建筑电气控制课程设计

1、目录1课程设计的性质、任务1.2课程设计目的13课程设计内容与要求1. 3.1课程题目的选择.1 3.2课程设计的要求.2 3.2.1概述2 3.2.2控制要求2 3.2.3主电路的设计3 3.2.4可编程控制器的设计 4 3.2.5原理分析9 3.2.6设备选择113.3设计心得.13 3.4参考文献.131课程设计的性质和任务 电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，因此除安排上完理论课时外，还安排了两周的的课程设计。通过课程设计一方面可巩固已学过的理论知识，更重要的是给学生一次独立设计的实践机会，以培养其设计能力和实际工

2、作能力2 课程设计的目的.通过课程设计，使学生学生加深理解所学的理论知识，提高运用所学知识的能力，按照给定的设计资料和设计要求，使学生掌握电气控制系统设计的基本技能，增强独立分析与解决问题的能力。3 课程设计内容与要求3.1设计题目的选择： 1设计题目：某小区五层住宅楼客梯的PLC控制。 2题目的选择：对于电梯的控制，可选用继电-接触系统或可编程控制器来完成，但是二者有各自的特点： a:继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。 b:PLC在设计和制造上采取了许

3、多抗干扰措施，使用方便，扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令，易于掌握。总之，PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。基于上述原因，我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。3.2 设计的内容与要求： 3.2.1 概述：随着时代的发展，工业自动化程度的不断提高，PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中，我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计，软件设计，驻点路的设计，控制柜的设计，以及电梯惦记和其他设备的选择，还有原理分析等。相信此次设计后，我对电梯的实际运行能有初步的了解。 3.2.2 控制要求：1电梯轿箱的控制要求： a：选向：根据电梯各层内选外呼信号的先

4、后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。 b：选层换速：指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。 c：楼层位置的指示：选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块，所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。 2电梯门的控制要求：要求当电梯平层的时候，电梯门自动打开，经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况，电梯会因为光电开关的作用而自动开门。 3补充要求：出了上述两个要求以外，还要注意的一点就是备用电梯电机的使用，一但曳引电机出现故障，备用电机将手动控制转入运行状态

5、，避免因曳引惦记出故障而引发的不必要的麻烦。 3.2.3 主电路的设计 1拖动电机主电路的设计： 如图1-1 图2 为主电路的设计 a：拖动电机的选择及原理：电梯的种类多种多样，按拖动系统来分有交流单速/交流双速拖动电梯、交流调压调速电梯等等。在此次设计中，我将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单，经济，更重要的是舒适感好。 b：备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。 2门电机主电路的设计： 如图1-1 图1所示为门电机主电路的设计 门电机的选择及原理：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开关，采用星角降压启动，KS

6、为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿，厅门的损坏3.2.4 可编程控制器的设计1可编程控制的选择： a：由于市面上三菱产品型号较多，种类齐全，技术先进，加之本人对三菱产品的青睐，所以我选择较前沿的产品三菱FX2N系列产品。 硬件接线图如图1-2所示。b: 可编程控制器的硬件设计： 输入输出点的估算：首先列出被控制对象输入输出的设备名称，并根据所需要的输入输出点数进行统计，根据统计的数据，增加10%20%的可扩展余量后就得到了输入输出点数的估计数据。 以此为依据可以算出I/O总点数约为100点。 开关量输入、输出模块的选择：根据PLC输入、输出量点数与性质，可确定I/O模块型号与数量，高

7、密度模块如32、64点，平均每点价较低，但受到工作电压、工作电流和环境温度的限制，同时应注意同时接通的点数不应超过总数的60%。 I/O点的分配：输入：名称输入点名称输出点关门极限开关X000轿内一层呼钮X020开门极限开关X001轿内二层呼钮X021上下平层干簧触点X002轿内三层呼钮X022轿子内关门按钮X003轿内四层呼钮X023轿子内开门按钮X004轿内五层呼钮X024一层上行召唤按钮X005一层上行干簧感应触点X025二层上行召唤按钮X006二层上行干簧感应触点X026二层下行召唤按钮X007二层下行干簧感应触点X027三层上行召唤按钮X010三层上行干簧感应触点X030三层下行召唤

8、按钮X011三层下行干簧感应触点X031四层上行召唤按钮X012四层上行干簧感应触点X032四层下行召唤按钮X013四层下行干簧感应触点X033五层下行召唤按钮X014五层下行干簧感应触点X034轿内开门开关X015上下行强迫换速开关X035轿内关门开关X016速度继电器感应触点X036门区感应开关X017光点感应触点X037输出：名称输入点名称输出点轿门开门接触器Y003四层轿内指示按钮Y026轿门关门接触器Y007五层轿内指示按钮Y027上行交流接触器Y010一层上行召唤指示灯Y030下行交流接触器Y011二层上行召唤指示灯Y031加速接触器Y012二层下行召唤指示灯Y032快速接触器Y0

9、13三层上行召唤指示灯Y033慢速接触器Y014三层下行召唤指示灯Y034第一慢速减速接触器Y015四层上行召唤指示等Y035第二慢速减速接触器Y016四层下行召唤指示等Y036空Y017五层上行召唤指示等Y037楼层显示器Y020楼层显示器Y021楼层显示器Y022一层轿内指示按钮Y023二层轿内指示按钮Y024三层轿内指示按钮Y0253可编程控制器的软件设计：为了更好的阐述起原理现给出起内部说明：内部继电器名称M100M104楼层感应中间继电器M105M101层中间继电器M130上行中间继电器M131下行中间继电器M134换速中间继电器M135门锁中间继电器M140上平层中间继电器M141

10、门区感应中间继电器M142下平层中间继电器M143运行中间继电器M144换速中间继电器 3.2.5 原理分析1主电路图原理分析： a：拖动电机工作原理：如图1-1图2，起动电机串如电抗LQ、经一段时间后KM1接触器接通，电动机转入固有特性运转。减速时KMK断开、KMM接通，慢速绕组串电抗LM和电阻RM运行，延时一段时间后，KM2接通，短接RM，电动机串入电抗LM运行，在延时一段时间后，KM3接通，电动机在慢速固有特性上运行，直到KMS或KMX断开，电动机停止运转。 b：门电机原理分析：如图1-1图1，当电梯平层时，开门触点KMK闭合，电机正转，轿门打开；当定时继电器到时，KMG闭合，电机反转，

11、轿门关闭；当有人在门中间出现时，光感触点闭合，电梯强迫正转，轿门打开；当轿门碰到开、关极限开关时，KMK或KMG断开，并反向制动。 2 梯形图原理分析a楼层感应电路：当电梯在遗漏时M104接通、M111接通并保持，电梯达到2楼是M103接通M110接通，并保持，同时切断M111。b 轿内指令及门厅召唤电路：人在轿箱内，当按下第3层选层按钮时，M502接通M114接通并自保当电梯到达3层时搂层信号M102断开指令信号。C 门厅召唤电路：当电梯位于1楼，如果3楼有上呼信号，2楼有上下呼信号，即M125、M122、M124接通，电梯到达楼时上呼信号消除。d 电梯选向电路：当电梯位于2层楼，则M110

12、接通，如果按下3楼指令按牛，M114接通，赭石由于M110的常闭触点断开，因此电梯向上方向继电器M130由M107、M106和M105的常闭触点而接通，选择上行方向。反之，如果1楼指令按钮按下，M116接通，向下方向继电器M131接通，选择方向向下。当上下方向均有指令时，如果电梯已经处于上行状态，则执行完M113、M112向上指令后，在执行M116向下指令。e梯平层、换速电路：如3楼有有指令位号，即M114接通。在电梯将大到3楼时，M107接通，使换速继电器M134接通，发出换速信号，并保持；当电梯达到顶层或底层时，无论有无轿内指令都必须还俗。M144接通，M134，折市电梯高速运行。f梯起动

13、电路：当换速M134接通，M143断开Y012断开，接通慢速继电器Y013，电机在固有特性上运行。g梯平层电路：如果电梯因不应有的原因，上行超越平层位置，SPG离开隔磁板，使X002断开，M140断开，这时Y011由Y013、M140、M143和Y010的常闭点和M142的常开触点而接通，电梯反向平层，直到M1140接通。最后位于平层位置，M140、M141和M142均接通，Y010和Y011均断开，进行抱闸。T450为延时断开时间继电器，用于快速运行断开的延时，以保护电动机绕组。至此原理分析结束。 3.2.5 设备选择1主回路设备的选择： a 曳引电机 型号：YDDL160L-6/8 ，额定

14、功率：11KW ，额定电压：380V ，额定电流：23A ，功率因数：0.83 b 备用曳引电机 选型通上 c 门机 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 d 其他：曳引电机 交流接触器：TYC4-25 熔断器：BLR1-63/3P 分断能力：50000A热继电器：JR20-25熔断式刀开关：HH4-30/3-25 门电机 交流接触器：TYC2-12-9 熔断器：BLR1-63/3P-14 热继电器：JR20-25-10熔断式刀开关：HH3-15/2-10计算说明：根据电梯最大载重量可算出电梯所需要的功率，约11KW。因此选择Y

15、KKL160L-6/8型号的交流双速电机。然后根据此电机 的额定电流选出接触器，熔断器和热继电器等数据，注意熔断器额定电流约为电机电流的1.82.1倍。门电机根据拖动要求选择额定功率为3KW的电机。 2PLC型号及其开关输入输出量的选择：根据要求可以估计I/O总点数约为90点。所以我选择FX2N-128MR主机。他的特点是a运算速度高：0.08us/指令b 内置8000步RAM存储器辅助继电器3072点。 干簧继电器：光电继电器：显示数码管：由于其内部计数-译码及A-D 转换模块已经置好，所以可直接选用BS201A型号的LED七段数码管。3.3 体会心得：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