电梯类 毕业论文：PLC控制电梯

《电梯类 毕业论文：PLC控制电梯》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电梯类 毕业论文：PLC控制电梯（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、编号 00510321PLC 控 制 电 梯 论 文系别专业班级电气工程系电器技术专业学号姓名完成时间：二零零五年六月十一日PLC 控 制 电 梯摘要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC （即可编程控制器） 在工业控制领域内得到十分广泛地应用。 PLC 是一种基于数字计算机技 术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存 储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、 顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设 备和生产过程。目录摘要2前言PLC 控制电梯的意义 .4概述1 PLC的由来 . 52 PLC的分类和特点 .6

2、3PLC的应用领域与发展趋势 84 PLC的工作原理 .95 PLC程序的表达方式 .106 PLC的工作方式 .117 PLC中各种元件的介绍 12二 PLC 控制电梯整体设计思路1 主回路原理 . 162 楼层控制回路原理 173 PLC 编程框图 .18三 讨论参考文献 .19 编后语 . 20四 PLC 梯形图及程序（注：最后）前言PLC控制电梯的意义电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和 多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯 ,自动 扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。 据统计,美国每天乘电

3、梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的 使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史 ,据说 它起源于公元前236 年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出 人力驱动的卷筒式卷扬机。 1858 年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889 年美国的 奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电 梯趋于实用化。1900 年还出现了第一台自动扶梯。1949 年出现了群控电梯,首 批 46 台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955 年出现了小型计算机 （ 真空 管）控制电梯。1962 年美国出现了速度达8 米/

4、秒的超高速电梯。1963 年一些先 进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971 年 集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976 年微处理机开始用于 电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。1 PLC 的由来在 60 年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装 置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和 安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制 装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更 新周期的缩短。为了改变这一现状，美国

5、通用汽车公司在1969 年公开招标， 要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1. 编程方便，现场可修改程序；2. 维修方便，采用模块化结构；3. 可靠性高于继电器控制装置；4. 体积小于继电器控制装置；5. 数据可直接送入管理计算机；6. 成本可与继电器控制装置竞争；7. 输入可以是交流 115V；8. 输出为交流115V, 2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9. 在扩展时，原系统只要很小变更；10. 用户程序存储器容量至少能扩展到4K。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC,在美国通用汽车 自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以

6、其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵 活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应 用到 1971 年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这一新 型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。 1971日本从美 国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台 PLC。 1973 年，西欧国家也 研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。2PLC的分类与特点PLC 的主要特点1、高可靠性(1) 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电 路之间电气上隔离。(2) 各输入端均采用R-C滤波器，其滤

7、波时间常数一般为1020ms.(3) 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。(4) 采用性能优良的开关电源。(5) 对采用的器件进行严格的筛选。(6) 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况， CPU 立即采 用有效措施，以防止故障扩大。12(7) 大型 PLC 还可以采用由双 CPU 构成冗余系统或有三 CPU 构成表决系统, 使可靠性更进一步提高。2、丰富的I/O接口模块PLC 针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或 电流；脉冲或电位； 强电或弱电等。有相应的 I/O 模块与工业现场的器件或设 备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈

8、；控制阀等直 接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网 络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型 PLC 以外，绝大多数 PLC 均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设 计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行 组合。4、编程简单易学PLC 的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5、安装简单，维修方便PLC 不需要专门的机房，可以在各

9、种工业环境下直接运行。使用时只需将 现场的各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连接，即可投入运行。各种模块上均有 运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 由于采用模块化结 构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复 运行。PLC 的分类1、小型 PLC小型 PLC 的 I/O 点数一般在 128 点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整 个硬件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O以及其他各种特 殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、 通讯联网以及各种应用指令。2、中型 PLC中型PLC采用模块化结构，

10、其I/O点数一般在2561024点之间。I/O的处 理方式除了采用一般 PLC 通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即 在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能联接各种特殊功能模块， 通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。3、大型 PLC一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极 强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构 成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型PLC还可以采用三CPU构成表 决式系统，使机器的可靠性更高。3PLC的应用领域与发展趋势工业控制计算机(简称工控机)是以计算机技

11、术为基础的新型工业控制装置, 目前已成为工业控制的标准设备 ,被广泛地应用于各行各业 ,工控机是实现生产 自动化的最佳配套产品，而工业可编程序控制器(PLC)则在工控领域中占有主要 的地位。一、我国工业控制计算机的发展20 世纪40 年代末50 年代初,我国的流程工业规模很小,设备陈旧,必要的调 节主要靠最简单的测量仪表由人工操作运行。50 年代末 60 年代初,我国研制生 产的传感器、变送器、调节器、执行器等,基本上能显示过程状态,实现调节意图, 最终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。70年代初,我国自行研制的工控机 开始应用于工业过程控制,它部分地取代了原来控制室内的仪表。但由于受当时

12、电子器件性能的限制 ,工控机本身的可靠性远不如现在 ,工控机带来的控制集中 引起“危险”集中。70年代末，分散型控制系统(DCS)进入工控领域，解决了“危 险”集中的问题,还解决了一些复杂的控制。DCS可建立通信网络,为大工厂生产 带来许多方便,但其价格一直居高不下。 80 年代初,适应性较强的总线型工控机 (STD)应运而生,STD总线技术的推广和应用,使工控机的功能更加强化。二、工业可编程序控制器(PLC )发展趋势PLC作为工控机的一员，在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。 它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计 ,当 今世界PLC生产厂家约150家

13、，生产300多个品种。预计到2000年，销售额约 为86亿美元，占工控机市场份额的50%,PLC将在工控机市场中占有主要地位, 并保持继续上升的势头。PLC在60年代末引入我国时,只用作离散量的控制，其功能只是将操作接到 离散量输出的接触器等,最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的 PLC 具有 PID 调节功能,它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域,广泛地应 用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但 PLC 也面临着其它行业工控产品的挑 战,各厂家正采取措施不断改进产品,主要表现为以下几个方面:1微型、小型PLC功能明显增强很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的

14、PLC。三 菱的FX0S14点（8个24VDC输入,6个继电器输出）,其尺寸仅为58mm X 89mm,仅大于信用卡几个毫米，而功能却有所增强，使PLC的应用领域扩大到远 离工业控制的其它行业,如快餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等,甚至引入家庭 住宅、娱乐场所和商业部门。2. 集成化发展趋势增强由于控制内容的复杂化和高难度化，使PLC向集成化方向发展,PLC与PC集 成、 PLC 与 DCS 集成、 PLC 与 PID 集成等,并强化了通讯能力和网络化,尤其是 以 PC 为基的控制产品增长率最快。 PLC 与 PC 集成,即将计算机、 PLC 及操作 人员的人机接口结合在一起,使 PLC 能利

15、用计算机丰富的软件资源,而计算机 能和 PLC 的模块交互存取数据。以 PC 机为基的控制容易编程和维护用户的利 益,开放的体系结构提供灵活性,最终降低成本和提高生产率。3. 向开放性转变PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的, 绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络及协议，编程虽多为梯形图，但各公司 的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容。国际电工协会（IEC）在 1992年颁布了 IEC1131-3可编程序控制器的编程软件标准，为各PLC厂 家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为基、在WINDOWS平台下，符合 IEC1131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。4PLC 的工作原理PLC 虽然以微处理器为核心，并具有微机的许多特点，