立體電梯電氣控制課程設(shè)計

1、<p>　　《電氣控制課程設(shè)計》</p><p>　?。?011學(xué)年第二學(xué)期）</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　專業(yè)班級 自動化0901 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p>

2、;<p>　　完成日期 2012.6.20 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　一.概述3</b>&

3、lt;/p><p>　　二.電氣控制要求3</p><p><b>　　三.工作原理4</b></p><p><b>　　1.簡單模型4</b></p><p>　　2.電梯PLC控制系統(tǒng)框圖4</p><p>　　3.電氣控制原理圖6</p><

4、p>　　4.PLC梯形程序10</p><p>　　四．系統(tǒng)軟件設(shè)計21</p><p>　　1.程序設(shè)計圖21</p><p>　　2.程序設(shè)計常用方法21</p><p>　　1）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法21</p><p>　　2）邏輯設(shè)計法22</p><p>　　3）順序控制法22

5、</p><p>　　3.控制系統(tǒng)程序說明23</p><p><b>　　1）指層功能23</b></p><p>　　2）轎內(nèi)指令處理功能23</p><p>　　3）召喚信號處理功能23</p><p>　　4）定向選層功能23</p><p><b&

6、gt;　　五．心得體會23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：24</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。在許多交通設(shè)

7、備中，電梯是自動化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種。以前的電梯主要采用單片機(jī)控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用PLC，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高。作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，30年來，可編程控制器從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的

8、可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用，因此，PLC的應(yīng)用也就成為了一個熱點(diǎn)問題。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電梯，PLC，梯形圖</p><p><b>　　一.概述</b></p><p>　　電梯是高層建筑不可缺少的運(yùn)輸工具，用于垂直運(yùn)送乘客和貨物，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器－－接觸器進(jìn)行控

9、制，其缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題。</p><p>　　本論文通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機(jī)信號邏輯關(guān)系

10、的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實(shí)現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器——接觸器觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適。</p><p><b>　　二.電氣控制要求</b></p><p>　　電梯由電動機(jī)進(jìn)行拖動，其運(yùn)行過程包括起動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、

11、制動等。對電梯的控制主要有主電動機(jī)控制、開(關(guān))門電動機(jī)的控制、轎廂的運(yùn)動方向、層樓顯示、層站召喚、安全保護(hù)指令信號的管理。</p><p>　　1、電梯可進(jìn)入檢修狀態(tài)或無司機(jī)自動駕駛狀態(tài)(安全自動響應(yīng)層站召換或轎廂內(nèi)指令信號)</p><p>　　2、電梯起動后，若某樓有呼梯信號，則轎廂停在該樓，并開門，時間到自動關(guān)門。</p><p>　　3、當(dāng)電梯處在“懸?！?/p>

12、時，若有呼梯信號，則對信號進(jìn)行處理，高于當(dāng)前樓層時則電梯上升，反之則下降。</p><p>　　4、電梯運(yùn)行中只響應(yīng)順向呼梯信號，對反向呼梯信號只作記憶。</p><p>　　5、電梯應(yīng)具有層樓顯示、狀態(tài)指示、極限位置保護(hù)等功能。</p><p><b>　　三.工作原理</b></p><p><b>　　1

13、.簡單模型</b></p><p>　　2.電梯PLC控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存

14、儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信。</p><p><b>　　3.電氣控制原理圖</b></p><p>　　控制電路可分為兩部分，第一部分是由接觸器KM1-Z和KM1-F控制電機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上升和下降，第二部分是由KM2-Z和KM2-F控制電機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯門的開和關(guān)。其中，都是由電動機(jī)M1、M2的正反轉(zhuǎn)電路組

15、成。</p><p><b>　　4.PLC梯形程序</b></p><p><b>　　四．系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　1.程序設(shè)計圖</b></p><p>　　2.程序設(shè)計常用方法</p><p>　　在工程中，對PLC應(yīng)用程

16、序的設(shè)計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設(shè)計人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計方法簡要介紹如下。</p><p><b>　　1）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較湊效的

17、，可以收到快速、簡單的效果。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法的具體步驟如下：</p><p>　?。?） 確定輸入/輸出電器；</p><p>　?。?） 確定輸入和輸出點(diǎn)的個數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行I/O分配；</p><p>　?。?） 做出系統(tǒng)動作工程流程圖；</p><p>　?。?） 選擇PLC指令并編寫程序； </p><p

18、>　?。?） 編寫其它控制控制要求的程序；</p><p>　?。?） 將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。</p><p><b>　　2）邏輯設(shè)計法</b></p><p>　　工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器元件來實(shí)現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0

19、”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計電氣控制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計法進(jìn)行PLC程序的設(shè)計，它使用邏輯表達(dá)式描述問題。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。</p><p><b>　　3）順序控制法</b></p><p>　　對那些按動作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程

20、相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計法編程時，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。</p><p>　　功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：</p><p>　　步于步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；</p><p>　　轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；</p&

21、gt;<p>　　轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。</p><p>　　一個順序功能圖中至少有一個出初始步。</p><p>　　3.控制系統(tǒng)程序說明</p><p><b>　　1）指層功能</b></p><

22、p>　　樓層感應(yīng)信號是電梯電路中的重要信號，因?yàn)樗婕暗狡渌刂齐娐分械脑S多環(huán)節(jié)，諸如轎廂指令、廳外召喚信號、選向等。電梯一般都配有層樓指示器，以便指示電梯所在位置。</p><p>　　2）轎內(nèi)指令處理功能</p><p>　　轎廂內(nèi)操縱箱上對應(yīng)每一層樓設(shè)一個帶燈的按鈕，也稱指令按鈕。乘客按下要去層站的指令按鈕，按鈕燈便亮，即轎廂內(nèi)指令登記。電梯運(yùn)行到達(dá)目的層站后，該指令被消除，對

23、應(yīng)的按鈕燈熄滅。</p><p>　　3）召喚信號處理功能</p><p>　　廳外召喚信號同轎內(nèi)指令一樣同樣需要進(jìn)行登記、顯示、本層停車消號，此外還具有反向信號保持功能。信號的登記采用自鎖原理，軟件上采用邏輯“或”實(shí)現(xiàn)。為了保證同向召喚消號，反向信號保持功能，其消號條件必須是樓層指示信號與方向指示信號同時滿足。</p><p><b>　　4）定向選層功

24、能</b></p><p>　　本電梯的PLC控制系統(tǒng)采用全集選方式控制，因此，根據(jù)上行上優(yōu)先、下行下優(yōu)先的原則控制電梯自動選向，同時處理轎內(nèi)指令與廳外召喚信號。方向信號的登記以當(dāng)前所處樓層及接收到的第一條指令或召喚為準(zhǔn)。再對所用指令和召喚進(jìn)行樓層比較來判斷方向信號的消號樓層。</p><p><b>　　五．心得體會</b></p><

25、;p>　　通過PLC設(shè)計實(shí)踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。 通過合

26、作，我們的合作意識得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責(zé)一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。 通過此次課設(shè)，讓我了解了PLC梯形圖、

27、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計方法。 　　在設(shè)計的過</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《常用低壓電器原理及其控制技術(shù)》，王仁祥編著，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用》，張曉蜂著，國防工業(yè)出版