设计说明书题目:基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统---------- 控制策略及主程序设计**:***班级:07机械电子工程学号:*************师:**所在院系:机械工程学院完成日期:2011年6月5日答辩日期:2011年6月10日基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统摘要本文针对PLC及电梯教学的需要,介绍了由PLC控制的自我设计的四层电梯模型的构成、设计要求、编程方法及程序等。
对电梯模型采用PLC控制系统的设计进行了描述,希望通过实际教学的应用,积累宝贵的经验,在教学方面具有较好的实用价值。
本设计是数控工作台的设计,该控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。
系统的控制部分采用软、硬件结合的方法设计。
该设计系统基于功能强大的AT89S51单片机为核心,配以必要的传感装置,在X 和Y方向均有一个步进电机,利用单片机控制步进电机,使其按三相六拍运行方式运行,并且通过编写汇编程序,可以实现各种复杂的控制,使其按预定的运行规则和程序,发出控制信号控制步进电机的转速,运用步进电机来驱动传动部分,从而控制数控工作台的运行速度和时间,LED为显示系统,用于实时显示工作台的运行方向。
从而实现系统设计要求,实现该数控工作台的基本功能。
关键词:电梯模型,PLC控制,程序设计NUMBER OF CONTROL WORK STATION DESIGNAbstractIn this paper, the need for teaching PLC and the elevator is introduced by the PLC control model of self-designed four-storey elevator composition, design, programming methods and procedures. Model of the elevator control system design using PLC described the hope that through the application of practical teaching, gain valuable experience in teaching has good practical value.This design is the design of numerical control table, the control system consists of computer parts, keyboard, LED, I / O interfaces, optical coupling circuit, stepping motor, electromagnet power amplifier circuit and other components. System control part of the use of hardware and software combination designed. The design system is based on powerful AT89S51 microcontroller core, accompanied by the necessary sensing devices, in both X and Y direction of a stepper motor, stepping motor used to make it run shot by three-phase six-run, and by writing assembler, can achieve a variety of complex control, so according to predetermined operating rules and procedures, the control signals control the speed of the stepper motor, stepper motor used to drive transmission parts to control the operation CNC table speed and time, LED for the display system for real-time display table in the running direction. In order to achieve system design requirements and to achieve the basic functions of the CNC table.Keywords:Elevator Model, PLC control, programming目录设计说明书题目:基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统---------- 控制策略及主程序设计姓名:赵盈盈班级:07机械电子工程学号:0704105116指导教师:叶军所在院系:机械工程学院完成日期:2011年6月5日答辩日期:2011年6月10日0 引言随着城市建设的不断发展,楼群建筑不断增多,电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。
电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,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(PLC)取代微机实现信号集选控制。
从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。
国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定、可靠性高等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器(PLC)来实现。
1 四层电梯模型结合教学的需要,我们研发设计了四层电梯模型,该电梯模型基本上反映了电梯的结构和使用功能,效果直观,可操作性好;选用功能较强的PLC 作为控制单元,符合我国当前中低速电梯控制系统的实际情况。
同时,该模型为电梯技术教学提供了较理想的实验平台,使用者可以直观地验证其程序编辑的正确性,便于理解电梯控制的逻辑关系。
2 可编程序控制器(PLC )可编程序控制器为(Program m able Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。
国际电工委员会(IEC)对PLC 的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
PLC 具有可靠性高、适应面广、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。
在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。
3 四层电梯模型 PLC 控制系统的设计3.1 设计目的①实现电梯运行的自动控制;②制作、完善教学教具;③加强教师教学教研水平;④更好的为教学服务。
3.2 设计要求3.2.1 电梯上行设计要求:①当电梯停于 1f 或 2f,3f 呼叫时,则上行,到 3f 的行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开3 秒后,轿厢门与厅门关闭;②当电梯停于 1f,2f呼叫,则上行,到2f 的行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭;③当电梯停于 1f,2f,3f 同时呼叫,电梯上行到 2f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 3f 行程开关控制停止;④当电梯停于 1f,3f,4f 同时呼叫时,电梯上行到 3f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 4f 行程开关控制停止;⑤当电梯停于 1f,2f,4f 同时呼叫时,电梯上行到 2f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 4f 行程开关控制停止;⑥当电梯停于 1f,2f,3f,4f 同时呼叫时,电梯上行到2f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 3f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 4f 行程开关控制停止;⑦电梯停于 2f,3f和 4f 同时呼叫,电梯上行到 3f,行程开关控制停止,同时,轿厢门与厅门打开,3秒后,轿厢门与厅门关闭,继续上行到 4f 行程开关控制停止;⑧当电梯停于 1f 或2f 或 3f 时,4f呼叫,则上行到 4f 行程开关控制后停止,同时,轿厢门与厅门打开, 3 秒后,轿厢门与厅门关闭。
电磁机构的工作原理电磁机构由铁心(衔铁)、静铁心和电磁线圈三部分组成,其作用是将电磁能转化成机械能,产生电磁吸力带动触头动作。
衔铁和动触点相连,当电磁线圈通电时产生磁场,使衔铁和静铁心磁化,并且相互吸引。
衔铁带动动触点动作,使触点闭合接通电路。
电磁线圈断电后,磁场消失,磁力也随之消失,这时在复位弹簧的作用下,衔铁复位,带动动触点与静触点分开,电路断开。
在触头断开的瞬间应采取措施迅速灭弧,由于继电器用于控制电路,所以电路比较小,不需要灭弧装置。
由于1绪论1.1研究背景PLC 是一种专门用于工业控制的计算机,早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。
它主要用于顺序控制,只能实现逻辑运算。
因此,被称为可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,略写 PLC )随着电子技术、计算机技术的迅速发展,可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。
被称为可编程控制器(Programmable controller,略写PC)。
为区别于Personal Computer (PC),故沿用PLC 这个略写。
PLC的优点:1. 抗干扰、可靠性高。
2. 模块化组合式结构,使用灵活方便。
3. 编程简单,便于普及。
4. 可进行在线修改。
5. 网络通讯功能,便于实现分散式测控系统。
6. 与传统的控制方式比较,线路简单。