基于西门子PLC四层电梯毕业论文.docx

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基于西门子PLC四层电梯毕业论文

摘要

随着科学技术的开展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速开展.一些电梯厂也在不断改良设计、修改工艺。

我的课设就是电梯系统，在实验中，我要实现电梯的所有逻辑，同时还要完成报警系统、门系统的控制。

这个实验在软件方面的难点就在与逻辑的分析和实现，还有截车过程的完善。

山于实验用的是已经连好的实验桌，所以在硬件方面就比拟方便，只需将分配好的I/O表做相应的连接。

关键词：

PLC；可编程控制器；电梯

毕业设计〔论文〕原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计〔论文〕，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计〔论文〕的规

定，即：

按照学校要求提交毕业设计〔论文〕的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计〔论文〕的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览效劳；学校可以釆用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以贏利为目的前提下，学校可以公布论文的局部或全部内容。

作者签名：

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当。

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学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或局部内容编

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涉密论文按学校规定处理。

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K绪论1

1.1PLC的简介1

1.2PLC的分类1

1.3PLC的特点1

1.4PLC控制的优越性2

2、总体设计方案2

2.1电梯的结构及其工作原理2

2.1.1电梯的结构2

2.1.2电梯的工作原理4

2.1.3电梯的整体设计方案4

3•硬件设计7

3.1PLC控制系统设计7

3.2电梯控制系统实现的功能7

3.3硬件的选择8

4•软件局部的设计10

5•程序的调试26

6结论26

参考文献27

K绪论

1.1PLC的简介

在市场经济的推动下，人们要求产品品种齐全且质优价廉。

为适应市场需求，工业产品的品种就要不断更新换代，从而要求附属的控制系统不断地更改甚至更换。

美国的数字设备公司与1969年生产了第一台可编程控制器，简称PLCo它是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。

可编程控制器的出现很快引起了各国的注意，中国于1973年开始研制PLC,并于1977年应用到生产线上。

1.2PLC的分类

PLC已成为工业工作领域中最常见、最重要的控制设备，它代表着一个国家的工业水平。

PLC—般按其输入/输出点〔I/O〕总数多少来分类。

I/O点数在128点一下的为小型札I/O点数在129-2048点以下的为中型机：

I/O点数超过2048点的为大型机。

PLC的I/O点数越多其存储容量也越大。

PLC还有一种分类方法是按其结构来分，其可分为整体式、模块式和叠装式。

1.3PLC的特点

1〕学习编程容易

PLC是面向用户的设备，考虑到现场普通工作人员的知识面及习惯，PLC可以采用梯形图来编程，这种编程更直观，不需专业计算机知识，本课设就是采用这种编程方法。

2〕控制系统简单，更改容易，施工周期短

PLC及其外圉模块品种多，可灵活组合完成各种要求的控制系统。

只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号即可。

相比继电器控制系统施丄周期明显缩短，施工工作量也大大的减少。

3〕系统维护容易

PLC具有完善的监控及自诊断功能，内部各种元件的工作状态可用可编程软件进行

监控，配合程序针对性编程及内部特有的诊断能力，可准确找到故障并排除。

1〕与继电器控制系统相比

传统的继电器控制只能进行开关量的控制，而PLC既可以进行开关量控制，乂可进行模拟量控制，还能与计算机联成网络，实现分级控制。

2〕与集散控制系统的比拟

PLC山继电器逻辑控制系统开展而来，而集散系统山回路仪表控制系统开展而来。

不管是PLC还是集散系统，在开展过程中，二者是相互渗透、互为补充的。

因此很多工业工程既可以用PLC也可以用集散系统。

3〕与工业微机系统相比拟

工业微机系统在要求快速、实时性强、模型复杂的工业控制中占据优势。

但微机系统要求的专业性比拟强，同时其适应性和抗干扰能力没有PLC强。

1.5电梯的介绍

现在越来越多的工业产品用到了PLC,电梯就是这里边最具代表性的产品，以前电梯的控制一般都用继电器，其硬件连接非常麻烦，且其监控工作过程不方便，而PLC在电梯领域的应用那么解决了所有的麻烦。

使所有复杂的事都简单化了。

2、总体设计方案

2.1电梯的结构及其工作原理

2.1.1电梯的结构

电梯是机电合一的大型复杂产品，机械局部相当于人的躯体，电器局部相当于人的神经.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局部和电气局部，但以功能系统来描述，那么更能反映电梯的特点•下面简单介绍电梯机械局部的结构，而我们的主要目的是怎样来控制它.

一•曳引系统

曳引系统的主要功能是输出与传递动力,使电梯运行.

曳引系统主要山曳引钢丝绳，导向轮,反绳轮组成.

2.导向系统

导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自山度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动.

导向系统主要山导轨，导靴和导轨架组成.

3.轿厢

轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作局部.

轿厢山轿厢架和轿厢体组成.

4.门系统

门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口.

门系统由轿厢门,层门，开门机，门锁装置组成.

5.重量平衡系统

系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常.

系统主要山对重和重量补偿装置组成.

6.电力拖动系统

电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制.

电力拖动系统山曳引电动机，供电系统,速度反应装置，电动机调速装置等组成.

7.电气控制系统

电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制.

电气控制系统主要山操纵装置，位置显示装置,控制屏〔柜〕，平层装置，选层器等组成.

8.平安保护系统

保证电梯平安使用，防止一切危及人身平安的事故发生.

山限速器，平安钳，缓冲器,端站保护装置组成.

2.1.2电梯的工作原理

曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，幕曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，到达运输LI的。

固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。

常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。

轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。

补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。

电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。

指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。

平安装置保证电梯运行平安。

2.1.3电梯的整体设计方案

1〕控制方式的选择

电梯的运行是一个复杂的过程。

为了平安、方便、舒适地运行，除了需要良好的拖动系统外还必须有一套完善可靠的控制系统。

电梯的控制方式有：

〔1〕、电磁继电控制系统〔2〕、微机〔PC〕控制系统〔3〕、可编程控制器〔PLC〕控制系统〔4〕、单片机控制系统等。

LI前电梯的控制普遍采用以下两种方式。

一种是以微机〔PC〕作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能设定，实现电梯的自动高度和集选运行功能，拖动控制那么山变频器来控制的微机控制。

另一种是用可编程控制器〔PLC〕取代微机〔PC〕实现信号的集选控制。

从控制方式和性能上来说，这两种控制方法没有太多的区别。

国内大多的电梯厂家选用第二种控制方法，其原因在于生产规模小，自己设计制造微机控制装置成本高，而PLC可靠性高，本钱低廉，程序设计方便灵活、使用维护简单、等优点正好弥补了微机控制系统的缺乏。

所以我在实验的时候选择了PLC作为控制方式。

2〕变频器的简单介绍

变频器分为交-直-交变频和交-交变频两种形式。

交-交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流，乂称直接变频器。

而交-直-交变频器那么是先把工频交流电

通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，称为间接变频器。

变频器的使用使电梯的运行更稳当，同时防止了电梯的速度直上直下，所以在电梯系统中，变频器不可缺少，且作用显著。

3〕整体设计方案图示2-1

图示2-1整体设计方案图

3.硬件设计

3.1PLC控制系统设计

电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要山信号控制系统和拖动控制系统两局部组成。

图3-1为电梯PLC控制系统的根本结构图，主要硕件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。

系统控制核心为PLC主机，操纵盘、呼梯盘、井道及平安保护信号通过PLC输入接口送入PLC,存储在存储器并山PLC软件运算处理，然后经输出接口分别向指层器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。

图示3-1电梯PLC控制系统的根本结构图

3.2电梯控制系统实现的功能

1、行车方向山内选信号决定，顺向优先执行；

2、行车途中如遇呼梯信号时，顺向截车，反向不截车；

3、内选信号、外呼信号具有记忆功能，执行后解除；

4、到层时自动开门；延时关门；停层时，可手动开门或关门;

5、行车时不能手动开门，门开时电梯不允许运行；

6、电梯有效运行时间应小于8s,否那么发出超时报警并停车；

7、假设没有内外呼梯信号，电梯自动返回第一层待命；

8、开始运行时，假设轿箱不在第一层，会自动返回。

3.3硬件的选择

首先确定PLC所需的CPU224,它由14个输入点和10个输出点，有大致估算，I/O点数不够，，而CPU224自身可带7个拓展模块，我选择了EM223（8个输入8个输出），同时山于需要数码管显示，我选择了试验台上的共阳极数码管（数码管图示如下3-2）

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Co＞訣码诗外却（b）共阳扳结构（c＞共阴板给构

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图示3-2数码管内部图

山分析得I/O分配表：

表3-3I/O分配表

输入点名称

输入点地址

输出点名称

输出点地址

行程开关1

10.0

电梯上行

Q0.0

行程开关2

10.1

电梯下行