PLC控制的五層電梯系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系第一章緒論1.1引言可編程控制器（PLC是以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。PLCZ基本代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，它已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。PLC空制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU、存儲器（RO防口RAM、輸入/輸出（I/O）單元、電源單元及外圍設(shè)備等組成硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用的需要而定，可大可小。電器的種種應(yīng)用上的缺點，人們研制出了一種先進的自動控制設(shè)備PLC由于PLCM有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問世就很快得到了推廣應(yīng)用。現(xiàn)在PLC乍為

2、用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的專用計算機，與商家、家用的微機不同，由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和工作運行的連續(xù)性，使其在設(shè)計上有許多特點。(1)可靠性高，抗干擾能力強;(2)接口模塊功能強、品種多;頁腳內(nèi)容1承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系(3)硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強；(4)編程方法簡單、直觀；(5)系統(tǒng)的設(shè)計/安裝、調(diào)試工作量少；(6)維修工作量小、維護方便；(7)體積小、耗能低、重量輕。7.3 PLC勺應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLCS國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：(1)開關(guān)量邏

3、輯控制(2)運動控制(3)閉環(huán)過程控制(4)數(shù)據(jù)處理(5)通信聯(lián)網(wǎng)7.4 PLC勺設(shè)計步驟開發(fā)應(yīng)用PLC勺設(shè)計任務(wù)分為硬件和軟件設(shè)計兩部分。7.4.1硬件設(shè)計硬件設(shè)計主要包括：頁腳內(nèi)容2承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系(1)確定安排PLC勺輸入、輸出點；(2)設(shè)計外圍電路，包括主電路；(3)選貝PLQ進行現(xiàn)場安裝接線等內(nèi)容。7.4.2軟件設(shè)計大多數(shù)用梯形圖和指令程序，主要包括：(1)設(shè)計控制流程，根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán)，如有必要再畫詳細的狀態(tài)流程圖;(2)根據(jù)工作循環(huán)圖，畫出虛擬的電路圖-繼電器梯形圖；(3)按梯形圖編寫指令程序表；(4)系統(tǒng)調(diào)試：根據(jù)設(shè)計要求，對程序進行調(diào)試和修改，

4、必要時還可對硬件進行修改,直到符合要求為止。2.1電梯控制系統(tǒng)構(gòu)成電梯控制系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速主回路、 輸入輸出單元以及PLC單元構(gòu)成，第二章電梯控制的原理與實現(xiàn)他 M”鞏卜頁腳內(nèi)容3JfXfjKlRJfXfjKlRn*4左+同麻庫迪府護功倦人MUftiMUfti1 1及認打。ftPL。f f1J升體景檢承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系由如圖2所示，PLC8來完成對電梯曳引電機及開關(guān)門機的起動，加減速，停止，運行方向，樓層顯示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，安全保護等指令信號進行管理和控制功能。圖2電梯控制系統(tǒng)原理圖2.2電梯的工作原理及功能要求2.2.1變頻調(diào)速回路變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、

5、變頻調(diào)速驅(qū)動、曳引機和制動單元構(gòu)成.三相電源RST經(jīng)接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端為兩相電接電動機的快速繞組，外接制動單元減少了制動時間，加快制動過程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測電梯的運行速度和運行方向，變頻器將實際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。變頻器輸入信號為：上、下行方向指令，低速、高速、檢修速度編碼指令。2.2.2輸入輸出回路輸入輸出單元為PLC的I/O接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關(guān)門、井道內(nèi)的上下平層、上下強迫換速開關(guān)、門鎖、安全保護繼電器、檢修

6、、消防、泊梯、稱重等單元構(gòu)成。（1）輸入單元為：廳外呼叫單元，用來對各層站的廳外召喚信號進行登記、記憶和消除；轎箱內(nèi)選層單元，負責對預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示；開關(guān)門按鈕，輸入PLC控制轎門的開閉（廳門也同時動作）；上下平層裝置，用來保證電梯轎箱在各層?？繒r準確平層；上下限強迫換速開關(guān)，用于保護電梯的高速運行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當電梯到達上下端站時，裝在轎廂邊的上下限強迫換速開關(guān)打板，信號輸入PLCPLC發(fā)出換速信號強迫電梯減速運行到平層位置；門鎖裝置（或轎門和廳門聯(lián)頁腳內(nèi)容4承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系鎖保護裝置)， 轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動運行的前

7、提； 安全回路， 通常包括轎內(nèi)急停開關(guān)、 轎頂內(nèi)急停開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器斷絕開關(guān)、限速器超速開關(guān)、底坑急停開關(guān)、相序保護繼電器、上下限極限開關(guān)等；檢修、消防和泊梯，檢修、消防和泊梯為電梯的三種運行方式，檢修運行為電梯檢修時的慢速運行方式，消防運行有消防返回基站和消防員專用兩種運行狀態(tài)，泊梯狀態(tài),消除內(nèi)選和外呼信號，自動返回泊梯層、關(guān)門并斷電；稱重單元，用來檢測轎廂負荷，判斷電梯處于欠載、滿載或超載狀態(tài)，然后輸出數(shù)字信號給PLG根據(jù)負載情況進行起動力矩補償，使電梯運行平穩(wěn)。(2)輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、層樓指示燈以及報站鐘等，目前的方向及層樓指示燈主要有七段

8、碼顯示方式和點陣顯示方式，本系統(tǒng)為七段碼顯示方式；開關(guān)門單元，用于控制電梯的廳門和轎門的打開和關(guān)閉，在自動定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢?，PLC合出相關(guān)指令，完成開關(guān)門動作。第三章電梯控制系統(tǒng)設(shè)計3.1控制系統(tǒng)硬件設(shè)計本實驗有32個輸入信號，32個輸出信號及現(xiàn)有設(shè)備，所以選用FX2-64MR勺PLG由于現(xiàn)有材料所以選OMRON3G2J渡頻器和兩相交流電機。來完成實驗。PLC空制器、變頻器和電動機的接線及原理圖如附圖(1所示。3.2輸入輸出點分配輸入信號輸出信號頁腳內(nèi)容5承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系名稱代號編號名稱代號編號安全回路K6X000電梯上行UPY000零速輸入K0X001電梯下行D

9、OWNY001脈沖輸入K1X002電梯快行FASTY002轎內(nèi)電鎖K2X003電梯慢行SLOWY003紅外傳感器K3X004檢修速度JXY004關(guān)門力限開關(guān)K4X005七段碼AY005超重K5X006BY006頁腳內(nèi)容6承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系上限強制減速SQ0X007CY007一樓指令SB1X010DY010二樓指令SB2X011EY011三樓指令SB3X012FY012四樓指令SB4X013GY013五樓指令SB5X014關(guān)門催促鈴聲KE1Y014基站到位開關(guān)SQ4X015廳門關(guān)KM2Y015一樓上呼SB6X016廳門開KM3Y016頁腳內(nèi)容7承德石油高等專科學校計算機與信息

10、工程系一樓下呼SB7X017廳內(nèi)指示燈1E1Y017二樓上呼SB8X020廳內(nèi)指示燈2E2Y020二樓下呼SB9X021廳內(nèi)指示燈3E3Y021三樓上呼SB10X022廳內(nèi)指示燈4E4Y022三樓下呼SB11X023廳內(nèi)指示燈5E5Y023四樓上呼SB12X024上呼燈1E6Y024四樓下呼SB13X025上呼燈2E7Y025五樓上呼SB14X026上呼燈3E8Y026頁腳內(nèi)容8承德石油高等專科學校計算機與信息工程系五樓下呼SB15X027上呼燈4E9Y027廳門開SB16X030下呼燈2E10Y030廳門關(guān)SB17X031下呼燈3E11Y031廳門開到位SQ1X032下呼燈4E12Y032廳

11、門關(guān)到位SQ2X033下呼燈5E13Y033檢修開關(guān)SB18X034超重鈴聲KM4Y034檢修上SB19X035抱閘信號KM5Y035檢修下SB20X036上行指示燈E14Y036頁腳內(nèi)容9圖3電梯程序流程圖3.3.1電梯初2RGT2RGTM0M0ZRSTZRSTYaOOYaOO 037037 MOVMOVkOkOD2(JD2(J0 0DMCVDMCVK&OQK&OQ02020202 MOVMOVK K住皿20204 4DMIDVDMIDVKI800D2O6Or-icvOr-icvD2OSD2OSMltOMltO承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系下限強制減速SQ3X037下

12、行指示燈E15Y037表1I/O分配表3.3控制系統(tǒng)程序設(shè)計根據(jù)電梯的工作原理與功能要求以及輸入/輸出點的地址分配表，來繪制電梯的程序流程圖。和設(shè)計電梯的程序梯形圖。電梯程序流程圖為圖3。梯形圖分成：初始化、指層控制、開關(guān)門控制、轎內(nèi)呼叫與標記控制、廳外呼叫與標記控制、電梯上下行選擇與指示控制、電梯的運行控制來編寫與調(diào)試。最后在組合調(diào)試。始化電梯復(fù)位、裝承德石油高等專科學校計算機與信息工程系入數(shù)據(jù)、安全回路等。3.3.2指層控制指層控制梯形圖如圖3,1所示。本程序以1樓為基站，脈沖數(shù)為00D20OD202、D204D206D208分別存放1/F5/F的脈沖數(shù)0、600、120018002400

13、（實驗用實際具體而定）。數(shù)器，D250存放減速脈沖數(shù)50,M1-M5為樓層繼電器。當轎箱位于某一層時，應(yīng)產(chǎn)生位于該層的樓層以控制樓層顯示器顯示樓層處的位置，離開該層時，該信號應(yīng)被新的樓層信號（上一層或下一層）取代0MSI0MSI0MS000MS000得電，電動機正轉(zhuǎn)，開門。C24如內(nèi)部高速計信號,CCR RDCDCpopoZCFZCF3U63U6DSUBDSUBDP.DDDP.DDDZCFDZCF3W3W口川B B02500250C242C24202500250D250D250C242D250D250rrsnerrsneD30SD30SMZ20MZ20D310D31003120312M230M

14、230031403143.3.3開關(guān)門控制M231M231SETSET（1）開門控制RSTRSTM2*1M2*1手動開關(guān)門時，當電梯M!41運行到位后，按下SB16M231 RSTRSTIM5IM5X030閉合，M50置位，Y016M1-X Xvciocvcioc020402040308020602060206020603120312208i-rir?Lni-rir?Lnco 返貝腳內(nèi)容11IkXItIkXItrvimrvimIX/I4IX/I4MHMH 邛XVQ11VQ11M1M2M2士FM3M3 00240024THTHXO27XO27T3T3MOMOX0O4d-FX031X031TOt5

15、TOt5) )SETM52SETM52.SETVOH.SETVOHRSTM52RSTM52K50K50T1T1 RSTYOWRSTYOWRSTMS3RSTMS33.3.4轎內(nèi)指頁腳內(nèi)容12THKCGO承德石油高等專科學校計算機與信息工程系令控制當轎內(nèi)按下SB1SB2SB3SB4SB斫，按鍵標記，對應(yīng)指示燈E8-E12亮。到電梯到達指定層后，動作取消，指示燈滅。在檢修時，按鍵不標記。安全回路在整個工作過程中為常開（X00。，只有出現(xiàn)不安全情況時才導(dǎo)通，則電梯停止工作。SB6-SB17寸，按鍵標記,到電梯到達標記層時，動作取消，指示等滅。在檢修時,Tr頁腳內(nèi)容13M4M4BI?OBI?O-dl|r

16、1011010IkniniW180W180XD11XD11M2M2一I117：口1212-IIKOIKOI3IIM4M4T T1 1maomao3.3.5廳外呼叫控制當按下對應(yīng)的呼叫鍵EDEDTkME;Tl-Tl-MUMUHM12M12IW14IW14M1&M1&irX016TkMlMl3 口II1卜MISOMISO1020TIU2M3OU2M3OTIUM1WM1WETM15ETM15 032032703333Xt33Mt20fvIlOOMt20fvIlOOM32IM32IM331M331M341M341Til SETSETfSETfSET 5ET5ETSETSETSETSET

17、FiSTFiSTMEIMEIr-isar-isaMSIMSIMSOMSOM80M80YOOOYOOO(Y004(Y004KSCIOOKSCIOO(T11(T11(YCiOI(YCiOIM120M1203.3.8抱閘、泊梯、超重控制當變頻器輸入零速信號后，X001常開閉合，輸出Y035常開閉合，抱閘閉合。電梯運行時，零速輸入停止，X001斷頁腳內(nèi)容18承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系開，則Y035常開斷開，轎箱運行。消防與泊梯，按下SB14X026導(dǎo)通，電梯返回基站?；镜剑琗015常閉斷開，電梯停止超重時，X006常閉閉合，電梯不能啟動，并鳴鋪(Y034常開閉合)。第四章系統(tǒng)整體調(diào)試31

18、硬件安裝.該實驗需要KBS系列PLC實 訓(xùn) 裝 置 、FX20P手持編程器或個人計算機(WINDOW)、SC09編程線纜、FXPCS/WIN編程環(huán)境、五層電梯系統(tǒng)實驗板、連接導(dǎo)線等。首先，將PLC控制模板接到DC24V的電源上，用SC09編程線纜，一方接PLC,一方接電腦。當控制程序?qū)懭隤LC后，用連接導(dǎo)線將PLC與電梯控制系統(tǒng)實驗板連接起來，調(diào)節(jié)一切正常后，通電進行仿真。3.2軟件調(diào)試首先在WINDOW環(huán)境下打開GX和FXGP軟件，向軟件中輸入程序，待程序輸入完畢將其變換后寫入PLC中。寫入完畢后，打開菜單欄中在線一項的PLC監(jiān)控，就實現(xiàn)了對PLC過程的監(jiān)控功能。根據(jù)實驗要求，動作相應(yīng)開關(guān)，

19、模擬電梯控制系統(tǒng)的工作過程。在實驗過程中要注意觀察各種指示燈、PLC及程序運行的變化過程。若輸入的程序有問題，可在菜單欄編輯一項中選擇寫入模式，待程序返回寫入狀態(tài)后，對程序進行修改，經(jīng)變換后再寫入PLC中調(diào)試頁腳內(nèi)容19承德石油高等專科學校計算機與信息工程系結(jié)束語本文所述系統(tǒng)基于電氣集選控制原則，采用脈沖計數(shù)方法，用脈沖編碼器取代井道中原有的位置檢測裝置，實現(xiàn)位移控制，用軟件代替部分硬件功能，既降低系統(tǒng)成本，又提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，實現(xiàn)電梯的全數(shù)字化控制。采用脈沖數(shù)對每一樓層計數(shù)，適當?shù)臏p少了輸入點數(shù)，同時提高了電梯的控制精度。采用變頻器控制電梯的運行，提高了電梯的平穩(wěn)性和乘客的舒適度，

20、有效的提升了平層控制精度。頁腳內(nèi)容20承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系參考文獻1.PLC原理與應(yīng)用（俞國亮）清華大學出版社20052.變頻器應(yīng)用與實訓(xùn)指導(dǎo)（王兆義）高等教育出版社20053 .PLC變頻器在電梯中的應(yīng)用（王少華）電氣技術(shù)20074 .電梯控制技術(shù)（劉載文、李毫升、鐘亞林）電子工業(yè)出版社19965 .三凌GXDeveloperVer掇作手冊三凌機電20056 .OMRON3G3JVS戶手冊歐姆龍（中國）有限公司2002頁腳內(nèi)容21承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系相 源二 一電K6_K6_ooooooOOQOOQK0_K0_= =A 曲人001001OOOO1 1K1K

21、1A 班沖匕A AK2K2K3_K3_;堡橋冷界常m mn n撲n.n.住黑003003。00300300-100-1K Kd d一oosoosoosoosKJKJ比n non-fton-ftrr口007007 OOOOT TtotoO1QO1Qr r4 4-L-LShJShJonHonH(Tji(TjiO11O11擊a aOFOFN N012012U11U11n14n14u-i-nu-i-n01014 4s s中i iycyc：拈E E11n no o* *ij1nij1no-loo-loM M7_7_t11t11/ /inri03710371WhLBWhLB二IT/IT/Q Q昌FhlFh

22、l工_陛；口_Q3Q3與03030 03 3日口3 36 6ro%iro%iCCCCM MX XPLCY Y慢速價修速段KTIIKm2KKm2Kru3ru3E1E12 2E13E13KTT5Fl1Fl1El-MAMAMBMBMCMC可I IJ J附錄一PLC控制 電 梯接 線 及原理圖A AB BCOEFGCOEFG頁腳內(nèi)容22承德石油高等專科學校計算機與信息工程系圖（1）PLC控制電梯接線及原理圖JtT7K-QTHiJHiJYCMJU4D3(M帆帆HliHliJifDSUBfDSUB；D3O2D3O2D25O-D25O-D3O2D3O2j1 1pjJLDbpjJLDb口宓 8U2SOU2SO

23、03040304LTM1cp口字？口h h：W14W14C2-42C2-422102101(DSUBQX.(DSUBQX.42504250J JJ J(DAX(DAX DCMkDCMkD2S0D2S0)TM什tinrih3nHtinrih3nHC2-4-5C2-4-5HZ2VHZ2V1ipSUBipSUBPZ5OPZ5OP31DP31DIIpADDD30GpADDD30G9Eg9EgD312D3121 1卜(MCP1131111311k k白D313D313C C才4 4才M3-3M3-3D25ij.D25ij.D314D3141- - l5S1Jlil5S1JliD31-4D2CIBD31-

24、4D2CIBC242C2422iJ2iJJ JJ-115BT5BTLILI1 1211J1|頁腳內(nèi)容2311f R R穹丁M2M2J1J20111BISTBIST2 2J J221附錄二PLC空制電梯總梯形圖承德石油高等專科學校計算機與信息工程系2662662682683713712T32T327627627E27E2802802S32S32S52S5寓丁290290海5 523923930130130630631131131b31b320320M2M221211111短丁心W211W2111 1IIIIrLTrLT1 11 1f fM231M231|M|MM231M231, ,t tl l

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27、系承德石油高等?？茖W校計算機與信息工程系3833833853853S73S73893893913911 1：- -1 1- -1 11 1 1 1，1 11 11 1X0X01 1- -1 13 3I/VD330(0340(034e eaIaI1 10 00 0IriHTIriHT”1 1395395397397旬0303407407K0K02 2T TM M2 21 11 10 0V Vl l：i i 0 0n?n? TIITII7575M190.t.M190.t.1 11 1T TM M3 3FttT-I I3 3i i口1 1L L11301130H HL*w*X02411X02411r”T4040 M Md dJ1J1n n 0 0I ITRETH24TRETH2441