三菱plc控制的四層電梯畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　摘 要: 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。一些電梯廠也在不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)、修改工藝。電梯主要分為機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份，隨著自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動(dòng)的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點(diǎn)，

2、目前已逐漸被淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng),設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。</p><p>　　關(guān)鍵詞:PLC 電梯 可控式編程器</p><p>

3、;<b>　　引言</b></p><p>　　可編程控制器，簡稱PLC。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少；功能強(qiáng)、通用性好；開發(fā)周期短，成功率高；體積小，重量輕，功耗低等特點(diǎn)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。與繼電——接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電—

4、—接觸器控制系統(tǒng)??；價(jià)格上能與繼電——接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。</p><p>　　因此，進(jìn)行電梯的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)電梯行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。</p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高

5、層建筑不斷增多，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。目前，在電梯的控制方式</p><p>　　上，主要有繼電器控制、微型計(jì)算機(jī)控制和PLC控制三種。從控制方式和性能上來說，這三種方法并沒有太大的區(qū)別，國內(nèi)外廠家大多選擇第三種方式，其原因在于如果生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高; 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)其主要缺點(diǎn)是觸點(diǎn)多，故障率高，可靠性差，維修工作量大等；而P

6、LC實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等，實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，既無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，研制周期短，因此，它比繼電器控制和微機(jī)控制有著更明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更安全可靠，自動(dòng)化水平更高。</p><p>

7、　　一、電梯控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動(dòng)部分和電氣控制部分組成。</p><p><b>　　1、1電力拖動(dòng)</b></p><p>　　電力拖動(dòng)部分由拽引電機(jī)、抱閘和相應(yīng)的開關(guān)電路以及開門機(jī)組成。由于所設(shè)計(jì)的只是一個(gè)教學(xué)模型，梯速低于1.5m/s，所以只要能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)即可，而不必考慮電機(jī)的機(jī)械特性。制動(dòng)

8、時(shí)為滿足準(zhǔn)確停層的需要，定子回路可接入電抗器減速最后再加上抱閘制動(dòng)。故在制動(dòng)過程中采用了三檔延時(shí)切換控制。</p><p><b>　　1、2電氣控制</b></p><p>　　電氣控制部分又稱控制電路，它是電梯控制系統(tǒng)的核心。它包含兩部分：拖動(dòng)控制電路和信號(hào)控制電路。拖動(dòng)控制電路因電梯的拖動(dòng)方式不同而各異?？梢允墙佑|器線圈及其相關(guān)的控制電路 ，也可以是 電力電子器

9、件的門極控制電路，對(duì)于有速度閉環(huán)控制的系統(tǒng)，還必須考慮含有電源、電壓、速度檢測電路和調(diào)節(jié)電路。信號(hào)控制電路與拖動(dòng)的方式關(guān)系不大，主要與程序能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有直接的關(guān)系。因此，不同的拖動(dòng)方式的電梯可以采用同一信號(hào)控制電路。</p><p>　　四層電梯模擬控制面板</p><p>　　二、電梯PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，通過

10、PLC輸入接口送入PLC。 由存儲(chǔ)器的PLC 軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向主拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。</p><p>　　2、1輸入/輸出點(diǎn)的分配</p><p><b>　　輸入點(diǎn)</b></p><p><b>　　(二)輸出點(diǎn)</b></p><p>　

11、　三、電梯模型PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3、1電梯的控制要求</p><p>　　電梯由安裝在各層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1-S4，用以選擇需停靠的樓層。</p><p>　　L1為一層指示，L2為二層指示，L3為三層指示L4為四層指示SQ1-SQ4為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)

12、上升呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如：電梯停在一層，在三層轎箱外呼叫時(shí)，必須按動(dòng)三層的上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），二按動(dòng)三層下降呼叫按鈕時(shí)無效；反之，若電梯停在四層，在三層轎箱外呼叫時(shí)，必須按動(dòng)三層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從四層運(yùn)行到三層），這時(shí)按動(dòng)三層上升呼叫按鈕則無效。余下依次類推。</p><p>　　3、2電梯的系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于電梯的

13、運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送PLC的計(jì)數(shù)器來進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號(hào)。為便于觀察，對(duì)電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示，采用LED和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂

14、的呼叫信號(hào)以指示燈顯示(開關(guān)上帶有指示燈)。為了提高電梯的運(yùn)行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求PLC能對(duì)轎廂的加、減速以及制動(dòng)進(jìn)行有效的控制。根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實(shí)現(xiàn)。為了電梯的運(yùn)行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可靠的故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。</p><p>　　根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)

15、隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　四、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)&

16、lt;/b></p><p>　　4、1系統(tǒng)工作過程分析</p><p><b>　　1、初始化</b></p><p>　　2、確認(rèn)本層于目標(biāo)層并檢測是否有廂內(nèi)或廂外呼叫，無則結(jié)束</p><p>　　3、若有呼叫分辨本層于目標(biāo)層是否一致，是則開門 </p><p>　　4、確認(rèn)電梯啟

17、動(dòng)方向</p><p><b>　　5、電梯啟動(dòng)</b></p><p><b>　　6、電梯加速</b></p><p><b>　　7、電梯高速運(yùn)行</b></p><p><b>　　8、樓層檢測</b></p><p>　　

18、9、是否是目標(biāo)層，不是則繼續(xù)高速運(yùn)行 </p><p>　　10、到目標(biāo)層，電梯減速</p><p><b>　　11、到層檢測</b></p><p><b>　　12、電梯制動(dòng)</b></p><p><b>　　13、開門</b></p>

19、<p><b>　　14、延時(shí)后再關(guān)門</b></p><p>　　15、是否停止運(yùn)動(dòng)，不是則原地等待</p><p>　　16、確認(rèn)運(yùn)行結(jié)束則停止運(yùn)行</p><p><b>　　4、2操作過程分析</b></p><p>　　首先按住一層平層按鈕，然后按下二層內(nèi)呼按鈕，此時(shí)二層內(nèi)呼指

20、示燈亮起。松開一層平層按鈕，電梯上行指示燈亮起，按下二層平層按鈕，則電梯開門指示燈亮起，二層內(nèi)呼指示燈熄滅。再按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，3秒之后電梯關(guān)門指示燈自動(dòng)亮起。再按下關(guān)門限位按鈕，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程結(jié)束。</p><p>　　電梯在一層時(shí)（此時(shí)電梯門關(guān)著），一層外呼上（四層內(nèi)呼），未到二層時(shí)，同時(shí)收到四層外呼下指令（一層內(nèi)呼），二層外呼下指令，三層外呼上指令（四層內(nèi)呼）。</p>&l

21、t;p>　　這是一個(gè)非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，包含了設(shè)計(jì)中要求的自動(dòng)定向，順向截梯，反向記憶，自動(dòng)開門等所有功能。</p><p>　　首先按住一層平層按鈕，然后按下一層外呼按鈕，一層上指示燈亮起，此時(shí)電梯開門指示燈亮起，一層外呼指示燈熄滅，接著按下開門限位按鈕，電梯開門指示燈熄滅，過3秒后，電梯關(guān)門指示燈自動(dòng)亮起，按下關(guān)門限位按鈕，電梯關(guān)門指示燈熄滅。電梯上行指示燈亮起來。按下四層內(nèi)呼按鈕，四層內(nèi)呼指示燈來亮起

22、。然后連接按下四層外呼下，二層外呼下，三層外呼上按鈕，相應(yīng)指示燈亮起。接著按下二層平層按鈕，電梯不做反應(yīng)，按下三層平層按鈕，電梯做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，并繼續(xù)上行。按下四層平層按鈕，電梯再次做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，四層內(nèi)呼指示燈熄滅，上行指示燈熄滅。之后電梯自動(dòng)下行，下行指示燈亮起，按下一層內(nèi)呼按鈕，一層內(nèi)呼指示燈亮起，按下三層平層，電梯沒有反應(yīng)，按下二層平層，電梯做開關(guān)門，然后繼續(xù)下行，到一層平層按鈕按下，電梯最后做開關(guān)門運(yùn)動(dòng)，所有指示燈熄滅。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過

23、程結(jié)束。</p><p><b>　　五、總結(jié)</b></p><p>　　四年的大學(xué)生活已經(jīng)快結(jié)束，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中，我掌握了不少的專業(yè)知識(shí)而且鍛煉了自己。課程設(shè)計(jì)可以說是對(duì)該課程的總結(jié)和體現(xiàn)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，我順利完成了這次的課程設(shè)計(jì)。我無論是在課程學(xué)習(xí)階段，還是在課程設(shè)計(jì)階段，都努力查詢資料和請(qǐng)教老師。我為我這兩周來的靜心學(xué)習(xí)并取得的成績而感到欣慰，我

24、相信這次課程設(shè)計(jì)會(huì)為我以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】李勝多、張環(huán).《可編程控制器原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》.中國電力出版社.2010</p><p>　　【2】廖常初.《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》.重慶大學(xué)出版社.2007</p><p>　　【3】王兆義.《編程

25、控制器實(shí)用技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社.2006</p><p>　　【4】齊叢謙、王士蘭.《PLC技術(shù)及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社.2010</p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p>&

26、lt;p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令

27、 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)

28、元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><

29、;p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件 </p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指

30、令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令 目標(biāo)元件 步序 指令 目標(biāo)元件</p><p>　　步序 指令