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基于西门子PLC的模拟电梯控制系统设计

更新时间:2015-5-8:  来源:毕业论文

基于西门子PLC的模拟电梯控制系统设计
一、控制要求与功能分析
模拟电梯控制系统总体要求:总体控制方案在保证安全、可靠运行的情况下,采用PLC来对整个运行过程进行控制,可以满足现实生活的要求。其稳定度、控制精度、响应速度达到设计要求。具体要求如下:
(1)控制系统应有防止误操作的电路联锁和保护功能。
(2)电梯轿厢停止位置要准确。
(3)根据停靠楼层数量和运行状态自动计算停靠位置。
(4)启动和停止时应有减速过程,并根据运行距离自动调整运行速度。
(5)操作界面要求有流程效果,可以显示操作的进度。
(6)检测、控制信号要准确,安全、可靠。
二、控制器件列表
模拟电梯控制硬件列表
 器件名称 符号 数量  器件名称 符号 数量
1 铡刀 QS 1 7 电阻 R 1
2 开关 SQ 5 8 二极管  4
3 按钮 SB 16 9 灯  17
4 熔断器 FU 8 10 变压器  1
5 交流接触器 KM 4 11 PLC  1
6 热继电器 FR 1 12 电机  2
表1
三、总体方案设计
 电梯在运行过程中要求能够按照输入的指令做出相应的响应。具体分析如下:
(1)当电梯在一层时,如果是第一次运行,轿厢内无人,则当有一层外呼上升指令时,轿厢门打开;如果是运行期间,则轿厢门会自动打开。当有内呼指令输入,或有二、三、四、五层外呼上升或下降指令输入时,电机正转,轿厢上升,同时上升显示。
(2)当电梯在二层时,如果在上升期间,则电梯会对三、四、五层的内呼、外呼指令做出响应,控制电机正转,使得轿厢上升。如果是在下降期间,则电梯会对一层的内呼、外呼指令做出响应,控制电机反转,使得轿厢下降,如果没有
(3)当电梯在三层时,如果是在上升期间,则电梯会对四、五层的内呼、外呼指令做出响应,控制电机正转,使得轿厢上升。如果是在下降期间,则电梯会对一、二层的内呼外呼做出响应,控制电机反转,使得轿厢下降。
(4)当电梯在四层时,如果是在上升期间,则电梯会对五层的内呼、外呼指令做出响应,控制电机正转,使得轿厢上升。如果是在下降期间,则电梯呼对一、二、三层的内呼、外呼指令做出响应,控制电机反转,使得轿厢下降。
(5)当电梯在五层时,上升显示转换为下降显示,电梯会对一、二、三、四层的外呼、内呼指令做出响应,控制电机反转,使得轿厢下降。
(6)电梯运行在上升期间,如果没有更高一层的内呼、外呼指令的输入,则上升显示转换为下降显示。电梯运行在下降期间,如果没有更低一层的内呼、外呼指令输入,则下降显示转换为上升显示。
图3.1
四、硬件电路图
图4.1
六、PLC的I/O控制点分配
表2 PLC的I/O控制点分配
输入 按钮/开关 输出 设备
I0.0 总启动常开开关 Q0.0 电机正转
I0.1 总启动常闭开关 Q0.1 电机反转
I0.2 一层外呼上升 Q0.2 上升显示
I0.3 二层外呼上升 Q0.3 下降显示
I0.4 三层外呼上升 Q0.4 开门
I0.5 四层外呼上升 Q0.5 关门
I0.6 二层外呼下降 Q0.6 一层外呼上升显示
I0.7 三层外呼下降 Q0.7 二层外呼上升显示
I1.0 四层外呼下降 Q1.0 三层外呼上升显示
I1.1 五层外呼下降 Q1.1 四层外呼上升显示
I1.2 一层内呼 Q1.2 二层外呼下降显示
I1.3 二层内呼 Q1.3 三层下降显示
I1.4 三层内呼 Q1.4 四层下降显示
I1.5 四层内呼 Q1.5 五层下降显示
I1.6 五层内呼 Q1.6 一层显示
I1.7 一层平层信号 Q1.7 二层显示
I2.0 二层平层信号 Q2.0 三层显示
I2.1 三层平层信号 Q2.1 四层显示
I2.2 四层平层信号 Q2.2 五层显示
I2.3 五层平层信号  
六、PLC控制软件(PLC软件、监控软件)
控制程序流程图如下:http://www.lwfree.cn
主程序流程图1
INTOUCH监控界面
PLC程序
总结
在这次培训过程中碰到了很多问题,有程控制器使用方面的问题,脚本程序编写的问题,组态软件的使用问题,上位机与下位机的通信问题等。每一个问题都反映了自己在某方面的不足,通过解决问题就可以弥补这些缺陷,每一个问题的解决对自己的控制系统设计水平有很大提升。
通过这次自动化系统工程师助理的培训,学到了很多新的东西。学会了用组态软件INTOUCH做监控界面,学会了使用西门子S7-200型PLC的进行一般的工程设计,将经典控制理论中的PID控制算法理论应用到了实际中(我在培训过程中做过一阶水箱液位的PID控制)。将理论与实践很好结合在一起,对以往所学知识进行了很好的巩固和加深,以前不明白的东西,通过这次培训变得清楚,并且对以后的学习和发展有很好的指导作用。

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