基于PLC的高层电梯控制系统设计_第1页
基于PLC的高层电梯控制系统设计_第2页
基于PLC的高层电梯控制系统设计_第3页
基于PLC的高层电梯控制系统设计_第4页
基于PLC的高层电梯控制系统设计_第5页
已阅读5页,还剩16页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、-基于PLC的高层电梯控制技术英 文 题 目系 别:信息学院专 业: 电子信息 班 级:通信09-12学 号: 202104。姓 名:王俊指导教师:艳完成日期:工业大学毕业设计论文成绩评议表超*7班级电信08-1题 目指 导教 师评 议意 见成绩评定: 指导教师: 年 月 日辩论小组意 见成绩评定: 辩论小组负责人: 年 月 日总成绩 辩论委员会主任签字: 年 月 日 毕业设计论文任务书本任务书下达给:电子信息 专业电信08-1 班学生超设计论文题目:一、设计论文容:二、根本要求:三、重点研究的问题:四、主要技术指标:五、其他要说明的问题: 下达任务的日期: 年 月 日 要求完成的日期: 年

2、月 日 辩论日期: 年 月 日指导教师:毕业设计论文开题报告年 月 日题目:报告人: 班级:一、文献综述:二、选题的目的和意义:三、研究方案:四、进度方案:五、指导教师意见:指导教师:年 月 日毕业设计论文结题验收题目:一、完成日期:二、完成质量:三、存在问题:四、结论:指导教师:年 月 日交通职业技术学院毕业设计论文选题申报表系别: 交通工程系 专业:电子信息学生超*7班级电信08-1指导教师晓燕职称所选题目选题理由:指导教师意见: 签 字: 年 月 日系领导审批意见:签 字: 年 月 日备注:摘 要电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两局部组成。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC),功能变

3、化灵活,编程简单,故障少,噪音低。维修保养方便,节能省工,抗干扰能力强,控制箱占地面积少。当乘员进入电梯,按下楼层按钮,电梯门自动关闭后控制系统进展以下运作:根据轿厢所处位置及乘员所处层数。判定轿厢运行方向,保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上;同时,根据楼层的呼叫,顺路停车,自动开关门。另外在轿厢外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。关键词:电梯模型 AbstractElevator by dragging system of electrical system and control system posed of two parts. Current elevator desig

4、n using programmable logic controller (PLC), the function of fle*ible programming simple, fewer failures and low noise. Easy maintenance, energy-saving work, strong anti-interference ability, control bo* covers an area of less. When the crew entered the elevator, floor button is pressed, after the e

5、levator doors close automatically. control system for the following operation: according to the cabin where the layers and crews. Determine the cabin direction, guarantee the cabin when leveling speed. The car stopped on the selected floor and, based on the call floors, Shun Road parking, automatic

6、doors. Also both inside and outside the cabin lights shows the elevator and number of floors.Key words:elevatorProgramming model目 录第1章前言1第2章电梯概述12.1电梯的起源与开展12.2国外电梯的情况22.3国电梯的情况22.4 电梯技术开展趋势3第3章 PLC的开展33.1 PLC的定义33.2 PLC的开展阶段43.3 PLC开展趋势53.4 PLC的根本构造63.5 PLC的工作原理7第4章电梯模型PLC控制系统设计84.1电梯的类型84.2电梯的构造84

7、.3电梯的控制要求84.4 PLC控制系统的设计分析84.5电梯模型PLC控制系统设计94.6 PLC的选择104.7 I/O分配表114.8 硬件接线图124.9 PLC局部程序图134.10系统的调试与操作16小 结17参考文献18致19附 录20. z-第1章 前言随着城市建立的不断开展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑

8、方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器PLC取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国厂家大多项选择择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置本钱较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。第2章 电梯概述2.1电梯的起源与开展电梯在汉语词典中的解释为:建筑物中用电作动力的升降机,代替步行上下的

9、楼梯。说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年,法国的二修道院安装了一台起重机,所不同者只是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进展起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特创造了蒸汽机,约在1800年,煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。数百年来人们制造过各种类型的升降梯,它们都具有一个共同的缺陷:只要起吊绳突然断裂,升降梯便急速地坠落到底层。1854年奥的斯设计了一种制动器:在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结,起吊绳与货车弹簧连结,这样仅是起重平

10、台的重量就足以拉开弹簧,防止与制动杆接触。如果绳子断裂,货车弹簧会将拉力减弱,两端立该与制动杆咬合,即可将平台结实地原地固定免继续下坠。“平安的升降梯创造成功了!一时间,奥的斯成了众人注目的中心。第一台升降机并非奥的斯所创造,但他却是第一台“平安升降梯的创造者。“平安这一概念不仅开创了升降梯工业,而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们翻开了通途。然而真正能够称为电梯用电能驱动升降梯的产品应该是在20世纪初才出现的。2.2国外电梯的情况国外电梯行业开展迅猛,不仅在节能上做了很大的功夫,现在在智能化,远程化,集成化,可视化也已有了先进的技术!例如:1集垂直运输与水平运输的复合运

11、输系统。该系统采用直线电机驱动,在一个井道设置多台轿厢。轿厢在计算机导航系统控制下,可以在轨道网络交换各自运行路线。该系统节省了井道占用的空间,解决了超高层建筑电梯钢丝绳和电缆重量太大的问题,尤其适合于具有同一底楼的多塔形高层建筑群中前往空厅的穿梭直驶电梯。2交流永磁同步无齿轮曳引机驱动的无机房电梯无机房电梯由于曳引机和控制柜置于井道中,省去了独立机房,节约了建筑本钱,增加了大楼的有效面积,提高了大楼建筑美学的设计自由度。而交流永磁同步无齿轮曳引机的特点是:A构造简单紧凑,体积小,重量轻,形状可灵活多样;B配以变频控制可以实现更大限度的节能;C没有齿轮,于是没有齿轮振动和噪声,齿轮效率,齿轮磨

12、损及油润滑问题,减少了维护工作,降低了油污染;D由于失电时旋转的电机处于发电制动状态,增加了曳引系统的平安可靠性。3彩色大屏幕液晶楼层显示器。这类显示器可以以高分辨率的彩色平面或三维图像显示电梯的楼层信息如位置、运行方向,还可以显示实时的载荷、故障状态等。通过控制中心的设置还可以显示日期、时间、问候语、楼层指南、广告等,甚至还可以与远程计算机和寻呼系统联接发布天气预报、新闻等。有的显示器又增加了触摸查询功能。该装置缓解了陌生乘客在轿厢面对面对视时的为难、无趣的局面,降低了乘客乘梯时心理等待焦虑感。4电梯远程监控系统。该系统是将控制柜中的信号处理计算机获得的电梯运行和故障信息通过公共网络或专用网

13、络都需要使用调制解调器传输到远程的能够提供可视界面的专业电梯效劳中心的计算机,以便那里的效劳人员掌握电梯运行情况,特别是故障情况。该系统一般具有显示故障、分析故障、故障统计与预测等功能,还有的可实现远程调试与操作,便于维修人员迅速进展维修应答和采取维修措施。这样缩短了故障处理时间,简化了人工故障检查的劳动,保证了大楼电梯平安高效地运行。2.3国电梯的情况中国电梯行业从市场规模上已经有了很大提高,一些自主品牌也逐步提升了自己的产品质量和技术含量,我国政府提出的节约型社会正好让电梯行业中拥有节能电梯技术的企业有时机开展,另外,国外用户比以前更多地青睐中国产品也为中国电梯的崛起提供了时机。目前我国节

14、能电梯技术在*些方面已经到达了国际领先水平,但是节能电梯的普及率还很低,可节电30%以上的无齿轮电梯普及率不及10%,可以能源再生的造能电梯普及率不及2%。因此专家预计,节能电梯市场会在“十一五期间进入快速增长期。节能电梯从2001年开场进入我国办公楼、住宅楼、酒店等场所,经过5年的开展,全国的无齿轮电梯市场从几千台增长到近6万台。目前我国已超过日本成为世界最大的新装电梯市场。由于房地产业、城市公共建立等产业开展迅速,预计未来10年,我国的电梯市场仍将保持每年20%的递增速度,年平均销售额至少500亿美元。房地产市场快速开展,对电梯的需求继续扩大。专家估计未来50年我国新增住房面积将到达200

15、亿平方米。目前国家规定20米以上高楼就应安装电梯,因此未来电梯最大的市场就是住宅市场。此外,机场、商场、地铁等大型公共设施建立对自动扶梯、观光电梯等电梯的需求量也十分可观。西部地区的小城镇建立速度加快。东部地区城市化经过20年的开展,有些兴旺地区城市化水平已到达80%,根本饱和,甚至出现了逆城市化的趋势。而近年来西部地区国民生产总值的增长速度,已经与电梯需求高速开展所需的GDP水平相吻合。电梯更新进入顶峰期。虽然国家对电梯寿命目前没有提出强制标准,但是按国外电梯使用寿命的惯例,一般日本系列电梯设计寿命为15年,欧美电梯设计寿命为25年。根据我国电梯选购的实际情况,采用日本系列产品或技术的比例大

16、约有60%以上,国在1990年前安装的日系电梯已经全部到了更新期。而且1990年以前的电梯生产技术相比照拟落后,电梯的耗电水平是现在节能电梯的三到四倍。按电梯使用寿命及15年前电梯安装数量看,预计2007年将有 15000至20000台电梯需要更新。电梯节能潜力巨大,电梯和空调被认为大型建筑两大耗能大户。据了解,目前我国星级酒店每平方米平均年耗电量为150千瓦时,一座3万5万平方米的星级酒店,其年总能耗大约相当于3000至4000吨标准煤,其中将近一半用于电梯供电。电梯行业协会统计,2005年在我国所有使用的电梯中如果有80%采用节能电梯,全年可以节约耗电122亿千瓦时。如果2021 年全部采

17、用节能电梯,将节电800亿千瓦时,几乎等于三峡大坝一年的发电量。2.4 电梯技术开展趋势1环保:绿色理念是电梯开展总趋势。有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场,谁就掌握市场竞争主动权。开展趋势主要有:不断改进产品的设计,生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳,钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无少环境污染材料。电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术。安装电梯将无需安装手脚架。电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响如刹车皮一定不能使用石棉并且材料是可以回收的。2蓝牙技术在电梯上应用。安装过电梯的人都知道放

18、线、对线是费时、费力、极容易错的工作。如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤将会是电梯控制的另一场革命同时为我们带来巨大好处。A安装期将减少30以上,其直接好处是降低安装本钱,客户也因从订梯到使用电梯周期费用减少和提高现金周转率。B在电梯上使用蓝牙技术一定会使电梯控制系统大量使用最新最快微机,这将会进一步提高电梯整机可靠性,故障率大大降低,控制精度也进一步提高,带来的结果是电梯更加舒适,平层更加准确。C很好地解决了电梯控制与外围设备的兼容和联系。特别是可以把电梯和扶梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。第3章 PLC的开展3.1 PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的

19、电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩大其功能的原则设计。总之,可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对*一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进展选用配置,其软件需根据控制要求进展设计编制。PLC的特点:一、可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控

20、制设备的关键性能PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇

21、怪了。二、配套齐全,功能完善适用性强PLC开展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、C等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的开展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。三、易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备它接口容易,编程语言易于为工程技术人员承受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控

22、制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制翻开了方便之门。四、系统的设计、建造工作量小,维护方便容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。五、体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械部,是实现机电一体化的理想控制设备。3.2 PLC的开展阶段虽然 PLC问世时间不长

23、,但是随着微处理器的出现,大规模,超大规模集成电路技术的迅速开展和数据通讯技术的不断进步,PLC也迅速开展,其开展过程大致可分三个阶段:1、早期的PLC60年代末70年代中期早期的 PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义,其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制,定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现,在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施,以提高其抗干扰的能力。在软件编程上,采用广阔电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此,早期

24、的PLC的性能要优于继电器控制装置,其优点包括简单易懂,便于安装,体积小,能耗低,有故障指使,能重复使用等。其中PLC特有的编程语言梯形图一直沿用至今。2、中期的PLC70年代中期80年代中,后期在70年代,微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国,日本,德国等一些厂家先后开场采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。这样,使PLC得功能大大增强。在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面,除了保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量,使各种逻

25、辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据存放器,使PLC得应用围得以扩大。3、近期的PLC80年代中、后期至今进入80年代中、后期,由于超大规模集成电路技术的迅速开展,微处理器的市场价格大幅度下跌,使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高。而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化.3.3 PLC开展趋势1向高速度、大容量方向开展为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。2向超大型

26、、超小型两个方向开展当前中小型PLC比较多,为了适应市场的多种需要,今后PLC要向多品种方向开展,特别是向超大型和超小型两个方向开展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能强。3PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力为满足各种自动化控制系统的要求,近年来不断开发出许多功能模块,如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块,既扩展了PLC功能,又使用灵活方便,扩大了PLC应用围。4增强外部故障的检测与处理能力根据统计资料说明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/

27、O接口占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。前二项共20%故障属于PLC的部故障,它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理;而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此,PLC生产厂家都致力于研制、开展用于检测外部故障的专用智能模块,进一步提高系统的可靠性。5编程语言多样化在PLC系统构造不断开展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外,为了适应各种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言BASIC、C语言等等。多种编程语言的并存、互补与开展是PLC进步的一种趋势。3.4

28、PLC的根本构造PLC的根本构造如图3-1所示。CPU模块I/O模块编程器电源接口图3-1 PLC的根本构造PLC的根本构造:1、中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及戒备定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据存放器。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出存

29、放器的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停顿运行。为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使*个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。2、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型:1RAMRandom Assess Memory这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度最快,由锂电池支持。2EPROMErasable Programmable Read Only Memory这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下,存储器的所有容保持不变。(

30、在紫外线连续照射下可擦除存储器容)。3EEPROM(ElectricalErasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的容进展修改。PLC存储空间的分配:虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不一样,但是根据PLC的工作原理,其存储空间一般包括以下三个区域:1系统程序存储区;2系统RAM存储区包括I/O映象区和系统软设备等;3用户程序存储区系统程序存储区:在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EP

31、ROM中,用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。系统RAM存储区:系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备,如:逻辑线圈;数据存放器;计时器;计数器;变址存放器;累加器等存储器。1I/O映象区:由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此,它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据,这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位bit,一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字16个bit。因此整个I/O映象区可看作两个局部组成:开关量I/O映象区;模拟量I/O映象区

32、。2系统软设备存储区 :除了I/O映象区区以外,系统RAM存储区还包括PLC部各类软设备逻辑线圈、计时器、计数器、数据存放器和累加器等的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由部的锂电池供电,数据不会遗失;后者当PLC断电时,数据被清零。1.逻辑线圈与开关输出一样,每个逻辑线圈占用系统RAM存储区中的一个位,但不能直接驱动外设,只供用户在编程中使用,其作用类似于电器控制线路中的继电器。 另外,不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈,具有不同的功能。2.数据存放器与模拟量I/O一样,每个数据存放器占用系统RAM存储区中的一个字(16 bits)

33、。 另外,PLC还提供数量不等的特殊数据存放器,具有不同的功能。3.计时器4.计数器用户程序存储区:用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC,其存储容量各不一样。电源:PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可得电源系统是无常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)围,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。3.5 PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描,不断循环的方式进展工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号或地址号作周期性循环扫描,

34、如无跳转指令,则从第一条指令开场逐条顺序执行用户程序,直至程序完毕。然后重新返回第一条指令,开场下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段:首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态存放器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态存放器中,输出状态存放器中所有的容随着程序的执行而改变。输出刷

35、新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态存放器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式继电器、晶体管或晶闸管输出,驱动相应输出设备工作。第4章 电梯模型PLC控制系统设计4.1电梯的类型按使用性质分:客梯;货梯;消防电梯按电梯行驶速度分: 高速电梯。速度大于2m/s。 中速电梯。速度在2m/s之。 低速电梯。运送食物电梯常用低速,速度在1.5m/s以。观光电梯:观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。4.2电梯的构造1电梯由以下几局部组成:电梯井道;电梯机房;井道地坑:井道地坑在最底层平面标上下1.4m,作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间;组成电梯的有关部件;2轿厢

36、;3井壁导轨和导轨支架;4牵引轮及其钢支架、钢丝绳、平衡锤、轿厢开关门、检修起重吊钩等;5有关电器部件。4.3电梯的控制要求1当电梯停于*层时,有一高层呼叫时,电梯上升到呼叫层停顿。2当电梯停于*层时,有一低层呼叫时,电梯下降到呼叫层停顿。3当电梯停于*层时,有多高层呼叫时,电梯先上升到较低的呼叫层,停3秒后继上升到高的呼叫层,响应完毕后停顿。4当电梯停于*层时,有多低层呼叫时,电梯先下降到较高的呼叫层,停3秒后继续下降到低的呼叫层,响应完毕后停顿。5当电梯处于上升或上降过程中,任何反向的呼叫均无效。4.4 PLC控制系统的设计分析任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率

37、和产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下根本原则:1.最大限度地满足被控对象的控制要求充分发挥PLC的功能,最大限度地满足被控对象的控制要求,是设计PLC控制系统的首要前提,这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进展调查研究,收集控制现场的资料,收集相关先进的国、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员严密配合,拟定控制方案,共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.保证PLC控制系统平安可靠保证PLC控制系统能够长期平安、可靠、稳定运行,是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑,以确

38、保控制系统平安可靠。例如:应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行,而且在非正常情况下如突然掉电再上电、按钮按错等,也能正常工作。3.力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量,带来巨大的经济效益和社会效益,但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此,在满足控制要求的前提下,一方面要注意不断地扩大工程的效益,另一方面也要注意不断地降低工程的本钱。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济,而且要使控制系统的使用和维护方便、本钱低,不宜盲目追求自动化和高指标。4.5电梯模型PLC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、行程信号进展

39、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根本控制要求的根底上,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,并送PLC的计数器来进展控制。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展显示,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、减速以及制动进展有效的控制。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。为了电梯的运行平

40、安,系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要局部构成如图4-1所示:图4-1PLC实现的电梯控制系统主要构成局部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存放器所构成的阵列。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存放器所构成的队列。控制系统在电梯运行中

41、实时排列的四个优先级列,为实现随机逻辑控制提供了根底。当电梯以*一运行方向接近*楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志存放器、下行呼叫标志存放器、有呼叫请求时,相应存放器为l,否则为0),如有,将相应的存放器的脉冲数与比较存放器进展比较,如一样,则在该楼层减速停车:如果不一样,则将该存放器数据送入比较存放器,并将原比较存放器数据保存,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存放器,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!4.6 PLC的选择电梯的电力驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速

42、起着决定性作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。所以我们的PLC 选用德维森科技的 V80 系列,V80 系列 PLC 以其可靠性高、运算速度快、产品本钱低和电梯专用客制化效劳等优点,PLC 的输入输出点数可根据需要配置,并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台 4 层 4 站的电梯为例,先根据控制要求计算所需要的 I/O 接口点数,其中输入点数为 32,输出点数为 24。选用 V80&

43、#160;系列 PLC 的一个 CPU 单元 M40DR 和一个扩展单元 E16DR 来完成电梯控制系统的逻辑控制。4.7 I/O分配表I/O分配表如表4-1所示。表4-1-1输入按钮上行1楼呼入信号*1下行2楼呼入信号*13上行2楼呼入信号*2下行3楼呼入信号*14上行3楼呼入信号*3下行4楼呼入信号*15上行4楼呼入信号*4楼层限位开关信号F1*21下行1楼呼入信号*12楼层限位开关信号F2*22楼层限位开关信号F3*23楼层限位开关信号F5*25楼层限位开关信号F4*24表4-1-2输出按鈕上行1楼信号灯Y0

44、下行5楼信号灯Y7上行2楼信号灯Y1LED数字显示aY20上行3楼信号灯Y2LED数字显示bY21上行4楼信号灯Y3LED数字显示cY22下行2楼信号灯Y4LED数字显示dY23下行3楼信号灯Y5LED数字显示eY24下行4楼信号灯Y6LED数字显示fY25电机正转上行Y10LED数字显示gY26电机反转下行Y124.8 硬件接线图硬件接线图如图4-2所示:图4-2硬件接线图4.9 PLC局部程序梯形图PLC局部程序梯形图如以下列图4-3所示。图4-3程序梯形图4.10系统的调试与操作1按下呼叫按钮,电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后,便会上升到指定楼层。上升过程中,只执行上行信号,向下信号无效,反之亦然!2电梯开场起动,通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论