四层电梯的PLC控制.docx

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1、镇 江 高 专ZHENJIANG COLLEGE 课 程 设 计 (论 文)四层电梯的PLC控制 系 名： 机械系 专业班级： 机电D10 学生姓名： 顾贺贺 学 号： 100104213 指导教师姓名： 钱绍祥 指导教师职称： 讲师 二一二 年 五 月目录第一章 绪论11.1 电梯的发展现状11.2 plc控制相对于单面积控制的优点11.3可编程控制器的组成与工作原理2第二章 硬件系统42.1 装置结构与工艺要求42.2 硬件框图及输入输出分配52.2.1分配PLC的输入/输出端子 表2-152.2.2统计输入、输出点数并选择PLC型号62.3 硬件设计原理72.3.1继电器的工作原理72.

2、3.2电动机的正反转原理7第三章 软件设计83.2.3输入/输出端子接线及梯形图9第四章 系统调试12 结论14致 谢15参考文献16四层电梯的PLC控制 专业班级：机电D10 学生名称：顾贺贺 指导教师：钱绍祥 职称：讲师摘要 论述了PLC控制系统在电梯中的应用，进行了PLC硬件系统设计，编写梯形图实现了上升，下降，停止到运行的循环过程。通过三菱PLC仿真系统调试，基本满足设计要求关键词：PLC控制系统 电梯 梯形图 第一章 绪 论 1.1电梯发展现状继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠

3、性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。本课题就是以四层电梯为例进行PLC控制系统设计。1.2 plc控制相对于单面机控制的优点（1）.抗干扰能力强，可靠性高。（2）.控制系统结构简单、通用性强、应用灵活。（3）.编程方便，易于使用。（4）.功能完

4、善，扩展能力强。（5）.PLC控制系统设计、安装、调试方便。（6）维修方便，维修工作量小。（7）体积小、重量轻、是“机电一体化”特有的产品。1.3可编程控制器的组成与工作原理1.3.1可编程控制器的组成可编程控制器主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几部分组成，其结构框图如图1-1所示。编辑器用户程序存储器系统程序存储器中央处理单元输入单元输出单元电源 图1-1 PLC的结构框图1.3.2可编程控制器的工作原理PLC才用循环扫描的工作方式，其扫描过程如图1-2所示。 这个工作过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个

5、阶段。全过程扫描一次所需要的时间称为一个扫描周期。内部处理阶段，PLC检查CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器等。在通信操作服务阶PLC处于停状态，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。内部处理通信操作输入处理程序执行输出处理停止运行图1-2 扫描过程第二章 硬件系统2.1装置结构与工艺要求本系统采用轿厢外召唤、轿厢内按钮控制方式的形式。电梯的上升和下降由一台电动机驱动。电动机正转，电梯上升；电动机反转，电梯下降。每个楼层都置呼叫开关，具体要求如图2-1： 图 2-1电梯上行a.当电梯停于一楼（1F

6、）或2F、3F时，4楼呼叫，则上行到4楼碰行程开关后停止。 b电梯停于1F或2F，3F呼叫，则上行，碰到3F行程开关后停止。c.电梯停于1F，2F呼叫，则上行，碰到2F行程开关后停止。d.电梯停于1F，2F、3F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停10s,继续上行到3F后停止。e.电梯停于1F，3F、4F同时呼叫，则电梯上行到3F后，停10s,继续上行到4F后停止。f.电梯停于1F，2F、3F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停10s,继续上行到3F后停止。g.电梯停于1F，2F、3F、4F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停10s,继续上行到3F，停10s,再继续上行到4F停止。 h.电梯停于2F，3F

7、、4F同时呼叫，则电梯上行到3F后，停10s,继续上行到4F后停止。电梯下行a.电梯停于4F或3F或2F，1F呼叫，电梯下行到1F停止。b.电梯停于4F或3F，2F呼叫，电梯下行到2F停止。c电梯停于4F，3F呼叫，电梯下行到3F停止。d电梯停于4F，3F、2F同时呼叫，电梯下行到3F，停10s，继续下行到2F停止。 e.电梯停于4F，3F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停10s，继续下行到1F停止。 f.电梯停于4F，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F，停10s，继续下行到1F停止。 g.电影停于4F，3F、2F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停10s，继续下行到2F，停10s，再继续下行到

8、1F停止。 其它a. 各楼层运行时间15s以内，否则认为有故障。b. 电梯停于某一层，数码管应显示该层的楼层数。c. 电梯上下行时，相应的标志灯亮。2.2硬件框图及输入输出分配2.2.1分配PLC的输入/输出端子 表2-2输入口一层楼限位开关SQ1(X0)二层楼限位开关SQ2（X1)三层楼限位开关SQ3(X2)四层楼限位开关SQ4 (X3)一层上行请求开关1(X4)二层上行请求开关2(X5)三层上行请求开关3(X6)四层上行请求开关4(X7)一层下行请求开关1(X10)二层下行请求开关2(X11)三层下行请求开关3(X12)四层下行请求开关4(X13)极限开关SQ5 (X14)极限开关SQ6

9、(X15)输出口电梯上行：Y0 ,Y2 ,M正转电梯下行：Y1 ,Y3 ,M反转显示器a段：Y6显示器b段：Y7显示器c段：Y10显示器d段：Y11显示器e段：Y15显示器f段：Y12显示器g段：Y13表2-2 四层电梯PLC输入/输出端子分配表3.2.2统计输入、输出点数并选择PLC型号输入信号有14个，考虑到有15%的备用点，即14*（1+15%）=16.1，取整数17，因此共17个输入点。输出信号有9个，考虑到有15%的备用点，即9*（1+15%）=10.35，取整数11，因此共11个输出点。因此可选用三菱FX0N系列的PLC，它有43个输入点，27个输出点，满足本设计的要求。2.2.3

10、输入/输出端子接线根据通道分配情况，可画出PLC外部接线图，如下图所示2-3：输入/输出地址分配图2-32.3硬件设计原理2.3.1继电器的工作原理继电器一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。从PLC实验箱出来的信号使24V的高电平，继电器收到从PLC出来的信号，它的线圈就导通触点就闭合从而达到控制220V的电路。从而实现弱电控制强电的原理。其原理图如图3-3所示。图2-4 继电器工作原理2.3.2电动机的正反转原理利用继电器的工作原理实现电动极的正反转。当PLC出来信

11、号1时触点闭合电动极正转；当从PLC出来信号2时触点闭合电动极反转其工作原理图如下图2-5所示. 图2-5 电动极正反转原理 软件设计3.1梯形图设计3.1.1电梯停在（1F）、2F、3F时，4楼有人呼叫，则电梯上行到4楼碰行程开关后停止，电梯停在（1F）2F，3楼有人呼叫，则上行，碰行程开关后停止，电梯停在1F，2楼有人呼叫，则上行，碰行程开关后停止如图3-1 图3-1电梯各层上行呼叫指示3.1.2.电梯停于1F,2F、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F，停10s，继续上行到3F，停10s再继续上行到4F停止。如图3-2 图3-2电梯执行上行呼叫指示各层停止时间3.1.3.当电梯接到上行或下

12、行指令时，电动机执行正反转 如图3-3图3-3电梯上行 电梯下行3.1.4.电梯停于4F,3F、2F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停10s，继续下行到2F，停10s再继续下行到1F停止如图3-4 图3-4系统调试结论 通过这次毕业设计我发现实践是非常重要的，往往看了觉的会了在实际应用中还是会发现各种各样的问题，经验是在不断地实际操作中慢慢积累起来的，在实验中勇于探究和积累，才能使设计趋近完美。通过这次毕业设计，将大学三年所学的理论知识和实践应用结合起来，对自己所学的知识有了更为理性的认识，并进一步了解到自身知识水平的局限，从而促使自己更加努力地汲取知识并加以消化。自己的自学与钻研能力有所加强

13、，并充分地体会到了理论和实践之间的差距，理论结合实际的重要性，可谓受益匪浅。致 谢本文主要阐述了电梯PLC控制系统的过程，我对电梯PLC控制产生了浓厚的兴趣。本论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有导师的指引和帮助，我在大学的学术成长肯定会大打折扣。当我打完本论文的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的导师，对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行多次指导和悉心指点，老师多次询问进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。对老师的感激之情是无法用言语表达的，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。再次由衷感谢各位老师对学生的指导和教诲，我也在努力的积蓄着力量，尽自己的微薄之力回报母校的培育之情，争取使自己的人生对社会产生些许积极的价值。参考文献：1郁汉琪.机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2009.22王烈准.电气控制与PLC应用技术.北京：机械工业出版社，2010.83徐锋.PLC应用技术.西安：西安电子科技大学出版社，2007.34张进秋可编程控制器原理及应用实例M北京：机械工业出版社，2004.1