基于plc的电梯控制设计_毕业设计(编辑修改稿)

基于plc的电梯控制设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

图 22 （ 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 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 8 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。 电梯系统硬件的选择及电路图 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：基于 PLC 的电梯控制系统的设计 9 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，根据电抗的反抗特性，电路电流反相流通，电机反制，速度降低，降到一定时由速度继电器起作用，电机停转，达到电梯停车的要求。 M 3 ~K SL 1L 2L 3Q K 2F UK M SK M 7K M 3K M 5K M 7K M 5K M 4F RK M S 图 曳引电机主电路 电路图 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 10 电器柜布线图如下 图 控制门电路电路图如下 M 1 3 ～K SF RK M 1 K M 2F UQ K 2 图 门电路电路图 继电器 —— 接触 器 S7200（CPU226） PLC主机 熔断器组 电梯控制柜 轿箱内控制屏 LED显示电路 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 11 I/O 的分配及 PLC 的选择 PLC 控制系统的 I/O 点数计算与分配 根据电梯控制的特点，输入信号应该包括以下几个部分： 输入点有 :门厅按钮 10个 ,轿厢内按钮 9个 ,楼层感应传感器6个 ,轿厢门限开关 2个 ,检修开关 1个 ,平层传感器2个，减速传感器2个，过载测量 传感器1个，障碍检测光电传感器1个。 综上所述，共需要输入点 34个。 输出信号应该包括： 轿厢内指示灯9个，门厅召唤按钮指示等10个，楼层显示用七段码显示器引脚7个，开关门电动机驱动线圈2个，变频器控制引脚3，电梯上下行指示灯2 个 综上所述，共需输出点 33个。 PLC 的型号选择 综合输入输出点的计算以及要实现的电梯控制功能，使用西门子S7 200PLC（CPU226）加一个扩展模块，这样就能完全能够满足设计要求。 S7200PLC是一种小型可编程逻辑控制器（MicroPLC），可应用于各种小型自 动化控制系统。 高集成度的设计、低廉的成本使得S7 200成为各种小型控制任务理想的解决方案，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。 并且，西门子S7 200PLC具有：极高的可靠性、丰富的指令集、极快的浮点运算速度、丰富的扩展模块、强大的内部集成功能等几个方面的出色表现。 3 电梯控制系统的软件设计 设计梯形图 设计梯形图一般要遵循以下规则： （ 1） I/O 点和内部各软继电器等的常开和常闭触点可多次重复使用。 （ 2）软继电器的线圈不能直接与左母线相连，应有过渡点。 （ 3）软继电器的右端不能 再有接点。 （ 4）在同一套梯形图中，相同代号的线圈不能重复出现（ SET、 RST 除外）。 （ 5） PLC 的输入输出点可当软继电器来用。 梯控制程序的设计需按照 31 所示的程序流程图来编辑。 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 12 图 31 Y Y Y Y N N Y N 上电 初始化 确认本层与目标层 等待 目标层与本层是否同层 电梯启动 电梯选向 电梯运行 楼层信号 是否目标层 平层信号 电梯制动 开门 延时 是否停止运行 停止 是否厅外 呼 叫 是否轿厢 呼 叫 关门 基于。