立體電梯電氣控制課程設計

1、<p>　　《電氣控制課程設計》</p><p>　?。?011學年第二學期）</p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　專業(yè)班級 自動化0901 </p><p>　　指導教師 </p>

2、;<p>　　完成日期 2012.6.20 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　一.概述3</b>&

3、lt;/p><p>　　二.電氣控制要求3</p><p><b>　　三.工作原理4</b></p><p><b>　　1.簡單模型4</b></p><p>　　2.電梯PLC控制系統(tǒng)框圖4</p><p>　　3.電氣控制原理圖6</p><

4、p>　　4.PLC梯形程序10</p><p>　　四．系統(tǒng)軟件設計21</p><p>　　1.程序設計圖21</p><p>　　2.程序設計常用方法21</p><p>　　1）經(jīng)驗設計法21</p><p>　　2）邏輯設計法22</p><p>　　3）順序控制法22

5、</p><p>　　3.控制系統(tǒng)程序說明23</p><p><b>　　1）指層功能23</b></p><p>　　2）轎內(nèi)指令處理功能23</p><p>　　3）召喚信號處理功能23</p><p>　　4）定向選層功能23</p><p><b&

6、gt;　　五．心得體會23</b></p><p><b>　　參考文獻：24</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應用。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。在許多交通設

7、備中，電梯是自動化程度最高的先進設備的一種。以前的電梯主要采用單片機控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用PLC，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高。作為通用工業(yè)控制計算機，30年來，可編程控制器從無到有，實現(xiàn)了工業(yè)控制領域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的

8、可編程控制器正在成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用，因此，PLC的應用也就成為了一個熱點問題。</p><p>　　關鍵詞：電梯，PLC，梯形圖</p><p><b>　　一.概述</b></p><p>　　電梯是高層建筑不可缺少的運輸工具，用于垂直運送乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器－－接觸器進行控

9、制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題。</p><p>　　本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設計方案、設計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機信號邏輯關系

10、的基礎上，提出了PLC的編程方法，設計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器——接觸器觸點多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復雜等缺點。使電梯運行更加安全、方便、舒適。</p><p><b>　　二.電氣控制要求</b></p><p>　　電梯由電動機進行拖動，其運行過程包括起動、停止、正轉、反轉、加速、減速、

11、制動等。對電梯的控制主要有主電動機控制、開(關)門電動機的控制、轎廂的運動方向、層樓顯示、層站召喚、安全保護指令信號的管理。</p><p>　　1、電梯可進入檢修狀態(tài)或無司機自動駕駛狀態(tài)(安全自動響應層站召換或轎廂內(nèi)指令信號)</p><p>　　2、電梯起動后，若某樓有呼梯信號，則轎廂停在該樓，并開門，時間到自動關門。</p><p>　　3、當電梯處在“懸停”

12、時，若有呼梯信號，則對信號進行處理，高于當前樓層時則電梯上升，反之則下降。</p><p>　　4、電梯運行中只響應順向呼梯信號，對反向呼梯信號只作記憶。</p><p>　　5、電梯應具有層樓顯示、狀態(tài)指示、極限位置保護等功能。</p><p><b>　　三.工作原理</b></p><p><b>　　1

13、.簡單模型</b></p><p>　　2.電梯PLC控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存

14、儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信。</p><p><b>　　3.電氣控制原理圖</b></p><p>　　控制電路可分為兩部分，第一部分是由接觸器KM1-Z和KM1-F控制電機M1的正、反轉，實現(xiàn)電梯上升和下降，第二部分是由KM2-Z和KM2-F控制電機M2的正、反轉，實現(xiàn)電梯門的開和關。其中，都是由電動機M1、M2的正反轉電路組

15、成。</p><p><b>　　4.PLC梯形程序</b></p><p><b>　　四．系統(tǒng)軟件設計</b></p><p><b>　　1.程序設計圖</b></p><p>　　2.程序設計常用方法</p><p>　　在工程中，對PLC應用程

16、序的設計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設計人員的技術水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應用程序的設計方法簡要介紹如下。</p><p><b>　　1）經(jīng)驗設計法</b></p><p>　　經(jīng)驗設計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設計是比較湊效的

17、，可以收到快速、簡單的效果。經(jīng)驗設計法的具體步驟如下：</p><p>　?。?） 確定輸入/輸出電器；</p><p>　?。?） 確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇PLC機型、進行I/O分配；</p><p>　?。?） 做出系統(tǒng)動作工程流程圖；</p><p>　　（4） 選擇PLC指令并編寫程序； </p><p

18、>　?。?） 編寫其它控制控制要求的程序；</p><p>　?。?） 將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。</p><p><b>　　2）邏輯設計法</b></p><p>　　工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器元件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0

19、”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設計電氣控制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術中的邏輯設計法進行PLC程序的設計，它使用邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。</p><p><b>　　3）順序控制法</b></p><p>　　對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程

20、相當長，但程序結構清晰、可讀性。在用順序控制設計法編程時，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉換順序及其轉換條件。</p><p>　　功能圖由流程步、有向線段、轉移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：</p><p>　　步于步之間必須用轉移隔開；</p><p>　　轉移與轉移之間必須用步隔開；</p&

21、gt;<p>　　轉移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。</p><p>　　一個順序功能圖中至少有一個出初始步。</p><p>　　3.控制系統(tǒng)程序說明</p><p><b>　　1）指層功能</b></p><

22、p>　　樓層感應信號是電梯電路中的重要信號，因為它涉及到其他控制電路中的許多環(huán)節(jié)，諸如轎廂指令、廳外召喚信號、選向等。電梯一般都配有層樓指示器，以便指示電梯所在位置。</p><p>　　2）轎內(nèi)指令處理功能</p><p>　　轎廂內(nèi)操縱箱上對應每一層樓設一個帶燈的按鈕，也稱指令按鈕。乘客按下要去層站的指令按鈕，按鈕燈便亮，即轎廂內(nèi)指令登記。電梯運行到達目的層站后，該指令被消除，對

23、應的按鈕燈熄滅。</p><p>　　3）召喚信號處理功能</p><p>　　廳外召喚信號同轎內(nèi)指令一樣同樣需要進行登記、顯示、本層停車消號，此外還具有反向信號保持功能。信號的登記采用自鎖原理，軟件上采用邏輯“或”實現(xiàn)。為了保證同向召喚消號，反向信號保持功能，其消號條件必須是樓層指示信號與方向指示信號同時滿足。</p><p><b>　　4）定向選層功

24、能</b></p><p>　　本電梯的PLC控制系統(tǒng)采用全集選方式控制，因此，根據(jù)上行上優(yōu)先、下行下優(yōu)先的原則控制電梯自動選向，同時處理轎內(nèi)指令與廳外召喚信號。方向信號的登記以當前所處樓層及接收到的第一條指令或召喚為準。再對所用指令和召喚進行樓層比較來判斷方向信號的消號樓層。</p><p><b>　　五．心得體會</b></p><

25、;p>　　通過PLC設計實踐。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 通過合

26、作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。 通過此次課設，讓我了解了PLC梯形圖、

27、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關于PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。 　　在設計的過</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　《常用低壓電器原理及其控制技術》，王仁祥編著，機械工業(yè)出版社</p><p>　　《電氣控制與可編程控制技術及應用》，張曉蜂著，國防工業(yè)出版