基于PLC的四層電梯控制設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目電梯的PLC模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院物流工程學(xué)院專 業(yè)物流工程班 級(jí)物流zy1101班姓 名申聚鵬 同 組 者王佳瑩指導(dǎo)教師劉有源2014年6月23日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 申 聚 鵬 專業(yè)班級(jí)： 物流zy1101班 指導(dǎo)教師： 劉 有 源 工作單位： 物流工程學(xué)院 題 目: 電梯的PLC模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 初始條件： 1)PLC型號(hào)：西門子公司S7系列，S7-300 3)PLC的相關(guān)資料指導(dǎo)書 要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要求） 1)基于西門子公司S7-300和SIMATIC Manager /Step7 V5.4或

2、更高版本的編程環(huán)境設(shè)計(jì)電梯的上升和下降控制。 2)根據(jù)控制要求分配PLC I/O地址，畫出PLC與控制對(duì)象的接線圖，設(shè)計(jì)控制流程，按照模塊化的方式設(shè)計(jì)程序，既可以采用LAD編程，也可以采用STL編程，還可以采用組合方式編程。 3)編寫的程序需要輸入PLC，調(diào)試通過(guò)。時(shí)間安排：十八周到十九周設(shè)計(jì)，十九周答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓 名申聚鵬性 別男專業(yè)、班級(jí)物流zy1101班課程設(shè)計(jì)題目：電梯的PLC模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)： 1. 選題合理、目的明確 10分 2. 設(shè)計(jì)方案正確，具有可行性，創(chuàng)新性 2

3、0分 3. 設(shè)計(jì)結(jié)果 20分 4. 態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律 15分 5. 設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（不少于5篇） 10分 6. 答辯 25分最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日摘 要隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民的日常生活中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但隨著電梯輸送量增大、輸送次數(shù)頻繁、輸送距離延長(zhǎng)等一系列變化，早期的電梯控制系統(tǒng)開始顯現(xiàn)出其不足，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不僅故障發(fā)生率高且維修難度較大。新時(shí)期，智能控制系統(tǒng)的運(yùn)用能有效處理傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)的不足，讓設(shè)備操作運(yùn)行變得更加順利，大大緩解電梯裝置操控的難度，使得整個(gè)系統(tǒng)按理想的狀態(tài)運(yùn)

4、行控制。PLC 技術(shù)的運(yùn)用使得電梯在運(yùn)行過(guò)程中能嚴(yán)格按照程序指令執(zhí)行操作，實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制。在結(jié)構(gòu)方面，由于可編程控制器的結(jié)構(gòu)組成較為簡(jiǎn)單且操控起來(lái)難度小，PLC 不會(huì)受到外在條件的限制，只要保持正常供電則能創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)讓 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用更加靈活；在傳輸方面，PLC 的數(shù)據(jù)傳輸效率較高，由于帶寬條件比較穩(wěn)定，使得系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)能按照編制好的程序運(yùn)行。電梯中的 PLC 智能控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，讓電梯控制信號(hào)及時(shí)發(fā)出操控指令；在控制方面，可編程控制器不僅能單獨(dú)控制使用，也可以和其它網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)互相連接運(yùn)行。最常見的則是計(jì)算機(jī)與 PLC 的聯(lián)網(wǎng)控制，將其用于電梯控制

5、系統(tǒng)調(diào)配之后，電梯運(yùn)行更加穩(wěn)定。這些優(yōu)點(diǎn)使得PLC在智能控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)運(yùn)用PLC技術(shù)，電梯控制系統(tǒng)具有手動(dòng)和自動(dòng)操作的功能，并且具有指層、廳召喚、選層、選向等功能和集選控制的特點(diǎn)。當(dāng)乘員進(jìn)入電梯后，按下樓層按鈕，電梯門自動(dòng)/手動(dòng)關(guān)閉后。電梯進(jìn)行下列運(yùn)作：根據(jù)轎廂所處位置及乘員所到層數(shù)。判定轎廂的運(yùn)行方向，保證轎廂停在選定的樓層上；同時(shí)，根據(jù)樓層的呼叫，與電梯相同運(yùn)行方向時(shí)停車，自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均有信號(hào)燈顯示電梯的運(yùn)行方向及所處樓層數(shù)?？傊?，電梯的控制是比較復(fù)雜的，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的功能已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)與滿足電梯控制的發(fā)展及要求?，F(xiàn)在的可編程控制器的使用為電梯的控制提

6、供了更廣闊的空間。PLC 是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，其功能完善、過(guò)程控制更為平穩(wěn)可靠、抗干擾性能強(qiáng)，已經(jīng)成為電梯智能控制領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；電梯控制系統(tǒng)；硬件設(shè)計(jì)；軟件開發(fā) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc392006895 1 緒論 f當(dāng)電梯停在某層時(shí)，在電梯內(nèi)部按動(dòng)開門按鈕，則電梯門打開，按動(dòng)電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開的。電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖4-3所示。圖中 M1，M2 為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器 KM1KM4 通過(guò)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行電梯的控制

7、。FR1，F(xiàn)R2 為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開主電路。FU1 為熔斷器，起過(guò)電流保護(hù)作用。圖4-3 電氣控制主回路原理圖4.5輸入輸出分配采用PLC構(gòu)成四層電梯控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕 K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開關(guān)SQ1SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10K7和指示燈H10H7；電梯開門和關(guān)門按鈕SB1和SB2，電梯的開

8、門和關(guān)門分別通過(guò)電磁鐵KM3和KM4控制，開門限位由行程開關(guān)ST1檢測(cè)，關(guān)門限位由行程開關(guān)ST2檢測(cè)。轎廂上行和下行由接觸器KM1 和 KM2控制，并有上行記憶指示燈H11和下行記憶指示燈H12。綜上所述，輸入點(diǎn)共有18個(gè)，輸出點(diǎn)共有16個(gè)。表4-1 輸入輸出分配表名稱輸入點(diǎn)名稱輸出點(diǎn)一樓行程開關(guān)上行記憶二樓行程開關(guān)下行記憶三樓行程開關(guān)電機(jī)正轉(zhuǎn)四樓行程開關(guān)電機(jī)反轉(zhuǎn)一樓內(nèi)呼一樓內(nèi)呼指示二樓內(nèi)呼二樓內(nèi)呼指示三樓內(nèi)呼三樓內(nèi)呼指示四樓內(nèi)呼四樓內(nèi)呼指示一樓外呼上行一樓外呼上行指示二樓外呼上行二樓外呼上行指示三樓外呼上行三樓外呼上行指示二樓外呼下行二樓外呼下行指示三樓外呼下行三樓外呼下行指示四樓外呼下行四

9、樓外呼下行指示開門限位門電機(jī)正轉(zhuǎn)關(guān)門限位門電機(jī)反轉(zhuǎn)手動(dòng)開門手動(dòng)關(guān)門4.6 PLC外部接線圖PLC外部接線圖如圖4-4所示：圖4-4 PLC外部接線圖5軟件系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)的軟件主程序流程圖如圖5-1所示。圖5-1 程序流程圖STEP 7V5.4是西門子公司專門為S7-300系列PLC設(shè)計(jì)的在個(gè)人計(jì)算機(jī) Windows 操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件，它的功能強(qiáng)大，使用方便，簡(jiǎn)單易學(xué)，可用梯形圖（LAD）、語(yǔ)句表（STL）和功能塊圖三種編程語(yǔ)言編制程序，不同的編程語(yǔ)言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。STEP 7V5.4提供兩套指令集，即SIMATIC 指令集（S7-300 方式）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指令集（IEC1131-

10、3 方式）。程序編制完成之后，利用 PLC 與計(jì)算機(jī)專用的 PC/PPI 電纜傳送程序至 PLC。6結(jié)束語(yǔ)電梯控制技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，它涉及到機(jī)電傳動(dòng)、自動(dòng)化等多門課程。此次有關(guān)電梯控制的課程設(shè)計(jì)使我對(duì)自己所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行了綜合的檢驗(yàn)，培養(yǎng)了分析與解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)這次課程設(shè)計(jì)也使我學(xué)習(xí)了很多新的知識(shí)，提高了我檢索和獲取知識(shí)的能力；使我建立起了一套完整的科學(xué)思考觀，去解決課程設(shè)計(jì)中遇到的一系列的問題。相信此次的課程設(shè)計(jì)也會(huì)為我以后的生活、學(xué)習(xí)和工作起到很大的幫助。最后，感謝劉老師及實(shí)驗(yàn)室的研究生所給予的幫助，感謝他們?cè)谖矣龅絾栴}時(shí)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 許穎泉,胡劍凌.電梯PLC智能控制系統(tǒng)研究J.理論研究,2011(10).2 馮圣華.小型電梯PLC智能控制系統(tǒng)研究探討J.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),