基于PLC4层电梯设计.doc

四层电梯自动控制系统设计一、设计任务1) 根据控制要求进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路2) 分析电梯所有可能运行的方式，并依此编制电梯运行PLC控制程序，有条件可以利用电梯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行3) 编写报告① 设计过程和有关说明② 基于PLC的电梯电气控制系统电路图，流程图③ PLC控制程序（梯形图和指令表）及心得体会二、控制功能介绍1) 采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降一层有上升呼叫按钮SB1，二层有上升呼叫按钮SB2以及下降呼叫按钮SB3，三层有上升呼叫按钮SB4以及下降呼叫按钮SB5，四层有下降呼叫按钮SB6一至四层有到位行程开关ST1～ST4电梯内有一至四层呼叫按钮SB7～SB10；电梯关门按钮SB11，电梯上下楼有继电器KM1和KM2控制，电梯开门和关门分别通过继电器KM3和KM4控制，开关门到位由行程开关ST5、ST6检测控制信号说明如表11-4所示表11-4 四层电梯控制信号说明输 入输 出文字符号说 明文字符号说 明SB1电梯内一层按钮H1电梯内一层呼叫状态SB2电梯内二层按钮H2电梯内二层呼叫状态SB3电梯内三层按钮H3电梯内三层呼叫状态SB4电梯内四层按钮H4电梯内四层呼叫状态SB5一层上升呼叫按钮H11一层上升呼叫状态SB6二层上升呼叫按钮H21二层上升呼叫状态SB7二层下降呼叫按钮H22二层下降呼叫状态SB8三层上升呼叫按钮H31三层上升呼叫状态SB9三层下降呼叫按钮H32三层下降呼叫状态SB10四层下降呼叫按钮H41四层下降呼叫状态SB11电梯关门按钮KM1电动机正转接触器ST1电梯一层到位限位开关KM2电动机反转接触器ST2电梯二层到位限位开关 KM3电动机开门接触器ST3电梯三层到位限位开关KM4电动机关门接触器ST4电梯四层到位限位开关ST5电梯开门到位限位开关ST6电梯关门到位限位开关2) 电梯未关上门时，电梯不能上下运行，电梯到达停在各楼层时，电梯关门动作可由电梯关门按钮控制，也可延时控制。

3）电梯在上行时，途中遇到按上行键的楼层，停留开门，否则直接上行不开门，下行亦然而上行途中的下行呼叫会被保留，当上行到达时，执行下行命令三、四层电梯控制系统组成1、电梯硬件系统电梯硬件系统主要由曳引系统、轿厢、门系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统组成电机主电路(1)曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成 (2)轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分轿厢由轿厢架和轿厢体组成3)门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成 (4)电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制电力拖动系统由曳引电动机，供电系统等组成5)电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏等组成 (6)安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生暂时由开门不启动系统支持2、电梯控制系统电梯控制系统主要由电力拖动部分和电气控制部分组成1) 电力拖动电力拖动部分由拽引电机、抱闸和相应的开关电路以及开门机组成。

2) 电气控制电气控制部分又称控制电路，它是电梯控制系统的核心它包含两部分:拖动控制电路和信号控制电路拖动控制电路因电梯的拖动方式不同而各异可以是接触器线圈及其相关的控制电路，也可以是电力电子器件的门极控制电路，对于有速度闭环控制的系统，还必须考虑含有电源、电压、速度检测电路和调节电路信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系因此，不同的拖动方式的电梯可以采用同一信号控制电路3) PLC系统部分完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度3、电梯PLC控制系统框图系统控制核心为PLC主机，通过PLC输入接口送人PLC，由存储器的PLC软件运算处理，然后经输出接口分别向指层器及呼叫指示灯等发出显示信号，向主拖动系统发出控制信号具体的电梯控制信号原理图如图运行方式选择运行控制信号安全保护信号输入接口PLC输入接口内指令信号外呼叫信号开关门信号门区或平层信号拖动系统运行方向控制开关门控制图2-1 电梯PLC信号控制系统框图四、四层电梯PLC自动控制系统设计过程1、控制程序工艺流程图设计2、输入/输出分析输入:内呼按钮4个，外呼按钮6个，关门按钮1个，轿厢平层限位开关4个，开关门限位开关2个，共计17个。

输出:拉拽电机正转1个,拉拽电机反转1个,开门电机1个,关门电机一个,共计4个3、I/O分配根据选择的PLC和输入/输出点分析，进行系统的I/O口分配，输入/输出口分配如表3-1所示表3-1 输入/输出口分配表符号输 入符号输 出SB1电梯内一层按钮 X001H1电梯内一层呼叫状态M1SB2电梯内二层按钮 X002H2电梯内二层呼叫状态M2SB3电梯内三层按钮 X003H3电梯内三层呼叫状态M3SB4电梯内四层按钮 X004H4电梯内四层呼叫状态M4SB5一层上升呼叫按钮 X005H5一层上升呼叫状态M5SB6二层上升呼叫按钮 X006H6二层上升呼叫状态M6SB7二层下降呼叫按钮X007H7二层下降呼叫状态M7SB8三层上升呼叫按钮X010H8三层上升呼叫状态M8SB9三层下降呼叫按钮X011H9三层下降呼叫状态M9SB10四层下降呼叫按钮X012H10四层下降呼叫状态M10SB11电梯关门按钮X013KM1电动机正转接触器Y013ST1电梯一层到位限位开关X014KM2电动机反转接触器Y014ST2电梯二层到位限位开关X015KM3电动机开门接触器Y015ST3电梯三层到位限位开关X016KM4　电动机关门接触器Y000ST4电梯四层到位限位开关X017　　　ST5电梯开门到位限位开关X020　　　ST6电梯关门到位限位开关X021　　　5、控制程序设计程序分为5个部分，第一部分为输入转化状态和状态的控制，第二部分为最终控制电机程序，第三部分为开关门程序，第四部分为电梯上升程序，第五部分为电梯下降程序。

1、输入转化状态和状态的控制以上两幅梯形图是把10个按钮（内4外6）分别通过中间继电器的自锁变成一种状态，而这种状态在到达按钮的楼层且开门后结束2、最终控制电机程序以上两幅梯形图分别是中间继电器控制电机部分，即M13中间继电器控制Y13电机正转，有且仅在X21闭合情况下（即关门）才能运行，其他3个分别是M14控制Y14电机反转，M15控制Y15电机开门,M16控制Y0电机关门3、开关门程序以上3副图是开关门的程序，在不同楼层的时候在什么情况下开门，比如在一楼X14闭合当情况为到达一楼或者初始在一楼的上呼叫时开门，然后设置在开门后按关门键有效4、电梯上升程序以上三副梯形图是电梯正转也就是电梯上升的程序，在不同楼层的什么按钮请求下，电梯上升，受顶楼限位开关和下降互锁开关的限制5、电梯下降程序以上两幅梯形图是电梯正转也就是电梯上升的程序，在不同楼层的什么按钮请求下，电梯上升，受顶楼限位开关和下降互锁开关的限制6、控制系统程序调试系统调试首先要验证I/O连接是否正确，通常可通过指示灯观察输入点的连接情况，通过设定或简单的测试程序观察输出点的连接情况，然后按梯形图输入控制程序，检查程序的实验运行效果。

经调试发现原本的中间继电器M13-M15 没有写在一起，变成双线圈，使状态冲突，进过胡老师讲解修改得到改正，硬件方面我们的小电梯的钢线比较粗糙容易摩擦导致电梯不能上升，这个只能通过手托扶来暂时解决，电梯线路的老化则用电烙铁重新焊接过后得到改善通过调试改进电梯按计划目标正常运行五、心得体会通过本次对这个系统的设计，让我理解了很多指令的功能，以及理论与实际结合的应用，和两者间的差距，其实设计并不难，难的是一些细节的问题，在设计过程中，大部分都是在思考及解决一些细节问题同时在本次实验中遇到了一些困难和不解，在老师和同学的帮助下，我学到了很多，了解到一些课本上没有的东西自己要学习的东西还太多，通过这次课程设计，我明白了学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质在设计的过程中需认真思考和对每个系统的控制及其所要实现的功能都要很细心的注意到，在答辩中也要熟练对系统的操作，和对课本知识的理解，因此，也对PLC进行了更进一步的理解在今后的课程和实验中也要持有同样认真的心及态度，也要加强实际操作与理论结合的联系同时也要感谢胡老师的悉心指导，今后我一定更加努力，为以后走向社会打好基础。