基于歐姆龍四層電梯PLC畢業(yè)設(shè)計

1、1.1 電梯的產(chǎn)生及開展說到電梯的起源要從公元前2600年埃及人在建造金字塔時使用了最原始的提升系統(tǒng)說起,但這一類起重機(jī)的能源均為人力.1854年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上,美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的創(chuàng)造一歷史上第一部平安升降梯.從那以后,升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用.以奧的斯的名字而命名的電梯公司也開始了她輝煌的旅程.1857年,世界第一臺載人電梯問世,為不斷升高的高樓提供了重要的垂直動輸工具.圖1-1、歷史上第一臺電梯1889年奧的斯公司在紐約試制成功第一臺電力驅(qū)動蝸輪減速的電梯,這一設(shè)計思想為現(xiàn)代化的電梯奠定了根底,它的根本結(jié)構(gòu)至今仍被廣泛使用.生活在繼續(xù)

2、,科技在開展,電梯也在進(jìn)步.現(xiàn)代社會電梯對速度的需求越來越快,高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多；電梯的拖動技術(shù)也有了較大的開展,由于直流電梯能耗大、維修量大等缺點(diǎn)也逐步被交流電梯所替代；交流拖動電梯更是得到迅速的開展,已由以前的變級調(diào)速開展成為調(diào)壓調(diào)速及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速,使得電梯的速度、加速度限制更加符合人們的生理要求,電梯的舒適感大為改善.液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn),機(jī)房位置靈活等特點(diǎn),使得在低樓層場合愈來愈廣泛的應(yīng)用；同時電梯的治理功能不斷增強(qiáng),不斷滿足用戶的使用功能要求,如緊急停車操作,消防員專用,防搗亂系統(tǒng)等；在機(jī)械傳動方面,由于國際上機(jī)械加工水平的不斷提升使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日

3、益廣泛,使電梯的傳動形式多樣化.圖1-2、現(xiàn)代社會的電梯我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娞莸牟馁|(zhì)也由黑白到彩色,樣式由直式到斜式,在操縱控制方面更是步步出新-手柄開關(guān)操縱、按鈕限制、信號限制、集選限制、人機(jī)對話等,多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)限制、智能群控；雙層轎箱電梯展示出節(jié)省井道空間,提升運(yùn)輸水平的優(yōu)勢,變速式自動人行道扶梯大大節(jié)省了行人的時間；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圓形觀光電梯那么使身處其中的乘客的視線不再封閉.在1949年至1979年的30年中,我國總共生產(chǎn)安裝電梯約1萬臺.那時電梯產(chǎn)品以低速直流梯和雙速梯為主,生產(chǎn)廠不超過10家.自1979年1999的20年間電梯產(chǎn)量有了飛速的增長：全國共生產(chǎn)電

4、梯28.8萬臺其中自動扶梯和自動人行道3.13萬臺,出口電梯2555臺其中扶梯1703臺；產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化：老的直流電梯已被淘汰,交流雙速梯、ACVV交流調(diào)速梯逐漸被VVVF交流變頻變壓調(diào)速電梯所取代,限制系統(tǒng)已在大量采用PLC和微電腦限制技術(shù),最高梯速已到達(dá)4m/so目前,我國已引進(jìn)轉(zhuǎn)化了興旺國家的先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),已成為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC178電梯、自動扶梯和自動人行道技術(shù)委員會的正式成員.我國電梯已形成了設(shè)計制造、安裝調(diào)試、維修保養(yǎng)一條龍效勞的完整的行業(yè),維持著全國30萬臺在用電梯的正常運(yùn)行,新裝電梯年銷售額超過了100億人民幣.21.2 電梯的現(xiàn)狀為了有效遏制經(jīng)濟(jì)增長由

5、偏快轉(zhuǎn)向過熱,2007年中國政府出臺了一系列經(jīng)濟(jì)政策,增強(qiáng)宏觀調(diào)控力度,使房地產(chǎn)市場逐步走向穩(wěn)健和標(biāo)準(zhǔn)軌道.中國大陸電梯市場在健康開展的同時穩(wěn)步攀升,使得我國電梯產(chǎn)量以及銷售量持續(xù)走高.電梯市場的吸引力越來越大,現(xiàn)在幾乎所有的跨國電梯企業(yè)都到中國投資建廠,再加上我們外鄉(xiāng)的民族品牌,已經(jīng)取得生產(chǎn)許可證的企業(yè)已經(jīng)超過400家,電梯的生產(chǎn)水平躍居世界第一.中國電梯之所以開展迅速,能夠成為全球第一大電梯市場,其根本的原因就是黨的十一屆三中全會推出的改革開放的大政方針,改革開放翻開了中國的視野.國際強(qiáng)勢品牌企業(yè)以獨(dú)資、合資以及技術(shù)合作等方式相繼涌入中國,國外先進(jìn)的技術(shù)和治理推動了中國的電梯行業(yè)迅速開展.

6、在巨大的中國的舞臺上,外鄉(xiāng)企業(yè)和外資企業(yè)在同一個平臺上平等競爭,有利于行業(yè)的進(jìn)步.現(xiàn)在我們國內(nèi)電梯生產(chǎn)水平很強(qiáng),質(zhì)量也好,不但能夠滿足日益增長的國內(nèi)需求,而且也在不斷提升對國際市場的供給水平.改革開放的經(jīng)濟(jì)政策是電梯行業(yè)開展的基石,對電梯事業(yè)的開展起到了引導(dǎo)和保駕護(hù)航的歷史作用.中國電梯開展迅速的原因之二,就是中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)突飛猛進(jìn).入世以后,中國經(jīng)濟(jì)一直保持著高增長態(tài)勢,2002至2007年中國經(jīng)濟(jì)年平均增長率高達(dá)10.3%,成為繼美國、日本、德國后成為世界第四經(jīng)濟(jì)大國.中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐推動著房地產(chǎn)業(yè)迅速升溫,盡管國家出臺了許多經(jīng)濟(jì)政策,不斷加大對房地產(chǎn)業(yè)的調(diào)控力度,房地產(chǎn)市場依舊穩(wěn)中有升.

7、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速開展是中國電梯行業(yè)開展的直接動力,對電梯業(yè)走向輝煌起到了關(guān)鍵作用.中國電梯行業(yè)的總體開展呈現(xiàn)這樣幾個特點(diǎn)：2(1)與房地產(chǎn)業(yè)同步推進(jìn)的電梯生產(chǎn)依然增幅強(qiáng)勁,置身國際新潮.盡管在國家政策的宏觀調(diào)控下,房地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,但是房地產(chǎn)的形式依舊比擬樂觀.中國電梯行業(yè)透過房地產(chǎn)這一經(jīng)濟(jì)開展的風(fēng)向標(biāo),不斷尋求著屬于自己的市場和開展空間.(2)采用國際標(biāo)準(zhǔn),與國際接軌.經(jīng)過一個半世紀(jì)的歷練,世界電梯技術(shù)飛速開展,以奧的斯為首的美國電梯技術(shù)開電梯歷史之先河；以電梯設(shè)計、制造考究而著稱的歐洲技術(shù)風(fēng)行世界；以功能強(qiáng)、舒適性好而聞名的日本主導(dǎo)了亞洲電梯技術(shù)市場繁榮.中國電梯技術(shù)從無到有,融國際先進(jìn)技術(shù)

8、于一體.(3)國際著名品牌獨(dú)占鰲頭,但是我們的民族品牌在劇烈的市場競爭中依然保持著強(qiáng)勁開展的勢頭.(4)沿海區(qū)域增勢迅猛,成渝地區(qū)崛起西部風(fēng)潮.我國電梯業(yè)的生產(chǎn)主要集中在華東與華南地區(qū).由于沿海經(jīng)濟(jì)興旺,使得這一區(qū)域電梯新增量凸現(xiàn).從數(shù)字統(tǒng)計上看,華南地區(qū)以廣州為中央輻射東莞、中山、佛山.華東地區(qū)以上海為中央,輻射周圍蘇州、杭州、無錫、寧波一帶,以首都北京為軸心的京津冀地區(qū)也開始彰顯個性.西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,以成渝經(jīng)濟(jì)圈為先手的整個西北、西南地區(qū)開始發(fā)力.(5)進(jìn)出口貿(mào)易順差凸顯,海外市場覆蓋面積進(jìn)一步擴(kuò)大.由于中國電梯市場規(guī)模巨大,質(zhì)量優(yōu)良、價格低廉,我國電梯和自動扶梯、自動人行道產(chǎn)品也比

9、擬收國際市場歡送.中國的在用電梯大概占世界總量的1/10,我們的人口是世界總?cè)丝诘?/5,按人均比例計算,我們的電梯使用量僅是世界平均水平的一半；與興旺國家相比,大約是1/10、甚至1/20.我們要建設(shè)小康社會,如果人均電梯擁有量到達(dá)世界的平均水平,現(xiàn)有電梯總量還要翻一番.即是說,盡管電梯產(chǎn)量增長很快,但是總量仍然不夠,要追上興旺國家,還需要相當(dāng)長的時間.1.3 PLC的開展特點(diǎn)1.3.1 PLC的產(chǎn)生與開展PLC是以微處理器為根底,綜合了計算機(jī)技術(shù)與自動化技術(shù)的新一代工業(yè)限制器.具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫、沖擊和振動等惡劣環(huán)境的特點(diǎn),已成為解決自動限制問題的最有效工具,是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自

10、動化的一大支柱.3第一臺可編程限制器的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是美國通用公司提出的.當(dāng)時的目的是要求設(shè)計一種新的限制裝置以取代繼電器盤,在保存了繼電器限制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格廉價等優(yōu)點(diǎn)的根底上,同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、限制程序、可隨工藝改變、易于與計算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能.這一設(shè)想提出后,美國數(shù)字設(shè)備公司DEC于1969年研制成第一臺PLC型號為PDP-14,投入通用汽車公司的生產(chǎn)線限制中,取得了令人滿意的效果,從此開創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元.4第一臺PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性.這些限制器易于安裝,占用空間小,可重復(fù)使用.盡管

11、限制器編程有些瑣碎,但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)-梯形圖編程語言,這樣使得不熟悉計算機(jī)的人也能方便的使用它.在短時間內(nèi),PLC在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用.至IJ70年代初,食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用PLC代替繼電器限制設(shè)備,邁出了其實用化階段的第一步.70年代由于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),使PLC向大規(guī)模、高速性能方向開展,形成了多種系列化產(chǎn)品.這是面向工程技術(shù)人員的編程語言開展成熟,出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語言.在功能上,PLC可以代替某些模擬限制裝置和小型機(jī)DDCS統(tǒng).5進(jìn)入八九十年代后,PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到增強(qiáng),PLC已開展成為一種可提供諸多功能的成熟的限制系統(tǒng),能與其他設(shè)

12、備通信,生成報表,調(diào)度產(chǎn)生,可診斷自身故障及機(jī)器故障.這些改良使PLC符合今天對高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求.盡管PLC功能越來越強(qiáng),但他仍然保存了先前的簡單與易于使用的特點(diǎn)1.3.2 PLC的特點(diǎn)6一、硬件可靠性PLC是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計的,一個設(shè)計良好的PLC能置于有很強(qiáng)的噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中.在硬件制造方面,首先是選用優(yōu)質(zhì)器件,再就是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),加固,簡化安裝,使它易于抗振動沖擊.同時,對印制電路板的設(shè)計、加工及焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝舉措,而且在電路、結(jié)構(gòu)及工藝上采取了一些獨(dú)特的方式.例如,在I/O電路中都采用了光電隔離舉措,做到電浮空,方

13、便接地,又提升了抗干擾性能；各個I/O端口除采用了常規(guī)模擬器濾波以外,還加上了數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽舉措,預(yù)防輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路,以預(yù)防由電源回路申入的干擾信號；采用了較合理的電路程序,一旦某模塊出現(xiàn)故障,進(jìn)行在線插拔、調(diào)試時不會影響各機(jī)的正常運(yùn)行.由于PLC本身具有很高的可靠性,所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入/輸出的部件上,以及如傳感器件、限位開關(guān)、光電開關(guān)、電磁電機(jī)等外圍裝置上.二、編程簡單,使用方便用微機(jī)實現(xiàn)自動限制,常使用匯編語言編程,由于較難掌握,要求使用者具有一定水平的計算機(jī)硬件和軟件知識.PLC采用面向限制過程、面向問題的“自然語言編程,容易掌握.例如,目前

14、大多數(shù)PLC均采用的梯形圖語言編程方式,既繼承了傳統(tǒng)限制線路的清楚直觀感,又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平,很容易被電氣技術(shù)人員所接受,易于編程,程序改變時也容易修改,很靈活方便.這種面向限制過程的編程方式,與目前微機(jī)限制常用的匯編語言相比,雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序,延長了程序執(zhí)行時間,但對大多數(shù)的機(jī)電限制設(shè)備來說,這是微缺乏道的.三、接線簡單,通用性好PLC的接線只需將輸入信號的設(shè)備按鈕、開關(guān)等與PLC輸入端子連接,將接受輸出信號執(zhí)行限制任務(wù)的執(zhí)行元件接觸器、電磁閥等與PLC輸出端子連接.接線簡單、工作最少,省去了傳統(tǒng)的繼電器限制系統(tǒng)接線和拆線的麻煩.PLC的編程邏

15、輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò),這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意改變.這種性能使PLC具有很高的經(jīng)濟(jì)效益.用于連接現(xiàn)場設(shè)備的硬件接口實際上是PLC的組成局部,模塊化的自診斷接口電路能指出故障,并易于排除故障與替換故障部件,這樣的軟硬件設(shè)計就使現(xiàn)場電氣人員與技術(shù)人員易于使用.四、易于安裝,便于維護(hù)PLC安裝簡單而且功能有效,其相對小的體積使之能安裝在通常使用的繼電器限制箱所需空間的一半的地方,在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下,PLC小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線連向已有接線端,其實改換很方便,只要將輸入/輸出設(shè)備連向接線端即可.在大型安裝中,長距離輸入/輸出站點(diǎn)安放在最優(yōu)地點(diǎn)

16、.長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU這種配置大大減少了物料和勞力,長距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同局部可在到達(dá)安裝場地前由PLC制造商預(yù)先連好線,這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場安裝時間.從一開始,PLC便以易維護(hù)作為設(shè)計目標(biāo).由于幾乎所有器件都是固態(tài)的,維護(hù)時只需更換模塊級插入式部件,故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中,就能指示器是否正常工作,借助于編程設(shè)備可見輸入/輸出是ON還是OFF還可寫編程指令來報告故障.PLC的這些及其他特性使之成為任何一個限制系統(tǒng)的有益局部.一旦安裝后,其作用立即顯現(xiàn),其收益也馬上實現(xiàn).象其他智能設(shè)備一樣,PLC的潛在優(yōu)點(diǎn)還取決于應(yīng)用時的創(chuàng)造性.五、可

17、連接為限制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡(luò),采用主從方式通信,傳輸速率從幾千波特到上萬波特,傳輸距離為5002500m另一類為高速網(wǎng)絡(luò),采用令牌傳送方式通信,傳輸速率為1M110Mbps,傳輸距離為5001000m網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)可達(dá)1024個.這兩類網(wǎng)絡(luò)可以級連,網(wǎng)上可兼容不同類型的可編程限制器和計算機(jī),從而組成限制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò).1.4 PLC限制的電梯的應(yīng)用目前,電梯的繼電器限制方式已逐漸被PLC限制所代替.同時,由于電機(jī)交PLC流變頻技術(shù)的開展,電梯的拖動方式已經(jīng)由原來的直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速.因此,PLC限制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯

18、行業(yè)的一個熱點(diǎn).限制系統(tǒng)以運(yùn)行可靠性高、使用維修方便、抗干擾性強(qiáng)、設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn),倍受人們重視,已成為目前在電梯限制系統(tǒng)中使用最多的限制方式,也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器限制系統(tǒng)的技術(shù)改造.7PLC作為新一代工業(yè)限制器,以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性,在電梯限制中得到廣泛應(yīng)用,從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器限制方式開展為計算機(jī)限制的一個重要方向,成為當(dāng)前電梯限制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一.PLC是一種專門從事邏輯限制的微型計算機(jī)系統(tǒng).由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾水平強(qiáng)、設(shè)計配置靈活等特點(diǎn),在工業(yè)限制方面得到了廣泛應(yīng)用.自80年代后期PLC引入我國電梯行業(yè)以來,由PLC組成的電梯限制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍

19、采用,并形成了一系列的定型產(chǎn)品.電梯限制系統(tǒng)分為調(diào)速局部和邏輯限制部分,調(diào)速局部的性能對電梯運(yùn)行是乘客的舒適感有著重要影響,而邏輯限制局部那么是電梯平安可靠運(yùn)行的關(guān)鍵.為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性,現(xiàn)在都改為用PLC來限制電梯的運(yùn)行,這樣大大提升了電梯的性能.82限制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1PLC限制系統(tǒng)硬件設(shè)計原那么9PLC應(yīng)用設(shè)計中,很重要的一局部是硬件配置,國內(nèi)外廠商生產(chǎn)的PLC種類很多,在選擇PLC機(jī)型時應(yīng)從以下幾方面考慮.規(guī)模要適當(dāng)輸入,輸出點(diǎn)數(shù)以及軟件對PLC功能指令的要求,是選擇PLC機(jī)型規(guī)模大小的重要依據(jù).首先要保證有足夠的輸入,輸出點(diǎn)數(shù),并留有一定的余地要有10%勺備用量.如

20、果只是為了實現(xiàn)單機(jī)自動化或機(jī)電一體化產(chǎn)品,可選用小型PLG如果限制系統(tǒng)較大,輸入、輸出點(diǎn)數(shù)較多,被控設(shè)備較分散,可以選用中型或大型PLG確定用戶程序儲存器的容量,一般的估計方法是：輸入+輸出X1012孑旨令步數(shù).特別要注意因限制處理量較大,可能出現(xiàn)存儲量不夠的問題.功能要相當(dāng),結(jié)構(gòu)要合理對于以開關(guān)量進(jìn)行限制的系統(tǒng),一般的低檔機(jī)就能夠滿足要求.對于以開關(guān)量限制為主,帶少量模擬量限制的系統(tǒng)應(yīng)選用帶A/D、D/A轉(zhuǎn)換,加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī).對于限制比擬復(fù)雜,限制性能要求較高的系統(tǒng),例如：要求實現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)限制、通信聯(lián)網(wǎng)等,可由限制規(guī)模及復(fù)雜的程度,選用中檔或高檔機(jī).其中高檔機(jī)主要用于

21、大規(guī)模過程限制、全PLC的分布式限制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等.對于工藝過程比擬固定、環(huán)境條件比擬好維修量較小的場合,選用整體式結(jié)構(gòu)PLC其他情況那么選用模塊式結(jié)構(gòu)PLG輸入、輸出功能及負(fù)載水平的選擇輸入、輸出形式或模塊功能的選擇取決于限制系統(tǒng)中輸入和輸出信號的種類、參數(shù)要求和技術(shù)要求.為了提升抗干擾水平,輸入、輸出均應(yīng)選用具有光電隔離的模塊.對于輸出形式,可分為無觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)兩種形式.無觸點(diǎn)輸出大多使用大功率三極管直流輸出或雙向品閘管交流輸出電路,具優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、響應(yīng)速度快、壽命長,缺點(diǎn)是價格高,過載水平差.有觸點(diǎn)輸出是指使用繼電器輸出,其優(yōu)點(diǎn)是適用電壓范圍寬、導(dǎo)通壓降損失小、價格廉價,缺

22、點(diǎn)是壽命短、響應(yīng)速度慢.此外,還應(yīng)考慮輸入、輸出的負(fù)載水平,要注意承受的電壓值和電流值.應(yīng)該指出：輸出電流值是指整個輸出模塊驅(qū)動負(fù)載時所允許的最大電流值,即整個輸出模塊的滿負(fù)荷水平.2.2電梯PLC限制系統(tǒng)PLC選型2.2.1 電梯PLC限制系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)圖電梯的平安保護(hù)裝置用于電梯的起停限制；轎廂操作用于門的關(guān)閉以及所需到達(dá)樓層的限制；廳外呼叫主要限制電梯準(zhǔn)確停到呼叫位置；指示層用于顯示電梯到達(dá)的具體位置；拖動限制用于對電梯的起停、加減速等的限制；門機(jī)限制主要用于電梯門的自動開啟和關(guān)閉.10圖2-1電梯限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2.2.2電梯PLC限制系統(tǒng)圖ii圖2-2電梯PLC限制系統(tǒng)圖2.2.3

23、限制要求點(diǎn)分析及I/O點(diǎn)統(tǒng)計12(1)限制電梯所需的I/O點(diǎn)數(shù)由動作原理可知,一個單線圈電磁閥用可編程限制器時需兩個輸入及一個輸出；一個雙線圈電磁閥需三個輸入及兩個輸出；一個比例式電磁閥需三個輸入及五個輸出.一個按鈕需一個輸入；一個光電開關(guān)要占用一個或兩個輸入點(diǎn)；一個信號占用一個輸出點(diǎn).根據(jù)上面所述原理分析,本設(shè)計用到12個按鈕,需要12個輸入點(diǎn).4個位置按鈕,1個門鎖輸入,5個感應(yīng)開關(guān),需要22個輸入點(diǎn).16個信號燈,4個電磁閥,需要20個輸出點(diǎn).限制交流電機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)根據(jù)具體情況,本設(shè)計可以不用到交流電機(jī),所以,可以不算上交流電機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù).限制直流電動機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)本設(shè)計是對

24、電梯的限制,所以,我們根據(jù)情況可知,要限制電梯的上升和下降,需要一個可逆運(yùn)行的直流電機(jī).記憶解除呼叫信號封鎖圖2-3電梯PLC流程圖2.4 電梯PLC硬件接線圖附錄12.5 PLC限制系統(tǒng)I/O分配表K門鎖輸入00000KM1開門繼電器0500SB1開門按扭00001KM2關(guān)門繼電器0501SB2關(guān)門按扭00002KM3上升繼電器0502SB31樓內(nèi)選00003KM4下行繼電器0503SB42樓內(nèi)選00004E1上行指示0504SB53樓內(nèi)選00005E2下行指示0505SB64樓內(nèi)選00006E31層指示燈0506SQ1開門限位00007E42層指示燈0507SQ2關(guān)門限位00008E53層

25、指示燈0508SQ3上升限位00009E64層指示燈0509SQ4下行限位00010E71層內(nèi)指示燈05101SB11樓上行00011E82層內(nèi)指示燈05112SB12樓上行00012E93層內(nèi)指示燈05122SB22樓下行00013E104層內(nèi)指示燈05133SB13樓上行00014E111樓上呼記憶燈05143SB23樓下行00015E122樓上呼記憶燈05154SB24樓下行00100E132樓下呼記憶燈06001KR1樓感應(yīng)器00101E143樓上呼記憶燈06012KR2樓感應(yīng)器00102E153樓下呼記憶燈06023KR3樓感應(yīng)器00103E164樓下呼記憶燈06034KR4樓感應(yīng)器

26、001045KR平層樓感應(yīng)器001053限制系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 常見編程語言PLC提供了較完整的編程語言,以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用.利用編程語言,根據(jù)不同的限制要求編制不同的限制程序,這相當(dāng)于設(shè)計和改變繼電器的硬接線線路,這就是所謂的“可編程序".程序由編程器送到PLC內(nèi)部的存儲器中,它也能方便地讀出、檢查與修改.13PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程.梯形圖是應(yīng)用最廣的,梯形圖編程有時稱為繼電器梯形圖邏輯圖編程.它使用的最廣是由于它和以往的繼電器限制線路很接近.梯形圖是在原電器限制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖根底上演變而來的,它與電氣操作原理相

27、照應(yīng).它的最大優(yōu)點(diǎn)是形象、直觀和實用,為廣闊電氣技術(shù)人員所熟知.PLC的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的根本思想是一致的,只是在使用符號和表達(dá)方式上有一定區(qū)別.PLC的梯形圖使用的時內(nèi)部繼電器、定時器/計數(shù)器,都是由軟件實現(xiàn)的,其主要特點(diǎn)為使用方便、修改靈活.功能圖編程是一種較新的編程方法.它的作用使用功能圖來表達(dá)一個順序限制過程.布爾邏輯編程包括"與"AND、或OR、非NOT以及定時器、計數(shù)器、觸發(fā)器等.每一種編程方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),根據(jù)每一種特殊的限制要求,根據(jù)編程者的熟練程度正確合理應(yīng)用編程方法.3.2 常見編程方法14PLC梯形圖編程,應(yīng)要遵循一定的規(guī)那么,并養(yǎng)成良

28、好的習(xí)慣.簡單介紹一下PLC梯形圖編程時需要遵循的規(guī)那么,下例雖以三菱PLC為例,但這些規(guī)那么在其它PLC編程時也同樣遵守：一、梯形階梯都是始于左母線,終于右母線通?？梢允〉舨划?僅畫左母線.每行的左邊是接點(diǎn)組合,表示驅(qū)動邏輯線圈的條件,而表示結(jié)果的邏輯線圈只能接在右邊的母線上.二、接點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上,不應(yīng)畫在垂直線上.對橋式電路,應(yīng)按從左到右,從上到下的單向性原那么,單獨(dú)畫出所有的去路.三、并聯(lián)塊串聯(lián)時,應(yīng)將接點(diǎn)多的去路放在梯形圖左方左重右輕原那么；申聯(lián)塊并聯(lián)時,應(yīng)將接點(diǎn)多的并聯(lián)去路放在梯形圖的上方上重下輕的原那么.這樣做,程序簡潔,從而減少指令的掃描時間,這對于一些大型的程序尤為重要.四、

29、不宜使用雙線圈輸出.假設(shè)在同一梯形圖中,同一組件的線圈使用兩次或兩次以上,那么稱為雙線圈輸出或線圈的重復(fù)利用.在雙線圈輸出時,只有最后一次的線圈才有效,而前面的線圈是無效的.這是由PLC的掃描特性所決定的.PLC的CP呼用循環(huán)掃描的工作方式.一般包括五個階段：內(nèi)部診斷與處理,與外設(shè)進(jìn)行通訊,輸入采樣,用戶程序執(zhí)行和輸出刷新.當(dāng)方式開關(guān)處于STOPM,只執(zhí)行前兩個階段：內(nèi)部診斷與處理,與外設(shè)進(jìn)行通訊.15輸入采樣階段PLC順序讀取每個輸入端的狀態(tài),并將其存入到我們稱之為輸入映像存放器的內(nèi)在單元中.當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段,如輸入端狀態(tài)發(fā)生改變,輸入映象區(qū)相應(yīng)的單元信息并不會跟著改變,只有在下一個掃描周

30、期的輸入采樣階段才會改變.程序執(zhí)行階段PLC從程序0步開始,按先上后下,先左后右的順序掃描用戶程序并進(jìn)行邏輯運(yùn)算.PLC按輸入映象區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算,并把運(yùn)算結(jié)果寫入到輸出映象區(qū),而不是直接輸出到端子.輸出刷新階段PLC根據(jù)輸出映象區(qū)的內(nèi)容改變輸出端子的狀態(tài).這才是PLC的實際輸出.3.3 梯形圖設(shè)計附錄2164抗干擾分析在電梯視頻監(jiān)控工程中,干擾是一個常見的問題,也是工程商最難解決的問題之一.下面就電梯視頻干擾的成因進(jìn)行分析,并就一些解決方法進(jìn)行了論述.4.1 電梯監(jiān)控的電纜選擇監(jiān)控在電梯中應(yīng)用必須考慮其不斷上下運(yùn)動的特殊性,要求布線上有別于固定點(diǎn)監(jiān)控的穿管槽的方式,必須用機(jī)械強(qiáng)度較高、抗

31、拉拽的傳輸電纜,一般工程商在布線上都重視了使用高強(qiáng)度電纜的環(huán)節(jié),傳輸電纜的電氣特性卻沒有引起足夠重視,致使電梯干擾現(xiàn)象普遍存在.由于電梯間是一個近乎封閉的狹小空間,而且電梯間存在限制、照明、風(fēng)扇等很多電纜,所以給視頻電纜的布線增加難度,根據(jù)實際分析在電梯監(jiān)控中電纜的選擇上應(yīng)遵循以下原那么：1、滿足抗拉強(qiáng)度：電梯電纜中有一半是用來延伸用的,高層電梯最多可近1000米,一千米電纜的自重就是一百多公斤,所以電纜必須要有足夠的抗拉強(qiáng)度.現(xiàn)在市場上已有自承式扁平復(fù)合電梯監(jiān)控專用電纜,這種電纜將視頻同軸電纜、電源線、數(shù)據(jù)線和鋼絞線復(fù)合到一起,做成一根扁平的帶狀電纜,這樣整條電纜的拉力由鋼絞線來承受,抗拉強(qiáng)

32、度非常好,不會在電梯運(yùn)行中由于重力原因拉斷信號電纜.2、良好的電氣參數(shù)：電纜在隨著電梯上下運(yùn)動的過程中,中間會有一段受重力作用發(fā)生彎曲變形,造成電纜的阻抗和分布電容等電氣參數(shù)發(fā)生變化.質(zhì)量不好的電纜在受力變形時,參數(shù)變化大,就會引起阻抗不匹配、視頻衰減增大并產(chǎn)生信號反射,這就會導(dǎo)致視頻信號信噪比下降產(chǎn)生視頻干擾,所以應(yīng)盡量選用屏蔽好的、線徑粗的視頻電纜,以阻止干擾信號“入侵.4.2 電梯監(jiān)控的布線技巧電梯監(jiān)控布線中,大多采用與其他電纜捆扎的方法,但由于其他電纜中的交流信號會通過傳輸電纜向外泄漏,視頻線與其長距離平行捆扎時它們就等于是一副“天線,這樣干擾信號會耦合進(jìn)視頻信號中,出現(xiàn)視頻干擾現(xiàn)象.

33、所以在布線中盡量縮短視頻電纜與其它電纜的平行捆扎長度,有條件的話,可以將視頻電纜從電梯豎井中間點(diǎn)固定,從其它通道電纜豎井引回主控室,這樣可以預(yù)防交流聲輻射耦合干擾.有條件的工程,可將電梯所用的限制線及照明電纜采用屏蔽線,減少對外輻射,預(yù)防視頻干擾.4.3 電梯監(jiān)控的變頻調(diào)速器干擾18現(xiàn)在電梯中根本都是使用交流變頻調(diào)速技術(shù),而變頻調(diào)速器本身具有很強(qiáng)的高頻寄生干擾,且干擾信號幅度非常強(qiáng).06MHz的視頻基帶信號剛好處在這一頻帶,干擾信號可以從電源線和空間兩種途徑侵入視頻信號中,影響圖像監(jiān)視效果.16這是造成電梯干擾的主要原因,也是最不好解決的干擾問題.4.4 電源干擾及其它干擾因素在電梯監(jiān)控中,攝

34、像機(jī)電源最好是從主控室直接直流供電,無法直接供電的可選擇從電梯轎箱中照明電源取電,電梯內(nèi)照明的熒光燈使用的電子鎮(zhèn)流器在工作時,也會產(chǎn)生很強(qiáng)的交流寄生干擾輸出,也可能干擾視頻信號.4.5 電梯干擾的預(yù)防和解決方法電梯視頻干擾的主要成因以上已經(jīng)進(jìn)行了分析,只要找準(zhǔn)干擾產(chǎn)生的原因,干擾問題就可以迎刃而解,解決電梯干擾應(yīng)主要從以下幾點(diǎn)入手：19一、選擇衰減系數(shù)小、屏蔽性能好、抗拉強(qiáng)度高的視頻電纜,這樣可以提升自身的抗干擾水平,減小視頻衰減,阻止干擾信號從視頻電纜屏蔽層“入侵干擾；二、合理地布線：合理地布線可有效地預(yù)防干擾信號通過電纜“耦合起來,盡量減少與其它電纜的平行捆扎距離,使視頻電纜遠(yuǎn)離干擾源,從

35、而“預(yù)防干擾;三、使用干凈的電源預(yù)防電源干擾,最好采用機(jī)房集中供電,預(yù)防電源干擾,從電源進(jìn)入視頻信號中的干擾也是最難解決的干擾問題.假設(shè)不能判斷干擾信號從什么地方引入系統(tǒng),首先判斷是否是電源干擾,找一塊蓄電池,直接給攝像機(jī)供電,假設(shè)干擾排除那么證實是電源干擾,不能排除那么是證實是傳輸電纜中的入侵干擾.5結(jié)論本系統(tǒng)主要以PLC為核心,利用PLC的強(qiáng)大的限制功能,實現(xiàn)了對四層升降電梯的限制.利用PLC限制升降電梯,具有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn),本設(shè)計利用梯形圖程序可以很直觀的看出運(yùn)行過程、點(diǎn).當(dāng)建筑物的層樓增加時,硬件接線上只需增加樓層相應(yīng)的輸入信號,原來的接線不需改變,軟件上只需增加相

36、應(yīng)樓層的功能,要改動的地方也較少.設(shè)計結(jié)果說明,利用PLC限制交流變頻調(diào)速電梯具有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易、可靠性高等特點(diǎn),且電梯運(yùn)行平穩(wěn),舒適感好,可用于老式電梯的技術(shù)改造.在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面,到到達(dá)了設(shè)計的要求.結(jié)果說明該設(shè)計方案是可行的.我之所以選擇這個設(shè)計,也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的缺乏.設(shè)計論文的過程是一個不斷學(xué)習(xí)的過程,從最初面臨問題的模糊熟悉到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識,我體會到實踐對于學(xué)習(xí)的重要性.總之,通過此次設(shè)計,我學(xué)習(xí)到了很多東西,同時也提升了自身工作的細(xì)心程度,并且更多的了解了有關(guān)PLC設(shè)計的知識.致謝三年的大學(xué)生活即將結(jié)束,通過三年對本專業(yè)的學(xué)習(xí),我掌握

37、了不少專業(yè)知識,同時也豐富和鍛煉了自己.畢業(yè)設(shè)計可以說是三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和表達(dá),本次設(shè)計是在李偉老師的悉心指導(dǎo)下完成的,他在設(shè)計過程中給予了我很大的支持和幫助,并幫我解決了許多設(shè)計中遇到的問題,在此對李老師致以忠心的謝意.這篇設(shè)計和三年中所有教育過我的老師也是分不開的,在各位老師的耐心指導(dǎo),我順利的完成了本次設(shè)計,到達(dá)了畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)要求.再次感謝各位老師在百忙之中為我指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計,沒有你們傳授的知識我也不可能完成這個課題你們教給了我許多一生都會受益無窮的珍貴財富.在論文完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有這么多可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯

38、謝意！同時,我為在幾個星期工作之后能靜心學(xué)習(xí),并順利圓滿完成而感到欣慰.欣慰之余,我要感謝母校,向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的老師和同學(xué)們表示最真誠的謝意！感謝你們對我的關(guān)心和支持！同時也感謝機(jī)電工程系為我提供良好的畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境.最后再次感謝李老師以及機(jī)電工程系的各位老師對我的培養(yǎng),祝各位老師身體健康、工作順利、萬事如意.參考文獻(xiàn)1樊金榮.?歐姆龍CJ1系列PLC原理與應(yīng)用?M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2021,343-350.2憑欄看劍.工程技術(shù)科學(xué)-電梯開展史E.2007年1月.3陳立定.?電氣限制與可編程限制器?M.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2004,56-58.4張萬忠.?可編程序限制器技術(shù)與應(yīng)

39、用歐姆龍系列?M.北京：電子工業(yè)出版社,2007,68-75.5袁任光.?可編程限制器系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)與實例?M.廣州：華南理工大學(xué)出版社2003,283-285/6詈貴昌,孫文志.?電氣限制與可編程限制技術(shù)?M.北京：煤炭工業(yè)出版社2006,25-26/7程周.?電氣限制與PLC原理及應(yīng)用?M.北京：電子工業(yè)出版社,2006.8肖工贈,蔣勝泉.?VVVF變頻器在電梯系統(tǒng)改造中的應(yīng)用?J.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報2000第23卷,第3期.9李俊季.?電氣限制與可編程序限制器應(yīng)用技術(shù)?M.化學(xué)工業(yè)出版社,2002.10常國蘭.?電梯自動限制技術(shù)?M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社2021,98-106.11杜建國.?

40、硬件描述語言?M.北京：國防工業(yè)出版社.2004,34-45.12路而紅.?專用集成電路設(shè)計與電子設(shè)計自動化?M.北京：清華大學(xué)出版社2004,44-46.13袁俊泉,孫敏琪,曹瑞.?數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計及其應(yīng)用?M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2002,44-49.14王衛(wèi)星.?可編程限制器原理及應(yīng)用?M.北京：中國水利水電出版社2002,154-163.陳家盛?電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修?M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003,4-13.15王金明,徐志軍.?程序設(shè)計教程?M.北京：人民郵電出版社,2004,78-90.16林明權(quán).?數(shù)字限制系統(tǒng)設(shè)計范例?M.北京：電子工業(yè)出版社,2003,35-40.

41、17李忠福.?電網(wǎng)高次諧波的危害、規(guī)律、及抑制?J.電氣開關(guān)2021年第二期,總第218期:72-7418肖工贈.?變頻器在電梯系統(tǒng)改造中的應(yīng)用?J.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報.2000,第23卷第3期19緣來如此.電梯及PLC限制技術(shù)講座E.年12月附錄1電梯PLC硬件接線圖K_SB1SB2SB3SB4SB5!1SB6SQ乙00000門鎖輸入050000001開門按鈕050100002關(guān)門按鈕0502000031樓內(nèi)選0503CoM1000042樓內(nèi)選0504000053樓內(nèi)選0505000064植內(nèi)選I.0007開門限位0506KMKMKM3KM1開門繼電器2關(guān)門繼電器;上升繼電器4下行繼電器滬X-

42、E2-gq上行指示下行指示1層指示燈附件2梯形圖設(shè)計O.K1110011.020很施U02高1蝴如自rn百小n0G10071103c2槎內(nèi)招莉2冊逸U03/1蜀蹤燈uO.(E11OJAA1200c謔內(nèi)航行3就逸120011涔福云圉除燈u0.1E1101AA1201c穗蛾秋扁施【201京鬲國除燈u0.111005AA12021恥呼記改1備12.021遍燈01.00111007AA120302趾鴕幀2備1203湍燈10.C64.0212.04c12tr嚴(yán)泅必1205-Oi3盥t呼詁面120601卜呼記4r1207-0定下哨?死一SBS091)C(E子星華入口子程序號Ki福sn403成置思肺概位12

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