LC课程设计报告-十层电梯.docx

东南大学自动化学院 PLC课程设计报告院 （系）： 自动化 专 业：_自动化_ 姓 名：_ _学 号：_ _ 实习地点：_ _ 实习组别：_ 同组人员：_ _评定成绩：_审阅教师：_一、 电梯的结构和基本工作原理1、 电梯硬件电梯主要有机房、井道、厅门、轿厢及操纵等主要部分组成，其结构如图1-1所示。1217123456789101113161拖动电动机2齿轮3链条4导轨5对重6指层灯7上下行指示灯8呼叫按钮9呼叫记忆灯10轿门11轿门限位开关12轿厢13底座14下行限位开关15码盘16门17上行限位开关14图1-1 电梯结构图2、 电机控制2.1轿厢正反转速度控制、及限位控制电梯在启动过程中，为了限制启动电流，减少启动时的加速度，改善乘客乘坐的舒适感，一般在电机电枢电路中串入电阻，低速起动，到达指定位置后，将电阻切除，电梯高速运行；同样，减速时将电阻接入电机电枢回路，从而实现双速控制。启动时继电器Q2的3和5触点、Q3的6和8触点接通，Q1的1和2触点不接通，电阻R串入，电机降压起动，经过一段延时后，Q1的1和2触点接通，电阻R被切除，电机进入快速运转，若此时将电阻R重新接入电机电路中，电梯将转慢速运行。Q2与Q3触点开关同时打到上面或同时打到下面时，电机将停止运转。控制继电器Q2和Q3，实现电机正反转。如图1-2所示。Q1，Q2，Q3是三个继电器，可以通过PLC控制它们的开合。其电路如图1-3所示。Q0.0，Q0.1和Q0.2是PLC输出触点。K1和K2是电梯的上限位和下限位开关，当电梯触动它们后，关断继电器J1和J2，强制切断电机，在硬件上实现保护。O0:2/1O0:2/2电机状态10正转01反转00不动11不动图1-3 轿厢升降电机控制电路+12VQ1Q2Q3Q0.0Q0.1Q0.2+12V快/慢速轿厢上升轿厢下降J1J2+12V上限位下限位K1K2J1J22.2开关门控制及其限位控制电梯轿厢的开关门也由电机拖动，同轿厢升降电机原理类似，通过PLC控制继电器的开合，控制电机运转，如图1-5和图1-6所示。图1-6中的K3和K4是轿厢开门限位开关和关门限位开关，当轿门撞到它们后，关断继电器J1和J2，硬件上强制切断电机，实现开门到位和关门到位。O0:2/3O0:2/4自动门状态10关门01开门00不动11不动图1-6 轿厢门开关电机控制电路图+12V+12VQ4Q5Q0.3Q0.4J3J4开门关门+12VJ3J4开门到位关门到位K3K4图1-5 轿厢门开关电机电气图654321+12VQ5Q4MM3、 楼层检测3.1编码器增量式码盘实际上是一个光电脉冲发生器和一个可逆记数器。在光电脉冲发生器圆盘上刻有节距相等的窄缝，另外还有a，b两组检测窄缝群，节距同前，但两组检测窄缝与圆盘上窄缝的对应位置错开1/4节距，其目的是使a，b两个光电转换器的输出信号窄相位上相差90o。圆盘与被测轴相连接，而两组检测窄缝是静止不动的。当被测轴转动时，两个光电转换器就输出相位相差90o的两个近似正弦波。再经过简单的电路处理，可得到响应的脉冲信号。当圆盘正转时，信号b超前信号a90o，逻辑电路输出正脉冲信号；圆盘反转时，信号a超前信号b90o，逻辑电路输出反脉冲信号,如图1-4所示。若将这些脉冲信号送给可逆记数器进行累计，就可测出轴的旋转角度。图1-4 电机正反转脉冲图光电编码器接线色标对照黑绿蓝白灰黄橙红shieldComAA非BB非ZZ非+5VNC3.2 MicroLogix 1500高速计数器HSCMicroLogix 1500 具有两个20kHz高速计数器。在控制器基本单元上，每个高速计数器有4个与其他输入点隔离的专用输入点。HSC0使用输入点0-3，HSC1使用输入点4-7。每个计数器是完全独立、隔离的。码盘与高速计数器的接线方式如图1-11所示。图1-11码盘信号经电平转换接入PLC的高速计数器使用高速计数器模式6.设置电梯功能文件：4、 显示模块电梯的指层灯用来显示轿厢所在的楼层，电梯有10层，需要2个LED数码小灯，一个做个位，一个做十位，个位显示0-9，十位只显示1。本电梯模型使用的LED数码小灯是共阳极的，使用ULN2003A驱动，其电路如图7所示图7 指层灯显示电路CB输入GFEDCBABCAGFEDBCAGFED12VV输入输入输入输入输入输入输入二、 I/O点数分配及接口电路1、输入I/O点数随电梯层数的不同而不同。电梯各部分输入点有：1） 门厅呼叫按钮。位于电梯厅门旁，除顶层只有下呼按钮和底层只有上呼按钮外，其余每层均有上下呼叫按钮，共有18个输入点。2） 高速计数器输入点，共2个点。3） 上下限位行程开关。共2个输入点。4） 开关门限位行程开关。共2个输入点。此电梯模型共有24个输入点，其分配如表2-1所示。表中还列出了与输入点对应的电梯电路板卡的地址。表2-1 输入分配表PLC1I:1板卡开关含义I:1/0I2.0门厅二层向下呼叫按钮1I2.1门厅三层向上呼叫按钮2I2.2门厅三层向下呼叫按钮3I2.3门厅四层向上呼叫按钮4I2.4门厅四层向下呼叫按钮5I2.5门厅五层向上呼叫按钮6I2.6门厅五层向下呼叫按钮7I2.7门厅六层向上呼叫按钮8I3.0门厅六层向下呼叫按钮9I3.1门厅七层向上呼叫按钮10I3.2门厅七层向下呼叫按钮11I3.3门厅八层向上呼叫按钮12I3.4门厅八层向下呼叫按钮13I3.5门厅九层向上呼叫按钮14I3.6门厅九层向下呼叫按钮15I3.7门厅十层向下呼叫按钮PLCI:0板卡未连接开关含义I:0/1高速计数器I:0/2高速计数器I:0/8I1.6门厅一层向上呼叫按钮I:0.9I1.7门厅二层向上呼叫按钮I:0/10I5.0一楼下限行程开关I:0/11I5.1关门到位行程开关I:0/12I5.2开门到位行程开关I:0/13I5.3十楼上限行程开关2、输出电梯各部分输出点有：1） 上下行继电器。控制电梯的上下运行，分上行、下行共2个输出点。2） 快慢速继电器。控制电梯运行速度，有1个输出点。3） 开/关门继电器。控制电梯门的开关，分开门、关门共2个输出点。4） 楼层指示LED数码管输出。输出到LED数码管，指示电梯所在的楼层，共8个输出点。5） 门厅呼唤记忆灯输出。输出到门厅呼叫记忆灯，它位于电梯厅门旁，每个门厅呼唤按钮对应一个门厅呼唤记忆灯，共18个输出点。6） 上下行指示灯输出。输出到电梯的上下行指示灯，它位于电梯厅门旁，共2个输出点。该电梯共使用33个输出点，其分配表如表2-2所示。表中还列出了与PLC输出点对应的电梯电路板卡的地址。表2-2 输出分配表PLC2O:2板卡信号含义0Q0.0快慢速继电器1Q0.1上行继电器2Q0.2下行继电器0103Q0.3关门继电器4Q0.4开门继电器5Q0.56Q0.6上行指示灯7Q0.7下行指示灯8Q1.0LEDa9Q1.1b10Q1.2c11Q1.3d12Q1.4e13Q1.5f14Q1.6g15Q1.7bcPLC3O:3板卡信号含义0Q2.0一层向上呼叫指示灯1Q2.1二层向上呼叫指示灯2Q2.2二层向下呼叫指示灯3Q2.3三层向下呼叫指示灯4Q2.4三层向上呼叫指示灯5Q2.5四层向下呼叫指示灯6Q2.6四层向上呼叫指示灯7Q2.7五层向下呼叫指示灯8Q3.0五层向上呼叫指示灯9Q3.1六层向下呼叫指示灯10Q3.2六层向上呼叫指示灯11Q3.3七层向下呼叫指示灯12Q3.4七层向上呼叫指示灯13Q3.5八层向下呼叫指示灯14Q3.6八层向上呼叫指示灯15Q3.7九层向上呼叫指示灯O:0/2Q4.0九层向下呼叫指示灯O:0/3Q4.1十层向下呼叫指示灯三、 PLC控制十层电梯程序设计1. 程序流程图下面是电梯总体程序流程图，如图1所示。电梯高速运行比较所有呼叫产生下一个楼层楼层呼叫输入点亮呼叫记忆灯电梯上下行点亮上下行指示灯否否无有否是否是是是否是是初始化有楼层呼叫信号吗？是本层信号且与运行方向一致吗？开门关门只有一个楼层呼叫信号吗？比较所有呼叫产生下一个楼层电梯启动低速运行检测到楼层点了吗？电梯转高速运行检测到指层点了吗？读楼层数据是下一个楼层吗？电梯转低速运行检测到平层点了吗？电梯平层停车修改当前楼层显示图1 PLC程序流程图2.主程序3.程序结构：1. 初始化程序2. 楼层检测程序3. 楼层显示程序4. 楼层选择程序5. 开关门控制程序4. 运行控制程序四、 总结通过学习本门课程，我学会了PLC初步应用。我明白了如何用简单的程序去测试硬件，因为在刚开