四层电梯PLC控制系统.doc
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1、四层电梯PLC控制系统 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途可编程控制器(PLC)的四层电梯监控系统目录1绪论 11。1 电梯的发展历史 11。2 电梯的发展现状与主流控制方式分析 11.3 本设计课题概述 32 可编程控制器( PLC )概述 32。1可编程控制器的( PLC )发展历史 32.2可编程控制器( PLC )的内部结构与特点 52。3 PLC控制电梯的意义和优点 63 硬件控制电路分析 73。1 主控PLC的介绍 73。2 PLC电梯控制系统的设计 83.3 本设计中PLC的I/O接口及内存分配 104 PLC电梯控制系统的程序设计 144.1 本设计编程遵循的控制规律
2、 144.2 PLC电梯控制系统程序设计 155 结论 24附录参考文献1绪论 1。1 电梯的发展历史电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具.多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具.据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数.当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一.追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机.1858年以蒸汽机为动力的客梯,在美国出现,继而有在英国出现
3、水压梯.1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化.1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批46台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用.1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯.1967年可控硅应用于电梯,使电梯的拖动系统筒化,性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯.1976年微处理机开始用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集
4、整理,来源于网络1.2 电梯的发展现状与主流控制方式分析随着科学技术的发展、近年来,我国的电梯生产技术得到了迅速发展一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯,电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份,随着自动控制理论与微电子技术的发展,电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化,交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式:( 1 ) 继电路控制系统 (早期安装的电梯多为继电器控制系统)继电器逻辑控制系统具有原理简单,线路简单,易于理解和掌握的特点,而且价格比较便宜。但是,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,
5、目前已逐渐被淘汰.( 2 ) 微机控制系统电梯微机控制系统主要是由微处理器通过预先置入软件程序完成对电梯的信号处理、运行过程控制、拖动系统的速度控制、运行监控和故障诊断、以及建筑内电梯的群控。它是将传统的有触点的电气控制改为无触点的程序控制,通过软件实现对电梯的自动控制.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.( 3 ) PLC控制系统可编程控制器(Programmable Logic controller,简称PLC)是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器,是一种专门从事逻辑控制的微型计
6、算机系统,是基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了.可编程序控制器(PLC)控制器源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。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,倍受人们重视等优点,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。鉴于其种种优点, 目前电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC控制所代替。1.3 本设计课题概述1.3。1 课题主
7、要内容本设计课题主要是采用PLC对电梯进行实时控制的优势,以四层楼电梯为例,编制四层电梯的PLC的梯形图程序,应用监控软件开发四层电梯的监控画面,可编程控制器采用西门子S7200PLC。该四层电梯先上,上到该到层次后开门,后开到位后停15s后就自动关门,关门到位后在运行下一要求层数。1.3.2 课题主要任务与设计指标( 1 )编写西门子S7200PLC梯形图程序。( 2 )使用STEP7 Micro WIN编成软件编译、调试、下载。2 可编程控制器( PLC )概述2。1可编程控制器的( PLC )发展历史可编程控制器(Programmable Logic controller,简称PLC)是
8、以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的.当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘,在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上,同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。这一设想提出后,美国数字设备公司(DEC)于1969年研制成第一台PLC,型号为PDP-14,投入通用汽车公司的生产线控制中,取得了令人满意的效果,从此开创了PLC的新纪元。第一台PLC具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环
9、境的特性。这些控制器易于安装,占用空间小,可重复使用。尽管控制器编程有些琐碎,但它具有公共的工厂标准梯形图编程语言,这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用它。70年代中期,由于大规模集成电路的出现,使8位微处理器和位片处理器相继问世,使可编程控制技术产生了飞跃.在逻辑运算功能的基础上,增加了数值运算、闭环控制、提高了运算速度,扩大了输入输出规模。在这个时期,日本、西德(原)和法国相继研制出了自己的PLC,我国在1974年也开始研制。随着时代的发展,当今的技术也日趋完善、竞争愈演愈烈。单一人工的操作已不能满足于目前的制造业前景,也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象。人们在生产实践中看到,
10、自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证,同时也减轻了人员的劳动强度,减少了人员上的编制。在许多复杂的生产过程中难以实现的目标控制、整体优化、最佳决策等,熟练的操作工、技术人员或专家、管理者却能够容易判断和操作,可以获得满意的效果。人工智能的研究目标正是利用计算机来实现、模拟这些智能行为,通过人脑与计算机协调工作,以人机结合的模式,为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径。我们在各种场合看到了继电器连接的控制,那已经是时代的过去,如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用到;而PLC的出现也成为了划时代的主题,通过极其稳定的硬件穿插灵活的软件控制,使得自动化走向了新的高潮。2。
11、2可编程控制器( PLC )的内部结构与特点2。2。1 PLC的内部结构PLC的内部由三大部分组成( 1 ) 中央处理器( CPU )CPU的核心是由一个或者多个累加器组成,它们具有逻辑的数学运算能力,并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和I/O接口。( 2 ) 带有外部I/O口扩展的I/O接口地址I/O口将内部累加器和外部的输入和输出系统连接起来,并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中。( 3 ) 存储器存储器可以将I/O口输入的数据存入存储器中,并在工作时调转到累加器和I/O接口上。存储器分程序存储器ROM和数据存储器RAM,ROM可以将数据永久的存入存储器中,而RA
12、M只能作为CPU计算时临时计算使用的缓冲空间。2。2.2 PLC的特点PLC的最大特点在于:电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心计,只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点上就能解决问题,通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备,而小功率的输出设备直接连接就可以。PLC的抗干扰是极其优秀的,我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣,这些所有的问题已不再成为我们失败的主题,而留给我们的是关心如何来利用PLC的内部资源为我们加强设备的控制能力,使我们的设备更加的柔性。2.3 PLC控制电梯的应用和优点2.3。1 PLC控制电梯的应用电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人
13、们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器,以其高可靠性和技术先进性,在电梯控制中得到广泛应用,从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向,成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。可编程序控制器 (PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点.因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来,由PLC组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用.并形成了一系列的定型产品。在传统继电
14、器系统的改造工程中,PLC系统一直是主流控制系统.电梯控制系统分为调速部分和逻辑控制部分。调速部分的性能对电梯运行是乘客的舒适感有着重要影响,而逻辑控制部分则是电梯安全可靠运行的关键.为了改善电梯的舒适感和运行的可靠性,现在都改为用PLC来控制电梯的运行,这样大大提高了电梯的性能。2.3.2 PLC控制电梯的优点(1)在电梯控制中采用了 PLC,用软件实现对 电梯运行的 自动控制 , 可靠性大大提高。(2)去掉了选层器及大部分继电器,控制系统结构简单,外部线路简化.(3)PLC可实现各种复杂的控制系统,方便地增加或改变控制功能。(4)PLC 可进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于
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