《電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 PPT 畢業(yè)答辯》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 PPT 畢業(yè)答辯（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢業(yè)設(shè)計答辯畢業(yè)設(shè)計答辯l設(shè)計題目：設(shè)計題目：民用電梯的民用電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 指導老師：學生：指導老師：學生：l摘要摘要：在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中，計算機技術(shù)、在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中，計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，自動控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在人們的生活中占有著高層建筑不斷增多，電梯在人們的生活中占有著越來越重要的地位。本文結(jié)合越來越重要的地位。本文結(jié)合PLC 的性能，在介的性能，在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工作原理，重點分析了電梯的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。作

2、原理，重點分析了電梯的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。論述論述PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的運用，研究并提出在電梯控制系統(tǒng)中的運用，研究并提出了基于西門子了基于西門子PLC(S7-200)的的7層電梯控制系統(tǒng)層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)方案，通過合理的選擇和設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計的實現(xiàn)方案，通過合理的選擇和設(shè)計，實現(xiàn)電梯指層、選層、選向、手動和自動關(guān)門等基本電梯指層、選層、選向、手動和自動關(guān)門等基本功能。功能。l關(guān)鍵字：電梯、關(guān)鍵字：電梯、PLC、控制、控制論文框架論文框架 3.9.小結(jié)小結(jié) 10.參考文獻參考文獻 11.致謝致謝 l目前電梯控制主要有三種方式：繼電器控制、可目前電梯控制主要有三種方式：繼電器控制、可編程

3、控制器控制、微機控制（單片機控制）。編程控制器控制、微機控制（單片機控制）。l最早期的電梯是由繼電接觸器直接控制的。但電最早期的電梯是由繼電接觸器直接控制的。但電梯控制系統(tǒng)是一個非常復雜的控制系統(tǒng)，繼電接梯控制系統(tǒng)是一個非常復雜的控制系統(tǒng)，繼電接觸器控制接觸點繁多，線路復雜，維修和檢修非觸器控制接觸點繁多，線路復雜，維修和檢修非常不方便。人們又著手單片機電梯控制系統(tǒng)的研常不方便。人們又著手單片機電梯控制系統(tǒng)的研究設(shè)計。單片機控制有很多優(yōu)點：控制方便，容究設(shè)計。單片機控制有很多優(yōu)點：控制方便，容易修正，價格便宜。但由于其對環(huán)境的要求比較易修正，價格便宜。但由于其對環(huán)境的要求比較高，在程序不十分完

4、美的情況下容易出現(xiàn)死機現(xiàn)高，在程序不十分完美的情況下容易出現(xiàn)死機現(xiàn)象，對設(shè)計人員有很高的要求。電梯控制要求操象，對設(shè)計人員有很高的要求。電梯控制要求操作方便，穩(wěn)定性強，安全性可靠。所以現(xiàn)代電梯作方便，穩(wěn)定性強，安全性可靠。所以現(xiàn)代電梯多用多用PLC(PLC(工控機工控機)控制?？刂?。PLCPLC控制有很多優(yōu)點，它控制有很多優(yōu)點，它可以像單片機一樣在需要的時候改變程序。當需可以像單片機一樣在需要的時候改變程序。當需要改變或優(yōu)化控制方案時不需要改變硬件。并且要改變或優(yōu)化控制方案時不需要改變硬件。并且PLCPLC的環(huán)境適應能力強，一般不用考慮環(huán)境帶來的的環(huán)境適應能力強，一般不用考慮環(huán)境帶來的諸多因素

5、。近年來諸多因素。近年來PLCPLC在電梯控制中得到了極大的在電梯控制中得到了極大的應用應用。PLC簡介簡介l可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。比較項目繼電器控制

6、PLC控制控制功能的實現(xiàn)通過對繼電器進行硬接線完成相應的控制功能對進行編程實現(xiàn)所需控制要求對生產(chǎn)工藝變化的適應性需進行重新設(shè)計與接線.適應性差只需對程序進行修改.適應性強可靠性元器件多、觸點多，容易出現(xiàn)故障采用大規(guī)模集成電路.絕大部分是軟繼電器，可靠性高柔韌性與靈活性差具有種類齊全的擴展單元，擴展靈活控制的實時性機械動作時間常數(shù)大，實時性差微處理器控制，實時性非常好占用空間與安裝控制柜體積大、笨重，安較施工工作量大體積小，重量輕，安裝工作量小使用壽命易損.壽命短壽命長復雜控創(chuàng)能力極差很強價格較低較高維護復雜、工作量大工作量小 PLC與計算機控制系統(tǒng)功能與特點比較與計算機控制系統(tǒng)功能與特點比較

7、比較項目通用計算機PLC工作方式中斷方式掃描方式編程語言匯編語言、高級語言助記符語句表、梯形圖等工作環(huán)境要求較高可在較差的環(huán)境下工作對使用者的要求需要進行專業(yè)的培訓才能夠掌握語言易學，稍加培訓即可可靠性商業(yè)級要求工業(yè)級，且有多種特殊設(shè)計，包括監(jiān)視計時器功能(WatchDog Titner-WDT)系統(tǒng)軟件功能強大，但占用存儲空間過大功能專用，占存儲空間小適用領(lǐng)域辦公、管理，科學計算、家庭工業(yè)控制現(xiàn)代電梯的控制要求現(xiàn)代電梯的控制要求 l1)電梯運行到指定位置后應具有手動或自動開/關(guān)門的功能。l(2)利用指示燈顯示電梯廂外的呼喚信號、電梯廂內(nèi)的指令信號和電梯的到達信號。l(3)能自動判斷電梯的運行

8、方向，并發(fā)出響應的指示信號。l(4)電梯的上行下行有一臺電機牽引。電機正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。l(5)電梯轎廂門由另一臺小功率電機驅(qū)動。電機正傳，轎廂門打開；電機反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。l(6)每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕。l(7)電梯啟動、運行、到站實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。電梯電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖信號控制系統(tǒng)框圖 L1L2L3SQFU1SQ0KM1KM5KM3FR1M13FR2KM4R2L2L1KM8KM6KM7R1KM2交流雙速電梯的主電路圖交流雙速電梯的主電路圖 電梯門拖動電機電梯門拖動電機 M3L1L2L3FUKM1KM2FRl西門子西門子(SIMATIC)公司公

9、司S7-200系列屬于小系列屬于小型可編程控制器，是西門子公司型可編程控制器，是西門子公司20世紀世紀90年代推出的整體式小型可編程控制器，器年代推出的整體式小型可編程控制器，器結(jié)構(gòu)緊湊、系列完整、功能完善，具有很結(jié)構(gòu)緊湊、系列完整、功能完善，具有很高的性價比，可用于替代繼電器的簡單控高的性價比，可用于替代繼電器的簡單控制場合，也可用于復雜的自動控制系統(tǒng)。制場合，也可用于復雜的自動控制系統(tǒng)。由于有很強的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制由于有很強的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮作用。系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮作用。PLC機型型號的確定擴展數(shù)字量擴展數(shù)字量I/O端口端口 lS7-200CPU226型號

10、的型號的PLC本機自帶的數(shù)字量本機自帶的數(shù)字量I/O數(shù)數(shù)為為24入入/16出。但是本電梯控制系統(tǒng)所需的數(shù)字量輸出。但是本電梯控制系統(tǒng)所需的數(shù)字量輸入入/輸出端口數(shù)都約為輸出端口數(shù)都約為40個，所以，本機自帶的數(shù)字個，所以，本機自帶的數(shù)字量輸入量輸入/輸出端口數(shù)目是不能滿足本系統(tǒng)的控制要求輸出端口數(shù)目是不能滿足本系統(tǒng)的控制要求的，所以要擴展數(shù)字量的，所以要擴展數(shù)字量I/O端口。西門子端口。西門子EM223擴展擴展模塊為專門的模塊為專門的S7-200PLC的數(shù)字量輸入的數(shù)字量輸入/輸出端口擴輸出端口擴展模塊，選用一塊展模塊，選用一塊EM223 24 VDC 16輸入輸入/16輸出輸出(6ES7 2

11、23-1BL20-0XA0)和一塊和一塊EM223 24V DC 8輸輸入入/8輸出輸出(6ES7 223-1BH20-0XA0)數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入/輸出輸出端口擴展模塊，經(jīng)過擴展后，共有端口擴展模塊，經(jīng)過擴展后，共有48個輸入點，個輸入點，40個輸出點。滿足以上要求。個輸出點。滿足以上要求。系系統(tǒng)統(tǒng)主主連連接接圖圖 七段譯碼真值表七段譯碼真值表顯示數(shù)字輸出筆狀態(tài)樓層位置信號abcdefg101100001000211011011001311110011002401100111003510110111004610111111005711100001006 七段碼顯示七段碼顯示數(shù) 碼 顯 示

12、的 層 樓 指 示 燈數(shù) 碼 顯 示 的 層 樓 指 示 燈lPLC輸出端直接與七段數(shù)碼管連接，無需外部硬件譯碼器，由PLC軟件進行七段譯碼，直接驅(qū)動數(shù)碼管顯示樓層數(shù)。上表為七段譯碼真值表：當輸出段狀態(tài)為1時表示該段亮，當輸出段狀態(tài)為0時表示該段滅。表4.1中看到各字段狀態(tài)為0表示消隱，狀態(tài)為1表示點亮，表中狀態(tài)0有18個，而狀態(tài)1有30個，因而若按真值表中點亮狀態(tài)設(shè)計七段譯碼顯示梯形圖會占用PLC太多的內(nèi)部觸點，程序較長而按消隱狀態(tài)設(shè)計可簡化梯形圖，故選擇按消隱狀態(tài)設(shè)計。樓樓層層7段段數(shù)數(shù)碼碼管管顯顯示示 超載報警超載報警 l設(shè)計任務(wù)l采用MCS51系類單片機構(gòu)建系統(tǒng)。如果電梯超載，報警器發(fā)

13、出語音報警且超載值可設(shè)計成800kg.l報警說明l在無司機操縱或有司機操縱的電梯中，根據(jù)電梯安全規(guī)范的規(guī)定：必須設(shè)置電梯轎廂的超載保護裝置，以防止電梯轎廂的嚴重超載而引起的意外人身設(shè)備事故。l超載裝置一般裝置在電梯轎廂底，這一超載裝置可以是有級的開關(guān)裝置，也可以是連續(xù)變化的壓磁裝置或應變電阻片式的裝置，但不論何種結(jié)構(gòu)型式的超載裝置，只要電梯超載時均應發(fā)出超載的閃爍燈光信號和斷續(xù)的鈴聲；與此同時使正在關(guān)門的電梯停止關(guān)門并開啟，直到多余的乘客退出電梯轎廂，不再超載時,才會熄滅燈光信號和鈴聲，并可重新關(guān)門起動運行。超載報警設(shè)計流程圖超載報警設(shè)計流程圖 l設(shè)計思路：設(shè)計思路：l采用荷重傳感器將被測轎廂

14、的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電壓信號，采用荷重傳感器將被測轎廂的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)放大器改變電壓信號倍數(shù)。通過比較器，將轎廂經(jīng)放大器改變電壓信號倍數(shù)。通過比較器，將轎廂重量對應輸出的電壓信號與標定值進行比較，若輸重量對應輸出的電壓信號與標定值進行比較，若輸出的電壓大于給定基準則產(chǎn)生一高電平信號，此高出的電壓大于給定基準則產(chǎn)生一高電平信號，此高電平信號進入單片機一引腳，觸發(fā)產(chǎn)生一脈沖信號，電平信號進入單片機一引腳，觸發(fā)產(chǎn)生一脈沖信號，芯片通過喇叭發(fā)出預先燒錄好的語音報警芯片通過喇叭發(fā)出預先燒錄好的語音報警“此車超此車超載載”。即完成設(shè)計要求。即完成設(shè)計要求。超載報警硬件原理圖超載報警硬件原理圖 單片機與西門

15、子單片機與西門子PLC_S7-200的串行通信的串行通信 l西門子西門子S7-200系列系列PLC擁有擁有RS-485串行口，串行口，所以要使所以要使MCS51單片機與單片機與S7-PLC進行通訊，進行通訊，可以采用幾種通訊方式。其中之一就是可以通可以采用幾種通訊方式。其中之一就是可以通過過MCS-51的串行口與的串行口與MAX485芯片相接，然芯片相接，然后與后與S7-200 PLC的的RS-485口進行通訊口進行通訊.編寫程序時遵循的幾個原則編寫程序時遵循的幾個原則 P13l(1)電梯在走梯過程中絕對不能開門l(2)電梯只有在門區(qū)內(nèi)才能開門l(3)電梯開門優(yōu)先與關(guān)門l(4)轎廂內(nèi)指令優(yōu)先與

16、電梯外呼指令l(5)超載不關(guān)門電梯上下行電梯上下行 l假設(shè)電梯停在假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4,5,6,7）樓）樓,M樓有信號樓有信號,MN時，電梯上行；時，電梯上行；MN時，電梯下行。時，電梯下行。l在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應，但如反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應該外號。則電梯響應該外號。l電梯應具有最遠反向外梯響應功能。例如：電梯在一電梯應具有最遠反向外梯響應功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應四層向下外呼梯層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應四層向下外呼梯信號。信號。電梯上下行流程圖電梯上下行流程圖電梯響應流程圖電梯響應流程圖 開關(guān)門流程圖開關(guān)門流程圖