利用PLC實(shí)現(xiàn)的二層電梯自動控制

1、一 、設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過某一生產(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。通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。課程設(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)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報(bào)告和編制技

2、術(shù)資料的能力。二 、課程設(shè)計(jì)題目描述和要求2.1 設(shè)計(jì)題目二層電梯自動控制控制要求1) 采用PLC 構(gòu)成二層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕SB11 和指示燈H11，二層有下降呼叫按鈕SB22 和指示燈H22。一至二層有到位行程開關(guān)ST1ST2。電梯內(nèi)有一至二層呼叫按鈕SB1SB2 和指示燈H1H2；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵YA1 和YA2 控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST5 檢測。此外還有電梯載重超限檢測壓力繼電器KP 以及故障報(bào)警電鈴HA?？刂菩盘栒f明如表1 所示。輸入輸出文字符號說

3、明文字符號說明SB5開門H1電梯內(nèi)一層按鈕指示燈SB6關(guān)門H2電梯內(nèi)二層按鈕指示燈SB1電梯內(nèi)一層按鈕H11一層上升呼叫按鈕指示燈SB2電梯內(nèi)二層按鈕H22二層下降呼覺按鈕指示燈SB11一層上升呼叫按鈕KM1電動機(jī)正轉(zhuǎn)SB22二層下降呼叫按鈕KM2電動機(jī)反轉(zhuǎn)SB7檢修開關(guān)YA1電梯開門ST1電梯一層到位限位YA2電梯關(guān)門ST2電梯二層到位限位HA電梯故障警報(bào)ST5電梯關(guān)門到位限位SP電梯載重超限檢測FR電動機(jī)過載保護(hù)電熱器表1 控制信號2) 樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。3) 電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各

4、樓層時(shí)，電梯開門與關(guān)門動作可由電梯開門與關(guān)門按鈕控制，也可延時(shí)控制，但檢測到電梯超重時(shí)，電梯門不能關(guān)閉，并由報(bào)警電鈴發(fā)出報(bào)警信號。4) 電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離，若一次運(yùn)行時(shí)間超過30s，則電動機(jī)停轉(zhuǎn)，并由HA 報(bào)警。5) 檢修開關(guān)SB7 接通時(shí)，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動作均不相應(yīng)。6) 電梯拖動電動機(jī)控制電路有各種常規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。7) 相關(guān)參數(shù)： 拖動電動機(jī)M：5.5kW，AC380V，11.6A，1440r/min。 指示燈 H：0.25W，DC24V。 電鈴 HA：8W，AC220V。 電磁鐵 YA：100mA，AC220V。2.2

5、設(shè)計(jì)要求在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生是主體，為充分發(fā)揮其的主動性和創(chuàng)造性，教師引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計(jì)內(nèi)容的方法。為保證順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，以取得指導(dǎo)教師的幫助，同時(shí)要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計(jì)過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計(jì)算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符號、項(xiàng)目代號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及圖樣的折疊和裝訂。4) 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。5) 應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間

6、內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。6) 如果條件允許，應(yīng)對自己的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。三 、課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容3.1 控制任務(wù)的分析與輸入輸出點(diǎn)分配輸入輸出輸入點(diǎn)編號說明輸出點(diǎn)編號說明I1.2開門Q0.0電梯內(nèi)一層按鈕指示燈I1.3關(guān)門Q0.1電梯內(nèi)二層按鈕指示燈I0.0電梯內(nèi)一層按鈕Q0.2一層上升呼叫按鈕指示燈I0.1電梯內(nèi)二層按鈕Q0.3二層下降呼覺按鈕指示燈I0.2一層上升呼叫按鈕Q0.4電動機(jī)正轉(zhuǎn)I0.3二層下降呼叫按鈕Q0.5電動機(jī)反轉(zhuǎn)I0.4檢修開關(guān)Q0.6電梯開門I0.5電梯一層到位限位Q0.7電梯關(guān)門I0.6電梯二層到位限位Q1.0電梯故障警報(bào)I0.7電梯關(guān)門到位限

7、位I1.0電梯載重超限檢測I1.1電動機(jī)過載保護(hù)電熱器表2 輸入輸出分配表3.2 PLC接線原理圖 3.3 S7-300的硬件組態(tài)及程序3.3.1 S7-300的硬件組態(tài)1）、單機(jī)架硬件組態(tài)最多配置8個(gè)擴(kuò)展模塊。2）、所必需的硬件材料：名稱數(shù)量配置型號例電源模塊PS1例如PS 307，6ES7 307-1EA00-0AA0CPU模塊1例如CPU 313C 例如6ES7 313-5BE00-0AB0SIMATIC 微型存儲卡MMC1例如6ES7 953-8LL00-0AA0擴(kuò)展模塊根據(jù)需要配置根據(jù)需要配置前連接器根據(jù)模塊數(shù)量，分為20針、40針通過螺釘連接的40 針 6ES7 392-1AM00

8、-0AA0固定導(dǎo)軌1例如6ES7 390-1AE80-0AA0編程軟件1STEP 7 軟件（版本 5.1 + SP 2）編程接口1 PG 電纜 帶適當(dāng)接口卡的PC（CP5611卡）表3 硬件材料表3）、硬件配置注意：1、插槽1為電源模塊配置，電源模塊如果不選用西門子專用電源模塊，插槽1配置為空。2、插槽2為CPU模塊配置。3、插槽3為多機(jī)架擴(kuò)展接口模塊配置，在單機(jī)架配置時(shí)為空2、擴(kuò)展模塊必須從插槽4開始配置。3.3.2 程序3.4 設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng) 1） 設(shè)計(jì)的安全性：產(chǎn)品安全性是設(shè)計(jì)的基本要求，在設(shè)計(jì)的過程中要較全面的考慮到各種 故障及相應(yīng)的解決措施。在程序中要注意使用相應(yīng)的中斷處理和相

9、應(yīng)的電器連鎖，在硬件上要采取機(jī)械互鎖、機(jī)械限位、電氣聯(lián)動、外部傳感器、安全繼電器等措施和元件來完成安全設(shè)計(jì)。2） 設(shè)計(jì)的智能化：自動化設(shè)備的設(shè)計(jì)要求具有相應(yīng)的智能化設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或是動作不協(xié)調(diào)時(shí)，設(shè)備能夠自動地切換至應(yīng)急工作態(tài)，或是設(shè)備能自動的自我調(diào)整。這也是為了更加便捷，安全的使用我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。3） 設(shè)計(jì)的實(shí)用性：一個(gè)設(shè)計(jì)的好壞，取決于它是否在安全的前提下便利了人們的生活。這也是設(shè)計(jì)者們不斷推陳出新的目的所在。四 、 總結(jié)我們這次的實(shí)驗(yàn)本來想做的是三層電梯，在宿舍時(shí)就已經(jīng)把程序大致上寫出來了，但是在實(shí)驗(yàn)室真正模擬時(shí)總是出錯(cuò)。在調(diào)試不出后，我們重新編寫了兩層電梯的程序，。然在模擬的時(shí)候也有波折，但是兩層的電梯情況比較少，我們一種種的排查，終于完成了設(shè)計(jì)。這次