【《基于PLC的电梯系统的硬件方案及其IO点的分配案例》2700字】

基于PLC的电梯系统的硬件方案及其IO点的分配案例目录TOC\o"1-3"\h\u19244基于PLC的电梯系统的硬件方案及其IO点的分配案例 1116701硬件的选择 1186311.1确定输入/输出设备 1232561.1.1电机的选型设计 1145631.1.2变频器的选择 1257201.1.4开关按钮选型设计 2187591.2选择PLC 3312681.2.1PLC的基本概述 3183991.2.2PLC的特点 48071.2.3PLC选型 4213972分配I/O点并设计PLC外围硬件线路 5195572.1分配I/O点 543122.2设计PLC外围硬件线路 8121022.3电气控制原理图 81硬件的选择1.1确定输入/输出设备1.1.1电机的选型设计本次所进行的五层职能电梯设计中，应用三相异步电机作为电机，依靠驱动电机，对电梯的升降工作进行完成，电梯关门与开门中进行控制。该电机型号为SF8-4，驱动380V，额定电流11A，50Hz，7.5KW。1.1.2变频器的选择选择变频器中，关键效用为调控电机速度，其涵盖交流变频器和直流变频器来那种，交流变频器属于热门度较高的变频器，本实验应用变频器为三相交流变频器，依靠对其三相电机电压数据进行改善，以对变频电机的运行频率进行有啊，实现变频器内部逆变变量的优化效用，你变电路可对电压输出类型进行优化，以此对电机的输出速度进行改善。变频器的基本结构图如图3-1所示。图3-1基本结构图变频器结构示意图如图3-2所示。图3-2变频器原理该设计中，速度调整为五层电梯系统，所以功能选择上以全面化的MM440变频器为主。1.1.3指示灯的选型设计PLC控制系统中，指示灯效用为对设备工作状态进行显示，指示灯帽子颜色包括红绿黄三种，红色可对系统停止或者故障状态进行显示，绿色可进行系统运行及正常状态的显示，黄色可进行系统待机状态的显示，用户可根据负载特征，进行合理性的电压等级指示灯特性的选择，其型号为施耐德XB2BVB3LC。1.1.4开关按钮选型设计按钮开关是指利用按钮推动传动机构，开关按钮具有常闭触点和常开触点，一般的开关按钮都具有一对常开，一对常闭按钮，开关按钮的结构较为简单，主要用作用就是操作启动或者断开控制回路，是一种十分好用的低压元件，在PLC控制系统中用于模式的操作，用于系统的启动，停止，急停等地方。

开关按钮分为常闭和常开触点，如果选择常开触点，那么当开关按钮闭合后，回路开始接通，传递信号出去，如果选择常闭触点，那么当开关按钮闭合后，回路开始断开，传递信号停止，开关按钮具有2种电压等级，一种是高压开关按钮，用于交流440V以上的电路工作，一种是低压开关按钮，用于交流440V或者直流440V的工作环境，开关按钮颜色也很很多种，不同颜色表示的意义也不同，例如红色开关按钮一般是停止或者急停按钮，绿色开关按钮一般是启动按钮。按钮具体型号为施耐德XB2-BC31C。1.2选择PLC1.2.1PLC的基本概述PLC是可编程控制器的简称，在我们现在生活中应用越来越加常见，其功能作用相似于一个微型的计算机，应用于多个领域。PLC由以下部分组成，核心部分CPU，存储部分，输入输出单元，通讯接口和电源，CPU相对于是PLC的心脏部分，是所有控制工作的核心和基础，存储部分用于信息数据的存储，类似于仓库作用；输入输出单元是PLC的两扇大门，对于数字信号的出入进行连接；通讯接口与电脑计算机或者是其他的接口相连接。从PLC其本身的特点来说，内部包含了许多种不同功能的寄存器和继电器，并且其内部程序含有记忆功能，对于设定的程序不需要重复操作，当PLC通电后，内部程序数据开始初始化，减少程序运行过程中繁杂的运行过程。PLC连接传感器对运行过程中的车位状态进行监控，以及车辆停放完成后的姿态检测，在检测过程之中，性能稳定好，使用寿命长，对垂直电梯系统检测数据响应快。PLC输出程序的可靠性，即执行机构是否按要求进行动作。具有运行稳定、可靠性能高、抗干扰能力，强体积小、质量轻能耗低等优点。现代可编程序控制器的发展更适合现代工业的要求，应用广泛、操作方便，已步入成熟阶段，成为当代工业控制不可或缺的技术之一。可编程控制器是一种具有微处理器的数字运算操作的电子系统，用于自动化逻辑控制，它是专门为工业环境的便捷所设计的。它采用一类可用于内部存储的可编程存储器，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。可编程控制器就是为了易于人们生活，工业生产，扩充功能，功能最大化的原则设计。1.2.2PLC的特点其主要特征如下所示：1、可靠性PLC不需要大量的活元件或有线电子元器件。而且，PLC系统的设计独特个性化并十分具有可靠性，不会随意泄露，维护简单，周期短。示例：冗余设计，防停电，故障排除，信息保护和恢复。PLC容易上手，操作简单，维护方便，就算是小白可以独自设计出无疏漏的控制系统。一般来说，错误是不容易发生的。PLC是为特殊功能而设计的控制调制器。为了管理计算机，编程语言是十分简单而有效的，使用简单的编程语言来编写程序，可以从很大程度上减少程序的错误发生。2、操作简便

PLC的程序和普遍的编程一样，需要编写、写入和修改，可以直接写入程序，也可以在原基础上修改程序，也可以通过搜索所需的程序地址来直接更改。这是因为各种PLC编程语言梯形图接近电路图。很容易掌握和理解。PLC的自诊断功能大大减少了操作者的管理时间，增加工作效率。所谓的自我诊断，就是系统出现错误时，系统整体会马上自我诊断，发现错误来源，维护人员可以快速找到故障原因。3、灵活性

PLC的控制功能通过存储设备的程序来实现，其属于PLC的存储设备控制。要对控制功能进行必要的更改，只需更改软件指令以使硬件成为软件即可。1.2.3PLC选型本次设计研究的为五层电梯控制系统，所以PLC型号选择中以S7-200为主。经过仔细的分析系统，本次控制系统数字量输入、输出分别为26路和24路，无需用模拟量输入、输出。本次设计基于PLC的系统主要完成电梯定位的控制、指示灯的控制、蜂鸣器的控制。综合考虑选择德系西门子小型S7-200PLC作为系统的控制器，S7-200PLC的指令通俗易懂，控制稳定，编程简单。可扩展多种模块，多种型号供选择使用。S7-200PLC有多种处理功能，如系统自检处理功能，系统自动报警输出功能等。而且西门子S7-200PLC数据处理速度响应非常迅速，数据传输也方便。综合能力很强，同时S7-200PLC也具有很强大的稳定性S7-200PLC的CPU226一共有数字输入输出24个和16个。因为数字输入输出量不够，所以需要扩展2块EM222模块和1块EM221模块。每块EM222可扩展8路数字输出。每块EM221模块，可以扩展8路数字输入。共有24+16=40路输入量；16+16=32路输出量，能够满足本次使用需要2分配I/O点并设计PLC外围硬件线路2.1分配I/O点表4-1输入地址分配表

表4-2输出地址分配表2.2设计PLC外围硬件线路图4-1系统外部接线图如上图所示是本次五层垂直电梯的PLC外部电路图，系统PLC为S7-226，属于西门子S7-200系列。由于基本单元使用端口不够，扩展了2个EM222模块，扩展了1个EM221模块。其中EM222模块为了输出模块，可以扩展8路开关量输出地址，本次扩展了2个EM222，输出地址为Q2.0-Q2.7以及Q1.0-Q1.7