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1、广州铁路职业技术学院课程设计说明书 第 23页 共23 页 广州铁路职业技术学院课程设计说明书课程设计题目 PLC在电梯控制中的应用（四层电梯控制） 课 程 代 码：040115学 时 （周）：二周系（部） ： 机电工程系 专业（年级）： 学生姓名： 学 号 指导教师： 职 称： 2010 年 6 月 日广州铁路职业技术学院机电一体化技术专业课程设计成绩量化考核表姓名： 年级、专业 指导教师 课 程 设 计 课 题： PLC在电梯控制中的应用（四层电梯控制） 考 核 时 间 2011年 6 月 日2011年 月 日 学生课程设计成绩评定表考勤及纪律（20%）备 注实操（40%）论述与答辩（40
2、%）成 绩 评 定考核人员（签名）：目录设计课题说明1.设计课题1. 课程设计目的1.控制要求1 .设备组成2设计分析3.设计思路3.运动分析3.流程图4.地址分配对照表6.设备接线图 7程序编写8.电梯开关门控制10.电梯内呼指示11.电梯上行指示11.程序调试12.5梯形图134问题思考8.疑难解决8.答辩记录8总结（设计体会）8一、设计课题说明.设计课题设计由三菱FX2-64MR为主控的4层电梯的PLC控制系统。. 课程设计目的：通过对plc控制四层电梯的课程设计，更深的掌握PLC电气控制系统的设计方法，编程技巧以及电气常用元器件的选型；掌握控制系统主电路、控制程序的分析和设计方法；同时
3、掌握电气线路原理图的绘制方法，培养个人综合运用专业知识、技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养自身建立正确的设计思想，掌握课程设计的一般程序、规范和方法。力。.控制要求a) 电梯位置及运行方向的确定与显示。能在电梯轿厢内外显示电梯当前所在楼层位置和运行方向。（即应有楼层数字显示和运行方向显示）b) 轿厢内的指令选层及门厅的外唤信号。轿厢内乘客可按下轿厢内的选层按钮选定所需到达的目的楼层（内选信号）；门厅乘客可按下门厅的上、下行召唤按钮进行上、下召唤（外唤信号）。内选和外唤信号均应被记忆并有指示灯点亮指示，并在得到满足时应能自动消除。c) 电梯自动运行时的信号响应。电梯在运行
4、过程中，只响应同方向的呼唤要求，而不响应中途反向呼唤要求，当到达本方向的最远的内选、外唤楼层后才开始返回，但反向呼唤应作登记。但如果反向外唤信号前方无其它内选、外唤梯信号时，则电梯响应该外唤信号。d) 电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。如：电梯在一楼，而同时有二、三、四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应向下外呼梯信号，然后到三、二、分别停层。e) 轿厢的平层与停车。能根据指令和召唤的位置，自动选择停靠层站，并自动平层停车。f) 开门与关门。轿厢停层2s后自行开门，亦可手动提前开门；开门到位5s后自动关门，亦可手动提前关门。g) 主拖动电动机及门电动机均采用直接起动、单速可逆运行而不考虑降压起动和
5、调速。h) 8. 安全措施。停车采用断电抱闸制动，电梯必须在轿厢门关好后才能运行，电梯运行过程中确保不能开门.设备组成电梯的电气控制系统由控制柜、操纵箱、楼层指示、召唤箱及曳引电动机等几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成。电梯主要由轿厢、配重、曳引机、控制柜/箱、导轨等主要部件组成。电梯上下运行由一台主电机驱动。电机正转，电梯上升；电动反转，电梯下降。电 梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正转，厢门打开；电机反转，厢门关闭电梯在做垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。各站的厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮一般电梯在起点站和终点站上各设置一个按钮
6、，中间层站的召唤箱上各设置两个按钮。而电梯的轿厢内都设置有操纵箱，操纵箱上设置有手柄开关成与层站对应的按钮，控制电梯上下运行。二、设计分析.设计思路首先，分配好I0分配表，绘制好设备接线部分。然后根据已知的控制条件及要求，先单独考虑外呼上下行的plc控制部分，在这个部分首先理清电梯外呼上下行之间关系，如何处理它们之间的互锁关系及程序优先执行的程序控制，并考虑如何保持其它的信号的处理程序。完成之后接着按照外呼上下行的plc控制部分，完成内呼上下行的plc控制部分程序的设计。接着完成电梯开门关门的plc控制部分。再合并全部程序并思考他们之间的信号处理与互锁关系，然后完善结合的程序，完成简单的处理后
7、便进行实物调试程序，在调试过程中，根据现象去找出程序错误部分，并解决出现的问题。然后再不断调试过程中逐步完善问题。.运动分析电梯在一、二、三、四层楼分别设置一个行程开关，还有设置上下极限位 开关，在轿厢内设置四个楼层内选。电梯在起点站和终点站上各设置一个按钮向上或向下，中间层站的召唤箱上各设置向上和向下两个按钮。单层内选向上运动分析，以内选从一层到二层为例，运动分析如下：接通SQ1即接通X14，表示轿厢原停楼层1，按SB2，即表示呼叫楼层2，则X1接通，二层内选指示灯Y11亮，X6接通，表示电梯上升。直至SQ2接通，Y11接通，二层内选指示灯灭，X6断开（表示电梯上升停止），电梯到达二层。计时
8、器计时2s后开门并计时3s后自动关门。单层内选向下运动分析，以内选从四层到三层为例，运动分析如下：接通SQ4即接通X17，表示轿厢原停楼层4，按SB3，即X2，表示呼叫楼层3，则Y12接通，三层内选指示灯亮，Y7接通，表示电梯下降。断开SQ4，直至SQ3接通，Y12断开，三层内选指示灯灭，Y7断开（表示电梯下降停止），三层指示灯灭，电梯到达三层。计时器计时2s后开门并计时3s后自动关门。多层内选单向向下或向上运动分析，以内选从一层到二、三、四层为例运动分析如下：接通SQ1即接通X14，表示轿厢原停楼层1，按SB2、SB3、SB4，即接通X1、X2、X3，表示呼叫楼层为2、3、4，则Y11、Y1
9、2、Y13接通，二层内选指示灯、三层内选指示灯、四层内选指示灯亮，Y6接通，表示电梯上升。直到断开SQ2，电梯上行停止，二层内选指示灯灭，计时器计时2s后开门并计时3s后自动关门。然后电梯继续上行至三层指示灯L3亮；SQ3断开后，三层内选指示灯灭，计时器计时2s后开门并计时3s后自动关门。往四层也是同理。多层内选两向运动分析，以从三楼向上四楼和向下一楼为例，运动分析如下：因为电梯此时可能会出现以下三种运行状态，即向上，向下，停止。得分情况讨论。当电梯处于向上处于三楼时，按下SB1和SB4，即X0和X3接通，一层Y10和四层Y13内呼指示亮，电梯则先上行至四层，计时器计时2s后开门并计时3s后自
10、动关门。然后自动往一层下行。当电梯处于向下处于三楼时，按下SB1和SB4，即X0和X3接通，一层Y10和四层Y13内呼指示亮，电梯则先下行至一层，计时器计时2s后开门并计时3s后自动关门。然后自动往四层上行。当电梯停在三楼时，按下SB1和SB4，就得看系统程序先响应哪个操作，然后才决定往上还是往下。电梯外呼上行或下行运动分析，以电梯在一楼，三楼外呼上行或下行为例。运动分析如下：轿厢原停楼层1即接通SQ1，按下SB8或SB9，即X7或X10接通，表示三层外呼下行或上行，则Y0或Y17接通。三层外呼上行或下行指示灯亮。电梯上行，直到断开SQ3，电梯上行停止，三层外呼指示灯灭，计时器计时2s后开门并
11、计时3s后自动关门。电梯外呼上行和下行运动分析，以电梯在三层，一层外呼上行和四层外呼下行为例，运动分析如下：轿厢原停楼层3即接通SQ3，按下SB5和SB10，即X4和X11接通，如果电梯处于上升状态则电梯先响应四层外呼下行指示，再响应一层外呼上行指示，如果电梯处于下行状态，则相反。如果电梯处于停止状态，则看X4和X11按下的先后顺序，从而决定先响应那个程序。.流程图.地址分配对照表序号名 称输入点序号名 称输出点0一层内呼X00一层内呼指示Y101二层内呼X11二层内呼指示Y112三层内呼X22三层内呼指示Y123四层内呼X33四层内呼指示Y134一层外呼上X44一层外呼上指示Y145二层外呼
12、下X55二层外呼下指示Y156二层外呼上X66二层外呼上指示Y167三层外呼下X77三层外呼下指示Y178三层外呼上X108三层外呼上指示Y09四层外呼下X119四层外听下指示Y110开门开关X1210电梯上行Y211关门开关X1311电梯下行Y312一层平层X1412门电机开Y413二层平层X1513门电机关Y514三层平层X1614电梯上行指示Y615四层平层X1715电梯下行指示Y716开门限位X2017关门限位X2118电梯上升极限位X2219电梯下降极限位X23.设备接线图三、程序编写.电梯开关门控制.电梯内呼指示.电梯上行指示.程序调试1、接通电梯模型及PLC主机的电源，观察电梯模
13、型、PLC主机供电是否正常，然后关闭电源开关。2、将电梯模型中的： 电梯内按钮信号1、2、3、4、 、 、与PLC主机的X0、X1、X2、X3、X12、X13相连； 电梯外按钮信号1、2、2、3、3、4与PLC主机的X4、X5、X6、X7、X10、X11相连； 电梯平层，限位信号 、1、2、3、4、 与PLC主机的X22、X14、X15、X16、X17、X23相连； 电梯门限信号 、 与PLC主机的X20、X21相连； 公共端I与PLC主机输入端COM相连； 电梯外部呼叫指示灯1、2、2、3、3、4与PLC的Y14、Y15、Y16、Y17、Y0、Y1相连； 电梯行控上行、下行与PLC主机的Y2
14、、Y3相连； 电梯内部选择指示灯1、2、3、4与PLC主机的Y10、Y11、Y12、Y13相连； 电梯门控开关，关门与PLC主机的Y4、Y5相连； 公共端II与PLC主机的输出端COM相连。检查无误后，重新开启电源，模型、PLC处于待机状态。3、下载并运行程序，按动电梯模型中的内呼或外呼按钮，若PLC程序编制正确的话，电梯模型将按内、外呼叫指示按控制要求正常运行。.梯形图四、问题思考.疑难解决疑难：有外唤上行指示又有下行指示的时候，电梯无法自动转换。解决办法：用电梯上下行的控制辅助继电器锁住电梯因到达其它楼层时候的自锁。.答辩记录(1)分析电梯开关门plc程序电梯开关门控制分手动和自动两种情况
15、自动开关门：当电响应梯任何一层的呼叫并到达指定的层时，因为碰到了该层的行程开关，该层呼叫指示灯熄灭，利用下降沿微分指令,即当呼叫指示灯为OFF时(就是下降沿),输出的位软元件接通一个扫描周期。再利用置位指令SET，接通辅助继电器M25，此时断开电梯的上行或下行，即电梯停在指定楼层，然后计数器计时2s后，电梯正转开门接通，电梯开门。直到碰到行程开关后，断开电梯正转开门，并同时利用计数器T1计时3秒后，接通电梯反转关门，并利用电机反转关门辅助常闭触点断开计时器t1，直到碰到关门限位开关，（关门限位，利用上升沿微分指令，即关门开关一接通，输出位元件接通一个扫描周期。此时利用复位指令RST 断开M25
16、及门电机关门反转。碰到关门限位开关的同时，利用其常闭触点断开计时器T0，此时关门程序结束，电梯上下行接通，继续响应其它呼叫指示。手动开关门：使用输入继电器X12和X13分别作为开关门的控制，开门控制X12继电器串联门电机的正转开门，并用串联电梯上下行的常闭触点用来禁止电梯上行的手动开门。只有电梯停于楼层时才可以操作。关门控制X13继电器串联门电机的反转开门。总结（设计体会）本次plc电梯课程设计加深了我们对电梯运行过程、控制系统的认识，熟悉了可编程控制器在电梯控制系统中的运用。并且，使我们将原来所学的知识系统化、理论化、实用化，对如何使用已有知识及获取相关资料方面的能力又有了提高。通过这次设计，我们还认识到无论做什么，都需要踏实，勤奋，严谨的工作态度，这对我们以后的工作将会产生深渊的影响。本次设计达到了预定的设计目的。利用可编程控制器通过合理的设别选型、软件设计，提高了电梯运行的可靠性和运行效率。具有一定的经济效益和社会效益。顺利如期的完成本次课设计给了我们很大的信心。本次电梯plc程序有其优越性，但也存在一定的不足，这些不足在一定程度上限制了我们的创造力，这让我们感到很遗憾。发现问题，面对问题，才有可能解决问题。不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我们前行，今后我们更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为社会做出应有的贡献。
