一一詳述。所有的器件都備好后，接下來就是安裝.主電路及PLC都裝在控制柜內,這就要考慮到互相干擾的問題，主要是接觸器、空氣開關和PLC之間的干擾，所以要相隔一定的距離，在安裝接近開關時還要考慮到一個動作范圍,要確保轎廂正好在每層中間?？?。按鈕、指示燈或數(shù)碼顯示也按照同樣原則接線。所有的元器件都按照一定的編號安裝好后,確保無誤后，就可以調試了。由于調試過程中,輸入輸出點比較多，且完成一個動作所涉及的開關、按鈕、輸出顯示也比較多。所以這里不一一說明。6.2。1單指令運行調試這是一種最簡單的調試方法，檢查所設計的程序在完成其最簡單的控制功能時是否會發(fā)生錯誤.若各種調試無錯誤，則再用復雜的方法進行調試.單指令運行調試的具體內容如下:假定電梯的轎廂在一樓，數(shù)碼管顯示為“1”，此時按下三樓的內指令按鈕X5，三樓內指令顯示Y35亮。電梯關門后，開始上行，當轎廂上升到三樓后，數(shù)碼管顯示為“3"樓的內指令顯示信號Y35消除.6。2。2復雜運行調試首先必須弄清楚各種按鈕的常開與常閉觸點.布線時，一定要標號，以備維修查找方便.線頭不能過長也不能過短。線頭過長會碰到一起，引起短路。線頭過短，過細，固定牢靠性又成問題。布線時還要考慮美觀性。一根線的布置不會有太多問題，但是成百上千根線就有美觀性可言。因此，接線槽、扎帶、套管就成為必不可少的輔件。交流輸入輸出信號與直流輸入輸出信號分別使用各自的電纜。為了防止轎廂沖頂和蹲底，當電梯運行到頂層或底層時，可采取雙重強迫停車。致謝三年的大學生活已經(jīng)快結束,在本專業(yè)的學習中使我掌握了不少專業(yè)知識，鍛煉了自己。畢業(yè)設計可以說是三年學習的總結和體現(xiàn)，在指導老師李健老師和plc課程實訓姜新橋和阮勇老師的指導和幫助下，我完成了這篇畢業(yè)設計.他們熱心的幫助和循循善誘的指導深深感動了我.我無論是在課程學習階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的