六层电梯操纵系统程序设计课程设计

1、信息与电气工程学院课程设计说明书（2014/2015学年第二学期）课程名称:可编程序操纵器应用课程设计题目：六层电梯操纵系统程序设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：2周设计成绩：2021年6月25日一、课程设计目的一、对PLC和变频器等部件进行选型设计。二、绘制I/O地址分派表及相关图纸。3、绘制PLC的程序，并利用实验室设备进行模拟实验。4、对课程设计进行总结，撰写课程设计说明书。二、设计内容一、技术要求1. 设计操纵系统应符合故障平安原那么；2. 设计应符合国家相应标准；3. 应有楼层和方向数码显示；4. 电梯应有维修操纵功能；5. 应具有自动调整功能；6. 电梯的运行应符合

2、方向优先等原那么；二、系统结构和组成采纳TVT-2000E组合式多层电梯操纵模型由曳引系统、导向系统、门系统、轿厢系统、重量平稳系统、电力拖动系统、电气操纵系统、平安爱惜系统等组成。曳引系统由曳引系统机（带减速器三相异步电动机）或一相永磁同步机、曳引钢丝绳、导向轮等组成，是电梯的动力源。导向系统由导轨、导轮和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作稳固起落运动。门系统由轿厢门、开门机、联动机构等组成。轿厢门设在轿厢入口、由门扇和门导轨架等组成。轿厢的厢体由厢底、厢壁、厢顶等组成，轿厢内部设有轿厢操纵器，其操纵按钮设在轿厢外部。电力拖动系统由曳引电机、变频器

3、等组成，具有速度反馈的调速操纵系统，实现对电梯的速度操纵。电气操纵系统由操纵装置、位置显示装置、平层装置、PLC（选用松下最新产品FPE）、触摸屏、传感器、光电编码器等组成。对电梯的运行方式实行操纵和操纵。电梯模型上设有机械缓冲器，具有撞底的爱惜作用。电气上还设有平层限位的各类爱惜功能。3、电梯程序设计、操纵要求(1)、开始时，电梯处于任意一层。(六层电梯为-15层)(2)、当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，抵达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时，延时一按时刻后自动关门。、当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，抵达该层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时，延时一按时

4、刻后自动关门。(4)、在电梯轿厢运行进程中，轿厢上升(或下降)途中，任何反方向下降(或上升)的外呼信号均不响应，但如果是反向外呼梯信号前方无其他内、外呼梯信号时，那么电梯响应该呼梯信号。例如：电梯轿厢在一楼，将要运行到五楼，在此进程中能够响应二层、三层、四层的向上呼梯信号，但不响应二层、三层、四层的向下呼梯信号。同时，若是电梯抵达五层，若是六层没有任何呼梯信号，那么电梯能够响应五层向下的信号。不然，电梯轿厢将继续运行至六楼，然后向下运行响应五层的向下呼梯信号。(5)、电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，五层向下外呼梯，

5、六层向下外呼梯，那么轿厢先去六楼响应六层向下外呼梯信号(6)、电梯未平层即运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢响应停止后，按开门按钮轿厢门打开，按关门按钮轿厢门关闭。PLC输入车出I/O口散布TVT2000E电梯模型S7-200主机的I/O表PLC俞入PLC俞出高速计数器输入A底层内呼指示灯高速计数器输入B一层内呼指示底层内呼按钮二层内呼指示一层内呼按钮I3.1三层内呼指示二层内呼按钮四层内呼指示三层内呼按钮五层内呼指示四层内呼按钮PW输出五层内呼按钮开门驱动轿厢开门按钮关门驱动轿厢关门按钮底层向上指示底层外呼上一层卜指不一层外呼下一层上指示一层外呼上二层卜指示二层外呼下二层上

6、指示二层外呼上三层卜指示三层外呼下三层上指示三层外呼上四层卜指不四层外呼下四层上指示四层外呼上五层卜指示五层外呼下电梯上行驱动下基准位限位电梯下行驱动下极限位限位电梯上行指示上基准位限位电梯下行指示上极限位限位显示驱动A开门限位开关显示驱动B关门限位开关显示驱动C轿厢安全开关显示驱动D手动控制开关手动开门按钮手动关门按钮手动上行按钮手动下行按钮紧急停车按钮符号表底层外呼上二层外呼下 三层外呼上五层外呼下 一层上指示三层下指示 四层上指示手动操纵开关 电梯下行驱动 电梯下行指示 开门驱动关门限位开关 手动关门按钮高速计数器初始化标志位一层外呼下二层外呼上四层外呼下底层向上指示二层下指示三层上指示

7、五层下指示手动下行按钮下基准位限位电梯上行指示关门驱动轿厢平安开关一层外呼上三层外呼下四层外呼上一层下指示二层上指示四层下指示手动上行按钮电梯上行驱动上基准位限位下极限位限位开门限位开关手动开门按钮楼层显示标志MB20楼层显示标志位1楼层显示标志位2楼层显示标志位4显示驱动A显示驱动D所处楼层数VW306轿厢开门按钮一层内呼按钮楼层显示标志位3显示驱动BPWM标志位1上电复位轿厢关门按钮显示驱动CPWM标志位2楼层定位底层内呼按钮二层内呼按钮 五层内呼按钮 二层内呼指示 五层内呼指示 许诺开门标志 开关门按时三层内呼按钮底层内呼指示灯三层内呼指示方向方向取反标志屏蔽方向检测四层内呼按钮一层内呼

8、指示四层内呼指示要到达楼层VW308自动开关门到了开门梯形图程序国一IIMJaPWM设置部份aPWM调速部份高速计数器初始化楼层显示部份回一回一区1a一一楼层部份区1a一一4电梯模型PLC操纵系统组成，运行原理及设置六层电梯实际模型操纵系统的硬件是由三相异步电动机、变频器、传感器、旋转编码器、触摸屏、FP汇（2台）等组成。采纳PC-LINK网络实现了PLC的远程操纵，其PLC操纵系统结构框图如图1所示图1PLC操纵系统框图、变频调速系统原理、接线及设置.变频器的接线及设置无级调速及准确信位。其变频器交流变频调速电梯，采纳速度反馈组成闭环系统，实现电梯的接线如图5所示。回一a） VFO变频器主接

9、线图3b） 变频器操纵电路接线图图5变频器的接线图注：Y1所接的变频器功能为：正转/停（由P08参数设置）Y2所接的变频器功能为：反转/停（由P08参数设置）Y0所接的变频器功能为：PWMU换（由P192、P2224参数设置）Y3所接的变频器功能为：PW喻入（由P192、P2224参数设置）变频器的设置如表1所示。表1变频器设置名称参数名称参数P01P13000P02P1400P03FFP15P040P16P0505P171P062P181P07P190P083P200P090P210P100P221P110P2301P12P24设置以上参数的方式，详见变频器利用手册。其它参数为默许值，用户也

10、可参照手册进行设置。PW欧频调速方式方式及反馈系统的设计（一）PW度频调速方式和调速方式六层电梯模型的变频调速部份，采纳松下FP汇、VF0小型变频器和欧姆龙的旋转码盘组成高速计数单元。变频器通过编程操纵电梯，变频电机按图6所示的理想曲线运行，而电机何时启动换速和电机的转向是由PLC依照电梯呼梯、减速等信号做出决定，发出操纵信号给变频器，变频器按理想速度曲线操纵电梯运行传统变频器操纵频率一样采纳模拟信号操纵，如此操纵系统需要D/A转换而增加本钱，VF0变频器保留原有的模拟操纵还增加PWM言号进行操纵。PLC的输出端能够直接操纵变频器的启动、停止、多段速度运行等，它能够将变频器的运行状况从PLC输

11、送上位运算机，以便对生产进程进行集中操纵。TVT-2000E六层电梯模型中PLC的PWM1号（脉宽调制波）输出端子直接接于变频器的端子八、九、3组成输入回路，如图5b）所示。松下VF0超小型变频器可允许的PWMt号周期为1100ms之内。需要设置白勺参数P22:PW喇率信号选择，参数P23:PWM言号平均次数、参数P24:PWM言号周期（具体设置t#参阅VF0超小型变频器的利用手册）。变频器依照各类生产机械对升速进程的不同要求，为用户提供了多种升速方式供用户自行设定。加速方式的种类有如下三种：7, a）中曲线a所示。一样来讲,线性方式：在起动或升速进程中，频率与时刻成线性关系，如图在没有什么特

12、殊考虑的情形下多数选用线性方式。图7升速方式a）线性和S型b）半S型S型方式：关于如图8所示的带式输送机一类的负载，因被输送物体M的惯性力与加速度成正比（惯性力F=ma,m是物体的质量，a是加速度）加速度转变过大，会使被输送物体滑动或摔倒。因此，在起动的初始时期（OP段）加速进程比较缓慢；中间的PQ段，为线性加速，加速度不变；Q点以后,加速度又慢慢下降为0。整个进程中，速度和时刻的关系呈S形，如图7,a）中曲线b所示。一样，人们在乘坐电梯的时候，会由于重力的作用有超重和失重的感觉，严峻时会感觉不舒畅。因此，在电梯的设计时，就尽可能使电梯依照图6的理想速度曲线运行，即S型曲线。国图8带式输送机半

13、S型方式：即升速曲线的一半为S形，另一半为线性方式。这又有两种情形：第一、关于鼓风机和泵类负载，低速时负载较轻，升速进程能够快一些：但随着转速的升高，其阻转矩迅速增加，应慢慢减缓加速进程而成半S形升速方式，如图7b）中曲线a所示。第二、关于一些惯性较大的负载，在初始起动时加速进程应适当减缓，运行到必然转速后再线性加速，成为另一种半S形，如图7,b）中曲线b所示。另外各类变频器设定加速方式的功能很不一致，大体有以下几种：第一，只设定加速的方式S形和半S形的具体形状由变频器内定，用户不能设定。第二、变频器为用户提供了假设干种S区（非线形区）的大小（如、）供用户设定，如图9a）所示。第三，用户能够在

14、必然范围（如05s）内，任意设定非线性时刻ts的大小，如图9b）所示。习一I图9S形的设定a）设定S区b）设定非线性时刻电梯的降速方式、应用处合及设定方式与上述的电梯升速相同，那个地址再也不赘述。（二）速度反馈系统设计在具有速度反馈环节的闭环操纵系统中，实现闭环操纵能够有两种方式。一种是采纳内置PID的变频器，能够用变频器内部PID的功能形成闭环。另一种是采纳没有内置PID的变频器，那么能够使变频器外部闭环，闭环接点放在变频器的外部。在有上位机（运算机或PLQ存在的系统中，闭环算法由上位机实现，然后将运算信号传给变频器。设计结构如图10。六层电梯TVT2000E中采纳上位机作总闭环计算的操纵，

15、其优势是采纳上位机作各类PID的算法计算速度快，实现简单（在FP0及FPEPLC就具有PID的专用指令）。其特点是所有的反馈信号都接到上位机，由上位机别离给出操纵变频器运行的信号。PID调剂时比例、积分、微分运算的组合，PID进程可选择微分、比例/微分操纵等。需要设置的参数有比例增益、积分时刻、微分时刻、进程模式及周期等，由这些参数组成PID进程。IUHI!II011011回、课程设计总结和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后咱们做了课程设计，这次设计以分组的方式进行。咱们做的是六层电梯操纵系统程序设计。由于平常大伙儿都是学理论，没有过实际开发设计的体会，拿到的时候都不明白怎么做。但通过各方

16、面的查资料并学习。咱们大体学会了PLC设计的步聚和大体方式。分组工作的方式给了我与同窗合作的机遇，提高了与人合作的意识与能力。通过这次设计实践。我学会了PLC的大体编程方式，对PLC的工作原理和利用方式也有了更深刻的明白得。在对理论的运用中，提高了咱们的工程素养，在没有做实践设计以前，咱们对明白的掌握都是思想上的，对一些细节不加重视，当咱们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题显现了，不是不能运行，确实是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中显现的问题，咱们对PLC的明白得取得增强，看到了实践与理论的差距。通过合作，咱们的合作意识取得增强。合作能力取得提高。上大学后，很多同