基于plc的电梯控制系统设计

下载后可任意编辑 毕业设计（论文）中文摘要 下载后可任意编辑 随着我国经济的高速进展，自动控制技术也得到了迅猛进展，而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，在工业、商业和民用方面应用已十分广泛，与人们的生活紧密相关。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采纳三菱PLC编程的程序控制方式，提出了四层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、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，提出了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。采纳本方案实现电梯控制，能够解决继电器接触器触点多，故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加安全、方便、舒适。 关键词：电梯、PLC、梯形图 下载后可任意编辑 下载后可任意编辑 目录 1 绪 论1 1.1 概述1 1.2 课题的提出1 1.3 课题的主要讨论内容2 2 状态设定、运行分析及控制要求3 2.1 电梯状态设定3 2.2 运行中的情况分析3 2.3 电梯的控制要求4 3 控制系统的硬件设计6 3.1 PLC类型的选择6 3.2 电梯内部控制硬件设计6 3.3 电梯外部控制硬件设计7 3.4 数码管的显示原理7 3.5 电气控制系统主回路原理图8 3.6 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路8 3.7 PLC信号控制系统框图9 3.8 I/O分配表10 3.9 PLC硬件接线图10 4 控制系统的软件设计13 4.1 系统流程图13 4.2 PLC程序梯形图14 5 电梯PLC的调试与安装22 5.1 模拟调试22 5.2 安装调试22 5.2.1 单指令运行调试22 5.2.2 复杂运行调试23 结束语24 致谢25 参考文献26 下载后可任意编辑 下载后可任意编辑 1 绪 论 1.1 概述 随着我国经济的高速进展，自动控制技术也得到了迅猛进展，而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，在工业、商业和民用方面应用已十分广泛，与人们的生活紧密相关。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。传统的电梯控制系统采纳的是继电器逻辑控制电路，这种控制易出故障，维护不便，运行寿命短，占地空间大，正逐步被淘汰。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器—接触器控制。因为在核心控制部分采纳了FX2N型PLC，使用是软件程序控制，从而在保证电梯正常运行这个要求的情况下，大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性，同时还克服了手动操作所带来的一些人为干扰因素，取得了良好的预期效果。此电梯模型所采纳的类型为三菱FX2N。PLC程序设计采纳模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。设计的程序要求完成电梯自动运行功能如：内选外呼唤信号的登记、消号、到层自动开门、延时自动运行等。合理分配轿厢内指令的执行和厅外呼唤的应答。关于PLC 控制系统的基本结构及电梯控制系统的安装与调试重点介绍如下。 1.2 课题的提出 当今社会电梯产品繁多，选择何种器件来控制电梯的稳定 、安全、高效运行显得尤为重要。PLC以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用。在电梯业也是如此，目前国内 70～80 年代安装完成的电梯绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大，严重地影响电梯运行质量。应对这些电梯进行更新和改造。但是更新需要大量资金，对使用单位来说有一定困难，所以对电梯进行局部改造是经济的、实际的。近年来，采纳功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯，取得了良好效果。利用 PLC 和变频器对旧电梯进行改造，不但可以增加电梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。为此提出了本课题加以讨论。 1.3 课题的主要讨论内容 由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳，用户寻求对电梯的电控系统进行改造，以节约资金。因此，对电梯控制技术进行讨论，找出一条适合国产老式电梯的改造之路，并进而提高国产电梯的技术水平和质量，具有十分重要的意义。 针对老式电梯采纳的继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采纳功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯。课题所讨论的任务主要是用可编程控制器（PLC）作为核心器件对电梯控制系统进行系统控制，从而实现电梯稳定、安全、高效运行。 论文的主要内容如下： 电梯的控制系统分为调速和信号控制两大部分，这就确定了系统的总体结构，由 PLC 来实现电梯信号控制，有双速电机实现调速，完成了电机和可编程控制器（PLC）的选择。然后是系统硬件开发，完成了 PLC 的选型、I/O 点数分配与 PLC 的连接。在分析了电梯系统的软件设计方法基础上，设计出了软件流程图，提出了模块化编程思想，介绍了系统的软件开发。最后对改造后的电梯系统进行模拟调试。 2 状态设定、运行分析及控制要求 2.1 电梯状态设定 1.电梯的待命状态。 假设电梯位于1层待命，各层显示器处于以下状态：各层呼叫灯均不亮。电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”。电梯内部及外部各层电梯门均关。 2.电梯的运行状态。 按下某层呼叫按钮（1-4层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫。电梯上行 或下行直至该层。各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变。运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开。在电梯运行过程中，支持其他呼叫。 3.电梯到达指定楼层状态。 电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动关门。各楼层 显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭。 2.2 运行中的情况分析 实际中，电梯服务的对象是许多乘客，乘客乘坐电梯的目的地是不完全一样的，而且，每一个乘客呼叫电梯的时间有前有后，因此，将电梯在实际中的各种具体情况加以分类，做出分析，以便于编制程序。 1．电梯上行分析。 若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况： 若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层，完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫动作。 呼叫层处于电梯当前运行层之下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令。前一指令执行完毕再响应 2. 电梯下行分析。 若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况： 若呼叫层处于电梯