plc四层电梯课程设计

电气控制与PLC课程设计题目：四层电梯控制系统姓名：学号：指导教师：专业：班级：所在学院：电气信息学院2014年1月1日I目录摘要..............................................................IAbstract...........................................................II第一章绪论........................................................11.1课题背景及现实意义..........................................11.2本文主要工作................................................1第二章设计任务....................................................22.1设计任务书..................................................22、2控制要求：..................................................2第三章设计方案的选择..............................................43.1设计方案选择................................................43.2总体方案的确定..............................................4第四章电气主电路图................................................5第五章硬件电路图及电梯运行流程图..................................65.1控制电路和保护电路图........................................65.2电梯运行流程图..............................................6第六章PLC接线图，I/O分配、梯形图设计及指令表.....................86.1PLC接线图...................................................86.2I/O分配表...................................................96.3梯形图.....................................................106.4指令表.....................................................15第七章所有低压电气电器型号选择清单...............................18总结............................................................18参考文献...........................................................20小组分工...........................................................21II摘要本次课程设计是设计一个基于欧姆龙CPM1A系列PLC控制系统的四层电梯自动控制系统。在设计中采用欧姆龙CPM1A系列配套的电梯模板，通过相应的梯形图程序使电梯能自动对各楼层信号进行检测，根据系统提供的输入控制信号自动响应楼层呼唤信号和轿厢服务指令信号，实现电梯的自动上下运行，并用信号指示灯显示响应情况。同时，在电梯上行时，只能响应上行呼唤信号，下行时只能响应下行呼唤信号；自动完成轿厢层楼位置的显示和电梯运行方向的显示，当电梯到达某平层时能通过数码管来显示楼层层号；同时为了安全起见，在电梯运行的过程中，电梯自动禁止开关门操作，只有当电梯到达某平层时才能进行开关门操作。关键词：四层电梯；欧姆龙；PLC控制IIIAbstractThiscourseisintendedtodesignafour-storyelevatorcontrolsystemwhichisbasedonOmronCPM1APLCautomaticcontrolsystem.ByusingtheelevatortemplatewhichismatchedwithOmronCPM1Aseries,andthroughthecorrespondingladderprogram,theelevatorcanautomaticallydetectthesignaloneachfloorandgiveautomaticallyresponsetothecallsignalandthecarfloorservicecommandsignalaccordingtotheinputcontrolsignalprovidedbythesystemtoachievetheautomaticallyrunninglikeupanddown,thentheelevatorshouldshowtheresponseofthesignalwithindicators.Meanwhile,theelevatorcanonlyrespondtotheuplinksignalwhenitisontheupward.Andtheelevatorcanonlyrespondtothedownlinksignalwhenitisonthedownward;theelevatoralsocanautomaticallydisplaythedirectionoftheelevatorcar’spositionandshowelevatorrunningdirection,usedigitaltubesdisplaytheFlayersnumberwhentheelevatorreachesaflatlayer;forsafetyreasons,inthecourseofoperationoftheelevator,theelevatordoorautomaticallydisablestheopeningandclosingoperationunlesstheelevatorreachesacertainlayer.Keywords:four-storyelevator;Omron;PLCcontrol1第一章绪论1.1课题背景及现实意义可编程控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC，它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计。PLC是一种用于自动化实时控制的数位逻辑控制器，广泛应用于目前的工业控制领域。在PLC出现之前一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统。而现在，经过编程的简单的PLC已经代替了这些大型装置。可程式逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要编程来实现自动化要求。PLC自问世以来，尽管时间不长，但发展迅速，目前PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，例如和日常生活密切相关的电梯。电梯是现代高层建筑中不可缺少的交通工具，广泛用于住宅、公共建筑、工厂仓库等重要场所，方便了人们的生活，节省了时间和体力。而随着高层建筑的不断增加，对电梯的控制要求也越来越高，从而需要更加完善和科学的控制技术和控制系统。随着科学技术的发展，我国的电梯生产技术也在不断改进设计。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰；微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷；而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。1.2本文主要工作本次课程设计的是利用PLC控制系统来控制四层电梯的运行。将采用OMRONCPM1A系列PLC进行控制，故利用的是OMRONCPM1A系列PLC对应的梯形图指令，实现对电机驱动已到达电梯上、下行的顺序控制，随机呼叫的优化控制，自动准确定位，上、下行及平层指示灯显示，上位监控系统以及自动安全防护等功能。本文主要包括：（1）介绍了四层电梯控制系统的方案。（2）它的电气控制图以及对电梯的硬件部分进行设计，给出了PLC控制系统硬件电路的结构框图。（3）对系统地软件进行设计与调试，设计了电梯系统流程图以及梯形图。（4）总结了本文的主要工作，包括得出的成果以及课程设计的心得。2第二章设计任务书2.1设计任务书对于各层楼的按键和开关门，需要用欧姆龙CPM1A系列PLC进行控制，包括PLC对各楼层信号的检测，楼层呼叫信号检测、开关门控制、最终控制电梯正反转信号的输出等。电梯电机额定功率为13kw，供电电电压为三相四线制AC380V。2、2控制要求：1）自动响应层楼呼唤信号(含上呼唤和下呼唤)。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(数码管方式)。4）自动显示电梯运行方向（上箭头和下箭头）。5）系统提供的输入控制信号。名称文字符号名称文字符号一楼上召唤按钮SB1一楼限位开关SQ1二楼上召唤按钮SB2二楼限位开关SQ2二楼下召唤按钮SB3三楼限位开关SQ3三楼上召唤按钮SB4四楼限位开关SQ4三楼下召唤按钮SB5轿厢开门到位开关SQ5四楼上召唤按钮SB6轿厢关门到位开关SQ6四楼下召唤按钮SB7电梯上下行过载保护FR1轿厢内开门按钮SB8电梯门开关过载保护FR2轿厢内关门按钮SB9轿厢内一楼按钮SB10轿厢内二楼按钮SB11轿厢内三楼按钮SB12轿厢内四楼按钮SB136）系统需要输出的开关控制信号.名称文字符号名称文字符号一楼到达指示灯HL1七段显示器a段发光二极管LEDa二楼到达指示灯HL2七段显示器b段发光二极管LEDb三楼到达指示灯HL3七段显示器c段发光二极管LEDc3四楼到达指示灯HL4七段显示器d段发光二极管LEDd电梯上行接触器KM1七段显示器e段发光二极管LEDe电梯下行接触器KM2七段显示器f段发光二极管LEDf电梯门开接触器KM3七段显示器g段发光二极管LEDg电梯门关接触器KM44第三章设计方案的选择3.1设计方案选择目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰；微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷；而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。目前，国内众多的生产厂家生产了多种系列功能各异的PCL产品。由任务书分析可知，本次设计共有21个输入控制信号，15个输出控制信号，故根据对输入输出点的选择，对储存容量的选择，对响应时间的选择以及输出负载的特点的选择，一般使用欧姆龙CPM1A系列PLC作为电梯的控制器。3.2总体方案的确定电梯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控制系统主要硬件包括PLC主机及扩展