三层电梯控制PLC课程设计

目录TOC\o"1-3"\u一、设计的目的及意义 6二、方案选择 72.1电梯继电器控制系统的特点 72.1.1电梯继电器控制系统的优点 72.1.2电梯继电器控制系统的缺点 72.2PLC控制电梯的特点 72.2.1PLC控制电梯的优点 7三、PLC控制系统硬件设计 93.1三层电梯主电路 93.1.1三层电梯曳引电机及门电机电路图 93.2I/o点数的分配 93.2.1I/O点数的估算 93.2.2输入/输出的分配如下 113.3系统结构框图 12四、系统软件设计 134.1三层电梯梯形图 134.1.1电梯的平层信号处理： 13附录 22总结 25参考文献 26一、设计的目的及意义在现代社会和经济活动中，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

二、方案选择2.1电梯继电器控制系统的特点2.1.1电梯继电器控制系统的优点(1)所有控制功能及信号处理均有硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。(2)系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。(3)大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。(4)多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已经形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。2.1.2电梯继电器控制系统的缺点(1)系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。(2)普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。(3)电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。(4)系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。(5)由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大。费用高；而且检查故障困难，费时费工。总之，电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘客人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。所以目前电梯的继电器控制已经很少使用了。2.2PLC控制电梯的特点2.2.1PLC控制电梯的优点随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。

PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。

电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，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．控制系统进行下列运作：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。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。通过以上对比，最终选择利用西门子公司可编程控制器（PLC）对三层电梯进行控制，形成电梯控制系统。

三、PLC控制系统硬件设计3.1三层电梯主电路3.1.1三层电梯曳引电机及门电机电路图根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。图中M1，M2为曳引电机和门电机，交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。FR1，FR2为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。FU1为熔断器，起过电流保护作用。3.2I/o点数的分配3.2.1I/O点数的估算采用PLC构成三层简易电梯电气控制系统。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SB7和指示灯HL6，二层有上升呼叫按钮SB8和指示灯HL7以及下降呼叫按钮SB9和指示灯HL8，三层下降呼叫按钮SB10和指示灯HL9，电梯内有一至三层呼叫按钮SB1～SB3和指示灯HL3～HL5；电梯开门和关门按钮SB11和SB12，电梯开门和关门分别通过电磁铁KM3和KM4控制，轿厢上行和下行由接触器KM1和KM2控制，并有上行记忆(HL1)和下行记忆(HL2)两路指示灯。综上所述，输入点共有15个，输出点共有12个。可编程控制器S7—200的CPU226输入，输出点数为24／16。足以满足要求PLC外部接线图3.2.2输入/输出的分配如下该系统占用PLC的27个I/O口，15个输入点，12个输出点，具体的I/O分配如下图所示：3.3系统结构框图电梯上升下降流程图四、系统软件设计4.1三层电梯梯形图4.1.1电梯的平层信号处理：4.1.2厅外召唤信号登记及消除：4.1.3内信号召唤登记及消除，一楼为基站，两分钟内无操作，电梯自动返回一楼。4.1.4选择楼层信号=1\*GB3①轿厢上行=2\*GB3②轿厢下行4.1.5内指令外召唤信号的保持，用于在有需要的楼层停车，并自动或手动的执行关门操作：4.1.6各楼层停车信号4.1.7手动及自动开关门附录注：响应顺序为按钮按下的先后=1\*GB3①电梯在一楼，三楼外呼上行可见三楼外呼下行Q0.3线圈带电，且电梯正转线圈Q0.2带电且线圈上行记忆线圈Q0.0带电：=2\*GB3②电梯到达三楼，碰到三楼平层限位开关I0.2，延时两秒后，电梯自动开门，门电机正转线圈Q1.4带电。=3\*GB3③碰到开门限位开关后I2.2，T38开始计时，20秒后门电机反转，直到碰到限位开关I2.3，所有线圈都失电，直到有其他操作，各楼层操作均一致，下面不再详述。=4\*GB3④在三楼轿厢内，内呼二楼I0.4，电机开始正转，Q0.3带电=5\*GB3⑤电梯在二楼内呼一楼，外呼三楼下行，电机Q0.3,带电，可见电梯先响应一楼信号，电梯到达一楼，且开门再关门后，线圈Q0.2带电，电机正转，向三楼运行总结通过这次的课程设计，我知道了PLC控制的基本步骤和方法，明白了PLC对于控制系统的重要性，准确的控制设计对于工农业的生产有着十分重要的意义。这次课程设计短暂但是充实，在其中我发现了自己的不足，自己知识的很多漏洞，和基础知识不扎实，课外知识知之甚少。也知道了自己以后学习的方向和目的。这次课程设计对自己意义很大，自己从中获得很多东西。对于PLC控制技术的学习，我们先熟悉手中课本相关的内容，因为教材里的知识点是最基础的，看完教材后有了更深地了解和懂得了一些简单编程，接下来我再去图书馆借相关的书籍进行借鉴和参考，当要用什么功能时，就在书上翻看相应部分的内容。对于电PLC控制的相关知识，我重新翻看好几遍教材，特别是第五.六章程序的了解。每一次课程设计都会学到不少东西，这次当然也不例外。不但对PLC控制技术的知识巩固了，也加强了编程和仿真软件的使用和学习，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在自己和同学相互协助下，终于迎刃而解了。参考文献 [1]张晓峰，张静.电气与PLC控制技术及应用.高等教育出版社.[2]王海李洪奎刘晓PLC的多轴控制研究[J].

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电气控制与PLC课程设计评定表姓名陈泽江学号1350803203专业班级电气工程132班课程设计题目：三层电梯自动控制系统设计课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：评定项目评分成绩1.设计方案可行性及其选优（20分）2.设计过程及结果（40分）3.平时成绩（态度认真、遵守纪律）（