基于PLC控制的電梯畢業(yè)設(shè)計(jì)

前言1.1plc控制系統(tǒng)電梯簡(jiǎn)介人類利用升降工具運(yùn)輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了原始的升降系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的基本原理至今仍然沒(méi)有變化：即一個(gè)平衡物下降的同時(shí)，負(fù)載平臺(tái)上升。生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。150年來(lái)，電梯的材質(zhì)由黑白道彩色，樣式由直式道斜式，在操縱控制方面更是步步出新—手柄開(kāi)關(guān)操縱、按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、人機(jī)對(duì)話等等，多臺(tái)電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控。如今，在我國(guó)任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛的應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來(lái)了便利，也為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。電梯控制系統(tǒng)分有繼電器控制系統(tǒng)電梯和plc控制系統(tǒng)電梯。生活中使用最多的是plc控制系統(tǒng)電梯。1.2電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行plc改造的目的及意義電梯作為現(xiàn)代智能建筑內(nèi)的代步工具，越來(lái)越顯示它的重要作用，為了適應(yīng)電梯的迅速發(fā)展，由plc控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制已成為發(fā)展的定局。Plc是集計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言！控制靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。本次設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)電梯控制方式加以更新，運(yùn)用高性價(jià)比的現(xiàn)代plc控制方式，力求以人性化、智能化、置消防為一體。設(shè)計(jì)出一款高效、安全、價(jià)廉、能個(gè)性化組合且能在商業(yè)大樓、行政大樓、中小型賓館和具名公寓等各種建筑物種發(fā)揮顯著作用的普及型電梯控制系統(tǒng)。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)和自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制都不能滿足控制要求。2總體設(shè)計(jì)方案電梯控制系統(tǒng)的構(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，由如圖1所示，用來(lái)完成對(duì)電梯曳引電機(jī)開(kāi)關(guān)門(mén)及的啟動(dòng)，加減速，停止，運(yùn)行方向，樓層顯示，曾站召喚，轎廂內(nèi)操作，安全保護(hù)等指令信號(hào)進(jìn)行管理和控制功能。變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、曳引機(jī)和制動(dòng)單元構(gòu)成。三相電源R、S、T經(jīng)接線端子進(jìn)入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端u、v、w接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，外接制動(dòng)單元減少了制動(dòng)時(shí)間，加快制動(dòng)過(guò)程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來(lái)檢測(cè)電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，變頻器將實(shí)際速度與變頻器內(nèi)部給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率計(jì)電壓，使電梯的實(shí)際速度跟隨變頻器內(nèi)部給定的速度，達(dá)到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。變頻器輸入信號(hào)為：上、下行方向指令，零速、爬行、等各種速度編碼指令，復(fù)位和使能信號(hào)。變頻器輸出信號(hào)為：（1）變頻器準(zhǔn)備就緒信號(hào)。之外變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，通知控制系統(tǒng)，變頻器可以正常運(yùn)行；（2）運(yùn)行中信號(hào)，通知plc變頻器正在正常輸出；（3）零速信號(hào)，當(dāng)電梯運(yùn)行速度為零時(shí)，此信號(hào)有效并通知plc完成抱閘、停車(chē)等動(dòng)作。輸入輸出單元為plc的I/O接口部分，主要由廳外呼叫、轎廂內(nèi)選層、樓層及方向指示、開(kāi)關(guān)門(mén)、井道內(nèi)的上下平層。門(mén)鎖、安全保護(hù)繼電器、消防、泊梯等單元構(gòu)成。輸入單元為：（1）廳外呼叫單元，用來(lái)對(duì)各層站的廳外召喚信號(hào)進(jìn)行登記、記憶和消除，而且兼有無(wú)司機(jī)狀態(tài)的“本層廳外開(kāi)門(mén)”功能，全集選方式的呼梯信號(hào)為2n-2個(gè)（n為層數(shù)），下選集呼梯信號(hào)為n個(gè)；（2）轎廂內(nèi)選層單元，負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示，呼梯信號(hào)數(shù)為電梯停站層數(shù)n；（3）開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，輸入plc控制轎門(mén)的開(kāi)閉（廳門(mén)也同時(shí)動(dòng)作）；（4）上下平層裝置，用來(lái)保證電梯轎廂在各層?？繒r(shí)準(zhǔn)確平層，通常設(shè)置在椒頂，電梯轎廂上行接近預(yù)選層站時(shí)，上平曾感應(yīng)器限進(jìn)入遮磁板，電梯仍然繼續(xù)慢行，當(dāng)下平層感應(yīng)器在進(jìn)入遮磁板時(shí)，上行接觸線圈失電，制動(dòng)器抱閘停車(chē)；（5）門(mén)鎖裝置（或轎門(mén)和廳門(mén)聯(lián)鎖保護(hù)裝置），轎門(mén)閉合和各廳門(mén)閉合上鎖是電梯正常啟動(dòng)運(yùn)行的前提；（6）安全回路，通常包括轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)，底坑急停開(kāi)關(guān)，相序保護(hù)繼電器、上下極限限位開(kāi)關(guān)。輸出單元為：（1）樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、樓層指示燈以及報(bào)站鐘等，目前的方向機(jī)樓層指示燈主要有七段碼顯示方式和點(diǎn)陣顯示方式，本系統(tǒng)為七段碼顯示方式；（2）開(kāi)關(guān)門(mén)單元，用于控制電梯的廳門(mén)和轎門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉，在自動(dòng)定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢?，plc給出相關(guān)指令，由變頻門(mén)機(jī)完成開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作。Plc單元為電梯控制系統(tǒng)的核心部分，由plc提供變頻器的運(yùn)行方向和速度指令，時(shí)變頻器根據(jù)電梯所需要的速度曲線調(diào)節(jié)運(yùn)行方向和速度。通過(guò)plc的合理編程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平層，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，自動(dòng)掌握停站時(shí)間，內(nèi)外呼信號(hào)的登記、消除，順向截梯及自動(dòng)換向等集選控制功能。電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：3.硬件設(shè)計(jì)及選型3.1硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路是系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備執(zhí)行工作的部分，分為主電路和輔助電路，這點(diǎn)路采用380V的三相電源，經(jīng)交流接觸器，熱繼電器等常用低壓電器直接驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。輔助電路以plc器件為主，結(jié)合開(kāi)關(guān)按鈕等用于控制主電路中各接觸器、繼電器的通斷，從而控制主電路的運(yùn)行狀態(tài)。它采用交流220v和直流24v兩路電源供電，其中24v電源連接按鈕和開(kāi)關(guān)，可以確保乘客的操作安全。3.2主電路的設(shè)計(jì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)有4種：開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)，上升和下降。開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)可由一臺(tái)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。電機(jī)正傳時(shí)電梯開(kāi)門(mén)，反轉(zhuǎn)電梯關(guān)門(mén)。門(mén)開(kāi)到位或關(guān)緊時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)以切斷電源，時(shí)開(kāi)門(mén)電機(jī)停轉(zhuǎn)。電梯上升和下降也有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，正傳電梯上升，反轉(zhuǎn)電梯下降。并在每層樓中設(shè)有雙向行程開(kāi)關(guān)，電梯每達(dá)到一個(gè)樓層時(shí)，壓下該樓層的平層開(kāi)關(guān)，從而切斷升降電機(jī)的電源使電梯停車(chē)，為了防止電機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行或缺相運(yùn)行而發(fā)熱以至燒壞，在主電路中設(shè)有熱繼電器加以保護(hù)。同時(shí)設(shè)有熔斷器加以短路保護(hù)，一旦電機(jī)發(fā)生短路、過(guò)載或缺相運(yùn)行時(shí)，這些電器就會(huì)動(dòng)作，從而及時(shí)切斷電源。此外，在三項(xiàng)電源的輸入端設(shè)有組合開(kāi)關(guān)，在主電路出現(xiàn)故障時(shí)，可以切斷并隔離電源給檢修帶來(lái)安全和方便。3.3確定輸入輸出電路電梯的運(yùn)行狀態(tài)由內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車(chē)方向，行車(chē)樓層位置綜合plc內(nèi)部程序控制規(guī)律決定。其中內(nèi)旋信號(hào)即轎廂內(nèi)的召喚指示燈的狀態(tài)（由召喚按鈕是否按下或來(lái)決定），呼梯信號(hào)即各樓層的上、下行指示燈的狀態(tài)（由上下行按鈕是否按下過(guò)來(lái)決定），行車(chē)方向即升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的狀態(tài)（由交流接觸器KM1、KM2的通斷狀態(tài)來(lái)決定），行車(chē)樓層位置由各樓行程開(kāi)關(guān)（SQ1~SQ5）是否壓下來(lái)決定。4.軟件設(shè)計(jì)4.1I/O點(diǎn)數(shù)分析和plc選型西門(mén)子S7-200系列plc的產(chǎn)品4.2I/O分配表在編程過(guò)程中，所用到的I/O地址分配表如下所示（一）輸入注：開(kāi)門(mén)信號(hào)M3.0關(guān)門(mén)信號(hào)M3.1開(kāi)門(mén)限位M4.0關(guān)門(mén)限位M4.1門(mén)開(kāi)M4.4門(mén)關(guān)M4.5箱上升M3.2箱下降M3.34.3電梯梯形圖程序有開(kāi)門(mén)信號(hào)才開(kāi)門(mén)初始復(fù)位置位四層指示燈三層指示燈二層指示燈一層指示燈下降、一到二的上升上升、四到一的下降下降、一到三的上升上升、四到三的下降一層上呼指示燈二層上呼指示燈三層上呼指示燈二層下呼指示燈三層下呼指示燈四層下呼指示燈開(kāi)門(mén)后定時(shí)3秒模擬到開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)門(mén)關(guān)后定時(shí)3秒模擬到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)門(mén)開(kāi)后定時(shí)3秒判斷是否上行判斷是否下行上升指示和下降指示1到21到31到42到32到42到13到13到23到44到14到24到31層指示燈的亮滅2層指示燈的亮滅3層指示燈的亮滅4層指示燈的亮滅系統(tǒng)流程圖：致謝畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在XXX學(xué)院的X年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束。在這年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。記得剛開(kāi)始進(jìn)學(xué)校來(lái)的時(shí)候什么都不懂，對(duì)于專業(yè)知識(shí)也只是個(gè)門(mén)外漢，但是經(jīng)過(guò)老師的不斷指導(dǎo)和點(diǎn)撥，使我敲開(kāi)了電子世界這個(gè)大門(mén)，并不斷地提高，這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的在這里我要感謝我的電力電子老師彭XX，在一些不明白的地方，她都會(huì)細(xì)心認(rèn)真的解答，這使我的基礎(chǔ)學(xué)的很扎實(shí)，為學(xué)以后的知識(shí)和搞這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了很好的基礎(chǔ)，還有我的plc老師汪xx，雖然他沒(méi)有指導(dǎo)有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，但是平時(shí)學(xué)到關(guān)于plc方面的很多東西，還有就是同學(xué)們熱情的指導(dǎo)，讓我在問(wèn)題的思考和解決上少了不必要的煩惱。太多太多要感謝的人了，沒(méi)有他們的幫助，我的論文就無(wú)法順利的完成。再一次感謝他們?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開(kāi)發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的研制一種RISC結(jié)構(gòu)8位單片機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)HYPERLINK"/detail.htm?