自動化畢業(yè)論文載重升降機plc控制系統(tǒng)設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  本科畢業(yè)論文</b></p><p><b> ?。?0 屆)</b></p><p>  載重升降機PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>  所在學院 </p><p>  專業(yè)班級 自動化

2、 </p><p>  學生姓名 學號 </p><p>  指導教師 職稱 </p><p>  完成日期 年 月 </p><p>  畢業(yè)設計(論文)任務書</p>&

3、lt;p>  學士學位論文原創(chuàng)性聲明</p><p>  本人聲明,所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。</p><p>  作者簽

4、名: 日期: </p><p>  學位論文版權使用授權書</p><p>  本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權南昌航空大學科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯

5、編本學位論文。</p><p>  作者簽名: 日期: </p><p>  導師簽名: 日期: </p><p>  載重升降機PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>  摘要:升降機作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具,與人們的生活息息相關。升降機在工

6、業(yè)載重垂直運輸,生活運輸?shù)确矫嬗兄匾牡匚?。大大提高了工業(yè)生產(chǎn)效率,為人們的生活提供了很大的方便。隨著科學技術的不斷發(fā)展,人們對升降機的安全性、舒適性、高效性的要求在一直提高。升降機技術得到快速發(fā)展。其驅(qū)動技術已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速,邏輯控制也由原來的繼電器變?yōu)镻LC控制。</p><p>  相對PLC控制而言,繼電器控制因為發(fā)生故障率高、可靠性差、功率消耗太大等缺點,已經(jīng)逐漸被淘汰。但是,PLC控制系統(tǒng)用

7、軟件對升降機的運行進行自動控制,并且有故障自檢和報警顯示,大大提高了可靠性??刂葡到y(tǒng)軟件化使調(diào)試時間短并且便于檢修,外部接線電路也得到了很大的簡化?,F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為目前升降機控制系統(tǒng)中使用率最高的控制系統(tǒng)。</p><p>  本設計為了使載重升降機在智能性、穩(wěn)定性、可靠性等方面的各項性能指標得到改進和提高。PLC控制系統(tǒng)采用變壓變頻調(diào)速系統(tǒng),通過改變電動機供電的電壓和頻率,平滑調(diào)節(jié)載重升降機的速度以獲得更好的乘

8、坐舒適度,利用變頻器作為執(zhí)行機構設計一個3層載重升降機的控制系統(tǒng)。</p><p>  關鍵字:載重升降機;可編程控制器PLC;變頻器;控制系統(tǒng)</p><p>  指導老師: </p><p>  Design of a load lift PLC control system</p><p>  Abstract: Load

9、 lift is closely related to people's life as a vertical transport of modern high-rise buildings. The lift Plays an important role in the industrial load vertical transportation and Life Transport .It has Greatly impr

10、oving the efficiency of industrial production,providing great convenience by People's lives.With the development of science and technology, People on the elevator safety, comfort, high efficiency requirements have be

11、en improved. Elevator technology has got fast developm</p><p>  Relative to the PLC control , relay control due to high failure rate, poor reliability, power consumption shortcomings too large, has been grad

12、ually eliminated . But, PLC control system using software of the elevator running automatically control, and fault detection and alarm display, greatly improving the reliability of it. Control system software make the de

13、bugging time is short and easy to repair. The external connection circuit is greatly simplified. It has become the elevator control syste</p><p>  This design in order to make the load lift in intelligence,

14、stability, reliability each performance index get improve and enhance . PLC control system uses VVVF System, through changing the motor power supply voltage and frequency, Smooth regulation of load lift speed to obtain b

15、etter ride comfort. Using transducer as the actuator design a 3 layer load hoist control system .</p><p>  Keywords: Load lift Programmable controller PLC Frequency converter Control system</p>&l

16、t;p>  Signature of Supervisor:</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  1引言</b></p><p><b>  2升降機技術概述</b></p><p>  2.1升降機的組成.2</p>

17、<p><b>  2.2設計內(nèi)容3</b></p><p>  3 PLC控制系統(tǒng)與變頻器</p><p>  3.1 PLC控制系統(tǒng)設計4</p><p>  3.2 變頻器的分類5</p><p>  3.3 變頻器的選擇5</p><p>  3.4臺達變頻器6<

18、;/p><p><b>  3.5電機控制8</b></p><p>  3.6變頻調(diào)速方案9</p><p><b>  4硬件設計</b></p><p>  4.1變頻升降機電力傳動系統(tǒng)10</p><p>  4.2 升降機PLC的I/O接線圖11</p&g

19、t;<p>  4.3 機型選擇及I/O分配11</p><p>  4.4輸入的模塊選擇11</p><p>  4.5輸出的模塊選擇12</p><p><b>  5 軟件設計</b></p><p>  5.1程序流程圖14</p><p>  5.2梯形圖程序設計

20、15</p><p><b>  6 結論23</b></p><p><b>  參考文獻24</b></p><p><b>  致謝25</b></p><p>  載重升降機PLC控制系統(tǒng)設計</p><p><b>  1引言&

21、lt;/b></p><p>  1968年,美國最大的汽車制造商通用汽車公司為滿足市場需求,為了適應汽車生產(chǎn)工藝不斷變更的需要,以改進汽車的生產(chǎn)方式。所以為了解決由于汽車不斷改型而需要去重新設計汽車裝配流水線上的各種繼電器來控制線路的問題,所以需要尋找一種比繼電器更可靠,響應速度更快,功能更為強大的通用工業(yè)控制器。于是可編程控制器應運而生。1969年,美國數(shù)字設備公司研制出世界上第一臺可編程控制器,從此,

22、PLC開始活躍于控制領域。而且其影響也越來越大,應用也越來越廣泛。</p><p>  隨著現(xiàn)代社會自動化程度的提高,PLC可編程控制器被越來越廣泛的應用在生活中,而且涉及到幾乎生活的每個個方面,其中包括供電,生產(chǎn),物料管理,運輸?shù)鹊?。本文旨在通過實現(xiàn)自動升降機控制系統(tǒng)這樣一個典型的實例,來展現(xiàn)PLC在自動化生活中的應用。</p><p>  升降機控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。目前升降機

23、的控制基本上采用了兩種方式,一個是采用微機作為信號的控制單元,用來完成升降機在運行過程中信號的采集、運行狀態(tài)還有功能的設定,用來實現(xiàn)升降機的自動調(diào)度和集選運行功能,驅(qū)動控制系統(tǒng)則由變頻器來完成;第二種控制方式是采用PLC來取代微機來實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說,這兩種方法并無太大的區(qū)別。不過大多數(shù)升降機都會選擇第二種方式,原因是由于PLC生產(chǎn)規(guī)模較小,相對來說自己來設計和制造微機控制裝置成本會比較高;并且PLC的控制系統(tǒng)有可

24、靠性高,程序設計比較靈活方便,抗干擾能力強、運行穩(wěn)定等特點,所以現(xiàn)在的升降機控制系統(tǒng)大多數(shù)都會使用PLC控制系統(tǒng)。</p><p>  使用可編程控制器來實現(xiàn)升降機的控制,對于提高升降機運行的穩(wěn)定性、降低升降機控制系統(tǒng)的成本以及縮短升降機系統(tǒng)的開發(fā)周期都具有實際意義。通過本論文的研究,可以在一定程度上拓展自己在PLC自動化行業(yè)應用領域的了解。</p><p><b>  2升降機

25、技術概述</b></p><p>  從古至今,升降機行業(yè)在不知不覺中走過了一個從無到有,從有到多,從多到精的發(fā)展歷程。隨著我國人口數(shù)量的不斷增加,中國已經(jīng)成為全球容量最大、增長最快的升降機市場。這就必然會使升降機技術更加迅猛的發(fā)展和更新。</p><p>  隨著新型的技術結構材料還有新型工藝的發(fā)展,升降機的機械系統(tǒng)結構正在向著不斷簡單化、體積不斷小巧化、材料不斷升級,外觀方

26、面也會變得更加美觀大方。而且,無機房升降機控制系統(tǒng)在今后會有較大的發(fā)展。升降機技術發(fā)展非常之快,現(xiàn)在已經(jīng)增加了許多新性能,現(xiàn)在已經(jīng)有了高舒適性的VVVF升降機,已經(jīng)成為升降機行業(yè)的標準配置;但是,永磁同步無齒輪曳引機具有更節(jié)能、安靜、安全、經(jīng)濟等特點。所以永磁同步無齒輪曳引機將逐步成為新型曳引機的主流,由于永磁技術有著節(jié)能、安靜、安全、經(jīng)濟等特點,將來很可能取代VVVF技術。 另一方面有網(wǎng)絡控制和智能群控制系統(tǒng),所以控制系統(tǒng)

27、的先進、快速、準確和可靠性也成為了升降機發(fā)展的主要方向。無手架安裝方式,將成為升降機安裝的主要方式,因為此安裝方式更加高效、安全并且可重復使。隨著技術不斷的開發(fā)、應用,升降機的硬件系統(tǒng)也給安裝提供了更大的便捷,使升降機在安裝上效率更高。</p><p>  2.1升降機的組成.</p><p>  曳引式升降機是垂直交通運輸工具中最普遍的一種,其結構主要由機械部分和電氣部分組成;機械裝置部

28、分分為:</p><p>  1.曳引系統(tǒng)作用是提供升降機運行動力的驅(qū)動設備,曳引機就是把自身的旋轉運動,通過滑輪組轉換為升降機的垂直運動。</p><p>  2.轎廂則是在曳引機的牽引下沿著井道內(nèi)的導軌運行。</p><p>  3.門控制系統(tǒng)就是用來開關轎廂與層站之間的廳。 </p><p>  4.導向系統(tǒng)是用來限制轎廂和對重的運行軌

29、道,使轎廂和對重沿著導軌作升降運動。</p><p>  5.平衡系統(tǒng)由對重及重量補償裝置組成。對重是用來平衡轎廂自身重量和部分額定載重。重量補償裝置,是防止升降機中轎廂與對重側鋼絲繩長度變化對升降機平衡影響的裝置。</p><p>  6.安全保護裝置由限速裝置、緩沖器和保護裝置組成。用來防止升降機超速行駛、終端越位、沖頂或蹲底等情況的發(fā)生。</p><p>&l

30、t;b>  電氣裝置部分分為:</b></p><p>  1.電力驅(qū)動系統(tǒng)有電機、供電系統(tǒng)、調(diào)速裝置構成。對升降機進行速度控制。</p><p>  2.控制系統(tǒng)是由操縱裝置、平層裝置與選層器等構成。對升降機實施的系統(tǒng)。</p><p>  3.電氣安全系統(tǒng)是在升降機控制系統(tǒng)中用來進行安全保護電路及電氣元件的系統(tǒng)。</p><

31、p><b>  2.2設計內(nèi)容</b></p><p>  使載重升降機在智能性、穩(wěn)定性、可靠性等方面的各項性能指標得到改進和提高。PLC控制系統(tǒng)采用變壓變頻調(diào)速系統(tǒng),通過改變電動機供電的電壓和頻率,平滑調(diào)節(jié)載重升降機的速度以獲得更好的乘坐舒適度,利用變頻器作為執(zhí)行機構設計一個3層載重升降機的控制系統(tǒng)。</p><p>  3 PLC控制系統(tǒng)與變頻器</p

32、><p>  3.1 PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>  一、PLC控制系統(tǒng)設計步驟</p><p>  1.了解分析課題要求,確定輸入、輸出設備的具體類型和數(shù)量。</p><p>  2.根據(jù)輸入、輸出設備的具體類型和數(shù)量,來決定系統(tǒng)所需的I/O點數(shù),并選擇相應的PLC機型。</p><p>  3.合理安排I/O

33、點數(shù),畫出PLC控制系統(tǒng)的輸入、輸出端子的外部接線圖。</p><p>  4.按照課題要求繪制出狀態(tài)流程圖。</p><p>  5.按照狀態(tài)流程圖編出相應寫梯形圖、指令語言等形式的用戶程序。</p><p>  6.利用編程軟件將用戶程序輸入到PLC的內(nèi)部存儲器中,并且進行程序調(diào)試。</p><p>  7.程序調(diào)試,要先進行模擬調(diào)試;先

34、進行局部、分段調(diào)試,再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。</p><p>  8.調(diào)試過程結束以后,要整理出技術資料,做出總結最后完成設計。</p><p>  二、采用PLC控制系統(tǒng)來控制具有的優(yōu)點為:</p><p>  1、控制方式上看:電器控制使用的是硬接線,邏輯順序一旦確定下來,如果要改變邏輯順序或是需要增加其他功能是很困難的;而plc采用軟接線的方式,只需改變邏輯控制

35、程序就可輕易改變邏輯順序或增加其他的功能。</p><p>  2、工作方式上看:電器控制采用的并行工作方式,而plc控制系統(tǒng)采用的是串行工作,不受控制方式的約束。</p><p>  3、控制速度上看:電器控制的反應速度慢,觸點比較容易松動;而plc則是通過半導體來實現(xiàn)控制,反應速度很快,而且無觸點。</p><p>  4、定時、記數(shù)看:電器控制的定時精度不高,

36、比較容易應為環(huán)境溫度變化受到影響,而且無記數(shù)功能;不過plc的時鐘脈沖則由晶振產(chǎn)生,精度高,定時范圍寬并且有記數(shù)功能。</p><p>  5、可靠、維護看:相對而言電器控制觸點比較多,就會相應產(chǎn)生機械磨損還有電弧燒傷,接線相對來說也比較多,可靠性差維護不方便;但是plc無觸點,使用壽命長,還有自我診斷的功能,在程序執(zhí)行的時候有監(jiān)控功能,能夠進行現(xiàn)場調(diào)試而且維護起來非常方便。</p><p&g

37、t;  3.2 變頻器的分類</p><p>  變頻器的種類繁多,根據(jù)不同的分類方法變頻器可以分為:</p><p>  按交換環(huán)節(jié)方法分:交-直-交變頻器;交-交變頻器。</p><p>  按主照電路工作方式分:電壓型變頻器;電流型變頻器。</p><p>  按電壓的調(diào)制方式分:PAM變頻器;PWM變頻器。</p>&l

38、t;p>  按工作原理分:V/f控制變頻器;轉差頻率控制變頻器;矢量控制變頻器;直接轉矩控制變頻器。</p><p>  按用途分:通用變頻器;高性能變頻器;有電源再生功能的變頻器;風機、水泵用變頻器;其他專業(yè)變頻器。</p><p>  3.3 變頻器的選擇</p><p>  變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心,變頻器的質(zhì)量對系統(tǒng)的可靠性有很大的影響,選擇時,變頻

39、器的質(zhì)量品質(zhì),是選擇時需要重要考慮的因素。如果是在同一品牌中選擇,則要根據(jù)已確定的調(diào)速方案、負載類型以及應用時所需的功能來確定。</p><p>  根據(jù)具體的情況,可以有以下的幾種選擇方式:</p><p>  1.按照標稱功率選擇:一般做為初步投資估算依據(jù)。</p><p>  2.按照電動機額定電流選擇:多用于轉矩負載的設計項目。</p><

40、;p>  3.按照電動機實際運行時所需電流選擇:多用于改造工程。</p><p>  4.還有照轉矩過載能力選擇。</p><p>  且選擇的變頻器應滿足以下條件:</p><p>  1.按照被控設備的負載特性來選擇變頻器的具體類型。</p><p>  2.所選用的變頻器類型與被控的異步電動機的參數(shù)要相互匹配。</p>

41、<p>  3.升降機在啟動和平層時都要平穩(wěn)。</p><p>  4.變頻器最好需要帶有防止失速的功能。</p><p>  5.變頻器具有優(yōu)良的轉矩特性</p><p><b>  3.4臺達變頻器</b></p><p>  變頻器是臺達自動化的開山之作,也是目前臺達自動化銷售額最大的產(chǎn)品。在我國變頻

42、調(diào)速市場有著廣泛的占有率。</p><p>  在使用和調(diào)試上都很方便。同時在和同學的請教交流之下,身邊有同學對臺達的變頻器有著比較深入的了解。在相比較下,隨即決定使用臺達變頻器。</p><p>  圖3-1為臺達變頻器的各端子的功能說明。</p><p>  圖3-1臺達變頻器各端子功能圖</p><p>  圖3-2為臺達變頻器輸入功能

43、參數(shù)</p><p>  圖3-2臺達變頻器輸入功能參數(shù)圖</p><p>  臺達變頻器在多段速調(diào)速方面還有另外一個優(yōu)勢。在某段速指令上可以設置某一個段速運行的時常??梢悦馊ピ赑LC控制系統(tǒng)梯形圖中設置段速運行時長的指令。</p><p>  臺達VFD-VL系列規(guī)格特性: </p><p>  1、采用高性能磁束向量控制(FOC)技術,可

44、用于控制永磁同步電機和感應電機</p><p>  2、啟動時可自動檢測磁極位置</p><p>  3、內(nèi)置制動模塊,節(jié)省安裝空間及費用(22KW以內(nèi)) </p><p>  4、支持緊急救援系統(tǒng),提供DC48/96V低電壓運行(EPS) </p><p>  5、無需稱重補償裝置,自動修正啟動力矩荷重補償,提高電梯舒適性 </p&g

45、t;<p>  6、內(nèi)置機械抱閘輸出接點,抱閘延時可自動調(diào)節(jié) </p><p>  7、內(nèi)置電梯啟動/停止控制程序,適應不同上位機 </p><p>  8、結構融入薄型模塊化設計,易維護并方便安裝及拆卸 </p><p>  9、多種安裝方式:嵌入式、壁掛式、平鋪安裝 </p><p>  10、輸出頻率0-120Hz及0.0

46、1Hz分辨率 </p><p>  11、零速時保持轉矩可達到150%,防止電梯起重溜車 </p><p>  12、可選購PG回授卡 (支持ABZ&UVW & Heidenhain1387、1313編碼器) </p><p>  13、支持RS-485及監(jiān)控軟件 </p><p>  14、可選購LCD數(shù)字操作面板 <

47、/p><p><b>  3.5電機控制</b></p><p><b>  一、控制要點</b></p><p>  為了保證升降機在低速時能有足夠大的轉矩,所以采用帶轉速反饋的矢量控制方式。</p><p>  在啟動方式上為了在吊鉤上升時消除傳動間隙,所以要將鋼絲繩拉緊起來,所以應采用S型起動方式

48、。</p><p>  制動方式上采用機械制動的方式,此方法在電機突然失電的情況下可以主動進行機械制動即電磁抱閘的方式,對電梯進行抱死,</p><p>  圖3-3機械制動主回路圖</p><p>  從圖3-3中可以看出在升降機運行過程中,如果突然斷電,電機就會抱死,這樣可以有效保證乘坐升降機的人的人生安全。</p><p><b&

49、gt;  3.6變頻調(diào)速方案</b></p><p>  變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系 </p><p>  n =60 f(1-s)/p</p><p>  (式中的n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。</p><p

50、>  變頻器主要是通過改變給電機供電的三相電壓的頻率,來實現(xiàn)給電機進行調(diào)整轉速的目的??梢允巧禉C在上行或則下行時,需讓電機改變轉速來達到迅速上升,平層時能及時減速。使升降機上升下降運行過程中達到跟舒適的乘坐目的。</p><p>  雖然變頻器調(diào)速是無級的,可以用外接電位器來進行調(diào)速,但是為了在調(diào)速時的操作方法能夠基本和原來的拖動系統(tǒng)操作方法上相同。所以,采用左、右各若干擋轉速的控制方式,</p&g

51、t;<p>  所以在調(diào)速方案上可以直接根據(jù)臺達變頻器的設置說明,給定正常正反轉2個端口。根據(jù)實際需要設定相應的高速和低速2個端口的值。實現(xiàn)平穩(wěn)經(jīng)濟運行,舒適,安全的乘坐的目標。</p><p><b>  4硬件設計</b></p><p>  升降機的硬件系統(tǒng)由門廳信號、PLC、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)等構成。變頻器只完成調(diào)速的功能,而邏輯控制部分則通過PL

52、C來實現(xiàn)。PLC負責處理各種信號之間邏輯關系,PLC在向變頻器發(fā)出信號的同時,變頻器也會將自身的工作狀態(tài)反饋給PLC從而形成雙向聯(lián)絡的關系。此系統(tǒng)還需要制動電阻,當升降機減速運行時,電動機就會處于再生發(fā)電狀態(tài),會向變頻器回饋電能,制動電阻就用于抑制直流電壓的升高。</p><p>  4.1變頻升降機電力傳動系統(tǒng)</p><p>  升降機驅(qū)動機構動力來自電動機,一般會選11KW或15KW

53、的異步電動機(原則上由不同的載重能力來選用不同的功率的電機)。曳引機的作用有三個:一個是通過變頻器進行對升降機上升下降的調(diào)速,二是起到驅(qū)動曳引鋼絲繩,三是在升降機停車時通過抱閘等方式實施制動。為了加大升降機的載重能力,升降機轎廂的另一端則加裝了配重裝置,配重的重量的是根據(jù)升降機載重的大小來決定的。</p><p>  這種驅(qū)動機構就可以使升降機的載重能力大大的提高,在升降機空載上行或空載下行運行時,電動機的負載最

54、大。所以為了滿足乘客在乘坐升降機時的舒適感,就要求電動機在各種負載情況下都能有良好的調(diào)速性能并且能夠準確停車。所以為了能夠滿足這些要求利用變頻器來控制電動機是最合適的。變頻器不但可以提供非常良好的調(diào)速性能,而且能大量節(jié)約電能。所以變頻器調(diào)速在升降機的控制系統(tǒng)中使用非常廣泛。</p><p>  4.2 升降機PLC的I/O接線圖</p><p>  圖4-1為PLC的外部I/O口的接線圖&

55、lt;/p><p>  圖4-1外部I/O口接線圖</p><p>  從上圖中可以看出我們在設計上,除了需要合理分配PLC控制系統(tǒng)的I/O接線口,而且還在轎廂的驅(qū)動電機上做了一個電磁抱閘的設計。防止在電梯突然斷電的情況下出現(xiàn)安全事故。在變頻器上,連接了4個多段速端口,分別是控制電機正轉、反轉、高速指令端口以及低速指令端口。這樣就可以良好的通過變頻器控制轎廂平穩(wěn)的上下運行。</p>

56、<p>  4.3 機型選擇及I/O分配</p><p>  由于課題要求選用三菱FX2N系列產(chǎn)品。所以首先要列出被控制對象輸入輸出的設備和名稱,并根據(jù)需要統(tǒng)計輸入輸出點數(shù),最后根據(jù)統(tǒng)計出的數(shù)據(jù),要增加10%~20%的可擴展的余量。最終才能確定輸入輸出點數(shù)的估計數(shù)據(jù)。</p><p>  4.4輸入的模塊選擇</p><p>  PLC的輸入模塊主要是

57、用來檢測來自現(xiàn)場各種設備的輸入信號,然后將其轉換成PLC內(nèi)部可處理的信號。輸入信號及對應分配地址如表4-2所示。</p><p>  表4-2 輸入信號及地址分配</p><p>  4.5輸出的模塊選擇</p><p>  PLC輸出模塊的主要功能是將內(nèi)部的輸出的電平信號,在輸出之前轉換成可對應匹配外部設備的控制信號。輸出信號及地址分配如表4-3所示。</p

58、><p>  表4-3輸出信號及地址分配</p><p>  由上表的統(tǒng)計可得出本次設計的三層升降機有23個輸入信號,19個輸出信號,考慮到需要留有余量,所以選擇FX2N—64MR—D(32點輸入,32點輸出)的PLC。</p><p><b>  5 軟件設計</b></p><p><b>  5.1程序流程圖

59、</b></p><p><b>  圖5-1程序流程圖</b></p><p>  5.2梯形圖程序設計</p><p>  三層升降機的控制系統(tǒng)梯形圖以及工作原理分析</p><p>  1.對升降機的開門環(huán)節(jié)控制梯形圖,設計了手動和自動2種方式,如圖5-2所示。</p><p>

60、  圖5-2開門環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>  手動開門的控制過程:當有乘客按下開門按鈕SB1時,觸點X0就會接通,PLC就會對Y0發(fā)出對應指令接通Y0,同時梯形圖中的Y0自鎖觸頭也會閉合。電動機就會根據(jù)PLC的指令開始啟動并且開始正轉,轎廂門就會開始打開。</p><p>  在轎廂門開門到位以后,轎廂門上安裝的行程開關SQ1就會觸發(fā),就會使對應設置的常閉觸點X2斷開。這樣的話Y0就會斷

61、開了,轎廂的開門動作就會停止,以上就是升降機的手動開門過程。</p><p>  升降機自動開門過程:在升降機運行到某一層的時候,就會觸發(fā)該樓層接近開關,并且需要該樓層有人召喚電梯,觸頭就會相繼閉合,所設置的時間繼電器T52就會開始接通并且記時,在延時3S之后,T52觸電就會閉合。就會使Y0接通,轎廂門就會開始打開,當開門到位以后所設置的開門到位常閉觸點就會斷開,轎廂就會停止開門。以上開門過程就結束了。</

62、p><p>  2.對升降機的關門控制梯形圖,本次設計也設置了手動自動2種情況,如圖5-3所示。</p><p>  圖5-3關門環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>  升降機的手動關門過程:在乘客按下關門按鈕的時候,就會使對應的觸點X1閉合,隨后線圈Y1就會接通,同開門環(huán)節(jié)一樣設置的Y1自鎖觸點也會接通進行自鎖閉合,電動機就會反轉運行,轎廂門就會開始關閉。</p>

63、<p>  在轎廂門關門到位時,所設置的常閉觸點X3即關門到位行程開關就會斷開,線圈Y1就會斷開,轎廂門關門動作就會停止,以上為升降機手動關門動作。</p><p>  轎廂門的自動關門,是通過定時器T53來完成。當轎廂門開門結束后,所設置的開門到位繼電器常開觸點就會閉合T53觸點隨之接通,在延時5S后T53就會自動閉合,Y1就會得電,電機就會進行反轉,轎廂門就會進行關閉動作。為了在轎廂關門時,保證

64、乘客的人身安全,所以門的兩側各安裝一個紅外線檢測裝置。如果在轎廂進行關門動作的時候,門之間有阻礙物,就會立即使2個紅外傳感器對應常閉觸點斷開,轎廂就會暫停關門,同時M0輔助繼電器接通,T51也同時開始記時,在2S以后觸點T51閉合,轎廂的關門動作就會繼續(xù)進行。</p><p>  3.升降機在到層時亮燈的動作過程以及梯形圖:</p><p>  圖5-4升降機到層亮燈梯形圖</p&g

65、t;<p>  升降機在每層都設有接近開關。為了實現(xiàn)各層指示燈不會同時亮起,因此引入了其他樓層的燈信號輸出端口,作為常閉觸電。這樣各層的燈信號之間都是互鎖的,當升降機到達某一層之后,只有對應的樓層的指示燈會亮起。</p><p>  4.升降機的各層外呼指示燈的控制梯形圖:</p><p>  圖5-5升降機到層呼叫燈梯形圖</p><p>  當在某

66、一層有乘客呼叫升降機,只要按下該層的外呼按鈕,就會使該層的相對應的觸點閉合,同時對應樓層的指示燈就會點亮。</p><p>  指示燈會一直點亮,直到升降機的轎廂觸動了呼叫層的行程開關,觸頭就會發(fā)生對應動作,觸頭就會斷開,該層的指示燈就會熄滅。</p><p>  5.升降機的啟動變速控制和上行下行控制。</p><p>  圖5-6升降機上下行變速控制梯形圖<

67、;/p><p>  在升降機的上行下行判斷上,可以在轎廂運行時使用Y20和Y21的狀態(tài),來反映出升降機的上行還是下行。在系統(tǒng)確定轎廂的運行方向以后,在轎廂關門到位以后,升降機就會根據(jù)系統(tǒng)要求運行。</p><p>  升降機在啟動運行之后,T3就會開始自動計時,在2S過后升降機就會進入加速運行的狀態(tài),在轎廂要接近目標樓層時,就會觸動目標樓層的接近開關,升降機就會減速,在觸動到對應樓層的停止行程

68、開關以后,轎廂就會停止運行,在到達目標樓層以后就會停層。</p><p><b>  6 結論</b></p><p>  本次設計通過使用變頻器和PLC的控制系統(tǒng),提高了升降機在運行過程中的平穩(wěn)性和安全性。由于整個系統(tǒng)都是通過PLC實現(xiàn)邏輯控制的,所以升降機的控制系統(tǒng)在操作和維護方面很便捷。而且PLC控制系統(tǒng)在相對與其他硬件接線系統(tǒng)控制電路,簡化了許多,而且編程簡單

69、,節(jié)約了許多中間繼電器,節(jié)約了成本和接線。而且PLC所使用的軟控制方式,在電路的邏輯更改上提供了便利。</p><p>  在調(diào)速方案上使用的是變頻器,通過改變電機的供電頻率,對升降機的運行實現(xiàn)了無級調(diào)速,使升降機在運行過程中更加的穩(wěn)定安全。基于以上結論本次設計的目標已經(jīng)基本實現(xiàn)。</p><p><b>  參考文獻</b></p><p>

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77、t;b>  致謝</b></p><p>  本次論文的課題研究,通過查閱大量資料收集記錄其他文獻的寶貴研究經(jīng)驗,在導師楊聲云細心的指導下完成。在設計過程中,導師在程序設計,數(shù)據(jù)分析,以及在最后的論文撰寫上給我提出了許多寶貴的意見以及建議。在本次論文完成的過程中也得到周邊同學和學長的不少幫助,幫我查漏補缺。在此,感謝所有在我論文撰寫過程中,給我提供幫助的老師、同學、學長。</p>

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