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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p> 1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)………………………………1..</p><p> 2課程設(shè)計(jì)目的…………………………………………1</p><p> 3課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求…………………………………1.</p><p> 3.1課程題目的選擇……………………………
2、….1</p><p> 3.2課程設(shè)計(jì)的要求……………………………….2</p><p> 3.2.1概述………………………………………2</p><p> 3.2.2控制要求…………………………………2</p><p> 3.2.3主電路的設(shè)計(jì)……………………………3</p><p> 3.2.4可編程控
3、制器的設(shè)計(jì)………………… 4</p><p> 3.2.5原理分析…………………………………9</p><p> 3.2.6設(shè)備選擇…………………………………11</p><p> 3.3設(shè)計(jì)心得……………………………………….13</p><p> 3.4參考文獻(xiàn)……………………………………….13</p><
4、p> 1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和任務(wù)</p><p> 電氣控制技術(shù)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課,該課程不但有較高的理論基礎(chǔ)要求,而且工程實(shí)踐性很強(qiáng),因此除安排上完理論課時(shí)外,還安排了兩周的的課程設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)一方面可鞏固已學(xué)過的理論知識(shí),更重要的是給學(xué)生一次獨(dú)立設(shè)計(jì)的實(shí)踐機(jī)會(huì),以培養(yǎng)其設(shè)計(jì)能力和實(shí)際工作能力</p><p> 2 課程設(shè)計(jì)的目的.</p>
5、<p> 通過課程設(shè)計(jì),使學(xué)生學(xué)生加深理解所學(xué)的理論知識(shí),提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,按照給定的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)要求,使學(xué)生掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能,增強(qiáng)獨(dú)立分析與解決問題的能力。</p><p> 3 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</p><p> 3.1設(shè)計(jì)題目的選擇:</p><p> 1.設(shè)計(jì)題目:某小區(qū)五層住宅樓客梯的PLC控制。</p&
6、gt;<p> 2.題目的選擇:對于電梯的控制,可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來完成,但是二者有各自的特點(diǎn):</p><p> a:繼電-接觸系統(tǒng):它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀,大部分電器均為常用電器,更換方便,價(jià)格較便宜。但是他觸點(diǎn)繁多,線路復(fù)雜,電器的電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作較慢,能耗高,機(jī)械動(dòng)作噪音大,而且可靠性差。</p><p> b:PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾
7、措施,使用方便,擴(kuò)展容易。它使用了梯形圖和可編程指令,易于掌握??傊琍LC取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢。</p><p> 基于上述原因,我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。</p><p> 3.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求:</p><p><b> 3.2.1 概述:</b></p><p> 隨著時(shí)代
8、的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計(jì)中,我將利用PLC來實(shí)現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對PLC硬件的設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì),駐點(diǎn)路的設(shè)計(jì),控制柜的設(shè)計(jì),以及電梯惦記和其他設(shè)備的選擇,還有原理分析等。相信此次設(shè)計(jì)后,我對電梯的實(shí)際運(yùn)行能有初步的了解。</p><p> 3.2.2 控制要求:</p><p> 1.電梯轎箱的控制要求:</p&g
9、t;<p> a:選向:根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。</p><p> b:選層換速:指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向,而且遵守或一直向上,或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。</p><p> c:樓層位置的指示:選用了數(shù)碼管顯示的方法。由于FX2N系列已有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動(dòng)模塊,所以只要外部加上LE
10、D七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。</p><p> 2.電梯門的控制要求:</p><p> 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候,電梯門自動(dòng)打開,經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況,電梯會(huì)因?yàn)楣怆婇_關(guān)的作用而自動(dòng)開門。</p><p><b> 3.補(bǔ)充要求:</b></p><p> 出了上述兩個(gè)要
11、求以外,還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使用,一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障,備用電機(jī)將手動(dòng)控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài),避免因曳引惦記出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。</p><p> 3.2.3 主電路的設(shè)計(jì) </p><p> 1.拖動(dòng)電機(jī)主電路的設(shè)計(jì):</p><p> 如圖1-1 圖2 為主電路的設(shè)計(jì)</p><p> a:拖動(dòng)電機(jī)的選擇及原理:電梯
12、的種類多種多樣,按拖動(dòng)系統(tǒng)來分有交流單速/交流雙速拖動(dòng)電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計(jì)中,我將采用交流雙速電機(jī)作為曳引電機(jī),它的優(yōu)點(diǎn)是簡單,經(jīng)濟(jì),更重要的是舒適感好。</p><p> b:備用電機(jī)的選擇:備用電機(jī)只要選擇和曳引電機(jī)一樣的型號(hào)即可。</p><p> 2.門電機(jī)主電路的設(shè)計(jì):</p><p> 如圖1-1 圖1所示為門電機(jī)主電路的設(shè)計(jì)&l
13、t;/p><p> 門電機(jī)的選擇及原理:只要滿足功率要求,門電機(jī)選用一般三相異步電動(dòng)機(jī)即可。如圖中所示電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)門的開關(guān),采用星角降壓啟動(dòng),KS為速度繼電器,用來對開關(guān)門到頭時(shí)制動(dòng),防止轎,廳門的損壞</p><p> 3.2.4 可編程控制器的設(shè)計(jì)</p><p> 1.可編程控制的選擇:</p><p> a:由于市面上三菱
14、產(chǎn)品型號(hào)較多,種類齊全,技術(shù)先進(jìn),加之本人對三菱產(chǎn)品的青睞,所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱FX2N系列產(chǎn)品。 硬件接線圖如圖1-2所示。</p><p> b: 可編程控制器的硬件設(shè)計(jì):</p><p><b> 輸入輸出點(diǎn)的估算:</b></p><p> 首先列出被控制對象輸入輸出的設(shè)備名稱,并根據(jù)所需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)統(tǒng)計(jì)
15、的數(shù)據(jù),增加10%~20%的可擴(kuò)展余量后就得到了輸入輸出點(diǎn)數(shù)的估計(jì)數(shù)據(jù)。</p><p> 以此為依據(jù)可以算出I/O總點(diǎn)數(shù)約為100點(diǎn)。 </p><p> 開關(guān)量輸入、輸出模塊的選擇:</p><p> 根據(jù)PLC輸入、輸出量點(diǎn)數(shù)與性質(zhì),可確定I/O模塊型號(hào)與數(shù)量,高密度模塊如32、64點(diǎn),平均每點(diǎn)價(jià)較低,但受到工作電壓、工作電流和環(huán)境溫度的限制,同時(shí)應(yīng)注意
16、同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不應(yīng)超過總數(shù)的60%。</p><p><b> I/O點(diǎn)的分配:</b></p><p><b> 輸入:</b></p><p><b> 輸出:</b></p><p> 3.可編程控制器的軟件設(shè)計(jì):</p><p> 為了
17、更好的闡述起原理現(xiàn)給出起內(nèi)部說明:</p><p> 3.2.5 原理分析</p><p> 1.主電路圖原理分析:</p><p> a:拖動(dòng)電機(jī)工作原理:如圖1-1圖2,起動(dòng)電機(jī)串如電抗LQ、經(jīng)一段時(shí)間后KM1接觸器接通,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入固有特性運(yùn)轉(zhuǎn)。減速時(shí)KMK斷開、KMM接通,慢速繞組串電抗LM和電阻RM運(yùn)行,延時(shí)一段時(shí)間后,KM2接通,短接RM,電動(dòng)機(jī)串
18、入電抗LM運(yùn)行,在延時(shí)一段時(shí)間后,KM3接通,電動(dòng)機(jī)在慢速固有特性上運(yùn)行,直到KMS或KMX斷開,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p> b:門電機(jī)原理分析:如圖1-1圖1,當(dāng)電梯平層時(shí),開門觸點(diǎn)KMK閉合,電機(jī)正轉(zhuǎn),轎門打開;當(dāng)定時(shí)繼電器到時(shí),KMG閉合,電機(jī)反轉(zhuǎn),轎門關(guān)閉;當(dāng)有人在門中間出現(xiàn)時(shí),光感觸點(diǎn)閉合,電梯強(qiáng)迫正轉(zhuǎn),轎門打開;當(dāng)轎門碰到開、關(guān)極限開關(guān)時(shí),KMK或KMG斷開,并反向制動(dòng)。</p>
19、<p><b> 2 梯形圖原理分析</b></p><p> a樓層感應(yīng)電路:當(dāng)電梯在遺漏時(shí)M104接通、M111接通并保持,電梯達(dá)到2樓是M103接通→M110接通,并保持,同時(shí)切斷M111。</p><p> b 轎內(nèi)指令及門廳召喚電路:人在轎箱內(nèi),當(dāng)按下第3層選層按鈕時(shí),M502接通→M114接通并自保當(dāng)電梯到達(dá)3層時(shí)摟層信號(hào)M102斷開指
20、令信號(hào)。</p><p> C 門廳召喚電路:當(dāng)電梯位于1樓,如果3樓有上呼信號(hào),2樓有上下呼信號(hào),即M125、M122、M124接通,電梯到達(dá)樓時(shí)上呼信號(hào)消除。</p><p> d 電梯選向電路:當(dāng)電梯位于2層樓,則M110接通,如果按下3樓指令按牛,M114接通,赭石由于M110的常閉觸點(diǎn)斷開,因此電梯向上方向繼電器M130由M107、M106和M105的常閉觸點(diǎn)而接通,選擇上行
21、方向。反之,如果1樓指令按鈕按下,M116接通,向下方向繼電器M131接通,選擇方向向下。當(dāng)上下方向均有指令時(shí),如果電梯已經(jīng)處于上行狀態(tài),則執(zhí)行完M113、M112向上指令后,在執(zhí)行M116向下指令。</p><p> e梯平層、換速電路:如3樓有有指令位號(hào),即M114接通。在電梯將大到3樓時(shí),M107接通,使換速繼電器M134接通,發(fā)出換速信號(hào),并保持;當(dāng)電梯達(dá)到頂層或底層時(shí),無論有無轎內(nèi)指令都必須還俗。M1
22、44接通,M134,折市電梯高速運(yùn)行。</p><p> f梯起動(dòng)電路:當(dāng)換速M(fèi)134接通,M143斷開→Y012斷開,接通慢速繼電器Y013,電機(jī)在固有特性上運(yùn)行。</p><p> g梯平層電路:如果電梯因不應(yīng)有的原因,上行超越平層位置,SPG離開隔磁板,使X002斷開,M140斷開,這時(shí)Y011由Y013、M140、M143和Y010的常閉點(diǎn)和M142的常開觸點(diǎn)而接通,電梯反向平
23、層,直到M1140接通。最后位于平層位置,M140、M141和M142均接通,Y010和Y011均斷開,進(jìn)行抱閘。T450為延時(shí)斷開時(shí)間繼電器,用于快速運(yùn)行斷開的延時(shí),以保護(hù)電動(dòng)機(jī)繞組。</p><p><b> 至此原理分析結(jié)束。</b></p><p> 3.2.5 設(shè)備選擇</p><p> 1.主回路設(shè)備的選擇:</p>
24、;<p> a 曳引電機(jī) 型號(hào):YDDL160L-6/8 ,額定功率:11KW ,額定電壓:380V ,額定電流:23A ,功率因數(shù):0.83</p><p> b 備用曳引電機(jī) 選型通上</p><p> c 門機(jī) 型號(hào):Y100L-2 ,額定功率:3KW ,額定電壓:380V ,額定電流:7A ,功率因數(shù):0.87</p><p> d 其
25、他:曳引電機(jī) </p><p> 交流接觸器:TYC4-25 </p><p> 熔斷器:BLR1-63/3P 分?jǐn)嗄芰Γ?0000A</p><p> 熱繼電器:JR20-25</p><p> 熔斷式刀開關(guān):HH4-30/3-25</p><p><b> 門電機(jī)</b></
26、p><p> 交流接觸器:TYC2-12-9</p><p> 熔斷器:BLR1-63/3P-14</p><p> 熱繼電器:JR20-25-10</p><p> 熔斷式刀開關(guān):HH3-15/2-10</p><p> 計(jì)算說明:根據(jù)電梯最大載重量可算出電梯所需要的功率,約11KW。因此選擇YKKL160L-
27、6/8型號(hào)的交流雙速電機(jī)。然后根據(jù)此電機(jī) 的額定電流選出接觸器,熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù),注意熔斷器額定電流約為電機(jī)電流的1.8—2.1倍。門電機(jī)根據(jù)拖動(dòng)要求選擇額定功率為3KW的電機(jī)。</p><p> 2.PLC型號(hào)及其開關(guān)輸入輸出量的選擇:</p><p> 根據(jù)要求可以估計(jì)I/O總點(diǎn)數(shù)約為90點(diǎn)。所以我選擇FX2N-128MR主機(jī)。他的特點(diǎn)是a運(yùn)算速度高:0.08us/指令b 內(nèi)
28、置8000步RAM存儲(chǔ)器輔助繼電器3072點(diǎn)。</p><p><b> 干簧繼電器:</b></p><p><b> 光電繼電器:</b></p><p> 顯示數(shù)碼管:由于其內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼及A-D 轉(zhuǎn)換模塊已經(jīng)置好,所以可直接選用BS201A型號(hào)的LED七段數(shù)碼管。</p><p>&l
29、t;b> 3.3 體會(huì)心得:</b></p><p> 通過這次設(shè)計(jì)使我對電梯的控制有了深入的了解,尤其是電梯的PLC控制。在這次設(shè)計(jì)中,我經(jīng)歷了 查資料→做筆記→思考→定位→選設(shè)備的過程,使我了解的不僅僅是電梯的控制,或是設(shè)備的選擇,或淺或深,最重要的是我掌握了一種設(shè)計(jì)的方法,思維的方式,使受益非淺。在此次設(shè)計(jì)中,使我還體會(huì)到了要想飛快的進(jìn)步就要有一盞明燈照路。感謝劉老師多次的指點(diǎn)迷津,使
30、我突破了許多難關(guān)。</p><p><b> 3.4 參考文獻(xiàn)</b></p><p> 《建筑電器控制技術(shù)》 馬小軍主編 機(jī)械工業(yè)出版社 P325~331 P260~271</p><p> 《智能建筑控制系統(tǒng)概論》 周洪等編著 中國電力出版社 P53~63</p><p> 《電氣與PLC控制技術(shù)》 陳志新
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