三層電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 三層電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)1306 姓 名： 楊彬 學(xué) 號(hào)： 201223910601 指導(dǎo)教師： 任勝杰 評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：指導(dǎo)老師簽名： 日期： 1目錄1 系統(tǒng)描述21.1設(shè)計(jì)背景21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)22方案論證22.1方案分析22.2方案比擇22.3方案選擇33硬件設(shè)計(jì)33.1 系統(tǒng)原理方框圖33.2主電路33.3IO分配43.4 IO接線圖53.5 元器件選擇54軟件設(shè)計(jì)64.1 軟件流程64.2梯形圖7設(shè)計(jì)心得9參考文獻(xiàn)101 系統(tǒng)描述11 設(shè)計(jì)背景 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC不斷發(fā)展，其在工業(yè)和生活上用得越來(lái)越廣泛。PLC

2、具有使用方便，通用性強(qiáng)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，廣受人們的喜歡。電梯作為人們常用的工具，PLC在這上面得到了很大的應(yīng)用。 12 設(shè)計(jì)任務(wù) 電梯轎廂有三相異步電機(jī)拖動(dòng)4KW 380V 50HZ，每層均設(shè)有平層感應(yīng)開(kāi)關(guān)，轎廂開(kāi)關(guān)門有直流電機(jī)拖動(dòng)125W 24V。并設(shè)置有關(guān)門和開(kāi)門到位的限位開(kāi)關(guān)。 具體要求如下： 1、一層設(shè)有上行呼梯按鈕、二層設(shè)有上、下降呼梯按鈕。三層設(shè)有下降呼梯按鈕。 2、一層、二層和轎廂內(nèi)均設(shè)有7斷碼數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層。 3、轎廂內(nèi)設(shè)置有選層按鈕。 4、轎廂內(nèi)設(shè)置有開(kāi)門和關(guān)門按鈕。2 方案論證 根據(jù)查閱的資料和現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，我認(rèn)為用兩種方案可實(shí)現(xiàn)該的功

3、能。21 方案分析方案一:基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)利用單片機(jī)作為控制核心，內(nèi)外使用按鍵按下與否引起的電平變換，作為用戶請(qǐng)求信息發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，單片機(jī)根據(jù)樓層檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)停在目標(biāo)樓層。方案二：用可編程程序設(shè)計(jì)采用可編程控制器，通過(guò)軟硬件結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制。通過(guò)分析電梯的功能，合理分配IO點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)控制要求。22 方案比較方案一 單片機(jī)控制比較麻煩且繁瑣，通過(guò)電平變換容易出現(xiàn)差錯(cuò)，且不易實(shí)現(xiàn)，價(jià)值較小。方案二PLC具有可靠性高，抗干擾強(qiáng)，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件,它的接線大大減少,與此同時(shí),系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單。PLC擴(kuò)展靈活，使用簡(jiǎn)單。23 方案選擇

4、根據(jù)兩種方案的比較，方案二實(shí)現(xiàn)比較容易，且經(jīng)濟(jì)，并且維修方便，故選擇第二種。3 硬件設(shè)計(jì)31系統(tǒng)原理方框圖32主電路 33 I/O分配 34 I/O接線圖 35 元器件選型設(shè)備名稱表示符號(hào)數(shù)量電機(jī)M2按鈕SB8熱繼電器FR1七段數(shù)碼管H3PLCFX2N-40MR-0011時(shí)間繼電器KT3交流接觸器KM2PLC選型原則： 根據(jù)該電梯運(yùn)動(dòng)的控制要求，其輸入/輸出及控制信號(hào)共有17個(gè)，其輸入信號(hào)共有15個(gè)，輸出信號(hào)2個(gè)。在實(shí)際使用時(shí)，系統(tǒng)的輸入大都為開(kāi)關(guān)控制量，擬采用三菱公司FX2N-40MR型PLC。它體積小，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，編程和維護(hù)方便，故障率低，通過(guò)擴(kuò)展模塊的鏈接，可以增加輸入/輸出點(diǎn)數(shù)

5、。數(shù)碼管選擇： 通常的數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，發(fā)光二極管的壓降是比較固定的，通常紅色為1.6V左右,工作電流通常10mA左右，限流電阻R=（Vcc-1.6V）/10mA=22.4K，故電阻選擇為22.4K。熱繼電器選擇：1、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。 2、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長(zhǎng)期工作制或間斷長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選用熱繼電器的整定值可等于0.951.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。由

6、于電機(jī)額定電流約等于11.A，因此選NR3-25型。時(shí)間繼電器選擇： 電梯開(kāi)關(guān)門后，需要一定時(shí)間，大概幾秒?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器又稱為氣囊式時(shí)間繼電器，它是根據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來(lái)進(jìn)行延時(shí)的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，延時(shí)范圍大（0.4180s），但延時(shí)精確度低。由于電梯演示不需要精度很高，因此選用空氣阻尼式時(shí)間繼電器。4 軟件設(shè)計(jì)41 主流程 通電后電梯進(jìn)入工作狀態(tài)，判斷它是否停在某一樓層，若停在某一樓層，接到信號(hào)后，電梯開(kāi)始運(yùn)行，到指定的樓層停止。 42 梯形圖 設(shè)計(jì)心得 本課程設(shè)計(jì)為期一個(gè)星期，按照要求完成了PLC的課程設(shè)計(jì)。其中，先用電氣控制系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)電梯運(yùn)動(dòng)的課題，在采用PLC對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)

7、進(jìn)行了自動(dòng)控制，簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)的硬件和接線，減少了控制器的體積，進(jìn)一步提高了控制系統(tǒng)的靈活性。 此次課程設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面有了質(zhì)的飛躍。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了很多。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的

8、的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 參考文獻(xiàn)1任勝杰，電氣控制與PLC系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)出版社 2013年2王兆明，王治剛 可編程序控制器原理