三層電梯PLC控制程序設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

PAGEPAGE14目錄第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研…………3第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明……………………5第三部分設(shè)計(jì)成果……………………8第四部分結(jié)束語(yǔ)………………………12第五部分致謝……………13第六部分參考文獻(xiàn)…………………...14

第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。2、當(dāng)有外部呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開(kāi)，延時(shí)5S后自動(dòng)關(guān)門。3、當(dāng)有內(nèi)部呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開(kāi)，延時(shí)5S后自動(dòng)關(guān)門。4、在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外部呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外部呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外部呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外部呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)二層，如果三層沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)二層向下外部呼梯信號(hào)。5、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，則電梯先去三樓響應(yīng)三層向下外部呼梯信號(hào)。6、電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行二、設(shè)計(jì)思路所設(shè)計(jì)的電梯模型共三層，電梯每層的樓廳均設(shè)有按鈕召喚電梯；電梯內(nèi)部設(shè)有按鈕以便乘客選擇要到達(dá)的樓層，還設(shè)有開(kāi)關(guān)門按鈕，方便乘客進(jìn)出電梯。工作中的電梯控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)各種呼梯信號(hào)和當(dāng)前電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個(gè)工作狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)電梯自動(dòng)控制，要求控制系統(tǒng)具有自動(dòng)定向，順向截梯，反向保號(hào)，外呼指令記憶，停梯銷號(hào)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門，自動(dòng)報(bào)警，手動(dòng)開(kāi)關(guān)門等。具體設(shè)計(jì)思路為：當(dāng)電梯停于一樓或二樓時(shí)，按SB3，則電梯上升到LS3停止;當(dāng)電梯停于三樓或二樓時(shí)，按SB1，則電梯下降到LS1停止；當(dāng)電梯停于一樓，按PB2，則電梯上升到LS2停止；當(dāng)電梯停于三樓，按SB2，則電梯下降到LS2停止；當(dāng)電梯停于一樓，而二、三樓均有人呼叫時(shí)，電梯上升到LS2時(shí)停5秒，然后繼續(xù)上升到LS3停止；當(dāng)電梯停于三樓，而一樓、二樓均有人呼叫時(shí)，電梯下降到LS2時(shí)停5秒，然后繼續(xù)下降到ls1停止；10/17當(dāng)電梯上升途中，任何反方向的下降信號(hào)無(wú)效，當(dāng)電梯下降途中，任何反方向的上升呼叫無(wú)效；當(dāng)特殊緊急情況是，可以使用廂內(nèi)手動(dòng)開(kāi)關(guān)SQ4，打開(kāi)/關(guān)上廂門。每層樓之間的到達(dá)時(shí)間均應(yīng)在10秒之內(nèi)，否則電梯停止。后，按開(kāi)門按鈕電梯門打開(kāi)，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。三、調(diào)研的目的和總結(jié)設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)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。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)，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力；查閱圖書(shū)資料、產(chǎn)品手冊(cè)和各種工具書(shū)的能力；工程繪圖的能力；書(shū)寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。通過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)于PLC可編程控制器有更深的了解，通過(guò)對(duì)三層電梯的控制編程使學(xué)生對(duì)于PLC編程更加熟悉，能夠更深刻的理解PLC控制的精髓。

第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明電梯是高層建筑不可缺少的運(yùn)輸工具，用于垂直運(yùn)送乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器—接觸器進(jìn)行控制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問(wèn)題。本設(shè)計(jì)通過(guò)討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理死機(jī)信號(hào)邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計(jì)了一套完整的電梯控制方案。采用本方案實(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、維修工作量大等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適、快捷。理論分析根據(jù)工藝分析設(shè)計(jì)控制程序時(shí)其控制要求如下。(1)當(dāng)電梯的轎廂停于第一層或第二層或第三層時(shí)，按第四層上升按鈕，則轎廂上升至第四層后停；(2)當(dāng)電梯的轎廂停于第四層或第三層或第二層時(shí)，按第一層下降按鈕，則轎廂下降至第一層后停；(3)當(dāng)轎廂停在第一層，若按第二層呼梯按鈕，則轎廂上升至第二層平層開(kāi)關(guān)閉合后停，若再按第三層呼梯按鈕則繼續(xù)上升至第三層平層開(kāi)關(guān)閉合；(4)當(dāng)轎廂停在第四層，若按第三層呼梯按鈕，則轎廂下降至第三層平層開(kāi)關(guān)閉合后停，若再按第二層呼梯按鈕則繼續(xù)上升至第二層平層開(kāi)關(guān)閉合；(5)當(dāng)轎廂停在第一層，若第二層、第三層、第四層均有呼梯信號(hào)，則轎廂上升至第二層暫停后，繼續(xù)上升至第三層，在第三層暫停后，繼續(xù)上升至第四層；(6)當(dāng)轎廂停在第四層，若第三層、第二層、第一層均有呼梯信號(hào)，則轎廂下降至第三層暫停后，繼續(xù)下降至第二層，在第二層暫停后，繼續(xù)下降至第一層；(7)轎廂在樓梯間運(yùn)行時(shí)間超過(guò)12s，即電梯任一層樓的時(shí)間若超過(guò)12s電梯停止運(yùn)行；(8)當(dāng)轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的按鈕呼梯均無(wú)效，但記憶。呼樓指示、記憶條件是有呼樓信號(hào)，且電梯沒(méi)有在呼叫層。電梯上升控制條件分別為第四層呼而電梯在第三層；或者電梯在第二層，在第四層或第三層呼梯；或電梯在第一層，在第四層、第三層或第二層呼梯。同時(shí)必須電梯沒(méi)有處于下降狀態(tài)且時(shí)間定時(shí)器沒(méi)有到時(shí)。PLC基本結(jié)構(gòu)電梯控制系統(tǒng)PLC分為兩個(gè)方面：邏輯控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)?；窘Y(jié)構(gòu)如下邏輯控制由PLC軟件實(shí)現(xiàn)，其功能有轎內(nèi)指令與廳外召喚的記憶與消除，定向選層，順向截梯，起制動(dòng)，開(kāi)關(guān)門運(yùn)行等程序控制。拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，電梯當(dāng)前工作狀態(tài)的反饋信號(hào)直接送給PLC，由PLC向拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出各種控制信號(hào)。目前電梯的拖動(dòng)方式由原來(lái)的直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到了焦流調(diào)速，PLC控制技術(shù)結(jié)合交流調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。電梯控制系統(tǒng)的安全保護(hù)1、短路保護(hù)短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷而切斷電路起保護(hù)作用。2、過(guò)載保護(hù)采用熱繼電器FR。由于熱繼電器的熱慣性較大，即使發(fā)熱元件流過(guò)幾倍于額定值得電流，熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下，熱繼電器不會(huì)動(dòng)作，只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器才會(huì)動(dòng)作，用它的常閉觸頭使控制電路斷電。3.、失電壓保護(hù)通過(guò)接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓（如停電）時(shí)，接觸器KM斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，接觸器線圈不會(huì)自行通電，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行啟動(dòng)，只有在操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。4、超程保護(hù)超程也叫超行程，術(shù)語(yǔ)多用于電力設(shè)備斷路器。超程是真空開(kāi)關(guān)觸頭完全閉合后，動(dòng)或靜觸頭所能移動(dòng)的距離。超程的作用主要有以下幾點(diǎn)：a)保證觸頭在電磨損后仍能保持一定的接觸壓力；b)觸頭閉合時(shí)能利用觸頭彈簧力緩沖，減小彈跳；c)在觸頭分閘時(shí)，使動(dòng)觸頭獲得一定的初始的動(dòng)能，拉斷熔焊點(diǎn)，提高初始分閘速度，減小燃弧時(shí)間，從而提高介質(zhì)恢復(fù)的速度。如果超程太小，就不能保證觸頭在燒損后應(yīng)有的觸頭壓力，同時(shí)，初始分閘速度變小，會(huì)影響真空開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷關(guān)合和動(dòng)熱穩(wěn)定性能，甚至產(chǎn)生重合閘彈振。若超程太大，會(huì)增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功，使合閘變得極不可靠。真空開(kāi)關(guān)的超程取額定開(kāi)距的15%～40%左右，10kV級(jí)真空開(kāi)關(guān)的超程一般取3～4mm?，F(xiàn)在的真空開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭之間的接觸一般采用平板接觸，要保證接觸良好，就要保證相當(dāng)?shù)慕佑|壓力，超程是指開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸后，觸頭彈簧的壓縮行程，其目的是為了保證接觸壓力，從而保證開(kāi)關(guān)接觸良好。程序調(diào)試和結(jié)果程序調(diào)試分塊進(jìn)行，分別對(duì)梯內(nèi)梯外呼叫和指示部分（即電梯呼叫和狀態(tài)指示）、電梯定向上下行部分（即模擬升降功能）、平層自動(dòng)開(kāi)門控制部分（即轎廂的平層檢測(cè)）、電梯門的手動(dòng)控制部分等進(jìn)行調(diào)試。各塊調(diào)試成功后再將程序一塊一塊加上去進(jìn)行調(diào)試，直到整體聯(lián)調(diào)合格為止。梯外樓層按鈕調(diào)試：程序下載到PLC后，先按復(fù)位按鈕將模型復(fù)位，電梯停在1層。分別按下2層和3層按鈕，電梯指示燈只是電梯運(yùn)行到2層和3層。隨后再按下2層的另一個(gè)按鈕和1層按鈕，電梯運(yùn)行到2層和1層。最后按下3層按鈕，電梯直接運(yùn)行到3層，再按下1層按鈕，電梯直接返回1層。梯內(nèi)樓層按鈕調(diào)試：程序下載到PLC后，先按復(fù)位按鈕將模型復(fù)位，電梯停在1層。先后按下“2”和“3”，電梯先后運(yùn)行到2層和3層。隨后再先后按下“2”和“1”，電梯先后運(yùn)行到2層和1層。最后先后按下“3”和“1”，電梯直接運(yùn)行到3層，隨后直接返回1層。電梯開(kāi)關(guān)門調(diào)試：程序下載到PLC后，先按復(fù)位按鈕將模型復(fù)位，電梯停在1層。按1層呼叫按鈕，電梯門開(kāi)，1秒后自動(dòng)關(guān)閉。將電梯呼叫到2層和3層，開(kāi)關(guān)門同1層一樣正常。黃燈熄滅后按下開(kāi)門鍵，黃燈立刻點(diǎn)亮，再按下關(guān)門鍵，黃燈熄滅。按下開(kāi)門鍵后開(kāi)門時(shí)間重新計(jì)時(shí)仍為1秒

第三部分設(shè)計(jì)成果一、PLC和變頻器的連接圖三層樓電梯輸入輸出端子分配表見(jiàn)表KM3上行Y2輸出KM4下行Y3輸出KM5快速Y4輸出KM6加速Y5輸出KM7慢速Y6輸出E1上行方向燈Y20輸出E2下行方向燈Y21輸出E3一層指示燈Y22輸出E4二層指示燈Y23輸出E5三層指示燈Y24輸出E6一層內(nèi)指令指示Y25輸出E7二層內(nèi)指令指示Y26輸出E8三層內(nèi)指令指示Y27輸出E9一層向上召喚燈Y30輸出E10二層向上召喚燈Y31輸出E11二層向下召喚燈Y32輸出E12三層向下召喚燈Y32輸出電梯層呼叫指示程序電梯起動(dòng)和運(yùn)行程序梯形圖程序設(shè)計(jì)（1）電梯開(kāi)門、關(guān)門程序電梯開(kāi)門、關(guān)門程序2）電梯到層指示程序電梯到層指示程序（3）電梯層呼叫指示程序電梯層呼叫指示程序（4）電梯起動(dòng)和運(yùn)行程序電梯起動(dòng)和運(yùn)行程序

第四部分結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，只用幾個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示，采用LED和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)以指示燈顯示。我感覺(jué)通過(guò)這次設(shè)計(jì)活動(dòng)，我的最大收獲是了解了一種設(shè)計(jì)思想，認(rèn)識(shí)了一個(gè)新的設(shè)計(jì)世界，這種設(shè)計(jì)思想要求設(shè)計(jì)者對(duì)自己的設(shè)計(jì)目的要有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)怎樣實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)要有把握，同時(shí)他的最大意義在于將它運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)中后，它能給使用它的群體帶來(lái)多大的方便；有了這種思想，以后再次參加類似設(shè)計(jì)活動(dòng)，就會(huì)使設(shè)計(jì)者在整體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法上不會(huì)一點(diǎn)眉目也沒(méi)有了。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我對(duì)電梯的控制有了深入的了解，尤其是電梯的PLC控制。在這次設(shè)計(jì)中，我經(jīng)歷了查資料→做筆記→思考→定位→選設(shè)備的過(guò)程，使我了解的不僅僅是電梯的控制，或是設(shè)備的選擇，或淺或深，最重要的是我掌握了一種設(shè)計(jì)的方法，思維的方式，使受益非淺。在此次設(shè)計(jì)中，使我還體會(huì)到了要想飛快的進(jìn)步就要有一盞明燈照路。感謝曹老師指點(diǎn)和教誨，使我突破了許多難關(guān),更從中學(xué)到了許多。

第五部分致謝感謝我的輔導(dǎo)員以及各位教授們，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。感謝我的老師，這設(shè)計(jì)中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室.感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒(méi)有紅過(guò)臉，沒(méi)有吵過(guò)嘴，沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開(kāi)心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒(méi)關(guān)系，各奔前程，大家珍重。我們?cè)谝黄鸬娜兆?，我?huì)記一輩子的。感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。三年充實(shí)的生活告訴我，民族需要掌握先進(jìn)理念、具有國(guó)際視野、熟悉具體環(huán)境的實(shí)戰(zhàn)先鋒；也告訴我，只有不斷經(jīng)歷考驗(yàn)、挫折、甚至失敗，才能逼近我們最終的理想！

第六部分參考文獻(xiàn)[1]梁延?xùn)|，《電梯控制技術(shù)[M]》，北京，中國(guó)建筑出版社，1997，[2]廖長(zhǎng)初，《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，重慶，重慶大學(xué)出版社，1997；[3]陳宇，《可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧》，廣州，華南理工大學(xué)出版社，1999；[4]王兆義，《可編程控制器教程》，，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2001；[5]張進(jìn)秋，《可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例》，天津，機(jī)械工業(yè)出版社，2003[6]胡學(xué)林，《可