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LOGO指导教师：杨明基于PLC的电梯自动控制系统系统班级：08级自动化一班学生：黄勤学号：200820307143课题简介PLC的简介和选择电梯控制系统的硬件设计电梯控制系统的软件设计结论内容提纲LOGO第一部分:课题简介课题简介电梯的国内外发展情况：随着社会及城市建设的发展,电梯在高层建筑领域的应用越来越广泛，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。我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引着全世界所有的知名电梯公司，美国奥的斯、德国蒂森、日本三菱、富士达等13家大型外伤投资公司在国内的市场份额到了74%。其中，奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。先进技术和现金管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。目前国内市场需要的电梯产品，我国电梯行业几乎全部可以生产，不但大量替代了进口，而且有一定的出口。国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。课题简介课题意义及内容：电梯由单纯“垂直升降机”发展成为现在集机-电一体化的生活交通工具，其安全性能、智能化、自动化程度也越来越高，电梯的使用性日益显著，成为人们生活中不可缺少的交通工具之一。而本论文基于现有电梯的设计、制作工艺设计一个基于PLC的五层电梯控制系统，包括硬件系统和软件系统，最终实现电梯平稳运行、安全可靠，满足电梯在实际生活中的控制要求的设计目的。本次设计任务主要通过四章完成设计目的，本章概述电梯的起源发展、分类、主要性能、控制指标，对于电梯控制系统，简要介绍了电梯控制系统的结构、电力拖动系统、电气控制系统、控制系统工作原理。第二章主要是基于PLC电梯控制系统，简明介绍西门子S7200PLC硬件结构，还主要介绍了PLC可编程序控制器的定义、特点、结构和工作原理。第三章为控制系统的硬件设计部分着重对系统进行PLC系统配置及I/O点分配，设计电梯结构图和PLCI/O接线端子图，数码显示管实现楼层显示任务，交流双速电梯电路以及安全运行电路。第四章软件设计部分作为控制系统的核心，在上一章硬件设计的基础上，主要对五层电梯运行中启动控制、换速控制、楼层感应控制、轿内指令控制、门厅召唤控制、选向控制、电梯平层信号控制、楼层显示控制等进行详细设计，从而实现软、硬件结合。LOGO第二部分:PLC的简介和选择PLC的简介和选择PLC的定义：PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”PLC的特点：可靠性高，抗干扰能力强：配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低。PLC的简介和选择PLC的结构：PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。1．CPU运算和控制中心2．存储器3．输入/输出接口4．编程器PLC工作原理：PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1．每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2．输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5．扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数。6．由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。PLC的简介和选择上图为电梯楼层显示信号输入输出点表左图为电梯控制信号输入输出点表。根据两表可知本次设计的五层电梯共需要39数字输入和40数字输出。出于对本设计的要求，以及对PLC不同产品的熟悉程度，根据点表本次设计选用德国西门子公司PLC的S7200系列PLCCPU2266ES7216-2AD23-0XB8(数字16输入/24输出)作为核心，扩充模板EM2236ES7223-1PM22-0XA8（数字组合32输入/32继电器输出）来实现五层电梯的控制。LOGO第三部分:电梯系统的硬件设计硬件设计思路：电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成，电梯PLC控制系统的基本结构，主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为PLC主机，操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过PLC输入接口送人PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。1）根据电梯组成部分和控制要求以及可实现性等因素，构建出电梯结构图。2）根据电梯控制需要，确定I/O点数，画出S7200CPU226和扩展模块EM223的端子接线图。3）使用七段显示数码管作为电梯楼层显示，通过7个数字信号来控制七段数码显示，并画出硬件图。4）使用星型-三角形启动方式控制电梯交流双速电机拖动，并设计交流双速电机控制电气图，考虑到电梯运行过程中的安全问题，应设计出相应的安全运行电路。电梯系统的硬件设计电梯系统的硬件设计电梯结构图：LED显示电路：电机减速器45312继电器\接锁器西门子PLC主机及扩展单元熔断器组开关电源LED显示电路电梯电控柜H-48512324轿箱内控制屏楼层显示上升下降显示上升下降显示上升下降显示上升下降显示上升下降显示楼层显示楼层显示楼层显示楼层显示楼层显示上升下降显示下降下降上升上升下降上升下降上升TCP/IPRS485RS232串口服务器+-VCCabcdefgdp.dpQ4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.612345678abcdefg电梯系统的硬件设计PLCI/O端子分配图：CPU226EM223++++1M0.024VDC电源24VDC电源输出1M1L+0.00.10.20.30.40.50.70.62M2L+0.10.20.30.40.50.60.71.11.21.31.41.01.11.21.31.41.51.61.7•ML+2M1.51.61.72.02.12.22.32.42.52.62.7MDCL+1.0X400-X404上行楼层感应弹簧触点X405-X411下行楼层感应弹簧触点X004操作方式转换X005下平层感应器触点X412上平层感应触点X413门区感应器触点M100-M104楼层感应中间继电器M105-M111指层中间继电器M119-M1222-5层向下召唤中间继电器M130上行中间继电器M123-M1261-4层向上召唤中间继电器+0.60.71.01.11.21.31.51.41.61.70.40.50.60.71.01.11.21.41.51.61.3X500-X504轿内指令按钮M1.0-M1.41-5楼层感应器X505-5101-4层上召唤按钮X000-X0032-5层下召唤按钮X511司机上行选择按钮Q4.0-Q4.6楼层显示中间继电器+++1M1L+0.00.10.20.50.40.32M2L+2.02.12.22.32.42.52.62.73.03.13.23.33.43.53.63.71.72M2.02.12.22.32.42.5Y431KM2下行接触器2.73.03.13.23.33.43.53.63.70.30.20.10.01M•X512司机下行选择按钮X513上强迫换速开关X411下强迫换速开关M131下行中间继电器M132司机上行中间继电器M133司机下行中间继电器M134换速中间继电器M135门锁中间继电器M141门区感应中间继电器M140上平层感应中间继电器M143运行中间继电器M142下平层感应中间继电器M144换速消除中间继电器Y430KM1上行接触器Y432KF快速接触器2.6Y433KS慢速接触器M112-116轿内指令中间继电器电梯系统的硬件设计L1L2L3SQFU1SQ0KM1KM5KM3FR1M13~FR2KM4R2L2L1KM8KM6KM7R1KM2交流双速电梯主电路：LOGO第四部分:电梯系统的软件设计电梯系统的软件设计电梯主电路流程图：上电初始化等待确认本层与目标层目标层与本层是否为同层电梯选向电梯启动电梯运行楼层信号是否目标层平层信号电梯制动开门延时关门是否停止运行停止是否门厅外呼叫是否轿厢内呼叫YYNYNN电梯加速电梯减速NNYY楼层检测楼层是否改变送入七段显示码信号是否保持YN电梯系统的软件设计梯形图：X513M130M135M134M143Y432M131X411M141M143Y433Y432M141Y431Y430Y433M105M113M106M114M107M115M110M111M130M131M134M114M134M105M106M107M110M111M144换速控制梯形图启动控制梯形图电梯系统的软件设计M104M105M106M107M110M111M130X400M100M131X405M130X401M101M131X406M102X402M130M131X407M130X403M103X410M131M130X404X411M131M100M101M105M101M100M101M102M102M107M101M103M103M104M110M102M104M103M111M500M100M112M112M130M131X501M130M113M101M113M131X502M102M114M114M130M131X503M103M115M115M130M131X504M103M116M116M130M131楼层感应控制轿内指令控制电梯系统的软件设计X000M105M119M130M119X100X505M106M123M131M123X100X001M106M120M130M120M107M124M131M124X002M107M121M130M121X506M110M125M131M125M110M122M130M122M111M126M131M126X507X003X510M112M113M114M115M116M105M106M105M106M107M110M107M106M105M106M107M110M111M105M133Y430M131M130M130M105M115M114M113M112M110M111M110M107M106M107M110M111M110M107M106M105M111M131M131M111M116M111M132Y431M130M132M133X004X511X512X004门厅召唤控制梯形图选项控制梯形图电梯系统的软件设计X412X413X005T450M143M130M141Y433Y430Y432M142M143M140Y431Y430M142M141M140T450M143M131M141Y433Y431Y432M140M143M142Y430Y431M1.1M1.2M1.4Q4.0M1.1M1.2Q4.1M1.0M1.3M1.2M1.3Q4.2M1.4M1.0M1.1M1.2M1.4Q4.3M1.1Q4.4M1.3M1.4Q4.5M1.2M1.3Q4.6M1.5M1.1电梯平层控制制梯形图楼层显示控制制梯形图LOGO第五部分:结论结论可编程控制器作为新一代的控制工具，核心是微处理器，其具有很强的抗干扰能力，梯形图的编程语