基于plc的電梯電氣控制系統的設計畢業論文-wenkub.com

　 　

【正文】 我無論是在課程學習階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的每一個環節，無不得到指導老師的悉心指導和幫助。畢業設計可以說是四年學習的一個總結和體現。 總結經過一段時間的鉆研，我完成了畢業設計的課題任務，實現了基于 PLC 的四層電梯的電氣控制系統的設計要求及功能。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使 PLC 接收到錯誤信息 PLC 控制系統的外部干擾(1)控制系統供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產生的干擾。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境，可將 PLC 安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。 （2）濕度 為了保證 PLC 的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于 85%（無凝露） 。 PLC 運用注意事項 PLC 是一種用于工業生產自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業環境中使用。如果用戶程序還沒有送到機器里去，可用自行編寫的試驗程序對外部接線做掃描通電檢查，查找接線故障。第三個問題是根據系統分析的結果，具體的確定 PLC 的機型和系統的具體配置。梯形圖如圖 49 所示。如果電梯在一樓、二樓或三樓，按下 X003 則 M9 接通，M42 得電并自鎖直到轎廂到達四樓時失電。梯形圖如圖 48 所示。電梯平層以后，按下開門按鈕或者開門限位開關被觸發則 C0 得電；按下關門按鈕或者關門限位開關被觸發并且 C0 得電時，C1 得電。梯形圖如圖 47 所示。如果當 D1 到 D10 中任一數據寄存器中的值既有大于 D0 的，又有小于 D0 的，則轎廂上下行以第一次按下按鈕所對應的數據寄存器中的值與 D0 的比較結果而得。圖 44 外呼信號輸入及存儲程序梯形圖(3)轎廂停于某層時，所在樓層存于 D0 并用數碼管顯示程序編程思路：轎廂停于某層時，該樓層平層開關被接通，為 D0 賦予對應的值。如果此時電梯為下行，則 M10Y017 常開閉合，Y006得電并且在電梯下降過程中一直保持。在按下 X000 的同時 D1 賦值為 1，從而實現存儲功能。轎廂停于最后響應的信號所在的樓層外部信號輸入 轎廂停于某一層存儲在 D1～D10 中 存儲在 D0 中在 D1～D10 中，將第一個得到值的數據存儲器中的值與 D0 中的值進行比較，從而判斷上行還是下行。如果在上行過程中按下二樓向下按鈕，由于是反向信號，所以電梯先去三樓，所有的上行信號均響應以后再響應下行信號。假設電梯停于一樓，則 D0 中的值為 1。第四章 硬件和軟件設計表 41 輸入輸出分配表輸入 輸出0 1 層內呼 X000 0 1 層內呼指示 Y0001 2 層內呼 X001 1 2 層內呼指示 Y0012 3 層內呼 X002 2 3 層內呼指示 Y0023 4 層內呼 X003 3 4 層內呼指示 Y0034 1 層外呼上 X004 4 1 層外呼上指示 Y0045 2 層外呼下 X005 5 2 層外呼下指示 Y0056 2 層外呼上 X006 6 2 層外呼上指示 Y0067 3 層外呼下 X007 7 3 層外呼下指示 Y0078 3 層外呼上 X010 8 3 層外呼上指示 Y0109 4 層外呼下 X011 9 4 層外呼下指示 Y01110 開門開關 X012 10 電梯上行 Y012/KM111 關門開關 X013 11 電梯下行 Y013/KM212 1 層平層 X014 12 門電機開 Y014/KM313 2 層平層 X015 13 門電機關 Y015/KM414 3 層平層 X016 14 電梯上行指示 Y01615 4 層平層 X017 15 電梯下行指示 Y01716 開門限位 X020 16 樓層指示 Y020～Y02617 關門限位 X021 1718 上極限位 X022 1819 下極限位 X023 19 PLC 接線圖圖 41 為 PLC 輸入輸出接線圖。對 6 種基本單元，可以以最小 8 點為單位連接輸入輸出擴展設備，最大可以擴展輸入輸出 256 點。 輸入輸出分配輸入信號有：內呼信號 4 個，外呼信號 6 個，開關門信號 2 個，轎廂平層信號 4個，開關門限位 2 個，上下極限位 2 個，共計 20 個。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用 LED 和發光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示(開關上帶有指示燈)。由于電梯的運行是根據樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機的，因此，系統控制采用隨機邏輯控制。電梯以對應模式的最大值運行，在該模式減速點到后，產生高速計數中斷，執行減速服務程序。這種中斷不能由程序進行開關，一旦設定，就一直按設定時間間隔循環中斷，所以，起動運行條件需放在中斷服務程序中，在不滿足運行條件時，中斷即返回。電梯邏輯控制部分的程序掃描時間已超過 10ms，盡管采取了一些減少程序掃描時間的辦法，但仍無法將掃描時間降到 10ms 以下。在一個周期內，CPU 對整個用戶程序只執行一遍。這時，才是 PLC 的真正輸出。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統 RAM 存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。 PLC 的工作原理PLC 工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。(6)PLC 系統的其它設備編程設備：編程器是 PLC 開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統作一些設定、監控 PLC 及 PLC 所控制的系統的工作狀況，但它不直接參與現場控制運行。 (4)電源模塊PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。(3)I/O 模塊PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。(1)CPU 的構成CPU 是 PLC 的核心，起神經中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC的系統程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數據，用掃描的方式采集由現場輸入裝置送來的狀態或數據，并存入規定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。PLC 的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調試，縮短了應用設計和調試周期。對于復雜的控制系統，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統電路圖的時間要少得多。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。近年來 PLC 的功能單元大量涌現，使 PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業控制中。(3)硬件配套齊全，功能完善，適用性強PLC 發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品，并且已經標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統配置，組成不同功能、不同規模的系統。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。可靠性高、抗干擾能力強是 PLC 最重要的特點之一。一些使用冗余 CPU的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統的 1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 PLC 的特點PLC 技術之所以高速發展，除了工業自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優點。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC 的應用逐