机电控制技术及应用大型作业.doc

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1、武汉船舶职业技术学院大型作业说明书机电控制技术及应用班级：1143姓名：指导教师：章 国 华2013年6月日武汉船舶职业技术学院大型作业任务书大型作业题目：基于组态王的三层电梯模拟控制大型作业要求及原始数据（资料）：1、掌握PLC梯形图的编写及相关仿真软件的调试仿真。2、熟悉了解PLC控制电梯运行的原理。3、能用模拟软件组态王对电梯运行状态进行模拟。4、完成大型作业说明书一份。原始数据（资料）：1、三层电梯控制系统中共需21个输入量、27个输出量，选择三菱FX2N系列中的FX2N-64MR型PLC。2、曳引机参数设计取： 电梯额定载重量：1500kg电梯额定速度：1m/s电梯平衡系数：0.45

2、曳引机传动总效率：0.55曳引机电机功率应大于14.71kW3、门电机参数设计取：电梯门的质量30kg开关门时最大加速度为1m/s2开门速度为0.5m/s门对地的摩擦系数0.3电机总的传动效率0.8门电机功率应大于55W 4、牵引电梯的电机交流异步双速电机，根据上述所选电机的参数，选用GJH系列交流固态继电器。控制开关门的电机是直流电机，所以根据上述所选的直流电机参数，我们选用GZ系列的直流固态继电器。大型作业主要内容：1、电梯的组成及工作原理。2、梯形图的设计与编程方法。3、命令语言和编程方法。4、三层电梯系统梯形图的优化设计。5、上位机组态监控软件模拟仿真电梯运行设计。学生应交的设计文件：

3、1、组态王模拟电梯运行软件2、大型作业说明书一本。主要参考文献（资料）：1 章国华. 机电控制技术实用教程M.天津大学出版社，2011.8廖2 李俊秀.可编程控制器应用技术M.化学工业出版社，2008.73 常初.FX系列PLC编程及应用M.机械工业出版社，2005.44 周波等.可编程序控制器原理与应用M.国防工业出版社 ，2008专业班级 姓名 要求大型作业工作起止日期 2013.2.25至2012.6.15 指导教师签字 日期 机电控制技术及应用课程成绩考勤(10%)教师评语：作业(20%)学习态度(10%)电子作业(40%)说明书(20%)总成绩：目 录第一章绪论1第一节 PLC的应用

4、和发展1第二节 电梯的概述2第二章 PLC的结构原理和编程方法4第一节 PLC的特点4第二节 PLC的结构及工作原理5一、PLC的结构5二、 PLC的工作原理5三、三菱FX系列PLC内部继电器的编号和功能6第三节 梯形图的设计与编程方法8第三章 系统软件设计10第一节 控制系统的功能要求10第二节 控制系统的工作流程11第一节系统信号的确定以及软元件的选取12第二节系统梯形图的设计15一、开门环节15二、关门环节16三、楼层显示环节17四、内呼信号的登记与消除环节19五、外呼信号的登记与消除环节20六、定向环节21七、启动环节23八、制动环节24九、抱闸环节25第四章 仿真软件的介绍与调试运行

5、27第一节 仿真软件的介绍27第二节 软件中梯形图程序的编写方法28第三节软件调试方法29第四节梯形图程序仿真30第五章 硬件的设计与选择33第一节 PLC的硬件选择33第二节 牵引电机的选择34第三节 开关门电机的选择35第四节 继电器的选择36第五节 PLC外部接线及主电路设计36第六章 上位机组态监控软件39第一节 上位机软件设计概述39第二节 设计监控画面40一、定义数据变量41二、变量动画连接42三、动画演示45结论47致谢48参考文献49第一章 绪论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

6、性、可靠性的要求越来越高，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已逐渐被PLC控制所代替。因此，PLC控制技术己成为现代电梯行业的一个热点2。第一节 PLC的应用和发展一、PLC的应用领域在发达的工业国家，PLC已经广泛应用于所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围也不断扩大。PLC主要用于以下方面。（一）开关量逻辑控制PLC用“与”、“或”、“非”等逻辑指令来实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑

7、控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭中。（二）运动控制PLC使用专用的指令或运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，使运动控制与顺序控制功能有机结合在一起，有的可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制。PLC的运动控制功能广泛应用于各种机械，例如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。（三）闭环过程控制闭环过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换与D/A转换，并对模拟量实行闭环

8、PID（比例积分微分）控制。现代的PLC一般都有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序或专用的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。（四）数据处理现代的PLC具有数学运算（包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算、求反、循环、移位和浮点数运算等）和数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表1。二、PLC的发展前景PLC技术随着计算机和微电子的发展而迅速发展，由一位机发展到8位机，直到现在，PLC产品已经使用了32位高性能微处理器，而且实现了多通道处理。PLC在未来将会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信