【正文】 ................................ 1 可編程控制器的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................................... 1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) ................................................................................... 2 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................. 5 電梯的主要控制技術(shù) ....................................................................................................... 5 交流雙速電梯的工作原理 ............................................................................................... 5 PLC 的選擇及其輸入、輸出電路設(shè)計(jì) ............................................................................ 8 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................. 10 控制系統(tǒng)流程分析 ......................................................................................................... 10 梯形圖的設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 11 4 組態(tài)監(jiān)控設(shè)計(jì) ................................................................................................. 22 MCGS 組態(tài)過程以及相關(guān)畫面 ...................................................................................... 22 動(dòng)畫連接 ......................................................................................................................... 24 MCGS 與 PLC 的連接 .................................................................................................... 29 編制循環(huán)策略 ................................................................................................................. 30 5 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................................................ 31 6 總結(jié) ................................................................................................................ 32 致 謝 .................................................................................................................... 33 附錄一 五層電梯 PLC 控制梯形圖 ................................................................. 34 附錄二 組態(tài)腳本程序 ....................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 49 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 課題的研究背景 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中涌現(xiàn)出越來越多的高層建筑，而與之配套的電梯也成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡墓ぞ咧?。在目前較先進(jìn)的調(diào)速電梯上，也廣泛采用 PLC作為邏輯控制，配以電梯專有的調(diào)壓調(diào)速器或變頻調(diào)速器構(gòu)成控制系統(tǒng)。 存檔日期： 存檔編號： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 論 文 題 目： 姓 名： 學(xué) 院： 電氣工程及自動(dòng)化 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級 、 學(xué) 號： 08 電 51 08285021 指 導(dǎo) 教 師： 江蘇師范大學(xué)教務(wù)處印制 電 梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 摘 要 電梯在目前生活中已被廣泛運(yùn)用。本文利用組態(tài)軟件 MCGS 監(jiān)控 PLC 實(shí)現(xiàn)對電梯的自動(dòng)控制，電梯的主要功能有：響應(yīng)轎廂 外和轎廂內(nèi)召喚信號，手動(dòng)開門和自動(dòng)開關(guān)門等 。同時(shí)，由于城市老齡化問題日益突出，多層建筑也開始使用電梯。繼電器、接觸器是一些電磁開關(guān)，后來隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，使用繼電器電路構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)的缺陷不斷地暴露出來，在 20 世紀(jì) 60～ 70 年代，社會(huì)的進(jìn)步要求制造出 各種 批量小、成本低、品種多、質(zhì)量高 的產(chǎn)品來不斷滿足市場需要，而且 當(dāng)時(shí)電子技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展，于是 我們開始尋找一種能由 存儲(chǔ)邏輯 來 代替接線邏輯的新型工業(yè)控制設(shè)備，這就是我們現(xiàn)在所說的 PLC。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不足為怪了。 可編程控制器的發(fā)展?fàn)顩r PLC 的過程控制應(yīng)用已被廣泛應(yīng)用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正 在進(jìn)一步得到增長。為了達(dá)到 這些控制和監(jiān)視的要求， PLC 發(fā)展成 為 取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。因此，在硬件結(jié)構(gòu)上， PLC 與計(jì)算機(jī)的組成十分相似，主要包括中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出（ I/O）接口、電源、編程器等。不同型號的 PLC 的 CPU 芯片也是不同的， CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號的能力和速度， 一般情況下， CPU 位數(shù)越高，系統(tǒng) 能 處理的信息量 就會(huì) 越大，運(yùn)算速度也 就 越快。 I/O 模塊類型還可以按照驅(qū)動(dòng)能力、操作 時(shí) 電平 的高低以及 各種用途 來 區(qū)分。 PLC 通過輸入模塊把控制現(xiàn)場的狀態(tài)、信息讀入主機(jī)，通過輸出模塊把經(jīng)用戶程序的運(yùn)算與決策所得的操作結(jié)果輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電源輸入類型有：交流電源、直流電源。 用戶 程序 存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器、功能存儲(chǔ)器和參數(shù)區(qū)。因此編程器是開發(fā)、應(yīng)用、監(jiān)控運(yùn)行和檢查維護(hù) PLC 不可缺少的設(shè)備。一般由直流 24V 供電的機(jī)型，電源電壓允許為 16V~32V；由交流供電的機(jī)型，允許電壓為 115V/230V、 47Hz~63Hz 的電源供電。 PLC 還可以采用面向控制 過程的控制系統(tǒng)流程圖編程和語句表達(dá)方程式編程。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實(shí)際需求自行配置，從而實(shí)現(xiàn)最佳性能價(jià)格比。 PLC的調(diào)試工作 分為 現(xiàn)場調(diào)試和室內(nèi)調(diào)試。另外， PLC 的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少 很 多， 這節(jié)省了大量的配線和附件，因此，可以節(jié)省大量 費(fèi)用。 PLC 為用戶提供的繼電器一般是：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、特殊功能繼電器、移位寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。在頻率控制、效率等諸方面都有著十分顯著的優(yōu) 點(diǎn) [6]。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。 4）呼梯盒 呼梯盒用以在每層站召喚電梯。 5）操縱箱 操縱箱安裝在轎廂內(nèi)，供司機(jī)及乘客對電梯發(fā)布動(dòng)作命令。 表 21 5 層 5 站電梯電氣元件表 元件符號 名稱及作用 元件符號 名稱及作用 KM1 上行接觸器 1SB14SB1 14 樓上行外呼按鈕 KM2 下行接觸器 2SB25SB2 25 樓下行外呼按鈕 KM3 高速接觸器 1HL5HL 15 樓指示燈 KM4 低速加速器 6HL、 7HL 上、下行指示燈 KM5 啟動(dòng)加速接觸器 HL HL7 操縱箱上、下行只是記憶燈 KM6 KM8 制動(dòng)減速接觸器 HL8 1 樓外呼記憶燈 KM9 開門接觸器 HL9 2 樓上呼記憶燈 KM10 關(guān)門接觸器 HL10 2 樓下呼記憶燈 SQ5 基站開關(guān) HL11 3 樓上呼記憶燈 SQ6 開門到位開關(guān) HL12 3 樓下呼記憶燈 SQ7 關(guān)門到位開關(guān) HL13 4 樓上呼記憶燈 SQ8 開門調(diào)速開關(guān) HL14 4 樓下呼記憶燈 SQ SQ10 關(guān)門調(diào)速開關(guān) HL15 5 樓下呼記憶燈 SQ11 SQ15 15 樓廳門鎖開關(guān) SA1 運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān) SQ16 轎門關(guān)閉到位開關(guān) SA2 基站開關(guān)梯鑰匙開關(guān) SQ17 上限位開關(guān) SQ1 安全窗開關(guān) 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 SQ18 下限位開關(guān) SQ2 安全鉗開關(guān) SQ19 上行強(qiáng)迫停止開關(guān) SQ3 限速器開關(guān) SQ20 下行強(qiáng)迫停止開關(guān) SQ4 轎內(nèi)急停開關(guān) SB1 開門按鈕 1KR 上平層感應(yīng)器 SB2 關(guān)門按鈕 2KR 下平層感應(yīng)器 SB3 上行啟動(dòng)開關(guān) 3KR 開門感應(yīng)器 SB4 下行啟動(dòng)開關(guān) SQ 電源開關(guān) SB5SB9 15 樓內(nèi)選層按鈕 PLC 的選擇及其 輸入、輸出電路設(shè)計(jì) PLC 性能指標(biāo)眾多，主要的有：輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)，應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量，掃描速度。完成電梯運(yùn)行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運(yùn)行狀態(tài)的各種指示燈，均享受到 PLC 輸出口的控制。 開 始 （ 上 電 ）初 始 化 等 待 是 否 有 呼 叫 ？確 定 本 層 與 目 標(biāo) 層目 標(biāo) 層 與 本 層 是 否 同 層 ？電 梯 選 層 電 梯 啟 動(dòng)電 梯 加 速電 梯 高 速 運(yùn) 行樓 層 檢 測是 否 目 標(biāo) 層 ？電 梯 減 速平 層 檢 測電 梯 制 動(dòng)開 門延 時(shí)關(guān) 門是 否 停 止 運(yùn) 行 ？停 止NYYNNYYN 圖 31 電梯程序流程圖 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 梯形圖的設(shè)計(jì) 梯形圖的設(shè)計(jì)可以分為幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起，形成完整的梯形圖 [11]。 3)電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的停層的開門 電梯在停層時(shí)，至平層位置， M140 接通，電梯開門。 6)防夾或超載開門 當(dāng)電梯在關(guān)門的過程中，如有東西夾在門上，則電梯在關(guān)門的過程中關(guān)不上，會(huì)使 X37 接通；或電梯超載，轎廂底下的稱重開關(guān) X36 接通，使程序中的 M20接通，則電梯重新開門。 3）提前關(guān)門 停站時(shí)間未到時(shí)，可以用按鈕 X5 實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。如此開、關(guān)門反復(fù)動(dòng)作，如現(xiàn)場沒人及時(shí)處理，門很容易被損壞，因此要求在出現(xiàn)這種情況時(shí)，開、關(guān)門動(dòng)作超過 5次，電梯停止運(yùn)行。且故障顯示 0、 2 交替出現(xiàn)。利用主控和主控復(fù)位控制程序運(yùn)行。X041 是下強(qiáng)迫樓層顯示開關(guān)，裝在 1 樓，當(dāng)電梯運(yùn)行到 1 樓時(shí)，使 D200 為 1。 內(nèi)選信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié) 乘客或司機(jī)通過對轎廂內(nèi)操縱盤上 1 樓 5 樓選層按鈕的操作，