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基于PLC的双电梯联动监控系统的研究与设计.doc
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基于PLC的双电梯联动监控系统的研究与设计.doc
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1
目 录
前 言...........................................................................................................5
第 1 章 绪论.................................................................................................6
1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 ......................................6
1.1.1 电梯继电器控制系统的优点 ................................................6
1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题........................................6
1.2 PLC 及在电梯控制中的应用特点................................................6
1.2.1 PLC 的特点.................................................................................6
1.2.2 PLC 控制电梯的逻辑关系.....................................................7
1.2.3 PLC 控制电梯的优点............................................................8
1.3 电梯变频调速控制的特点.......................................................8
第 2 章 PLC 控制系统硬件设计..................................................................9
2.1 四层电梯主电路 .............................................................................9
2.1.1 四层电梯驱动电机 ...............................................................9
2.1.2 plc 外部接线图 ......................................................................9
2 . 2 工 / 0 点 数 的 分 配 及 机 型 的 选
择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0
2.2.1 I/O 点数的估算....................................................................11
2.2.2 输入/输出的分配.................................................................11
2.2.3 机型的选择.........................................................................12
2.3 编码器与 PLC 的连接.................................................................12
2.4 系统结构框图...............................................................................13
第 3 章 软件设计.........................................................................15
3.1 四层电梯梯形图…………………………………………………………………………15
3.2 STL 语句表……………………………………………………………………………………25
第 4 章软硬件的调试 .................................................................30
4.1 组态王 6.5 的简介 .........................................................................30
4.2 组态王的基本操作 .....................................................................30
2
4.2.1 建立新工程及画面.........................................................30
4.2.2 四层电梯使用的动画连接.............................................33
4.2.3 组态王的命令语言........................................................33
4.3 四层电梯在组态王中的仿真调试..............................................35
结 论.........................................................................................................38
谢 辞...........................................................................................................38
参考文献.....................................................................................................39
附 录.........................................................................................................40
外文资料翻译.............................................................................................42
3
前言
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多
层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶
梯……在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。
据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的
使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。
目前电梯的控制普遍采用两种控制方式:一是采用微机作为信号控制单元,
完成电梯的信号采集、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(PLC)取代
微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方式并没有太大的区
别。国内厂家大多采用答二种方式,其原因在于用 PLC 控制有许多优点: 1,可靠
性高,由于采取了一系类的 PLC 高可靠性的措施,PLC 的平均无故障时间(MTBF)
一般可达 3~5 万小时。而且 PLC 的环境适应性也很强,它能在工业环境下可靠地
工作;2,编程简单,PLC 最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直
观,容易掌握,不需要专门的计算机知识,便于广大现场工程技术人员掌握。当
工作流程需要改变时,可以现场改变程序,使用方便、灵活;3,体积小、结构紧
凑、安装、维修方便。PLC 的体积小,重量轻,便于安装。一般 PLC 都具有自诊断、
故障报警、故障种类显示等功能。
4
第 1 章 概述
1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题
1.1.1 电梯继电器控制系统的优点
(1) 所有控制功能及信号处理均有硬件实现,线路直观,易于理解和掌握,适合
于一般技术人员和技术工人所掌握。
(2) 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。
(3) 大部分电器均为常用控制电器,更换方便,价格较便宜。
(4) 多年来我国一直生产这类电梯,技术成熟,已经形成系列化产品,技术资料
图纸齐全,熟悉、掌握的人员较多。
1.1.2 电梯继电器控制的缺点:
(1) 系统触点繁多、接线线路复杂,且触点容易烧坏磨损,造成接触不良,因
而故障率较高。
(2) 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能,使系统的控制
功能不易增加,技术水平难以提高。
(3)电磁机构及触点动作速度比较慢,机械和电磁惯性大,系统控制精度难以
提高。
(4) 系统结构庞大,能耗较高,机械动作噪音大。
(5) 由于线路复杂,易出现故障,因而保养维修工作量大。费用高;而且检查
故障困难,费时费工。
总之,电梯继电器控制系统故障率高,大大降低了电梯的可靠性和安全性,
经常造成停梯,给乘客人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底,不但
会造成电梯机械部件损坏,还可能出现人身事故。所以目前电梯的继电器控制已
经很少使用了。
1.2 PLC 及在电梯控制中的应用特点
1.2.1 PLC 简介及其特点
PLC 即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术
为 基 础 的 新 型 工 业 控 制 装 置 。 在 1987 年 国 际 电 工 委 员 会 ( International
Electrical Committee)颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义:
5
PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,
定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一
类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数
与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机
械或生产过程.
“PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它
采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、
计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各
种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统
形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
PLC 的特点
1.可靠性高,抗干扰能力强
2.配套齐全,功能完善,适用性强
3.易学易用,深受工程技术人员欢迎
4.系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
5.体积小,重量轻,能耗低
PLC 的应用领域
目前,PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、
汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如
下几类。
1.开关量的逻辑控制
2.模拟量控制
3.运动控制
4.过程控制
5.数据处理
6.通信及联网
1.2.2 PLC 控制电梯的逻辑关系
电梯控制逻辑关系如下:
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