畢業(yè)論文-基于plc的五層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-12 11:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問(wèn)題。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，都是比較安全的。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)各種元件的要求都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。目前，由 PLC 和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，發(fā)展非常迅速。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。 電梯的發(fā)展現(xiàn)狀 在最近的十幾年來(lái)，我國(guó)的電梯得到質(zhì)的變化。許多生產(chǎn)廠家不僅完善了設(shè)計(jì)的樣本和電梯的美觀，而且與時(shí)俱進(jìn)用新的技術(shù)代替舊的技術(shù)。由以前的繼電器控制電梯系統(tǒng)到現(xiàn)在的用 PLC 控制電梯系統(tǒng)，對(duì)安全、可靠等的性能要求越來(lái)越高。數(shù)字化的控制越來(lái)越密切。近年來(lái)，電機(jī)的變頻調(diào)速的技術(shù)從直流到交流的發(fā) 展，也是帶動(dòng)了電梯的發(fā)展，變到現(xiàn)在由 PLC 控制技術(shù)交流變頻調(diào)速技術(shù)的相結(jié)合。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 線路簡(jiǎn)單，各種功能都是由硬件控制，檢查比較方便，不需要高科技的設(shè)備，組成的元器件比較便宜 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的缺點(diǎn) 接線麻煩復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障，使用的電氣元件較多，造成的噪音比較大，出現(xiàn)故障時(shí)檢查比較費(fèi)時(shí)，而且發(fā)生故障的頻率比較高，造成人們的恐懼和不便。 PLC 控制電梯的優(yōu)勢(shì) 采用 PLC 的軟件功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制，可靠性高； 與以往比較起來(lái)，不需要非 2 常多的電器元件，例如繼電器的數(shù)量；電梯的各種功能的實(shí)現(xiàn)只需要 PLC 的控制，可以通過(guò) PLC 檢查故障發(fā)生的地方，不需要人為的頻繁控制而產(chǎn)生更高的危險(xiǎn)，對(duì)于方案的修改，只要修改 PLC 即可，這個(gè)系統(tǒng)抗擾性較強(qiáng)，其智能化控制的功能較強(qiáng)，調(diào)試的時(shí)間短等等。 3 2 可編程邏輯控制與電梯 可編程邏輯控制 PLC 的定義 PLC 是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存 儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) PLC 向著小型化、專用化、低成本、大容量、高速度、信息化、信息化、編程工具、標(biāo)準(zhǔn)化、與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)緊密結(jié)合等方向發(fā)展。 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)比較 從某種意義上說(shuō)， PLC 是從繼電接觸控制發(fā)展而來(lái)的。兩者既有相似性又有不同之處。 1)繼電接觸控制全部用 硬件控制； PLC 內(nèi)部大部分采用軟件控制。 2)繼電接觸控制系統(tǒng)體積大； PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。 3)繼電接觸控制全為機(jī)器之間的運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)時(shí)； PLC 內(nèi)部全為電線之間的傳達(dá)，動(dòng)作快。 4)繼電接觸控制功能改變比較麻煩； PLC 控制功能改變，一般僅需修改程序代碼即可，極其方便。 5)PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的整個(gè)周期短。 6)PLC 控制的智能化功能比繼電接觸控制的強(qiáng)。 7)PLC 的應(yīng)用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。 8)PLC 可靠性比繼電接觸控制的高。 4 電梯 電梯的定義 一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力 的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)電梯。 電梯的分類 電梯的分類有各式各樣： (1) 按速度分類： 低速電梯 1m/s 以下 高速電梯 23m/s 超高速電梯 310m/s (2) 按用途分類： 乘客電梯 住宅電梯 觀光電梯 載貨電梯 客貨兩用電梯 車輛電梯 其他電梯 (3) 按拖動(dòng)方式分類： 交流電梯 直流電梯 液壓電梯 齒輪齒條電梯 螺桿式電梯 (4) 按有無(wú)司機(jī) 分類： 有司機(jī)電梯 無(wú)司機(jī)電梯 有 /無(wú)司機(jī)電梯 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件 電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。其的控制結(jié)構(gòu)相當(dāng)于人體的各種器官一樣，不同的器官控制不同的部分。各部分是單獨(dú)運(yùn)行的，但也是相互聯(lián)系的，密不可分的，互相分工使電梯正常運(yùn)行。雖然有各種各樣的電梯，但是就現(xiàn)在的使用情況而言大部分的電梯是電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引的方式，它的機(jī)械組成部分有拽引、平衡、導(dǎo)向、門等系統(tǒng)和安全設(shè)備裝置以及轎廂，而電氣部分的組成有電力拖動(dòng)、邏輯控制和電氣保護(hù)等系統(tǒng)。 電梯技術(shù)發(fā)展情況 (1) 電梯的速 度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。 (2) 電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯逐步被交流電梯所替代。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由調(diào)速器的發(fā)展，從變級(jí)到調(diào)壓、調(diào)頻的變化，使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的要求，電梯的舒適感大為改善。 (3) 電梯的邏輯控制已從接觸器控制的繼電器發(fā)展為可編程序控制器（ PLC）和微機(jī)控制，控制方式也是向著多方面的發(fā)展，電梯可靠性得到很大的提高。 (4) 電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能 要求。如緊急停車，消防、防搗亂系統(tǒng)等。管理起來(lái)更加智能化。 5 3 總體設(shè)計(jì) PLC 的選擇 方案一：采用三菱 F1 系列的 PLC，它的體型比較合適，不會(huì)太重，結(jié)構(gòu)緊湊，性價(jià)比好，抗干擾能力強(qiáng)。它比較常用梯形圖，邏輯功能圖等語(yǔ)言；而 F2X 系列有 128個(gè) I/O 點(diǎn)，擴(kuò)展單元有 256 個(gè)。 F2 系列的可以兼容 F1 的一些指令，還有其他 95 種強(qiáng)大的功能指令。它的計(jì)數(shù)頻率可達(dá) 10KHz。 方案二：采用西門子 SIMATICs7200 系列。 s7200 可以通過(guò)位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)學(xué)運(yùn)算等指令內(nèi)容進(jìn)行輸入狀態(tài)的監(jiān)視，可以改 變其中的參數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。結(jié)構(gòu)緊湊、指令多、配置靈活使它更有效的解決方案。它有 10 個(gè) I/O 點(diǎn)，但是沒(méi)有擴(kuò)展單元。擁有 4 個(gè) 30KHz 獨(dú)立而且高速的計(jì)數(shù)器，有比較大的數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)空間， 20KHz 的獨(dú)立高速脈沖輸出有 2 個(gè)，有多種協(xié)議能力。對(duì)于微型的控制器非常合適。 S7200PLC 在自動(dòng)化系統(tǒng)中有強(qiáng)大的功能。例如在機(jī)床、印刷機(jī)械、電梯控制、傳輸系統(tǒng)等等。而且它的編程軟件也是非常強(qiáng)大，具有幾種程序的轉(zhuǎn)換，程序編寫比較方便。所以，根據(jù)了解到 s7200 的各種強(qiáng)大的功能、性價(jià)比好等優(yōu)點(diǎn)，選擇s7200PLC 控制 五層的電梯。 硬件系統(tǒng) 硬件開(kāi)發(fā) 根據(jù)論文設(shè)計(jì)的要求和依據(jù)論文要求選擇的電氣元件，如圖 31 所示： 圖 31電梯系統(tǒng)硬件框圖 電梯模型 交流電機(jī) 變頻器 S7200PLC 樓層顯示 通訊電纜 PLC 編程軟件 6 所涉及的電梯模型共有五層，每一層的電梯都能
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