四層電梯自動(dòng)控制plc課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　現(xiàn)代控制技術(shù)及PLC控制課程設(shè)計(jì)</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　班 級(jí) 機(jī)電102班 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械電子工程 </p&

2、gt;<p>　　院 別 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2013年7月5日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 引言··

3、;····································

4、83;····3</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)的目的··························

5、········3</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容······················

6、83;···········3</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)···················&

7、#183;··············4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)···············

8、3;················4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理·············

9、3;·············4</p><p>　　2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表················

10、3;············8</p><p>　　2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)··················&#

11、183;···············9</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)···············&

12、#183;···················12</p><p>　　3.1 電梯運(yùn)行流程圖··········

13、83;······················12</p><p>　　3.2 電梯開關(guān)門流程圖········

14、;·······················14</p><p>　　第四章 程序設(shè)計(jì)········

15、;······························15</p><p>　　4.1 梯形圖·

16、····································

17、3;··15</p><p>　　4.2 語(yǔ)句表·····························

18、;···········22</p><p>　　第五章 結(jié)束語(yǔ)····················

19、····················24</p><p>　　第六章 參考文獻(xiàn)···········

20、···························24</p><p><b>　　第一章 引言</b></p&

21、gt;<p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。&

22、lt;/p><p>　　課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊(cè)和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。</p><p>　　電梯的控制在現(xiàn)代社會(huì)的各行各業(yè)中都有所涉及其應(yīng)用及其廣泛，為了進(jìn)一步加深對(duì)可編程控制器

23、的理解，鞏固所學(xué)知識(shí)及有助于工程實(shí)際應(yīng)用，本次課程設(shè)計(jì)選擇了PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是用可編程控制器（PLC）改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)

24、產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。</p><p>　　針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電梯。</p><p><b>　　主要內(nèi)容如下：</b></p><p>　　電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。確定了系統(tǒng)

25、的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，完成了電機(jī)和可編程控制器（PLC）的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了 PLC 的選型、I/O 點(diǎn)數(shù)分配與 PLC 的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)。最后對(duì)改造后的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試。</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)</p><p>　　(1)電梯的上、下行

26、由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。</p><p>　　(2)樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。</p><p>　　(3)電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時(shí)，電梯開門與關(guān)門動(dòng)作可由電梯開門與關(guān)門按鈕控制，也可延時(shí)控制，但檢測(cè)到電梯超重時(shí)，電梯門不能關(guān)閉，并由報(bào)警電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。<

27、;/p><p>　　(4)電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離，若一次運(yùn)行時(shí)間超過30s，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，并由HA報(bào)警。</p><p>　　(5)檢修開關(guān)SB7接通時(shí)，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動(dòng)作均不相應(yīng)。</p><p>　　(6)電梯拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制電路有各種常規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。</p><p>　　第二章

28、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理</p><p>　　2.1.1 系統(tǒng)硬件接線圖</p><p>　　2.1.2 整體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　整體設(shè)計(jì)方案如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 整體設(shè)計(jì)方案圖</p><p>　　2

29、.1.3 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖2-2為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。</p><p>　　系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過PLC輸入接口送入PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)

30、器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。</p><p>　　圖2-2 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.1.4 信號(hào)控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯信號(hào)控制基本由PLC軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖2-3所示，輸入到PLC的控制信號(hào)有：運(yùn)行方式選擇（如自動(dòng)、有/無司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等）、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層

31、站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電脈沖、開關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和平層信號(hào)等。</p><p>　　圖2-3 電梯PLC信號(hào)控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　2.1.5 可編程控制器機(jī)型的選擇</p><p>　　（1）輸入/輸出點(diǎn)的估算：</p><p>　　采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)

32、正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕SB11和指示燈H11，二層有上升呼叫按鈕SB21和指示燈H21以及下降呼叫按鈕SB22和指示燈H22，三層有上升呼叫按鈕SB31和指示燈H31以及下降呼叫按鈕SB32和指示燈H32，四層有下降呼叫按鈕SB41和指示燈H41。一至四層有到位行程開關(guān)ST1～ST4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕SB1～SB4和指示燈H1～H4；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵YA1和Y

33、A2控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST5檢測(cè)。此外還有電梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器KP以及故障報(bào)警電鈴HA。</p><p>　　輸入點(diǎn)共有22個(gè)，輸出點(diǎn)共有15個(gè),總共37個(gè)。</p><p>　　（2） 內(nèi)存容量的估算</p><p>　　用戶控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關(guān)。因此,在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、控

34、制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行估算。本系統(tǒng)有開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)有37個(gè)，模擬量I/O數(shù)為0個(gè)。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠?jì)算公式:</p><p>　　所需總內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)×(10～15)+模擬量I/O總點(diǎn)數(shù)×(150～250)再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。</p><p>　　綜合I/O點(diǎn)數(shù)以及內(nèi)存容量，S7—200的CPU226輸入

35、，輸出點(diǎn)數(shù)為24／16，足以滿足要求。</p><p>　　2.1.6 其他參數(shù)</p><p>　?、?拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M：5.5kW，AC380V，11.6A，1440r/min。</p><p>　?、?指示燈H：0.25W，AC220V。</p><p>　?、?電鈴HA：8W，AC220V。</p><p>　　

36、④ 電磁鐵YA：100mA，AC220V。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表</p><p>　　該系統(tǒng)占用PLC的37個(gè)I/O口，22個(gè)輸入點(diǎn)，15個(gè)輸出點(diǎn)，具體的I/O分配如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 I\O分配表</p><p>　　2.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)</p><p>　

37、　2.3.1 PLC的外部接線圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)的PLC外部接線圖如圖2-4所示.CPU226的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設(shè)計(jì)中PLC容量完全滿足要求，CPU226的輸出繼電器觸點(diǎn)容量為2A，電壓范圍為5~30V（DC）或5~250V（AC）。</p><p>　　圖2-4 PLC外部接線圖</p><p>　　2.3

38、.2 四層電梯主電路圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的四層電梯控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2-5所示。電機(jī)通過KM1、KM2的閉合來實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電梯的上、下運(yùn)行。FR1為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用.</p><p>　　圖2-5 四層電梯控制主電路圖 </p><p>　　圖2-6 四層電梯控制

39、控制電路圖</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電梯運(yùn)行流程圖</p><p>　?。?）電梯運(yùn)行流程圖如圖3-1所示</p><p>　　圖3-1 電梯運(yùn)行流程圖</p><p>　?。?）電梯運(yùn)行流程圖簡(jiǎn)要介紹：</p><p>　　首先判斷電梯停在幾

40、樓，如果停在一樓，再判斷2、3、4樓是否有信號(hào)，如果沒有信號(hào)，電梯停在一樓，如果有信號(hào)，電梯上升到相應(yīng)的樓層，停止后判斷電梯停在哪一樓，判斷有無上行或下行信號(hào)，如果只有一種，上行或下行，則執(zhí)行上行或下行；如果同時(shí)有上行和下行信號(hào)，則30秒后電梯回到一樓。</p><p>　　3.2電梯開關(guān)門流程圖</p><p>　　電梯開關(guān)門流程圖如圖3-2所示</p><p>

41、　　圖3-2 電梯開關(guān)門流程圖</p><p><b>　　第四章 程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 梯形圖</b></p><p><b>　　4.2語(yǔ)句表</b></p><p><b>　　第五章 結(jié)束語(yǔ)</b></

42、p><p>　　經(jīng)過一個(gè)多禮拜的研究，通過在圖書館以及互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)資料，了解了電梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且加深了對(duì)電梯運(yùn)行過程、控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。并且，使我將原來所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化、理論化、實(shí)用化，對(duì)如何使用已有知識(shí)及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。通過這次設(shè)計(jì)，我還認(rèn)識(shí)到無論做什么，都需要踏實(shí)，勤奮，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這對(duì)我以后的工作將會(huì)產(chǎn)生深淵的影響。</p><

43、;p>　　從剛開始的無從下手到知道方向，這個(gè)過程帶給我的不止是自己試驗(yàn)進(jìn)度的加速，也從另一個(gè)層面上詮釋著學(xué)海無涯。我們這學(xué)期剛接觸PLC，但懂得的只是皮毛或者說一些簡(jiǎn)單的控制，并沒有把它與實(shí)際結(jié)合起來，也完全不明白控制的精髓，當(dāng)時(shí)拿到這個(gè)題目就想，編程好復(fù)雜??！每天都坐電梯，卻從來沒把它與我們學(xué)習(xí)的自動(dòng)控制相連系起來，但是想想編程好復(fù)雜?。‰m然才四層，但情況好多。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)對(duì)我們是一個(gè)很

44、大的考驗(yàn)，也是一個(gè)很大的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。原來在我們身邊還有許多能夠用我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)來解決的問題，這使得我對(duì)我學(xué)的專業(yè)的自豪感油然而生，并且從理論結(jié)合實(shí)際中，我們可以學(xué)到更多。所以這次的課程設(shè)計(jì)雖然艱難也學(xué)到了很多。我也明白了，設(shè)計(jì)必須建立在實(shí)際的基礎(chǔ)上，為人服務(wù)，方便人們的生活。以后要更努力的學(xué)習(xí)，提高自己。也要多多運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)來運(yùn)用到實(shí)際中，解決實(shí)際問題。</p>&

45、lt;p><b>　　第六章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】李仁，電氣控制技術(shù)，機(jī)械工程出版社， 2008，6</p><p>　　【2】江西理工大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，2010，6</p><p>　　【3】李道霖，電氣控制與PLC 原理及應(yīng)用,電子工業(yè)出版社，2006．</p><p>

46、;　　【4】葉安麗.電梯技術(shù)基礎(chǔ)(第1版)[M].北京: 中國(guó)電力出版社,2004.</p><p>　　【5】陳恒亮.電梯結(jié)構(gòu)與原理[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005.</p><p>　　【6】姚玉剛.電梯智能控制系統(tǒng)研究[D].長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008.</p><p>　　【7】張福恩等編著.交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計(jì)及安裝維修.[M] 北