四層電梯自動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　錯(cuò)誤！未找到目錄項(xiàng)。</p><p><b>　　電氣控制與PLC</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目: 四層電梯自動(dòng)控制 </p><p>　　院系名

2、稱： 電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 電氣F1003班 </p><p>　　學(xué)生姓名： # # # </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

3、 # # # # </p><p>　　指導(dǎo)教師： # # # </p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　?。薄∠到y(tǒng)描述（設(shè)計(jì)要求）2</p><

4、;p>　　1．1 設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1．2 設(shè)計(jì)內(nèi)容2</p><p><b>　?。病》桨刚撟C2</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)步驟2</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　2.3 電梯運(yùn)行過程分析3</p><

5、p><b>　　３　硬件設(shè)計(jì)4</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)的原理方框圖4</p><p><b>　　3.2 主電路5</b></p><p>　　3.3 I/O分配5</p><p>　　3.4 I/O接線圖7</p><p>　　3.5元器件選

6、型9</p><p>　　3.5.1 FX2N-48MR-001技術(shù)指標(biāo)9</p><p>　　3.5.2 FX2N-48MR-001系列PLC的功能9</p><p><b>　　４　軟件設(shè)計(jì)9</b></p><p>　　4.1 軟件流程圖9</p><p>　　4.2詳細(xì)程序

7、12</p><p>　　5 系統(tǒng)調(diào)試17</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得18</b></p><p>　　１　系統(tǒng)描述（設(shè)計(jì)要求）</p><p>　　電梯模型由“四層四站電梯對(duì)象、包括電機(jī)、正反向繼電器、轎廂、內(nèi)選召喚按鈕、外選召喚按鈕、外呼指示燈、內(nèi)選指示燈、樓層顯示、上下行顯示、平層電磁傳感器檢測(cè)、接

8、線盒”等組成，采用S7-200PLC進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，上、下行的順序控制，隨機(jī)呼叫的優(yōu)化控制，自動(dòng)準(zhǔn)確定位，上、下行及平層指示燈顯示，上位監(jiān)控系統(tǒng)等功能。 </p><p><b>　　1．1 設(shè)計(jì)目的 </b></p><p>　　1、通過對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。</p><p>　　2、進(jìn)一步熟悉PL

9、C的I/O連接。</p><p>　　3、熟悉四層電梯的運(yùn)行方式和編程方法。</p><p><b>　　1．2 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　包括四層電梯的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容。</p><p><b>　　２　方案論證</b></p>&

10、lt;p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　?。保?jì)算輸入輸出點(diǎn)，編寫I/O對(duì)應(yīng)表及內(nèi)部元件使用表；</p><p>　?。玻鶕?jù)輸入輸出點(diǎn)，完成硬件接線； </p><p>　?。常帉慞LC電梯基本控制程序； </p><p>　?。矗螺d程序，模擬演示電梯工作過程；</p>

11、<p>　?。担浜嫌布M演示，調(diào)試修改程序，直至基本功能全部實(shí)現(xiàn)；</p><p>　?。叮卣构δ埽收蠄?bào)警及電梯內(nèi)呼救處理；</p><p>　　7．整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)與完善；</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　1）電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯

12、上升，反轉(zhuǎn)為下降。</p><p>　　2）電梯的開關(guān)門由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制，電機(jī)正轉(zhuǎn)為開門，反轉(zhuǎn)為關(guān)門。</p><p>　　3）每層有兩個(gè)呼叫按鈕，一個(gè)上升按鈕，一個(gè)下降按鈕（一層只有上升按鈕，四層只有下降按鈕）。</p><p>　　4）每個(gè)樓層均由樓層限位開關(guān)檢測(cè)控制是否平層。</p><p>　　5）轎箱內(nèi)設(shè)有開門按鈕和關(guān)門按鈕。<

13、;/p><p>　　2.3 電梯運(yùn)行過程分析</p><p>　　1）開始時(shí)，電梯處于任意一層；</p><p>　　2) 當(dāng)有外呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停 止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)2S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　3) 當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電

14、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)2S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　4) 在電梯運(yùn)行過程中，響應(yīng)的呼叫信號(hào)為：電梯在上升（下降）過程中，相應(yīng)處于電梯所處位置以上（下）的所有內(nèi)選和外選上升（下降）呼叫；其他呼叫均不響應(yīng)，但記錄該呼叫，等待條件符合時(shí)響應(yīng)；</p><p>　　5) 電梯開門關(guān)門條件：電梯運(yùn)行到某一樓層停止后自動(dòng)開門，電梯門壓下開門門限開關(guān)后開始啟動(dòng)

15、關(guān)門計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到或者有關(guān)門按鈕按下時(shí)，電梯開始關(guān)門，在電梯關(guān)門過程中如果開門按鈕按下，停止關(guān)門，轉(zhuǎn)換為開門；只有在滿足樓層限位開關(guān)被壓下且電梯停止的前提下，電梯門才進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作； </p><p>　　6）電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外電梯響應(yīng)功能。例如：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)四層向下外呼電梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒有任何呼電梯信號(hào)，則電

16、梯可以響應(yīng)三層向下外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　7) 電梯未到達(dá)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><b>　?。场∮布O(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)的原理方框圖</p><p>　　圖1 系統(tǒng)總流程圖<

17、;/p><p><b>　　3.2 主電路</b></p><p><b>　　圖2 主電路</b></p><p>　　左側(cè)電機(jī)控制電梯的上行與下行，右側(cè)電機(jī)控制電梯門的開與關(guān)</p><p><b>　　3.3 I/O分配</b></p><p>　

18、　圖3 I∕O分配表</p><p>　　3.4 I/O接線圖</p><p>　　圖4 I∕O連接圖3.4 內(nèi)部繼電器說明</p><p><b>　　圖5 內(nèi)部繼電器</b></p><p><b>　　3.5元器件選型</b></p><p>　　3.5.1

19、 FX2N-48MR-001技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　合計(jì)總數(shù)48點(diǎn)－24點(diǎn)輸入，DC24V，24點(diǎn)繼電器輸出； 尺寸（mm）：182×87×90。 </p><p>　　3.5.2 FX2N-48MR-001系列PLC的功能</p><p>　　(1)集成型&高性能 CPU 電源 輸入輸出三為一體。對(duì)6種基本單元，可以以最小8點(diǎn)為

20、單位連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出256點(diǎn)。</p><p>　　(2)高速運(yùn)算 基本指令：0.08µs/指令，.應(yīng)用指令：100µs/指令</p><p>　　(3)安心、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī)格 內(nèi)置8000步RAM存儲(chǔ)器。安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到16000步。 </p><p>　　(4)豐富的軟元件范圍 輔助繼電器：3072點(diǎn)，定

21、時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器：235點(diǎn) .數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn) 根據(jù)PLC機(jī)型選擇的基本原則，本課題中選擇了三菱公司FX2N-48-MR-001系列的PLC</p><p><b>　?。础≤浖O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 軟件流程圖</b></p><p>　　假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓

22、有信號(hào),M＞N時(shí)，電梯上行；M＜N時(shí)，電梯下行。</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼信號(hào)。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：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

23、呼電梯信號(hào)。電梯響應(yīng)流程圖見圖6。</p><p>　　圖6 電梯響應(yīng)流程圖</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯門開，當(dāng)門開到開門限位時(shí)，計(jì)時(shí)6秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號(hào)。此過程期間，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉，并且當(dāng)門關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，門間來人會(huì)使光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯開關(guān)門流程圖見圖7。</p&

24、gt;<p>　　圖7 電梯開關(guān)門流程圖</p><p><b>　　4.2詳細(xì)程序</b></p><p><b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　算起來我前后一共把程序調(diào)試了三次。第一次由于I∕O分配不合適的問題，所以就沒調(diào)試而是把I∕O分配重新做了一遍；第二次調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題是最多

25、的，首先是到達(dá)呼叫樓層之后電梯不能自動(dòng)開關(guān)門，之后是呼叫記憶功能不能用，電梯只能相應(yīng)最先收到的呼叫信息，然后就按照無呼叫信息的情況下行到一樓等待下一次呼叫；實(shí)際上第三次調(diào)試是緊接著第二次進(jìn)行的，因?yàn)闀r(shí)間的問題，不得不中途終止第二次的調(diào)試。修改過后的程序在邏輯上是可以實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制要求了，只是定時(shí)器的選擇時(shí)長(zhǎng)有點(diǎn)不恰當(dāng)，使調(diào)試進(jìn)行的有點(diǎn)艱難，所以我就把定時(shí)器重新設(shè)置相對(duì)比較恰當(dāng)?shù)闹担罱K程序的調(diào)試可以說是相當(dāng)?shù)某晒?，只是還有一點(diǎn)不盡如

26、人意，那就是樓層的平層信號(hào)由手動(dòng)的按鈕控制，但是沒辦法，這是硬件不足導(dǎo)致的問題。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　之所以選擇這個(gè)課題是覺的電梯更貼近我們的生活，我們幾乎天天都要乘坐電梯，但大多數(shù)人只是會(huì)簡(jiǎn)單的按鍵操作，至于它的原理和控制一無所知，所以想借此機(jī)會(huì)多了解一些有關(guān)電梯的知識(shí)3。 之前我曾做過自動(dòng)售貨機(jī)的控制程序，所以也算有

27、些基礎(chǔ)了，原以為這個(gè)課題不會(huì)比自動(dòng)售貨機(jī)的麻煩很多，但是只有當(dāng)我開始做的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)我之前的想法是錯(cuò)的。首先是要分析電梯的運(yùn)行過程，雖然查閱了許多資料，但是還是有點(diǎn)丈二和尚摸不著頭腦，主流程的確定是這個(gè)階段最棘手的問題，最后還是在查閱了更多的資料，在同學(xué)的幫助下才確定下來。然后是I∕O分配表和連接圖，由于最初沒有查看實(shí)驗(yàn)臺(tái)上面的開關(guān)和顯示燈的布置，幾乎是借鑒資料上I∕O分配來布置的，所以在后來第一次調(diào)試的時(shí)候不得不重新按照試驗(yàn)臺(tái)上的布置再

28、做修改，浪費(fèi)了許多無必要的時(shí)間，經(jīng)過修改之后的程序使得調(diào)試的過程變的簡(jiǎn)單許多。接下來在調(diào)試的過程中又發(fā)現(xiàn)呼叫記憶功能也有問題，但是最終還是被我克服了。雖然在這期間我花了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間在做調(diào)試—修改—再調(diào)試的重復(fù)想的工作，但是我覺的很值得，就如老師說的“在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題并想辦法解決問題才是做課程設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)”，我認(rèn)為我已經(jīng)完成了這個(gè)主要</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b>&