电梯课程设计-- 基于PLC的电梯控制系统设计

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1、 基于 PLC 的电梯控制系统设计 第一章第一章 概述概述 1.1. 电梯的工作原理电梯的工作原理 曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动 机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力， 实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安 装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆 动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动， 使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢 是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。 补偿装置用来补

2、偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定， 轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、 测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安 全装置保证电梯运行安全。 2.2. 及目的设计内容及目的设计内容 设计一个基于 FX2N-64PLC 的四层电梯的控制系统设计，要求根据 PLC 对 电梯的开关信号的输入输出进行处理，实现对电梯上行下行的自动控制，并且 能够实时根据电梯运行位置调节电梯运行速度，确定电梯运行状态；设计并画 出电梯控制系统的时序图，编制梯形图程序和对应的指令表程序。 第二章第二章 PLCPLC 的介绍及选择的介绍及选择

3、1.1. PLCPLC 的介绍的介绍 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运 算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输 入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应 该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 2. PLC的基本结构 三菱 FX 系列产品，它内部的编程元件，也就是支持该机型编程语言的软元件， 按通俗叫法分别为继电器、计时器、计数器等，但它们与真实的元件有很大的 差别，一般称之为“软继电器”。这些编程用的继电器，它们的

4、工作线圈没有 工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械损 耗和电腐蚀等问题。它在不同的指令操作下，汽工作状态可以无记忆，也可以 有记忆，还可以做脉冲数字元件使用。一般情况下，X 代表输入继电器，Y 代表 输出继电器，M 代表辅助继电器，SPM 代表专用辅助继电器，T 代表定时器，C 代表计数器，S 代表状态继电器，D 代表数据寄存器，MOV 代表传输等 FX 系列 PLC 梯形图中的编程元件的名称由字母和数字组成，它们分别表示 元件的类型和元件号，例如 Y10、M129。输入继电器和输出继电器的原件号用 八进制数表示，八进制数只有 07 这 8 个数字符号，遵循“逢

5、8 进 1”的运算 规则。 3. PLC 的选择 因为电梯是双向运行的，所以 PLC 须具有可逆计数器。并且可编程控制器必须 具有高数计数器。所以，选择了三菱 FX2N 系列的 FX2N-64。 第三章第三章 主题方案设计主题方案设计 1.1.硬件方案设计硬件方案设计 1.1 1.1 电梯工作流程电梯工作流程 电梯在逻辑控制程序操控下往复运行,其循环过程为: 指令登记, 判断电梯 的运行方向；起动运行,在运行途中实现顺向截梯、厅呼梯信号和轿内选择指令 的记忆等操作. 到达选层层战后,换速平层并消号,并完成开、 关门操作等。 PLC 程序采用模块化设计实现上述功能,其结构清晰、便于调试, 如轿厢

6、内 外指令的登记与消号自动定向、 选层换速、 顺向截梯及层楼数指示等模块。 模块间不完全独立,它们之间存在着有机联系通过修改 PLC 控制程序可实现多 种电梯运行方式。 电梯运行循环过程为：选层自动定向起动运行快慢速切换 平层制动停车开门关门。 大致可将软件的设计分为以下几个大部分：开关门环节、楼层显示环 节（七段码显示）、轿内呼叫信号的登记与消除环节、厅外呼叫信号的登记与 消除环节、定向环节、启动环节、制动环节。 上电 初始化 等待 厅外呼叫否轿厢呼叫否 确认本层与目标层 目标层与本层是否同层 电梯选向 电梯启动 电梯运行 楼层信号 目标层否 平层信号 电梯制动 开门 延时 关门 停止运行否 停止 Y N Y Y Y N N N Y N 1.2 I/O1.2 I/O 地址分配地址分配 (1)输入信号 输入的信号 名称 信号的编码 SB1 一层内呼信号 X1 SB2 二层内呼信号 X2 SB3 三层内呼信号 X3 SB4 四层内呼信号