【正文】
sor:Zhao YueAbstract:This paper mainly studies on using PLC to plete the fourfloor elevator analysis the elevator ponents,the overall design process,the basis of the system hardware design,the hardware design of the control system in the process,the input and output points,the I/O of the excessive number of output points,it needs to extend the I/O and select EM223,then draws out the elevator control flow to the flow chart and the allocation of I/O,it draws the ladder design is also used in the intermediate relay and a last,the program debugging and running,it can be helpful to achieve the takeoff,landing,and car door switch,which pleted the design requirements of the task.Keyword:PLC。 可編程控制器(PLC)因?yàn)榉€(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、簡單易學(xué)、功能強(qiáng)大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用面最廣、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置,成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。4 課題的主要研究內(nèi)容課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器(PLC)控制四層電梯系統(tǒng),由于研究有限,本設(shè)計(jì)主要完成的是對(duì)電梯模擬的控制,以完成實(shí)際電梯的大部分動(dòng)作和功能。(2)利用指示燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號(hào)、電梯轎廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯的到達(dá)信號(hào)。(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;轎廂內(nèi)的層面指令按鈕。PLC是可編程控制器的簡稱,它是一種用于自動(dòng)控制的專用微機(jī),實(shí)質(zhì)上屬于微機(jī)控制方式,但可編程控制器具有其自身的特點(diǎn):①PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施,能在較惡劣的各種環(huán)境里工作,可靠性高。 電梯的系統(tǒng)組成電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品,其機(jī)械部分好比是人的軀體,電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng),控制部分相當(dāng)于人的大腦,各部分通過控制部分調(diào)度,密切協(xié)同,使電梯可靠運(yùn)行,盡管電梯的品種繁多,但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu),其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng),轎廂和門系統(tǒng),平衡系統(tǒng),導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成;而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng),運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成;報(bào)警燈由多級(jí)柱裝燈塔組成,不同顏色代表不同意義,設(shè)備外部設(shè)有多個(gè)光電傳感器,向PLC傳輸外部狀態(tài)信號(hào),指示自動(dòng)電梯的工作狀態(tài),自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的安全部分的緊急停止按鈕擁有最高的設(shè)備輸出中止權(quán),即無論在手動(dòng)還是自動(dòng)狀態(tài)下,只要緊停按鈕被按下,設(shè)備都會(huì)立即停止任何動(dòng)作。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義,其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制,定時(shí)等,它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn),在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求,裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路,存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。在硬件方面,除了保持其原有的開關(guān)模塊以外,還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊,并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量,使各種邏輯線圈的數(shù)量增加,還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器,使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。3.PLC大力開發(fā)智能模塊,加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求,近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊,如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等,這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊,既擴(kuò)展了PLC功能,又使用靈活方便,擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。5.編程語言多樣化在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí),PLC的編程語言也越來越豐富,功能也不斷提高,除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外,為了適應(yīng)各種控制要求,出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言(BASIC、C語言等)等。即在PLC運(yùn)行時(shí),CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序,按指令步序號(hào)(或地址號(hào))作周期性循環(huán)掃描,如無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束。PLC在程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后,其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中,輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。③電梯內(nèi)部控制開關(guān)包括14層樓層選擇按鈕各1個(gè)、開門按鈕、關(guān)門按鈕共6個(gè)按鈕。l 設(shè)置開門到位與關(guān)門到位檢測(cè)裝置。電梯上升或下降途中,任何反方向的呼叫均無效,呼叫指示燈亮表示該層有呼叫請(qǐng)求,燈滅表示該樓層呼叫信號(hào)解除[6]。超重指示裝置采用的是稱重傳感器,將電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性敏感元件上,然后,以適當(dāng)?shù)姆绞浇M成電橋,從而將物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。表31 I/O分配表序號(hào)名 稱輸入點(diǎn)序號(hào)名 稱輸出點(diǎn)0一層平層0電梯上行指示1二層平層1電梯下行指示2三層平層2電機(jī)正轉(zhuǎn)3四層平層3電機(jī)反轉(zhuǎn)4內(nèi)呼一樓4內(nèi)呼一樓指示5內(nèi)呼二樓5內(nèi)呼二樓指示6內(nèi)呼三樓6內(nèi)呼三樓指示7內(nèi)呼四樓7內(nèi)呼四樓指示8一層外呼上行8一層外呼上行指示9二層外呼上行9二層外呼上行指示10三樓外呼上行10三樓外呼上行指示11二樓外呼下行11二樓外呼下行指示12三樓外呼下行12三樓外呼下行指示13四樓外呼下行13四樓外呼下行指示14手動(dòng)開門14門電機(jī)正轉(zhuǎn)15手動(dòng)關(guān)門15門電機(jī)反轉(zhuǎn)16開門限位16 超重指示17關(guān)門限位19超重檢測(cè) 整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定,因此用戶選擇的余地較小,用于小型控制系統(tǒng);模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡,因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù),功能擴(kuò)展方便靈活,一般用于大中型控制系統(tǒng)。重要的應(yīng)用場(chǎng)合,應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。 PLC外部硬件電路的設(shè)計(jì) 綜上分析,可設(shè)計(jì)出四層電梯控制系統(tǒng)的PLC配置示意圖如下:圖32 PLC配置示意圖 變頻器的選擇 MM440是西門子公司生產(chǎn)的通用型矢量變頻器,它性能穩(wěn)定,質(zhì)量可靠,功能齊全,在電梯行業(yè)首次使用。以下是根據(jù)西門子S7200系統(tǒng)設(shè)計(jì)的四層電梯的程序流程圖、梯形圖以及指令表。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)。5 結(jié)論本次設(shè)計(jì)利用S7200可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制,通過I/O口的估算,合理的選擇PLC的型號(hào),根據(jù)電梯的控制要求,合理的分配I/0口,繪制流程圖,編寫電梯控制程序,并通過軟件對(duì)程序進(jìn)行仿真調(diào)試,使電梯實(shí)現(xiàn)了轎內(nèi)與各層呼梯指令的記錄、電梯運(yùn)行方向和選層的控制,電梯上下行和自動(dòng)開關(guān)門、電梯的指層控制等功能,達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)目的。利用梯形圖可以很直觀的看出電梯運(yùn)行過程,利用可編程控制器控制升降電梯,具有接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn),當(dāng)建筑物的層樓增加時(shí),硬件接線上只需增加樓層相應(yīng)的輸入信號(hào),原來的接線不需改變,軟件上只需增加相應(yīng)樓層的功能,要改動(dòng)的地方也較少,調(diào)試結(jié)果表明,在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面,到達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。 謹(jǐn)向所有任課老師致以衷心的感謝!我們即將畢業(yè),在此,再一次向四年中在學(xué)習(xí)和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀?