基于plc的三层电梯控制系统设计_毕业论文 下载本文

成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度,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取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高,程序设计方便灵活。

1.2 电梯的发展简史

据国外有关资料介绍,公元前2800年在古代埃及,为了建筑当时的金字塔,曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特发明了蒸气机之后,1858年美国研制以蒸汽气为动力,并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯,1878年英国的阿姆斯特发明了水压梯,并随着水压梯的发展淘汰了蒸汽梯,后来又出现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式式结构的液压梯,这种液压电梯至今仍为人们所采用。18世纪末发明了电机,特别是交流双速电动机的出现,显著改善了电梯的工作性能。在20世纪初,美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力,生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后,电梯这个产品,一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品,不但规格品种多,自动化程度高,而且安全可靠,乘坐舒适。

电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综合产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它.

1.3.1.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钢丝绳,导向轮.

1.3.2.导向系统

导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿

着导轨作升降运动.

导向系统主要由导轨,导靴和导轨架组成.

1.3.3

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.

1.3.4门系统

系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口.

电梯系统由轿厢门,开门机,门锁装置组成.

1.3.5重量平衡系统

系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重

量差保持在限额之内,保证电梯的曳引传动正常. 系统主要由对重和重量补偿装置组成.

word文档 可自由复制编辑

1.3.6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,速度反馈装置,电动机调速装置等组成.

1.3.7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(柜),平层装置,选层器等组成.

1.3.8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.

由限速器,安全钳,缓冲器,端保护装置组成.

1.4 电梯的分类: 1.4.1 按用途分:

(1)客梯 代号K 为运行乘客而设计的电梯,有完善的安全装置.

(2)货梯 代号H 为运送货物而设计的电梯,通常有人操作,有必备的安全装置.

(3)客货梯 代号L 主要用作运送乘客,但也可运送货物,它与客梯的区别在于轿厢内部装饰结构不同.

(4)病床电梯 代号B 为运送病床而设计的电梯,具有轿厢长而窄的特点. (5)住宅电梯 代号Z 住宅楼使用的电梯,一般采用下集选控制方式,轿厢内部装饰较简单.

(6)杂物电梯 代号W 供图书馆,办公楼,饭店运送图书,文件,食品等.不容许人员进入电梯,结构简单,无乘人必备的安全装置.

(7)船舶电梯 代号C 用于船舶上的电梯,能在船舶摇晃中正常工作. (8)观光电梯 代号G 轿厢壁透明供乘客观光之用. (9)还有一些专用电梯.(略)

1.4.2 安速度分:

(1)低速电梯 速度不大于1米/秒的电梯.

(2)快速电梯 速度大于1米/秒,低于2米/秒的电梯. (3)高速电梯 速度在2米/秒以上的电梯.

1.4.3 按拖动方式分:

(1)交流电梯 曳引电动机是交流电机.

当电机是单速时,称为交流单速电梯 当电机是双速时,称为交流双速电梯

1.4.4 按控制方式分:

(1)手柄操纵控制电梯 由司机操纵轿厢内的手柄开关,实行轿厢运行控制的电

word文档 可自由复制编辑

梯.

(2)按钮控制电梯 具有简单的自动控制方式的电梯,具有自动平层功能. (3)信号控制电梯 自动控制程度较高的有司机电梯.具有自动平层,自动开门,轿厢命令登记,厅外召唤登记,自动停层,顺向截停和自动换向等功能.

(4)集选控制电梯 高度自动控制的电梯,可无司机驾驶,除信号控制电梯的功能外,还具有自动掌握停站时间,自动应召服务,自动换向应答反向厅外召唤等功能.

(5)下集选控制电梯 只有在电梯下行时才能被截停的集选控制电梯.

(6)并联控制电梯 几台电梯被联在一起控制.共用厅门外召唤信号的电梯.具有集选功能.

(7)梯群程序控制电梯 多台集中排列,共用厅外召唤按钮,按规定程序集中调度和控制的电梯.

(8)梯群智能控制电梯 由电脑根据客流情况,自动选择最佳运行方式的集群控制电梯.

word文档 可自由复制编辑

第2章 可编程控制器简介

2.1电梯PLC控制系统

2.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用

PLC 内部主要由主机、输入 / 输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。

2.1.2 主机

主机部分包括中央处理器( CPU )、系统程序存储器和 用户程序及数据存

储器

CPU 是 PLC 的核心,一切逻辑运算及判断都是由其完成的,并控制所有其它部件的操作。它就是我们常说的电脑芯片。 (1) 运行用户程序 。

(2) 监控输入/输出接口状态。 (3) 作出逻辑判断和进行数据处理 内部存储器有两类:一类是系统程序存储器,另一类是用户程序及数据存储器

系统程序存储器: 主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理 的程序。系统程序已由厂家固定,用户不能更改。

用户程序及数据存储器: 主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。

2.1.3 输入 / 输出 (I/O) 接口

输入接口 用于接收输入设备(如:按钮、行程开关、传感器等)的控制信

号。

输出接口 用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备(如 : 接触器、电磁阀、指示灯等)。

2.1.4 电源

电源 指为 CPU 、存储器、 I/O 接口等内部电子电路工作所 配备的直流

开关稳压电源

2.1.5 编程器

编程器 是 PLC 很重要的外部设备,它主要由键盘、显示 器组成。编程器

分简易型和智能型两类。小型 PLC 常用 简易编程器,大、中型 PLC 多用智能编程器。编程器的 作用是编制用户程序并送入 PLC 程序存储器。利用编程 器可检查、修改、调试用户程序和在线监视 PLC 工作状 况。现在许多 PLC 采用和计算机联接,并利用专用的工 具软件进行编程或监控。

2.1.5输入输出扩展接口

word文档 可自由复制编辑

I/O 扩展接口 用于将扩充外部输入 / 输出端子数扩展单元与基本单元(即

主机)联接在一起。

2.1.6 外部设备接口

此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。 2.2 可编程控制器的工作原理

PLC 采用 “ 顺序扫描、不断循环 ” 的工作方式, 这个过程可分为输入采样,程序执行、输出刷新三个阶段 ,整个过程扫 描并执行一次所需的时间称为扫描周期。

2.2.1 输入采样阶段

PLC在输入采样阶段,以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态或输入数据,并将此状态存入输入状态寄存器,即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间,即使输入状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变,只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入 。

2.2.2 程序执行阶段

PLC 在执行阶段,按先左后右,先上后下的步序,执行 程序指令。其过程

如下:从输入状态寄存器和其它元件 状态寄存器中读出有关元件的通 / 断状态,并根据用户程 序进行逻辑运算,运算结果再存入有关的状态寄存器中。

2.2.3 输出刷新阶段

在所有指令执行完毕后,将各物理继电器对应的输出状态寄存器的通 / 断状态,在输出刷新阶段转存到输出寄存器,去 控制各物理继电器的通 / 断,这才是 PLC 的实际输出。

由 PLC 的工作过程可见, 在 PLC 的程序执行阶段,即使输入发生了变化,输入状态寄存器的内容也不会立即改变,要 等到下一个周期输入处理阶段才能改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号,等到一个循环周期结束, CPU 集中将 这些输出信号全部输出给输出锁存器,这才成为实际的 CPU 输出。因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周 期,换言之,输入、输出的状态保持一个扫描周期。

2.2.4 可编程控制器的主要技术性能 1. I/O 点数 指 PLC 外部输入和输出端子数。

2. 用户程序存储容量 用来衡量 PLC 所能存储用户程序的多少。

3. 扫描速度 指扫描 1000 步用户程序所需的时间,以 ms/ 千步为单位。 4. 指令系统条数 指PLC具有的基本指令和高级指令的种类和数量。种类数量越多,软件功能越强。

5. 编程元件的种类和数量 编程元件指:输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、通用 “ 字 ” 寄存器、数据寄存器及特殊功能继 电器等。其种类和数量是衡量 PLC 的一个指标。

word文档 可自由复制编辑