PLC四層電梯控制

1、成績(jī) 南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)題 目 四層電梯PLC控制 課 程 名 稱(chēng) 電氣設(shè)備與電氣控制 院 系 電力工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電 氣 071 學(xué) 生 姓 名 劉超 學(xué) 號(hào) 206070829 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 工程實(shí)踐中心8-213 指 導(dǎo) 教 師 陳黎來(lái) 設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2010年12月13日至 2010年12月24日南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng) 電氣設(shè)備與電氣控制 院(系、部、中心) 電力工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí) 電氣071 起止日期 12月13日至12月24日 指導(dǎo)教師 陳黎來(lái) 一課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的1. 通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地

2、掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。2. 進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接。3. 熟悉四層樓電梯內(nèi)外按鈕控制的編程方法。二課程設(shè)計(jì)題目及要求1.課程設(shè)計(jì)題目：基于施耐德PLC 的四層電梯設(shè)計(jì) 2.課題要求：1. 開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。2. 當(dāng)有外呼梯信號(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(mén)打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。3. 當(dāng)有內(nèi)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(mén)打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。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）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)

3、該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號(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，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。6. 電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)電梯門(mén)關(guān)閉。三課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、圖紙、實(shí)物樣品等要求本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行四層電梯的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)設(shè)備：1. THPLC-DT 型四層電梯實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型一臺(tái)2. 計(jì)算機(jī)一臺(tái)3. 編程電纜一根4. PLC

4、主機(jī)一臺(tái)，應(yīng)選用40 點(diǎn)機(jī)型（輸入口大于20 點(diǎn)、輸出口大于14 點(diǎn)）。預(yù)習(xí)要求：1）復(fù)習(xí)可編程控制器原理及應(yīng)用及電梯控制技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)。2）預(yù)習(xí)本任務(wù)書(shū)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，預(yù)先畫(huà)出電路原理圖、程序流程圖，初步編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序。設(shè)計(jì)報(bào)告要求：1）寫(xiě)出 PLC 的I/O 表，并闡述系統(tǒng)工作原理。2）繪制程序流程圖（Visio 繪制），給出源程序清單。3）調(diào)試過(guò)程和結(jié)果分析。4）心得體會(huì)。5）要求用WORD 撰寫(xiě)報(bào)告，上交打印版和電子稿。四主要參考文獻(xiàn) 1 儲(chǔ)云峰，施耐德電氣可編程控制器原理及應(yīng)用，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.8 2 宋伯生，PLC 編程原理、算法及技巧M，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006

5、 3 劉裁文，電梯控制系統(tǒng)，北京：電子工業(yè)出版社，1996 4 陳家盛，電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修，機(jī)械工業(yè)出版社，20035 陳在平，可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005五課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排起 止 日 期工 作 內(nèi) 容12 月13日12 月14日12月15日12月16日12月17日12 月20日12 月21日12月22日12月23日12 月24日 熟悉設(shè)計(jì)要求編寫(xiě)程序調(diào)試程序，進(jìn)行優(yōu)化完善程序完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告6成績(jī)考核辦法上機(jī)調(diào)試表現(xiàn)占30%，驗(yàn)收答辯表現(xiàn)占30%，設(shè)計(jì)報(bào)告占40%。教研室審查意見(jiàn)：教研室主任簽字： 年 月 日院（系、部、中心）意見(jiàn)：主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日目錄目

6、錄1四層電梯控制11、四層電梯控制功能要求12、電器元件選型及其計(jì)算23、四層電梯控制電路33.1四層電梯控制上下行主電路33.2四層電梯門(mén)電機(jī)控制電路原理44、程序流程圖55、四層電梯實(shí)物平面圖66、輸入/輸出端口的分配77、四層電梯控制PLC接線圖88、PLC中梯形圖程序99電層電梯控制總程序2210、操作步驟3111、結(jié)論與收獲3212、參考文獻(xiàn)33四層電梯控制1、四層電梯控制功能要求采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制。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和指示燈，二層又上層呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，三層又上升呼叫按鈕和指示

7、燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，四層有下降呼叫按鈕和指示燈；電梯開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕，關(guān)門(mén)限位由行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)。1) 開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。2) 當(dāng)有外呼電梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。3) 當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。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）的外呼電梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼電梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外呼電梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒(méi)有任何呼電梯

8、信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼電梯信號(hào)。5) 電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外電梯響應(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，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼電梯信號(hào)。6) 電梯未到達(dá)平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)電梯門(mén)關(guān)閉。電梯未到達(dá)平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。到達(dá)平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)按鈕電梯門(mén)關(guān)閉。2、電器元件選型及其計(jì)算設(shè)計(jì)要求：電梯可載重12人即1000kg、電梯自重1000kg、電梯上下行速v=0.5m/s?？汕蟮模嚎傒d重mg=2000kg。.設(shè)電

9、動(dòng)機(jī)效率.P=/=10kw/0.9=11kw.取額定電壓.功率因數(shù).則有。然后根據(jù)此電機(jī)的額定電流選出繼電器、熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)。（1） 熔斷器額定電流約為電機(jī)額定電流的倍；（2） 斷路器額定電流約為電機(jī)額定電流的1.5倍；（3） 熱繼電器的額定電流約為電機(jī)額定電流的倍；（4） 固體中間繼電器的額定電流約為電機(jī)額定電流的6-7倍；（5） 交流接觸器額定電流約為電機(jī)額定電流的2.5倍；（6） 銅芯電線一般為每平方毫米載流量4-6A之間，線路長(zhǎng)時(shí)取小值，線路短時(shí)取大值。 門(mén)電機(jī)選擇額定功率為3KW的電機(jī)。電氣設(shè)備明細(xì)表 序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)及主要參數(shù)1熔斷器施耐德Fupact ISFL熔斷器 額定電壓

10、220/380V 額定電流40-800A2斷路器施耐德EA9AN 2P30A小型斷路器 整定電流30A3熱繼電器施耐德LRD28C TeSys D系列熱過(guò)載繼電器 額定電流18-28A4中間繼電器施耐德CA2-DN 額定電壓380V5交流接觸器施耐德交流接觸器LC1-D65 額定電流60A 額定功率18.5KW6導(dǎo)線LJ-107交流電機(jī)YDDL160L-6/8 額定功率12KW 額定電壓380V 額定電流25A8直流電機(jī)Y100L-2 額定功率3KW 額定電壓380V 額定電流7A3、四層電梯控制電路3.1四層電梯控制上下行主電路圖中：KM12、KM13為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、

11、下行控制，當(dāng)KM12接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行；當(dāng)KM13接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行。3.2四層電梯門(mén)電機(jī)控制電路原理門(mén)電機(jī)為它勵(lì)直流電機(jī)，如上圖所示，KM14、KM15控制其正、反轉(zhuǎn)。KM14接通時(shí)，電流由電樞左端流向右端，電機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)開(kāi)門(mén)；KM15接通時(shí)，電流由電樞右端流向左端，電機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)關(guān)門(mén)。當(dāng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)到位時(shí)，由開(kāi)門(mén)限位信號(hào)和關(guān)門(mén)限位信號(hào)使得KM14和KM15打開(kāi)，電機(jī)停止運(yùn)行。4、程序流程圖5、四層電梯實(shí)物平面圖6、輸入/輸出端口的分配序號(hào)名 稱(chēng)輸入點(diǎn)序號(hào)名 稱(chēng)輸出點(diǎn)0一層內(nèi)呼I00一層內(nèi)呼指示Q21二層內(nèi)呼I11二層內(nèi)呼指示Q32三層內(nèi)呼I22三層內(nèi)呼指示Q43四

12、層內(nèi)呼I33四層內(nèi)呼指示Q54一層外呼上I44一層外呼上指示Q65二層外呼下I55二層外呼下指示Q76二層外呼上I66二層外呼上指示Q87三層外呼下I77三層外呼下指示Q98三層外呼上I88三層外呼上指示Q109四層外呼下I99四層外聽(tīng)下指示Q1110開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān)I1010電梯上行Q1211關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)I1111電梯下行Q1312一層平層I1212門(mén)電機(jī)開(kāi)Q1413二層平層I1313門(mén)電機(jī)關(guān)Q1514三層平層I1415四層平層I1516開(kāi)門(mén)限位I1617關(guān)門(mén)限位I1718電梯上升極限位I1819電梯下降極限位I197、四層電梯控制PLC接線圖下圖中，由PLC的I/O端口的“Q12”輸出的信號(hào)控制電梯上

13、行；由PLC的I/O端口的“Q13”輸出的信號(hào)控制電梯上行。當(dāng)“Q12”輸出為1時(shí)，KM12線圈得電，使KM12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM12常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，上行回路接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行控制。當(dāng)“Q13”接通時(shí)，KM13線圈得電，使KM13常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM13常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，下行回路接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行控制。同時(shí)，KM12常閉觸點(diǎn)和KM13常閉觸點(diǎn)形成互鎖，使得兩個(gè)回路不能同時(shí)接通，防止短路。當(dāng)電梯有要停層時(shí)，“Q12”和“Q13”均輸出為0，電梯停止上下行，實(shí)現(xiàn)了電梯的停層。電梯采用PLC控制，控制信號(hào)邏輯梯形圖見(jiàn)后面的PLC控制程序。PLC控制電路如下：8、PLC中梯形圖程序8.1初

14、始化程序8.11牽引電機(jī)初始化程序電梯上升下降指令不動(dòng)作，60s后電梯電動(dòng)回到1樓，停止8.12門(mén)電機(jī)初始化程序開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)指令不動(dòng)作，60s后執(zhí)行關(guān)門(mén)程序8.2指示燈控制程序8.21內(nèi)呼指示燈8.22外呼指示燈外呼指示燈的控制應(yīng)符合程序的實(shí)際性，則加入以下輔助程序，即以上程序中M111至M114作用8.3平層信號(hào)處理考慮到平層信號(hào)是自動(dòng)產(chǎn)生的，在平層之間沒(méi)有信號(hào)產(chǎn)生以維持電梯上行或下行，影響程序的正常運(yùn)行，經(jīng)過(guò)平層信號(hào)處理，使平層含義改變，例如1層與1層和2層之間的部分歸于一層，程序如下：8.4牽引電機(jī)控制程序通過(guò)指示燈傳達(dá)對(duì)牽引電梯的指令，在一定情況下需要將外呼或內(nèi)呼的指令保持，以執(zhí)行相應(yīng)控制

15、，內(nèi)呼及外呼指令的保持程序如下：8.41內(nèi)呼保持控制8.42外呼保持控制8.43牽引電機(jī)停止信號(hào)處理在電梯控制中加入停止信號(hào)，使?fàn)恳姍C(jī)在滿足一定條件下停止以執(zhí)行后續(xù)程序，一層至四層停止程序分別如下：牽引電機(jī)停止M91(在一至四樓中任意一樓層停止)8.44上行控制指令1、電梯在一層上行控制2、電梯在二層上行控制3、電梯在三層上行控制4、上行控制總指令8.45下行控制指令1電梯在二層下行控制2電梯在三層下行控制3電梯在四層下行控制4下行控制總指令8.46牽引電機(jī)上行總控制程序及上行指令的保持8.47牽引電機(jī)下行總控制程序及下行指令的保持8.5門(mén)電機(jī)控制8.51開(kāi)門(mén)控制電梯在停在某一樓層時(shí)，在該樓

16、層直接外呼，則電梯門(mén)打開(kāi)，指令M81開(kāi)門(mén)程序及開(kāi)門(mén)延時(shí)（2s）執(zhí)行開(kāi)門(mén)這一命令分四種情況，1：電梯在停在某一樓層時(shí)，在該樓層直接外呼 2：電梯運(yùn)行至某一目標(biāo)樓層停止 3：在電梯關(guān)門(mén)時(shí)，中斷關(guān)門(mén) 4：初始化程序中，無(wú)任何指令60s后程序如下：8.52關(guān)門(mén)控制關(guān)門(mén)程序及關(guān)門(mén)延時(shí)(3s)執(zhí)行關(guān)門(mén)這一命令分三種情況，1：電梯運(yùn)行至某一目標(biāo)樓層停止，開(kāi)門(mén)結(jié)束，延時(shí)3s后 2：電梯開(kāi)門(mén)中，中斷開(kāi)門(mén) 3：初始化程序中，電梯運(yùn)行至一樓，停止后程序如下：9電層電梯控制總程序10、操作步驟1. 接通電梯模型及PLC主機(jī)的電源，觀察電梯模型、PLC主機(jī)供電是否正常，然后關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。2. 將電梯模型中的： 電梯內(nèi)按

17、鈕信號(hào)1、2、3、4、 、 、與PLC主機(jī)的I0、I1、I2、I3、I10、I11相連； 電梯外按鈕信號(hào)1、2、2、3、3、4與PLC主機(jī)的I4、I5、I6、I7、I8、I9相連； 電梯平層，限位信號(hào) 、1、2、3、4、 與PLC主機(jī)的I19、I12、I13、I14、I15、I18相連； 電梯門(mén)限信號(hào) 、 與PLC主機(jī)的I16、I17相連； 公共端I與PLC主機(jī)COM0、COM1相連. 電梯內(nèi)部選擇指示燈1、2、3、4與PLC主機(jī)的Q2、Q3、Q4、Q5相連； 電梯外部呼叫指示燈1、2、2、3、3、4與PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相連； 電梯行控上行、下行與PLC主機(jī)的Q12

18、、Q13相連； 電梯門(mén)控開(kāi)關(guān)，關(guān)門(mén)與PLC主機(jī)的Q14、Q15相連； 公共端II與PLC主機(jī)輸出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相連.但不能與主機(jī)的供電相連既+24V相連. 檢查無(wú)誤后，重新開(kāi)啟電源，模型、PLC處于待機(jī)狀態(tài)。3. 下載并運(yùn)行程序，按動(dòng)電梯模型中的內(nèi)呼或外呼按鈕，電梯模型按內(nèi)、外呼叫指示控制要求正常運(yùn)行。11、結(jié)論與收獲這次課程設(shè)計(jì)為期兩周，在這兩周中，我收獲頗豐。電梯的PLC控制是一個(gè)很經(jīng)典的課題，在這個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)PLC這門(mén)課后，我對(duì)PLC控制有了一定的了解，但開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)我對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)還是不夠。通過(guò)上網(wǎng)查資料并與同學(xué)討論后，我對(duì)這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)有了更深的了解，開(kāi)始設(shè)計(jì)程序并加以實(shí)驗(yàn)，在一開(kāi)始程序沒(méi)有完整的時(shí)候，經(jīng)常出現(xiàn)牽引電機(jī)卡在樓層間的問(wèn)題，于是我設(shè)計(jì)了電梯的初始化程序，使之在電梯指令發(fā)出前能回到正常的位置。在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)電梯門(mén)在運(yùn)行中關(guān)閉、電梯運(yùn)行到某一層時(shí)該層上下外呼燈同時(shí)熄滅等情況，在對(duì)程序進(jìn)一步分析，修改后解決了這些問(wèn)題，最后使設(shè)計(jì)出的電梯程序能完全符合要求。解決同一個(gè)問(wèn)題總有不同的方法，同學(xué)設(shè)計(jì)出來(lái)的程序