層電梯PLC控制系統(tǒng)設計報告

1、PLC課程設計報告題目：三層電梯PLC控制系統(tǒng)設計院 別：姓 名：學 號：指導教師：日 期：摘要本設計主要利用歐姆龍系統(tǒng)完成。主要介紹了3層電梯的PLC勺特點、PLC勺功能、發(fā)展趨勢、PLC空制電梯的軟、硬件設計。在示意圖、接線圖、電梯的控 制梯形圖、指令表、和程序流程圖的基礎之上提出了PLC勺編程方法。可編程控制系統(tǒng)( Programmable Logic Controller )是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。 它采用一種可編程的存儲器， 通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。 由于它可通過軟件來改變控制過程， 而且具有體積小、 組裝維護

2、方便、 編程簡單、 可靠性高、抗干擾能力強等特點， 已廣泛應用于工業(yè)自動化控制控制的各個領域， 大大推進 了機電一體化的進程。電梯是高層建筑不可缺少的運輸工具， 用于垂直運送乘客和貨物， 傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器- 接觸器進行控制， 其缺點是觸點多， 故障率高、 可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題， 使電梯運行更加安全、方便、舒適。目前 PLCft電梯行業(yè)已得到廣泛應用。在層 數(shù)和控制功能較少的場合，采用PLC空制較為方便。目錄第一章 三層樓電梯自動控制 錯誤! 未定義書簽。一電梯設計要求 錯誤!未定義書簽。二電梯設計分析 錯誤!未定義書簽。.分

3、析被控對象 錯誤!未定義書簽。.分配PLC的輸入/輸出端子 錯誤!未定義書簽。.統(tǒng)計輸入、輸出點數(shù)并選擇PLC號 錯誤!未定義書簽。.輸入 /輸出端子接線圖 錯誤 !未定義書簽。. 運動形式分析 錯誤!未定義書簽。. 助記符 錯誤!未定義書簽。三硬件配置設計 錯誤!未定義書簽。電梯控制構成 錯誤!未定義書簽。主電路 錯誤!未定義書簽。四型號規(guī)格 錯誤!未定義書簽。第一章 三層樓電梯自動控制電梯的電氣系統(tǒng)由拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，正逐漸被淘汰。目前電梯設計 使用可編程控制器（PLC）,要求功能變化靈活，編程

4、簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便， 節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。一.電梯設計要求1、圖是三層樓電梯示意圖，電梯上、下由一臺電機控制：正轉(zhuǎn)（上升）、反轉(zhuǎn)（下降）。1）每層設有呼叫開關 SBl SB3;呼叫指示燈 H1 H3和到位行程開關 STl ST3。）若令電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向呼叫均 無效（以下簡稱“不可逆響應”），則其動作要求如表 2. 4-1所示。）因?qū)嶋H電梯的呼叫開關為按鈕式開關，所以 SBl SB3開關要求瞬間接通有效。）各樓層問有效運行時間應小于10s,否則認為有故障，自動令電機停轉(zhuǎn)。注：第11、12項在運行中，后發(fā)出的反方向

5、呼叫無效。2、附加動作要求：到達每層樓后，電梯應有開、關門動作二.電梯設計分析.分析被控對象被控制的對象為三層樓電梯， 在這個設計中動作要滿足表 2. 4-1的要求。電梯運行到位后, 具有開、關門功能。能自動判別電梯運行方向，并發(fā)出響應的指示信號。.分配PLC的輸入/輸出端子輸入電路輸入端子輸出電路輸出端子開門行程開關SL1開門繼電器KM1關門行程開關SL2關門繼電器KM2紅外傳感器SA1上行繼電器KM3紅外傳感器SA2下行繼電器KM4一層到位行程開關 ST1加速繼電器KM5二層到位行程開關 ST2低速繼電器KM6三層到位行程開關 ST3快速繼電器KM7一層呼叫按鈕SB1上行方向燈HL1一層呼

6、叫按鈕SB2下行方向燈HL2一層呼叫按鈕SB3一層指示燈HL3一層內(nèi)指令按鈕 SB4二層指示燈HL4二層內(nèi)指令按鈕SB5三層指示燈HL5三層內(nèi)指令按鈕SB6一層呼叫指示燈H1一層卜行減速接近開關 SA1二層呼叫指示燈H2二層上行減速接近開關 SA2三層呼叫指示燈H3二層卜行減速接近開關 SA3三層上行減速接近開關SA4.統(tǒng)計輸入、輸出點數(shù)并選擇 PLC型號輸入信號有17個，考慮到有15%勺備用點，即17X(1 + 15%)=,取整數(shù)20,因此共需20 個輸入點。輸出信號有15個，考慮到有15%勺備用點，即15X(1 + 15%)=,取整數(shù)18,因此共需18 個輸出點。因此可選用C60PCP嬖型

7、可編程序控制器，它有32個輸入點，28個輸出點，滿足本設計要求。.輸入/輸出端子接線圖.運動形式分析(1)開、關門的控制電路如圖所示。自動開門：當電梯運行到位后(運行繼電器為OFF),相應的樓層到位行程開關閉合，即或或接點閉合，時間繼電器TIM0000開始計時，計到 3s時，TIM0000觸點閉合，使0504線圈有效，驅(qū)動開門接觸器，打開電梯門，直至到位，開門行程開關動作，即動斷觸點打開， 開門過程結束。自動關門：當開門行程開關觸點閉合，經(jīng)時間繼電器TIM0001延時5s后，使TIM0001觸點閉合，0505有效，驅(qū)動關門繼電器，關閉電梯門，直至到位，關門行程開關動作，關 門動作結束。關門保護

8、：自動關門時，可能夾住乘客，可在門上裝設紅外傳感器。當有人進出時，或 閉合，關門被禁止，同時開門接觸器工作，把門打開，至限位位置后，重新執(zhí)行關門動作。圖開、關門的控制電路2)電梯到站指示如圖所示。當電梯到達一層時，一層到位行程開關閉合，一層指示燈亮。其他樓層情況類似。圖電梯到站指示3)各層呼叫指示如圖所示當乘客按下某層樓的呼叫按鈕或某層樓的內(nèi)指令按鈕時，相應的指示燈亮，指示燈一直保持到電梯到達該樓層。圖 各層呼叫指示4）電梯起動和運行方向選擇如圖所示。假設電梯原先停在一樓，按了二層呼叫按鈕（），二層呼叫指示燈亮（閉合），因為一層到位行程開關閉合，所以上行方向燈（）亮，起動中間繼電器（）工作，上

9、行繼電器（）運行，電梯上升，到了二層，碰到二層到位行程開關，二層指示燈亮，前沿微分指令1005為ONL個掃描周期，用以切斷起動控制信號，起動中間繼電器停止工作，電梯停在二層。如果按了三層呼叫按鈕， 情況與此類似。 電梯在上升途中， 電梯的三層停止輔助繼電器工作，此時按一層或二層呼叫按鈕無效。如果同時按了二、三層呼叫按鈕，上行方向燈亮，電梯上升， 到了二層， 二層停止輔助繼電器和計時器開始工作， 電梯停 2 秒后， 上升方向燈繼續(xù)亮，電梯繼續(xù)上升，直到三層才停止。下降情況與上升類似，故不贅訴。由于有TIM0003故障檢測，當電梯在各樓層間運行時間超過10s,就認為有故障，自動令電機停轉(zhuǎn)。圖 電梯

10、起動和運行方向5）電梯速度的變換如圖所示電梯起動后快速運行， 2s 后開始加速；在接近目標樓層時，相應的接近開關（、或） 動作，電梯開始減速，直至達到目標樓層時停止。圖 電梯速度的變換6. 助記符LD T0000ORORANDNOTANDNOTANDNOTOUTLDORORANDNOTANDNOTTIM 0000 #0030LD T0001ORANDNOTANDNOTANDNOTOUTLDANDNOTTIM 0001 #0050LDORORANDNOTOUTLDOROUTLDORANDNOTANDNOTOUTLDORANDNOTANDNOTOUTLDORANDNOTANDNOTOUTLDORA

11、NDNOTANDNOTLDKEEP(011)LDORANDNOTANDNOT ANDNOT LDKEEP(011) LDORANDNOTANDNOTLDKEEP(011)LDANDORANDNOT T0002OUTTIM 0002 20LDANDOROUTLDANDOROUTLDORANDNOTANDNOTANDNOT T0003OUTLDORANDNOTANDNOTANDNOT T0003OUTLDNOTANDNOTANDNOTTIM 0003 10LDANDLDKEEP(011)LDANDLDKEEP(011)LDLDKEEP(011)LDAND LD AND ORLD LDAND ORL

12、D DIFU(013) LDOR LD OR KEEP(011) LDNOT ORANDNOT AND AND ANDNOT OUT LDNOT OR ANDNOT AND ANDANDNOT OUT LD ORAND ANDNOT OUTLDTIM 0004 20 LD T0004 ANDNOT OUTLD ORLD ANDLDAND ORLDLDANDORLDLDANDORLDORNOTANDLDANDNOTANDNOTANDNOTOUTEND(001)三硬件配置設計人按動相應的控制按鈕，發(fā)出命令信號，由PLC接受，經(jīng)PLC內(nèi)部控制指令處理后，將控制信號傳給變頻器， 通過變頻器來控制電壓、

13、 電流的強度， 來決定拖動電機的正反轉(zhuǎn)及速 度。系統(tǒng)硬件結構圖如圖 1 所示，其各部分功能說明如下。Q1三相電源斷路圖 K1 電源控制接觸器 K2 一負載電機通斷控制接觸器VS一變頻器BU制動單元Ra能耗制動電阻 M一主拖動曳引電機在電梯運行的啟動段是關系到電梯運行舒適感指標的主要環(huán)節(jié), 而舒適感又與加速度直接相關 , 根據(jù)控制理論, 要使某個量按預定規(guī)律變化必須對其進行直接控制 , 對于電梯控制系統(tǒng)來說 , 要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋, 當啟動上升段速度達到穩(wěn)態(tài)值的 90%時， 將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制， 因為在穩(wěn)速段， 速度為恒值控制波動較小，加速度變化不大， 且

14、采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度， 為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。 在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用 PI 調(diào)節(jié)器控制， 但兩段的 PI 參數(shù)是不 同的，以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應指標。在系統(tǒng)的制動段， 即要對減速度進行必要的控制， 以保證舒適感， 又要嚴格地按電梯運 行的速度和距離的關系來控制，以保證平層的精度。. 電梯控制構成由于電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、 行程信號進行控制， 而樓層和轎廂的呼叫是隨機的， 因此， 系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制。 即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，轎廂的位置是由脈

15、沖編碼器的脈沖數(shù)確定， 并送 PLC 的計數(shù)器來進行控制。同時， 每層樓設置一個接近開關用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用LED和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示( 開關上帶有指示燈) 。為了提高電梯的運行效率和平層的精度， 系統(tǒng)要求PLC 能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的控制。 根據(jù)轎廂的實際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實現(xiàn)。 為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應設置可靠的故障保護和相應的顯示。采用PLC實現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個主要部分構成。.主電路主電路由三相交流輸入、變頻驅(qū)動、曳引機和制動單元幾部分組成。由于采用交-直-交電壓型變頻器，在電梯位勢負載作用下， 制動時回饋的能量不能饋送回電網(wǎng)， 為限制泵升 電壓，采用受控能耗制動方式。見圖 2。四.型號規(guī)格設備型號作用電源控制接觸器CJ10-20頻繁操作和遠程控制負載斷電控制接觸器CJ10-20頻繁操作和遠程控制變頻器SJ300控制電梯的運行速度及停止制動單元BU/3