四层电梯课程设计.docx
- 文档编号:10560739
- 上传时间:2023-02-21
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:456.28KB
四层电梯课程设计.docx
《四层电梯课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《四层电梯课程设计.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
四层电梯课程设计
摘要
课程设计任务书
一.课程设计要求6
1.1课程设计目的6
1.2课程设计要求6
二.实验设备及选型6
2.1实验设备6
2.2四层电梯介绍6
2.3设备选型7
三.四层电梯的硬件设计7
3.1四层电梯的原理框图7
3.2曳引电机、门电机正反转的原理图8
3.3四层电梯PLC实际接线图9
四.四层电梯PLC程序设计10
4.1设计思想10
4.2输入/输出端子的分配10
4.3梯形图(图及说明)11
五.实验操作步骤19
六.结论20
6.1实验结果20
6.2设计中遇到的问题21
七.设计体会21
八.附录:
参考书目················································22
1.课程设计应达到的目的
1.通过对工程实例的模拟,熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。
2.进一步熟悉PLC的I/O连接。
3.熟悉四层楼电梯内外按钮控制的编程方法。
2.课程设计题目及要求
题目:
电梯控制课程设计
要求:
1.开始时,电梯处于任意一层。
2.当有外呼梯信号到来时,电梯响应该呼梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S后自动关门。
3.当有内呼梯信号到来时,电梯响应该呼梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S后自动关门。
4.在电梯运行过程中,电梯上升(或下降)途中,任何反方向下降(或上升)的外呼梯信号均不响应,但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时,则电梯响应该外号,但不响应二层向下外呼梯信号。
同时,如果电梯到达三层,如果四层没有任何呼梯信号,则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。
5.电梯应具有最远反向外梯响应功能。
例如:
电梯在一楼,而同时有二层向下外呼梯,三层向下外呼梯,四层向下外呼梯,则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。
6.电梯未平层或运行时,开门按钮和关门按钮均不起作用。
平层且电梯停止运行后,按开门按钮电梯门打开,按关门电梯门关闭。
3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕
设计文件和图纸要求
1.设计说明书一份;
2.程序(含说明)一份。
说明:
(1)课程设计说明书用A4纸统一打印,按《电力学院课程设计说明书规范》统一要求书写并装订。
(2)课程设计的程序上交,文件夹名称为学生姓名及学号的组合。
(3)答辩:
未经指导教师许可或无故不到者,缺勤率达50%的学生不能参加答辩。
答辩时,设计者在阐述自己的设计过程和结果,突出设计中遇到的主要问题和解决方法,回答教师提问。
4.主要参考文献
1、叶安丽.电梯控制技术[M].北京:
机械工业出版社,2007
2、岳庆来.电梯智能控制技术[M].北京:
机械工业出版社,2009
3、储云峰.可编程控制器原理及应用[M].北京:
机械工业出版社,2006
5.课程设计进度安排
起止日期
工作内容
2012.05.28-05.30
2012.05.31-06.04
2012.06.05-06.08
资料收集和整理
电梯运行过程分析,熟悉硬件系统
PLC编程
6.成绩考核办法
课程设计成绩的组成:
课程总评成绩分项比例表
工作表现
设计成果
考核测评
30%
40%
30%
课程设计成绩评定需综合考虑以下因素:
(1)工作表现:
独立工作能力及设计过程的表现。
占总成绩的30%。
(2)设计成果:
设计说明书(计算书、论文)、图纸、程序、作品等的质量。
占总成绩的40%。
(3)考核测评:
课程设计结束前,指导教师应采用考试或答辩等形式对所指导的学生进行测评。
如采用答辩形式,需填写课程设计答辩记录,测评成绩占总成绩的30%。
(4)有创新的设计可以根据情况适当加分。
教研室审查意见:
教研室主任签字:
年月日
院(系、部、中心)意见:
主管领导签字:
年月日
四层电梯PLC控制
一.课程设计目的及要求
1.1课程设计目的
1.通过对工程实例的模拟,熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。
2.进一步熟悉PLC的I/O连接。
3.熟悉四层楼电梯内外按钮控制的编程方法。
1.2课程设计要求
1.开始时,电梯处于任意一层。
2.当有外呼梯信号到来时,电梯响应该呼梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S后自动关门。
3.当有内呼梯信号到来时,电梯响应该呼梯信号,到达该楼层时,电梯停止运行,电梯门打开,延时3S后自动关门。
4.在电梯运行过程中,电梯上升(或下降)途中,任何反方向下降(或上升)的外呼梯信号均不响应,但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时,则电梯响应该外号,但不响应二层向下外呼梯信号。
同时,如果电梯到达三层,如果四层没有任何呼梯信号,则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。
5.电梯应具有最远反向外梯响应功能。
例如:
电梯在一楼,而同时有二层向下外呼梯,三层向下外呼梯,四层向下外呼梯,则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。
6.电梯未平层或运行时,开门按钮和关门按钮均不起作用。
平层且电梯停止运行后,按开门按钮电梯门打开,按关门电梯门关闭。
二.实验设备及选型
2.1实验设备
THPBA-2网络型楼宇综合系统实验装置一台
THPBA-DT型四层电梯模型一台
施奈德可编程控制器PLC一台
计算机、编程电缆一根、导线若干
2.2四层电梯简图
四层的实物平面图如下所示:
三.四层电梯的硬件设计
3.1四层电梯的原理框图
(1)电梯开门流程图,如图3.1
图3.1电梯开门流程图
(2)电梯上升下降流程图,如图3.2
图3.2电梯上升下降流程图
3.2曳引电机、门电机正反转的原理图
据设计要求,本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。
图中M1,M2为曳引电机和门电机,交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门,从而进行对电梯的控制。
FR1,FR2为起过载保护作用的热继电器,用于电梯运行过载时断开主电路。
FU1为熔断器,起过电流保护作用。
图3.3曳引电机、门电机正反转的原理图
3.3四层电梯PLC实际接线图
1
电梯内按钮信号1、2、3、4、、、与PLC主机的I0、I1、I2、I3、I10、I11
2电梯外按钮信号1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC主机的I4、I5、I6、I7、I8、I9相连;
3
电梯平层,限位信号、1、2、3、4、与PLC主机的I19、I12、I13、I14、I15、I18相连;
4
电梯门限信号、与PLC主机的I16、I17相连;
5公共端I与PLC主机COM0、COM1相连.
6电梯内部选择指示灯1、2、3、4与PLC主机的Q2、Q3、Q4、Q5相连;
7电梯外部呼叫指示灯1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相连;
8电梯行控上行、下行与PLC主机的Q12、Q13相连;
9电梯门控开关,关门与PLC主机的Q14、Q15相连;
10公共端II与PLC主机输出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相连.但不能与主机的供电相连既+24V相连.
11检查无误后,重新开启电源,模型、PLC处于待机状态。
PLC实现接线图
图3.4PLC接线图
四、四层电梯PLC程序设计
4.1设计思想
程序总体可分为四部分:
(a)内呼、外呼信号指示灯亮灭信号;
(b)电梯的上行、下行信号;
包括电梯平层保持信号;曳引电机的正反转信号;
(c)电梯的停止信号;
包括电梯停止信号保持、取消;
(d)电梯的开门、关门程序。
4.2输入/输出端子的分配
该系统占用PLC的34个I/O口,14个输入点,20个输出点,具体的I/O分
配如下图所示:
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
0
一层内呼
I0
0
一层内呼指示
Q2
1
二层内呼
I1
1
二层内呼指示
Q3
2
三层内呼
I2
2
三层内呼指示
Q4
3
四层内呼
I3
3
四层内呼指示
Q5
4
一层外呼上
I4
4
一层外呼上指示
Q6
5
二层外呼下
I5
5
二层外呼下指示
Q7
6
二层外呼上
I6
6
二层外呼上指示
Q8
7
三层外呼下
I7
7
三层外呼下指示
Q9
8
三层外呼上
I8
8
三层外呼上指示
Q10
9
四层外呼下
I9
9
四层外听下指示
Q11
10
开门开关
I10
10
电梯上行
Q12
11
关门开关
I11
11
电梯下行
Q13
12
一层平层
I12
12
门电机开
Q14
13
二层平层
I13
13
门电机关
Q15
14
三层平层
I14
15
四层平层
I15
16
开门限位
I16
17
关门限位
I17
18
电梯上升极限位
I18
19
电梯下降极限位
I19
4.3程序T型图(运行情况说明)
1.电梯初始化
用一个S13发出一个正脉冲去触发PLC,然后去关门,同时考虑几种不关门的情况
2.电梯运行信号
电梯在平层和到达上下限位时停止运行,其他情况下正场运行
3.电梯内呼指示信号
电梯接收到箱内呼叫时,相应的指示灯亮,平层后灯熄灭
4.要求4:
电梯运行在3、4层时有相应的向上向下信号
5.电梯外呼信号
电梯在接收到外呼信号时,相应的外呼信号灯亮,同时在接到紧急迫降时闪烁
6.门电机动作的各种情况
7.电梯上行下行
上行:
下行:
8.电梯紧急迫降,所有指示等闪烁,并把电梯迫降到一楼,到一楼后打开门疏散群众
五.实验步骤
1.接通电梯模型及PLC主机的电源,观察电梯模型、PLC主机供电是否正常,然后关闭电源开关。
2.将电梯模型中的:
12
电梯内按钮信号1、2、3、4、、、与PLC主机的I0、I1、I2、I3、I10、I11相连;
13电梯外按钮信号1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC主机的I4、I5、I6、I7、I8、I9相连;
14
电梯平层,限位信号、1、2、3、4、与PLC主机的I19、I12、I13、I14、I15、I18相连;
15
电梯门限信号、与PLC主机的I16、I17相连;
16公共端I与PLC主机COM0、COM1相连.
17电梯内部选择指示灯1、2、3、4与PLC主机的Q2、Q3、Q4、Q5相连;
18电梯外部呼叫指示灯1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相连;
19电梯行控上行、下行与PLC主机的Q12、Q13相连;
20电梯门控开关,关门与PLC主机的Q14、Q15相连;
21公共端II与PLC主机输出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相连.但不能与主机的供电相连既+24V相连.
22检查无误后,重新开启电源,模型、PLC处于待机状态。
3.下载并运行程序,按动电梯模型中的内呼或外呼按钮,若PLC程序编制正确的话,电梯模型将按内、外呼叫指示按控制要求正常运行。
六、结论
6.1实验结果
可实现设计要求中的所有重要功能,满足课程设计要求。
6.2设计中遇到的问题
1、电梯关门时,会同时下降定义电机正反转的程序中加入,门电机的正反转信号I0.17
2、电梯在从一楼到二楼途中,按一楼上呼按钮,不响应,直至电梯到达2楼与外呼信号、电梯平层心海的保持程序设计有关,决定此过程无法实现
3、尝试定义一个M表示电梯的正在上升或下降的状态,并用于电梯的开关门程序中,导致,电梯停于楼层时,按该层的外呼上下,无法直接开门,另外2s延时开门业无法实现,只能通过手动开门。
通过各平层信号的并联表示,平层信号为开门的必要条件,否则无法开门。
I0.0、0.1、0.2、0.3。
4、电梯的上、下行记忆信号程序设计限定电机在电梯到达4楼、1楼时必须停止,且记忆信号。
5、编写程序最多7行,在编写图片出现8行时需要分行写。
6、开始时,电梯正好停于平层时,按该层的外呼上下,无法直接开门。
编写了位存储器M29程序将所有情况考虑进去。
七、设计体会
在课程设计之前,我对于PLC的理解还仅仅停留于理论阶段,虽然在此之前也做过实践性的实验,不过实用性都没有这次课程设计强。
在拿到设计题目后,我去图书馆借阅了很多PLC设计在电梯控制系统中的应用相关的书籍。
在查阅图书的过程中我了解了许多电梯的历史,以及运用PLC设计电梯控制系统相较传统的继电器电路的优点,以及PLC在现代工业中所充当的重要角色。
这更加坚定了我努力完成这次课程设计的决心。
在了解了电梯的一些基本信息后,我就正式开始了自己的设计。
我了解了一些常用的设计方法。
1.经验设计法
经验设计法也叫凑试法。
在掌握一些典型控制环节和电路设计的基础上,根据被
控对象对控制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。
这种方法对于一些简单
的控制系统的设计是比较凑效的,可以收到快速、简单的效果。
经验设计法的具
体步骤如下:
(1)确定输入/输出电器;
(2)确定输入和输出点的个数、选择PLC机型、进行I/O分配;
(3)做出系统动作工程流程图;
(4)选择PLC指令并编写程序;
(5)编写其它控制控制要求的程序;
(6)将各个环节编写的程序合理地联系起来,即得到一个满足控制要求的程
序。
2.逻辑设计法
工业电气控制线路中,有很多是通过继电器等电器元件来实现的。
而继电器、交流接触器的触点都只有两种状态即:
断开和闭合,因此用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路是完全可以的。
该方法法是根据数字电子技术中的逻辑设计法进行PLC程序的设计,它使用逻辑表达式描述问题。
在得出逻辑表达式后,根据逻辑表达式画出梯形图。
首先我根据设计要求着手设备的选型,通过一些计算以及经验,我选定了合适的设备,如:
曳引电机、门电机、断路器、熔断器等设备。
在这以后,我开始进行设备的硬件设计。
根据老师要求,我们可以使用20个输入点、14个输出点。
在此前我们做过的实验中就有电梯的实验,所以我轻松解决了PLC端子的分配以及硬件的接线问题。
然后我对曳引电机、门电机的正反转电路进行设计,将选定的设备接入电路。
这两个电路分别是交流、直流,在设计我花了很多功夫。
在课程设计第三天我顺利完成了所有硬件设备的接线。
硬件设计完成后,我根据电梯的功能框图进行逻辑上分析,开始着手PLC程序设计。
根据课程设计要求,我在分析之后将设计大纲列为:
(1)内呼、外呼信号指示灯亮灭信号;
(2)电梯的上行、下行信号
包括电梯平层保持信号;曳引电机的正反转信号;
(3)电梯的停止信号
包括电梯停止信号保持、取消;
(4)电梯的开门、关门程序。
程序主要由这四部分组成,形成设计大纲后,下面便是一些基本程序设计的问题。
我利用平时上课老师所讲的一些基本程序以及我在查阅的书籍中所找到的程序完成了一个最初的程序。
包括了上面四个功能,主要分为七段程序以实现电梯的功能。
程序出炉后,接下来便是不断修改、完善的过程,通过电梯的实物运行状况,我发现了很多程序设计中的错误、不足。
比如电梯在下降过程仍然在关门;在设计电梯的上行、下行记忆信号之前,曳引电机都无法转动等问题。
最后经过我的不断修改,程序终于能够满足设计的基本要求。
这次设计增强了我的将理论运用到实践中的能力,真正做到了活学活用。
感谢学校为我们安排了这项实践意义极强的课程,也感谢设计过程中陆老师耐心的指导。
参考文献
1、储云峰,《施耐德电气可编程控制器原理及应用》,北京:
机械工业出版社,2006.8
2、程子华,《PLC原理与编程实例分析》,北京:
国防工业出版社,2007,1
3、刘裁文,电梯控制系统,北京:
电子工业出版社,1996
4、陈在平,可编程控制器技术与应用系统设计,机械工业出版社,2005
5、黄桂梅,刘永立.PLC电梯控制系统的设计与实践.制造业自动化,2007
6、滕慧绒.PLC在电梯控制系统中的应用.太原城市职业技术学院学报,2007
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电梯 课程设计