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基于PLC在电梯中的应用.doc
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目录
第一章 设计任务及要求....................................................................................................................2
1.1 设计任务...............................................................................................................................2
1.2 设计要求...............................................................................................................................2
第二章 系统总体设计........................................................................................................................2
2.1 方案论证...............................................................................................................................2
2.2 系统结构框图设计及说明...................................................................................................3
2. PLC 控制系统设计.........................................................................................................3
第三章 软件和硬件设计....................................................................................................................4
3.1 系统硬件设计...............................................................................................................................4
1.系统硬件原理图及工作原理..........................................................................................4
2 元件参数选择及设计......................................................................................................5
1. 软件系统的选择和了解.................................................................................................6
2. 软件各功能模块的流程图设计及思路........................................................................7
第四章 调试和故障..........................................................................................................................10
第五章 I/O 口分配表及实验仪器清单...........................................................................................19
第六章 收获和体会..........................................................................................................................20
第七章 参考文献..............................................................................................................................21
引 言
随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可
靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器
(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设
计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的继电器控制方
式已逐渐被 PLC 控制代替。
电梯控制系统主要包括电梯拖动系统的控制和电梯逻辑系统的控制。电梯拖
动控制本分主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿厢开关电路,其性能对电梯
运行时乘客的舒适感有着重要影响。电梯逻辑控制部分则是由控制本部分的核
心器件 PLC,呼叫按钮,传感器,控制继电器和指示灯组成。PLC 是电梯可靠
运行的关键,是电梯控制系统自动化程度的重要标志。电梯的拖动系统控制主
要以电梯速度为控制目标,以给定的曲线作为依据,利用模拟控制装置或者数
字控制装置,针对曳引电动机的不同调速方式过程闭环或开环的速度控制系统,
实现电梯运动状态的控制。
本设计以 PLC 作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。以下已对四层电
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梯的硬件部分作了分析,看需要什么样的开关、电机、信号灯等。然后,画出
它的控制面板,再根据控制面板估计一下 I/O 点数,这样可以确定所选机型,
然后再软件设计,写出流程图、梯形图,写出指令语句,最后进行调试,看看
此程序是否可行。
第一章 设计任务及要求
1.1 设计任务
以可编程控制器(PLC)为核心,设计一个四层电梯控制系统。实现电梯系
统基本功能:该系统包括开,关门程序模块,内,外部信号功能程序模块,上
下行指示灯程序模块。功能在触摸屏模拟实现。
1.2 设计要求
1.一个四层楼房的电梯,上行与下行的选择由乘电梯的人选择信号决定,顺
向优先执行。
2.行车途中如果遇到呼梯信号时,顺向截车,反向不截车。
选择信号,呼梯信号具有记忆功能,执行后解除
3.选择信号,呼梯信号,行车方向均有信号指示灯,行车楼层位置用 LED 显
示。
4.停层时可以延时开门,手动开门,本层顺向呼梯开门
5.有选择信号时自动关门,关门后延时自动行车
6.无选择信号时不能自动关门
7.行车时不能手动开门或本层呼梯开门,开门不能行车
8.当电梯完成全部顺向指令后,应能自动换向,应答相反方向的信号。
9.当完成全部运行状态的情况下,又无层外呼梯信号时电梯应自动关门在调
定时间内自动关闭照明
第二章 系统总体设计
2.1 方案论证
可编程序控制器是属于存储程序控制的一种装置,其控制功能是通过存放
在存储器内的程序来实现的,若要对控制功能作修改,在很大程度上只须改变
软件指令即可,使得硬件软件化。因此它在工业控制中的地位越来越高,占有
极其重要的地位,最重要的原因是它具有如下独特的特点可靠性高、编程简单
易学、通用性强、系统设计周期短、对生产工艺改变适应性强、安装简单、调
试方便、维护工作量小和适应工业环境。
总之,电梯的控制比较复杂的,可编程控制器的使用为电梯的控制提供了
广阔的空间。PLC 是专门为工业过程而设计的控制设备,随着 PLC 的应用技术
的不断发展,将使得它的体积大大减小,功能不断完善,过程的控制更平稳,
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可靠。抗干扰性能强,机械与电气部件有机地结合在一个设备内,把仪表,电
子和计算机的功能综合在一起。因此,它已经成为电梯运行中的关键技术。
2.2 系统结构框图设计及说明
1. 系统结构框图
电梯控制系统原理框图如图 2-2-1,主要由轿箱内指令电路,门厅呼叫电路,
主拖动电机电路,开关门电路,挡层显示电路,按钮记忆灯电路,平层感应及
PLC 电路等组成。
图 2-2-1 电梯控制系统原理框图
2. PLC 控制系统设计
电梯 PLC 的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统
和拖动控制系统两部分组成。图 2-2-2 为电梯 PLC 控制系统的基本结构图,主
要硬件包括 PLC 主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、
门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为 PLC 主机,操纵盘、呼梯盘、
井道及安全保护信号通过
PLC 输入接口送入 PLC,存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号,向拖
动和门机控制系统发出控制信号。
3
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图 2-2-2 电梯 PLC 控制系统的基本结构图
第三章 软件和硬件设计
3.1 系统硬件设计
1.系统硬件原理图及工作原理
(1)系统硬件原理图
系统由轿厢、开关门机构、曳引机构、控制系统等组成,如图 3-1-1 所示。
图 3-1-1 系统结构框图
(2)主回路电路原理图
根据本设计要求,本次设计的电气控制主回路电路图如图 3-1-2,M2 为曳
引电机和门电机,交流接触器 KM1-KM4 通过控制两台电动机的运行来控制轿
厢和厅门,从而运行对电梯的控制。FR1,FR2 为起过载保护作用的热继电器,
用于电梯运行过载时断开主电路,FU1 为熔断器,起电流保护作用。
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图 3-1-2 主回路电路原理图
2 元件参数选择及设计
1 可编程控制器(PLC)的选型
(1)可靠性包括产品的有效性和可维修性。PLC 的可靠性高,表现在下列几
方面:
1)PLC 不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少。与此
同时,系统的维修简单、维修时间缩短,因此可靠性得到提高。
2)PLC 采用了一系列可靠性设计的方法进行设计,例如,冗余设计、掉电
保护、故障诊断和信息保护及恢复等,使可靠性得到提高。
3)PLC 有较强的易操作性,它具有编程简单、操作方便、维修容易等特点,
因对操作
(2) PLC 的易操作性表现在下列三个方面:
1)操作方便对 PLC 的操作包括程序输人的操作和程序更改的操作。大多数
PLC 采用编程器进行程序输人和更改的操作。
2)编程方便 PLC 有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说,梯
形图由于与电气原理图较为接近,容易掌握和理解,所以有利于程序的编写和
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