基于plc的三层电梯控制系统设计 毕业论文

原创 2020-02-08 03:16  阅读

  基于plc的三层电梯控制系统设计 毕业论文_工学_高等教育_教育专区。山东华宇职业技术学院 高职毕业生毕业设计(论文) 课题名称 基于 plc 的三层电梯控制系统设计 专业 班级 学号 姓名 指导教师 09 机电一体化 一班 解凤林 马

  山东华宇职业技术学院 高职毕业生毕业设计(论文) 课题名称 基于 plc 的三层电梯控制系统设计 专业 班级 学号 姓名 指导教师 09 机电一体化 一班 解凤林 马叶革 毕业设计(论文)任务书 基于 plc 的三层电梯控制系统设计 姓名: 解凤林 毕业设计(论文)题目: 专业: 机电一体化 毕业设计(论文)工作起止时间: 毕业设计(论文)的内容要求:电梯由“四层四站电梯对象、包括电 机、正反向继电器、轿厢、内选召唤按钮、外选召唤按钮、外呼指示 灯、内选指示灯、楼层显示、上下行显示、平层电磁传感器检测、接 线PLC 进行控制,实现对电机驱动,上、下 行的顺序控制,随机呼叫的优化控制,自动准确定位,上、下行及平 层指示灯显示,上位监控系统等功能。 其具体设计要求如下: (1)要求所使用的传感器灵敏度高,可靠性好,能时刻准确监 测电梯的运动。 (2)要求选用的 plc 能对信号做出准确的分析处理,并传到监 控装置。当电梯发生故障时,首先 plc 会发出声音报警;同时,起火 总服务台处也会发生声音报警并会在 LED 显示屏上显示相应的着火 故障地点。 (3)设计备用电源,当电梯停电时,会,转换为备用电源供电。 (4)要求传感器监测到电梯内人数后,能自动根据人数多少来 变换速度。 指导教师(签名) : 年 月 日 毕业设计开题报告 一、课题设计(论文)目的及意义 随着城市建设的不断发展,城市迅速的崛起,高层建筑的不断增多, 电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。 它是采用电力拖动方式,将载有乘客或货物的轿厢,运行于垂直方向的两 根刚性导轨之间,运送乘客和货物的固定式提升设备。所以,电梯是为高 层建筑运输服务的设备,它具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。 但传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点 多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等,而采用 PLC 组成的控制系统 可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加安全、方便、舒适 二、课题设计(论文)提纲 目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单 元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度 和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程 控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并 没有太大的区别。PLC 可靠性高,程序设计方便灵活。 三、课题设计(论文)思路、方法及进度安排 思路:本文在该系统的研究和设计中主要作了系统硬件设计和系统软件 设计两项主要工作,一二章主要对 plc 控制系统的基本状况作了简要分析。 方法及进度安排:通过搜集资料,参考文献,反复的硬件调试,基本完 成各模块的性能要求。在研究过程中系统的部分模块属电子系统中常用模块 的可以直接采用,但需要结合连接电路进行适当调试,以达到最佳效果。 四、课题设计(论文)参考文献; [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] 王俭 龙莉莉,建筑电气控制技术,中国建筑工业出版社,1998 陈家盛 ,电梯结构原理及安装维修,机械工业出版社,2000 李广弟 朱月秀 王秀山 ,单片机基础,北京航空航天大学出版社,2001 可编程序控制器操作手册,华光电子工业有限公司 可编程序控制器编程手册,华光电子工业有限公司 集成一体化电源,朝阳市电气有限公司 产品样本 1990—1991,天水二一三机床电器厂 产品样本,天水二一三机床电器厂 朱昌明 洪致育等,电梯与自动扶梯,1995 吴国政,电梯原理、使用、维修,1999 史信芳 陈影 毛宗源,电梯原理与维修管理技术,1999 基于 plc 的三层电梯控制系统设计 姓名: 解凤林 学号: 班级:一班 指导教师:马叶革 摘 要 电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统 主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大 等,而采用 PLC 组成的控制系统可以很好地解决上述问题。 本论文通过讨论电梯控制系统的组成,阐述可编程控制器(PLC)在电梯控制中的应用,采 用三菱 PLC 编程的程序控制方式, 提出了三层电梯的 PLC 控制系统总体设计方案、 设计过程、 组成,列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图和 程序流程图,在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上,提出了 PLC 的编程方法,设计了一 套完整的电梯控制系统方案。 采用本方案实现电梯控制, 能够解决继电器——接触器触点多, 故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加 安全、方便、舒适。 关键词:安全、电梯、PLC、梯形图、 系统组成框图 第 1 章 电梯概述 1.1 引言 随着城市建设的不断发展,城市迅速的崛起,高层建筑的不断增多,电梯作 为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。 它是采用电力 拖动方式,将载有乘客或货物的轿厢,运行于垂直方向的两根刚性导轨之间,运 送乘客和货物的固定式提升设备。所以,电梯是为高层建筑运输服务的设备,它 具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。但传统的电梯控制系统主要采用 继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量 大等,而采用 PLC 组成的控制系统可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加 安全、方便、舒适。 目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完 成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度,拖动控制则 由变频器来完成; 第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控 制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。PLC 可靠性高,程序设计 方便灵活。 1.2 电梯的发展简史 据国外有关资料介绍,公元前 2800 年在古代埃及,为了建筑当时的金字塔, 曾使用过由人力驱动的升降机械。公元 1765 年瓦特发明了蒸气机之后,1858 年 美国研制以蒸汽气为动力,并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯,1878 年英国的阿姆斯特发明了水压梯,并随着水压梯的发展淘汰了蒸汽梯,后来又出 现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式式结构的液压梯, 这种液压电梯至今仍 为人们所采用。18 世纪末发明了电机,特别是交流双速电动机的出现,显著改 善了电梯的工作性能。在 20 世纪初,美国 OTIS 电梯公司首先使用直流电动机 作为动力,生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后,电梯这个产品,一直在 日新月异的发展着。目前的电梯产品,不但规格品种多,自动化程度高,而且安 全可靠,乘坐舒适。 电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的 神经 .机与电的高度合一 ,使电梯成了现代科学技术的综合产品. 对于电梯的结构 而言 ,传统的方法是分为机械部分和电气部分 ,但以功能系统来描述, 则更能反映 电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制 它. 1.3.1.曳引系统 曳引系统的主要功能是输出与传递动力,使电梯运行. 曳引系统主要由曳引钢丝绳,导向轮. 1.3.2.导向系统 导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿 着导轨作升降运动. 导向系统主要由导轨,导靴和导轨架组成. 1.3.3 轿厢 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件,是电梯的工作部分. 轿厢由轿厢架和轿厢体组成. 1.3.4 门系统 系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口. 电梯系统由轿厢门,开门机,门锁装置组成. 1.3.5 重量平衡系统 系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重 量差保持在限额之内,保证电梯的曳引传动正常. 系统主要由对重和重量补偿装置组成. 1.3.6 电力拖动系统 电力拖动系统的功能是提供动力,实行电梯速度控制. 电力拖动系统由曳引电动机,供电系统,速度反馈装置,电动机调速装置等组 成. 1.3.7 电气控制系统 电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制. 电气控制系统主要由操纵装置,位置显示装置,控制屏(柜),平层装置,选层器 等组成. 1.3.8 安全保护系统 保证电梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故发生. 由限速器,安全钳,缓冲器,端保护装置组成. 1.4 电梯的分类: 1.4.1 按用途分: (1)客梯 代号 K 为运行乘客而设计的电梯,有完善的安全装置. (2)货梯 代号 H 为运送货物而设计的电梯,通常有人操作,有必备的安全装 置. (3)客货梯 代号 L 主要用作运送乘客,但也可运送货物,它与客梯的区别在 于轿厢内部装饰结构不同. (4)病床电梯 代号 B 为运送病床而设计的电梯,具有轿厢长而窄的特点. (5)住宅电梯 代号 Z 住宅楼使用的电梯,一般采用下集选控制方式,轿厢内 部装饰较简单. (6)杂物电梯 代号 W 供图书馆,办公楼,饭店运送图书,文件,食品等.不容许 人员进入电梯,结构简单,无乘人必备的安全装置. (7)船舶电梯 代号 C 用于船舶上的电梯,能在船舶摇晃中正常工作. (8)观光电梯 代号 G 轿厢壁透明供乘客观光之用. (9)还有一些专用电梯.(略) 1.4.2 安速度分: (1)低速电梯 速度不大于 1 米/秒的电梯. (2)快速电梯 速度大于 1 米/秒,低于 2 米/秒的电梯. (3)高速电梯 速度在 2 米/秒以上的电梯. 1.4.3 按拖动方式分: (1)交流电梯 曳引电动机是交流电机. 当电机是单速时,称为交流单速电梯 当电机是双速时,称为交流双速电梯 1.4.4 按控制方式分: 梯. (1)手柄操纵控制电梯 由司机操纵轿厢内的手柄开关,实行轿厢运行控制的电 (2)按钮控制电梯 具有简单的自动控制方式的电梯,具有自动平层功能. (3)信号控制电梯 自动控制程度较高的有司机电梯.具有自动平层,自动开门, 轿厢命令登记,厅外召唤登记,自动停层,顺向截停和自动换向等功能. (4)集选控制电梯 高度自动控制的电梯,可无司机驾驶,除信号控制电梯的功 能外,还具有自动掌握停站时间,自动应召服务,自动换向应答反向厅外召唤等功 能. (5)下集选控制电梯 只有在电梯下行时才能被截停的集选控制电梯. (6)并联控制电梯 几台电梯被联在一起控制.共用厅门外召唤信号的电梯.具 有集选功能. (7)梯群程序控制电梯 多台集中排列,共用厅外召唤按钮,按规定程序集中调 度和控制的电梯. (8)梯群智能控制电梯 由电脑根据客流情况,自动选择最佳运行方式的集群控 制电梯. 第 2 章 可编程控制器简介 2.1 电梯 PLC 控制系统 2.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用 PLC 内部主要由主机、输入 / 输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部 设备接口等几部分组成。 2.1.2 主机 主机部分包括中央处理器( CPU ) 、系统程序存储器和 用户程序及数据存 储器 CPU 是 PLC 的核心,一切逻辑运算及判断都是由其完成的,并控制所有其它部 件的操作。它就是我们常说的电脑芯片。 (1) 运行用户程序 。 (2) 监控输入/输出接口状态。 (3) 作出逻辑判断和进行数据处理 内部存储器有两类: 一类是系统程序存储器,另一类是用户程序及数据存储 器 系统程序存储器: 主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理 的程序。系统程序已由厂家固定,用户不能更改。 用户程序及数据存储器: 主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、 中间结果。 2.1.3 输入 / 输出 (I/O) 接口 输入接口 用于接收输入设备(如:按钮、行程开关、传感器等)的控制信 号。 输出接口 用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备(如 : 接触器、电磁阀、指示灯等) 。 2.1.4 电源 电源 指为 CPU 、存储器、 I/O 接口等内部电子电路工作所 配备的直流 开关稳压电源 2.1.5 编程器 编程器 是 PLC 很重要的外部设备,它主要由键盘、显示 器组成。编程器 分简易型和智能型两类。小型 PLC 常用 简易编程器,大、中型 PLC 多用智 能编程器。编程器的 作用是编制用户程序并送入 PLC 程序存储器。利用编程 器可检查、修改、调试用户程序和在线监视 PLC 工作状 况。现在许多 PLC 采 用和计算机联接,并利用专用的工 具软件进行编程或监控。 2.1.5 输入输出扩展接口 I/O 扩展接口 用于将扩充外部输入 / 输出端子数扩展单元与基本单元(即 主机)联接在一起。 2.1.6 外部设备接口 此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。 2.2 可编程控制器的工作原理 PLC 采用 “ 顺序扫描、不断循环 ” 的工作方式, 这个过程可分为输入采样, 程序执行、 输出刷新三个阶段 ,整个过程扫 描并执行一次所需的时间称为扫描 周期。 2.2.1 输入采样阶段 PLC 在输入采样阶段,以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态或输入 数据,并将此状态存入输入状态寄存器,即输入刷新。接着转入程序执行阶段。 在程序执行期间,即使输入状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变, 只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入 。 2.2.2 程序执行阶段 PLC 在执行阶段,按先左后右,先上后下的步序,执行 程序指令。其过程 如下:从输入状态寄存器和其它元件 状态寄存器中读出有关元件的通 / 断状 态,并根据用户程 序进行逻辑运算,运算结果再存入有关的状态寄存器中。 2.2.3 输出刷新阶段 在所有指令执行完毕后,将各物理继电器对应的输出状态寄存器的通 / 断 状态,在输出刷新阶段转存到输出寄存器,去 控制各物理继电器的通 / 断,这 才是 PLC 的实际输出。 由 PLC 的工作过程可见, 在 PLC 的程序执行阶段,即使输入发生了变化, 输入状态寄存器的内容也不会立即改变,要 等到下一个周期输入处理阶段才能 改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号,等到一个循环周期结束, CPU 集 中将 这些输出信号全部输出给输出锁存器,这才成为实际的 CPU 输出。因此 全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周 期,换言之,输入、输出的状态 保持一个扫描周期。 2.2.4 可编程控制器的主要技术性能 1. I/O 点数 指 PLC 外部输入和输出端子数。 2. 用户程序存储容量 用来衡量 PLC 所能存储用户程序的多少。 3. 扫描速度 指扫描 1000 步用户程序所需的时间,以 ms/ 千步为单位。 4. 指令系统条数 指 PLC 具有的基本指令和高级指令的种类和数量。 种类数 量越多,软件功能越强。 5. 编程元件的种类和数量 编程元件指:输入继电器、输出继电器、辅助继 电器、定时器、计数器、通用 “ 字 ” 寄存器、数据寄存器及特殊功能继 电器 等。其种类和数量是衡量 PLC 的一个指标。 2.3 编程语言的形式 本教材采用最常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采 用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采 用助记符形式便于实验,凯发游戏娱乐官网, 因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编 程器或计算机来编程。 虽然一些高档的 PLC 还具有与计算机兼容的 C 语言、BASIC 语言、专用的高 级语言(如西门子公司的 GRAPH5、三菱公司的 MELSAP) ,还有用布尔逻辑语 言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用 于本厂的产品。 编程指令:指令是 PLC 被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从 本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点 PLC 与普通的计算机是完全相同的。 同时 PLC 也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所 以用户看到的 PLC 指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助 记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图 形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。 指令系统:一个 PLC 所具有的指令的全体称为该 PLC 的指令系统。它包 含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着 PLC 的功能和性能。一般讲, 功能强、性能好的 PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程 之前必须弄清 PLC 的指令系统 程序:PLC 指令的有序集合,PLC 运行它,可进行相应的工作,当然,这 里的程序是指 PLC 的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC 的厂家或代销 商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,更难 读,所以多数程序用梯形图表达。 2.4 PLC 基本指令: (1)LD(取) 、LDI 取反) 、OUT(输出)指令;LD(取) 、LDI(取反)以电 工的说法前者是常开、 后者为常闭。这二条指令最常用于每条电路的第一个触点 (即左母线第一个触点) ,当然它也可能在电路块与其它并联中的第一个触点中 出现。 图 2.4.1 PLC 基本指令 这是一张梯形图(不会运行) 。左边的纵线称为左母线,右母线可以不表示。 该图有三个梯级;第 1 梯级;左边第一个触点为常开,上标为 X000,X 表示为 输入继电器, 其后的 000 数据,可以这样认为它使用的是输入继电器中的编号为 0、 LD X000 第 000 的触点 (下同) 。 其指令的正确表示应为 (如右图程序所示) : (前头的 0 即为从第 0 步开始, 指令输入时无须理会, 它会自动按顺序显示出) 。 第 2 梯级;左边的第一个触点为常闭触点,上标为 T0,T 表示定时器(有时间 长短不同,应注意) ,0 则表示定时器中的编号为 0 的触点。其指令的正确表示 应为:2、LDI T0(如程序所示) 。 第 3 梯级;左边第一个触点为常闭,上 标为 M0, M 为辅助继电器(该继电器有多种,注意类别) ,其指令的正确表示应 为:4、LDI M0(如程序所示) 。本梯级的第 2 行第一个触点为常开,上标为 Y000,Y 表示输出继电器,由于该触点与后面 Y001 触点呈串联关系,形成了所 谓的电路块,故而其触点的指令应为 5、LD Y000。总之 LD 与 LDI 指令从 上面可以看出, 它们均是左母线每一梯级第一触点所使用的指令。而梯级中的支 路(即第 3 梯级的第 2 行)有二个或二个以上触点呈串联关系,其第一触点同样 按 LD 或 LDI 指令。可使用 LD、LDI 指令的元件有:输入继电器 X、输出继电 器 Y、辅助继电器 M、定时器 T、计数器 C、状态继电器 S。OUT 为线圈驱动指 令, 该指令不能出现在左母线第一位。 驱动线圈与驱动线圈不能串联, 但可并联。 OUT 同一驱动线圈只能出现一次, 并安排在每一梯级的最后一位。 如上图中的 1、 Y000,3、OUT Y001,Y 为输出继电器,其线圈一旦接获输出信号,可以这样 认为,线圈将驱动其相应的触点而接通外部负载(外部负载多为接触器、中间继 电器等) 。而上图 8、OUT T0 K40 为定时器驱动线圈指令,其中的 K 为常数 40 为设定值(类似电工对时间继电器的整定) 。可使用 OUT 指令元件有:输出 继电器 Y、辅助继电器 M、定时器 T、计数器 C、状态继电器 S。 (2)触点的串联指令 AND(与)ANI(与非) ;前者为常开,后者为常闭。 二者均用于单个触点的串联。二指令可重复出现,不受限制, 。如下图所示。 图 2.4.2 触点的串联指令 AND( 与)ANI(与非) 800)this.width=800 border=0 由第 1 梯级来看;X000、T0、Y001 三触点成串联关系, 即 T0 的常闭串接于 X000 的后端, 而 Y001 的常闭则串接于 T0 常闭的后端。由于都是常闭故用 ANI 指令。现来看第 2 梯级;X000、M0、 Y001,同样三触点也是串联关系,M0 的常闭接点串接于 X001 的后端,而 Y000 的常开接点则串接于 M0 的后端。 故 M0 的指令用 ANI, 而 Y000 的指令则用 AND (具体编程详上图) ,一句话只要是串联后面是常开的用 AND,是常闭的则用 ANI。可使用 AND、ANI 指令元件有:输入继电器 X、输出继电器 Y、辅助继 电器 M、定时器 T、计数器 C、状态继电器 S。 (3)触点并联指令 OR(或) 、ORI(或反) ;触点并联时,不管梯级中有几条 支路,只要是单个触点与上一支路并联,是常开的用 OR,是常闭的则用 ORI。 如下图所示。 图 2.4.3 触点并联指令 OR 可以看出上图的 X000、X001、M0 三者处于并联关系。由于 X000 下面二条支路 均为单个触点,因 X001 是常开触点,故用 OR 指令。而 M0 是常闭触点,则用 ORI 指令。三接点并联后又与 M1 串联,串联后又与 Y000 并联,而 Y000 也是 单个触点,所以仍采用 OR 指令。可使用 OR、ORI 指令元件有:输入继电器 X、 输出继电器 Y、辅助继电器 M、定时器 T、计数器 C、状态继电器 S。 (4)串联电路块的并联指令 ORB(或) ;任一梯级中有多(或单支路)支路与 上一级并联,只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系(即所谓的:串联电 路块) ,则应使用 ORB 指令。如下图所示。 图 2.4.4 串联电路块的并联指令 由上图可以看出,第一支路 X003 的常开触点与 M1 的常开触点成串联关系 (在这样的情况下,形成了块的关系) ,它是与上一行的 X000 与 M0 串联后相 并联,此时程序的编写,如步序号 0、1、2、3、4 所示。4 所出现的第一个 ORB 指的是与上一行并。而第二支路,常闭 Y001 与 M2 同样是串联关系。也是一个 块结构,其串联后再与第一支路并。故步序 7 再次出现 ORB。ORB 指令并无梯 形图与数据的显示。 可以这样认为;它是下一行形成电路块的情况下与上一行并 联的一条垂直直线(如图中所示的二条粗线)并联电路块与块之间的串联指令 ANB;如左下图虚线框内所示的二电路 块相串,各电路块先并好后再用 ANB 指令进行相串。左图的梯形图可以用右图 进行简化。程序的编写如下图所示。ANB 指令并无梯形图与数据的显示。可以 这样认为;它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系,是一条横直线 并联电路块与块之间的串联指令 ANB (6)进栈指令 MPS、读栈指令 MRD、出栈指令 MPP 和程序结束指令 END; MPS、MRD、MPP 这是一组堆栈指令。如下图使用的二种堆栈形式;在堆栈形 式下 MPS 应与 MPP 成对出现使用。如在第一堆栈形式下,则采用 MPS、MPP 指令。若在 MPS、MPP 指令中间还有支路出现,则增加 MRD 指令,如下图的 第二堆栈所示。应知道 MPS、MPP 成对出现的次数应少于 11 次,而 MRD 的指 令则可重复使用,但不得超过 24 次。要知道这一组指令,同样并无梯形图与数 据的显示。可以这样认为;MPS 是堆栈的起始点,它起到承上启下的联接点作 用,而支路的 MRD、MPP 则与之依次联接而已。而 END 指令则是结束指令, 它在每一程序的结束的末端出现。 2.5 梯形图设计规则 1.触点的安排 梯形图的触点应画在水平线上,不能画在垂直分支上。 2.串、并联的处理 在有几个串联回路相并联时,应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上 面。 在有几个并联回路相串联时, 应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。 3.线圈的安排 不能将触点画在线圈右边,只能在触点的右边接线.不准双线圈输出 如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次,则称为双线圈输出。这 时前面的输出无效,只有最后一次才有效,所以不应出现双线.重新编排电路 如果电路结构比较复杂,可重复使用一些触点画出它的等效电路,然后再进 行编程就比较容易。 6.编程顺序 对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段,每一段从最左边触点开始 第 3 章 三层电梯 PLC 控制系统设计 3.1 控制要求: (1)开始时,电梯处于任意一层。 (2)当有外呼电梯信号到来是,轿厢响应该呼梯信号,达到该楼层时,轿厢 停止运行, (轿厢门打开,延时 3 秒后自动关门) (3)当有内呼电梯信号到来是,轿厢响应该呼梯信号,达到该楼层时,轿厢 停止运行, (轿厢门打开,延时 3 秒后自动关门) (4)在电梯轿厢运行过程中,即轿厢上升(或下降)途中,任何反方向下降 (或上升)的外呼信号均不响应,但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、 3.2 三层电梯主电路 图 3.2 三层电梯主电路 3.3I/O 点数分配 电梯逻辑控制系统的控制核心是 PLC,哪些信号需要输入至 PLC,PLC 需驱 动哪些负载,以及采用何种编程方式,都是需要认真考虑的问题,都会影响到 其内部 I/O 点数的分配。因此,I/O 点数的确定,是设计整个 PLC 电梯控制系 统首先需要解决的问题,决定着系统硬件部分的设计,也是系统软件编写的前 提。 在 I/O 口的分配确定了之后就可以根据实验需要和设备结构与试验台进行 连接。 3.4 PLC 外围接线 PLC 外围接线图主回路 二、PLC 接线图(输入回路) 图 3.4.2 PLC 接线图(输入回路) 三 PLC 接线 PLC 接线 功能指令表概述 LD X20 上限位 AND X21 下限位 OUT M10 平层 LD X03 一层感应开关 SET M500 一层显示 RST M501 RST M502 RST M503 LD X04 二层开关 RST M500 RST M502 RST M503 LD X05 三层开关 SET M502 三层显示 RST M500 RST M501 RST M503 LD M500 ANI T0 OUT Y10 一层显示输出 LD M501 ANI T0 OUT Y11 二层显示输出 LD M502 ANI TO OUT Y12 三层显示输出 LD M503 ANI T0 LD X00 急停 ANI T1 OUT T0 K 090 LD TO OUT T1 K 0110 LD X00 ANI X01 检修 MC N0 SP M000 LD X22 轿内指令:X22-X25 OR M12 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M12 LD X23 OR M13 LDI M501 ORI M10 ANB OUT M13 LD X24 OR M14 LDI M502 ORI M10 ANB OUT M14 LD X25 OR M15 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M15 LD X11 外呼按钮:X11-X16 OR M21 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M21 LDI M501 ORI M10 ORI M32 LD X12 OR M22 ANB OUT M22 LDI M501 ORI M10 ORI M31 LD X13 OR M23 ANB OUT M23 LDI M502 ORI M10 ORI M32 LD X14 OR M24 ANB OUT M24 LDI M502 ORI M10 ORI M31 LD X15 OR M25 ANB OUT M25 LD X16 OR M26 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M26 MCR N0 LD M13 OR M14 OR M15 AND M500 LD M14 OR M15 AND M501 ORB LD M15 AND M502 ORB OR M31 AND X00 AND X02 SET Y0 上行输出 RST Y1 LD M14 OR M13 OR M12 AND M503 LD M13 OR M12 AND M502 ORB LD M12 AND M501 ORB OR M32 AND X00 AND X02 SET Y1 下行输出 RST Y0 LD M21 OR M22 OR M23 OR M24 OR M25 AND M503 LD M21 OR M22 OR M23 AND M502 ORB LD M21 AND M501 ORB ANI M31 OUT M32 外呼下行 LD M22 OR M23 OR M24 OR M25 OR M26 AND M500 LD M24 OR M25 OR M26 AND M501 ORB LD M26 AND M502 ORB ANI M32 OUT M31 外呼上行 3.7 三层电梯梯形图程序 一、 控制要求: 1.系统应具备:有司机、无司机、消防三种工作模式。 2.系统应具备下列几项控制功能: 1)自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。 2)自动响应轿厢服务指令信号。 3)自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。 4)自动显示电梯运行方向。 5)具有电梯直达功能和反向最远停站功能。 3.系统提供的输入控制信号: AYS 向上行驶按钮 AYX 向下行驶按钮 YSJ 有/无司机选择开关 1YC 一楼行程开关 2YC 二楼行程开关 3YC 三楼行程开关 A1J 一楼指令按钮 A2J 二楼指令按钮 A3J 三楼指令按钮 AJ 指令专用开关(直驶) ZXF 置消防开关 A1S 一楼上召唤按钮 A2S 二楼上召唤按钮 A2X 二楼下召唤按钮 A3S 三楼上召唤按钮 A3X 三楼下召唤按钮 4.系统需要输出的开关控制信号: KM 开门显示 GM 关门显示 MGB 门关闭显示 DCS 上行显示 DCX 下行显示 S 上行继电器(控制电动机正转) X 下行继电器(控制电动机反转) 2DJA 二楼指令信号登记显示 3DJA 三楼指令信号登记显示 1DAS 一楼上召唤信号登记显示 2DAS 二楼上召唤信号登记显示 2DAX 二楼下召唤信号登记显示 3DAS 三楼上召唤信号登记显示 3DAX 三楼下召唤信号登记显示 参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] 王俭 龙莉莉,建筑电气控制技术,中国建筑工业出版社,1998 陈家盛 ,电梯结构原理及安装维修,机械工业出版社,2000 李广弟 朱月秀 王秀山 ,单片机基础,北京航空航天大学出版社,2001 可编程序控制器操作手册,华光电子工业有限公司 可编程序控制器编程手册,华光电子工业有限公司 集成一体化电源,朝阳市电气有限公司 产品样本 1990—1991,天水二一三机床电器厂 产品样本,天水二一三机床电器厂 朱昌明 洪致育等,电梯与自动扶梯,1995 吴国政,电梯原理、使用、维修,1999 史信芳 陈影 毛宗源,电梯原理与维修管理技术,1999 结束语 针对这个四层电梯的控制系统.本文采用西门子 S7—200 可编程控制器设 -H-电梯的控制系统完成电梯的轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层 换速控制、开门控制等控制任务。利用 MCGS 组态软减设计模拟电梯 PLC 控制 系统的运行。将 PLC 中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合,加载驱 动。使设置的控件能够按照真实的情况动作。检验和测试电梯 PLC 控制系统对 电梯的运行状态的控制效果。实践证明。将 PLC 可编程控制器和 MCGS 组态软 件结合可以非常好地模拟电梯控制系统的测试运行.有利于 PLC 控制系统的设 -H-、检测,具有良好的应用价值。 毕业设计(论文)指导教师意见 系别:电气工程系 学生姓名 解凤林 学号 填表日期: 年 班级 月 日 09 高职 机电一班 设计(论文) 题目 基于 PLC 的三层电梯控制系统设计 指导教师意见: 指导教师 职称 成绩

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