基于plc的电梯控制设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的电梯控制设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

或自动开 /关门的功能。 （ 2）利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。 （ 3）能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。 （ 4）电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。 电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。 （ 5）电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。 电机正传，轿厢门打开；电机反转，轿厢门关闭。 （ 6）每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内设有开关轿厢门按钮。 （ 7）电梯启动、运行、到站实现速度的调节。 （ 8）行车时，厅门和轿厢都不能开门。 开门之 后不能行车，有门连锁保护平层时可自动开门、手动开门，夹人时自动开门。 第二章 电梯的硬件设计 PLC 的简介 PLC 的特点 PLC实质上属于计算机控制方式，与普通微机一样。 以通用或专用 CPU 作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制。 PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修。 编程简单、灵活性强等特点。 可靠性：对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。 （ 1） PLC无需大量的活动元件和接线电子元件 （ 2） PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计 （ 3） PLC有较高的易操作性，编程简单，操作方便，维修容易 （ 4） PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件，采用精简化的编程语言 （ 5）在 PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 （ 6）在 PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。 易操作性 :PLC 的易操作性表现在下列几个方面： （ 1）操作方便 （ 2）编程方便 （ 3）维修方便 灵活性 :PLC的灵活性表现在以下几个方面： （ 1）编程的灵活性。 （ 2）扩展的灵活性。 （ 3）操作的灵活性。 PLC 在电梯控制中的特点 （ 1）采用 PLC控制电梯，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。 （ 2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 （ 3） PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。 （ 4） PLC可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 （ 5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。 （ 6）更改控制方案时不需改动硬件接线。 此外， PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰 性强，设计和调试周期短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。 S7200 系列 PLC的简介 西门子的 SIMATIC S7 系列是市场上流行的具有代表性的可编程序控制器，它包括S7200、 S7300、 S7400三类，其中 S7200是小型可编程序控制器， 适用于各行各业，各 种场合中的检测、监测及控制的自动化。 具有紧凑的设计、良好的扩展性、安全可靠的通讯、界面友好的编程软件，高速的处理能力，强大的指令集。 S7200 系列出色表现在以下几个方面：极高的可靠性 、 极丰富的指令集 、 易于掌握 、便捷的操作 、 丰富的内置集成功能 、 实时特性 、 强劲的通讯能力 、 丰富的扩展模块 ， S7200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。 使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。 应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等。 PLC 的结构及组成 S7200 的 CPU 将一个微处理器、一个集成电源和数字量 I/O 点集成在一个紧凑的封装中，从而形成了一个功能强大的微型 PLC，外部 结构图如图 21所示： 图 21 PLC通常由主机、输入 /输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成，如图 22所示： 图 22 I/O 指 示灯 状态指示灯 （ LF RUN STOP） 可选卡插槽 通信端口 前盖 （模式选择开关） （模拟电位器） （ I/O 扩展端口） 接线端子 接触器 电磁阀 指示灯 电 源 编程装置 CPU 模块 输出模块 输入模块 可编程控制器 按钮 选择开关 限位开关 电源 （ 1）主机 主机部分包括中央处理器（ CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。 CPU 是 PLC 的核心，它用以运行用户程序、监控输入 /输出接口状态、做出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令 规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。 （ 2）输入 /输出（ I/O）接口 I/O接口是 PLC与输入 /输出设备连接的部件。 输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。 输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。 I/O 接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。 I/O 点数即输入 /输出端子数是 PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型 机将超过千点。 （ 3）电源 电源是指为 CPU、存储器、 I/O 接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。 （ 4）编程器 编程器是 PLC的一种主要的外部设备，用于手持编程，用户可用以输入、检查、修改、调试程序或监控 PLC的工作情况。 除手持编程器外，还可通过适配器和专用电缆线将 PLC与电脑连接，并利用专用的工具软件进行电脑编程和监控。 PLC在正式运行时，不需要编程器。 编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。 PLC 的工作原理 PLC的工作过程分为以下几个阶段：输入处理阶段、执行程序、处理通讯请求、执行 CPU自诊断测试、输出处理阶段。 （ 1）输入处理阶段 每次扫描周期开始时，先读数字输入点的当前值，然后把这些值写到输入映像寄存器中。 CPU以 8位（ 1 个字节）为增量的方法来保留输入映像寄存器。 如果模拟量输入选择输入模拟器， CPU在每个扫描周期刷新模拟输入、执行滤波功能并存储滤波值。 当访问模拟输入时，使用滤波值。 如果模拟输入不选择输入滤波器，当访问模拟输入时， CPU每次从物理模块读取模拟值。 （ 2）执行程序 在扫描周期的执行程序阶段里， CPU 执行程序是从第一条指令开始，直到最后一条指令结束。 不论在主程序或中断程序执行过程中，直接 I/O指令允许对输入点和输出点直接存取。 如果在程序中使用了中断，与中断事件相关的中断程序就作为程序的一部分存储下来。 中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行（中断事件可能会发生在扫描周期的任意点上）。 （ 3）处理通讯请求 在扫描周期的信息处理阶段， CPU处理从通讯端口接收到的任何信息。 （ 4）执行 CPU的自诊断测试 在扫描周期中， CPU检查其硬件，以及用户存储器（仅在 RUN模式下），它也检查所有的 I/O 模块的状态。 （ 5）输出处理阶段 每个扫描周期的结尾， CPU把存在输出映像寄存器中的数据输送给数字输出点。 当 CPU操作模式从 RUN切换到 STOP，数字输出设置为输出表中定义的值，或保持当前状态，模拟输出保持最后写入的值。 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、交流调压调速曳引电梯等等。 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。 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。 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。 基于以上考虑，部分硬件的选择结果如下：曳引电机型号： YDDL160L6/ 额定功率：11KW、 额定电压： 380V、 额定电流： 23A、 功率因数： 、 备用曳引电机选型通上 、 门电动机型号： Y100L 额定功率： 3KW、 额定电压： 380V、 额定电流： 7A、 功率 因数：； 主电路部分电器型号的选择结果如下：交流接触器： CJ202 熔断器： BLR163/3P分断能力： 50000A、 热继电器： JR1620/3D、 熔断式刀开关： HH430/325； 门电路部分电器型号的选择如下：交流接触器： TYC212 熔断器： BLR163/3P1 热继电器： JR1620/ 熔断式刀开关： HH315/210。 曳引电动机主电路电路图设计 设计思路：曳引电机正转时， KM3 闭合，当 KM7， KM5 触点闭合，电机加速运行，此时串联电阻和电抗的支 路电流逐渐增大，当速度达到要求后， KM7 触点断开，电梯快速运行；当电梯压下层接近开关时 KM6 触点闭合，电路电流突然增大，根据电抗的反抗。