江南大学物联网工程学院《电气控制及PLC》For personal use only in study and research; not for commercial use综合设计报告设计题目:For personal use only in study and research; not for commercial use专业:班级:姓名:For personal use only in study and research; not for commercial use学号:指导教师:二0一二年 6 月21 日目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目及要求 (1)3. 三层电梯自动控制PLC设计 (4)3.1 控制任务的分析与输入输出点分配 (4)3.1.3 电梯PLC I/O 配线表 (6)3.2 三层电梯控制原理图 (6)3.3 S7-300的硬件组态及序 (8)3.3.1 S7-300的硬件组态 (8)3.3.2 程序设计思路 (12)3.4 操作说明及注意事项 (15)总结及体会 (15)参考文献 (17)3.三层电梯自动控制PLC设计3.1 控制任务的分析与输入输出点分配3-曳引机底座;4-导向轮;5-限速器; 6-机座;7-导轨支架; 8-曳引钢绳;9-开关碰铁; 10-紧急开关;11-导靴; 12-轿架;13-轿门; 14-安全钳;15-导轨; 16-绳头组合;17-对重, 18-补偿链;19-补偿链导轮 20-张紧置;21-缓冲器; 22-底坑;23-层门; 24-呼梯盒;25-层楼指示灯:26-随行缆;27-轿壁; 28-轿内操纵箱;29-开门机; 30-井道传器;3 1-电源开关; 32-控制柜;3.1.2 电梯的控制任务分析一层呼叫按钮PB1、二层下呼叫按钮PB2、二层上呼叫按钮PB3,三层呼叫按钮PB4,一层行程开关 LS1、二层行程开关 LS2、三层行程开关 LS3;输出信号有:电梯上升KM1、电梯下降KM2,控制要求如下:1.不允许同时有两层楼要求停电梯;2.当二层不需要停时,能越过二层直接到达所需楼层。
图3-1 电梯示意图3.1.3 电梯PLC I/O 配线表三层楼电梯输入输出端子分配表见表3-1表3-1 三层楼电梯输入输出信号的I/O地址分配3.2 三层电梯控制原理图PLC的输入输出模块与外部用户设备的接线方式分为汇点式和分割式,两种方式的区别在于:选用汇点式接法的系统使用的电源电压唯一,而选用分割式接法的系统电源电压不唯一。
根据系统的实际情况,输入输出模块与外部设备的接线形式均匀,具体接法如下图3—2所示:PLC接线原理图 3.23.3 S7-300的硬件组态及程序3.3.1 S7-300的硬件组态这里所选择的硬件设备主要指的是主副回路的设备选择主要是以下设备的选型:S7-300 采用电源类型为 PS 301;5ACPU类型为 CPU 314数字输入类型为SM321 DI16*UC 24/48V 输入地址为I0.0-I0.7数字输出类型为 SM322 DO16*DC 24V/0.5A 输出地址为Q0.0-Q0.7 Q1.0-Q1.5拖动电动机M:5.5kW,AC380V,11.6A,1440r/min。
备用曳引电机选型通上指示灯H:0.25W,DC24V。
电铃HA:8W,AC220V。
电磁铁YA:100mA,AC220V。
门电动机型号:Y100L-2额定功率:3KW额定电压:380V额定电流:7A功率因数:0.87主电路部分电器型号的选择结果如下:交流接触器:CJ20-25熔断器:BLR1-63/3P分断能力:50000A热继电器:JR16-20/3D熔断式刀开关:HH4-30/3-25门电路部分电器型号的选择如下:交流接触器:TYC2-12-9熔断器:BLR1-63/3P-14热继电器:JR16-20/3熔断式刀开关:HH3-15/2-103.3.2 程序设计思路所设计的电梯模型共三层,电梯每层的楼厅均设有按钮召唤电梯;电梯内部设有按钮以便乘客选择要到达的楼层,还设有开关门按钮,方便乘客进出电梯。
工作中的电梯控制系统的主要任务是对各种呼梯信号和当前电梯运行状态进行综合分析,再确定下一个工作状态。
为实现电梯自动控制,要求控制系统具有自动定向,顺向截梯,反向保号,外呼指令记忆,停梯销号,自动开关门,自动报警,手动开关门等。
具体设计思路为:当电梯停于一楼或二楼时,按PB3,则电梯上升到LS3停止;当电梯停于三楼或二楼时,按PB1,则电梯下降到LS1停止;当电梯停于一楼,按PB2,则电梯上升到LS2停止;当电梯停于三楼,按PB2,则电梯下降到LS2停止;当电梯停于一楼,而二、三楼均有人呼叫时,电梯上升到LS2时停5秒,然后继续上升到LS3停止;当电梯停于三楼,而一楼、二楼均有人呼叫时,电梯下降到LS2时停5秒,然后继续下降到ls1停止;当电梯上升途中,任何反方向的下降信号无效,当电梯下降途中,任何反方向的上升呼叫无效;当特殊紧急情况是,可以使用厢内手动开关SQ4,打开/关上厢门。
每层楼之间的到达时间均应在10秒之内,否则电梯停止。
(1)三层楼电梯梯形图程序如图3—3所示,中间继电器0013、0014用来处理在同方向同时有两层楼呼叫的情况,0013用来记忆二楼的呼叫信号,在电梯行到二楼时,0014为ON 5秒钟,使电梯停5秒后再运行。
(2)三层楼电梯指令表A(O I 0.2O Q 5.4)AN I 0.5= Q 0.4A(O I 0.3O Q 0.5)AN I 0.6= Q 0.5A(O Q 0.7 )AN I 0.6 = Q 0.7 A(O I 0.4 O Q 0.6 )AN I 0.7 = Q 0.6 A(O I 0.3 O I 0.1 O Q 10.3 )AN Q 13.0 AN Q 13.2 = Q 1.3A Q 10.3 A Q 13.1 OA Q 10.4 AN T 38= Q 1.4 L S5T#10SSD T 38A I 0.5 FP Q 1.5A I 0.6 FP Q 1.5 = Q 1.1A I 0.7 FP Q 1.5 = Q 1.2 A(A Q 0.7 AN I 0.7 OA Q 0.6 AN Q 1.4 )AN Q 0.1 AN T 39 = Q 0.0 A I 0.5 AN I 0.6 AN I 0.7 OAN I 0.5 A I 0.6 AN I 0.7 OAN I 0.5 AN I 0.6 A I 0.7 O I 0.0A L 20.0BLD 102L S5T#10SSD T 39A L 20.0AN T 39= Q 0.3A T 39= L 20.0A L 20.0AN T 40= Q 1.7A L 20.0BLD 102L S5T#10SSD T 403.4 操作说明及注意事项通过手动编程器输入PLC,在操作中主要是熟悉S7-300系列可编程控制的功能、指令代码。
将编程器插在基本单元上,将基本单元与编程器置于编程状态,然后消除用户程序存储器,输入控制程序。
本设计是对电梯的控制,所以,我们根据情况可知,要控制电梯的上升和下降,需要一个可逆运行的直流电机。
这样,我们需要8个输入点和12个输出点。
先按I/O接口图接好线,输入正常情况下的程序指令,启动运行4. 总结及体会本论文设计简单,只用几个按钮就可以实现对电梯的控制,每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。
电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示。
我感觉通过这次设计活动,我的最大收获是了解了一种设计思想,认识了一个新的设计世界,这种设计思想要求设计者对自己的设计目的要有一个清晰的认识,对怎样实现自己的设计要有把握,同时他的最大意义在于将它运用于现实中后,它能给使用它的群体带来多大的方便;有了这种思想,以后再次参加类似设计活动,就会使设计者在整体设计和实现方法上不会一点眉目也没有了。
通过这次设计使我对电梯的控制有了深入的了解,尤其是电梯的PLC控制。
在这次设计中,我经历了查资料→做笔记→思考→定位→选设备的过程,使我了解的不仅仅是电梯的控制,或是设备的选择,或浅或深,最重要的是我掌握了一种设计的方法,思维的方式,使受益非浅。
在此次设计中,使我还体会到了要想飞快的进步就要有一盏明灯照路。
感谢颜老师指点和教诲,使我突破了许多难关,更从中学到了许多。
参考文献[1] 梁延东,《电梯控制技术[M]》,北京,中国建筑出版社,1997,[2] 廖长初,《可编程控制器应用技术》,重庆,重庆大学出版社,1997;[3] 陈宇,《可编程控制器基础及编程技巧》,广州,华南理工大学出版社,1999;[4] 王兆义,《可编程控制器教程》,,北京,机械工业出版社,2001;[5]张进秋,《可编程控制器原理及应用实例》,天津,机械工业出版社,2003[6]胡学林,《可编程控制器教程(实训篇)》,北京,电子工业出版社,2004[7]常路德,张晓明,《常见电梯电路注解图集》,北京,人民邮电出版社,2004[8]高钦和,《可编程控制器应用技术与设计实例》,北京,人民邮电出版社,2004[9]俞国亮,《PLC原理与应用》,北京,清华大学出版社, 2005.6[10]刘剑,《电梯电气设计》,北京,中国电力出版社,2006[11]王淑英,《电器控制与PLC控制技术》,北京,机械工业出版社,2005[12]张运刚等,《PLC技术与应用》,北京,人民邮电出版社, 2007.2仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken ve rwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文。