《電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PPT 畢業(yè)答辯》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PPT 畢業(yè)答辯（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯l設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：民用電梯的民用電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：學(xué)生：指導(dǎo)老師：學(xué)生：l摘要摘要：在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，自動(dòng)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(lái)越重要的地位。本文結(jié)合越來(lái)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(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。作

2、原理，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。論述論述PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，研究并提出在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，研究并提出了基于西門(mén)子了基于西門(mén)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(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電梯指層、選層、選向、手動(dòng)和自動(dòng)關(guān)門(mén)等基本電梯指層、選層、選向、手動(dòng)和自動(dòng)關(guān)門(mén)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(xiàn)參考文獻(xiàn) 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(jī)控制（單片機(jī)控制）。編程控制器控制、微機(jī)控制（單片機(jī)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(gè)非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，繼電接梯控制系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，繼電接觸器控制接觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，維修和檢修非觸器控制接觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，維修和檢修非常不方便。人們又著手單片機(jī)電梯控制系統(tǒng)的研常不方便。人們又著手單片機(jī)電梯控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)。單片機(jī)控制有很多優(yōu)點(diǎn)：控制方便，容究設(shè)計(jì)。單片機(jī)控制有很多優(yōu)點(diǎn)：控制方便，容易修正，價(jià)格便宜。但由于其對(duì)環(huán)境的要求比較易修正，價(jià)格便宜。但由于其對(duì)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(jī)現(xiàn)高，在程序不十分完美的情況下容易出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，對(duì)設(shè)計(jì)人員有很高的要求。電梯控制要求操象，對(duì)設(shè)計(jì)人員有很高的要求。電梯控制要求操作方便，穩(wěn)定性強(qiáng)，安全性可靠。所以現(xiàn)代電梯作方便，穩(wěn)定性強(qiáng)，安全性可靠。所以現(xiàn)代電梯多用多用PLC(PLC(工控機(jī)工控機(jī))控制?？刂啤LCPLC控制有很多優(yōu)點(diǎn)，它控制有很多優(yōu)點(diǎn)，它可以像單片機(jī)一樣在需要的時(shí)候改變程序。當(dāng)需可以像單片機(jī)一樣在需要的時(shí)候改變程序。當(dāng)需要改變或優(yōu)化控制方案時(shí)不需要改變硬件。并且要改變或優(yōu)化控制方案時(shí)不需要改變硬件。并且PLCPLC的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，一般不用考慮環(huán)境帶來(lái)的的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，一般不用考慮環(huán)境帶來(lái)的諸多因素

5、。近年來(lái)諸多因素。近年來(lái)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(yīng)用應(yīng)用。PLC簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介l可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)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(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)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(guò)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(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。比較項(xiàng)目繼電器控制

6、PLC控制控制功能的實(shí)現(xiàn)通過(guò)對(duì)繼電器進(jìn)行硬接線完成相應(yīng)的控制功能對(duì)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)所需控制要求對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性需進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與接線.適應(yīng)性差只需對(duì)程序進(jìn)行修改.適應(yīng)性強(qiáng)可靠性元器件多、觸點(diǎn)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(kuò)展單元，擴(kuò)展靈活控制的實(shí)時(shí)性機(jī)械動(dòng)作時(shí)間常數(shù)大，實(shí)時(shí)性差微處理器控制，實(shí)時(shí)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(zhǎng)復(fù)雜控創(chuàng)能力極差很強(qiáng)價(jià)格較低較高維護(hù)復(fù)雜、工作量大工作量小 PLC與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能與特點(diǎn)比較與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能與特點(diǎn)比較

7、比較項(xiàng)目通用計(jì)算機(jī)PLC工作方式中斷方式掃描方式編程語(yǔ)言匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言助記符語(yǔ)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(duì)使用者的要求需要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)才能夠掌握語(yǔ)言易學(xué)，稍加培訓(xùn)即可可靠性商業(yè)級(jí)要求工業(yè)級(jí)，且有多種特殊設(shè)計(jì)，包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能(WatchDog Titner-WDT)系統(tǒng)軟件功能強(qiáng)大，但占用存儲(chǔ)空間過(guò)大功能專用，占存儲(chǔ)空間小適用領(lǐng)域辦公、管理，科學(xué)計(jì)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(yùn)行到指定位置后應(yīng)具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)/關(guān)門(mén)的功能。l(2)利用指示燈顯示電梯廂外的呼喚信號(hào)、電梯廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯的到達(dá)信號(hào)。l(3)能自動(dòng)判斷電梯的運(yùn)行

8、方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號(hào)。l(4)電梯的上行下行有一臺(tái)電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。l(5)電梯轎廂門(mén)由另一臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)正傳，轎廂門(mén)打開(kāi)；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門(mén)關(guān)閉。l(6)每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開(kāi)關(guān)轎廂門(mén)按鈕。l(7)電梯啟動(dòng)、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。電梯電梯PLC信號(hào)控制系統(tǒng)框圖信號(hào)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(mén)拖動(dòng)電機(jī)電梯門(mén)拖動(dòng)電機(jī) M3L1L2L3FUKM1KM2FRl西門(mén)子西門(mén)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(mén)子公司型可編程控制器，是西門(mén)子公司20世紀(jì)世紀(jì)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(jià)比，可用于替代繼電器的簡(jiǎn)單控高的性價(jià)比，可用于替代繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)。制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于有很強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制由于有很強(qiáng)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(jī)型型號(hào)的確定擴(kuò)展數(shù)字量擴(kuò)展數(shù)字量I/O端口端口 lS7-200CPU226型號(hào)

10、的型號(hào)的PLC本機(jī)自帶的數(shù)字量本機(jī)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(gè)，所以，本機(jī)自帶的數(shù)字個(gè)，所以，本機(jī)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(kuò)展數(shù)字量的，所以要擴(kuò)展數(shù)字量I/O端口。西門(mén)子端口。西門(mén)子EM223擴(kuò)展擴(kuò)展模塊為專門(mén)的模塊為專門(mén)的S7-200PLC的數(shù)字量輸入的數(shù)字量輸入/輸出端口擴(kuò)輸出端口擴(kuò)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(kuò)展模塊，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后，共有端口擴(kuò)展模塊，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后，共有48個(gè)輸入點(diǎn)，個(gè)輸入點(diǎn)，40個(gè)輸出點(diǎn)。滿足以上要求。個(gè)輸出點(diǎn)。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(hào)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(wú)需外部硬件譯碼器，由PLC軟件進(jìn)行七段譯碼，直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示樓層數(shù)。上表為七段譯碼真值表：當(dāng)輸出段狀態(tài)為1時(shí)表示該段亮，當(dāng)輸出段狀態(tài)為0時(shí)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(diǎn)亮，表中狀態(tài)0有18個(gè)，而狀態(tài)1有30個(gè)，因而若按真值表中點(diǎn)亮狀態(tài)設(shè)計(jì)七段譯碼顯示梯形圖會(huì)占用PLC太多的內(nèi)部觸點(diǎn)，程序較長(zhǎng)而按消隱狀態(tài)設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化梯形圖，故選擇按消隱狀態(tài)設(shè)計(jì)。樓樓層層7段段數(shù)數(shù)碼碼管管顯顯示示 超載報(bào)警超載報(bào)警 l設(shè)計(jì)任務(wù)l采用MCS51系類單片機(jī)構(gòu)建系統(tǒng)。如果電梯超載，報(bào)警器發(fā)

13、出語(yǔ)音報(bào)警且超載值可設(shè)計(jì)成800kg.l報(bào)警說(shuō)明l在無(wú)司機(jī)操縱或有司機(jī)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(hù)裝置，以防止電梯轎廂的嚴(yán)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(jí)的開(kāi)關(guān)裝置，也可以是連續(xù)變化的壓磁裝置或應(yīng)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(shí)均應(yīng)發(fā)出超載的閃爍燈光信號(hào)和斷續(xù)的鈴聲；與此同時(shí)使正在關(guān)門(mén)的電梯停止關(guān)門(mén)并開(kāi)啟，直到多余的乘客退出電梯轎廂，不再超載時(shí),才會(huì)熄滅燈光信號(hào)和鈴聲，并可重新關(guān)門(mén)起動(dòng)運(yùn)行。超載報(bào)警設(shè)計(jì)流程圖超載報(bào)警設(shè)計(jì)流程圖 l設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路：l采用荷重傳感器將被測(cè)轎廂

14、的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，采用荷重傳感器將被測(cè)轎廂的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)放大器改變電壓信號(hào)倍數(shù)。通過(guò)比較器，將轎廂經(jīng)放大器改變電壓信號(hào)倍數(shù)。通過(guò)比較器，將轎廂重量對(duì)應(yīng)輸出的電壓信號(hào)與標(biāo)定值進(jìn)行比較，若輸重量對(duì)應(yīng)輸出的電壓信號(hào)與標(biāo)定值進(jìn)行比較，若輸出的電壓大于給定基準(zhǔn)則產(chǎn)生一高電平信號(hào)，此高出的電壓大于給定基準(zhǔn)則產(chǎn)生一高電平信號(hào)，此高電平信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)一引腳，觸發(fā)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，電平信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)一引腳，觸發(fā)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，芯片通過(guò)喇叭發(fā)出預(yù)先燒錄好的語(yǔ)音報(bào)警芯片通過(guò)喇叭發(fā)出預(yù)先燒錄好的語(yǔ)音報(bào)警“此車(chē)超此車(chē)超載載”。即完成設(shè)計(jì)要求。即完成設(shè)計(jì)要求。超載報(bào)警硬件原理圖超載報(bào)警硬件原理圖 單片機(jī)與西門(mén)

15、子單片機(jī)與西門(mén)子PLC_S7-200的串行通信的串行通信 l西門(mén)子西門(mén)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(jī)與單片機(jī)與S7-PLC進(jìn)行通訊，進(jìn)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(guò)過(guò)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(jìn)行通訊口進(jìn)行通訊.編寫(xiě)程序時(shí)遵循的幾個(gè)原則編寫(xiě)程序時(shí)遵循的幾個(gè)原則 P13l(1)電梯在走梯過(guò)程中絕對(duì)不能開(kāi)門(mén)l(2)電梯只有在門(mén)區(qū)內(nèi)才能開(kāi)門(mén)l(3)電梯開(kāi)門(mén)優(yōu)先與關(guān)門(mén)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(mén)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(hào)樓有信號(hào),MN時(shí)，電梯上行；時(shí)，電梯上行；MN時(shí)，電梯下行。時(shí)，電梯下行。l在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何在電梯運(yùn)行過(guò)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(hào)均不響應(yīng)，但如反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。則電梯響應(yīng)該外號(hào)。l電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四樓，而同時(shí)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(yīng)四層向下外呼梯層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。信號(hào)。電梯上下行流程圖電梯上下行流程圖電梯響應(yīng)流程圖電梯響應(yīng)流程圖 開(kāi)關(guān)門(mén)流程圖開(kāi)關(guān)門(mén)流程圖