三層貨運(yùn)電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、三三層層貨貨運(yùn)運(yùn)電電梯梯的的PLCPLC控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)目 錄1 課程設(shè)計(jì)目的.12 課程設(shè)計(jì)題目及要求.53.1 2.1 背景 .52.2 題目.62.3 分析和方案 .63 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 .83.2 3.1 硬件 .83.2 程序.84 結(jié)論.12附錄 參考文獻(xiàn).23 程序1課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的 PLC 控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般 PLC 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。PLC 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

2、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。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)，還要注意獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力等方面能力的培養(yǎng)與提高。2課程設(shè)計(jì)題目及要求2.1背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)邏輯開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域?？删幊炭刂破髯鳛橥ㄓ玫墓I(yè)控制計(jì)算機(jī)，是存儲(chǔ)邏輯在工業(yè)應(yīng)用中的代表性成果。近 30 年來，PLC 不斷發(fā)展更新，其功能日益強(qiáng)大，已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備?，F(xiàn)今，PLC 已經(jīng)具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC 所具備的這些優(yōu)點(diǎn)使它在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面具有更好的適應(yīng)能力，具備更高的性能與價(jià)格的比值，適用于現(xiàn)

3、代控制系統(tǒng)中。2.2題目采用 PLC 構(gòu)成三層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由 KM1 和 KM2 表示，KM2 為電梯上升，KM1 為下降。一層有上升呼叫按鈕 SB4 和指示燈 E4，二層有上升呼叫按鈕 SB6 和指示燈 E6 以及下降呼叫按鈕 SB5 和指示燈 E5，三層有下降呼叫按鈕 SB7 和指示燈 E7。一至三層有到位行程開關(guān) SQ1SQ3。電梯內(nèi)有一至三層呼叫按鈕 SB1SB3 和指示燈 E1E3；電梯開門和關(guān)門按鈕 SB10 和 SB11，電梯開門和關(guān)門分別通過 E8 和 E9 來表示，關(guān)門到位由行程開關(guān) SQ5 表示，開門到位由行程開關(guān) SQ4 表示。輸 入/ 輸 出 分

4、配文字符號(hào) 說 明 文字符號(hào) 說 明 SB1 電梯內(nèi)一層按鈕 :I0.1 E1 電梯一層指示燈 :Q0.1SB2 電梯內(nèi)二層按鈕 :I0.2 E2 電梯二層指示燈 :Q0.2SB3 電梯內(nèi)三層按鈕 :I0.3 E3 電梯三層指示燈 :Q0.3 SB4 一層上升呼叫按鈕 :I0.4 E4 一層上升呼叫按鈕指示燈 :Q0.4SB5 二層下降呼叫按鈕 :I0.5 E5 二層下降呼叫按鈕指示燈 :Q0.5SB6 二層上升呼叫按鈕 :I0.6 E6 二層上升呼叫按鈕指示燈 :Q0.6 SB7 三層下降呼叫按鈕 :I0.7 E7 三層呼叫按鈕指示燈 :Q0.7 SB10 電梯開門按鈕 :I1.3 E8 電

5、梯開門指示 :Q0.0SB11 電梯關(guān)門按鈕 :I1.5 E9 電梯關(guān)門指示 :Q1.5SQ1 電梯一層到位限位開關(guān) :I1.0 KM1 轎廂下降 :Q1.0SQ2 電梯二層到位限位開關(guān) :I1.1 KM2 轎廂上升 :Q1.1 SQ3 電梯三層到位限位開關(guān) :I1.2 SQ4 電梯開門到位限位開關(guān) :I1.4SQ5 電梯關(guān)門到位限位開關(guān) :I0.0SB12 電梯開門紅外檢測(cè) :I1.6SB13 電梯關(guān)門紅外檢測(cè) :I1.72.3分析和方案 作為一控制系統(tǒng)，我們必須按照設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求來一步步完成它。第一步，設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，首先要求我們對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程十分了解。第二步，計(jì)算控制系統(tǒng)對(duì) PLC

6、的配置要求，也就是說要計(jì)算出在整個(gè)系統(tǒng)中，你的 PLC 需要用到多少個(gè)輸入及輸出點(diǎn)。第三步，對(duì)所用 PLC 輸出輸出口進(jìn)行定義。第四步，設(shè)計(jì)梯形圖3. 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容3. 1 硬件一、PLC 的構(gòu)成 根據(jù)物理結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC 分為整體式和組合式（模塊式）兩種。整體式 PLC 是將 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。組合式 PLC 是將 CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊分別作成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊可以插在帶有總線的底版上。二、PLC 的模塊及功能：1、CPU 的構(gòu)成及功能 與一般計(jì)算機(jī)一樣，CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC 中系

7、統(tǒng)程序賦予的功能指揮 PLC 有條不紊的工作。CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號(hào)的能力與速度，CPU 位數(shù)越高，系統(tǒng)處理信息量越大，運(yùn)算速度越快。隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC 所用的 CPU 芯片也越來越高檔。2、I/O 接口 輸入、輸出 接口是 PLC 與外界連接的接口。輸入接口用來采集和接受兩種類型的輸入信號(hào)：一類是由按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開關(guān)、光電開關(guān)數(shù)字撥碼開關(guān)等的開關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變換器傳來得各種模擬信號(hào)。輸出接口用來連接被控對(duì)象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等。3、存儲(chǔ)器 PLC 的存儲(chǔ)器

8、包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩部分。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來存放由PLC 生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 RAM 內(nèi)，用戶不能直接更改。用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器和功能存儲(chǔ)器兩部分。4、電源 小型整體式可編程控制器內(nèi)部有一個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓電源。此電源一方面可為 CPU板、I/O 板及擴(kuò)展單元提供工作電源（5V DC） ，另一方面可為外部輸入元件提供 24V DC 電源。3.2 程序見附錄4結(jié)論 本論文利用 PLC 來設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)，可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用非常廣泛，而且具備相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)。在課程設(shè)計(jì)的過程中，包括三層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程， 列出了具體電梯的控制梯形圖

9、。提出了 PLC 的編程方法，設(shè)計(jì)了一套電梯控制系統(tǒng)方案。采用 PLC 實(shí)現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器接觸器觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長(zhǎng)、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適。附錄： 梯形圖Network1 和 Network2 為一層二層的內(nèi)呼程序，當(dāng) I0.1 和 I0.2 閉合，Q0.1 ,Q1.1,Q0.2滿足條件的情況下 M0.1 和 M0.2 得電并自鎖。Network3 同樣為三層內(nèi)呼程序 I0.3 閉合條件允許時(shí) M0.3 得電并自鎖。 Network4 為一層外呼程序，I0.4 閉合時(shí) M0.4 得電并自鎖。同時(shí) Q0.4 得電，一層呼叫燈

10、亮。Network5 和 Network6 為二層下呼程序，I0.5 閉合時(shí) M0.5 得電并自鎖。Q0.4 得電時(shí)二層下呼燈亮。Network7 和 Network8 為二層上呼程序，I0.6 閉合時(shí) M0.6 得電并自鎖。Q0.6 得電時(shí)二層上呼燈亮。 Network9 為三層下呼程序，I0.7 閉合時(shí) M0.7 得電并自鎖。Q0.7 得電時(shí)三層呼叫燈亮。Network10 中當(dāng) I1.0 閉合，Q0.2 ,M0.1,Q0.4 滿足條件的情況下 Q0.4 得電并置位，到位指示燈亮。Network11 和 Network12 可以保證電梯從一層開始運(yùn)行，如果電梯不在一層此程序可以使程序不運(yùn)行

11、。Network13 中當(dāng) I1.0 閉合， M0.1,Q0.4 滿足條件的情況下 Q0.2 復(fù)位，到位指示燈滅。在 Network14 中當(dāng)滿足條件時(shí)，Q0.1 Q0.3 復(fù)位， Q0.2 得電并置位，二層到位指示燈亮。在 Network15 中當(dāng)滿足條件時(shí)，I1.2 和 M0.3 或 Q0.7 中任意一個(gè)閉合時(shí)，Q0.2 復(fù)位，Q0.3得電并置位，三層到位指示燈亮。 在 Network16 中當(dāng) T39， Q1.1， M0.2 ，M0.3， M0.7 ，M0.6 ，M0.5 滿足上述條件閉合時(shí)，Q1.1 得電，電梯可以開始上升。在 Network17 中當(dāng) T40， Q1.0， M0.2

12、，M0.1， M0.4，M0.6 ，M0.5 滿足上述條件閉合時(shí)，Q1.5 得電，電梯可以開始下降。Network18 和 Network20 可以保證電梯從三層開始下降時(shí)，如果一，二層同時(shí)有呼叫，那么電梯先在二層停住，并且 T37 開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)完成時(shí)電梯開始下降。Network21 和 Network23 可以保證電梯從一層開始上升時(shí)，如果二，三層同時(shí)有呼叫，那么電梯先在二層停住，并且 T38 開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)完成時(shí)電梯開始上升。 電梯從一層開始上升時(shí)，如果二層下呼，和三層同時(shí)有呼叫 Network24 和 Network26 可以保證電梯先在三層停住，并且 T40 開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)完成時(shí)電梯開始下降到二層時(shí)再停止。電梯從三層開始下降時(shí)，如果二層上呼，和一層同時(shí)有呼叫 Network27 和 Network29 可以保證電梯先在一層停住，并且 T39 開始計(jì)時(shí)。