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基于PLC控制的五层电梯系统设计


第一章 緒論 1.1 引言 可編程控制器(PLC)是以微處理器為核心,將自動控制技術、電腦技術和 通信技術融為一體而發展起來的嶄新的工業自動控制裝置。PLC 以基本代替傳統 的繼電器控制而廣泛應用於工業控制的各個領域, 它已躍居工業自動化三大支柱 的首位。 PLC 控制系統的硬體是由微處理器(CPU)、記憶體(ROM 和 RAM)、輸 入/輸出(I/O)單元

㈦娫磫卧斑L邊設備等組成硬體結構如圖 1 所示。系統的 規模可根據實際應用的需要而定,可大可小。 圖 1 PLC 硬體結構 1.2 可編程控制器的特點 20 世紀 60 年代末,為了克服傳統繼電器的種種應用上的缺點,人們研製出 了一種先進的自動控制設備 PLC,由於 PLC 具有優良的技術性能,因此它一問 世就很快得到了推廣應用。現在 PLC 作為用於工業生產過程控制的專用電腦, 與商家、家用的微機不同,由於控制對象的複雜性,使用環境的特殊性和工作運 行的連續性,使其在設計上有許多特點。 (1) 可靠性高,抗干擾能力強; (2) 介面模組功能強、品種多; 1 (3) 硬體配套齊全,用戶使用方便,適應性強; (4) 編程方法簡單、直觀; (5) 系統的設計/安裝、調試工作量少; (6) 維修工作量小、維護方便; (7) 體積小、耗能低、重量輕。 1.3 PLC 的應用領域 目前,PLC 在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製 造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況主要分為如 下幾類: (1) 開關量邏輯控制 (2) 運動控制 (3) 閉環過程控制 (4) 數據處理 (5) 通信聯網 1.4 PLC 的設計步驟 開發應用 PLC 的設計任務分為硬體和軟體設計兩部分。 1.4.1 硬體設計 硬體設計主要包括: (1) 確定安排 PLC 的輸入、輸出點; (2) 設計週邊電路,包括主電路; (3) 選購 PLC 並進行現場安裝接線等內容。 1.4.2 軟體設計 大多數用梯形圖和指令程式,主要包括: (1) 設計控制流程,根據工藝要求先畫出工作迴圈,如有必要再畫詳細的狀態 流程圖; (2) 根據工作迴圈圖,畫出虛擬的電路圖----繼電器梯形圖; (3) 按梯形圖編寫指令程式表; (4) 系統調試:根據設計要求,對程式進行調試和修改,必要時還可對硬體進 行修改,直到符合要求為止。 2 第二章 2.1 電梯控制系統構成 電梯控制的原理與實現 電梯控制系統主要由變頻調速主回路、輸入輸出單元以及 PLC 單元構成, 由如圖 2 所示, PLC 用來完成對電梯曳引電機及開關門機的起動, 加減速, 停止, 運行方向,樓層顯示,層站召喚,轎箱內操作,安全保護等指令信號進行管理和 控制功能。 圖 2 電梯控制系統原理圖 2.2 電梯的工作原理及功能要求 2.2.1 變頻調速回路 變頻調速主回路由三相交流輸入、變頻調速驅動、曳引機和制動單元構成. 三相電源 R、S、T 經接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電,輸出端 為兩相電接電動機的快速繞組,外接制動單元減少了制動時間,加快制動過程。 3 旋轉編碼器用來檢測電梯的運行速度和運行方向, 變頻器將實際速度與變頻器內 部的給定速度相比較,從而調節變頻器的輸出頻率及電壓,使電梯的實際速度跟 隨變頻器內部的給定速度,達到調節電梯速度的目的。變頻器輸入信號為:上、 下行方向指令,低速、高速、檢修速度編碼指令。 2.2.2 輸入輸出回路 輸入輸出單元為 PLC 的 I/O 介面部分,主要由廳外呼叫、轎箱內選

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