《四层电梯PLC课程设计报告书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四层电梯PLC课程设计报告书（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、下载可编辑四层电梯的PLC控制一、引言课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设 计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工 作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的 知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工 艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求 和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢、拖动电动机及减速 传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是载 人或装货的部位。电梯的轿厢及配重分别系在钢丝绳的两端，钢丝 绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动
2、机拖动，使得轿厢上 下运动。随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用 ，人们对电梯的 安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明 显，可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来 的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC控制代 替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展电梯的拖动方式已由 原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加 变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载客电梯控制 中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替
3、传统 的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速 拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制 功能，提高额电梯运行的可靠性，降低了故障率。二、设计任务2.1控制要求表7-1控制信号说明输入输出文字符号说明文字符号说明SF0-1极限开关QA1上行接触器SF0-2电梯运行状态选择钥匙开关QA2下行接触器SF1开门按钮QA3开门接触器SF2关门按钮QA4关门接触器SF3上行启动按钮PG1-PG41-4层指示灯SF4下行启动按钮PG5上行指示灯SF5-SF81-4层选层按钮PG6下行指示灯SF9-SF111-3层上行按钮LED楼层指示数码管SF12-SF142-4层
4、下行按钮SF15-SF16风扇，照明控制开关MA1升降电动机7.5kWBG1上限限位开关MA2门控电动机75WBG2下限限位开关BG3开门限位开关BG4关门限位开关（1 ）曳引电动机-升降电动机 必须在门关闭的情况下才能动作。（2）自动门机，才允许开启；检修状态时，电梯的门只有当厅电梯停靠在某层时 可以在不关门状态下运行。（3）层楼指示 层楼指示也叫 层显”，可以由低压灯泡构成，安装在每层门的上方 和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED点阵显示器结构组 成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。（4）呼梯盒呼梯盒也叫 召唤按钮箱”或“外呼盒”，用以在每层站召唤电梯。常 安装在厅门外，离
5、地面1米左右的墙壁上。基站与顶站只有一个按 钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮组成 。按钮带有呼梯记忆灯， 灯亮时表示呼梯信号已被接受并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层 关门时，呼梯记忆灯熄灭。基站的呼梯盒上，常有钥匙开关，供电 梯管理员开关电梯。（5）操纵箱操纵箱安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令 。操纵箱 设有与电梯层站数相同的内选按钮 （带指示灯），上、下行启动按 钮（带上，下行指示记忆灯，检修时用），开关、门按钮，急停按 钮，电梯运行状态选择钥匙开关 （选择电梯是自动运行还是检修状 态）以及风扇，照明等的控制开关。（6）平层及开门装置该装置由磁铁板和上、下平层感应器组成。上行时上
6、平层感应器首 先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至下平层感应器 插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号，电机停转，机械抱闸；下 行时，下平层感应器首先插入隔磁铁板 ，发出减速信号至上平层感 应器插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号。（7）停层装置在电梯的井道内的每层站装有一只磁铁板，当轿厢运动到相应的层 站时，磁铁板插入平层感应器内，以此检测电梯所处的位置和产生 平层信号。（8）安全窗及其开关，安全钳及其开关，限速器及其开关，上/下 强迫停止开关，极限开关。2.2设计任务1）根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、 控制电路及PLC硬件配置电路。2）根据控制要求，编制四层电
7、梯PLC控制程序，有条件可以利用模 拟开关板调试程序，模拟运行。3）编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的四层电梯电气控制系统电路图。 PLC控制程序（梯形图和指令表）。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到 的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。三、设计方案选择及论证3.1设计方案选择目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统（早期安装的电梯多位继电器控制系统）、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统存在很大的弊端 ，它采用的是硬件逻辑，接线 多而复杂
8、、体积大、故障率高，可靠性和可维护性差，执行速度也 慢，所以在市场逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能 ，但也存在抗扰 性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷 ， 对维修人员技术要求较高。PLC专为工业控制应用而设计，抗干扰性很强，可靠性也高， 使用存储器逻辑，控制系统结构简单，变成方便，易于掌握，成本 低廉，但功能很强大，设计、调试、维修都相对简单。已成为目前 在电梯控制系统中使用最多的控制方式。目前，国内众多的生产厂家生产了多种系列功能各异的PCL产品。由任务书分析可知，本次设计共有14个输入控制信号，16个输出控制信号，故根据对输入输 出点的选择，对储存
9、容量的选择，选择CPU224系列。3.2系统总体方案设计PLC电梯控制系统和其他控制系统一样，分为两个部分，只要 由信号控制系统和拖动系统。电梯内外按钮以及限位开关通过PLC输入接口输入PLC，然后存储在存储器中，由PLC执行程序响应输出 相应指示灯信号，同时输出控制信号，使曳引电机和门控电机运 转，带动电梯上升、下降以及开门、关门。在电梯内部有四个按 钮，为内呼按钮，可以进行选层，电梯外部也会有相应的外呼按 钮，四楼只有一个下行按钮，一楼只有一个上行按钮，二楼、三楼 同时有上行和下行按钮。当电梯上行时，优先响应上行呼叫信号，同理，电梯下行时，优先响应下行呼叫信号。在此过程中系统最重 要的是将
10、所有的呼叫信号储存起来 ，然后按照响应原则逐个去响应 呼叫信号，响应过程中电梯自动开关门。完成呼叫信号后，清除掉 已经完成的呼叫，也就是按钮相应的指示灯灭掉。四、总体电路设计本设计流程图主要分为电梯开关门以及上升下降的流程图，具体流程图如下。noUT俪i：停止fi：收斥7I nnFDf2隨th并 和号TXKI?*| JTtS*!SWM?YES-执行上卄、iJS別（册 丫身电梯开关门流程图电梯上升下降流程图五、电气控制电路原理设计5.1主电路根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所 示。图中MA1，MA2为曳引电机和门电机，交流接触器QA1QA4 通过控制两台电动机的运行来控制轿厢
11、和厅门，从而进行对电梯的控制。BB1，BB2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。QA0是配电总空气开关，电路接好后，闭合QA0 才可以依次闭合其他支路的空气开关 QA5、QA6和QA7。220V交 流电压相电压经开关电源转化为直流24V电压，为控制电路中的CPU提供电源。图一主电路图5.2 PLC 的 I/O 口分配该系统占用PLC的30个I/O 口，14个输入点，16个输出点,具体的I/O分配如下图所示：表1 I/O 口分配表输入说明输出说明I0.0选层1 S4Q0.0上行接触器QA1I0.1选层2 S3Q0.1下行接触器QA210.2选层3 S2Q0.2开门接触器Q
12、A3I0.3选层4 S1Q0.3关门接触器QA4I0.44层下行D4Q0.4上升指示I0.53层下行D3Q0.5下降指示I0.62层下行D2Q0.6选层1 L1I0.73层上行U3Q0.7选层2 L2I1.02层上行U2Q1.0选层3 L311.11层上行U1Q1.1选层4 L411.2停层4 SQ4Q2.01层上行11.3停层3 SQ3Q2.12层上行11.4停层2 SQ2Q2.23层上行I1.5停层1 SQ1Q2.34层下行11.6Q2.43层下行11.7Q2.52层下行5.3器件选型器件型号数量电机三相异步电机 7.5KW1门控电机三相异步电机 75KW1空气开关CZB 1-100 63
13、/32热继电器正泰 NR4-1802按钮PS-D1510交流接触器CJX1-170424V开关电源S-500-241限位开关XCE10245.4 PLC接线图本实验中采用的是西门子S7-200PLC, CPU采用的是CPU224 , 输入输出电压可以是直流也可以是交流，在输入中我们采用的是24V直流电源供电，输入有内呼、外呼按钮以及限位开关；输出我 们用的是交流220V电源，控制接触器，再控制门控电机和曳引电 机。下图是我们组的 PLC接线图，与实验台I/O 口地址分配相一 致。.专业.整理.4.gdddIkITYETE Mb 0 1 2 ilqoqoqo3L-QO2L6QoL.7O 3Q0Q
14、1ITal-QIntL.01 345 Er4Q2QQ:Q-qpxl城 o I 2 31IOIOIOIO4 s-1010* 田直sftsfsnSFBG4-图2 PLC接线图六、程序设计本次设计是在window 环境下STEP-7软件中完成的，采用的是梯形图设计，比较形象直观易于编程。七、调试与总结7.3实验体会一个星期的实习，虽然很短暂，但是却学到了很多东西，虽然刚 经过PLC考试，但是说实话，很少去想过或者认真编过一次程序， 对PLC的梯形图设计还存在很大的问题。本次实习，给了我们思考 一个很实际的问题的机会，通过本次实习，我对书本上的PLC指令 又有了一个新的理解。虽然本次设计电梯只是模拟，没有电机也没 有接触器，但是我们初步实现了我们本次设计的要求。在此过程中我们一组遇到了很多问题，在这几天中，我们模拟调试了很多次， 中间也发现了程序的一些漏洞，经过大家的一起努力，一次次的修 改，让我们深刻认识到自身的不足，很多东西都欠考虑。设计程序固然
