1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上三層電梯課程設(shè)計任務(wù)書1設(shè)計目的與要求（1） 電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。（2）電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1S3，用以選擇需停靠的樓層。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示，SQ1SQ3為到位行程開關(guān)。（3）電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運行到三層），按三層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在三層，在一層轎廂外呼叫時，必須按一層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫，按三層上升呼叫按

2、鈕無效，依此類推。2設(shè)計內(nèi)容 學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計任務(wù)，擬定設(shè)計方案與進(jìn)度計劃，運用所學(xué)的理論知識，進(jìn)行三層電梯控制系統(tǒng)運行原理設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計，提高理論知識工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：（1） 設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時序圖等；（2）系統(tǒng)有啟動、停止功能；（3）運用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計。（4）程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；（5）進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)三層電梯控制系統(tǒng)的控制要求。（6）完成實物演示；三層電梯控制系統(tǒng)摘要：本設(shè)計通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱P

3、LC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了具體的主要硬件電路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機信號邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器接觸器觸點多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點。使電梯運行更加安全、方便、舒適 關(guān)鍵詞：電梯、PLC、梯形圖1 引言隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際

4、上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活，抗干

5、擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。電梯是將機械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動化技術(shù)迅速發(fā)展。特別是隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時，對電梯的設(shè)計、管理和維護人員提出了更高的要求。2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.1 系統(tǒng)方案分析及論證電梯控制系統(tǒng)可分為電力拖動電路和電氣控制電路兩個主要部分。電力拖動電路主要包括電梯垂直方向主拖動電路和轎箱開關(guān)

6、電路。二者均采用易于控制的三相交流異步電動機作為拖動動力源。主拖動電路采用PWM調(diào)試方式，達(dá)到了無級調(diào)速的目的。而開關(guān)門電路上電機僅需一種速度進(jìn)行運動。電氣控制系統(tǒng)則由眾多呼叫按鈕、傳感器、控制用繼電器、指示燈和控制部分的核心器件（PLC）等組成。PLC集信號采集、信號輸出及邏輯控制于一體，與電梯電力拖動系統(tǒng)一起實現(xiàn)了電梯控制的所有功能。方案確立：正文目前，電梯行業(yè)在我國迅速的發(fā)展，在一定程度上占有很大的市場。而在今天選擇控制電梯運動的設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的繼電器接觸器轉(zhuǎn)變成可編程序控制器（PLC）。可編程序控制器（PLC）與其他計算機控制相比較：個人計算機有很強的數(shù)據(jù)處理功能和圖形顯示功能，有豐富

7、的軟件支持，但是它們是為辦公室自動化和家庭設(shè)計的，對環(huán)境要求很高，抗干擾能力不強，一般不適合在工業(yè)現(xiàn)場使用。單片機只是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號相連。要將它用于工業(yè)控制，還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計、制作和程序設(shè)計的工作量相當(dāng)大，要求設(shè)計者具有很強的計算機領(lǐng)域的理論知識和實踐經(jīng)驗。工業(yè)控制計算機（簡稱工控機）也是為工業(yè)控制設(shè)計的，目前比較流行的是PC總線工控機，它與個人計算機兼容。工控機采用總線式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品的兼容性強。工控機一般是在通用微機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有實時操作系統(tǒng)的支持，因此在要求快速、實時性強、功能復(fù)雜的領(lǐng)域占有優(yōu)勢。工控機的價格較高，

8、將它有與開關(guān)量控制以取代繼電器系統(tǒng)有些大材小用。工控機的外部I/O接線一般都用多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如可編程序控制器的接線端子那樣方便可靠。以上各種計算機用語控制的程序一般都是用匯編語言編寫的，不像可編程續(xù)控制器的梯形圖語言那樣易于被工廠的電氣人員掌握。可編程序控制器是專為工廠現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境設(shè)計的，結(jié)構(gòu)上采取整體密封或插件組合型，對印刷電路板、電源、機架、插座的制造和安裝，均采用了嚴(yán)密的措施。可編程序控制器由于具有前述的各種優(yōu)點，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有不可比擬的競爭力。當(dāng)然在電梯的控制領(lǐng)域也具有重要的地位，把可編程序控制器用于電梯運動的核心部分是很合理的選擇，而且可編程

9、序控制器現(xiàn)在在市場上也是一種成熟的產(chǎn)品。總之，經(jīng)上述比較可得，我確定選用PLC控制電梯的運行。圖 1 系統(tǒng)組成圖2.2 系統(tǒng)構(gòu)成為實現(xiàn)對電梯的控制功能，控制系統(tǒng)由以下構(gòu)成：轎廂驅(qū)動系統(tǒng)，平層控制系統(tǒng)，門驅(qū)動系統(tǒng)，供電系統(tǒng)等。還應(yīng)包含供電、保護及支持系統(tǒng)：制動系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、動力電源控制和保護、控制電源和保護、操作和顯示系統(tǒng)等。3 控制系統(tǒng)設(shè)計3.1 控制系統(tǒng)電氣圖及I/O分配圖 2 控制系統(tǒng)電氣圖表1I/O分配表輸入口分配輸出口分配輸入設(shè)備PLC輸入繼電器輸出設(shè)備PLC輸出繼電器一層上呼按鈕X1一樓呼梯指示Y1二層上呼X2二樓呼梯指示Y2二層下呼X4三樓呼梯指示Y3三層下呼

10、X3上行指示Y4一樓限位X5下行指示Y5二樓限位X6電梯上升Y6三樓限位X7電梯下降Y73.2 控制程序設(shè)計思路（1）電梯停在一層或二層時，按三樓下呼則電梯上行至3樓停止。（2）電梯停在三層或二層時，按一樓上呼則電梯下行至1樓停止。（3）電梯停在一層時，按二樓上呼或二樓下呼則電梯上行至2樓停止。（4）電梯停在三層時，按二樓上呼或二樓下呼則電梯下行至2樓停止。（5）電梯停在一層時，按二樓上呼、三樓下呼則電梯上行至2樓停止30s，然后繼續(xù)上行至3樓停止。（6）電梯停在一層時，先按二樓下呼，后按三樓下呼（若先按三樓下呼，后按二樓下呼，則二樓下呼為反向呼梯無效）則電梯上行至3樓停止30s，然后自動下行

11、至2樓停止。（7）電梯停在三層時，按二樓下呼、一樓上呼則電梯運行至2樓停止30s，然后自動下行至1樓停止。（8）電梯停在三層時，先按二樓上呼、后按一樓上呼（若先按一樓上呼，后按二樓上呼，則二樓上呼為反向呼梯無效）則電梯下行至1樓停止30s，然后自動上行至2樓停止。（9）電梯上行途中，下降呼梯無效；電梯下行途中，上行呼梯無效。3.3 控制程序流程圖設(shè)計圖 3程序流程圖4 組態(tài)界面設(shè)計4.1 系統(tǒng)組態(tài)界面介紹組態(tài)王是一款功能強大的工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控軟件。它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上

12、連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。組態(tài)王的主要功能：（1） 豐富的人機界面功能，可視化操作界面，真彩顯示圖形、豐富的圖庫；（2） 強大的通訊能力；（3） 先進(jìn)的報警和事件管理；（4） 強大的網(wǎng)絡(luò)和冗余功能。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有

13、豐富的和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能，擁有豐富的動畫制作功能，其動畫鏈接功能更是使工程技術(shù)人員運用組態(tài)王制作畫面如虎添翼。工程人員在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作的畫面都是靜態(tài)的，如果要反映工業(yè)現(xiàn)場的狀況，可以通過實時數(shù)據(jù)庫，因為只有數(shù)據(jù)庫中的變量才是與現(xiàn)場狀況同步變化的。數(shù)據(jù)庫變量的變化可以改變畫面的動畫效果，通過“動畫連接”建立畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對應(yīng)關(guān)系。動畫連接的引入是設(shè)計人機接口的一次突破，它把工程人員從重復(fù)的圖形編程中解放出來，為工程人員提供了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制圖形界面，并且由可編程的命令語言連接來增強圖形界面的功能。圖形對象與變量之間有豐富的連接類型，給工程人員設(shè)計圖形界面提供了極大的方便

14、。“組態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動畫連接的圖形對象設(shè)置了訪問權(quán)限，這對于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。通過這些功能的良好運用，可以制作出動畫效果內(nèi)容豐富，監(jiān)控全面的監(jiān)控系統(tǒng)。組態(tài)王中命令語言是一種在語法上類似語言的程序，工程人員可以利用這些程序來增強應(yīng)用程序的靈活性、處理一些算法和操作等。命令語言都是靠事件觸發(fā)執(zhí)行的，如定時、數(shù)據(jù)的變化、鍵盤鍵的按下、鼠標(biāo)的點擊等。根據(jù)事件和功能的不同，包括應(yīng)用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、自定義函數(shù)命令語言、動畫連接命令語言和畫面命令語言等。它具有完備的詞法語法查錯功能和豐富的運算符、數(shù)學(xué)函數(shù)、字符串函數(shù)、控件函數(shù)、SQL函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)。各種命令語言通過“命令語言編輯器”編輯輸入，在“組態(tài)王”運行系統(tǒng)中被編譯執(zhí)行。4.1 組態(tài)動畫及命令設(shè)計5系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析5.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題5.