2022年三层楼电梯PLC控制系统研究设计与调试.docx
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1、精品学习资源江 西 机电职业技术学院毕业 论 文(设计)三层楼电梯 PLC 掌握系统设计与调试指导老师 蔡滨姓名谭玉堂学号 60 号系别电气工程系专业机电一体化班级 08大专机电 班2021 年 05 月 10 日欢迎下载精品学习资源三层楼电梯 PLC掌握系统设计与调试摘 要本文介绍一种电梯 PLC 掌握系统;电梯是垂直方向的运输设备,是高层建筑中不行缺少的交通运输设备;它靠电力,拖动一个可以载人或物的轿厢,在 建筑的井道内导轨上做垂直升降运动,在人们生活中起着举足轻重的作用;而 掌握电梯运行的 PLC 系统也要求越来越高,要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的;该系统主要由PLC、规律掌
2、握电路组成;其中包括沟通异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的掌握系统;本机掌握单元采纳以西门子公司的CPU226 型 PLC 对机器进行全过程掌握;整个系统通过PLC、规律掌握电路对电梯的升降;加、减速;平层;起动、制动掌握;其结构简洁、运行效率高、平层精度高、易于懂得与把握;关键词: PLC掌握系统 电梯 双速 规律掌握电路目录中文摘要1目录2绪论3第一章总体设计方案41.1总体方案的确定.41.2电梯 PLC掌握系统的构建51.3可行性论证121.4设计的整体布局及其选型13其次章可编程序掌握器的结构与工作原理 .142.1 PLC 的体系结构14欢迎
3、下载精品学习资源2.2可编程序掌握器的基本结构142.3开关量 I/O 模块162.4可编程序掌握器的工作原理172.5 PLC 的选型182.6 PLC 掌握程序设计19第三章 电梯硬件及软件系统设计 .213.1 电气掌握系统213.2 电梯 PLC掌握系统设计3.3硬件系统要求及设计3.4软件系统设计 结 论参考文献附录一 附录二致 谢.2739.394344454648.可编程掌握器第一章总体设计方案载 PLC系统设计时,第一应确定掌握方案,下一步工作就是 PLC工程设计选型;工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据; PLC 及有关设备应是集成的、标准的,依据易于与工业掌握系统形
4、成一个整体,易于扩充其功能的原就选型所选用PLC 应是在相关工业领域有投运业绩、成熟牢靠的系统, PLC 的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和掌握要求相适应;熟识可编程序掌握器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间,因此,工程设计选型和估算时,应具体分析工艺过程的特点、掌握要求,明确掌握任务和范畴确定所需的操作和动作,然后依据掌握要求,估算输入输出点数、所需储备器容量、确定 PLC 的功能、外部设备特性等,最终挑选有较高性能价格比的PLC和设计相应的掌握系统;1.1 总体方案的确定目前,电梯行业在我国快速的进展,在肯定程度上占有很大的市场;而在今日挑选掌握电梯运动的设备已经从传统的继
5、电器接触器转变成可编程序掌握器( PLC);欢迎下载精品学习资源可编程序掌握器( PLC)与其他运算机掌握相比较:个人运算机有很强的数据处理功能和图形显示功能,有丰富的软件支持, 但是它们是为办公室自动化和家庭设计的,对环境要求很高,抗干扰才能不强,一般不适合在工业现场使用;单片机只是一片集成电路,不能直接将它与外部I/O 信号相连;要将它用于工业掌握,仍要附加一些配套的集成电路和I/O 接口电路,硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大,要求设计者具有很强的运算机领域的理论学问和 实践体会;工业掌握运算机(简称工控机)也是为工业掌握设计的,目前比较流行的是PC总线工控机,它与个人运算机兼容;工
6、控机采纳总线式结构,各厂家产品的兼容性强;工控机一般是在通用微机的基础上进展起来的,有实时操作系统的支持,因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势;工控机的价格较高,将它有与开关量掌握以取代继电器系统有些大材小用;工控机的外部I/O 接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座,直接从印刷电路板上引出,不如可编程序掌握器的接线端子那样便利牢靠;以上各种运算机用语掌握的程序一般都是用汇编语言编写的,不像可编程续掌握器的梯形图语言那样易于被工厂的电气人员把握;可编程序掌握器是专为工厂现场应用环境设计的,结构上实行整体密封或插件组合型,对印刷电路板、电源、机架、插座的制造和安装,均采纳了严密的措施;
7、可编程序掌握器由于具有前述的各种优点,在工业掌握领域具有不行比拟的竞争力;当然在电梯的掌握领域也具有重要的位置,把可编程序掌握器用于电梯运动的核心部分是很合理的挑选,而且可编程序掌握器现在在市场上也是一种成熟的产品;总之,经上述比较可得,我确定选用 PLC掌握电梯的运行;1.2 电梯 PLC掌握系统的构建电梯是机电合一的大型复杂产品 , 机械部分相当于人的躯体 , 电器部分相当于人的神经 . 机与电的高度合一 , 使电梯成了现代科学技术的综和产品. 对于电梯的结构而言 , 传统的方法是分为机械部分和电气部分, 但以功能系统来描述 , 就更能反映电梯的特点 . 下面简洁介绍电梯机械部分的结构,
8、而我们的主要目的是怎样来掌握它1. 机房机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等;机房可以设置在井道顶部,也欢迎下载精品学习资源可设置在井由自部;当机房设于井道底部时,即为曳引机下置式曳引方式;这种方式结构复杂,建筑物承重大,对井道尺寸要求大,只有在机房无法顶置时才使用;对于绝大多数电梯,椭均设于井道顶部;机房必需有足够的面积,高度、承重才能及良好的通风条件;2. 轿厢轿厢是用以运输乘客和货物的电梯组件;它由轿厢架和轿厢体组成;轿厢架是轿厢体的承重构架;是由上横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成;轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮等组成;轿厢体空间的大小由额定载重量
9、和额定载客量打算;3. 门系统门系统由电梯箱门、开门系统、联动机构和门锁等组成;电梯箱门被设置在电梯的入口处,有门扇、门导轨架等组成;层门设在层站入口,由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成;开门机设在轿厢上,是轿厢门和层门启闭的动力源;开门系统设置在电梯厢上,掌握电梯厢门的开关和闭合;联动机构设置在电梯厢上,掌握电梯门在开关和闭合时其它结构的动作;4. 重量平稳系统该系统由对重和重量补偿装置组成;对重由对重架和对重块组成,对重将平稳轿厢自重和部分的额定载重;重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯设计影响的装置;5. 电力拖动系统该系统由曳引机、供电系统、
10、速度反馈装置、调速装置和变频器等组成;对电梯实行速度掌握;曳引电动机是电梯的动力源,依据电梯的配置可用沟通电动机或直流电动机;供电系统是为电动机供应电源的装置;速度反馈装置是为调速系统供应电梯运行速度信号,一般采纳测速发电机或速度脉冲发生器, 与电动机相连;调速装置对曳引电动机实行调速掌握;变频器可以通过转变频率的大小来掌握其运行速度的快慢;6. 安全爱护系统电梯上设有机械和电气的各类爱护系统,以保证电梯安全使用;机械方面的有限速器和安全钳,起超速爱护作用;缓冲器,起冲顶和撞底爱护作用;切欢迎下载精品学习资源断总电源的极限爱护;电 梯 的 结 构图欢迎下载精品学习资源26- 随行缆;27- 轿
11、壁; 28- 轿内操纵箱;29- 开门机; 30- 井道传器;31- 电源开关; 32- 掌握柜;1- 减速箱; 2- 曳引轮;3- 曳引机底座; 4-导向轮;5- 限速器; 6- 机座;7- 导轨支架; 8- 曳引钢绳;9- 开关碰铁; 10-紧急开关;11- 导靴; 12- 轿架;13- 轿门; 14- 安全钳;15- 导轨; 16- 绳头组合;17- 对重, 18- 补偿链;19- 补偿链导轮 20-张紧置;21- 缓冲器; 22- 底坑;23- 层门; 24- 呼梯盒;25- 层楼指示灯:欢迎下载精品学习资源8. 电梯的类型按使用性质分:客梯;货梯;消防电梯按电梯行驶速度分:高速电梯;
12、速度大于 2m/s; 中速电梯;速度在2m/s1.5m/s 之间; 低速电梯;运输食物电梯常用低速,速度在1.5m/s 以内;观光电梯:观光电梯是把竖向交通工具和登高流淌观景相结合的电梯;PLC的结构及各部分的作用1、主机主机部分包括中心处理器( CPU)、系统程序储备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、作出规律判定和进行数据处理,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(如电脑、打印机等)的恳求以及进行各种内部判定等; PLC 的内部储备器有两类,一类是系统程序储备器,另一类是用户程序及数据储备
13、器;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)的掌握信号;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 接口一般采纳光电耦合电路,以削减电磁干扰,从而提高了牢靠性;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、电源图中电源是指为 CPU、储备器、 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,通常也为输入设备供应直流电源;4、编程编程是 PLC利用外部设备,用
14、户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情形;通过专用的 PC/PPI 电缆线将 PLC与电脑联接,并利用专用的软件进行电脑编程和监控;5、输入/ 输出扩展单元I/O 扩展接口用于将扩充外部输入 / 输出端子数的扩展单元与基本单元(即主机)连接在一起;6、外部设备接口此接口可将打印机、条码扫描仪, 变频器等外部设备与主机相联,以完成相应的操作;欢迎下载精品学习资源PLC的基本结构如图PLC掌握电梯的优点1,用软件实现对电梯运行的自动掌握,牢靠性大;(2) 去掉了选层器及大部分继电器,掌握系统结构简洁,外部线路简化;(3) PLC转变 掌握 功能 ;(4) PLC可进行故障自动检测与报
15、警显示,提高运行安全性,并便于检修;(5) 用梯 运 行 效 率 ;(6) 更换掌握方案时不需改动硬件接线;9. 梯形图设计规章(1) 触点的支配梯形图的触点应画在水平线上,不能画在垂直分支上;(2) 串、并联的处理在有几个串联回路相并联时,应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面;在有几个并联回路相串联时,应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面;(3) 线圈的支配不能将触点画在线圈右边,只能在触点的右边接线圈;(4) 不准双线圈输出假如在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次,就称为双线圈输出;这时前面的输出无效,只有最终一次才有效,所以不应显现双线圈输出;(5) 重新编排电路假如电路结
16、构比较复杂,可重复使用一些触点画出它的等效电路,然后再进行编程就比较简洁;(6) 编程次序对复杂的程序可先将程序分成几个简洁的程序段,每一段从最左边触点开头,由上之下向右进行编程,再把程序逐段连接起来电气方面的爱护主要在软件设计中涉及10. 电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析10.1 电梯的初始状态假设电梯开头时处于第 1 层待命、各层显示器都被初始化 ,电梯处于以下欢迎下载精品学习资源状态:各层呼叫灯均不亮;电梯内部及外部各楼层指示灯指示均为“1”;电梯内部及外部各楼电梯门均关闭;10.2 电梯运行过程中按下某层呼叫按钮 1 3 层后,该层呼叫灯亮 ,电梯响应当层呼叫; 电梯上行或下
17、行直至该层;各楼层显示随电梯移动而转变, 各层指示灯也随之而变运行中电梯门始终关闭,到过指定层时 ,门才打开;在电梯运行过程中 ,支持其他呼叫;10.3 电梯运行后状态在到达指定楼层后 ,电梯会连续待命 ,直到新命令产生;电梯在到达指定楼层后,电梯门会自动打开 ,经过一段时间自动关闭 ,在过程中 ,支持手动开门或关门;各楼层显示值为该层所在位置 ,且上行与下行指示灯均灭;10.4 实际运行中的掌握要求分析实际中 ,电梯服务的对象是很多乘客 ,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,我们将电梯在实际中的各种具体情形加以分类 ,做出分析 ,以便于编制程序;
18、1. 电梯上行分析如电梯在上行过程中 ,某楼层有呼叫产生时 ,可分以下两种情形 : 1如呼叫层处于电梯当前运行层之上、目标运行层之下,就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; 2呼叫层处于电梯当前运行层之下,就电梯在完成前一指令之前不响应当指令 ,直至电梯重新处于待命状态为止;2. 电梯下行分析如电梯在下行过程中 ,某楼层有呼叫产生时 ,可分以下两种情形 : 1如呼叫层处于电梯当前运行层之下、目标运行层之上,就电梯应在完成前一指令之前先下行至该层 ,完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个 呼叫动作;欢迎下载精品学习资源 2呼叫层处于电梯当前运
19、行层之上,就电梯在完成前一指令之前不响应当指令 ,直至电梯重新处于待命状态为止;11. 电梯的 7 项掌握要求1. 呼叫接收掌握接受每个呼叫按钮 包括内部和外部的呼叫 的呼叫命令 ,并做出相应的响应;2. 楼层呼叫掌握电梯停在某一层 例如2 层时,此时按动该层的呼叫按钮 上呼叫或下呼叫 ,就相当于发出打开梯的门命令,进行开门的动作过程;如此时电梯的轿箱不在该层 在1、3 层 ,就等到电梯关门后 ,依据不换向原就掌握电梯向上或向下运行;3. 运行方向掌握电梯运行的不换向原就是指电梯优先响应不转变现在电梯运行方向的呼叫,直到这此命令全部响应完毕后才响应使电梯反向运行的呼叫;4. 楼层到达掌握电梯在
20、每一层都有 1 个行程开关 ,当电梯遇到某层的行程开关时 ,表示电梯已经到达该层;5. 呼叫按钮掌握当按动某个呼叫按钮后,相应的呼叫指示灯亮并保持 , 直到电梯响应当呼叫为止;6. 电梯门掌握当电梯停在某层时 ,在电梯内部挥动开门按钮,就电梯门打开 ,按动电梯内部的关门按钮 ,就电梯门关闭;但在电梯运行期间电梯门是不能打开的;7. 楼层指示灯掌握当电梯运行到某层后 ,相应的楼层指示灯亮 ,直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯转变;1.3 可行性论证可编程序掌握器是由继电器规律掌握而来的,所以它在开关量处理、次序 掌握方面具有肯定的优势,进展初期主要侧重于开关量次序掌握;随着运算机 技术的进展,可
21、编程序掌握器增加了数值运算、PID闭环调剂功能,并开头与欢迎下载精品学习资源个人运算机或小型运算机联网,它本身也可以构成网络系统;可编程序掌握器的应用领域,在发达的工业国家,可编程序掌握器已经广泛地应用在全部的工业部门,随着可编程序掌握器的性能价格比的不断提高, 过去很多使用专用运算机的场合也可以使用可编程序掌握器;比如用在开关量的掌握,这是可编程序掌握器最基本最广泛的应用,它的输入和输出信号都是只有通、断状态的开关量信号,这种掌握与继电器掌握最为接近,可以用价格较低,仅有开关量掌握的功能的可编程序掌握器作为继电器掌握系统的替代 物;开关量规律掌握可以用于单台设备,也可以用于自动线生产线,如机
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