电梯

PLC原理及应用课程设计报告设计题目：电梯的PLC控制专业班级：测控技术与仪器1201班学号：120122431姓名：安奕霖指导教师：李桂君、卢芳菲起止日期：2015年6月22日～2015年6月28日目录1．课程设计目的......................................................................................................22．课程设计要求......................................................................................................23．设计内容..............................................................................................................33.1设计方案..........................................................................................................33.2硬件各单元电路的设计..................................................................................33.2.1硬件设备...................................................................................................33.2.2模拟装置介绍...........................................................................................53.2.3I/O分配表.................................................................................................63.2.4三层电梯主电路.......................................................................................63.2.5PLC型号选择.............................................................................................73.2.6电源部件...................................................................................................83.2.7编程器.......................................................................................................93.2.8其他外部设备...........................................................................................93.2.9I/O扩展单元............................................................................................93.2.10楼层显示装置.........................................................................................93.3软件设计........................................................................................................103.3.1程序框图.................................................................................................103.3.2程序清单.................................................................................................114．总结....................................................................................................................17参考文献..................................................................................................................1821．课程设计目的(1)加深对PLC原理的理解；(2)培养实践动手能力，开发创新思维；(3)提高分析、解决问题的能力；(4)了解PLC控制系统设计流程。2．课程设计要求本论文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用，介绍了3层楼电梯的PLC控制系统的总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、I/O分配表、电梯的控制梯形图及指令表，并给出了系统组成框图和程序流程图。在分析处理随机信号逻辑关系的基础上，进行了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。控制要求如下：(1)开始时，电梯处于任意一层。(2)当有外呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）(3)当有内呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）(4)在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程中可以响应二层向上的外呼梯信号，但不响应二层向下的外呼梯信号。当到达二层，如果三层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应二层向下外呼梯信号。否则，电梯将继续运行至三楼，然后向下运行响应二层向下外呼梯信号。(5)电梯具有最远反向外呼梯功能。例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下呼梯，三层向下呼梯则电梯轿厢先去三楼响应三层向下外呼梯信号。(6)电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢开门，按关门按钮轿厢关门。33．设计内容3.1设计方案(1)电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮I0.4-I0.6，用以选择需停靠的楼层。Q0.4为一层指示、Q0.5为二层指示、Q0.6为三层指示，I0.01-I0.21为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在由一层运行至三层的过程中，在二层轿箱外呼叫时，若按二层上升呼叫按钮，电梯响应呼叫；若按二层下降呼叫按钮，电梯运行至二层时将不响应呼叫运行至三层，然后再下降，响应二层下降呼叫按钮。(2)电梯位置由行程开关I0.0,I0.1,I0.2决定，电梯运行由手动依次拨动行程开关完成，其运行方向由上升、下降指示灯Q0.0,Q0.1决定。3.2硬件各单元电路的设计3.2.1硬件设备这里所选择的硬件设备主要指的是主副回路的设备选择主要是以下设备的选型：(1)曳引电动机：电梯的种类多种多样，按拖动系统来分有交流单速/交流双速拖动电梯、交流调压调速电梯等等。在此次设计中，将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单，经济，更重要的是舒适感好。(2)备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。(3)门电机：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开关，采用星角降压启动，KS为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿，厅门的损坏。(4)限速器由限速器的制动装置和涨紧装置组成，它通过安全绳索与轿厢连接，把轿厢的运动传递给限速器随轿厢速度相应转动，当轿厢的运动速度超过允许的安全速度时，限速器即起作用，其过程分为：①首先通过超速限位开关，切断控制电路。②如果电梯继续超速，则限速器动作带动安全钳或夹绳器动作。4(5)控制屏控制屏是电梯电气控制的中心，采用先进的微电子及电力电子元件，用现代的微机技术及变压变频技术对电梯进行电气控制。在操纵装置的配合下，使电梯正确地实现起动和停止、上行或下行、快速和慢速，以及达到设定的自动功能和安全性能。当按下厅外召唤或轿内指令按钮时，控制系统按原先编制设定的程序，通过输入输出接口电路将信号输入微处理器，根据电梯当时的状态确定电梯的运行，屏内装有自动/检修转换开关，以及上行/下行按钮，可对电梯实行机房控制。(6)导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。(7)门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。(8)轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。(9)重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。5(10)电力拖动系统电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。(11)电气控制系统电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成,它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。(12)安全保护系统当电梯电气控制系统出现故障而失灵时，会造成电梯超速运行。如果电气超速保护系统也失灵，甚至电磁制动器也不起作用，就会使电梯失控而出现“飞车”，甚至会出现曳引钢丝绳严重打滑等严重事故，这就要靠机械安全保护装置提供最后的安全保护。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；还有切断总电源的极限保护等。3.2.2模拟装置介绍图1电梯模拟装置图6I0.4,I0.5,I0.6分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮；I1.2,I1.3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮；I1.0,I1.1分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮；I0.0,I0.1,I0.2分别为一层、二层、三层行程开关，模拟实际电梯位置传感器的作用。Q0.4,Q0.5,Q0.6分别为一层、