自动升降机PLC控制系统[策划]

自动升降机PLC控制系统[策划] PLC自动升降机控制 摘 要 自动升降机作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上自动升降机是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，自动升降机实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制的，本论文采用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。 PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定、可靠性高等特点，所以现在的自动升降机控制系统广泛采用可编程控制器(PLC)来实现。在自动升降机控制系统中，采用PLC构成的系统，具有可靠性高，故障率低，维修方便等优点。本系统设计就是采用三菱PLC(FX-1s)作为自动升降机模型的控制装置。 实验证明，该系统能较直观地描述自动升降机的结构，将自动升降机的机械传动与电气控制有机地结合起来，较全面地演示自动升降机的使用功能;通过修改PLC控制程序，可在该模型上，实现多种自动升降机运行、控制方式，不仅可以作为实验设备，也可为自动升降机的科研提供了一个模拟平台。 关键词 PLC 自动升降机 三菱PLC Abstract The electric elevator is the means of transportation daily life interwovenness that the perpendicularity runs in building group building already with people. That the electric elevator is that the call sign waits to work according to the outside as well as oneself controls law in fact, but call for is random , the electric elevator is that one people machine is each other dyadic in fact control system , the selections controlling the be to be able to not be satisfied with controlling call for's , this thesis exclusively with sequential control or the logic adopt programming controller (PLC) to substitute PC realizing signal collection controls. PLC reliability height, programming goes to the lavatory nimbly , the anti-interference ability strong , runs stability , the advanced characteristic of reliability, adopt to come to come true programming controller (PLC) therefore lift control now system is broad. In electric elevator navar, adopt the system that PLC composes , have reliability height , malfunction rates low, be maintained waiting for merit conveniently. System designs the control device being to adopt Mitsubishi PLC (FX-1s) to be the electric elevator model. Demonstration , that system can describe the electric elevator structure more penetrating , combine electric elevator mechanical drive electric control organically demonstrate the electric elevator sigmatism function more all-round; By revising PLC under the control of procedure, may on that model, realize various electric elevator operation, under the control of way, not only being able to be experiment equipment, also may simulate platform for the electric elevator scientific research has provided one KEY WORD PLC Electric elevator Mitsubishi PLC 目录 第一章 绪 言 ............................................................................................... 1 第二章 四层自动升降机模型 ........................................................................ 2 第一节 自动升降机 ............................................................................... 2 第二节 四层自动升降机模型 ................................................................. 2 第三节 系统控制................................................................................... 2 第四节 技术参数................................................................................... 3 第三章 可编程序控制器(PLC).................................................................. 4 第一节 PLC .......................................................................................... 4 第二节 PLC程序设计步骤 .................................................................... 4 第四章 四层自动升降机模型PLC控制系统的设计 ....................................... 5 第一节 设计目的................................................................................... 5 第二节 设计要求................................................................................... 5 第三节 I/O分配 .................................................................................... 6 第四节 硬件接线图 ............................................................................... 7 第五节 梯形图程序设计 ........................................................................ 8 第六节 plc接线图 ................................................................................. 8 结束语 ......................................................................................................... 9 谢辞 ............................................................................................................10 参考文献 ..................................................................................................... 11 附录一 梯形图 ............................................................................................12 附录二 plc接线图 .......................................................................................15 第一章 绪 言 随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，自动升降机在当今社会的生活中有着广泛的应用。自动升降机作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上自动升降机是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，自动升降机实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分自动升降机控制系统都采用随机逻辑方式控制。目前自动升降机的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成自动升降机信号的采集、运行状态和功能的设定，实现自动升降机的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定、可靠性高等特点，所以现在的自动升降机控制系统广泛采用可编程控制器(PLC)来实现。 在自动升降机控制系统中，采用PLC构成的系统，具有可靠性高，故障率低，维修方便等优点。本系统设计就是采用三菱PLC(FX-1s)作为自动升降机模型的控制装置。 第二章 四层自动升降机模型 第一节 自动升降机 自动升降机是大型机电一体化产品，系统结构庞大而分散，封闭使用，一旦投入运行，从外部难以全面了解自动升降机的结构及其工作原理;由于技术复杂，专业性强，结构封闭，在教学和培训过程中，学生不能全面了解自动升降机的结构，因此，研制能够真实反映自动升降机结构和使用功能的自动升降机模型及控制系统十分必要。 目前，自动升降机模型大体有以下两种:一种是自动升降机结构模型，即静态模型，用以描述自动升降机的各个组成部分;另一种是使用过程的模拟，即动态模型，采用发光二极管等模拟显示元件描述自动升降机的启动、加速、稳速运行、减速制动、平层停靠等过程;上述两种模型虽然能够较清晰的示自动升降机系统的基本结构和使用过程，但与实际的控制系统相距甚远，不能真实地描述自动升降机的使用功能。 第二节 四层自动升降机模型 自动升降机模型基本上反映了自动升降机的结构和使用功能，效果直观，可操作性好;选用功能较强的PLC作为控制单元，符合我国当前中低速自动升降机控制系统的实际情况。同时，该模型为自动升降机技术教学提供了较理想的实验平台，使用者可以直观地验证其程序编辑的正确性，便于理解自动升降机控制的逻辑关系。其中机械部分由向才辉老师指导设计，电气部分由本人设计完成。 该自动升降机模型由机械和电气两大系统组成。机械系统由曳引系统、轿厢和对重装置、导向系统、厅轿门和开关门系统等组成;电气控制系统主要由PLC、单相电机、继电器、行程开关等十多个电器元件组成。 第三节 系统控制 (1)、开始时，自动升降机处于任意一层。 (2)、当有呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到时达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门自动打开，延时3秒后自动关门。 (3)、在自动升降机运行过程中，轿厢上升(或下降)途中，任何反方向下降(或上升)的呼梯信号均不响应;如果某反向呼梯信号前方再无共它呼梯信号，则自动升降 机响应该呼梯信号。 (4)、自动升降机具有最远反向呼梯响应功能。 第四节 技术参数 (1)、曳引电机:单相15W 10N/min (2)、曳引方式:双向1:1吊索法 (3)、门电机:单相5W 10N/min (4)、额定速度:0.05米/秒 第三章 可编程序控制器(PLC) 第一节 PLC 可编程序控制器为(Programmable Logic Controller，简称PLC)，是在继电 顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。 国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 PLC具有可靠性高、适应面广、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 第二节 PLC程序设计步骤 (1)、根据设计要求，分析系统的控制; (2)、分配PLC的输入点和输出点; (3)、画出硬件接线图; (4)、设计梯形图程序; (5)、写出指令程序表。 第四章 四层自动升降机模型PLC控制系统的设计 第一节 设计目的 (1)、实现自动升降机运行的自动控制; (2)、制作、完善教学教具; (3)、加强教师教学教研水平; (4)、更好的为教学服务。 第二节 设计要求 一、自动升降机上行设计要求 a、当自动升降机停于1f或2f，3f呼叫时，则上行，到3f的行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭; b、当自动升降机停于1f，2f呼叫，则上行，到2f的行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭; c、当自动升降机停于1f，2f，3f同时呼叫，自动升降机上行到2f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到3f行程开关控制停止; d、当自动升降机停于1f，3f，4f同时呼叫时，自动升降机上行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到4f行程开关控制停止; e、当自动升降机停于1f，2f，4f同时呼叫时，自动升降机上行到2f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到4f行程开关控制停止; f、当自动升降机停于1f，2f，3f，4f同时呼叫时，自动升降机上行到2f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到4f行程开关控制停止; g、自动升降机停于2f，3f和4f同时呼叫，自动升降机上行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续上行到4f行程开关控制停止; h、当自动升降机停于1f或2f或3f时，4f呼叫，则上行到4f行程开关控制后停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭。 二、自动升降机下行设计要求 a、当自动升降机停于4f或2f，3f呼叫时，则下行，到2f的行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭; b、当自动升降机停于4f，3f呼叫，则下行，到3f的行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭; c、当自动升降机停于4f，2f，3f同时呼叫，自动升降机下行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续下行到2f行程开关控制停止; d、当自动升降机停于4f，3f，1f同时呼叫时，自动升降机下行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续下行到1f行程开关控制停止; e、当自动升降机停于4f，2f，1f同时呼叫时，自动升降机下行到2f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续下行到1f行程开关控制停止; f、当自动升降机停于4f，3f，2f，1f同时呼叫时，自动升降机下行到3f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续下行到2f，行程开关控制停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭，继续下行到1f行程开关控制停止; g、当自动升降机停于4f或3f或2f时，1f呼叫，则下行到1f后停止，同时，轿厢门与厅门打开，3秒后，轿厢门与厅门关闭。 (3)、自动升降机呼叫、上行或下行均需信号指示。 (4)、在自动升降机运行过程中，轿厢上升(或下降)途中，任何反方向下降(或上升)的呼梯信号均不响应;如果某反向呼梯信号前方再无共它呼梯信号，则自动升降机响应该呼梯信号。 (5)、自动升降机具有最远反向呼梯响应功能。 第三节 I/O分配 名称 代号 输入点编号 名称 代号 输出点编号 一层外呼上 SB1 X3 一层外呼上指示 HL1 Y1 二层外呼下 SB2 X12 二层外呼下指示 HL2 Y12 二层外呼上 SB3 X2 二层外呼上指示 HL3 Y2 三层外呼下 SB4 X17 三层外呼下指示 HL4 Y13 三层外呼上 SB5 X1 三层外呼上指示 HL5 Y3 四层外呼下 SB6 X0 四层外呼下指示 HL6 Y4 一层平层 SQ1 X7 自动升降机上升 KM1 Y5 二层平层 SQ2 X6 自动升降机下降 KM2 Y0 三层平层 SQ3 X5 自动升降机上行指示 HL7 Y14 四层平层 SQ4 X4 自动升降机下行指示 HL8 Y15 上限位 SQ5 X15 门电机—开门 KM3 Y10 下限位 SQ6 X16 门电机—关门 KM4 Y11 开门限位 SQ7 X13 关门限位 SQ8 X14 第四节 硬件接线图 SB1 一层外呼上指示 SB2 二层外呼下指示 SB3 二层外呼上指示 SB4 三层外呼下指示 SB5 三层外呼上指示 SB6 四层外呼下指示 SQ1 自动升降机上行 SQ2 自动升降机下行 SQ3 自动升降机上行指示 SQ4 自动升降机下行指示 SQ5 门电机开 SQ6 门电机关 SQ7 SQ8 AC220 第五节 梯形图程序设计 见附录一。 第六节 plc接线图 见附录二。 结束语 实验证明，该系统能较直观地描述自动升降机的结构，将自动升降机的机械传动与电气控制有机地结合起来，较全面地演示自动升降机的使用功能;通过修改PLC控制程序，可在该模型上，实现多种自动升降机运行、控制方式，不仅可以作为实验设备，也可为自动升降机的科研提供了一个模拟平台。 经过系统调试后，系统运行稳定，基本达到教学的要求，对于电工、机电一体化专业学生来说是一个非常不错的学习平台。使学生对PLC编程和自动升降机控制有较深的了解。 本次设计的四层自动升降机模型，基本上反映了自动升降机的结构和使用功能，效果直观，可操作性好;在该模型上采用了PLC控制，基本上可应用于真实自动升降机中，因而在自动升降机实践中，可基本脱离现场环境，事先编制出符合要求的控制软件，以达到提高实际调试的成功率，运行在不同的方式下，实现诸多操纵方式的模拟，克服了教学模型功能单一，仅以演示为目的的局限性，为教学和科研提供了较理想的实验平台，具有实用和推广价值。 谢辞 经过多日的努力奋斗，毕业设计终于顺利的完成。从刚开始接受课题到完成论文，这期间凝结了各位老师的心血，许多时候你们不辞劳苦，陪着我们钻研课题，讲解难处，无半句怨言，在此我深深的感谢你们。特别是我的指导老师感谢你给予的热忱指导提出的宝贵意见，帮助我顺利的完成了毕业设计。在此衷心的祝愿老师们工作顺利，身体健康～另外，还要感谢我们同组成员以及给予我帮助的同学们，这次论文顺利的完成与你们的热忱帮助密不可分。 参考文献 [1] 马小军主编.建筑电器控制技术.机械工业出版社,2002:P325,331,P260,271 [2] 周洪等编著.智能建筑控制系统概论.中国电力出版社,1999,4:P53,63 [3] 陈志新等主编.电气与PLC控制技术.中国林业出版社,2005,9:P36 [4] 常斗南,李全力.可编程控制器原理及其应用.电子工业出版社,2003:P252 [5] 常小玲主编.自动升降机控制系统与可编程控制器.机械工业出版社,2004,6:P230,234 附录一 梯形图 附录二 plc接线图