PLC三层电梯.doc

目 录 1 课程设计目的 1 2 课程设计题目和要求 1 2 1 设计题目 1 2 2 控制要求 1 3 设计内容 1 3 1 PLC 的构成 1 3 2 电梯模型 PLC 控制系统设计 2 3 3 I O 地址分配 3 3 4 I O 接线图 4 3 5 电梯的控制系统设计 5 3 5 1 电梯控制系统实现的功能 6 3 5 2 电梯操作方式 7 3 5 3 控制系统流程图 9 3 6 控制系统梯形图 10 4 设计总结 10 参考书目 10 1 1 1 课程设计目的课程设计目的 1 通过对工程实例的模拟 熟练的掌握 PLC 的编程和程序调试方法 2 进一步熟悉 PLC 的 I O 连接 3 熟悉三层楼电梯采用轿厢内外按钮的编程方法 2 2 课程设计题目和要求课程设计题目和要求 2 1 设计题目设计题目 三层电梯控制系统 2 2 控制要求控制要求 电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操作 其操纵内容 为电梯运行方向 电梯轿厢内设有楼层内选按钮 S1 S3 用以选择需停靠的楼 层 L1 为一层指示 L2 为二层指示 L3 为三层指示 SQ1 SQ3 为到位行程开 关 电梯上升途中只响应上升呼叫 下降途中只响应下降呼叫 任何反方向的 呼叫均无效 3 3 设计内容设计内容 3 1 PLCPLC 的的构成构成 根据物理结构形式不同 PLC 分为整体式和组合式 模块式 两种 整体式 PLC 是将 CPU 板 I O 板 显示面板 内存块 电源等组装在一个箱体内构成主机 组合式 PLC 是将 CPU 模块 I O 模块 内存 电源模块分别作成相应的电路板 或模板 各模板可以插在带有总线的底版上 PLC 是采用 顺序扫描 不断循 环 的方式进行工作的 3 23 2 电梯模型电梯模型 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号 行程信号进行控制 而楼层和 轿厢的呼叫是随机的 因此 系统控制采用随机逻辑控制 即在以顺序逻辑控 制实现电梯的基本控制要求的基础上 根据随机的输入信号 以及电梯的相应 状态适时的控制电梯的运行 另外 轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定 2 并送 PLC 的计数器来进行控制 同时 每层楼设置一个接近开关用于检测系统 的楼层信号 为便于观察 对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示 采用 LED 和发光管显示 而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示 开关上带有 指示灯 为了提高电梯的运行效率和平层的精度 系统要求 PLC 能对轿厢的加 减速以及制动进行有效的控制 根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制 算法来实现 为了电梯的运行安全 系统应设置可靠的故障保护和相应的显示 根据电梯所处的位置和运行方向 在编程中 采用了四个优先级队列 即上行 优先级队列 上行次优先级队列 下行优先级队列 下行次优先级队列 其中 上行优先级队列为电梯向上运行时 在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运 行的呼叫信号 该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成 的阵列 上行次优先级队列为电梯向上运行时 在电梯所处位置以下楼层所发 出的向上运行的呼叫信号 该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄 存器所构成的队列 控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级陈列 为实 现随机逻辑控制提供了基础 当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时 判别该楼层是否有同向的呼 叫信号 上行呼叫标志寄存器 下行呼叫标志寄存器 有呼叫请求时 相应寄存 器为 l 否则为 0 如有 将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较 如相同 则在该楼层减速停车 如果不相同 则将该寄存器数据送入比较寄存 器 并将原比较寄存器数据保存 执行该楼层的减速停车 该动作完毕后 将 被保存的数据重新送入比较寄存器 以实现随机逻辑控制 系统還利用行程判 断楼层 并转化成 BCD 码输出 通过硬件接口电路以 LED 显示 3 33 3 I OI O 地址分配地址分配 I O 分配表如表 3 3 所示 输入输出 输入继 电器 电路元 件 作用输出继电器电路元件作用 X000SB1 开门按钮 Y01KM1 开门继电器 X001SB2 关门按钮 Y02KM2 关门继电器 X002SQ1 开门行程开关 Y03KM3 上行继电器 3 X003SQ2 关门行程开关 Y04KM4 下行继电器 X004SQ3 向上运行转换开 关 Y05KM5 快速继电器 X005SQ4 向下运行转换开 关 Y06KM6 加速继电器 X006SL1 红外传感器 左 Y06 KM7 慢行继电器 X007SL2 红外传感器 右 Y07 HL1 上行方向灯 X010K 门锁输入信号 Y08HL2 下行方向灯 X011SQ5 一层接近开关 Y09HL3 一层指示灯 X012SQ6 二层接近开关 Y10HL4 二层指示灯 X013SQ7 三层接近开关 Y11HL5 三层指示灯 X014SB3 一层箱指令按钮 Y12HL6 一层箱指令 指示灯 X015SB4 二层箱指令按钮 Y13HL7 二层箱指令 指示灯 X016SB5 三层箱指令按钮 Y14HL8 三层箱指令 指示灯 X017SB6 一楼向上呼叫按 钮 Y15HL9 一层向上呼 叫灯 X020SB7 二楼向上呼叫按 钮 Y16HL10 二层向上呼 叫灯 X021SB8 二楼向下呼叫按 钮 Y17HL11 二层向下呼 叫灯 X022SB9 三楼向下呼叫按 钮 Y18HL12 三层向下呼 叫灯 X023SQ8 一楼下接近开关 X024SQ9 二楼上接近开关 X025SQ10 三楼上接近开关 X026SQ11 二楼下接近开关 表 3 3 I O 分配表 4 3 43 4 I OI O 接线图接线图 电梯控制系统 I O 接线图如图 3 4 所示 图 3 4 电梯的 PLC 控制的输入 输出接线图 3 53 5 电梯的控制系统设计电梯的控制系统设计 3 5 1 电梯控制系统实现的功能 1 一台电机控制上升和下降 5 2 各层设上 下呼叫开关 最顶层与起始层只设一只 3 电梯到位后具有手动或自动开门关门功能 4 电梯内设有层楼指令键 开关门按键 警铃风扇及照明按键 5 电梯内外设有方向指示灯及电梯当前层号指示灯 6 待客自动开门 当电梯在某层停梯待客时 按下层外召唤按钮 应能自动开 门迎客 7 自动关门与提早关门 在一般情况下 电梯停站 4 6 秒应能自动关门 在延时 时间内 若按下关门按钮 门将不经延时提前实现关门动作 8 按钮开门 在开关过程中或门关闭后 电梯启动前 按下操纵盘上开关按钮 门将打开 9 内指令记忆 当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时 电梯应能按顺序自动停 靠车门 并能至调定时间 自动确定运行方向 10 自动定向 当轿厢内操纵盘上 选层指令相对与电梯位置具有不同方向时 电梯应能按先入为主的原则 自动确定运行方向 11 呼梯记忆与顺向截停 电梯在运行中应能记忆层外的呼梯信号 对符合运 行方向的召唤 应能自动逐一停靠应答 12 自动换向 当电梯完成全部顺向指令后 应能自动换向 应答相反方向的 信号 13 自动关门待客 当完成全部轿厢内指令 又无层外呼梯信号时电梯应自动 关门在调定时间内自动关闭轿厢照明 14 自动返基站 当电梯设有基站时 电梯在完成全部指令后 自动驶回基站 停机待客 3 5 2 电梯操作方式 1 单轿厢下集选控制登记所有轿厢和厅门下行召唤 轿厢上行是只答应轿厢召唤 直至最高层 自动改变运行方向为下行 应答厅门下行召唤 2 单轿厢全集选登记所有厅门和轿厢召唤 上行时顺应答轿厢和厅门上召唤 直 至最高层自动反向应答下行召唤和轿厢召唤 6 3 5 3 控制系统流程图 开始 置初始状态 输入外召唤信号 输入指令信号 启动关门 关门结束 启动 满速运行 层楼到 减速 平层位置到 停层开门 停止运行 结束 7 3 63 6 控制系统梯形图控制系统梯形图 8 9 10 4 4 设计总结设计总结 通过本次设计 我的专业技能得到进一步提高 同时增强了分析和解决工程实 际的综合能力 另外 也培养了自己严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作 风 参考书目参考书目 1 杨长能 可编程序控制器 PC 基础及应用 lull 重庆 重庆