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电气控制与PLC课程设计
班级:
姓名:牛X
指导老师:
日期:2000年12月23日
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摘 要1
第1章电梯概述1.1引言1.2电梯的发展简史1.3电梯的基本结构第2章可编程控制器简介2.1PLC基本指令2.2梯形图设计规则第3章三层电梯PLC控制系统设计3.1电梯的控制要求3.2三层电梯主电路3.3输入输出点数分配3.4PLC外围接线图3.5功能指令表概述3.6程序分析3.7三层电梯梯形图程序结束语 摘 要
电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高,可靠性差,维修工作量大等,而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题.
本论文通过讨论电梯控制系统的组成,阐述可编程控制器(PLC)在电梯控制中的应用,采用三菱PLC编程的程序控制方式,提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案,设计过程,组成,列出了具体的主要硬件电路,电梯的控制梯形图及指令表.并给出了系统组成框图和程序流程图,在分析,处理随机信号逻辑关系的基础上,提出了PLC的编程方法,设计了一套完整的电梯控制系统方案.采用本方案实现电梯控制,能够解决继电器——接触器触点多,故障率高,可靠性差,安装调试周期长,维修工作量大,接线复杂等缺点.使电梯运行更加安全,方便,舒适.
第1章电梯概述
1.1引言随着城市建设的不断发展,城市迅速的崛起,高层建筑的不断增多,电梯作为高层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.它是采用电力拖动方式,将载有乘客或货物的轿厢,运行于垂直方向的两根刚性导轨之间,运送乘客和货物的固定式提升设备.所以,电梯是为高层建筑运输服务的设备,它具有运送速度快,安全可靠,操作简便的优点.但传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高,可靠性差,维修工作量大等,而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加安全,方便,舒适. 目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集,运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成,第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制.从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别.PLC可靠性高,程序设计方便灵活. 1.2电梯的发展简史 据国外有关资料介绍,公元前2800年在古代埃及,为了建筑当时的金字塔,曾使用过由人力驱动的升降机械.公元1765年瓦特发明了蒸气机之后,1858年美国研制以蒸气为动力,并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯,1878年英国的阿姆斯特发明了水压梯,并随着水压梯的发展淘汰了蒸气梯,后来又出现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯,这种液压梯至今仍为人们所采用.18世纪末发明了电机,特别是交流双速电动机的出现,显着改善了电梯的工作性能.在20世纪初,美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力,生产出以槽轮式驱动的直流电梯.从此以后,电梯这个产品,一直在日新月异的发展着.目前的电梯产品,不但规格品种多,自动化程度高,而且安全可靠,乘坐舒适.
1.3电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它2.1PLC基本指令(1)LD(取),LDI取反),OUT(输出)指令,LD(取),LDI(取反)以电工的说法前者是常开,后者为常闭.这二条指令最常用于每条电路的第一个触点(即左母线第一个触点),当然它也可能在电路块与其它并联中的第一个触点中出现.
图2.PLC基本指令
这是一张梯形图(不会运行).左边的纵线称为左母线,右母线可以不表示.该图有三个梯级,第1梯级,左边第一个触点为常开,上标为X000,X表示为输入继电器,其后的000数据,可以这样认为它使用的是输入继电器中的编号为第000的触点(下同).其指令的正确表示应为(如右图程序所示):0,LDX000(前头的0即为从第0步开始,指令输入时无须理会,它会自动按顺序显示出).第2梯级,左边的第一个触点为常闭触点,上标为T0,T表示定时器(有时间长短不同,应注意),0则表示定时器中的编号为0的触点.其指令的正确表示应为:2,LDIT0(如程序所示).第3梯级,左边第一个触点为常闭,上标为M0,M为辅助继电器(该继电器有多种,注意类别),其指令的正确表示应为:4,LDIM0(如程序所示).本梯级的第2行第一个触点为常开,上标为Y000,Y表示输出继电器,由于该触点与后面Y001触点呈串联关系,形成了所谓的电路"块",故而其触点的指令应为5,LDY000.总之LD与LDI指令从上面可以看出,它们均是左母线每一梯级第一触点所使用的指令.而梯级中的支路(即第3梯级的第2行)有二个或二个以上触点呈串联关系,其第一触点同样按LD或LDI指令.可使用LD,LDI指令的元件有:输入继电器X,输出继电器Y,辅助继电器M,定时器T,计数器C,状态继电器S.OUT为线圈驱动指令,该指令不能出现在左母线第一位.驱动线圈与驱动线圈不能串联,但可并联.同一驱动线圈只能出现一次,并安排在每一梯级的最后一位.如上图中的1,OUTY000,3,OUTY001,Y为输出继电器,其线圈一旦接获输出信号,可以这样认为,线圈将驱动其相应的触点而接通外部负载(外部负载多为接触器,中间继电器等).而上图8,OUTT0K40为定时器驱动线圈指令,其中的K为常数40为设定值(类似电工对时间继电器的整定).可使用OUT指令元件有:输出继电器Y,辅助继电器M,定时器T,计数器C,状态继电器S.
(2)触点的串联指令AND(与)ANI(与非),前者为常开,后者为常闭.二者均用于单个触点的串联.二指令可重复出现,不受限制.如下图所示.
图2..2触点的串联指令AND(与)ANI(与非)
由第1梯级来看,X000,T0,Y001三触点成串联关系,即T0的常闭串接于X000的后端,而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端.由于都是常闭故用ANI指令.现来看第2梯级,X000,M0,Y001,同样三触点也是串联关系,M0的常闭接点串接于X001的后端,而Y000的常开接点则串接于M0的后端.故M0的指令用ANI,而Y000的指令则用AND(具体编程详上图),一句话只要是串联后面是常开的用AND,是常闭的则用ANI.可使用AND,ANI指令元件有:输入继电器X,输出继电器Y,辅助继电器M,定时器T,计数器C,状态继电器S.
(3)触点并联指令OR(或),ORI(或反),触点并联时,不管梯级中有几条支路,只要是单个触点与上一支路并联,是常开的用OR,是常闭的则用ORI.如下图所示.
图2..3触点并联指令OR
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