PLC控制的五层电梯系统毕业论文

1、承德石油高等专科学校计算机与信息工程系第一章绪论1.1引言可编程控制器（PLC是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。PLCZ基本代替传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，它已跃居工业自动化三大支柱的首位。PLC空制系统的硬件是由微处理器（CPU、存储器（RO防口RAM、输入/输出（I/O）单元、电源单元及外围设备等组成硬件结构如图1所示。系统的规模可根据实际应用的需要而定，可大可小。电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的自动控制设备PLC由于PLCM有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。现在PLC乍为

2、用于工业生产过程控制的专用计算机，与商家、家用的微机不同，由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和工作运行的连续性，使其在设计上有许多特点。(1)可靠性高，抗干扰能力强;(2)接口模块功能强、品种多;页脚内容1承德石油高等专科学校计算机与信息工程系(3)硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；(4)编程方法简单、直观；(5)系统的设计/安装、调试工作量少；(6)维修工作量小、维护方便；(7)体积小、耗能低、重量轻。7.3 PLC勺应用领域目前，PLCS国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：(1)开关量逻

3、辑控制(2)运动控制(3)闭环过程控制(4)数据处理(5)通信联网7.4 PLC勺设计步骤开发应用PLC勺设计任务分为硬件和软件设计两部分。7.4.1硬件设计硬件设计主要包括：页脚内容2承德石油高等专科学校计算机与信息工程系(1)确定安排PLC勺输入、输出点；(2)设计外围电路，包括主电路；(3)选贝PLQ进行现场安装接线等内容。7.4.2软件设计大多数用梯形图和指令程序，主要包括：(1)设计控制流程，根据工艺要求先画出工作循环，如有必要再画详细的状态流程图;(2)根据工作循环图，画出虚拟的电路图-继电器梯形图；(3)按梯形图编写指令程序表；(4)系统调试：根据设计要求，对程序进行调试和修改，

4、必要时还可对硬件进行修改,直到符合要求为止。2.1电梯控制系统构成电梯控制系统主要由变频调速主回路、 输入输出单元以及PLC单元构成，第二章电梯控制的原理与实现他 M”巩卜页脚内容3JfXfjKlRJfXfjKlRn*4左+同麻库迪府护功倦人MUftiMUfti1 1及认打。ftPL。f f1J升体景检承德石油高等专科学校计算机与信息工程系由如图2所示，PLC8来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。图2电梯控制系统原理图2.2电梯的工作原理及功能要求2.2.1变频调速回路变频调速主回路由三相交流输入、

5、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成.三相电源RST经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端为两相电接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，低速、高速、检修速度编码指令。2.2.2输入输出回路输入输出单元为PLC的I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修

6、、消防、泊梯、称重等单元构成。（1）输入单元为：厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除；轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示；开关门按钮，输入PLC控制轿门的开闭（厅门也同时动作）；上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层；上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入PLCPLC发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；门锁装置（或轿门和厅门联页脚内容4承德石油高等专科学校计算机与信息工程系锁保护装置)， 轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前

7、提； 安全回路， 通常包括轿内急停开关、 轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绝开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等；检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态,消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，然后输出数字信号给PLG根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。(2)输出单元为：楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段

8、码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC合出相关指令，完成开关门动作。第三章电梯控制系统设计3.1控制系统硬件设计本实验有32个输入信号，32个输出信号及现有设备，所以选用FX2-64MR勺PLG由于现有材料所以选OMRON3G2J渡频器和两相交流电机。来完成实验。PLC空制器、变频器和电动机的接线及原理图如附图(1所示。3.2输入输出点分配输入信号输出信号页脚内容5承德石油高等专科学校计算机与信息工程系名称代号编号名称代号编号安全回路K6X000电梯上行UPY000零速输入K0X001电梯下行D

9、OWNY001脉冲输入K1X002电梯快行FASTY002轿内电锁K2X003电梯慢行SLOWY003红外传感器K3X004检修速度JXY004关门力限开关K4X005七段码AY005超重K5X006BY006页脚内容6承德石油高等专科学校计算机与信息工程系上限强制减速SQ0X007CY007一楼指令SB1X010DY010二楼指令SB2X011EY011三楼指令SB3X012FY012四楼指令SB4X013GY013五楼指令SB5X014关门催促铃声KE1Y014基站到位开关SQ4X015厅门关KM2Y015一楼上呼SB6X016厅门开KM3Y016页脚内容7承德石油高等专科学校计算机与信息

10、工程系一楼下呼SB7X017厅内指示灯1E1Y017二楼上呼SB8X020厅内指示灯2E2Y020二楼下呼SB9X021厅内指示灯3E3Y021三楼上呼SB10X022厅内指示灯4E4Y022三楼下呼SB11X023厅内指示灯5E5Y023四楼上呼SB12X024上呼灯1E6Y024四楼下呼SB13X025上呼灯2E7Y025五楼上呼SB14X026上呼灯3E8Y026页脚内容8承德石油高等专科学校计算机与信息工程系五楼下呼SB15X027上呼灯4E9Y027厅门开SB16X030下呼灯2E10Y030厅门关SB17X031下呼灯3E11Y031厅门开到位SQ1X032下呼灯4E12Y032厅

11、门关到位SQ2X033下呼灯5E13Y033检修开关SB18X034超重铃声KM4Y034检修上SB19X035抱闸信号KM5Y035检修下SB20X036上行指示灯E14Y036页脚内容9图3电梯程序流程图3.3.1电梯初2RGT2RGTM0M0ZRSTZRSTYaOOYaOO 037037 MOVMOVkOkOD2(JD2(J0 0DMCVDMCVK&OQK&OQ02020202 MOVMOVK K住皿20204 4DMIDVDMIDVKI800D2O6Or-icvOr-icvD2OSD2OSMltOMltO承德石油高等专科学校计算机与信息工程系下限强制减速SQ3X037下

12、行指示灯E15Y037表1I/O分配表3.3控制系统程序设计根据电梯的工作原理与功能要求以及输入/输出点的地址分配表，来绘制电梯的程序流程图。和设计电梯的程序梯形图。电梯程序流程图为图3。梯形图分成：初始化、指层控制、开关门控制、轿内呼叫与标记控制、厅外呼叫与标记控制、电梯上下行选择与指示控制、电梯的运行控制来编写与调试。最后在组合调试。始化电梯复位、装承德石油高等专科学校计算机与信息工程系入数据、安全回路等。3.3.2指层控制指层控制梯形图如图3,1所示。本程序以1楼为基站，脉冲数为00D20OD202、D204D206D208分别存放1/F5/F的脉冲数0、600、120018002400

13、（实验用实际具体而定）。数器，D250存放减速脉冲数50,M1-M5为楼层继电器。当轿箱位于某一层时，应产生位于该层的楼层以控制楼层显示器显示楼层处的位置，离开该层时，该信号应被新的楼层信号（上一层或下一层）取代0MSI0MSI0MS000MS000得电，电动机正转，开门。C24如内部高速计信号,CCR RDCDCpopoZCFZCF3U63U6DSUBDSUBDP.DDDP.DDDZCFDZCF3W3W口川B B02500250C242C24202500250D250D250C242D250D250rrsnerrsneD30SD30SMZ20MZ20D310D31003120312M230M

14、230031403143.3.3开关门控制M231M231SETSET（1）开门控制RSTRSTM2*1M2*1手动开关门时，当电梯M!41运行到位后，按下SB16M231 RSTRSTIM5IM5X030闭合，M50置位，Y016M1-X Xvciocvcioc020402040308020602060206020603120312208i-rir?Lni-rir?Lnco 返贝脚内容11IkXItIkXItrvimrvimIX/I4IX/I4MHMH 邛XVQ11VQ11M1M2M2士FM3M3 00240024THTHXO27XO27T3T3MOMOX0O4d-FX031X031TOt5

15、TOt5) )SETM52SETM52.SETVOH.SETVOHRSTM52RSTM52K50K50T1T1 RSTYOWRSTYOWRSTMS3RSTMS33.3.4轿内指页脚内容12THKCGO承德石油高等专科学校计算机与信息工程系令控制当轿内按下SB1SB2SB3SB4SB斫，按键标记，对应指示灯E8-E12亮。到电梯到达指定层后，动作取消，指示灯灭。在检修时，按键不标记。安全回路在整个工作过程中为常开（X00。，只有出现不安全情况时才导通，则电梯停止工作。SB6-SB17寸，按键标记,到电梯到达标记层时，动作取消，指示等灭。在检修时,Tr页脚内容13M4M4BI?OBI?O-dl|r

16、1011010IkniniW180W180XD11XD11M2M2一I117：口1212-IIKOIKOI3IIM4M4T T1 1maomao3.3.5厅外呼叫控制当按下对应的呼叫键EDEDTkME;Tl-Tl-MUMUHM12M12IW14IW14M1&M1&irX016TkMlMl3 口II1卜MISOMISO1020TIU2M3OU2M3OTIUM1WM1WETM15ETM15 032032703333Xt33Mt20fvIlOOMt20fvIlOOM32IM32IM331M331M341M341Til SETSETfSETfSET 5ET5ETSETSETSETSET

17、FiSTFiSTMEIMEIr-isar-isaMSIMSIMSOMSOM80M80YOOOYOOO(Y004(Y004KSCIOOKSCIOO(T11(T11(YCiOI(YCiOIM120M1203.3.8抱闸、泊梯、超重控制当变频器输入零速信号后，X001常开闭合，输出Y035常开闭合，抱闸闭合。电梯运行时，零速输入停止，X001断页脚内容18承德石油高等专科学校计算机与信息工程系开，则Y035常开断开，轿箱运行。消防与泊梯，按下SB14X026导通，电梯返回基站。基站到，X015常闭断开，电梯停止超重时，X006常闭闭合，电梯不能启动，并鸣铺(Y034常开闭合)。第四章系统整体调试31

18、硬件安装.该实验需要KBS系列PLC实 训 装 置 、FX20P手持编程器或个人计算机(WINDOW)、SC09编程线缆、FXPCS/WIN编程环境、五层电梯系统实验板、连接导线等。首先，将PLC控制模板接到DC24V的电源上，用SC09编程线缆，一方接PLC,一方接电脑。当控制程序写入PLC后，用连接导线将PLC与电梯控制系统实验板连接起来，调节一切正常后，通电进行仿真。3.2软件调试首先在WINDOW环境下打开GX和FXGP软件，向软件中输入程序，待程序输入完毕将其变换后写入PLC中。写入完毕后，打开菜单栏中在线一项的PLC监控，就实现了对PLC过程的监控功能。根据实验要求，动作相应开关，

19、模拟电梯控制系统的工作过程。在实验过程中要注意观察各种指示灯、PLC及程序运行的变化过程。若输入的程序有问题，可在菜单栏编辑一项中选择写入模式，待程序返回写入状态后，对程序进行修改，经变换后再写入PLC中调试页脚内容19承德石油高等专科学校计算机与信息工程系结束语本文所述系统基于电气集选控制原则，采用脉冲计数方法，用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置，实现位移控制，用软件代替部分硬件功能，既降低系统成本，又提高了系统的可靠性和安全性，实现电梯的全数字化控制。采用脉冲数对每一楼层计数，适当的减少了输入点数，同时提高了电梯的控制精度。采用变频器控制电梯的运行，提高了电梯的平稳性和乘客的舒适度，

20、有效的提升了平层控制精度。页脚内容20承德石油高等专科学校计算机与信息工程系参考文献1.PLC原理与应用（俞国亮）清华大学出版社20052.变频器应用与实训指导（王兆义）高等教育出版社20053 .PLC变频器在电梯中的应用（王少华）电气技术20074 .电梯控制技术（刘载文、李毫升、钟亚林）电子工业出版社19965 .三凌GXDeveloperVer掇作手册三凌机电20056 .OMRON3G3JVS户手册欧姆龙（中国）有限公司2002页脚内容21承德石油高等专科学校计算机与信息工程系相 源二 一电K6_K6_ooooooOOQOOQK0_K0_= =A 曲人001001OOOO1 1K1K

21、1A 班冲匕A AK2K2K3_K3_;堡桥冷界常m mn n扑n.n.住黑003003。00300300-100-1K Kd d一oosoosoosoosKJKJ比n non-fton-ftrr口007007 OOOOT TtotoO1QO1Qr r4 4-L-LShJShJonHonH(Tji(TjiO11O11击a aOFOFN N012012U11U11n14n14u-i-nu-i-n01014 4s s中i iycyc：拈E E11n no o* *ij1nij1no-loo-loM M7_7_t11t11/ /inri03710371WhLBWhLB二IT/IT/Q Q昌FhlFh

22、l工_陛；口_Q3Q3与03030 03 3日口3 36 6ro%iro%iCCCCM MX XPLCY Y慢速价修速段KTIIKm2KKm2Kru3ru3E1E12 2E13E13KTT5Fl1Fl1El-MAMAMBMBMCMC可I IJ J附录一PLC控制 电 梯接 线 及原理图A AB BCOEFGCOEFG页脚内容22承德石油高等专科学校计算机与信息工程系图（1）PLC控制电梯接线及原理图JtT7K-QTHiJHiJYCMJU4D3(M帆帆HliHliJifDSUBfDSUB；D3O2D3O2D25O-D25O-D3O2D3O2j1 1pjJLDbpjJLDb口宓 8U2SOU2SO

23、03040304LTM1cp口字？口h h：W14W14C2-42C2-422102101(DSUBQX.(DSUBQX.42504250J JJ J(DAX(DAX DCMkDCMkD2S0D2S0)TM什tinrih3nHtinrih3nHC2-4-5C2-4-5HZ2VHZ2V1ipSUBipSUBPZ5OPZ5OP31DP31DIIpADDD30GpADDD30G9Eg9EgD312D3121 1卜(MCP1131111311k k白D313D313C C才4 4才M3-3M3-3D25ij.D25ij.D314D3141- - l5S1Jlil5S1JliD31-4D2CIBD31-

24、4D2CIBC242C2422iJ2iJJ JJ-115BT5BTLILI1 1211J1|页脚内容2311f R R穹丁M2M2J1J20111BISTBIST2 2J J221附录二PLC空制电梯总梯形图承德石油高等专科学校计算机与信息工程系2662662682683713712T32T327627627E27E2802802S32S32S52S5寓丁290290海5 523923930130130630631131131b31b320320M2M221211111短丁心W211W2111 1IIIIrLTrLT1 11 1f fM231M231|M|MM231M231, ,t tl l

25、i iJ Jr r5T5TBJBJi i1111221221i ii ir r cTcTWJWJi iBM1BM1TF-J2412411II1IIjL.jL.一-J JIilIil1 1一J J1231IntST1231IntSTM M% %1 111U U01012J2JMl14Ml14J JTTTT才T T。-口j jM5M5#7#7AJAJ mW4mW41 14rmioi4rmioiMl13M15Ml13M15J JrJirJi：it/roiiit/roii、TrjrTrjr11，KlM2K3KlM2K3L4JtJtJ Jt t( (Y012Y012*1JI*1JIJrlJrlJ JMl

26、MlXOX1120XOX1120I IIIII*rrn-T*rrn-T w w1 1llllXDO5XDO51TVTVTMTMX032X032.1.1 JrJr1 1L.JL.JT TTrTr：T T号j1j1,11B031B031,_,_L L,TFT1531,TFT1531113CO34Tpj3CO34TpjKOKO1 1I IK20rm.K20rm.1111/ /K50K501 1J JA A/ /KO34XD30KO34XD30T1dl1XD31R120XD31R1201 11 11111二口下耳1 11 1T1T1iMiM才也J J页脚内容2424承德石油高等专科学校计算机与信息工程

27、系承德石油高等专科学校计算机与信息工程系3833833853853S73S73893893913911 1：- -1 1- -1 11 1 1 1，1 11 11 1X0X01 1- -1 13 3I/VD330(0340(034e eaIaI1 10 00 0IriHTIriHT”1 1395395397397旬0303407407K0K02 2T TM M2 21 11 10 0V Vl l：i i 0 0n?n? TIITII7575M190.t.M190.t.1 11 1T TM M3 3FttT-I I3 3i i口1 1L L11301130H HL*w*X02411X02411r”T4040 M Md dJ1J1n n 0 0I ITRETH24TRETH2441