四层电梯PLC控制设计

1、四层电梯控制1、四层电梯控制功能要求采用PLC 构成四层简易电梯电气控制。电梯的上、下行由一台电动机拖动,电动机正转为电梯上升,反转为下降。一层有上升呼叫按钮和指示灯,二层又上层呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯,三层又上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯,四层有下降呼叫按钮和指示灯;电梯开门和关门按钮,关门限位由行程开关检测。1 开始时,电梯处于任意一层。2 当有外呼电梯信号到来时,电梯响应该呼电梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S 后自动关门。3 当有内呼电梯信号到来时,电梯响应该呼电梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S 后自动关门。4

2、 在电梯运行过程中,电梯上升(或下降途中,任何反方向下降(或上升的外呼电梯信号均不响应,但如果反向外呼电梯信号前方向无其它内、外呼电梯信号时,则电梯响应该外号,但不响应二层向下外呼电梯信号。同时,如果电梯到达三层,如果四层没有任何呼电梯信号,则电梯可以响应三层向下外呼电梯信号。5 电梯应具有最远反向外电梯响应功能。例如:电梯在一楼,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,则电梯先去四楼响应四层向下外呼电梯信号。6 电梯未到达平层或运行时,开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后,按开门按钮电梯门打开,按关门电梯门关闭。电梯未到达平层或运行时,开门按钮和关门按钮均不起作

3、用。到达平层且电梯停止运行后,按开门按钮电梯门打开,按关门按钮电梯门关闭。2、电器元件选型及其计算设计要求:电梯可载重12人即1000kg 、电梯自重1000kg 、电梯上下行速v=0.5m/s 。可求的:总载重mg=2000kg 。kw v p 105.0*10*2000mg =有功.设电动机效率%90=.P=有功p /=10kw/0.9=11kw.取额定电压V U N 380=.功率因数85.0cos =.则有A COS U P I N N 2085.0*380*3110003=。然后根据此电机的额定电流选出继电器、熔断器和热继电器等数据。(1 熔断器额定电流约为电机额定电流的1.8-2.

4、1倍; (2 断路器额定电流约为电机额定电流的1.5倍;(3 热继电器的额定电流约为电机额定电流的0.95-1.05倍; (4 固体中间继电器的额定电流约为电机额定电流的6-7倍; (5 交流接触器额定电流约为电机额定电流的2.5倍;(6 铜芯电线一般为每平方毫米载流量4-6A 之间,线路长时取小值,线路短时取大值。门电机选择额定功率为3KW 的电机。电气设备明细表序号 名称 型号及主要参数1 熔断器 施耐德Fupact ISFL 熔断器 额定电压220/380V 额定电流40-800A2 断路器 施耐德EA9AN 2P30A 小型断路器 整定电流30A3 热继电器 施耐德LRD28C TeS

5、ys D 系列热过载继电器 额定电流18-28A4 中间继电器 施耐德CA2-DN 额定电压380V5 交流接触器 施耐德交流接触器LC1-D65 额定电流60A 额定功率18.5KW6 导线 LJ-107 交流电机 YDDL160L-6/8 额定功率12KW 额定电压380V 额定电流25A 8直流电机Y100L-2 额定功率3KW 额定电压380V 额定电流7A3、四层电梯控制电路3.1、四层电梯控制上下行主电路QSL1L2L3四层电梯上下行控制主电路FUKM12KM13M 3FR图中:KM12、KM13为电动机正、反转接触器,用以实现电梯上、下行控制,当KM12接通时,电机正转,实现电梯

6、上行;当KM13接通时,电机反转,实现电梯下行。3.2、四层电梯门电机控制电路原理四层电梯门电机开关门控制+-MKM15KM14KM14KM15MKM14KM15R1R2门电机为它励直流电机,如上图所示,KM14、KM15控制其正、反转。KM14接通时,电流由电枢左端流向右端,电机正转实现电机开门;KM15接通时,电流由电枢右端流向左端,电机反转实现电机关门。当开门和关门到位时,由开门限位信号和关门限位信号使得KM14和KM15打开,电机停止运行。4、程序流程图 5、四层电梯实物平面图 6、输入/输出端口的分配序号名称输入点序号名称输出点一层内呼I0 0一层内呼指示Q21二层内呼I1 1二层内

7、呼指示Q32三层内呼I2 2三层内呼指示Q43四层内呼I3 3四层内呼指示Q54一层外呼上I4 4一层外呼上指示Q65二层外呼下I5 5二层外呼下指示Q76二层外呼上I6 6二层外呼上指示Q87三层外呼下I7 7三层外呼下指示Q98三层外呼上I8 8三层外呼上指示Q109四层外呼下I9 9四层外听下指示Q1110开门开关I10 10电梯上行Q1211关门开关I11 11电梯下行Q1312一层平层I12 12门电机开Q1413二层平层I13 13门电机关Q1514三层平层I1415四层平层I1516开门限位I1617关门限位I1718电梯上升极限位I1819电梯下降极限位I197、四层电梯控制P

8、LC接线图下图中,由PLC的I/O端口的“Q12”输出的信号控制电梯上行;由PLC的I/O端口的“Q13”输出的信号控制电梯上行。当“Q12”输出为1时,KM12线圈得电,使KM12常开触点闭合,KM12常闭触点打开,上行回路接通,电机正转,实现电梯上行控制。当“Q13”接通时,KM13线圈得电,使KM13常开触点闭合,KM13常闭触点打开,下行回路接通,电机反转,实现电梯下行控制。同时,KM12常闭触点和KM13常闭触点形成互锁,使得两个回路不能同时接通,防止短路。当电梯有要停层时,“Q12”和“Q13”均输出为0,电梯停止上下行,实现了电梯的停层。电梯采用PLC控制,控制信号逻辑梯形图见后

9、面的PLC 控制程序。PLC控制电路如下:I0I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13I14I15I16I17I18I19COM1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q12Q13Q14Q15COM6KM12KM13KM13KM12KM14KM15KM15KM14上行下行开门关门一层内呼指示二层内呼指示三层内呼指示四层内呼指示一层外呼指示上二层外呼指示下二层外呼指示上三层外呼指示上Q11四层外呼指示下一层内呼二层内呼三层内呼四层内呼一层外呼上二层外呼下二层外呼上三层外呼下三层外呼上四层外呼下开门开关关门开关一层平层二层平层三层平层四层平层开门限位关门限位电梯上升极限位电梯下

10、降极限位三层外呼指示下COM0COM2COM3COM4COM5FR8、PLC 中梯形图程序4楼下呼信号指示: 3楼上呼信号指示: 2楼上呼信号指示: 2楼下呼信号指示: 1楼上呼信号指示: M37-M40:当某一层同时出现停层和需保持的反向呼信号时,电梯停层后,使该楼层的反向呼信号指示保持不灭。 内呼1楼信号指示: 内呼3楼信号指示: 内呼4楼信号指示: M0-M3:1楼至4楼的连续平层信号,用于控制电梯的上行和下行的连续,以保证电梯运行时不会停在两楼层之间。 电梯位于1楼时的上行信号: 电梯位于2楼时的上行信号: 总上行信号: 电梯位于4楼时的下行信号: 电梯位于3楼时的下行信号: 总下行信

11、号: 电梯上行信号记忆:电梯开始上行后优先执行之后的所有上行指令而不立即响应下行指令。 电梯下行信号记忆:电梯开始下行后优先执行之后的所有下行指令而不立即响应上行指令。 1楼停层信号: 2楼停层信号: 3楼停层信号: 4 楼停层信号： 总停层信号： 电梯运行中信号： 同层电梯外呼开门信号： 电梯门开起： 电梯开门延时：使电梯到层停稳后 3 秒再开门。 11 关门后等待延时：电梯门关上后延时 2 秒再升降，以等待刚未来得及进电梯的乘员。 电梯门关闭：电梯门完全打开后延时 3 秒再开始关闭。 9、操作步骤 、 1. 接通电梯模型及 PLC 主机的电源，观察电梯模型、PLC 主机供电是否正常，然后关

12、 闭电源开关。 2. 将电梯模型中的： 、 、与 PLC 主机的 I0、I1、I2、I3、I10、 电梯内按钮信号 1、2、3、4、 I11 相连； 电梯外按钮信号 1、2、2、3、3、4与 PLC 主机的 I4、I5、I6、I7、 I8、I9 相连； 电梯平层，限位信号 I15、I18 相连； 电梯门限信号 、 与 PLC 主机的 I16、I17 相连； 、1、2、3、4、 与 PLC 主机的 I19、I12、I13、I14、 公共端 I 与 PLC 主机 COM0、COM1 相连. 电梯内部选择指示灯 1、2、3、4 与 PLC 主机的 Q2、Q3、Q4、Q5 相连； 电梯外部呼叫指示灯

13、1、2、2、3、3、4与 PLC 的 Q6、Q7、Q8、Q9、 Q10、Q11 相连； 12 电梯行控上行、下行与 PLC 主机的 Q12、Q13 相连； 电梯门控开关，关门与 PLC 主机的 Q14、Q15 相连； 公共端 II 与 PLC 主机输出端的 COM2、COM3、COM4、COM5、COM6 相连.但不能与主 机的供电相连既+24V 相连. 检查无误后，重新开启电源，模型、PLC 处于待机状态。 3. 下载并运行程序，按动电梯模型中的内呼或外呼按钮，电梯模型按内、外呼叫指示 控制要求正常运行。 10、结论与收获 、 这次课程设计我通过对工程实例的模拟，熟练地掌握了 PLC 的编程

14、和程序调试方法以 及 PLC 的 I/O 连接， 并掌握了四层电梯控制的 PLC 编程方法。 我设计的电梯能实现所有的控 制要求。 通过两周的学习、 设计， 我在熟悉 PLC 编程调试的同时， 更加巩固了课堂上的所学。 四层电梯 PLC 编程设计的关键在于如何判断电梯是否响应某楼层的呼叫信号而前往该 层。如某层向电梯发出外呼请求，或电梯内有内呼，则将产生对应的上行或下行信号，从而 使电梯相应的上行或下行。 电梯到达所呼叫的楼层后， 通过该楼层的平层信号控制呼叫信号 指示灯的熄灭而使电梯停层。 在程序编写中，要时刻注意不同状态的互锁，如电机向上与向下的互锁，开门与关门 的互锁。同时一些信号的保持

15、也是很重要的，如内呼叫、外呼叫等按钮，发出的信号都是一 个上升沿，需要在产生输出后得到自保持。特别需要注意的是反向呼叫信号的保持，当电梯 到达呼叫楼层前的运行方向与该楼层的呼叫方向相反， 且电梯运行方向前还有与电梯运行方 向同向的其他呼叫信号时，该呼叫信号是需要保持的。 电梯到达呼叫楼层，停层后延时 3 秒电梯门自动开启。电梯门完全打开后延时 3 秒电 梯门自动开始关闭。电梯门完全关闭后延时 2 秒，以等待刚未来得及进电梯的乘员。之后电 梯开始向下一个呼叫楼层运行。 在电梯再次运行前， 按电梯内的电梯门开与关按钮可实现电 梯门的即时开与关。同时，按本楼层的任意外呼按钮可实现电梯门的即时打开。 此外，电梯运行方向的控制也需注意。电梯开始上行后，需将此后的所有上行指令执 行完毕再去执行下行指令，电梯开始下行后同理。 11、参考文献 、 1、储云峰， 施耐德电气可编程控制器原理及应用 ，北京:机