四層電梯PLC控制解讀

1、安徽財貿(mào)職業(yè)學院課程設計報告書課程名稱：工業(yè)控制及PLC應用題目：四層電梯PLC控制系（院）：電子信息系學期：20112012第二學期專業(yè)班級：能源1001姓名：李安鄒圓圓鄒元凱評語：成績：簽名：日期：目錄TOC o 1-5 h z1緒論1四層電梯整體設計方案12.1設計要求1211電梯輸入信號及其意義:12.1.2電梯輸出信號及其意義1213模擬電梯運行原則22.2控制電路系統(tǒng)設計22.2.1主電路32.2.2流程圖42.3PLC的系統(tǒng)硬件設計52.3.1可編程控制器機型的選擇5232I/O分配表62.4梯形圖72.4.1外召喚信號登記及消除72.4.2內(nèi)指令信號登記及消除82.4.3電梯的

2、平層信號處理92.4.4選層定向及反向截梯102.4.6各樓層停車信號153結束語174參考文獻18課程設計報告書專用紙 1緒論電梯是集機電一體的復雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、電氣控制和土建等工程領域，還要考慮可靠性、舒適感和美學等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，應具有高度的安全性。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護措施。在設計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險系數(shù)。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務和維修保養(yǎng)都達到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國外，已“法規(guī)”實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業(yè)認可的、法規(guī)認證的專業(yè)安裝隊伍維修單位，承擔安裝

3、調(diào)試、定期維修和檢查試驗，從而為電梯運行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認真地調(diào)查和科學計算，其結論是：乘電梯比走樓梯安全5倍。掘資料統(tǒng)計，在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為80億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有540億人次之多。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復雜的控制任務，己成為電梯控制的發(fā)展方向?？傊?，電梯的控制是比較復雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間oP

4、LC是專門為工業(yè)過程控制而設計的控制設備，隨著PLC應用技術的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件有機地結合在一個設備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關鍵技術。2.四層電梯整體設計方案2.1設計要求2.1.1電梯輸入信號及其意義：位置信號位置信號由安裝于電梯?？课恢玫?個傳感器SQ1SQ4產(chǎn)生。平時為OFF,當電梯運行到該位置時ONo指令信號指令信號有4個，分別由“一至四”(K7K10)4個指令按鈕產(chǎn)生。按某按鈕，表示電梯內(nèi)乘客欲往相應樓層。呼梯信號呼梯信號有6個，分別由K1K6個呼梯按鈕產(chǎn)

5、生。按呼梯按鈕，表示電梯外乘客欲乘電梯。例如，按K3則表示二樓乘客欲往上，按K4則表示三樓乘客欲往下。2.1.2電梯輸出信號及其意義運行方向信號運行方向信號有兩個，由兩個箭頭指示燈組成，顯示電梯運行方向。（2）指令登記信號指令登記信號有4個，分別由L11L14個指示燈組成，表示相應的指令信號已被接受（登記）。指令執(zhí)行完后，信號消失（消號）。例如，電梯在二樓，按“三表示電梯內(nèi)乘客欲往三樓，則L12亮表示該要求已被接受。電梯向上運行到三樓?？?，此時L12滅。（3）呼梯登記信號呼梯登記信號有6個，分別由L1L6個指示燈組成，其意義與上述指令登記信號相類似。（4）樓層數(shù)顯信號該信號表示電梯目前所在的樓

6、層位置。由七段數(shù)碼顯示構成，LEDaLEDg分別代表各段筆劃。2.1.3模擬電梯運行原則（1）接收并登記電梯在樓層以外的所有指令信號、呼梯信號，給予登記并輸出登記信號。（2）根據(jù)最早登記的信號，自動判斷電梯是上行還是下行，這種邏輯判斷稱為電梯的定向。電梯的定向根據(jù)首先登記信號的性質(zhì)可分為兩種。一種是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地與當前電梯位置比較得出“上行”或“下行”結論。例如，電梯在二樓，指令為一樓則向下行；指令為四樓則向上行。第二種是呼梯定向，呼梯定向是根據(jù)呼梯信號的來源位置與當前電梯位置比較，得出“上行”或“下行”結論。例如，電梯在二樓，三樓乘客要向下，則按AX3,此時電梯的運行

7、應該是向上到三樓接乘客，所以電梯應向上。（3）電梯接收到多個信號時，采用首個信號定向，同向信號先執(zhí)行，一個方向任務全部執(zhí)行完后再換向。例如，電梯在三樓，依次輸入二樓指令信號、四樓指令信號、一樓指令信號。如用信號排隊方式，則電梯下行至二樓一上行至四樓一下行至一樓。而用同向先執(zhí)行方式，則為電梯下行至二樓一下行至一樓一上行至四樓。顯然，第二種方式往返路程短，因而效率高。（4）具有同向截車功能。例如，電梯在一樓，指令為四樓則上行，上行中三樓有呼梯信號，如果該呼梯信號為呼梯向上（K5）,則當電梯到達三樓時停站順路載客；如果呼梯信號為呼梯向下（K4）,則不能停站，而是先到四樓后再返回到三樓停站。（5）一個

8、方向的任務執(zhí)行完要換向時，依據(jù)最遠站換向原則。例如，電梯在一樓根據(jù)二樓指令向上，此時三樓、四樓分別有呼梯向下信號。電梯到達二樓停站，下客后繼續(xù)向上。如果到三樓停站換向，則四樓的要求不能兼顧，如果到四樓停站換向，則到三樓可順向截車。2.2控制電路系統(tǒng)設計2.2.1主電路圖2-3系統(tǒng)主電路圖L1L2L3QSFU1曳引電機門電機圖2-1系統(tǒng)主電路圖1、三相異步電動機的選取JO2-41-4：額定功率5.5KW,額定電流11A,額定轉(zhuǎn)速1440r/min,功率因0.88,堵轉(zhuǎn)電流7.0A。2、熔斷器的選擇使用220V三相交流電源供電，貝V：I=I(1.5-2.5)，取I=22A(fu)(n)(fu)產(chǎn)品

9、型號：3NA38142C；適用于交流50Hz，額定電壓交流380、500V,額定電流35A的配電線路中，作過載和短路保護。3、熱繼電器的選擇電動機在啟動瞬間和短時過載啟動瞬間電流為(5-6)倍的I(n)。一般情況下熱繼電器的整定值得選取電動機的額定電流的(0.95-1.05)倍的I(n)。使用時，熱繼電器的旋鈕應調(diào)到該額定值，否則起不到保護作用。選擇型號：TM30-100W，額定電流16A100A，額定電壓小于690V以下的電機。4、交流接觸器的選擇接觸器是一種能頻繁接通和斷開遠距離用電設備主電路及其他大電容用電賄賂的自動控制電器，它分為直流和交流兩類?？刂茖ο笾饕请妱訖C、電爐、電焊機、電容

10、器等。交流接觸器主要由電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。產(chǎn)品型號：CJX2系列，額定電流40A,額定電壓220V。2.2.2流程圖1、電梯開關門流程圖圖2-2電梯開關門流程圖2、電梯開關門流程圖圖2-3電梯開關門流程圖2.3PLC的系統(tǒng)硬件設計2.3.1可編程控制器機型的選擇為了完成設定的控制任務，主要根據(jù)電梯控制方式與輸入/輸出點數(shù)和占用內(nèi)存的多少來確定PLC的機型。本系統(tǒng)為四層樓的電梯,采用集選控制方式。所需輸入/輸出點數(shù)與內(nèi)存容量估算如下：1、輸入/輸出點的估算：采用PLC構成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕

11、K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4,三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5,四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開關SQ1SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10K7和指示燈H10H7；電梯開門和關門按鈕SB5和SB6,電梯開門和關門分別通過電磁鐵KM3和KM4控制，關門到位由行程開關ST1檢測，開門到位由行程開關ST2檢測。轎廂上行和下行由接觸器KM1和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。輸入點共有14個，輸出點共有16個，總共30個。2、內(nèi)存容量的估算：用戶控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用

12、率、輸入/輸出點數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關。因此，在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點數(shù)、控制系統(tǒng)的復雜程度進行估算。本系統(tǒng)有開關量I/O總點數(shù)有30個，模擬量I/O數(shù)為0個。利用估算PLC內(nèi)存總容量的計算公式：所需總內(nèi)存字數(shù)二開關量I/O總點數(shù)X（1015）+模擬量I/O總點數(shù)X（150250）再按30%左右預留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。綜合I/O點數(shù)以及內(nèi)存容量，S7200的CPU226輸入，輸出點數(shù)為24/16,足以滿足要求。2.3.2I/O分配表輸入輸出I0.0一樓位置開關SQ1Q0.0上仃扌日示I0.1二樓位置開關SQ2Q0.1下行指示I0.2三樓位置開關SQ3

13、Q0.2上行驅(qū)動I0.3四樓位置開關SQ4Q0.3下行驅(qū)動I0.4一樓指令開關K10Q0.4一樓指令登記I0.5二樓指令開關K9Q0.5二樓指令登記I0.6三樓指令開關K8Q0.6三樓指令登記I0.7四樓指令開關7Q0.7四樓指令登記I1.0一樓上行按鈕K1Q1.0一樓上行呼梯登記I1.1二樓上行按鈕K3Q1.1二樓上行呼梯登記I1.2三樓上行按鈕K5Q1.2三樓上行呼梯登記I1.3二樓下行按鈕K2Q1.3二樓下行呼梯登記I1.4三樓下行按鈕K4Q1.4三樓下行呼梯登記I1.5四樓下行按鈕K6Q1.5四樓下行呼梯登記Q1.6開門模擬Q1.7開門模擬表3-1四層電梯控制I/O分配表2.3.3I/

14、O接線圖本設計的PLC外部接線圖如圖5-2所示.CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設計中PLC容量完全滿足要求，CPU226CN的輸出繼電器觸點容量為2A,電壓范圍為530V(DC)或5250V(AC)。嘍也畫幵關_竣也査幵黃三竣垃畫幵關四竣垃畫幵關嘍指喘幵關_攻指乍幵關三竣指巻幵天四竣指呼幵關樓呼拂按鋰樓-tr片標按翅三檢上行呼梯按迅嘍-fTW按鈕三檢下疔呼梯桜鈕四嘍卜肝葉桶袪迅10-0QC-.O10-1ec.190210-210-3QC-.310-40C.410-3eC-.o10-6Q0L610-7Q0.7ILO91.0Ql.lII.191.21

15、1-291.3ILSQI.4IL4Il_5Ql-5QI.6QI.7iy11ZM2L販綏3L12I-.斤抒嚇卜行描加卜右呃動卜汁黑動_樓指嚇登記四樓書專亙記樓上行呼樹豊圮I行呼欄豊記三摟I行呼欄豊記_摟下行呼桶登記三摟下行呼拂登記凹挨下行呼桶登記幵門樓擬關門樓抑表3-2四層電梯控制I/O接線2.4梯形圖2.4.1外召喚信號登記及消除冋路1四樓下呼Q1.511.5M4.3IH-pH，IQ1.5IM網(wǎng)絡2三樓上呼11.2M4.2Q1.2網(wǎng)絡3三樓下呼11.4M4.2Q1.4網(wǎng)絡4二樓上呼11.1M4.1Q1.1網(wǎng)絡5二樓下呼11.3M4.1Q1.3網(wǎng)絡e一樓上呼11.0M4.0Q1.0Q1.02.4

16、.2內(nèi)指令信號登記及消除點動內(nèi)呼按鈕，信號登記顯示。到層信號取消。本系統(tǒng)設一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無任何操作，電梯自動返回一樓。網(wǎng)絡1電梯內(nèi)呼一樓10.410.0Q0.4TH-pH、I()Q0.4T40網(wǎng)絡8電梯內(nèi)呼二樓Q0.5)網(wǎng)絡Q0.6)Q0.72.4.3電梯的平層信號處理12平層信號I0.0網(wǎng)絡1310.1I0.2II!1zIIII0.0I0.2II1/IIII0.010.1III/II1I0.010.1IIIzIIzII0.3M4.0/IC)I0.3M4.1IC)10.3M4.2/IC)10.2M4.3/IC)2.4.4選層定向及反向截梯1、轎廂上行Q1.2Q1.5Q1.4Q1.3網(wǎng)絡1

17、6轎廂在一樓時上升信號Q0.5M4.0M2.2TH-pHIC)Q0.6Q0.7Q1.1Q0.3,M2.4)M2.312.4M0.0Q1.7：Q0.2)Q0.0網(wǎng)絡22轎廂在四樓時下行信號M2.6)Q0.4M4.31.11.2網(wǎng)絡24轎廂在二樓時下行信號M2.6M2.7岡貉26轎廂下行Q0.2I2.5M0.0I0.0Q0.1M2.5網(wǎng)絡23轎廂在三樓時下行信號Q0.4M4.20.50.61.01.11.31.42.轎廂下行冋路25轎廂下行信號M2.50.51.0Q1.3M2.7)Q1.7Q0.3IC)2.4.5內(nèi)指令外召喚信號的保持轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號，用于在有乘坐需要的樓層停車，

18、并自動或手動執(zhí)行開關門操作。開關門執(zhí)行一次之后，信號取消。使電梯能夠繼續(xù)響應其他乘坐網(wǎng)絡34轎廂內(nèi)呼梯信號保持M0.4)網(wǎng)踣36M0.7)2.4.6各樓層停車信號M2.4()M2.5)2.4.7自動開關門如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時2s開門，5s后自動關門。并設有手動開門按扭和關門按鈕?？蓪崿F(xiàn)即時開關門。1.6M2.6M2.7m42手動忑自動開門I2.0M0.1Q1.6T37M2.4M2.5Q1.6()1INTON1蝦PT100msT37M0.012.3T3812.2網(wǎng)絡44手動及自動關門12.1Q1.6Q1.7()網(wǎng)絡46M1.6Q0.2網(wǎng)絡47保持信號的取消Q1.7M1.6TIC)T3SINTOMPT100msM0.1Y)50-II.5網(wǎng)緒48電梯外呼信號的開門信號11.0M4.0M4.411.1M4.1M4.2”丁3結束語經(jīng)過兩個星期的研究工作，通過在書店、圖書館以及互聯(lián)網(wǎng)查閱相關資料，了解了電梯的起源和發(fā)展過程，并且加深了對電梯運行過程、控制系統(tǒng)的認識，熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運用。并且，使我將原來所學的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用已有知識及獲取相關資料方面的能力又有了提高。通過這次設計，我還認識到無論做什么，都需要踏實，勤奮，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這對我以后的工作將會產(chǎn)生深淵的