四层电梯PLC课程设计Word下载.docx

1、极限开关QA1上行接触器SF0-2 电梯运行状态选择钥匙开关QA2 下行接触器SF1 开门按钮QA3 开门接触器SF2 关门按钮QA4 关门接触器SF3上行启动按钮 PG1-PG4 1-4 层指示灯SF4 下行启动按钮PG5 上行指示灯SF5-SF81-4 层选层按钮 PG6下行指示灯SF9-SF111-3 层上行按钮LED 楼层指示数码管SF12-SF14 2-4 层下行按钮SF15-SF16风扇，照明控制开关MA1 升降电动机7.5kWBG1上限限位开关MA2门控电动机75WBG2 下限限位开关BG3 开门限位开关BG4关门限位开关 1曳引电动机-升降电动机必须在门关闭的情况下才能动作。2

2、自动门机电梯的门只有当厅电梯停靠在某层时，才允许开启；检修状态时，可以在不关门状态下运行。3层楼指示层楼指示也叫“层显，可以由低压灯泡构成，安装在每层门的上方和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED 点阵显示器结构组成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。4呼梯盒呼梯盒也叫“召唤按钮箱或“ 外呼盒，用以在每层站召唤电梯。常安装在厅门外，离地面1 米左右的墙壁上。基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯，灯亮时表示呼梯信号已被接受并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层关门时，呼梯记忆灯熄灭。基站的呼梯盒上，常有钥匙开关，供电梯管理员开关电梯。5操纵箱操纵箱安

3、装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令。操纵箱设有与电梯层站数相同的内选按钮带指示灯，上、下行启动按钮带上，下行指示记忆灯，检修时用，开关、门按钮，急停按钮，电梯运行状态选择钥匙开关选择电梯是自动运行还是检修状态以及风扇，照明等的控制开关。6平层及开门装置该装置由磁铁板和上、下平层感应器组成。上行时上平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至下平层感应器插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号，电机停转，机械抱闸；下行时，下平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号至上平层感应器插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号。7停层装置在电梯的井道内的每层站装有一只磁铁板，当轿厢运动到相应的层

4、站时，磁铁板插入平层感应器内，以此检测电梯所处的位置和产生平层信号。（8）平安窗及其开关，平安钳及其开关，限速器及其开关，上/下强迫停止开关，极限开关。2.2 设计任务1） 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。2） 根据控制要求，编制四层电梯PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。3） 编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于 PLC 的四层电梯电气控制系统电路图。 PLC 控制程序梯形图和指令表。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说

5、明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。三、设计方案选择及论证3.1 设计方案选择目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统（早期安装的电梯多位继电器控制系统）、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统存在很大的弊端，它采用的是硬件逻辑，接线多而复杂、体积大、故障率高，可靠性和可维护性差，执行速度也慢，所以在市场逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷，对维修人员技术要求较高。PLC专为工业控制应用而设计，抗干扰性很强，可靠性也高，使用存储器逻辑，控制系统结构简单，变成方

6、便，易于掌握，本钱低廉，但功能很强大，设计、调试、维修都相对简单。已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。目前，国内众多的生产厂家生产了多种系列功能各异的PCL产品。由任务书分析可知，本次设计共有14个输入控制信号，16个输出控制信号，故根据对输入输出点的选择，对储存容量的选择，选择CPU224系列。3.2 系统总体方案设计PLC电梯控制系统和其他控制系统一样，分为两个局部，只要由信号控制系统和拖动系统。电梯内外按钮以及限位开关通过PLC输入接口输入PLC，然后存储在存储器中，由PLC执行程序响应输出相应指示灯信号，同时输出控制信号，使曳引电机和门控电机运转，带动电梯上升、下降以及开门、

7、关门。在电梯内部有四个按钮，为内呼按钮，可以进行选层，电梯外部也会有相应的外呼按钮，四楼只有一个下行按钮，一楼只有一个上行按钮，二楼、三楼同时有上行和下行按钮。当电梯上行时，优先响应上行呼叫信号，同理，电梯下行时，优先响应下行呼叫信号。在此过程中系统最重要的是将所有的呼叫信号储存起来，然后按照响应原那么逐个去响应呼叫信号，响应过程中电梯自动开关门。完成呼叫信号后，去除掉已经完成的呼叫，也就是按钮相应的指示灯灭掉。四、总体电路设计本设计流程图主要分为电梯开关门以及上升下降的流程图，具体流程图如下。 电梯开关门流程图 电梯上升下降流程图五、电气控制电路原理设计5.1主电路根据设计要求，本次设计的电

8、气控制系统主回路原理图如下图。图中MA1，MA2为曳引电机和门电机，交流接触器QA1QA4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。BB1，BB2为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。QA0是配电总空气开关，电路接好后，闭合QA0才可以依次闭合其他支路的空气开关QA5、QA6和QA7。220V交流电压相电压经开关电源转化为直流24V电压，为控制电路中的CPU提供电源。图一 主电路图5.2 PLC的I/O口分配该系统占用PLC的30个I/O口，14个输入点，16个输出点，具体的I/O分配如下列图所示： 表1 I/O口分配表 输入说明输出I0.0选层1 S

9、4Q0.0上行接触器 QA1I0.1选层2 S3Q0.1下行接触器 QA2I0.2选层3 S2Q0.2开门接触器 QA3I0.3选层4 S1Q0.3关门接触器 QA4I0.44层下行 D4Q0.4上升指示 I0.53层下行 D3Q0.5下降指示I0.62层下行 D2Q0.6选层1 L1I0.73层上行 U3Q0.7选层2 L2I1.02层上行 U2Q1.0选层3 L3I1.11层上行 U1Q1.1选层4 L4I1.2停层4 SQ4Q2.01层上行I1.3停层3 SQ3Q2.12层上行I1.4停层2 SQ2Q2.23层上行I1.5停层1 SQ1Q2.34层下行I1.6Q2.43层下行I1.7Q2

10、.52层下行5.3器件选型器件型号数量电机三相异步电机7.5KW1门控电机三相异步电机75KW空气开关CZB 1-100 63/32热继电器正泰NR4-180按钮PS-D1510交流接触器CJX1-170424V开关电源S-500-24限位开关XCE1025.4 PLC接线图 本实验中采用的是西门子S7-200PLC，CPU采用的是CPU224，输入输出电压可以是直流也可以是交流，在输入中我们采用的是24V直流电源供电，输入有内呼、外呼按钮以及限位开关；输出我们用的是交流220V电源，控制接触器，再控制门控电机和曳引电机。下列图是我们组的PLC接线图，与实验台I/O口地址分配相一致。 图2 P

11、LC接线图六、程序设计 本次设计是在window环境下STEP-7软件中完成的，采用的是梯形图设计，比拟形象直观易于编程。 七、调试与总结 7.3 实验体会 一个星期的实习，虽然很短暂，但是却学到了很多东西，虽然刚经过PLC考试，但是说实话，很少去想过或者认真编过一次程序，对PLC的梯形图设计还存在很大的问题。本次实习，给了我们思考一个很实际的问题的时机，通过本次实习，我对书本上的PLC指令又有了一个新的理解。虽然本次设计电梯只是模拟，没有电机也没有接触器，但是我们初步实现了我们本次设计的要求。在此过程中我们一组遇到了很多问题，在这几天中，我们模拟调试了很屡次，中间也发现了程序的一些漏洞，经过

12、大家的一起努力，一次次的修改，让我们深刻认识到自身的缺乏，很多东西都欠考虑。设计程序固然是重要的一块，但是后期的调试与修改也是很重要的一块。 大家都付出了很多精力，流了不少汗水，但是在模拟成功的那一刻，我从大家的脸上看到了笑容。最后得感谢赵老师的耐心指导，在设计过程中遇到了很多问题，赵老师都耐心帮我们解答，有时还提出了一些建议。八、参考文献1 方承远，张振国. 工厂电气与PLC控制技术M. 北京：机械工业出版社，2021.2 刘凤春，王林，周晓丹. 可编程控制器原理与应用根底M. 北京：3胡文金.?可编程序控制器实训教程?M.重庆大学出版社，2007.4郭崇山.?国际大学生程序设计竞赛例题解三?M.电子工业出版社，2007. 5张浩风.?PLC梯形图设计方法与应用实例?M.机械工业出版社，2021.6 郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术.南京：东南大学出版社，2003.