#基于plc的小区五层电梯控制系统设计(共40页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计(论文)题目: 院(系): 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师: 二一三年十二月五日毕业设计(论文)任务书学生姓名 学号专 业院(系)毕业设计(论文)题目基于plc的小区五层电梯控制系统设计任务和要求 采用可编程控制器(plc)设计小区五层电梯控制 要求:1、 PLC系统的设计2、 电梯的控制原理和实现3、 电梯控制系统的设计4、 系统的整体调试5、 工作原理的介绍要详尽。6、 论文格式符合要求。完成时间段指导教师单位职称院(系)审核意见毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2013.6.15-2013.6.28查找资料
2、,选题2013.6.29-2013.8.31完成论文的初稿2013.9.1-2013.9.30完成论文二稿的写作2013.10.1-2013.11.25完成论文的终稿及格式修改2013.11.26-2013.12.5定稿,打印论文,做好答辩的准备2013.12.5-2013.12.15做好论文答辩准备教师对进度计划实施情况总评签名: 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一专心-专注-专业毕业设计(论文)中期检查记录表学生填写毕业设计(论文)题目: 基于plc的小区五层电梯控制系统设计学生姓名: 学号:专业:指导教师姓名:职称: 检查教师填写毕业设计(论文)题目工作量饱满一般不够毕业设计(
3、论文)题目难度大适中不够毕业设计(论文)题目涉及知识点丰富比较丰富较少毕业设计(论文)题目价值很有价值一般价值不大学生是否按计划进度独立完成工作任务学生毕业设计(论文)工作进度填写情况指导次数学生工作态度认真一般较差其他检查内容:存在问题及采取措施:检查教师签字: 年 月 日院(系)意见(加盖公章): 年 月 日摘 要随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高,电梯得到了快速发展,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。可编程控制
4、器(PLC)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为使用最广泛的通用工业控制装置,成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便,对应系统组态的编程简单,具有人性化的人机界面,配备使用程序库,加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯的电梯运行的舒适感。本文争对以上优点,对电梯运行进行了改进,使其达到了比较理想的控制效果。关键词: PLC 电梯 控制系统 AbstractAs Chinas rapid economic development, micro-electronics technology, compu
5、ter technology and automation technology have developed rapidly, elevators have become widely used in modern life, means of transport. As people of the elevator safety, comfort and other required improvements, elevators has been rapid development of its drag technology has developed to a FM voltage
6、speed, its logic control is to replace the original relay by PLC control.Programmable Logic Controller (PLC) because of stable and reliable, simple structure, low cost, easy to learn, powerful and easy to use has become the most widely used general-purpose industrial control devices, contemporary, o
7、ne of the main pillars of industrial automation. Elevator control requires access device easy to use, the corresponding system configuration programming simple, with user-friendly man-machine interface, with the application database, to speed up programming and debugging speed. Through the PLC to th
8、e program design to improve the elevator level of control, and improved elevator elevator running comfort. This contention of the above advantages, the elevator operation has been improved so that it reached a relatively satisfactory control effectKey words: PLC elevator control system目 录第一章 绪言1968年
9、美国通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线,以降低成本,缩短周期。 1969年,美国数字设备公司根据美国通用汽车公司的要求,研制出第一台可编程控制器PDD-14,并在GM公司汽车生产线上首次使用成果。70年代后期,随着微电子技术和计算机的迅猛发展,使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域,真正成为一种电子计算机工业控制装置,故称为可编程控制器,简称PC(programmable controller)。但由于PC容易和个人计算机(progr
10、ammable computer)相混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。国际电工委员会(IEC)于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下使用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备,都应按易于和工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计”。 可编程控制器,简称PLC。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控
11、制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易,维护工作量少3.功能强、通用性好4.开发周期短,成功率高5.体积小,重量轻,功耗低等特点。已经广泛使用于自动化控制的各个领域,并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。和继电接触器系统相比系统更加可靠;占位空间比继电接触器控制系统小;价格上能和继电接触器控制系统竞争;易于在现场变更程序;便于使用、维护、维修;能直接推动电磁阀、接触器和之相当的执行机构;能向中央执行机构、中央数据处理系统直接传输数据等。因此,进行电梯的PLC控制系统的设计,可以推动电梯行业的发展,扩大PLC在自动化控制领域的使用,具有一定的经济和理论研究的价值。随着城市建设的
12、不断发展,高层建筑不断增多,电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已和人们的日常生活密不可分。目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、微型计算机控制和PLC控制三种。从控制方式和性能上来说,这三种方法并没有太大的区别,国内外厂家大多选择第三种方式,其原因在于如果生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;传统的继电器控制系统其主要缺点是触点多,故障率高,可靠性差,维修工作量大等;而PLC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等,实际上是PLC系统内存工作
13、单元,既无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,可靠性高,程序设计方便灵活,研制周期短,因此,它比继电器控制和微机控制有着更明显的优越性,运行寿命更长,工作更安全可靠,自动化水平更高。第二章 PLC系统的设计第一节 可编程控制器的特点可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。PLC以基本代替传统的继电器控制而广泛使用于工业控制的各个领域,它已跃居工业自动化三大支柱的首位。PLC控制系统的硬件是由微处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、输入/输出(I/O)单元、电源单元及外围设备等组成硬件结构如图2.1
14、所示。系统的规模可根据实际使用的需要而定,可大可小。图2.1 PLC的硬件结构20世纪60年代末,为了克服传统继电器的种种使用上的缺点,人们研制出了一种先进的自动控制设备PLC,由于PLC具有优良的技术性能,因此它一问世就很快得到了推广使用。现在PLC作为用于工业生产过程控制的专用计算机,和商家、家用的微机不同,由于控制对象的复杂性,使用环境的特殊性和工作运行的连续性,使设计上有许多特点。(1) 可靠性高,抗干扰能力强;(2) 接口模块功能强、品种多;(3) 硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强;(4) 编程方法简单、直观;(5) 系统的设计/安装、调试工作量少;(6) 维修工作量小、维护方便
15、;第二节 PLC的使用领域目前,PLC在国内外已广泛使用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:(1) 开关量逻辑控制(2) 运动控制(3) 闭环过程控制(4) 数据处理(5) 通信联网第三节 PLC的设计步骤开发使用PLC的设计任务分为硬件和软件设计两部分。一、硬件设计硬件设计主要包括:(1) 确定安排PLC的输入、输出点;(2) 设计外围电路,包括主电路;(3) 选购PLC并进行现场安装接线等内容。二、软件设计大多数用梯形图和指令程序,主要包括:(1) 设计控制流程,根据工艺要求先画出工作循环,如有必要再画详细的状
16、态流程图;(2) 根据工作循环图,画出虚拟的电路图-继电器梯形图;(3) 按梯形图编写指令程序表;(4) 系统调试:根据设计要求,对程序进行调试和修改,必要时还可对硬件进行修改,直到符合要求为止。第三章 电梯的控制原理和实现 一、电梯控制系统的构成电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成,由如图3.1所示,PLC用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动,加减速,停止,运行方向,楼层显示,层站召唤,轿箱内操作,安全保护等指令信号进行管理和控制功能。图3.1电梯控制系统原理图二、变频调速回路变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成.三相电源 R、S
17、、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电,输出端为两相电接电动机的快速绕组,外接制动单元减少了制动时间,加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向,变频器将实际速度和变频器内部的给定速度相比较,从而调节变频器的输出频率及电压,使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度,达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为:上、下行方向指令,低速、高速、检修速度编码指令。三、输入输出回路输入输出单元为 PLC 的 I/O 接口部分,主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。(1)输入单
18、元为:厅外呼叫单元,用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除;轿箱内选层单元,负责对预选楼层指令的登记、消除和指示;开关门按钮,输入 PLC 控制轿门的开闭(厅门也同时动作);上下平层装置,用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层;上下限强迫换速开关,用于保护电梯的高速运行安全,避免电梯出现冲顶或蹲底事故,当电梯到达上下端站时,装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板,信号输入 PLC,PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置;门锁装置(或轿门和厅门联锁保护装置),轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提;安全回路,通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限
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