三層電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1 電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)說明書題目：三層電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級：自動(dòng)1306姓名：楊彬?qū)W號：201223910601指導(dǎo)教師：任勝杰評語：評語：成績：指導(dǎo)老師簽名：日期：PAGEPAGE11目錄TOC\o"1-2"\f\h\u314011 系統(tǒng)描述 2116101.1 設(shè)計(jì)背景 2136661.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 2216222 方案論證 211222.1 方案分析 2299702.2 方案比擇 2270932.3 方案選擇 378113 硬件設(shè)計(jì) 3208073.1系統(tǒng)原理方框圖 3270153.2 主電路 3261933.3 IO分配 4229773.4IO接線圖 5229773.5元器件選擇 5211784 軟件設(shè)計(jì) 6317104.1 軟件流程 6231554.2 梯形圖 714321設(shè)計(jì)心得 97773參考文獻(xiàn) 101系統(tǒng)描述1．1設(shè)計(jì)背景近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC不斷發(fā)展，其在工業(yè)和生活上用得越來越廣泛。PLC具有使用方便，通用性強(qiáng)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程簡單等特點(diǎn)，廣受人們的喜歡。電梯作為人們常用的工具，PLC在這上面得到了很大的應(yīng)用。1．2設(shè)計(jì)任務(wù)電梯轎廂有三相異步電機(jī)拖動(dòng)4KW380V50HZ，每層均設(shè)有平層感應(yīng)開關(guān)，轎廂開關(guān)門有直流電機(jī)拖動(dòng)125W24V。并設(shè)置有關(guān)門和開門到位的限位開關(guān)。具體要求如下：1、一層設(shè)有上行呼梯按鈕、二層設(shè)有上、下降呼梯按鈕。三層設(shè)有下降呼梯按鈕。2、一層、二層和轎廂內(nèi)均設(shè)有7斷碼數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層。3、轎廂內(nèi)設(shè)置有選層按鈕。4、轎廂內(nèi)設(shè)置有開門和關(guān)門按鈕。2方案論證根據(jù)查閱的資料和現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，我認(rèn)為用兩種方案可實(shí)現(xiàn)該的功能。2．1方案分析方案一:基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)利用單片機(jī)作為控制核心，內(nèi)外使用按鍵按下與否引起的電平變換，作為用戶請求信息發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，單片機(jī)根據(jù)樓層檢測結(jié)果控制電機(jī)停在目標(biāo)樓層。方案二：用可編程程序設(shè)計(jì)采用可編程控制器，通過軟硬件結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)對電梯的控制。通過分析電梯的功能，合理分配IO點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)控制要求。2．2方案比較方案一單片機(jī)控制比較麻煩且繁瑣，通過電平變換容易出現(xiàn)差錯(cuò)，且不易實(shí)現(xiàn)，價(jià)值較小。方案二PLC具有可靠性高，抗干擾強(qiáng)，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件,它的接線大大減少,與此同時(shí),系統(tǒng)的維修簡單。PLC擴(kuò)展靈活，使用簡單。2．3方案選擇根據(jù)兩種方案的比較，方案二實(shí)現(xiàn)比較容易，且經(jīng)濟(jì)，并且維修方便，故選擇第二種。3硬件設(shè)計(jì)3．1系統(tǒng)原理方框圖3．2主電路3．3I/O分配3．4I/O接線圖3．5元器件選型設(shè)備名稱表示符號數(shù)量電機(jī)M2按鈕SB8熱繼電器FR1七段數(shù)碼管H3PLCFX2N-40MR-0011時(shí)間繼電器KT3交流接觸器KM2PLC選型原則：根據(jù)該電梯運(yùn)動(dòng)的控制要求，其輸入/輸出及控制信號共有17個(gè)，其輸入信號共有15個(gè)，輸出信號2個(gè)。在實(shí)際使用時(shí)，系統(tǒng)的輸入大都為開關(guān)控制量，擬采用三菱公司FX2N-40MR型PLC。它體積小，重量輕，使用壽命長，編程和維護(hù)方便，故障率低，通過擴(kuò)展模塊的鏈接，可以增加輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。數(shù)碼管選擇：通常的數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，發(fā)光二極管的壓降是比較固定的，通常紅色為1.6V左右,工作電流通常10mA左右，限流電阻R=（Vcc-1.6V）/10mA=22.4KΩ，故電阻選擇為22.4KΩ。熱繼電器選擇：1、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。2、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長期工作制或間斷長期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選用熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。由于電機(jī)額定電流約等于11.A，因此選NR3-25型。時(shí)間繼電器選擇：電梯開關(guān)門后，需要一定時(shí)間，大概幾秒?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器又稱為氣囊式時(shí)間繼電器，它是根據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來進(jìn)行延時(shí)的，其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，延時(shí)范圍大（0.4~180s），但延時(shí)精確度低。由于電梯演示不需要精度很高，因此選用空氣阻尼式時(shí)間繼電器。4軟件設(shè)計(jì)4．1主流程通電后電梯進(jìn)入工作狀態(tài)，判斷它是否停在某一樓層，若停在某一樓層，接到信號后，電梯開始運(yùn)行，到指定的樓層停止。4．2梯形圖設(shè)計(jì)心得本課程設(shè)計(jì)為期一個(gè)星期，按照要求完成了PLC的課程設(shè)計(jì)。其中，先用電氣控制系統(tǒng)來設(shè)計(jì)電梯運(yùn)動(dòng)的課題，在采用PLC對電梯運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了自動(dòng)控制，簡化了電氣控制系統(tǒng)的硬件和接線，減少了控制器的體積，進(jìn)一步提高了控制系統(tǒng)的靈活性。此次課程設(shè)計(jì)，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面有了質(zhì)的飛躍。課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了很多。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)?？傊?，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。