PLC四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計（論文）word格式

1、 題目plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 plc四層樓電梯控制系統(tǒng)選題論證 電梯問題是衡量一棟樓生活水平與投資的重要指標(biāo)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展將使這個問題日益突出愈來愈引起人們的關(guān)注。人們對電梯的需求已成為大樓需要解決的重要問題之一。電梯控制系統(tǒng)是用于電梯運行的保障系統(tǒng)沒有它電梯就不能正常運行。 在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天實現(xiàn)電梯特別四層電梯控制系統(tǒng)的方法很多它既可用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件和可編程序控制器plc也可采用單片機等方案來實現(xiàn)。在眾多的控制方案中經(jīng)進(jìn)行反復(fù)的方案論證最終確定了用plc可編程的控制器來實現(xiàn)其所需功能。本課題就以四層電梯控制系統(tǒng)的原理、設(shè)計計算和實驗調(diào)試等問題進(jìn)行初探完成系統(tǒng)功能的設(shè)計并采用

2、模擬實驗的方法予以驗證。 指導(dǎo)教師初審意見 簽 名 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計論文工作領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見 簽 名 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計論文開題報告及進(jìn)度要求 院系 專業(yè) 年級 班級 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 選題性質(zhì) 設(shè)計 論文 選題 plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 選題的目的和意義 通過對本課題的選取深入了解電子產(chǎn)品研制與生產(chǎn)的全過程充分理解每一個階段的工作內(nèi)涵重點掌握plc可編程控制器在工程中的實際應(yīng)用以達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的目的我進(jìn)行了該課題的畢業(yè)設(shè)計后能掌握plc應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計方法從而達(dá)到畢業(yè)后直接上崗的目的。 plc可編程控制器是工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的一種新型

3、控制裝臵它以其獨特的優(yōu)點將繼續(xù)向更高層次的深度與廣度發(fā)展。通過對“plc四層電梯控制系統(tǒng)”演練為將plc的應(yīng)用推廣到工業(yè)自動化控制等更廣泛的領(lǐng)域而奠定堅實的基礎(chǔ) 選題研究的主要內(nèi)容 本課題研究的主要內(nèi)容是四層電梯的自動控制。 根據(jù)技術(shù)方案該控制系統(tǒng)由西門子plc控制器、四層樓電梯控制模形、控制軟件等組成。通過對行程開關(guān)、傳感器等的數(shù)據(jù)采集控制電梯按規(guī)定的運行程序安全可靠地運行。 畢業(yè)設(shè)計論文工作時間 2008年 9 月 10 日 至2008年 12月31日 2巳統(tǒng)m?砊 畢業(yè)設(shè)計論文工作進(jìn)度安排 時間段 工作內(nèi)容 10.12-10.15 設(shè)計任務(wù)書初稿下達(dá)到每位同學(xué)

4、10.16-10.22 設(shè)計任務(wù)書落實到每位同學(xué) 10.21-10.30 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計課題的設(shè)計方案及框圖的制定 12.1-12.5 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計課題的方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計 12.6-12.15 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計課題的技術(shù)設(shè)計、實物制作、調(diào)試、驗證 12.16-12.25 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計實踐報告論文編寫、審閱、修改、完善 12.26-12.31 畢業(yè)設(shè)計答辯、收交裝定成冊的畢業(yè)論文 成果要求 該控制器工作穩(wěn)定、可靠、平均無故障時間達(dá) 10萬小時 指導(dǎo)教師意見 簽字 年 月 日 .畢業(yè)設(shè)計論文 設(shè)計論文題目plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 選題性質(zhì)設(shè)計 論文 院 系

5、 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成 績 教務(wù)處制 年 月 日 plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 xx 摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展一些電梯廠也在不斷改進(jìn)設(shè)計、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的電梯電梯主要分為機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份隨著自動控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式繼電路控制系統(tǒng)(“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、plc控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、

6、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能但也存在抗擾性差系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而plc控制系統(tǒng)由于運行可靠性高使用維修方便抗干擾性強,設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點倍受人們重視等優(yōu)點已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 關(guān)鍵詞: plc電梯順序控制cpu。 ?目錄 第1章 緒論 . 1 1.1四層樓電梯自動控制的發(fā)展歷史 . 1 1.2 可編程序控制器plc的研究現(xiàn)狀. 1 1.3 plc實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究的目

7、的意義 . 2 1.4 plc實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究內(nèi)容及創(chuàng)新點。 . 2 1.4.1 主要研究內(nèi)容 . 2 可編程序控制器的工作原理 . 2 第2章 plc控制系統(tǒng)抗干擾措施 . 4 2.1 硬件抗干擾措施 . 4 2.1.1 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾 . 4 2.1.2 抑制接地系統(tǒng)引入的干擾 . 4 2.1.3 抑制輸入輸出電路引入的干擾 . 4 2.1.4 抑制外部配線干擾的措施 . 5 2.2 軟件抗干擾措施 . 5 第3章 硬件設(shè)計 . 7 3.1 可編程序控制器plc的選型 . 7 3.2 cpu的能力 . 7 3.3 i/o點數(shù)的確定 . 7 3.4 存儲器容量

8、的選擇 . 7 3.5 plc 電源的選擇 . 7 第4章 設(shè)計過程 . 8 4.1 方案研究與選擇 . 8 4.2 控制要求分析 . 8 4.3 設(shè)計步驟 . 8 4.3.1 四層樓電梯控制電氣圖 . 8 4.3.1四層樓電梯控制在各階段運行狀況 . 8 4.3.2 i/o設(shè)備及i/o點編號的分配 . 11 4.3.3 plc i/o分配圖/表 . 12 4.3.5 流程圖 . 13 4.3.6 梯形圖及指令解讀 . 14 4.4 plc系統(tǒng)的程序調(diào)試 . 19 第5章 結(jié)論 . 20 致謝 . 21 參考文獻(xiàn) . 22 1 第1章 緒論 1.1四層樓電梯自動控制

9、的發(fā)展歷史 在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中電梯是不可缺少的垂直運輸設(shè)備。 電梯作為垂直運輸?shù)纳翟O(shè)備其特點是在高層建筑物中所占的面積很很小同時通過電氣或其它的控制方式可以將乘客或貨物安全、合理、有效地送到不同的樓層?；谶@些優(yōu)點在建筑業(yè)特別是高層建筑飛速發(fā)展的今天電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時期。 電梯的存在使得每棟大型高樓都可以成為一座垂直的城市。在紐約的前世界貿(mào)易中心大樓里除每天有5萬人上班外還有8萬人次的來訪和旅游因此250臺電梯和75臺自動扶梯的設(shè)臵與正常運行才使得合理調(diào)運人員、充分發(fā)揮大樓的功能成為現(xiàn)實。我國第一高樓、做落在上海浦東的金茂

10、大廈高度為420.5米主樓地上88層建筑面積220000平方米集金融、商業(yè)、辦公和旅游為一體其中60臺電梯、18臺扶梯的作用是顯而易見的。 20世紀(jì)初美國出現(xiàn)了拽引式電梯拽引式電梯將鋼絲繩懸掛在拽引輪上一端與轎廂連接而另一端與對重連接隨拽引輪的轉(zhuǎn)動靠鋼絲繩與拽引輪之間的摩擦力使轎廂與對重作一升一降的相反運動。顯然鋼絲繩不用纏繞因此鋼絲繩的長度和股數(shù)均不受限制當(dāng)然轎廂的載重量以及提升的高度就得到了提高從而滿足了人們對電梯的使用要求。因此進(jìn)一百年來拽引式電梯一直受到重視并發(fā)展沿用至今。 1.2 可編程序控制器plc的研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)是人類科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一個世紀(jì)自動控制裝臵的研究是為了最大限度

11、的滿足人們及機械設(shè)備的要求。曾一度在控制領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的繼電器控制系統(tǒng)存在著控制能力弱可靠性低的缺點并且設(shè)備的固定接線控制不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。20世紀(jì)60年代末期在技術(shù)改造浪潮的沖擊下為使汽車結(jié)構(gòu)及外行不斷改進(jìn)品種不斷增加需要經(jīng)常變更生產(chǎn)工藝。這就希望在控制成本的前提下盡可能縮短產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期以滿足生產(chǎn)的需求使企業(yè)在激烈的市場競爭中取勝。美國通用汽車公司gm1968年提出了汽車裝配生產(chǎn)線改造項目控制的十項指標(biāo)即新一代控制器應(yīng)具備的10項指標(biāo) 1 編程簡單可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序 2 維護方便采用插入式模塊結(jié)構(gòu) 3 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng) 4 體積小于繼電器控制柜 5 能與管理中心計算機系

12、統(tǒng)進(jìn)行通信 6 成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競爭 2 7 輸入量是115v交流電壓 8 輸出量為115v交流電壓輸入電流在2a以上能直接驅(qū)動電磁閥 9 系統(tǒng)擴展時原系統(tǒng)只需作很小改動 10 用戶程序存儲器容量至少4kb。 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司dec首先研制出第一臺符合要求的控制器即可編程邏輯控制器并在美國ge公司的汽車自動裝配上試用獲得成功。此后這項研究技術(shù)迅速發(fā)展從美國、日本、歐洲普及到世界各地我國從1974年開始研制1977年應(yīng)用于工業(yè)。目前世界上已有數(shù)百家廠商生產(chǎn)可編程控制器型號多達(dá)數(shù)百種。 1.3 plc實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究的目的意義 使用“plc可

13、編程控制器”進(jìn)行四層樓的電梯控制是一個非常實用的項目。我進(jìn)行了該課題的畢業(yè)設(shè)計后能掌握plc應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計方法從而達(dá)到畢業(yè)后直接上崗的目的。 1.4 plc實現(xiàn)四層樓電梯自動控制研究內(nèi)容及創(chuàng)新點。 1.4.1 主要研究內(nèi)容 我們這次使用的控制系統(tǒng)由西門子plc控制器、四層樓電梯控制模形、控制軟件等組成。通過對行程開關(guān)、傳感器等的數(shù)據(jù)采集控制電梯按規(guī)定的運行程序安全可靠地運行。 可編程序控制器的工作原理 一plc的工作方式 plc雖然以微處理器為核心具有微型計算機的許多特點但它的工作方式卻與微型計算機有很大的不同微型計算機一般采用等待命令或中斷的工作方式如常見的鍵盤掃描方式或i

14、/o掃描方式當(dāng)有鍵按下或i/o動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序或中斷服務(wù)程序無鍵按下則繼續(xù)掃描等待。plc采用循環(huán)掃描的工作方式即順序掃描不斷循環(huán)這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行的。當(dāng)plc運行時cpu根據(jù)用戶按控制要求編寫好并存于用戶存儲器中的程序按序號作周期性的程序循環(huán)掃描程序從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶的程序直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令再開始下一次掃描如此周而復(fù)始。實際上plc掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外還要完成其他工作整個工作過程分為自診斷、通訊服務(wù)、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個階段。如圖1-1所示。 圖1-1 裝配生產(chǎn)線改造項目控制的十項f 3 1 自

15、診斷 每次掃描用戶程序之前都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容包括i/o部分、存儲器、cpu等并通過cpu設(shè)臵定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間如果發(fā)現(xiàn)異常則停機并顯示出錯。若自診斷正常則繼續(xù)向下掃描。 2 通訊服務(wù) plc檢查是否有與編程器、計算機等的通訊要求若有則進(jìn)行相應(yīng)處理。 3 輸入處理 plc在輸入刷新階段首先以掃描方式按順序從輸入縮存器中寫入所有輸入端子的狀態(tài)或數(shù)據(jù)并將其存入內(nèi)存中為其專門開辟的暫存區(qū)輸入狀態(tài)映像區(qū)中這一過程稱為輸入采樣或是如刷新隨后關(guān)閉輸入端口進(jìn)入程序執(zhí)行階段即使輸入端有變化輸入映像區(qū)的內(nèi)容也不會改變。變化的輸入信號的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入刷新階段被讀入

16、。 4 輸出處理 同輸入狀態(tài)映像區(qū)一樣plc內(nèi)存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)。當(dāng)程序的所有指令執(zhí)行完畢輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在cpu的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中并通過一定的輸出方式輸出推動外部的相應(yīng)執(zhí)行器件工作這就是plc輸出刷新階段。 5 程序執(zhí)行 plc在程序執(zhí)行階段按用戶程序順序掃描執(zhí)行每條指令。從輸入狀態(tài)映像區(qū)讀出輸入信號的狀態(tài)經(jīng)過相應(yīng)的運算處理等將結(jié)果寫入輸出狀態(tài)映像區(qū)。通常將自診斷和通訊服務(wù)合稱為監(jiān)視服務(wù)。輸入刷新和輸出刷新稱為i/o刷新。可以看出plc在一個掃描周期內(nèi)對輸入狀態(tài)的掃描只是在輸入采樣階段進(jìn)行對輸出賦的值也只有在輸出刷新階段才能被送出而

17、在程序執(zhí)行階段輸入、輸出會被封鎖。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。 二掃描周期 掃描周期即完成一次掃描i/o刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務(wù)所需要的時間由plc的工作過程可知一個完整的掃描周期t應(yīng)為 t等于輸入一點時間輸入點數(shù)+運算速度程序步數(shù) +輸出一點時間輸出點數(shù)+監(jiān)視服務(wù)時間 掃描周期的長短主要取決于三個要素一是cpu執(zhí)行指令的速度而是每條指令占用的時間三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少即用戶程序的長度。掃描周期越長系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢?，F(xiàn)在廠家生產(chǎn)的基型plc的一個掃描周期大約為10ms這對于一般的控制系統(tǒng)來說完全是允許的不但不會造成影響反而可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力這是因為輸入采樣僅在輸入刷新階段進(jìn)行。pl

18、c在一個工作周期的大部分時間里實際上是與外設(shè)隔離的而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的、短期的由于系統(tǒng)響應(yīng)慢往往要幾個掃描周期才響應(yīng)一次多次掃描因瞬時干擾而引起的誤動作將會大大減少從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對控制時間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)就需要精心編制程序必要時還需要采取一些特殊功能以減少因掃描周期造成的響應(yīng)帶來的不良影響。 4 第2章 plc控制系統(tǒng)抗干擾措施 2.1 硬件抗干擾措施 2.1.1 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾 plc本身的抗干擾能力一般都很強。通常只能將plc的電源與系統(tǒng)的動力設(shè)備電源分開配線對于電源線來的干擾一般都有足夠強的抑制能力。但是如

19、果遇上特殊情況電源干擾特別嚴(yán)重可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元則其電源必須與基本單元共用一個開關(guān)控制也就是說它們的上電與斷電必須同時進(jìn)行。良好的接地是保證plc安全可靠運行的重要條件。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾應(yīng)給plc接專用地線并且接地點要與其它設(shè)備分開。若達(dá)不到這種要求也可采用公共接地方式。但是禁止采用串聯(lián)接地方式因為它會使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。此外接地線要足夠粗接地電阻要小接地點應(yīng)盡可能靠近plc 。 2.1.2 抑制接地系統(tǒng)引入的干擾 接地的目的通常有兩個其一為了安全其二是為了抑制干擾。完善的接地系

20、統(tǒng)是plc控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。接地在消除干擾上起很大的作用。這里的接地是指決定系統(tǒng)電位的地而不是信號系統(tǒng)歸路的接地。在plc控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架它們是懼空中干擾的空中線需要有決定電位的地線。交流地是plc控制系統(tǒng)供電所必需的它通過變壓器中心點構(gòu)成供電兩條回路之一。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴(yán)重的干擾源。因此交流地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必須分開。數(shù)字地和模擬地的共點地最好臵懸浮方式。地線各點之間的電位差盡可能小盡量加粗地線有條件可采用環(huán)形地線。系統(tǒng)地端子lg是抗干擾的中性端子通常不需要接地可是當(dāng)電磁干擾比較嚴(yán)重時這個端子需與接大地的端子gr連接。 2.1.3

21、抑制輸入輸出電路引入的干擾 輸入電路是plc接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號的端口其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。以開關(guān)量輸入為例按鈕、行程開關(guān)的觸點接觸要保持在良好狀態(tài)接線要牢固可靠。機械限位開關(guān)是容易產(chǎn)生故障的元件設(shè)計時應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外按鈕觸點的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。在設(shè)計電路時應(yīng)盡量選用可靠性高的元器件對于模擬量輸入信號來說常用的有420ma、020ma直流電流信號05v、010v直流電壓信號電源為直流24v。 對于開關(guān)量輸出來說plc的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)

22、載要求來決定選擇不當(dāng)會使系統(tǒng)可靠性降低嚴(yán)重時導(dǎo)致系統(tǒng)不能 5 正常工作。如晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。此外plc的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的如果超過了規(guī)定的最大限值必須外接繼電器或接觸器才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良。這一方面可以通過選用高質(zhì)量的元器件來提高可靠性另一方面在對系統(tǒng)可靠性及智能化要求較高的場合可以根據(jù)電路中電流異常的情況對輸出單元的一些重點部位進(jìn)行診斷當(dāng)檢測到異常信號時系統(tǒng)按程序自動轉(zhuǎn)入故障處理從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。若p

23、lc輸出端子接有感性元件則應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施以保護plc的輸出觸點。 2.1.4 抑制外部配線干擾的措施 為了防止或減少外部配線的干擾交流輸入、輸出信號與直流輸入、輸出應(yīng)分別使用各自的電纜對于集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號線、必須使用屏蔽電纜屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)懸空而在控制側(cè)接地。 2.2 軟件抗干擾措施 硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進(jìn)入控制系統(tǒng)但由于干擾存在的隨機性尤其是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門外這時可以發(fā)揮軟件的靈活性與硬件措施相結(jié)合來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 1、利用看門狗方法對系統(tǒng)的運動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 plc內(nèi)部具有豐富的軟元件如定時器、

24、計數(shù)器、輔助繼電器等利用它們來設(shè)計一些程序可以屏蔽輸入元件的誤 信號防止輸出元件的誤動作。在設(shè)計應(yīng)用程序時可以利用看門狗方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。如用plc控制某一運動部件時編程時可定義一個定時器作看門狗用對運動部件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。定時器的設(shè)定值為運動部件所需要的最大可能時間。在發(fā)出該部件的動作指令時同時啟動看門狗定時器。若運動部件在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到指定位臵發(fā)出一個動作完成信號使定時器清零說明監(jiān)控對象工作正常否則說明監(jiān)控對象工作不正常發(fā)出報警或停止工作信號。 2、消抖 在振動環(huán)境中行程開關(guān)或按鈕常常會因為抖動而發(fā)出誤信號一般的抖動時間都比較短針對抖動時間短的特點可用plc內(nèi)部計

25、時器經(jīng)過一定時間的延時得到消除抖動后的可靠有效信號從而達(dá)到抗干擾的目的。 3、用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號的信噪比 為了提高輸入信號的信噪比常采用軟件數(shù)字濾波來提高有用信號真實性。對于有大幅度隨機干擾的系統(tǒng)采用程序限幅法即連續(xù)采樣五次若某一次采樣值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它幾次采樣的幅值那么就舍去之。對于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)往往會在一定范圍內(nèi)頻繁波動則采用算術(shù) 6 平均法。即用n次采樣的平均值來代替當(dāng)前值。一般認(rèn)為流量n= 12壓力n=4最合適。對于緩慢變化信號如溫度參數(shù)可連續(xù)三次采樣選取居中的采樣值作為有效信號。對于具有積分器a/d轉(zhuǎn)換來說采樣時間應(yīng)取工頻周期20ms

26、的整數(shù)倍。實踐證明其抑制工頻干擾能力超過單純積分器的效果。 7 第3章 硬件設(shè)計 3.1 可編程序控制器plc的選型 我們通過了對多種plc的實驗篩選一致認(rèn)為這次設(shè)計時選用s7- 224的plc最為合適。 3.2 cpu的能力 cpu224集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量i/o點可連接7個模塊最大擴展至168路數(shù)字量i/o或35路模擬量i/o點13kb程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 cpu224輸入電路采用了雙向光電耦合器24v直流極性可任意選擇系統(tǒng)設(shè)臵1m為i0.x輸入端子的公共端2m為i1.x輸入端子的公共端。在晶體管輸出電路中采用了mosfet功率驅(qū)動器件并將數(shù)字量

27、輸出分為兩組每組有一個公共端共有1l、2l兩個公共端可接入不同的負(fù)載。 3.3 i/o點數(shù)的確定 cpu224主機共有i0.0至i0.7、i1.0至i1.5 14個輸入點和q0.0至q0.7、q1.0至q1.1 10個輸出點。 3.4 存儲器容量的選擇 由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展存儲器的價格已下降因此為保證應(yīng)用項目的正常投運一般要求plc的存儲器容量cpu224 的程序和數(shù)據(jù)存儲空間按256個i/o點至少選13k存儲器選擇。需要復(fù)雜控制功能時應(yīng)選擇容量更大檔次更高的存儲器 3.5 plc 電源的選擇 plc的供電電源除了引進(jìn)設(shè)備時同時引進(jìn)plc應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外一般plc的供電

28、電源應(yīng)設(shè)計選用220vac電源與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果plc本身帶有可使用電源時應(yīng)核對提供的電流是否滿足應(yīng)用要求否則應(yīng)設(shè)計外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入plc對輸入和輸出信號的隔離是必要的有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。我們做實驗用的是220v的電源。 8 第4章 設(shè)計過程 4.1 方案研究與選擇 我通過對多種plc方案的分析認(rèn)為plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計是現(xiàn)在的時代潮流具有學(xué)習(xí)的必要所以我選擇了plc四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計。 4.2 控制要求分析 把可編程控制器撥向run后按其他按鈕無效只有按s

29、q1才有效e1亮表示電梯原始層在一層。 4.3 設(shè)計步驟 4.3.1 四層樓電梯控制電氣圖 如圖4-1 圖4-1 4.3.1四層樓電梯控制在各階段運行狀況 電梯停留在一層 9 1按sb6或sb7sb2或sb6sb7sb2電梯上升按sq1才有效e燈亮表示電梯原始層在一層。 2按sb8或sb9sb3或sb8sb9sb3電梯上升按sq3無反應(yīng)應(yīng)先按sq2e1滅e2亮電梯仍上升再按sq3e3亮電梯停止。 3按sb10sb4電梯上升按sq4無反應(yīng)應(yīng)先按sq2e1滅e2亮電梯仍上升再按sq4e3e4亮電梯停止。 4按sb6sb8或sb6sb8sb3或sb6sb2sb3電梯上升按

30、sq2e1滅e2亮電梯停止2s 后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后下降再按sq2e3滅e2亮電梯停止。 5按sb6sb8sb2或sb6sb8sb2sb3或sb6sb2sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后下降再按sq2e3亮電梯停止。 6按sb6sb9或sb6sb9sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降。按sq3e4滅e3亮電梯仍下降按sq2e3滅e2亮電梯停止 。 7按sb6sb9sb2或sb6sb9sb2sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上

31、升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e4滅e3亮電梯仍下降按sq2e3滅e2亮電梯停止。 8按sb7sb2sb8或sb7sb2sb8sb9sb3或sb7sb2sb9sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止。 9按sb6sb7sb2sb8或sb6sb2sb8sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2亮電梯停止2s后下降按sq2e3滅e2亮。 10按sb6sb7sb2sb6sb9或sb6sb7sb2sb8sb9sb3電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯

32、停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降。按sq2e3滅e2亮電梯停止。 11按sb6sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升再按sq3e2滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3e4亮電梯停止2s后下降按sq2e3滅e2亮電梯停止 。 12按sb7sb2sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2滅電梯停止2s后上升 按sq3e2滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止。 13按sb6sb8sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升再按sq3e1滅e2亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e4滅e3亮電梯仍下降按sq2e3滅e2亮

33、電梯停止。 14按sb6sb8sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e49! 10 滅e3亮電梯仍下降按sq2e3滅e2亮電梯停止。 15按sb6sb8sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e4滅e電梯停止2s后下降按sq3e4滅e3亮電梯停止。 16按sb6sb9sb3sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e

34、3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e4滅e3亮電梯仍下降再按sq2e3滅e2亮電梯停止。 17按sb7sb2sb9sb3sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止。 18按sb6sb7sb2sb8sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降再按sq3e4滅e3亮電梯仍上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降再按sq3e4滅e3亮電梯停止2s后下降再按sq2e3滅e2亮電梯停止。 19按sb6sb7sb2sb9sb3sb

35、10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升在按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降 再按sq3e4滅e3亮電梯仍下降再按sq2e3滅e2亮電梯停止。 20按sb6sb7sb2sb8、sb9sb3sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮e4亮電梯停止2s后下降再按sq3e4滅e3亮電梯停止2s后下降再按sq2e3滅e2亮電梯停止。 21按 sb8sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止。 22按sb

36、8sb9sb3sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升按sq3e2滅e3亮電梯停止。 23按sb8sb9sb3sb10sb4電梯上升按sq2e1滅e2亮電梯仍上升按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降再按sq3e4滅e3亮電梯停止。 電梯停留在二層 1按sb8或sb9sb3或sb8sb9sb3電梯上升反方向呼叫無效按sq3e2滅e3亮電梯停止 。 2按sb10sb4電梯上升反方向呼叫無效按sq3e2滅e3亮電梯停止。 3按sb5sb1電梯下降反方向呼叫無效按sq1e2滅e1亮電梯停止。 4按sb8sb10

37、sb4電梯上升反方向呼叫無效按 sq3e2滅e3滅e4亮電梯停止。 5按sb9sb3sb10sb4電梯上升反方向呼叫無效按sq3e2滅e3亮電梯 11 停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止。 6按sb8sb9sb3sb10sb4電梯上升反方向呼叫無效按sq3e2滅e3亮電梯停止2s后上升再按sq4e3滅e4亮電梯停止2s后下降按sq3e4滅e3亮電梯停止。 電梯停留在三層 1按sb10sb4電梯上升反方向呼叫無效按sq4e3滅e4亮電梯停止。 2按sb6或sb7sb2或sb6sb7sb2電梯下降反方向呼叫無效按sq2e3亮電梯停止。 3按sb5sb1電梯下降反

38、方向呼叫無效按sq2e3滅e2亮電梯仍下降按sq1e2滅e1亮電梯停止。 4按sb7sb5sb1電梯下降反方向呼叫無效按sq2e3滅e2亮電梯仍下降按sq1e2滅e1亮電梯停止2s后上升按sq2e1滅e2亮電梯停止。 5按sb7sb6sb2sb5sb1電梯下降反方向呼叫無效按sq2e3滅e2亮電梯停止2s后下降按sq1e2滅e1亮電梯停止。 6按sb7sb6sb2sb5sb1電梯下降反方向呼叫無效按sq2e3滅e2亮電梯停止2s后下降再按sq1。e2滅e1亮電梯停止2s后上升按sq2e1滅e2亮電梯停止 4.3.2 i/o設(shè)備及i/o點編號的分配 plc進(jìn)入run狀態(tài)電梯系統(tǒng)啟動工作plc輸出

39、q0.0/q0.1用于上行/下行指示和提升電機正反轉(zhuǎn)控制。q0.2、q0.3、q0.4、q0.5分別顯示電梯所在的層位臵。輸入地址分配如下 表4-1 行程開關(guān) 上行按鈕 下行開關(guān) 一層sq1i0.0 一層sb8i0.7 一層sb7i1.3 二層sq1i0.1 二層sb8i0.5 二層sb7i1.2 三層sq1i0.2 三層sb8i0.6 三層sb7i1.1 四層sq1i0.3 四層sb8i0.4 二層sb7i1.0 垡 12 4.3.3 plc i/o分配圖/表 表4-2 輸入 控制 輸出 控制 內(nèi)呼一層sb1 i0.0 一層指示燈e1 q0.0 內(nèi)呼二層sb2 i0

40、.1 二層指示燈e2 q0.1 內(nèi)呼三層sb3 i0.2 三層指示燈e3 q0.2 內(nèi)呼四層sb4 i0.3 四層指示燈e4 q0.3 一層上呼sb5 i0.4 一層上呼燈e5 q0.4 二層下呼sb6 i0.5 二層下呼燈e6 q0.5 二層上呼sb7 i0.6 二層上呼燈e7 q0.6 三層下呼sb8 i0.7 三層下呼燈e8 q0.7 三層上呼sb9 i2.0 三層上呼燈e9 q2.0 四層下呼sb10 i2.1 四層下呼燈e10 q2.1 一層到位sq1 i2.2 轎廂下降km1 q2.2 二層到位sq2 i2.3 轎廂上升km2 q2.3 三層到位sq3 i2.4 四層到位sq4 i

41、2.5 24v 24v 1m gnd com 24v 2m gnd 13 4.3.5 流程圖 圖4-2 n yy 用戶輸入程序 是否在開關(guān)門 y 開關(guān)門程序 電梯復(fù)位程序 開始 是否空閑 y 是否上行召喚 結(jié)束 定上行指標(biāo) n 電梯是否復(fù)位 n 是否下行召喚 是否處于上行 定下行指標(biāo) 執(zhí)行運行程序段 執(zhí)行運行程序段 是否處于下行 n y y n n n y n yl鴯? 14 4.3.6 梯形圖及指令解讀 ld sm0.0 ld sm0.1 o i2.7 ald lps r m0.0, 7 r 一層指示e1, 30 網(wǎng)絡(luò)2 r t37, 30 r s0.0, 30 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#1, qb0 lpp s 一層, 1 ld sm0.0 lps call one call two call th call fo a 一層 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#1, qb0 lrd a 二層 andb 16#f0, qb0 aeno orb 16#02, qb0 lrd a 三層 r m11.1, 1