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来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/07/02 17:29:57
毕业设计(论文)
题  目:   电梯PLC控制设计
专  业:  电气工程及其自动化
学  号:      0605034030
姓  名:         李冉
指导老师:        裴晓娜
廊坊师范学院
二零一零年五月
本文介绍一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备,是高层建筑中不可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。而控制电梯运行的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、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、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控制系统。
整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降;加、减速;平层;起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。
关键词:
PLC控制系统  电梯  逻辑控制电路
This text introduces the control system of a kind of elevator PLC.The elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation equipments.It depends electric power, dragging along to move car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the people's life.And the control elevator circulate of the PLC system also has more and more high request, request to attain the movement purpose of "steady, quasi-, quick" of elevator movement.That system mainly from PLC, logic control the electric circuit constitute.Include an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances, get in touch with a machine, route of travel switch and press button, give out light the indicator constitute andtransducer for the control system of integral whole.
The whole system passes PLC, logic control the electric circuit is to the rise and fall of elevator;Add, decelerate;Even layer;Start, make to move a control.Its structure is simple and circulate an efficiency, even layer accuracy, be easy to comprehension and control.
Key Words:
The PLC controls system elevator  The logic controls electric circuit
1 绪论
1.1电梯的应用与发展
1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明-历史上第一部安全升降梯。从那以后,升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了他辉煌的旅程。150年以来,他已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。
生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新-手柄开关操纵,按钮控制,信号控制,集选控制、人机对话等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿箱电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势,变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间;不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。一个半世纪的风风雨雨,翻天覆地的是历史的变迁,永恒不变的是电梯提升现代人生活质量的承诺。
1.2电梯的发展现状
随着计算机技术和电力电子技术的发展,现代电梯已经成为典型的机电一体化产品。电梯具有很高的安全要求,它以零部件的形式出厂,总装配在工地现场进行,通过机械零部件之间的装配和机械装置与土建结构之间的的衔接完成安装,最终形成电梯产品。精心的制造和安装还不能完全保证无故障运行,其运行可靠性在很大程度上依靠维修保养。所以,电梯的制造、安装和维保不宜分割。
大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广阔的市场,2001年我国电梯产量达4.5万台,创造了行业发展史上的一个新的高峰,被业内人士称为“第三次浪潮”。目前,中国经济建设需求的各类电梯、几乎全部可以在中国生产。由此可见,一个兴旺的电梯市场已经形成。进入80年代以来,随着经济建设的持续高速发展,我国电梯需求量越来越大。据统计,全世界平均1000人有1台电梯。我国如果要达到这个水准,还需要新装80万台。到那时候,每年仅报废更新就需要6万台。目前房屋建设势头仍然很好,电梯市场供需两旺,前景一片光明。
1.3研究背景
随着电梯的不断发展,教育业开始了电梯的模拟控制,这是一种高新自动控制技术,要求研制出一种模拟电梯,以供学生探讨和学习PLC的自动控制。
模拟电梯的控制是由PLC来实现控制的,可以让学生们在编程的过程中,学会PLC有关的的知识,掌握可编程控制器一些控制。
1.4研究内容
小型电梯的控制
随着城市建设的不断发展,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可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高,程序设计方便灵活。
PLC的应用包括PLC硬件和程序设计。我做的是基于西门子S7—200 PLC的三层电梯。
2 电梯PLC控制方面的简介
2.1 可编程控制器的简介
可编程控制器,英文称Programmable Controller,简称PC。它采用可编程序的存储器,用以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指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电器控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。用户在购买到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
2.2 PLC的工作原理
PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐步顺序执行用户程序,直到程序结束。然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。
2.3 PLC的功能和优点
2.3.1 PLC的功能
SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。。
S7-200提供了多种功能,使得在编程与控制时更加灵活方便。
指令执行速度高。 S7-200几乎包括了一般计算机所具有的种种基本操作指令。例如:变量赋值,数据存储,计数,装载,传输,比较,移位,循环,求补及子程序的调用等。
(1)触发中断的信号,可以用软件中断输入信号的上升沿或下降沿,以便对过程事件做出快速的响应。
(2)可设定为由时间控制的自动中断,所设定的时间范围为5MS—255MS(步长为1MS)
(3)可由计数器自动触发中断,且具有两种不同的触发方式:计数到达预定值触发和改变计数方向的瞬间触发。
2.3.2可编程控制器PLC的优点:
(1)可靠性高,抗干扰能力强
隔离----PLC的输入、输出接口电路一般都采用光电耦合器来传递信号,这种光电隔措施使外部电路与PLC内部之间完全避免了电的联系,有效的抑制了外部的干扰源对PLC的影响,还可防止外部强电窜入内部CPU。
滤波----在PLC电路电源和输入、输出(I/O)电路中设置多种滤波电路,可有效抑制高频干扰信号。
在PLC内部对CPU供电电源采取屏蔽、稳压、保护等措施,防止干扰信号通过供电电源进入PLC内部,另外各个输入、输出(I/O)接口电路的电源彼此独立,以避免电源之间的互相干扰。
内部设置连锁、环璄检测与诊断等电路,一旦发生故障,立即报警。
在软件方面采取的主要措施有:
设置故障检测与诊断程序,每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环璄和故障进行检测与诊断,发现出错后,立即自动做出相应的处理,以适应恶劣的工作环璄;对用户程序及动态数据进行电池后备,以保障停电后有相关状态及信息人不会因此而丢失;采用以上抗干扰措施后,一般PLC的抗电平干扰强度可达峰值1000V,脉宽10US,其平均无故障时间可高达30-50万小时以上。
(2)程序简单易学
PLC采用与继电器控制线路图接近的梯形图作为编程语言,它既有继电器电路清淅直观的特点,又充分考虑到电气工人和技术人员的读图习惯,对于使用者来说,几乎不需要专门的计算机知识,因此,易学易懂,程序改变也容易修改。
(3)功能完善,适应性强
目前PLC产品已经标准化、系列化和模块化,不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能,还具有A/D、D/A转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能。它能根椐实际需要,方便灵活地组装成大小各异、功能不一的控制系统:既可控制一台单机、一条生产线、以可以控制一个机群、多条生产线;既可以现场控制,以可以远程控制。
(4)用简单,调试维修方便
PLC的接线极其方便,只需将产生输入信号的设备(按钮、开关等)与PLC的输入端子连接,将接收输出信号的被控设备(如接触器、电磁阀等)与的输出端子连接,仅用螺丝刀即可完成全部接线工作。
PLC的用户程序可在实验室摸拟调试,输入信号用开关来摸拟,输出信号可以观察PLC的发光二极管。调试后再将PLC在现场安装通调。调试工作量要比继电器控制系统少得多。
(5)体积小、重量轻、功耗低
由于PLC的采用半导体大规模集成电路,因此整个产品结构紧凑,体积小、重量轻、功耗低。 PLC很容易装入机械设备内部,是实现电一体化的理想的控制设备。
3设计内容
3.1总体概要
本设计是模拟电梯的控制,用西门子主机来实现,所选主机为SIMATIC S7-200系列 CPU224 PLC。
3.2程序的设计
表3-1 关于I/O分配
I/O分配点
代码
名称
输入信号
I0.0
SQ3
原停楼层3
I0.1
SQ2
原停楼层2
I0.2
SQ1
原停楼层1
I0.3
SB3
楼层呼叫3
I0.4
SB2
楼层呼叫2
I0.5
SB1
楼层呼叫1
I1.0
SQ4
电梯在一层
I1.1
SQ5
电梯在二层
I1.2
SQ6
电梯在三层
输出信号
Q0.0
3层指示灯
Q0.1
2层指示灯
Q0.2
1层指示灯
Q0.3
下降指示灯
Q0.4
上升指示灯
Q0.5
3呼叫指示灯
Q0.6
2呼叫指示灯
Q0.7
1呼叫指示灯
4总结
在这次毕业设计中,感谢裴晓娜老师和李国萍老师在此期间给于我的细心指导和教诲。在这次设计中使我学到了有很有关与专业知识向关的知识,也对电梯有了一定的认识。
首先是对西门子 S7-200的认识。西门子公司生产的具有很高的性能价格比的微型可编程序控制器(PLC)。由于它具有结构小巧,运行速度高,价格低廉及多功能和多用途等特点,因此在很多行业中得到了广泛的应用。它虽说只是我们专业课之中的一个很小的一部分,但它去在生产和生活上起着具大的作用。
其次是对电梯控制方面的了解,电梯的软件方面和硬件方面,尤其是程序方面的设计,程序的运行过程,让我理解了自动控制技术的先进化,柔性化,系统化。
本毕业论文研究了电梯PLC的控制,分析电梯的运行过程的基础上,研究模拟电梯的控制,设计了电梯控制系统的简单模型,可以使学生们容易得掌握PLC的有关知识和用法,培养学生电气等理论知识,掌握PLC控制的基础知识,掌握程序的阅读和编写,掌握独立分析的能力,解决生产实际问题的能力。
5 致谢
感谢指导老师细心而又耐心的辅导,也感谢各位专业老师提供的意见和见解!在本次毕业设计中,指导老师裴晓娜老师和李国萍老师对我悉心指导,在设计期间帮助我理清设计思路,指导操作方法,并对我所做的课题提出有效的改进方案,这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢老师!另外,在这次设计过程中,使学到了很多知识和做人的道理,还有一些课本和学校学不到的知识。本设计能顺利的完成也归功于各位老师的认真负责,使我们能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得一体现。
时间过得真快,大学时光就这样悄然溜走了,我会把所有老师的教诲铭记在心!在此向物电学院的全体老师表示忠诚的谢意,谢谢你们孜孜不倦的教诲,谢谢你们四年来的辛勤栽培! 谢谢你们教我的做人的道理!
我相信,我一定能够把毕业设计做好,不辜负老师们的寄托!
毕业设计中如有不妥,请各位老师指正,再次感谢你们!
参考文献
[1] 王卫星.可编程控制器原理及应用[M].中国水利水电出版社,2002
[2] 赵洪恕.PLC控制交流变频调速系统在电梯中的应用[M].基础自动化,2000
[3] 杨长能等.可编程控制器(PC)基础及应用[M].重庆大学出版社,1992
[4] 王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].中国电力出版社,2004
[5] 李鼎陪.当前电梯研制开发技术动态[M].中国电梯,1995
[6] 梁延东主编.电梯控制技术[M].中国建筑工业出版社,1997
[7] 黄立陪.变频器应用技术及电动机调速[M].北京:人民邮政出版社,1997
[8] 吕景泉.可编程控制器技术教程[M].北京:高等教育出版社,2001.
[9] 方承远. 工厂电气控制技术[M].北京: 机械工业出版社,2000.
[10] 廖常初主编.PLC应用技术问答[M].北京:机械工业出版社,2005
[11] 崔纳新.电气传动自动化[M].北京:机械工业出版社,2000
[12] 皮壮行.可编程控制器的系统设计与应用实例[M].北京:机械工业出版社。2000
[13] 汪晓光.可编程控制器原理及应用[M].机械工业出版社,2001
[14] 杨长能,张兴颜编著.可编程序控制器(PC)基础及应用[M].重庆大学出版社,1992
[15] 郑瑜平主编.可编程序控制器[M].北京航空大学出版社,1995
[16] 崔亚军.可编程控制器原理与实践[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993
[17] 彭利标.可编控制器原理及应用[M].西安电子科技大学出版社,1999
[18] 朱善君.可编程序控制系统原理、应用、维护[M].北京:清华大学出版社.
[19] 李景学,金广业.可编程控制器应用系统设计方法[M].北京:电子工业出版社.1995
[20] 陈立定、吴玉香、苏开才编.电气控制与可编程控制器[M].广州:华南理工大学出版社.200l
[21] 刘载文、李毫升、钟亚林编.电梯控制技术[M].北京:电子工业出版社.1996