基于plc电梯设计_毕业设计(编辑修改稿)

基于plc电梯设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

进出轿厢。 （ 12）故障重开门。 因故障使电梯门不能关闭时，或者在关门 的过程中又有电梯电力拖动系统设计 10 乘客进入的时候，使门重新打开再试关门。 （ 13）强迫关门。 当门被阻挡超过一定时间时，发出报警信号，并以一定力量强行关门。 （ 14）光电装置。 用来监视乘客或货物的进出情况。 （ 15）光幕感应装置。 利用光幕效应，如关门时仍有乘客进出，则轿门未触及人体就能自动重新开门。 （ 16）副操纵箱。 在轿厢内左边设置副操纵箱，上面设有各楼层轿内指令按钮便于乘客较拥挤时使用。 （ 17）电子触钮。 用手指轻触按钮便完成厅外召唤或轿内指令登记工作。 （ 18）灯光报站。 电梯将到达时，厅外灯光闪动，并有双音报站钟报站。 （ 19）停电时紧急操作。 当市电电网停电时，用备用电源将电梯运行到指定楼层待机。 （ 20）火灾时紧急操作。 发生火灾时，使电梯自动运行到指定楼层待机。 （ 21）消防操作。 当消防开关闭合时，使电梯自动返回基站，此时只能由消防员进行轿内操作。 （ 22）故障检测。 将故障记录在微机内存（一般可存入 8～ 20 个故障），并以数码显示故障性质。 当故障超过一定数量时，电梯便停止运行。 只有排除故障，清 除内存记录后，电梯才能运行。 大多数微机控制电梯都具有这种功能。 PLC 可编程控制器 PLC的特点 PLC 是一种用于 工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。 PLC 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 [7]。 （ 1）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 不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。 ② PLC 采 用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了 MTTR，使可靠性提高。 ③ PLC 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。 ④ PLC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。 采用了精简化的编程语言，编程错误率大大电梯电力拖动系统设计 11 降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。 ⑤ 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 例如，采用可靠性的元件；采用先进的工艺制造流水线制造；对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；对电源的断电保护；对存储器内容的保护等。 ⑥ PLC 的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。 例如，采用软件滤波等；软件自诊断；简化编程语言等。 （ 2）易操作性 PLC 的易操作性表现在下列几个方面： ① 操作方便 PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作。 大多数 PLC 采用编程器进行输入和更改的操作。 编程器至 少提供了输入信息的显示，对大中型的 PLC，编程器采用了 CRT 屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。 更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。 更改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示。 ② 编程方便 PLC 有多种程序设计语言可供使用。 对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。 采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员的编程。 ③ 维修方便 PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技 能的要求减低。 当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。 （ 3）灵活性 PLC 的灵活性表现在以下几个方面： ① 编程的灵活性。 PLC 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。 编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。 ② 扩展的灵活性。 PLC 的扩展灵活性是它的一个重要特点。 它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。 ③ 操作的灵活性。 操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。 PLC 的功能和应用 （ 1） PLC 的功能 随着 PLC 技术的不断发展，它目前主要有以下控制功能： 电梯电力拖动系统设计 12 ① 条件控制功能 条件控制又称逻辑控制，用 PLC 的“与”、“或”、“非”等逻辑指令取代继电器触点的串联、并联及其他各种逻辑连接来实现开关控制，实现逻辑运算功能。 ② 计数、定时功能 PLC 具有计数、定时功能，即使用 PLC 提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制， 以取代时间继电器和计数继电器。 计数、定时值可由用户在编程时设定，在运行中读出与修改，使用与操作都很灵活方便。 ③ 步进控制功能 步进控制功能是指用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下一道工序操作的控制，即顺序控制，可利用移位寄存器或步进指令直接编程。 ④ 数据处理功能 数据处理功能是指 PLC 能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算与逻辑运算以及编码和译码等操作。 ⑤ A/D、 D/A 转 换功能 A/D、 D/A 转换功能是指通过 A/D 与 D/A 模块完成模拟量和数字量之间的转换，从而实现对模拟量的控制与调节。 并可通过 PID 实现对温度、压力、速度、流量的等物理参数的闭环控制，完成过程控制。 ⑥ 通信与联网功能 通信与联网功能是指 PLC 采用通信技术，进行远程 I/O 控制与数据交换，实现多台 PLC 之间的同位链接， PLC 与上位机之间的联网，从而组成分布式控制网络以完成较大规模的复杂控制。 ⑦ 监控功能 PLC 能监视系统各部分的运行状态和进程，对系统中出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行；也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计数器等设定值或强制 I/O 状态。 （ 2） PLC 的应用 目前， PLC 在国内外都已得到了广泛的应用。 利用 PLC 最基本的逻辑运算、定时、计数等功能进行逻辑控制，可以取代传统的继电器控制系统，广泛用于机床、印刷机、装配生产线、电镀流水线以及电梯的控制。 大多数 PLC 可配置拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行 运动控制。 大、中型 PLC 具有多路模拟量输入输出和 PID 控制，可构成闭环系统，广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒等方面的过程控制。 电梯电力拖动系统设计 13 第三章 基于 PLC电梯控制程序设计 电梯 PLC 控制系统结构 电梯的 PLC 控制系统和其他类型的电梯控制系统一样，主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。 系统控电梯的 PLC 控制系统的基本组成结构如图 31所示，主要硬件包括 PLC、机械系统、轿厢操纵厢、厅外呼梯、门机与主拖动系统等。 其中控制系统的核心为 PLC 主机。 来自操纵箱、呼梯盒、井道装置及安全装置的外部信号通过输入接口 通过输入单元及其扩展送入 PLC 内部 CPU 微处理器进行逻辑运算与处理，再经过输出单元及其扩展模块分别向楼层显示、呼梯信号灯、运行方向信号灯发出显示信号，向门机发出开关门控制信号，向变频器发出上下行、换速等信号，从而实现电梯运行状态的控制。 输入、输出单元一般都通过光电隔离和滤波把 PLC 和外部电路隔开，因此， PLC 的抗干扰能力很强，平均无故障率可达到 4～ 5 万小时，远远超过继电器控制系统和计算机控制系统同时， PLC 内部的“软”继电器、“软”接点和“软”接线取代了继电器控制系统里的“硬”器件、“硬”触点和“硬”接线， 其控制逻辑由存储在内存中的程序实现，大大减少了系统中继电器的使用数量，使得触点少、磨损现象少、连线少，减少了控制柜的体积，系统可靠性增强，并有良好的灵活性和扩展性。 图 31 电梯控制系统框图 电梯电力拖动系统设计 14 I/O 点数分析 根据电梯的层站数、梯型、控制方式、应用场所及具体控制要求，计算出PLC 的输入信号与输出信号的数量（以 4 层电梯为例）。 （ 1）现场输入信号。 电梯作为一种多层站、长距离运行的大型运输设备，在井道、厅外及轿厢内有大量的信号要通过输入接口送入 PLC，现以四层电梯模型为例介绍其 I 口信号。 ① 内呼按钮共 4 个，即内呼按钮去 1 楼、内呼按钮去 2 楼、内呼按钮去 3楼。