2022年李国栋plc方案设计书 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 张家界航空工业职业技术学院电气工程系毕业论文课题名称：四层电梯掌握系统设计与制作同学姓名 李国栋学号26班级103352专业机电一体化指导老师黄 华2022 年 5 月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要随着我国经济的高速进展,PLC的应用正在不断地走向深化,同时带动传统掌握检测日新月益更新 , 其应用越来越广；而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们 的生活紧密相关,随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒服性等要求的不断提高,电梯得到了快速进展,目前电梯的掌

2、握方式普遍采纳了两种方式,一种是传统的继电器构成的掌握系统；其次种掌握方式用可编程掌握器（PLC）取代继电器构成掌握系统；本设计在已有的通变频器的基础上,通过对挑选传统的继电器构成掌握系统与 PLC掌握系统的优缺点比较,从而采纳PLC 对电梯进行掌握,用软件实现对电梯运行的自动掌握功能,牢靠性大大提高；掌握系统结构简洁,外部线路简化,可便利的增加或转变掌握功能,也可以进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于检修；本设计考虑到载客电梯的实际操作功能,又兼顾载客电梯掌握中具有递推功能,所设计的掌握系统针对的是四层电梯；代替传统的继电掌握系统,由变频器实现对电梯的拖动调速,使 PLC与调速

3、拖动装置相结合,构成 PLC集选掌握系统,实现了电梯的各种掌握功能,提高额电梯运行的牢靠性,降低了故障率；关 键 字：可 编 程 控 制 器 PLC 四 层 电 梯名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录引言 .1第一章：电梯的设计要求 .2其次章：沟通电梯的基本结构 .2第三章：电梯的主电路及掌握电路.6 电梯自动掌握流程图 .6（1）：拽引电动机主电路 .6（2）：掌握部分 .7（3）：输入输出地址分配表 .8（4）：PLC的外部接线图 .9（5）：电梯工作过程 .9第四章：组态的使用及应用.10第五章：电梯的掌

4、握程序 .11 结论 .19 致谢.20 参考文献 .21 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 引 言随着城市建设的不断进展,高层建筑的不断增多,电梯作为高层建筑中垂直运行的 交通工具已与人们的日常生活密不行分；电梯就是用于高层建筑物中的固定式升降运输设备,它有一个装载乘客的轿厢,沿着垂直或倾斜角度小于15 的导轨在各楼层间运行,是垂直运行的电梯 通常也简称为电梯 、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称；随着城市 建设的不断进展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用；电梯 作

5、为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不行分；有了电梯,摩天大 楼才得以崛起,现代城市才得以长高；据估量,截至 2002 年,全球在用电梯约 635 万 25 万台；电梯已成为人类现代 台,其中垂直电梯约 610 万台,自动扶梯和自动人行道约 生活中广泛使用的人员运输工具；人们对电梯安全性、高效性、舒服性的不断追求推动 了电梯技术的进步；如今,世界各国的电梯公司仍在不断地进行电梯新品的研发、修理 保养服务系统的完善,力求满意人们的对现代建筑交通日益增长的需求；目前电梯的掌握普遍采纳了两种方式,一是采纳微机作为信号掌握单元,完成电梯 信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调

6、度和集选运行功能,拖动掌握 就由变频器来完成；其次种掌握方式用可编程掌握器取代微机实现信号掌握；从掌握方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区分；PLC 牢靠性高,程序设计便利敏捷；本设计在用 PLC 掌握变频调速实现电流、速度双闭环的基础上,在不增加硬件设备的条件下,实现电流、速度、位移三环掌握；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 : 设计要求一、接收并登记电梯在楼层以外的全部指令信号,赐予登记并输出登记信号；二、依据最早登记的信号,自动判定电梯是上行仍是下行,这种规律判定称为电梯 的定向；电梯的定向依据

7、第一登记信吃的性质可分为两种；一种是指令定向,指令定是 把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“ 上行” 或“ 下行” 结论；例如,电梯在 二楼,指令为一楼就向下行；指令为四楼就向上行；其次种是呼梯定向,呼梯定向是根 据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较,得出“ 上行” 或“ 下行” 结论；例如,电梯在二楼,三楼乘客要向下,就按 所以电梯应向上；AX3,此时电梯的运行应当是向上到三楼接该乘客,三、电梯接收到多个信号时,采纳首个信号定向,同向信号定向,同向信号先执 行,一个方向任务全部执行完后再换向；例如,电梯三楼,依次输入二楼指令信号、四 楼指令信号、一楼指令信号；如用信号排队方式,就电梯

8、下行至二楼上行至四楼下 行至一楼；而用同向先执行方式,就为电梯下行至二楼上行至四楼；明显,其次种方 式来回路程短,因而效率高；四、具有同向截车功能；例如,电梯在一楼,指令为四楼就上行,上行中三楼有呼梯信吃,假如该呼梯信号为呼梯向（K5）,就当电梯到达三楼时停站顺路子载客；假如呼梯信号为呼梯向下（ K4）,就不能停站,而是先到四楼后再返回到三楼停站；五、一个方向的任务执行完要换向时,依据最远站换向原就；例如,电梯在一楼根 据二楼指令向上,此时三楼、四楼分别在呼梯向下信号；电梯到达二楼停站,下客后继 续向上；假如到三楼停站换向,就四楼的要求不能兼顾,假如到四楼停站换向,就到三 楼可顺向截车；六.

9、采纳 MCGS组态软件监控系统运行；实现监控功能；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其次章 : 沟通电梯的基本结构电梯的电气系统包括电力拖动系统和电气掌握系统两大部分；电力拖动系统有各种 沟通的和直流调速系统；电气掌握系统现在已逐步采纳牢靠性更高、通用性更强的可编 程掌握器和微型运算机掌握系统,但是,仍有大量正在使用的电梯采纳继电器接触器 掌握系统；本次毕业设计采纳沟通变极调速、继电器接触器掌握的XPM型四层四站客货两用电梯, XPM 型 型号中 X 代表选层按钮掌握, P代表自动选层, M代表自动门；电梯的基本结

10、构依据位置,可分为机房、井道、轿厢和厅门四大部分；一：机房部分 机房设在顶层,在井道的上方,机房部分包括拽引机、掌握屏和限速器等；1 : 拽引机 拽引机是电梯的驱动机构,它包括拽引电动机、电磁制动器减速器和拽引电动机为电 梯专用 YTD系列双速电动机；减速器采纳蜗轮蜗杆减速；拽引轮是 V 型或轮挂着对重,当轿厢上升时同,对重下降,反之当轿厢下降时对重上升,轿厢与对重要在井道中各自 的导轨内滑动；2 : 掌握屏 掌握屏上装有电梯电气掌握系统的大部分电器,包括熔断器、接触器,各种继电 器、变压器、整流器及各种阻容元件等；3 : 限速器 限速器是电梯专用的一种安全爱护装置,通常使用离心甩块夹绳式限速

11、器；二: 井道部分 井道是电梯轿厢垂直运动的通道,在井道里安装有轿厢和对重的导轨,缓冲器,以 及各种掌握和爱护用的电器；极限开关,楼层感应器,平层隔磁板等；、三: 轿厢部分 电梯的轿厢部分包括轿厢体,安全钳,轿厢门的自动开关装置,平层和层楼信号装 置,以及轿厢渺无人烟操纵屏和指示灯；1 : 轿厢体名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 轿厢是指电梯用来载动运乘客或货物的装置；包括厢架、厢体、厢门；2 : 自动开关装置 开关门及电机开关门掌握装置轿厢门由电动机拖动,能自动开关,开关门电动机采 用直流电动机；3 : 平层和楼

12、层信号感应器装置,从电力拖动自动掌握的角度来看,电梯是垂直运行按行程位置进行掌握的电气设 备,而向掌握电路发出楼层和平层的位置信号的装置是永磁感应器；平层感应器一般用永磁感应器,他和换速感应器结构相同,均由干簧管和永磁铁组成,干簧管是一个装有触点的真空管,其动触点2 是用导磁的簧片制成,触点12 之间相当于一组动断触点, 23 之间相当于一组动合触点；由于干簧管装在永久磁铁旁边,在磁场的作用下簧片动作,其动断触点12 断开,而动合触点23 断开；用永久磁感应器作位置掌握的主令电器,不但具有动作快速牢靠的优点,而且没有行程开关简洁产 生气械磨损的缺点；发出平层信号的平层感应器装在轿厢上,装在上面

13、的是平层感应器,装在两者中间 是开门感应器；三个感应器随轿厢上下运动,而平层隔磁板就固定在井道中,当轿厢到 达停层位置时,平层隔磁板插入三个感应器中间,就轿厢的底版正好与楼面地板平齐；楼层信号感应器的原理与此相同,不同的是停层隔磁铁板装在轿厢顶上随轿厢运动,而 楼层感应器就固定在井道中（每层一个）；4 : 轿厢内操纵屏和指示灯 在轿厢上装有操纵屏,上面装有选层按钮和各种掌握按钮；在轿厢门上有指示灯,用以指示轿厢所在的楼层数；四: 厅门部分 厅门部分主要有厅门,厅门外的呼唤按钮和指示灯；1 : 厅门 厅门是指每一楼层的电梯门,厅门平常应是关闭的；而且从外面不能打开；厅门本身 没有开关门的动力；当

14、电梯轿厢到达一层楼时,由轿厢门上的拔叉插入厅门上的两个渡 轮之间,带动厅门与轿厢一起开、关；2 : 厅门外的呼吁按钮和楼层信号指示灯 在厅门的门框旁,装有两个按钮,用来发出呼吁电梯信号,一个是上呼吁按钮,一个名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 是下呼吁按钮； XPM型电梯是由操纵者在轿厢内进行掌握的,在厅门外能向操纵者发出呼吁电梯信号,现时不能掌握电梯运行的方向；沟通双速电梯电气掌握系统由拖动电路部分, 直流掌握电路部分 , 沟通掌握电路部分 ,照明电路部分 , 厅外呼唤电路部分 , 以及指示灯信号指示电路；沟通双速

15、电梯电气掌握系统按电路功能分为自动门的开关电路 , 轿厢指令掌握与厅外招呼掌握电路 , 指层电路与定向掌握电路 , 电梯的启动加速与减速平层电路等 . 各电路之间的掌握关系；正是上述电路的相互协作 , 曳引电动机按指拧启动 , 正转、反转、加速、减速、等速、制动、停止来实现电梯各种工作状态的运行；五: 电梯的平层与停层平层与停层时使上行或下行接触器KM1或 KM2断电释放,切断拽引电动机和电磁制动器线圈电路,实现制动抱闸,电梯停于某一层站；平层是指电梯平层时,轿厢底与层 站地面在同一水平面上,这样便于乘客的进出；为了保证电梯的平层精确度；通常在轿 厢顶设置平层器；平层器由三个干簧感应器构成,由

16、上至下分别为上平层感应器,门区 感应器和下平层感应器；触点3干簧管 磁感线永久磁铁触点3隔磁铁板磁感线触点2N触点2NSS触点1 触点1（a）中间无隔磁铁板插入（b）中间有隔磁铁板插入图 2.2.2 干簧感应器结构原理示意图干簧感应器的结构和工作原理图如图1-3 所示,它由干簧管和永久磁铁组成,干簧管是一个装有触点的真空管,其动触点2 是用导磁的簧片制成,触点12 之间相当于一组动断触点, 23 之间相当于一组动合触点；由于干簧管装在永久磁铁的旁边,在磁场的名师归纳总结 - - - - - - -作用下簧片动作,其动断触点12 断开,而动合触点23 闭合（图 2.2.2 a）当隔磁铁板插入干簧

17、管与磁铁之间（图2.2.2 b）时 , 簧片复位,其动断触点12 闭合,第 8 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 动合触点 23 断开；用永磁干簧感应器作位置掌握的主令电器,不但具有动作快速牢靠的优点,而且没有行程开关简洁产生气械磨损的缺点第三章 : 电梯的主电路及掌握电路名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一：拽引电动机主电路如下图 21 所示； Q电源总开关 M 沟通双速电动机动 KM7 慢速接触器, KM6快速接触器,KM1上行接触器,KM2下行接触器,KM3加速接触器 KM4,

18、第一减速接触器,KM3其次减速接触器二：掌握部分针对这个四层电梯的掌握系统本文采纳西门子S7200 可编程掌握器设计电梯的掌握系统完成电梯的轿内指令、厅外呼唤指令、楼层位置指示、平层换速掌握、开门掌握等 掌握任务 电梯运行规章（1） 当电梯在一楼时,按厢内指令开关” 四”, 电梯应在四楼停车；（2） 按”1” 楼下呼梯开关 , 电梯应由四楼降到一楼接人；（3） 按厢内指令开关” 三”, 同时按二楼上呼开关电梯应在二楼接入后 , 再到三楼 . ；（4） 当电梯在三楼时 , 依次按厢内开关” 二” 四” ” 一” 电梯应下行到二楼 下行至一楼 上行至四楼；（5） 电梯在一楼 , 按厢内指令开关”

19、二” 随后立刻按三楼, 四楼应下呼梯开关 , 电梯应先名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - ；到二楼 , 下客后断续上升到四楼接客 , 然后到三楼接客； . 名称元件名地 址 编名称元件地 址 编一层位置开关SQ1 码一层上行呼梯名码I0.0 SB5 I1.0 二层位置开关SQ2 I0.1 二层上行呼梯SB6 I1.1 三层位置开关SQ3 I0.2 三层上行呼梯SB7 I1.2 四层位置开关SQ4 I0.3 二层下行呼梯SB8 I1.3 一层指令开关SB1 I0.4 三层下行呼梯SB9 I1.4 二层指令开关SB2

20、I0.5 四层下行呼梯SB10 I1.5 三层指令开关SB3 I0.6 四层指令开关SB4 I0.7 （2）、输出名师归纳总结 名称元件名地 址 编名称元件地址编码第 11 页,共 24 页码名- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 上行指示L1 Q0.0 一 层 上 行 呼L7 Q1.0 梯下行指示L2 Q0.1 二 层 上 行 呼L8 Q1.1 梯上行驱动KM1线圈Q0.2 三 层 上 行 呼L9 Q1.2 梯下行驱动KM2线圈Q0.3 二 层 下 行 呼L10 Q1.3 梯一层指令登记L3 Q0.4 三 层 下 行 呼L11 Q1.4 梯二层指令登记L

21、4 Q0.5 四 层 下 行 呼L12 Q1.5 梯三层指令登记L5L Q0.6 开门模拟L13 Q1.6 四层指令登记L6 Q0.7 关门模拟L14 Q1.7 四: PLC的外部接线图名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五：电梯工作过程当电梯处于基站,关门等运行状态时,此时按基站外呼按钮,信号经按钮传输到PLC,经 PLC判定为本层开门,再将信号传输到 开门；M2开关门电动机；输出开门信号,电梯人进入轿厢后,经延时,电梯自动关门；也可按关门按钮（CLOSE）,使电梯提前关 门；开门时显示板上的关门显示发光二极管点

22、亮,开门终止后熄灭；关门时关门显示发 光二极管点亮,关门终止后熄灭；假如轿内指令选四层按钮,就指令经串行传输到PLC上,显示屏上的发光二极管L4闪亮,当手离开按钮后,信号被登记,内选按钮指示灯也点亮；电梯定为上方向运行；PLC核实信号后,可将运行信号传输到各个工作部位并发出运行指令；电梯开头按给 定曲线运行,其给定速度信号不断与速度反馈信号比较,不断校正,使电梯运行的速度 曲线尽量符合抱负的运行曲线,使电梯运行平稳；运行过程中,井道中的轿厢位置传感继电器每过一个隔磁板即核对一次运行位置,并将信号输入 PLC与其中记忆的位置和旋转编码器发回的脉冲数量核对,三个信号核对 无误后电梯连续运行；电梯每

23、到一个隔磁板,门区继电器即吸合一次,层楼指示便变化 一次；运行过程中 PLC里的“ 先行楼层” 不断寻索楼层呼梯指令信号；当“ 先行楼层” 导索到呼梯指令后,上到站钟GU或下到站钟 GD发出到站钟声,经延时,电脑发出换速信号,电梯开头减速运行；当隔磁板插入平层感应器时,电梯进一步减速进入爬行；当轿 厢到达平层位置后,接触器断电,电梯停止运行；制动系统工作,电梯停稳；电梯停稳后,发出开门信号,电梯开门；经延时,关门时间到,发出关门信号,电 梯又开头关门；电梯门关好后,其运行方向按轿内指令和厅外呼唤与轿厢的相对位置而定；如没 有任何指令,电梯就地待命（有返回基站功能时即返回基站）；第四章 : 组态

24、的使用及应用MCGS 态软件具有全中文、面对窗口的可视化操作界面；实时性强,有良好的并行处理性能和丰富生动的多媒体画面；MCGSm 态软件的开放式结构拥有广泛的数据猎取和强大的数名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 据处理功能；同时；供应良好的安全机制,为多个不同级别用户设定不同的操作权限；MCGS 组态软件支持多种硬件设备,实现“ 设备无关” ,用户不必因外部设备的局部改动,而影响整个系统； MCGS 组态软件由“MCGS 组态环境” 和“MCGS 运行环境” 两个系统组成；两部分相互独立；又紧密相关；本文利用 M

25、CGS组态软件设计；在设备组态窗口中挑选适当的串口通讯设备添加西门子 S7200PLC；正确设置其属性；正确设置组态软件中数据变量设备通道的连接,即可实现 PLC 与组态软件的通讯；将 PLC 中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合,使电脑对 PLC发出的信号有响应；在 MCGS组态软件的用户窗口中,制作一个动画界面；在界面上设置各个控件的属性,使设置的控件依据真实的情形动作,检验和测试电梯 PLC 掌握系统对电梯的运行状态的掌握成效；MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面组态配置各种不同类型和功能的对象或构 构；可以对实时数据进行可视化处理；第五章 :

26、 电梯的掌握程序名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

27、归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 结 论本系统主要以PLC 为核心,利用PLC 的强大的掌握功能,实现了利用可编程掌握器控制电梯的功能,具有接线简洁、编程直观、扩展简洁等特点；当电梯的功能增加时,硬件 接线上只需增加行程开关输入信号；原先的接线不需要转变,软件上只需增加相应程序以 及输出的

28、功能,要改动的地方也较少；调试结果说明,在适应性、精确性和牢靠性方面,都达到了设计的要求,说明该设计方案是可行的；在这次的毕业设计中 , 我的收成颇多 , 主要有：1. 熟识有关电梯的一些运动状态和方式；2. 进一步熟识把握了PLC的使用方法和编程的一些思路；3. 一些画图软件的使用方法得到了明显的提高；4. 提高了自己自身很多学习上的才能和动手的才能；5. 对于面对各种情形的才能得到了提高；在这次毕业设计中 , 也有一些问题有待我提高：1在程序设计上仍存在着加速与减速并没有很好表现出的问题；2制图时 , 有些小的部件并没有很好地进行表现；通过本设计,我学习到了很多东西,在工作的细心上也得到了

29、提高；并且,更明白了有关可编程掌握器的功能；我挑选这个设计,也是为了补偿以前学习上的不足；这次设 计,使我明白到黄华老师的专心良苦,并且从老师那里学到了很多珍贵的东西；名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 致 谢在这次毕业设计的过程中,指导老师黄华赐予了我很大的帮忙,供应了相关的资料,对我的毕业设计作品赐予了指导和支持；使我顺当圆满的完成了此次毕业设计；在此,向 黄华老师诚心的表示感谢！同时,也要感谢学校供应运算机等设施,使我的设计能够调 试；寒窗几载,春花秋实；高校三年是我一生的重要阶段,是学习专业学问及提高各方面

30、 才能为以谋生进展的重要阶段；从跨入高校的校门的那一刻起我就把这一信念做为人生的 又一座右铭；高校三年里,在提高自己科学文化素养的同时也努力提高自己的思想道德素养,使自己成为德智体诸方面全面进展适应 律的社会主义建设者和接班人；21 世纪进展要求的复合型人才,做一有抱负有道德有纪在我们即将走向社会的时候,我们必需对自己的职业生涯进行规划；俗语说：磨刀不 误砍柴功；为适应社会需要,促进自我进展,我们除了学好本专业外,仍应辅修相关转业学问,积极参与社会实践活动,培育工作才能,努力提高综合素养,同时努力培育特长,形成自身竞争优势；最终,再次感谢电气工程系的各位老师和很多的伴侣和同学在各个方面赐予了我

31、很多 的帮忙和支持,让我坚持到了最终；名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考文献名师归纳总结 1 宋德玉 . 可编程序掌握器原理及应用系统设计技术. 北京 . 冶金工业出版社.1999 第 24 页,共 24 页2 李文华 . 可编程序掌握器张家界航空工业职业技术学院教材委员会,内部讲义3 薛晓明 . 变频技术与应用（工程教程） . 北京：北京理工高校出版社,2022 4 邱公伟 . 可编程序掌握器网络通信及应用. 北京 : 清华高校出版社,2003 5 李亚东 . 用 PLC 实现电路掌握的方法. 上海交通高校学报,2002 - - - - - - -