基于PLC的電梯自動控制答辯.ppt

1、指導教師：楊明,基于PLC的電梯自動控制系統(tǒng)系統(tǒng),班級：08級自動化一班 學生：黃勤 學號：200820307143,課題簡介 PLC的簡介和選擇 電梯控制系統(tǒng)的硬件設計 電梯控制系統(tǒng)的軟件設計 結論,內容提綱,第一部分:課題簡介,課題簡介,電梯的國內外發(fā)展情況： 隨著社會及城市建設的發(fā)展,電梯在高層建筑領域的應用越來越廣泛，電梯作為樓群建筑中垂直運行的交通工具,已與人們的日常生活密不可分。 我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引著全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、德國蒂森、日本三菱、富士達等13家大型外傷投資公司在國內的市場份額到了74%。其中，奧的斯公司和三菱公 司是

2、世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。先進技術和現(xiàn)金管理的引進對國內電梯企業(yè)產(chǎn)生了強大的推動作用。目前國內市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。國產(chǎn)電梯的技術水平和產(chǎn)品質量正在穩(wěn)步提高。,課題簡介,課題意義及內容： 電梯由單純“垂直升降機”發(fā)展成為現(xiàn)在集機-電一體化的生活交通工具，其安全性能、智能化、自動化程度也越來越高，電梯的使用性日益顯著，成為人們生活中不可缺少的交通工具之一。而本論文基于現(xiàn)有電梯的設計、制作工藝設計一個基于PLC的五層電梯控制系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，最終實現(xiàn)電梯平穩(wěn)運行、安全可靠，滿足電梯在實際生活中的控制要求的設計目的。 本次

3、設計任務主要通過四章完成設計目的，本章概述電梯的起源發(fā)展、分類、主要性能、控制指標，對于電梯控制系統(tǒng)，簡要介紹了電梯控制系統(tǒng)的結構、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)工作原理。第二章主要是基于PLC電梯控制系統(tǒng)，簡明介紹西門子S7 200 PLC硬件結構，還主要介紹了PLC可編程序控制器的定義、特點、結構和工作原理。第三章為控制系統(tǒng)的硬件設計部分著重對系統(tǒng)進行PLC系統(tǒng)配置及I/O點分配，設計電梯結構圖和PLC I/O接線端子圖，數(shù)碼顯示管實現(xiàn)樓層顯示任務，交流雙速電梯電路以及安全運行電路。第四章軟件設計部分作為控制系統(tǒng)的核心，在上一章硬件設計的基礎上，主要對五層電梯運行中啟動控制、換速控制

4、、樓層感應控制、轎內指令控制、門廳召喚控制、選向控制、電梯平層信號控制、樓層顯示控制等進行詳細設計，從而實現(xiàn)軟、硬件結合。,第二部分:PLC的簡介和選擇,PLC的簡介和選擇,PLC的定義： PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義： “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、

5、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計?！?PLC的特點： 可靠性高，抗干擾能力強：配套齊全，功能完善，適用性強；易學易用，深受工程技術人員歡迎；系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低。,PLC的簡介和選擇,PLC的結構： PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構 基本上與微型計算機相同。 1CPU運算和控制中心 2存儲器 3輸入/輸出接口 4編程器 PLC工作原理：PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式

6、1每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。 2輸入刷新過程。當輸入端口關閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。 3一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 4元件映象寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 5掃描周期的長短由三條決定。（1）CPU執(zhí)行指令的度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數(shù)。 6由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應延遲。,PLC的簡介和選擇,上圖為電梯樓層顯示信號輸入輸出點表左圖為電梯控制信號輸入輸出點表。 根據(jù)兩表可知本次設計的五層電

7、梯共需 要39數(shù)字輸入和40數(shù)字輸出。 出于對本設計的要求，以及對PLC不同產(chǎn)品的熟悉程度，根據(jù)點表本次設計選用德國西門子公司PLC的S7 200系列 PLC CPU226 6ES 7216-2AD23-0XB8(數(shù)字16輸入/24輸出)作為核心，擴充模板EM223 6ES 7223-1PM22-0XA8（數(shù)字組合32輸入/32繼電器輸出）來實現(xiàn)五層電梯的控制。,第三部分:電梯系統(tǒng)的硬件設計,硬件設計思路： 電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成，電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結構，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指

8、層器、門機、調速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送人PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。 1）根據(jù)電梯組成部分和控制要求以及可實現(xiàn)性等因素，構建出電梯結構圖。 2）根據(jù)電梯控制需要，確定I/O點數(shù)，畫出S7 200 CPU226和擴展模塊EM223的端子接線圖。 3）使用七段顯示數(shù)碼管作為電梯樓層顯示，通過7個數(shù)字信號來控制七段數(shù)碼顯示，并畫出硬件圖。 4）使用星型-三角形啟動方式控制電梯交流雙速電機拖動，并設計交流雙速電機控制電氣圖，考慮到電梯運行過程中的安全問題，應設計出相應的安

9、全運行電路。,電梯系統(tǒng)的硬件設計,電梯系統(tǒng)的硬件設計,電梯結構圖：,LED顯示電路：,電梯系統(tǒng)的硬件設計,PLC I/O端子分配圖：,CPU226,EM223,電梯系統(tǒng)的硬件設計,交流雙速電梯主電路：,第四部分:電梯系統(tǒng)的軟件設計,電梯系統(tǒng)的軟件設計,電梯主電路流程圖：,電梯系統(tǒng)的軟件設計,梯形圖：,換速控制梯形圖,啟動控制梯形圖,電梯系統(tǒng)的軟件設計,樓層感應控制,轎內指令控制,電梯系統(tǒng)的軟件設計,門廳召喚控制梯形圖,選項控制梯形圖,電梯系統(tǒng)的軟件設計,電梯平層控制制梯形圖,樓層顯示控制制梯形圖,第五部分:結論,結論,可編程控制器作為新一代的控制工具，核心是微處理器，其具有很強的抗干擾能力，梯

10、形圖的編程語言又極易為工程技術人員所接受，因而被稱為真正的工業(yè)控制計算機（或藍領計算機）。尤其是隨著微電子技術、計算機技術等的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠超繼電器控制系統(tǒng)，因而被廣泛應用于開關量控制、模擬量控制等各種工業(yè)控制場合。由于電梯控制系統(tǒng)采用可編程控制器，使其硬件結構簡蛋，編程方便，可靠性進一步改善。 設計基本達到了設計目的，完成電梯的控制系統(tǒng)的主要程序設計。利用PLC控制器實現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的控制器系統(tǒng)配置、參數(shù)設置和軟件設計，提高了電梯運行的可靠性，改善了電梯運行的舒適感，并節(jié)約了電能。 本論文概述了電梯發(fā)展狀況、控制系統(tǒng)的原理、可編程控制器的硬件結構的基礎上，研究采用PLC控制，優(yōu)化電梯的運行速度，提高可靠性、舒適性的方法，通過查閱大量的文獻資料，借助互聯(lián)網(wǎng)和圖書館，結合電梯控制實際，對數(shù)碼管進行研究，并合理應用。 對比電梯的發(fā)展歷史，電梯的功能、效率、節(jié)能等方面有了較快的發(fā)展。從繼電器電梯控制方式和PLC控制方式的對比，充分顯示出PLC電梯控制的優(yōu)點，PLC控制系統(tǒng)也成為了現(xiàn)代電梯控制的主流。 通過本次電梯控制系統(tǒng)設計，理論知識學習和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，同時也提高了我查閱文獻資料、設