三菱PLC四层电梯课程设计

目录一、方案选择及论证...............................................11.1综述.......................................................11.2设计任务及要求...............................................11.3设计思路.....................................................21.3.1电梯输入信号及意义.....................................21.3.2电梯输出信号及其意义...................................31.4PLC选型.....................................................31.4.1PLC的I／O点数估算....................................31.4.2响应时间..................................................41.4.3输入输出模块的选择.....................................41.4.4机型的确定.............................................4二、系统硬件设计.................................................52.1电梯模型介绍.................................................52.2I/O分配表...................................................52.2.1输入输出点分配.........................................52.2.2中间辅助继电器.........................................62.3PLCI/O接线图...............................................72.4控制电路系统设计............................................82.4.1、三相异步电动机的选取..................................82.4.2、熔断器的选择..........................................92.4.3热继电器的选择.........................................92.4.4交流接触器的选择.......................................92.4.5电机接线图............................................10三、系统软件设计...................................................113.1程序流程图..................................................113.2梯形图......................................................123.2.1电梯的平层信号登记与消除..............................123.2.2轿内指令信号登记及消除................................133.2.3轿内停层灯信号登记....................................143.2.4厅门招呼开关信号的保持................................153.2.5电梯定向信号登记......................................163.2.6电梯停站信号登记......................................173.2.7电机正反转信号登记....................................183.2.8电梯开关门信号登记....................................193.2.9时间继电器信号........................................193.2.10运行楼层显示部分.....................................203.2.11轿内停层灯显示部分...................................213.2.12厅门招呼指示灯显示部分...............................213.2.13电机运行状态.........................................21四、系统调试.......................................................224.1系统调试...................................................224.2调试过程中出现的问题及解决办法.............................224.3程序最终调试运行情况.......................................22五、结果分析及展望.................................................24参考文献：.........................................................251一、方案选择及论证1.1综述随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器（PLC）来实现。1.2设计任务及要求通过软硬件的设计，系统需完成以下要求：（1）接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。（2）根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按AX3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接乘客，所以电梯应向上。（3）电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个2方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。（4）具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向上(K5)，则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下(K4)，则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。（5）一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。1.3设计思路1.3.1电梯输入信号及意义（1）位置信号位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器SQ1～SQ4产生。平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。（2）指令信号指令信号有4个，分别由“一至四”（K7～K10）4个指令按钮产生。按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。（3）呼梯信号呼梯信号有6个，分别由K1～K6个呼梯按钮产生。按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。例如，按K3则表示二楼乘客欲往上，按K4则表示三楼乘客欲往下。（4）门区感应层信号门区感应层信号有1个（即K11）。（5）开关门信号开关门信号有2个，即开门信号按钮（K12）和关门信号按钮（K13），其中3当电梯达到指定层时，电梯会自动开关门。当电梯运行时，箱内开关门按钮无效，当达到指定楼层时，通过开关门按钮可以分别达到增加或减少电梯处于开门时间。1.3.2电梯输出信号及其意义（1）运行方向信号运行方向信号有两个，即电梯上行和下行。（2）指令登记信号指令登记信号有4个，分别由L11～L14个指示灯组成，表示相应的指令信号已被接受（登记）。指令执行完后，信号消失（消号）。例如，电梯在二楼，按“三”表示电梯内乘客欲往三楼，则L12亮表示该要求已被接受。电梯向上运行到三楼停靠，此时L12灭。（3）呼梯登记信号呼梯登记信号有6个，分别由L1～L6个指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。（4）电机信号电机信号有3个，分别为电机正转、电机反转和电机运行。例如，当电机处于正转或反转状态时，电机处于运行状态；当处于开关门状态时，电机就停止运行。（5）开关门信号开关门信号有2个，即电梯处于开门状态和处于关门状态。1.4PLC选型1.4.1PLC的I／O点数估算根据被控对象对PLC控制系统的技术指标和要求，确定用户所需的输入、输出设备，据此确定PLC的I／O点数。在估算系统的I／O点数和种类时，要全面考虑输入、输出信号的个数，I／O信号类型(数字量／模拟量)，电流、电压等级，是否有其他特殊控制要求等因素。以上统计的数据是一台PLC完成系统功能所必须满足的，但具体要确定I／0点数时则要按实际I／0点数，再向上附加420％～15％的备用量。根据机型的选择，再对被控对象进行I／0点数的估算，根据被控对象I／O信号的点数，考虑留有15％～20％的备用量以调整和扩充。估算出被控对象的I／0点总数，就可根据此点数选择相当的PLC。I／0点数是衡量PLC规模大小的重要指标，选择相应规模的PLC需要留有余量。1.4.2响应时间扫描周期和响应时间必须认真考虑。可编程序控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠的接收持续时间小于扫描周期的输入信号。1.4.3输入输出模块的选择来自现场的设备按钮、限位开关、行程开关等的电平信号并将其转换为机器内部电平信号，模块类型为直流和交流两种。根据设备与模块之间的远近程度选择电压的大小，一般5V、12V、24V属低电平，传输距离不宜太远。另外，高密度的输入模块如32点、64点，同时接通点数取决于输入电压和环境温度。一般讲，同时接通点数不得超过60%。系统的稳定性，必须考虑门槛电平(接通电平与关断电平之差)的大小。门槛电平值越大，抗干扰能力越强，传输距离也就越远。输出模块的任务是将机器内部电平信号转换为外部的控制信