plc課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書----plc控制四層四站電梯

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、緒言 2</p><p>　　4x)vy -y 1.1電梯介紹

2、 3</p><p>　　1.2PLC介紹 3</p><p>　　1.3采用PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)

3、 4</p><p>　　1.4PLC的選型 5</p><p>　　2、系統(tǒng)硬件電路設(shè) 6</p><p&g

4、t;　　2.1四層電梯控制上下行主電路 6</p><p>　　2.2四層四站控制電路 6</p><p>　　2.3四層四站電梯門電機(jī)

5、控制電路原理 8</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)室四層四站電梯模擬 8</p><p>　　2.5程序設(shè)計(jì)流程

6、 9</p><p>　　2.5.1設(shè)計(jì)要求 9</p><p>　　2.5.2程序設(shè)計(jì)流程

7、 9</p><p>　　3、I/O分配表 11</p><p>　　4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 12</p>

8、<p>　　4.1 外呼程序 12</p><p>　　4.2 內(nèi)呼程序 13</p><p>　

9、　4.3 運(yùn)行程序 14</p><p>　　4.4 開關(guān)門程序 18</p><p>　　5、調(diào)試過(guò)程

10、 19</p><p>　　6、總結(jié) 20</p><p>　　7、參考文獻(xiàn)

11、 21</p><p><b>　　1、緒言</b></p><p>　　*;~u 5y2b 繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來(lái)越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專

12、門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。目前，電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對(duì)其要求的提高，電梯的繼電器控制方式己逐漸被PLC控制所代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式己由原來(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。</p><p>　　本文在已有的通變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對(duì)電梯進(jìn)行控制

13、，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。</p><p>　　4x)vy -y 1.1電梯介紹</p><p>　　電梯是以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀的吊箱，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物的運(yùn)輸設(shè)備</p><p>　　隨著城市的發(fā)展，建筑物的增高，電梯的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，分類也隨之增多。現(xiàn)按照

14、電梯的用涂對(duì)其進(jìn)行分類：</p><p>　　乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有一定的安全設(shè)施以及一定的室內(nèi)裝飾。</p><p>　　載貨電梯，專為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。</p><p>　　觀光電梯，箱壁透明，供乘客觀光用的電梯。</p><p>　　車輛電梯，用于裝運(yùn)車輛的電梯。</p><p>

15、;　　船舶電梯，用于船舶上的電梯。</p><p>　　建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。</p><p>　　其它類型的電梯，除了以上常用的電梯外，還有一些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。</p><p><b>　　1.2PLC介紹</b></p><p>　　可編程控制

16、器，英文稱Programmable Controller,簡(jiǎn)稱PLC，本課程用PLC作為它的簡(jiǎn)稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。它通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而在通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。</p><p>　　PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可

17、靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能：</p><p><b>　　邏輯處理功能，</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，</b></p><p><b>　　準(zhǔn)確定時(shí)功能，</b></p><p><b>　　高數(shù)計(jì)數(shù)功能，</b><

18、;/p><p>　　中斷處理（可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能，</p><p>　　程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，</p><p><b>　　聯(lián)網(wǎng)通信功能，</b></p><p>　　自檢測(cè)、子診斷功能。</p><p>　　可以說(shuō)，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎也都可以做到。</p>

19、<p>　　像PLC這樣。集豐富功能為一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無(wú)法比擬的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。</p><p>　　1.3采用PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電

20、源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取

21、指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。</p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元</p><p>　　1、控制方式上看：電器控制硬接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功能是很困難的；而PLC軟接線

22、，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。</p><p>　　2、工作方式上看：電器控制并行工作；而PLC串行工作，不受制約。</p><p>　　3、控制速度上看：電器控制速度慢，觸點(diǎn)易抖動(dòng)；而PLC通過(guò)半導(dǎo)體來(lái)控制，速度很快，無(wú)觸點(diǎn)。故而無(wú)觸點(diǎn)抖動(dòng)一說(shuō)。</p><p>　　4、定時(shí)、計(jì)數(shù)看：電器控制定時(shí)精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無(wú)計(jì)數(shù)功能；而P

23、LC時(shí)鐘脈沖有晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，有計(jì)數(shù)功能。</p><p>　　5、可靠、維護(hù)看：電器控制觸點(diǎn)多，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損和電弧燒傷，接線也多，可靠、維護(hù)性能差；而PLC無(wú)觸點(diǎn)，壽命長(zhǎng)，且有自我診斷功能，對(duì)程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)方便。</p><p><b>　　1.4PLC的選型</b></p><p>　　由于實(shí)驗(yàn)室提供的時(shí)

24、歐姆龍公司的CO1H-XA40DT-D型號(hào)的PLC，所以本課程設(shè)計(jì)里不需要另外考慮PLC的型號(hào)</p><p><b>　　2、系統(tǒng)硬件電路設(shè)</b></p><p>　　2.1四層電梯控制上下行主電路</p><p>　　圖1：電梯控制上下行主電路圖</p><p>　　圖中：KM1、KM2為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以

25、實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制，當(dāng)KM1接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行；當(dāng)KM2接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行。KM3、KM4控制門電機(jī)正反轉(zhuǎn)。KM3接通時(shí)，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開門；KM4接通時(shí)，門電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門。</p><p>　　2.2四層四站控制電路</p><p>　　下圖中，由PLC的I/O端口的“Q12”輸出的信號(hào)控制電梯上行；由PLC的I/O端口的“Q13”輸出的信號(hào)控制電梯上行。

26、當(dāng)“Q12”輸出為1時(shí)，KM12線圈得電，使KM12常開觸點(diǎn)閉合，KM12常閉觸點(diǎn)打開，上行回路接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行控制。當(dāng)“Q13”接通時(shí)，KM13線圈得電，使KM13常開觸點(diǎn)閉合，KM13常閉觸點(diǎn)打開，下行回路接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行控制。同時(shí)，KM12常閉觸點(diǎn)和KM13常閉觸點(diǎn)形成互鎖，使得兩個(gè)回路不能同時(shí)接通，防止短路。當(dāng)電梯有要停層時(shí)，“Q12”和“Q13”均輸出為0，電梯停止上下行，實(shí)現(xiàn)了電梯的停層。電梯采用PL

27、C控制，控制信號(hào)邏輯梯形圖見后面的PLC控制程序。PLC控制電路如下：</p><p>　　圖2：四層四站電梯控制電路圖</p><p>　　2.3四層四站電梯門電機(jī)控制電路原理</p><p>　　圖3：門電梯電機(jī)控制圖</p><p>　　門電機(jī)為它勵(lì)直流電機(jī)，如上圖所示，KM14、KM15控制其正、反轉(zhuǎn)。KM14接通時(shí)，電流由電樞左端流

28、向右端，電機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)開門；KM15接通時(shí)，電流由電樞右端流向左端，電機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)關(guān)門。當(dāng)開門和關(guān)門到位時(shí)，由開門限信號(hào)和關(guān)門限位信號(hào)使得KM14和KM15打開，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)室四層四站電梯模擬</p><p>　　圖4：實(shí)驗(yàn)室四層四站電梯模擬圖</p><p><b>　　2.5程序設(shè)計(jì)流程</b><

29、/p><p><b>　　2.5.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、開始時(shí)，電梯處于任意一層；</p><p>　　2、當(dāng)有外呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　3、當(dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行

30、，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　4、在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號(hào)；</p><p>　　5、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：

31、電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)；</p><p>　　6、電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉；</p><p>　　7、自動(dòng)返基站，當(dāng)電梯在30S內(nèi)無(wú)人呼梯，電梯自動(dòng)回到基站待命。</p><p>　　2.5.2程序設(shè)

32、計(jì)流程</p><p>　　圖5：程序設(shè)計(jì)流程圖</p><p><b>　　3、I/O分配表</b></p><p>　　表3.1：I/O分配表</p><p><b>　　4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　依照程序設(shè)計(jì)流程圖編寫程序，梯形圖如下：</p&

33、gt;<p><b>　　4.1 外呼程序</b></p><p><b>　　4.2 內(nèi)呼程序</b></p><p><b>　　4.3 運(yùn)行程序</b></p><p><b>　　4.4 開關(guān)門程序</b></p><p><b

34、>　　5、調(diào)試過(guò)程</b></p><p>　　接通電梯模型及PLC主機(jī)的電源，觀察電梯模型、PLC主機(jī)供電是否正常，然后關(guān)閉電源開關(guān)。</p><p><b>　　將電梯模型中的：</b></p><p>　　電梯內(nèi)按鈕信號(hào)1、2、3、4、 、 與PLC主機(jī)的I0、I1、I2、I3、I10、I11相連；</p&g

35、t;<p>　　電梯外按鈕信號(hào)1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽與PLC主機(jī)的I4、I5、I6、I7、I8、I9相連；</p><p>　　電梯平層，限位信號(hào) 、1、2、3、4、 與PLC主機(jī)的I19、I12、I13、I14、I15、I18相連；</p><p>　　電梯門限信號(hào) 、 與PLC主機(jī)的I16、I17相連；</p><p

36、>　　公共端I與PLC主機(jī)COM0、COM1相連.</p><p>　　電梯內(nèi)部選擇指示燈1、2、3、4與PLC主機(jī)的Q2、Q3、Q4、Q5相連；</p><p>　　電梯外部呼叫指示燈1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽與PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相連；</p><p>　　電梯行控上行、下行與PLC主機(jī)的Q12、Q13相連；</p&

37、gt;<p>　　電梯門控開關(guān)，關(guān)門與PLC主機(jī)的Q14、Q15相連；</p><p>　　公共端II與PLC主機(jī)輸出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相連.但不能與主機(jī)的供電相連既+24V相連.</p><p>　　檢查無(wú)誤后，重新開啟電源，模型、PLC處于待機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　下載并運(yùn)行程序，按動(dòng)電梯模型中的內(nèi)呼或外呼按

38、鈕，若PLC程序編制正確的話，電梯模型將按內(nèi)、外呼叫指示按控制要求正常運(yùn)行。</p><p><b>　　6、總結(jié)</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用PLC控制四層四站電梯的功能。具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。當(dāng)電梯的功能增加時(shí)，硬件接線上只需增加行程開關(guān)的輸入信號(hào)。原來(lái)的接線不需要改變，軟件上只需增加

39、相應(yīng)的程序以及輸出功能，要改動(dòng)的地方比較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性、可靠性方面達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明該設(shè)計(jì)方案時(shí)可行的。</p><p>　　本研究性課程的不足：</p><p>　?。?）受PLC輸入輸出點(diǎn)限制，去掉了一些實(shí)際電梯實(shí)用功能，如超載、滿載、輕載、消防功能。</p><p>　?。?）由于研究時(shí)間和經(jīng)費(fèi)有限，本課程開發(fā)的只是電梯信號(hào)控制部分，如果

40、加上變頻器或電抗器等具有速度控制功能，設(shè)計(jì)將更加完善。</p><p><b>　　7、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 戴一平.可編程序控制器邏輯控制案例。高等教育出版社，2007.</p><p>　　[2] 程子華. PLC原理與編程實(shí)例分析.國(guó)防工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[3] 蓋仁