毕业设计（论文）- 基于PLC的四层电梯控制系统的设计.doc

毕业设计（论文）题目：基于PLC的四层电梯控制系统的设计系别：信息与控制学院专业：自动化学生姓名：指导教师：2011年6月15日I摘要本论文介绍了用欧姆龙PLC来控制四层电梯的运行系统。针对传统电梯所存在的一些不合理问题，提出用PLC对电梯控制系统进行改造的方案，而且还考虑到了管理智能化和操作简单化，成功的改善了传统电梯元件多、线路复杂、成本高、可靠性低的状况。本设计采用欧姆龙CPM1A型号PLC实现了电梯的启动、运行、停止等功能。假如电梯轿厢开始在一楼，当有轿厢外的乘客有呼叫请求时，电梯轿厢会满足该楼层乘客的呼叫请求，到达后，电梯轿厢自动停止并开门和关门（定时为2秒）。轿厢在向上（下）运行时，只能满足同向的呼叫请求，反向呼叫请求不能响应。假如在电梯运行的时候，反方运行前方没有其他乘客的呼叫请求时，那么轿厢此时会满足该呼叫请求。本设计对轿厢的模拟运行采用了世纪星组态软件来实现。最后经过仿真调试证明本系统在控制方面和运行方面都可以实现较好的效果。关键词：电梯；可编程逻辑控制器；组态软件IIAbstractThispaperdescribesusingOmronPLCtocontroloffour-storyelevatorsystem.Foratraditionallifttheunreasonableproblems,proposedprogrammeforthereconstructionoftheelevatorcontrolsystemwithPLCandintelligentbutalsotakingintoaccountthemanagementandoperationsimple,successfullyimprovedtraditionalelevatormoreoriginal,complex,highcostandlowreliabilityofthecircuitstatus.ThisdesignusingOmronPLCCPM1Amodeltorealizetheliftsstart,run,stop,andotherfunctions.Iftheelevatorcarstartonthefirstfloor,whentherearepassengersoutofthecarwhenacallrequest,elevatorcallrequestwillmeetpassengersonthefloor,arrive,elevatorcarstopandopenandcloseautomatically(scheduledfor2seconds).Cabinintheup(bottom)atruntime,onlywiththerequesttocallreversecallcannotrespondtotherequest.Ifintheelevatorwhentheoppositiondidnotruninfrontofotherpassengerswhenacallrequest,thenthecabinappearstosatisfythecallrequest.Thedesignonthesimulationrunadoptthecenturystarconfigurationsoftwaretoachieve.Simulationdebuggingfinallyprovedintermsofbothcontrolandoperationofthesystemcanachievebetterresults.Keywords：PLC；elevator；configurationsoftwareIII目录绪论.11四层电梯控制系统设计.31.1PLC简介.31.1.1PLC的基本概念.31.1.2PLC未来展望.31.1.3PLC的特点.31.1.4PLC的组成.41.1.5四层电梯工艺简介.51.2四层电梯总体分析.51.3控制系统的控制要求.71.4硬件连接.81.5器件选用.92控制系统PLC软件设计.112.1系统流程图.112.2系统I/O地址分配.132.3系统程序的具体分析.133四层电梯控制系统组态设计.193.1组态软件简介.193.2世纪星组态软件的功能和特点.193.3上位机系统设计.203.3.1组态设计.203.3.2组态开发系统.233.4计算机与PLC之间的通信.343.5世纪星与PLC之间的通信.35结论.37致谢.38参考文献.39附录A.41IV附录B.52附录C.62附录D.66沈阳理工大学应用技术学院学士学位论文1绪论（1）本课题的目的及意义电梯的发展由来已久，现在很多高层建筑物里面都会安装电梯来方便乘客。但是电梯的安全性和造价方面却都很昂贵，而且在控制技术方面也有很多的不足之处。传统的大多数电梯元件多、线路也很复杂，给操作人员和维修人员也带来了诸多不便。有的电梯没有报警和手动停止等功能，所以导致在控制方面上有很多不足之处，没有考虑到乘客的安全。所以针对传统电梯所存在的一些不合理问题，提出用PLC对电梯系统进行改造的方案。改进方法主要以欧姆龙PLC为核心，利用PLC强大的控制功能，实现了利用可编程逻辑控制器控制电梯的启动、运行、停止等功能。而且梯形图程序在模拟调试时可以很直观的展现出四层电梯轿厢的启动、运行、停止、报警等过程。本设计还有一定的规律性，方便用于到其它楼层的控制。本设计调试结果表明，该系统在控制安全可靠性方面、适用性方面、精确性方面和可靠性方面，达到了设计的要求，表明该设计方案是可行的。该设计不仅可以通过控制电梯的升降还可以满足乘客遇到问题时可以报警和自动停止电梯的运行等。同时保证了乘客的安全，也节约了资源，控制技术上也有了提高，给操作人员和维修人员也带来了很多方便。（2）电梯控制技术的国内外发展现状电梯控制技术对乘客的安全非常重要，只有各个环节都能安全运行。乘客按下按钮后，对电梯轿厢下达了命令，该命令经处理后，会使乘客到达想要到达的地方，在运行过程中，电梯会显示楼层号和安全信号等。早期的国产电梯控制系统中，电梯信号的逻辑控制一般是由继电器电路来实现的，继电器控制系统故障率高，降低了电梯的运行可靠性与安全性，因此目前已经被逐步淘汰。目前电梯的控制技术主要采用了两种方式，一种是采用微机作为控制单元，电梯控制信号的采集、运行状态和功能的设定都是由其来完成的，实现电梯的自动调度和集选运行功能；第二种控制方式是用可编程逻辑控制器（PLC）来取代微机信号集选控制。目前，国内大多数厂家都选择第二种控制方式，其原因在于不仅生产规模较小而且自己设计和制造危机控制装置的成本也非常较高；由于可编程逻辑控制器（PLC）不仅具有程序设计简单灵活、控制起来稳定可靠、生产规模较小、成本低，而且抗干扰能力强以沈阳理工大学应用技术学院学士学位论文2及强大的网络通讯功能等特点，因此，在国内，对于一个中小型的电梯控制系统来说，大多都是采用PLC控制，用可编程逻辑控制器（PLC）来取代微机实现信号集选控制，所以PLC控制电梯系统技术在国内电梯行业中得到了较广泛的运用。国内最开始的电梯控制技术是采用继电器控制方式，这种硬布线的逻辑控制方式的特点是原理简单、直观而且继电器控制系统不仅故障率高、通用性差，而且降低了电梯的运行可靠性与安全性，这种接线复杂、故障率高而且设备庞大的逻辑控制系统已经逐步被淘汰1。随着科技的发展，现在国内主要采用可编程逻辑控制器（PLC）技术来控制电梯的运行。该控制方式替代了微机信号集选控制方式和继电器控制方式。采用可编程逻辑控制器（PLC）方式控制无需较大的生产规模，而且该程序设计具有编程简单、控制方便灵活、运行可靠稳定、成本低、抗干扰能力强以及强大的网络通讯功能等特点。目前，国内大多数厂家都选用可编程逻辑控制器（PLC）来取代继电器控制和微机信号集选控制，因此可编程逻辑控制器（PLC）控制在国内电梯行业发展中得到了非常广泛的运用。国外最早也采用继电器控制方式来控制电梯的运行，随着科技的发展和进步，逐渐淘汰了微机控制方式，现在也采用了可编程逻辑控制器（PLC）来控制电梯的运行。电梯控制技术是核心部分，是一个非常重要的逻辑控制系统，系统要在首要保证乘客安全的基础上，在一定时间内进行检测和处理信号。因此现在国内外一般都采用了可编程逻辑控制器（PLC）来控制电梯2。（3）本论文的主要内容本次设计的重点是用欧姆龙CPM1A系列型号的PLC来控制电梯的启动、运行、停止等功能。本文第一章主要介绍有关PLC的简介、未来展望、组成特点、四层电梯的工艺简介、四层电梯过程分析、控制系统的控制要求以及硬件连接和器件选用等。第二章主要介绍PLC软件的控制设计，包括系统流程图、I/O口分配以及系统程序的具体分析等。第三章主要介绍组态设计方面包括组态的介绍和特点以及组态图的说明等。