毕业设计---PLC控制的三层电梯升降系统设计

摘要

随着科学技术的的发展,近年来,我国的电梯生产技术得到了迅速的发展,一些电梯厂也在不断改进设计,修改工艺,更新换代生产更新型电梯,电梯主要分为机械系统和控制系统两大部分,随着自动控制理论与微电子技术的发展,电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化,交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电路控制系统,PLC控制系统,微机控制系统。继电器控制由于故障率高,可靠性差,控制方式不灵活以及消费功率大等缺点,目前已经逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷,而PLC控制系统由于运行可靠性高,其维修方便,抗扰性强,设计和调试周期短等优点,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。

关键字:PLC 电梯自动控制

目录

摘要 (1)

第一章前言 (2)

1.1电梯的起源 (2)

1.2电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (2)

第二章电梯的机构 (3)

第三章硬件的选择 (6)

3.1.1PLC的定义 (6)

3.1.2PLC的基本结构 (6)

3.1.3PLC主要的特点 (7)

3.1.4PLC的工作原理 (8)

3.1.5PLC内部运作方式 (9)

3.2.1PLC的系统硬件设计 (10)

第四章电梯控制系统原理及硬件组成 (11)

4.1电梯控制系统原理 (11)

4.2电梯控制系统的硬件组成 (11)

4.3电梯模型PLC控制系统设计 (12)

第五章三层电梯升降PLC控制的设计 (13)

5.1电梯控制的功能要求 (13)

5.2PLC选型及输入、输出地址分配 (13)

5.3梯形图程序设计 (13)

5.4系统的调试与操作 (18)

结束语 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

第一章前言

1.1电梯的起源

说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年,法国的二修道院安装了一台起重机,所不同者只是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊,此方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机,约在1800年,煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。

数百年来人们制造过各种类型的升降机,他们都有一个共同的缺陷:只要起吊绳突然断裂,升降机便急速的坠落到底层,1854年奥蒂斯设计了一种制动机在升降的平台顶部安装一个货车用的弹簧机一个制动杆与升降井道两侧的导轨相连接,起吊绳与货车弹簧相连,这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧,避免与制动杆接触。如果绳子断裂,货车弹簧会将拉力减弱,两端立即与制动杆牢固的原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”发明成功啦!YI 一时间,奥的斯成了众人注目的中心,第一台升降机并非奥的斯所发明,但他确实第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业,而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。

然而真正构成为电梯的产品应该是在20世纪初才出现的。

1.2电梯继电器控制系统的特点及存在问题

继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是,进入九十年代,随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性,可靠性的要求越来越高,及电梯控制的弱点就越来越明显。可编程控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的机电其控制方式已逐渐被PLC控制所代替。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式一由原来直接调速逐渐过渡到交流变频调速。因此,PLC控制技术加变频调速技术已成为现在电梯行业的一个热点。

第二章电梯的机构

电梯是机电一体化产品,其机械部分好比是人的躯体,电气部分相当于人的神经,控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度,密切协同,是电梯可靠运行。尽管电梯品种繁多,但目前使用的电梯大多数为电力拖动,钢丝绳曳引式结构,其机械部分由曳引系统,轿厢和门系统,平衡系统,导向系统以及安全保护装置组成;而电气控制部分由电力拖动系统,运行逻辑功能控制系统和电气安全保护装置等组成,电梯基本结构如下2-1图

电梯的基本结构图2-1

1—控制柜(屏);2—曳引机;3—曳引钢丝绳;4—限速器;5—限速器钢绳;6—限速器张紧装置;

7—轿厢;8—安全钳;9—轿厢门安全触板;10—导轨;11—对重;12—厅门;13—缓冲器

一曳引系统

电梯曳引系统的功能是输出动力和传递动力,驱动电梯运行。主要有曳引机,曵引钢丝绳,

导向轮和反绳轮组成。曳引机为电梯的运行提供动力,由电动机,曳引轮,联轴器,减速箱,和电磁制动器组成。曵引钢丝绳的两端分别连轿厢和对重,依靠钢丝绳和曳引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距,采用复绕型还可以增加曳引力。

二导向系统

导向系统有导轨,导靴和导轨架组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度,使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。

三门系统

门系统是由轿厢门,层门,开门,联动机构组成。轿厢门设在轿厢入口,有门扇,门导轨架等组成,层门设在层站入口处。开门机设在轿厢上,是轿厢和层门的动力源。

四轿厢

轿厢是运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成的。轿厢架是有轿厢体的承重机构,有横梁,立柱,底梁和斜拉杆等组成。轿厢体有箱底,轿厢壁,轿厢顶以及照明通风装置,轿厢装饰和轿厢内操作按钮版等组成。轿厢体空间的大小事由额定载重量和额定客人数决定。

五重量平衡系统

重量平衡系统是由对重和重量补偿装置组成。对重有对重架和队重块组成。对重浆平衡轿厢自重和部分额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢对重侧曵引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。

六电力拖动系统

电力拖动系统由曳引电机,供电系统,速度反馈装置,调速装置组成,它的作用的对电梯惊醒速度控制。曳引电机是电梯的动力源,根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为点击提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对曳引电机进行速度控制。

七电梯的电气控制

电梯的电气控制系统由控制装置,操作装置和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯运行逻辑功能要求,控制电梯运行,设置咋机房中的控制柜上。操作装置时由轿箱内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯运行的。平层装置时发出平层控制信号,使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层,是指轿厢在接近楼层的停靠站时,欲使轿厢地坎和厅门地砍达到用—平面的操作。位置显示装置,是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯,厅门指示灯还用箭头指示电梯的运行方向。

八安全保护系统

安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统,可保护电梯的安全使用。机械方面的有:

限度器和安全钳起超速保护作用,还有切断总电源的极限保护装置。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。

第三章硬件的选择

3.1.1 PLC的定义

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC

3.1.2 PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:结构图3-1所示

图3-1

a、电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

b. 中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程

器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。

c、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

d、输入输出接口电路

1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

e、功能模块

如计数、定位等功能模块

f、通信模块

如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等

3.1.3 PLC主要的特点

1、高可靠性

(1)所有的I/O接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。

(2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms.

(3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。

(4)采用性能优良的开关电源。

(5)对采用的器件进行严格的筛选。

(6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,CPU立即采用有效措施,以防止故障扩大。

(7)大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进

一步提高。

2、丰富的I/O接口模块

PLC针对不同的工业现场信号,如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流;脉冲或电位;强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮;行程开关;接近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。

另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。

3、采用模块化结构

为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型PLC以外,绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件,包括CPU,电源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

4、编程简单易学

PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

5、安装简单,维修方便

PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。

3.1.4 PLC的工作原理

PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号哦(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描,在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

PLC的一个扫描周期必经采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

1、输入采样阶段

在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,

该输入均能被读入。

2、用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。

3、输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。

3.1.5 PLC内部运作方式

虽然PLC所使用之阶梯图程式中往往使用到许多继电器、计时器与计数器等名称,但PLC 内部并非实体上具有这些硬件,而是以内存与程式编程方式做逻辑控制编辑,并借由输出元件连接外部机械装置做实体控制。因此能大大减少控制器所需之硬件空间。实际上PLC执行阶梯图程式的运作方式是逐行的先将阶梯图程式码以扫描方式读入CPU 中并最后执行控制运作。在整个的扫描过程包括三大步骤,“输入状态检查”、“程式执行”、“输出状态更新”说明如下:

步骤一“输入状态检查”:PLC首先检查输入端元件所连接之各点开关或传感器状态(1 或0 代表开或关),并将其状态写入内存中对应之位置Xn。步骤二“程式执行”:将阶梯图程式逐行取入CPU 中运算,若程式执行中需要输入接点状态,CPU直接自内存中查询取出。输出线圈之运算结果则存入内存中对应之位置,暂不反应至输出端Yn。步骤三“输出状态更新”:将

步骤二中之输出状态更新至PLC输出部接点,并且重回步骤一。此三步骤称为PLC之扫描周期,而完成所需的时间称为PLC 之反应时间,PLC 输入讯号之时间若小于此反应时间,则有误读的可能性。每次程式执行后与下一次程式执行前,输出与输入状态会被更新一次,因此称此种运作方式为输出输入端“程式结束再生”。

3.2.1 PLC的系统硬件设计

PLC控制系统设计的基本原则

任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和争产质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则:

1)最大限度地满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能,最大限度地满足被控对象的控制要求,是设计PLC控制的首要前提,这也是设计中最重要的一条原则。这就是设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究,搜集控制现场的资料收集相关先进的国内,国外资料。

2)保证PLC控制系统安全可靠

保证PLC控制系统能够长期安全,可靠,稳定运行,是设计控制系统的重要原则。舍就要求设计者在设计中,元器件选择,软件编程上要全面考虑,以确保控制系统安全可靠。

例如保证PLC程序不仅在正常条件下运行,而且在非正常情况下(突然停电,按钮按错等),也能正常工作。

3)力求简单,经济,使用和维修方便

一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量,带来巨大的经济效益和社会效益,氮新的工程的投入,技术的培训,设备的维护也将导致运行资金的增加,因此在满足控制要求的前提下,一方面要注意不断地扩大工程的效益,另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该是控制系统简单、经济,而且要是控制系统的使用和维护方便,成本低,不宜盲目追求自动化和高指标。

4)由于技术的不断发展,控制系统的要求也将不断地提高,设计时要适当考虑今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLV,输入/输出模块,I/O点数和内存容量时,要适当留有余量,以满足今后生产的发展和工艺的改进。

第四章电梯控制系统原理及硬件组成

4.1电梯控制系统原理

电梯控制系统原理框图如图4-1所示,主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。

图4-1电梯控制系统原理框图

4.2电梯控制系统的硬件组成

电梯控制系统的硬件结构如图4-2所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数,采用编码的方式将31个呼叫及指层按钮编码五位二进制码输入PLC。

图4-2 电梯控制系统硬件结构框图

4.3电梯模型PLC控制系统设计

由于电梯的运行时根据楼层和轿厢的呼叫信号,行程信号进行控制,而楼层和轿厢的呼叫时随机的,因此,系统控制采用随机逻辑控制,即在以顺序控制实现电梯的基本控制要求的基础上,根据随机输入的信号,以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外,轿厢的位置是由脉冲编码数确定,并送PLC的计数器来进行控制,同时,每楼层设置一个接近开光用于检测系统的楼层信号。为便于观察,对电梯的运行方向以及电梯所在楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示,为了电梯的运行效率和平层的精度,系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效地控制,根据轿厢的实际位置以及交流调速系统控制算法来实现。为了电梯的运行安全,系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。采用PLC实现的电梯控制系统有以下几个主要部分构成如图4-3

图4-3

第五章三层电梯升降PLC控制的设计

由三菱FX2-64MR为主控的3层电梯的PLC控制系统。

5.1 电梯控制的功能要求

(1)本系统采用轿厢外唤叫、轿厢内按钮控制形式。轿厢内、外均由指令按钮进行操作。每层楼的厢外设有呼叫按钮SB6~SB9,厢内设有开门按钮SBl,关门按钮SB2,层面指令按钮SB3~SB5。

(2)电梯运行到指定位后,具有自动开/关门的功能,也能手动开门和关门。

(3)利用指示灯显示电梯厢外的呼叫信号、电梯厢内的指令信号和电梯到达信号。

(4)能自动判电梯运行方向,并发出相应指示信号。

5)电梯上下运行由一台主电机驱动。电机正转,电梯上升;电动反转,电梯下降。

(6)电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正转,厢门打开;电机反转,厢门关闭。

5.2 PLC选型及输入、输出地址分配

三层电梯有23个输入信号,19个输出信号,可以选择FX2—48MR。但考虑今后厂家升级的余量,就选了FX2-64MR(I/O为32/32)的PLC。

输入信号及地址分配参见表5-1,

输出信号及地址分配参见表5-2。

5.3 梯形图程序设计

根据三层电梯控制的功能要求以及输入/输出点的地址

(1)电梯开门控制也分手动和自动两种情况,如图5-1。

①手动开门时,当按下开门按钮SB1时X000闭合,Y000得电,电动机正转,轿厢门打开。开门到位,开门行程开关SQ1动作,X002常闭触点断开,Y000失电,开门过程结束。

②自动开门时,当电梯运行到位后,相应的楼层接近开关SQ5或SQ6或SQ7被压下,即X011或X012或X013闭合。T0开始计时,延时3s后,T0触点闭合,Y000输出有效,轿厢门打开。

(2)电梯关门控制也分手动和自动两种情况,如图5-2。

①手动关门时,当按下关门按钮SB2时X001闭合,Y001得电并自锁,驱动关门继电器使电动机反转,轿厢门关闭。关门到位,关门行程开关SQ2动作,X003常闭触点断开,Y001失电,关门过程结束。

②自动关门时,由定时器T1来控制。当电梯开门到位

后Y000常开触点闭合,T1开始计时,延时5s后,T1触点闭合,Y001输出有效,轿厢门自动关闭。

自动关门时,可能夹住乘客,因此在门两侧均装有红外线检测装置SLl和SL2。当有人进出时由SLl和SL2发出信号使得X006和X007闭合,辅助继电器M0得电并自锁,使得T2开始定时,延时2s后再关门

输入信号及地址分配表5-1

输出信号及地址分配表5-2

电梯开门控制的梯形图5-1

电梯关门控制的梯形图5-2

(2)电梯到层指示

如图5-3:X011、X012和X013分别是一、二和三层的接近开关SQ5、SQ6和SQ7的输入点,Y022、Y023和Y024分别是一、二和三层楼面的指示灯E3、E4和E5。辅助继电器M2和M3分别是单、双层指示灯互锁控制。当电梯到达某一层楼面后,只有该层楼指示灯亮。

(3)层呼叫指示灯控制图5-4:当有乘客在轿厢外的某一层按下呼叫按钮SB6、SB7、SB8和SB9中的任一个后,对应的输入点X017、X020、X021和X022中的某一个就会闭合,同时所对应的层指示灯就亮,指示有人呼叫。呼叫信号会一直保持到电梯到达该层,由该层的接近开关X011、X012和X013中的某一个动作时才被撤销。

(4)电梯启动和方向选择及变速控制

电梯启动和方向选择及变速控制梯形图如图5-5和5-6所示。电梯运行方向由输出继电器Y020和Y021指示,当电梯运行方向确定后,在关门信号和门锁信号符合要求的情况下,或者通过电梯上行输出继电器Y002,驱动电机正转,电梯上升;或者通过电梯下行输出继电器Y003,驱动

电机反转,电梯下降。

电梯启动后快速运行,2s后加速,在接近目标楼层时,相应的接近开关动作,电梯开始转为慢速运行,直至电梯到达目标楼层时停止。

电梯到层指示图5-3

层呼叫指示灯控制图5-4

电梯启动和方向选择及变速控制梯形图5-5

电梯启动和方向选择及变速控制梯形图5-6

5.4系统的调试与操作

1、按下呼叫按钮,电梯在检测到门厅或轿厢的召唤信号后,便会上升到指定楼层,上

升过程中,只执行上行信号,下行信号无效,反之亦然。

2、电梯开始启动,通过变频驱动电机拖动轿厢运动,轿厢运动速度由低速转变为中速

在转变为高速,并以高速运行至目标层。

3、当电梯检测到目标层减速点后,电梯进入减速状态,有高速变为低速,并以低速运

行到平层点停止。

4、平层后,经过一定的、延时开门,直至碰到到位行程开关,在经过一定延时关门,直到安全触板开关动作。

结束语

控制系统的设计是一个漫长而又复杂的过程,要考虑到这个系统所涉及的甚至是可能涉及的各种影响因素,只有把它们之间的关系协调好了这个控制最终才可能有使用价值,而这需要在实际应用中不断地验证和改进。电梯控制系统更是如此,从1889年的电梯正式诞生到现在已经有一百多年的历史了。电梯的控制系统也在这个漫长的演变过程中不断地完善和改进,同时人们对这个控制系统的依赖性和要求也越来越高。最早的继电器控制系统由于可靠性低,接线复杂,控制不灵活,功耗大等缺点已经慢慢淘汰。

本设计中采用可编程控制器(PLC)来进行逻辑控制,用变频器来进行电机调速,设计基于PLC的电梯控制系统,实现了现代电梯的一些基本控制功能。手动和自动开关门,速度控制,上下运行等。整个设计就电梯组成结构,PLC的结构、工作特点以及工作原理等,对电梯控制展开设计,基本实现了三层电梯的升降控制。

PLC的三层电梯控制系统设计

三层电梯控制系统 一项目提出背景与问题描述 项目背景 随着现代经济的发展,容易增高的楼层已成为现代化都市的重要标志。电梯是服务于楼层的固定式升降设备,建筑的发展必然带来电梯业的快速发展。据统计世界平均8000人有一台电梯,电梯事业的前景一片光明。虽然电梯有很大的市场,但电梯市场依然是一个很挑剔的市场.首先,电梯的安全性要求很高;其次,用户对电梯的响应、运行速度以及运行中的舒适度都有很高的要求;再次,市场对新一代的电梯提出了绿色、环保的要求。 问题描述 电梯是高层建筑必不可少的运输工具,为了保证电梯运行的安全、高效、可靠,可采用可编程控制器PLC来控制电梯系统。PLC设计电梯系统可靠性高,程序设计灵活方便,抗干扰能力强,运行稳定可靠,能很好地实现人机交互。这里我们选择的电梯种类为无司机驾驶的轿内外选层开关按钮控制自平层自动门电梯。 二功能需求分析 电梯的控制要求 1)电梯无司机驾驶时,完全自动响应门厅和轿厢内指令。 2)电梯启动后,若有呼梯信号,则开门。 3)到站自动平层开门,延时自动关门;手动开关门。 4)按内外呼唤指令信号自动定向,要求优化使任何召唤能在最短时间内响应。 5)电梯运行过程中有顺向截梯功能,对反向呼梯信号不作响应,只记忆。 6)电梯到达顶层或底层时,自动停止并变换运行方式。 7)门内或轿厢有楼层显示和运行方式显示。 8)具有电梯的电气安全保护系统。 具体就三层电梯的控制及对应的控制器件如下: 1)三个楼层分别装有HL1、HL2、HL3三个指示灯,来显示电梯当前所处的楼层分别是一楼、二楼、三楼。 2)三个楼层分别装有HL4、HL5、HL6三个指示灯,来显示每个楼层的电梯当前的运行方式是向上还是向下。在电梯中有指示灯HL7显示电梯当前的运行方式。 3)电梯轿厢内装有SB1、SB2、SB3内选按钮供进入电梯的乘客按下选择要去的楼层。 4)三个楼层分别装有SQ1、SQ2、SQ3三个楼层限位开关来检测电梯是否到达该楼层。电梯到达时,该层的开关被关上。 5)轿厢门限开关SQ4、SQ5分别控制轿门在一楼和三楼自动换向。

三层电梯PLC控制系统设计

宁波理工学院 自动控制原理 题目三层电梯PLC控制系统设计 组员学号 班级电子信息工程111班 指导老师孙林军 一.三层电梯系统控制要求: (1)当轿厢停在一楼时,如果三楼有呼叫,则轿厢直接上升到三楼;如果二楼有呼叫,则轿厢直接上升到二楼;如果二楼和三楼同时有呼叫,则先上升到二楼再到三楼。 (2)当轿厢停在三楼时,如果一楼有呼叫,则轿厢直接下降到一楼;如果二楼有呼叫,则轿厢直接下降到二楼;如果二楼和一楼同时有呼叫,则先下降到二楼再到一楼。 (3)当轿厢停在二楼时,如果一楼有呼叫,则轿厢直接下降到一楼;如果三楼有呼叫,则轿厢直接上升到三楼;如果三楼和一楼同时有呼叫,要看电梯运行方向,原来电梯下行则轿厢先下降到一楼再上升到三楼;原电梯上行,则轿厢先上升到三楼再下降到一楼。 (4)当轿厢停在每一层楼时,停3S后开门,开门6S后关门,再停2S后继续运行。 (5)轿厢运行期间不能开门,轿厢不关门不允许运行。 二.根据以上要求,可分为轿厢上/下行电机、电梯门开/关电机A、电梯门开/关电机B、电梯门开/关电机C等控制对象建立要求表。 (1) 轿厢上/下行电机,控制要求如下图: 控制对象轿厢上/下行电机 控制方式按下楼层开关,电机启动;轿厢到达指定楼层则电机停止 工作条件一楼、二楼、三楼电梯门关闭 (2) 电梯门开/关电机A,控制要求如下图: 控制对象电梯门开/关电机A 控制方式轿厢停在一楼层,3S后启动,启动1S后停止;停止6S后启动,启动1S后停止 工作条件(1)轿厢到达一楼层 (2)轿厢上/下行电机停止 (3) 电梯门开/关电机B,控制要求如下图: 控制对象电梯门开/关电机B

基于PLC三层电梯控制系统设计

目录 摘要 (2) 1 电梯的概述 (4) 1.1 电梯的发展简史 (4) 1.2 电梯的基本结构 (4) 2 可编程控制器简介 (5) 2.1 PLC的结构及各部分的作用 (5) 2.2 PLC的工作原理 (6) 2.3 PLC的编程语言 (6) 2.4 PLC基本指令 (6) 2.5 梯形图设计规则 (7) 3 三层电梯PLC控制系统设计 (8) 3.1 电梯的控制要求 (8) 3.2 三层电梯主电路 (8) 3.3 PLC机型的选择 (9) 3.4 输入输出点数分配 (9) 3.5 PLC外围接线图 (10) 3.6 程序分析 (11) 3.7 三层电梯梯形图程序 (17) 3.8 三层电梯梯形图及助记符语句程序 (20) 4 器件的选择 (28) 4.1 数码管的选择 (28) 4.2 蜂鸣器的选择 (28) 4.3 电梯的选择 (28) 4.4 压力传感器 (28) 4.5 控制系统保护元件的选择 (28) 4.6 电动机的选择 (29) 总结 (30) 致谢 (31)

摘要 可编程控制器是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置,本文将可编程控制器应用于三层电梯进行逻辑控制,列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图和程序流程图,在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上,提出了PLC的编程方法,设计了一套完整的电梯控制系统方案。采用本方案实现电梯控制,能够解决继电器——接触器触点多,故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加安全、方便、舒适。 关键词:电梯、PLC、控制系统、梯形图

PLC三层电梯控制设计讲课稿

P L C三层电梯控制设 计

1. 三层电梯PLC控制系统设计 1.1实训目的 本次设计是一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备,是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力,拖动一个可以载人或物的轿厢,在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动,在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高,要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。 整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降;加、减速;平层;起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。 1.2 实训内容和控制要求 工作过程:电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵,其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。每层楼设有呼叫按钮(一层U1,二层 U2,D2,三层D3),指示灯L1指示电梯在一层与二层之间运行、L2指示在二层与三层之间运行、L3指示在三层与二层之间运行、SQ1~SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。 三层楼电梯的自动控制要求如下: (1)当电梯停于1F或2F时,如果按3F按钮呼叫,则电梯上升到3F,由行程开关SQ3停止; (2)当电梯停于3F或2F时,如果按1F按钮呼叫,则电梯下降到1F,由行程开关LS1停止; (3)当电梯停于1F,如果按2F按钮呼叫,则电梯上升到2F,由行程开关LS2停止; (4)当电梯停于3F,如果按2F按钮呼叫,则电梯下降到2F,由行程开关LS2停止;

(完整版)基于PLC的三层电梯控制系统毕业设计论文

工学院毕业设计(论文) 题目:基于PLC的三层电梯控制设计 专业:机械械设计制造及其自动化

目录 引言................................................................... 1 电梯的概述........................................................... 1.1 电梯的发展简史..................................................... 1.2 电梯的基本结构..................................................... 2 可编程控制器简介..................................................... 2.1 PLC的结构及各部分的作用 .......................................... 2.2 PLC的工作原理 .................................................... 2.3 PLC的编程语言 .................................................... 2.4 PLC基本指令 ...................................................... 2.5 梯形图设计规则..................................................... 3 三层电梯PLC控制系统设计............................................. 3.1 电梯的控制要求....................................................

三菱PLC的三层电梯控制系统设计

郑州工业应用技术学院 课程设计任务书 题目基于PLC的三层电梯控制系统设计 专业、班级14级电气自动化学号1402030109姓名黄腾腾主要内容:利用三菱FX系列PLC系统,进行三层电梯控制系统的设计,编写PLC的梯形图程序。 在FX系列PLC综合实验面板上,进行实验电路的熟悉和连接。应用组态设计软件进行三层电梯的监控程序设计,要求与PLC程序实现同步。 基本要求:电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵,其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1~S3,用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示,SQ1~SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。例如,电梯停在一层,在二层轿箱外呼叫时,必须按二层上升呼叫按钮,电梯才响应呼叫(从一层运行到二层),按二层下降呼叫按钮无效;反之,若电梯停在三层,在二层轿箱外呼叫时,必须按二层下降呼叫按钮,电梯才响应呼叫(从三层运行到二层),按二层上升呼叫按钮无效。 参考资料 [1]王玮.电气工程实验教程.北京:北京交通大学出版社,2006 [2]胡学林.可编程控制器教程.北京:电子工业出版社,2005 [3]刘美俊.电气控制与PLC工程应用.北京:机械工业出版社,2011 完成期限: 指导教师签名: 课程负责人签名: 2016年11月28日

郑州工业应用技术学院 课程设计说明书题目:基于PLC的三层电梯控制系统设计 *名:*** 院(系):机电工程学院 专业班级:14级电气自动化 学号:********** 指导教师:赵娟萍陈静 成绩: 时间:2016年11月28日至2016 年12 月9日

三层电梯PLC控制系统设计

三层电梯PLC控制系统设计

目录 第1章PLC的选择及其控制系统的设计 (3) 1.1 PLC工作原理 (3) 1.2 PLC控制电梯的优点 (3) 1.3 基于PLC的电梯设计 (4) 1.3.1硬件设计 (4) 1.3.2软件设计 (6) 第2章系统软件开发 (8) 2.1 系统软件开发的过程 (8) 2.1.1开关门控制 (8) 2.1.2楼层信号显示 (10) 2.1.3 轿内与厅外召唤的登记与消除 (11) 2.1.4 电梯的定向 (12) 2.1.5 停车信号的产生 (12) 2.1.6 制动减速信号的产生 (12) 2.1.7 电梯启动加速、稳速运行与停车制动环节 (13) 2.1.8 报警系统 (13) 结论 (14)

第1章 PLC的选择及其控制系统的设计 1.1 PLC工作原理 PLC是一种工业计算机,其工作原理是建立在计算机工作原理基础上的,CPU采用分时操作方式来处理各项任务,即每一时刻只能处理一件事情,程序的执行是按照顺序依次执行。这种分时操作过程称为PLC对程序的扫描,扫描一次所用的时间称为扫描周期。运行时,逐条地解释用户程序,并加以执行。程序中的数据并不直接来自输入或输出模块的接口,而是来自数据寄存器区,该区域中的数据在输入采样和输出锁存时周期性地不断刷新。PLC的扫描工作过程大致可以分为3个阶段:输入采样、用户程序执行和输出刷新3个阶段,如下图所示。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述3个阶段。 (1)输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC首先扫描所有输入端子,再依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入输入寄存器中。此时,输入寄存器被刷新。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,输入寄存器中相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 (2)用户程序执行阶段 输入采样阶段的输入信号被刷新后,送入程序执行阶段。组成程序的每条指令都有顺序号,指令按顺序号依次存入存储单元。在程序执行期间,微处理器将指令顺序调出并执行,并对输入和输出状态进行处理,即按程序进行逻辑、算术运算,在将结果存入输出状态寄存器中。 (3)输出刷新阶段 当用户程序执行完毕后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照输入/输出状态寄存器内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,转换成被控设备所能接收的电压或电流信号,再经输出电路驱动相应的外设。在下一个输出刷新阶段开始之前,输出锁存器的状态不会改变,从而相应输出端子的状态也不会改变。 1.2 PLC控制电梯的优点 PLC实现电梯升降控制的优势:电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器,以其高可靠性和技术先进性,在电梯控制中得到广泛应用,从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向,成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。 PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来,由PLC组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产品。在传统继电器系统的改造工程中,PLC系统一直是主流控制系统。

(完整版)毕业设计三层电梯PLC控制系统设计

摘要 随着科学技术和社会经济的发展,高层建筑已成为现代城市的标志。电梯作为垂直运输工具,承载着大量的人流和物流的输送,在建筑物中起着至关重要的作用。采用可编程控制器对电梯进行控制,通过合理的选择和设计,能够有效地提高电梯的控制水平,使电梯的控制达到比较理想的控制效果. 本文设计一个三层电梯控制系统,基于西门子S7-200PLC实现。在介绍电梯结构的基础上,重点分析了三层电梯的控制要求以及电梯控制系统设计中如何用PLC实现控制系统,编制梯形图,并完成程序的调试,利用QSPLC—III型实验装置的电梯模块对三层电梯控制系统进行仿真实验. 关键词:电梯西门子可编程控制器调试仿真实验

Abstract With the development of science and technology and social economy development,high—rise buildings have become the hallmark of modern cities。As a vertical transportation equipment,a lot of people bear the transportantion and logistics,its role a very important part in building 。Using Programmable Controller to cntrol the elevater 。can improve the reliability and enable the elevator control to achieve an ideal effect, through the reasonable selection and design.So the effect of control is more ideal。 This paper use Siemens S7-200 PLC to design a 3-storied elevator control system.Based on the introduction of the elevater’s basic structure,expatiates the control request of elevator and analyzes how to use the PLC to program controlling process,edit ladder diagram and debug the program,And use the elvator module on QSPLC-III experimental equipment to do simulation experiment。 Keywords:Elevator Siemens PLC Debug simulation experiment

三层电梯控制系统设计PLC课程设计

前言 可编程控制器作为一种工业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等各种规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。 在PLC课程设计中,我组设计了一个三层电梯控制系统,并且将西门子公司S7-200系列可编程控制器与其结合并应用起来,在学完《电气控制与PLC应用》课程后,我们在设计过程中较为得心应手,不至于从头开始。整个过程包括了方案讨论,程序设计,程序修改,上机调试等,在程序设计方面花了比较多的时间,主要考虑到电梯分别停在一层、二层和三层时在其他楼层呼叫等各种情况。每当遇到困难时,我组都积极与老师联系讨论,深入分析研究问题,在整个过程中,我与我的组员都相互配合,相互学习。

目录 一、引言..................................... 1.1课程设计目的...................................... 1.2设计技术指标与要求................................ 二、总体方案设计............................. 2.1系统硬件配置及组成原理........................... 2.2 PLC的基本组成................................... 2.3 CPU模块的技术指标.............................. 2.4 PLC工作原理.................................... 2.5 系统变量定义及分配表........................... 2.6 系统接线图设计................................. 三、控制系统设计........................... 3.1 流程图设计.................................... 3.2 设计思路...................................... 四、系统调试及结果分析..................... 4.1 硬件调试..................................... 4.2软件调试..................................... 4.3 结果分析..................................... 五、结束语................................ 六、参考资料.............................. 七、附录..................................

基于PLC的三层电梯控制系统设计毕业论文

基于PLC的三层电梯控制系统设计-毕业论文

基于PLC的三层电梯控制系统设计 中文摘要 本设计主要利用欧姆龙系统完成。主要介绍了3层电梯的PLC的特点、PLC的功能、发展趋势、PLC控制电梯的软、硬件设计。在示意图、接线图、电梯的控制梯形图、指令表、和程序流程图的基础之上提出了PLC的编程方法。 可编程控制系统(Programmable Logic Controller)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,已广泛应用于工业自动化控制控制的各个领域,大大推进了机电一体化的进程。 电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等,而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前PLC在电梯行业已得到广泛应用。在层数和控制功能较少的场合,采用PLC控制较为方便。 关键词:PLC;可编程控制;电梯;欧姆龙;高层建筑

一、引言 可编程控制器是采用微机技术通用工业自动化装置,近几年来,在国内已经迅速推广普及,正在改变这工厂自动控制的面貌,对传统的技术改造,发展新型工业具有实际的重大意义。 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的,当时叫作可编程逻辑控制器,目的是用来代替继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能,器基本设计思路把计算机功能灵活、通用、完善等优点和继电器控制的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的,根据实际需要,把控制程序写进控制器的用户程序中,控制器与被控对象联系也很方便。 随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机的技术发展,到70年代中期以后已广泛的使用微处理器作为中央处理器,输入输出快都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的已不再是仅有逻辑控制功能还同时具有数据处理、调节和数据通信功能。 可编程控制器对用户来说是一种无触点,改变程序就可以改变生产工艺,因此在初步设计阶段就选用了可编程控制器。在实施阶段在确定工艺过程。另一方面。自从制造生产可编程控制器,适合批量是生产。它是以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,转为工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器用以在其内部进行存储执行逻辑运算、顺序控制。定时/计数和算数运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口控制各种类型的机械和生产过程,PLC是微机技术与传统的继电器接触控制技术相结合的产物,它克服了继电器控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点又照顾到现场电器操作维修人员的技能和习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学,调试和差错也都很方便。用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简单的用户程序的编制工作,就可灵活方便的PLC应用于生产实践。 由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎,并得到迅速发展。目前。可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具,并得到广泛的推广普及应用

三层电梯PLC控制系统设计(S7-200)含程序

三层电梯PLC控制系统设计(S7-200) 电梯控制系统硬件设计 1 模拟设备面板图展示 图1 面板图 如图1,其中S1、S2、S3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮;D2、D3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮;U1、U2分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮;

SQ1、SQ2、SQ3分别为一层、二层、三层行程开关,模拟实际电梯位置传感器的作用。 L1、L2、L3分别为一层、二层、三层电梯位置指示灯;DOWN为电梯下降状态指示灯;UP为电梯上升状态指示灯;SL1、SL2、SL3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯。 2 选择机型 PLC的种类非常繁多,不同种类之间的功能设置差异很大,这既给PLC机型的挑选提供了十分广阔的空间,同时也带来了一定的难度。机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下,力争最好的性价比,并有一定的升级空间。 考虑到本次设计的电梯系统只有3层,且开关量居多,模拟量较少;对于开关量控制为主的系统而言,一般PLC的响应速度足以满足控制的要求,在小型PLC中整体式比模块式的价格便宜,体积也小,但是在设计活动中,经常碰到一些估计的指标,在设计活动中需要进行局部调整,另外模块式PLC排除故障所需时间短;我们估算输入输出接口比较多;由于考虑到本次设计的电梯系统只有3层,考虑到工厂造价,我们采用离线编程的方式,以减小软硬件的开销。 统计输入、输出点数并选择PLC型号: 输入信号有10个,考虑到有15%的备用点,即10×(1+15%)=11.5,取整数11,因此共需11个输入点。 输出信号有9个,考虑到有15%的备用点,即9×(1+15%)=10.35,取整数10,因此共需10个输出点。 因此可选用CPU224类型可编程控制器,它有14个输入点,10个输出点,满足本例的要求。 3 I/O分配表 表3 I/O分配表 电气符号 序号PLC地址(PLC端子) 功能说明 (面板端子) 1I0.3 S3 三层内选按钮 2I0.2 S2 二层内选按钮 3I0.1 S1 一层内选按钮 4I0.7 D3 三层下呼按钮 5I0.5 D2 二层下呼按钮 6I0.6 U2 二层上呼按钮

PLC课程设计三层电梯控制系统

三层电梯控制系统的模拟 我设计的三层电梯控制系统的主要功能有:①楼层指示灯亮时表示停在相应的楼层,②每当停在各楼层时其楼层指示灯闪烁1秒接着常亮,③有呼叫的楼层有响应,反之没有,④电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效; 2. 硬件电路设计和描述 ①模拟装置介绍 S1、S2、S3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮;D2、D3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮;U1、U2分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮;SQ1、SQ2、SQ3分别为一层、二层、三层行程开关,模拟实际电梯位置传感器的作用; L1、L2、L3分别为一层、二层、三层电梯位置指示灯;DOWN为电梯下降状态指示灯;UP为电梯上升状态指示灯;SL1、SL2、SL3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯; ②控制要求 电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵,其操纵内容为电梯运行方向;电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1~S3,用以选择需停靠的楼层;L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示,SQ1~SQ3为到位行程开关;电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效;例如,电梯停在由一层运行至三层的过程中,在二层轿箱外呼叫时,若按二层上升呼叫按钮,电梯响应呼叫;若按二层下降呼叫按钮,电梯运行至二层时将不响应呼叫运行至三层,然后再下降,响应二层下降呼

叫按钮; 电梯位置由行程开关SQ1、SQ2、SQ3决定,电梯运行由手动依次拨动行程开关完成,其运行方向由上升、下降指示灯UP、DOWN决定; 例如:闭合开关SQ1,电梯位置指示灯L1亮,表示电梯停在1层,这时按下三层下呼按钮D3,上升指示灯UP亮,电梯处于上升状态;断开SQ1、闭合SQ2,L1灭、L2亮,表示电梯运行至二层,上升指示灯UP仍亮;断开SQ2、闭合SQ3,电梯运行至三层,上升指示灯UP灭,电梯结束上升状态,以此类推; 当电梯在三层时开关SQ3闭合,电梯位置指示灯L3亮;按下轿厢内选开关S1,电梯进入下降状态;在电梯从三层运行至一层的过程中,若按下二层上呼U2与下呼按钮D2,由于电梯处于下降状态中,电梯将只响应二层下呼,不响应二层上呼;当电梯运行至二层时,电梯停在二层,当电梯运行至一层时,一层内选指示灯SL1灭,下降指示灯DOWN灭,上升指示灯UP亮,电梯转为上升状态,响应二层上呼,当电梯运行至二层时,上升指示灯UP灭; 每当到达楼层若电梯门指示灯不闪烁则继续前进,否则执行电梯门开关动作; ③I/O分配表 1输入

毕业设计三层电梯PLC控制系统设计

毕业设计三层电梯PLC控制系统设计 三层电梯PLC控制系统是一个非常重要的设计任务,本文将提供一个 完整的设计方案,包括电梯系统的工作原理、硬件设计、PLC编程和测试 方案。 1.电梯系统工作原理: 电梯系统由控制系统、传感器、电机和电梯轿厢组成。控制系统通过 传感器检测电梯轿厢的位置,并根据乘客的操作信号控制电机的运行,使 电梯能够安全、快速地运行。 2.硬件设计: 2.1PLC选择:为了实现电梯系统的智能化控制,我们建议选择一款 高性能、稳定可靠的PLC。具体选择PLC的型号应根据项目需求进行决定。 2.2电机控制:电梯轿厢的运行主要通过电机实现。我们可以使用变 频器来控制电机的速度,并通过PLC输出控制信号给变频器。 2.3位置检测:电梯轿厢的位置可以通过霍尔传感器或光电传感器来 检测。这些传感器将传感器信号传输给PLC,从而实现对电梯位置的监控 和控制。 2.4乘客操作:电梯的乘客操作可以通过按钮或触摸屏来实现。按钮 和触摸屏将操作信号传输给PLC,PLC通过判断信号类型以及当前电梯的 状态来进行相应的控制。 3.PLC编程: 根据电梯系统的需求,我们可以使用Ladder Diagram或者其他编程 语言对PLC进行编程。

3.1初始化:当电梯系统刚启动时,PLC可以进行一系列的初始化操作,包括检测电梯轿厢的初始位置、设置电梯轿厢的初始方向以及初始化 电梯轿厢上的按钮状态。 3.2电梯运行:在正常运行状态下,PLC会周期性地检测电梯位置, 并根据乘客的操作信号来判断电梯的运行方向和目标楼层。PLC会控制电 机的运行,使电梯能够顺利到达目标楼层。 3.3紧急情况:在紧急情况下,如火灾或停电,PLC应能够切换到紧 急模式。在紧急模式下,PLC会使电梯立即停止并打开轿厢门。 4.测试方案: 在设计完成后,我们需要对电梯系统进行各种测试以确保其正常运行。 4.1功能测试:测试电梯系统的各种功能,包括楼层选择、紧急停止、故障诊断等。 4.2安全性测试:测试电梯在紧急情况下的应急响应能力,包括火灾 或停电情况下的反应速度和系统稳定性。 总结: 本文提供了一个完整的毕业设计方案,包括电梯系统的工作原理、硬 件设计、PLC编程和测试方案。这个设计方案可以帮助学生了解电梯PLC 控制系统的基本原理,并通过实际设计和测试来检验所学知识。通过这个 设计方案,学生可以提高他们的设计能力和工程实践能力,为将来的工作 做好准备。

三层电梯控制系统程序设计-基于plc程序控制

三层电梯控制系统plc 课程设计 一、内容摘要 可编程控制器作为一种工业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等各种规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运

算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制. 在PLC课程设计中,我组设计了一个三层电梯控制系统,并且将西门子公司S7-200系列可编程控制器与其结合并应用起来,在学完《电气控制与PLC应用》课程后,我们在设计过程中较为得心应手,不至于从头开始。整个过程包括了方案讨论,程序设计,程序修改,上机调试等,在程序设计方面花了比较多的时间,主要考虑到电梯分别停在一层、二层和三层时在其他楼层呼叫等各种情况。每当遇到困难时,我组都积极与老师联系讨论,深入分析研究问题,在整个过程中,我与我的组员都相互配合,相互学习。 二、目录 1. 概述----———-——-—-—---——-——--—---——-—--—-—-—-—-———--——-——--—-—-——- 2. 硬件电路设计及描述-—-————---—-—-——-——-———---—-——---——----- 3. 软件设计流程及描述——--——---—--—--—--——-————--------———-———

plc三层电梯控制设计

1. 三层电梯PLC控制系统设计 1.1实训目的 本次设计是一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备,是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力,拖动一个可以载人或物的轿厢,在建筑的井道导轨上做垂直升降运动,在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高,要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。 整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降;加、减速;平层;起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。 1.2 实训容和控制要求 工作过程:电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵,其操纵容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。每层楼设有呼叫按钮(一层U1,二层U2,D2,三层D3),指示灯L1指示电梯在一层与二层之间运行、L2指示在二层与三层之间运行、L3指示在三层与二层之间运行、SQ1~SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。 三层楼电梯的自动控制要求如下: (1)当电梯停于1F或2F时,如果按3F按钮呼叫,则电梯上升到3F,由行程开关SQ3停止; (2)当电梯停于3F或2F时,如果按1F按钮呼叫,则电梯下降到1F,由行程开关LS1停止; (3)当电梯停于1F,如果按2F按钮呼叫,则电梯上升到2F,由行程开关

LS2停止; (4)当电梯停于3F,如果按2F按钮呼叫,则电梯下降到2F,由行程开关LS2停止; (5)当电梯停于2F,而2F、3F按钮均有人呼叫时,电梯先上升到2F,由LS2控制暂停2S后,继续上升到3F,由LS3停止; (6)当电梯停于3F,而1F、2F按钮均有人呼叫时,电梯下降到2F,由LS2控制暂停2S后,继续下降到1F,由LS1停止; (7)在电梯上升途中,任何反方向的下降按钮呼叫均无效; (8)在电梯下降途中,任何反方向的上升按钮呼叫均无效; (9)每层楼之间的到达时间应在10s完成,否则电梯停机; (10)电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。 1.3电梯的结构 1-减速箱2-曳引轮 3-曳引机底座4-导向轮 5-限速器6-机座 7-导轨支架8-曳引钢绳 9-开关碰铁10-紧急开关 11-导靴12-轿架 13-轿门14-安全钳 15-导轨16-绳头组合 17-对重18-补偿链

三层电梯PLC控制系统设计方案报告

三层电梯PLC控制系统设计方案报告

PLC课程设计报告题目:三层电梯PLC控制系统设计 院别: 姓名: 学号: 指导教师: 日期:

摘要 本设计主要利用欧姆龙系统完成。主要介绍了3层电梯的PLC的特点、PLC的功能、发展趋势、PLC控制电梯的软、硬件设计。在示意图、接线图、电梯的控制梯形图、指令表、和程序流程图的基础之上提出了PLC的编程方法。 可编程控制系统(Programmable Logic Controller)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,已广泛应用于工业自动化控制控制的各个领域,大大推进了机电一体化的进程。 电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等,而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前PLC在电梯行业已得到广泛应用。在层数和控制功能较少的场合,采用PLC控制较为方便。

目录 第一章三层楼电梯自动控制 (3) 一.电梯设计要求 (4) 二.电梯设计分析 (5) 1.分析被控对象 (5) 2.分配PLC的输入/输出端子 (5) 3.统计输入、输出点数并选择PLC型号 (7) 4.输入/输出端子接线图 (8) 5.运动形式分析 (8) 6.助记符 (15) 三.硬件配置设计 (19) 1. 电梯控制构成 (20) 2. 主电路 (21) 四.型号规格 (22)

三层电梯PLC控制系统设计报告

大学 PLC综合设计报告 项目:三层电梯PLC控制系统班级:自133 姓名:王高飞 学号:1312011076 联系方式: 学期:2015-2016-2

目录 1. 实验目的和要求 (4) 1.1. 背景介绍 (4) 1.2. 实验目的 (4) 1.3. 实验要求 (4) 2. 实验仪器设备与器件 (6) 3. 实验原理分析 (7) 3.1. 电梯的工作原理 (7) 3.2. PLC器件选型 (7) 3.3. PLC I/O分配 (7) 3.4. 编程软件简介 (8) 4. 实验步骤设计 (10) 4.1. 硬件电路的连接 (10) 4.2. 软件部分的设计 (10) 4.2.1. 楼层感应模块 (11) 4.2.2. 召唤信号锁存模块 (13) 4.2.3. 选向模块 (15) 4.2.4. 电梯到达标志模块 (16) 4.2.5. 本层按钮触发标志模块 (17) 4.2.6. 开、关门模块 (17) 4.2.7. 电梯上、下行模块 (18) 4.2.8. 电梯系统指示灯模块 (19)

4.2.9. 按钮重按消号模块 (20) 4.2.10. 无操作复位模块 (21) 4.3. 程序清单(见附件) (21) 5. 仿真调试过程 (22) 附件................................................................. 错误!未定义书签。

1.实验目的和要求 1.1.背景介绍 在当今时代由于工业自动化程度的不断提高对自动化控制的要求也日益增加,PLC则能在很大程度上很广的围实现自动化控制。目前,PLC在国外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、运输的各个行业。随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。在许多交通设备中,电梯是自动化程度最高的先进设备的一种。以前的电梯主要采用单片机控制,其性能等各方面都不太完善,现在电梯控制系统多采用PLC,从电梯的性能、器件的灵活性及安全保障方面等都有了很大的提高。 1.2.实验目的 通过本次实验使同学了解PLC技术在工业控制领域的实际应用,基本掌握PLC控制系统的硬件电路设计及程序设计、调试方法,学会分析、解决生产实际过程中出现的问题,为毕业设计及今后从事相关的工作奠定一定的实践基础。培养同学能够运用现代工程工具和信息技术工具对复杂电气工程问题进行预测和模拟,并理解其局限性。 1.3.实验要求 电梯的控制要求,一般可描述为7大原则: ①自动定向原则: 停车状态下,电梯采集所有呼梯信号,按先来先到原则自动定向。 ②顺向截车原则:

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