畢業(yè)設(shè)計(jì)-三菱plc控制的四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 19:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 wn 同時(shí)無(wú)下行 R 復(fù)位三層上行 LD threeseatq 電梯到達(dá)三層 AN up 同時(shí)無(wú)上行 R 復(fù)位三層下行 組態(tài)軟件模擬電梯 PLC 控制系統(tǒng)顯示設(shè)計(jì) MCGsm 態(tài)軟件具有全中文、面向窗口 的可視化操作界面。實(shí)時(shí)性強(qiáng)，有良好的并行處理性能和豐富生動(dòng)的多媒體畫面。 MCGSm 態(tài)軟件的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)擁有廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。同時(shí)。提供良好的安全機(jī)制，為多個(gè)不同級(jí)別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。 MCGS 組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無(wú)關(guān) ”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而 影響 整個(gè)系統(tǒng)。 MCGS 組態(tài)軟件由 “MCGS 組態(tài)環(huán)境 ”和 “MCGS 運(yùn)行環(huán)境 ”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立。又緊密相關(guān)。 本文利用 MCGS 組態(tài)軟件設(shè) 計(jì)。在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備．添加 FX2 年 48MR。正確設(shè)置其屬性。正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備 通道的連接，即可實(shí)現(xiàn) PLC 與組態(tài)軟件的通訊。將 PLC 中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對(duì) PLC 發(fā)出的信號(hào)有響應(yīng)。在 MCGS 組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個(gè)動(dòng)畫界面。在界面上設(shè)置各個(gè)控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實(shí)的情況動(dòng)作，檢驗(yàn)和測(cè)試電梯 PLC 控制系統(tǒng)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)的控制效果。 MCGS 用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來(lái)構(gòu)成一個(gè) 應(yīng)用 系統(tǒng)的 10 人機(jī)交互圖形界面．組態(tài)配置各種不同類型和功能的對(duì)象或構(gòu)構(gòu)。可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 電梯 PLC 控制方案 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC 。哪些信號(hào)需要輸入 PLC ， PLC 要驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載，以及采用何種編程方式。輸入輸出點(diǎn)的確定，是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問(wèn)題，決定系統(tǒng)的程序及線路設(shè)計(jì)方案。 PLC 輸入信號(hào)的確定方法 PC 輸入信號(hào)的確定方法 在保證電梯運(yùn)行安全的前提下，各種控制信號(hào)盡量直接輸入 PLC，如圖：內(nèi)外呼信號(hào)及層樓感應(yīng)信號(hào)、急停按鈕及開(kāi)關(guān)門信號(hào)等。 本模塊輸入信號(hào)主要由樓層呼叫信號(hào)（ 6 個(gè)）和平層號(hào)（ 4 個(gè)）組成 樓層呼叫信號(hào)用帶指示燈的按鈕直接控制 plc 的輸入端子就可實(shí)現(xiàn)。 平層信號(hào)需提供的是開(kāi)關(guān)信號(hào)，由于霍爾元件具有結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、安裝方便、功率小、耐震動(dòng)、不怕灰塵等優(yōu)點(diǎn)，我選擇了橋廂下安裝磁鐵，通過(guò)非接觸的霍爾元件產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)的方法。 開(kāi)關(guān)霍爾集成傳感器與 plc 的輸入端子連接示意圖如圖所示 霍爾集成與 plc 連接示意圖 霍爾集成與 plc 連接示意圖 可用梯形圖或順序功能圖 SFC來(lái)編程 梯形圖編出的程序簡(jiǎn)短，但可讀性差，而且需要長(zhǎng)期的編程技巧積累才能完成。建議學(xué)生用 SFC 來(lái)編，根據(jù)呼叫信號(hào)和平層信號(hào)的變化控制 PLC 的輸出端 Y13， Y14， Y15 產(chǎn)生升、降、停信號(hào)來(lái)進(jìn) 一步控制單片機(jī)的工作。要求學(xué)生編程時(shí)， Y1 Y14 要互鎖，避免同時(shí)接通，損壞步進(jìn)電機(jī)。 12 PLC 輸出信號(hào)的確定方法 PLC 通過(guò)軟件對(duì)輸入控制信號(hào)進(jìn)行處理后，由輸出接口發(fā)出控制信號(hào)及各種指示信號(hào)。 控制程序的編制方法 PLC 梯形圖軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)。模 塊化程序結(jié)構(gòu)清晰、便于調(diào)試。如分為開(kāi)關(guān)門、內(nèi)選、外召喚、層樓數(shù)指示、定向、換速、到層延時(shí)等模塊。模塊間不完全獨(dú)立，它們之間存在著有機(jī)聯(lián)系。且在編程時(shí)要注意各條指令間的邏輯關(guān)系，梯形圖中的內(nèi)部輔助繼電器和定時(shí)器統(tǒng)一分配編號(hào)，除了列 I/O 分配表外，還應(yīng)列出內(nèi)輔功能分配表。充分利用 PLC 提供的指令。 輸出部分（步進(jìn)電機(jī)的控制與驅(qū)動(dòng)） 模擬電梯橋廂需根據(jù)呼叫和平層信號(hào)在短距離內(nèi)（約 25cm）不停上下移動(dòng)和啟停 ,嘗試了用多種控制方法去控制直流和交流電機(jī)都不能滿足要求 ,最后選用步進(jìn)電機(jī)滿足了設(shè)計(jì)的要求 .通過(guò)對(duì) PLC 進(jìn)行 編程 ,能直接控制步進(jìn)電機(jī) ,但這樣同一 PLC完成兩種任務(wù) ,就會(huì)運(yùn)行兩種不同的程序和有兩種接口 ,本模塊的設(shè)計(jì)會(huì)很復(fù)雜 ,這也偏離了設(shè)計(jì)的原意 ,為此設(shè)計(jì)了通過(guò)單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的方法實(shí)現(xiàn) . 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu) . 當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào) , 他就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度 (稱為“步距角” )，他的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的，步進(jìn)電機(jī)具有瞬間起動(dòng)與急速停止的優(yōu)越性，速度可以控制得很慢，方便演示。 控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖、信號(hào)分配、功率放大等組成的控制系統(tǒng)，方框圖如 圖所示 13 控制步進(jìn)電機(jī)方框圖 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖所示 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生 脈沖信號(hào)由程序控制單片機(jī)產(chǎn)生，如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，他就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，他會(huì)再轉(zhuǎn)一步，沒(méi)有脈沖，就停止。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就 轉(zhuǎn)得越快，調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。為方便演示，速度要較慢，單片機(jī)程序設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 20ms 對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程 ,當(dāng) PLC 的 Y13 Y14,Y15 分別有信號(hào)時(shí) ,使電機(jī)分別完成正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止動(dòng)作， 4 層電梯仿真 模塊的控制原理方框圖如圖所示 14 4 層電梯仿真模塊的控制原理方框圖 由信號(hào)輸入、控制電梯的 PLC 編程、步進(jìn)電機(jī)控制 3 大部分組成。模塊的面板如圖所示
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