基于plc的四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-15 18:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件所對應(yīng)的常開常閉接點，方便對電梯上下、召喚信號自動定位、召喚信號自動排序、樓層顯示、欠壓保護、短路保護、過載保護等； 大所數(shù)PLC的編程方式都用梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖（SFC）編程，特別是梯形圖編程方式，方便編寫，直觀易懂，容易修改。除了運用基本指令可以完成大量工作，功能指令的擴展更為系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護帶來許多便利，本文以梯形圖編程方式設(shè)計四層電梯自動控制系統(tǒng)，無論從設(shè)計到功能分析都是極為方便的。 可編程控制器的原理是在確立了工作任務(wù)，裝入了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是按循環(huán)掃描方式完成的。一次循環(huán)可分五個階段，分別為內(nèi)部處理階段、通信服務(wù)階段、輸入處理階段、程序執(zhí)行階段、輸出處理階段。二、變頻器簡介：變頻器（）是利用電力半導(dǎo)體期間的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電動機的啟動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護等功能。 西門子MM440變頻器示意圖：主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變化為直流功率的“整流器”，吸收在變流其和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。（）: 變頻器控制面板示意圖1:改變電動機的轉(zhuǎn)動方向；2:啟動變頻器；3:停止變頻器；4:電動機點動；5:訪問參數(shù)；6:減小數(shù)值：減小面板上顯示的參數(shù)數(shù)值；7:增加數(shù)值：增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值；8:功能:變頻器運行過程中,在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持2秒鐘,將顯示直流回路電壓、輸出電流、輸出頻率、輸出電壓、由P0005選定的數(shù)值。三、傳感器簡介： 傳感器（）是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。 壓力傳感器：（1）按被測量原理分類：可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。（2）按測量原理分類：可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激光、紅外、光導(dǎo)纖維等傳感器。（3）按傳感器轉(zhuǎn)換能量供給形式分類：可分為能量變換型（發(fā)電型）和能量控制型（參量型）兩種。第二章 四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案論證電梯控制方式主要分為三種，分別是繼電器控制方式、微機控制方式和可編程控制器（PLC）控制方式，由于繼電器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短的缺陷現(xiàn)在已逐漸被淘汰，微機控制可靠性差故也不多采用，而PLC控制采用一種巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作。又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等是它本身系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，因此，它比繼電器控制有明顯的優(yōu)越性，比微機控制有明顯的可靠性，自動化水平更高。綜上所述PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、優(yōu)越性和實用性的控制方式，它更適合用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)，所以本次課程設(shè)計采用可編程控制器(PLC)作為控制方式。（PLC）的選擇目前市場是可編程控制器種類繁多，有西門子的、三菱的、歐姆龍的等。同一品牌的可編程控制器也有很多類型，僅西門子就S7200/S7300/S7400這三個系列。結(jié)合自身學(xué)習(xí)特點，在學(xué)習(xí)期間接觸西門子s7200的時間比較長，熟悉s7200的各種功能指令，可以熟練利用s7200各種功能指令編程。結(jié)合PLC s7200本身具有的：模塊結(jié)構(gòu)、可靠性好、多功能性、易編程性等特點，本次課題設(shè)計需要輸入端口26個，輸出端口11個。故設(shè)計中選用西門子PLC S7200 CPU224。 變頻器的選擇 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行以改善電梯運行的舒適度。 由于西門子MM440變頻器具有：(1)調(diào)試簡單；（2）模塊化的結(jié)構(gòu)，配置靈活性最大；（3）6個可編程，帶隔離的數(shù)字輸入；（4）2個可表定的模擬輸入（0V至10V，0mA至20mA），它們也可作為第7和第8個數(shù)字輸入；（5）2個可編程的模擬輸出（0mA至20mA）；（6）3個完全可編程的繼電器輸出（30V直流/5A，阻性負(fù)載；250V交流/2A，感性負(fù)載）；（7）當(dāng)使用較高的開關(guān)頻率時，電機可以低噪音運行（在開關(guān)頻率較高情況下，要降格使用）（8）完善的變頻器和電動機保護功能。所以本次課題設(shè)計采用西門子MM440變頻器。第三章 硬件設(shè)計（1）控制系統(tǒng)框圖（＜1＞） ＜1＞ 控制系統(tǒng)框圖（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（＜2＞）＜2＞ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 變頻器參數(shù)設(shè)置 參數(shù)設(shè)置原則(如表3. 1)：（1） 為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其斜坡上升時間和斜坡下降時間應(yīng)當(dāng)長一些(（s）/f（Hz）曲線)；（2） 為了提高運行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊；（3） 零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感； 時間t（s）/f（Hz）曲線電梯的工作特點是頻繁啟制動,為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準(zhǔn)確平層
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