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五层电梯控制仿真系统PLC程序及组态设计

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五层电梯控制仿真系统PLC程序及组态设计五层电梯控制仿真系统PLC程序及组态设计 随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发 展,而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关,随着人们对其要 求的提高,电梯得到了快速发展。本次毕业设计是设计一个五层电梯的控制系统,为了实 现电梯的自动控制,而采用了一台三菱(FX2N)的PLC,同时为了对设计的电梯进行仿真,并使用了组态王6.52软件来实现,检验电梯PLC控制系统的运行情况。实验证明,PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具...

五层电梯控制仿真系统PLC程序及组态设计
五层电梯控制仿真系统PLC程序及组态 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发 展,而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关,随着人们对其要 求的提高,电梯得到了快速发展。本次毕业设计是设计一个五层电梯的控制系统,为了实 现电梯的自动控制,而采用了一台三菱(FX2N)的PLC,同时为了对设计的电梯进行仿真,并使用了组态王6.52软件来实现,检验电梯PLC控制系统的运行情况。实验证明,PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ,具有良好的应用价值。 关键词: 电梯,控制,PLC 1 ABSTRACT With the development of the economy, microelectronic technology, computer technology and the automatic theory are developed rapidly. But the elevator as an important traffic in skyscraper,it also has developed quickly with the improving requirement of the people. This graduation design is to design a fifth floor of the elevator control system, in order to achieve the automatic control, and adopt a new mitsubishi plc ( fx2n ) of, for the design of the elevator for emulation, and uses the configuration king 6.52 software, check the plc control system operation. experiments prove, plc programmable controller and the united states mcgs group plc software to facilitate control system design, inspection, with good value. Key words: elevator, control, PLC 2 绪论 ............................................................................................................... 5 第一章 现代电梯简介 ................................................................................ 6 1.1 电梯的基本分类 .............................................................................. 6 1.2 电梯的机械结构组成及功能 ........................................................... 8 1.3电梯工作原理 ................................................................................. 13 1.4 电梯的控制技术 ............................................................................ 14 第二章 五层电梯电气系统设计 ............................................................... 17 2.1 电气原理图 .................................................................................... 17 第三章 五层电梯PLC控制程序设计...................................................... 23 3.1 PLC与变频器简介 ......................................................................... 23 3.2 电梯的运行要求与控制规律 ......................................................... 24 3.3 PLC符号分配表、流程图、程序及说明 ................................... 25 3.3.2 流程图 ......................................................................................... 27 3.3.3 程序及说明 ................................................................................. 30 3.4 PLC程序调试 ................................................................................. 33 3.5 PLC程序与监控软件的连接 .......................................................... 35 仿真实验指导书设计 .................................................................................. 37 4.1 该仿真系统的使用实例及说明 ..................................................... 37 4.2 电梯控制规律实验......................................................................... 37 4.3 平层用传感器的设计 ..................................................................... 38 3 结论与展望 .................................................................................................. 39 致谢 ............................................................................................................. 41 参考文献 ..................................................................................................... 42 4 电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起, 但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年,法国的二修道院安装了一台起重机,所不同者只是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方 法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机,约在1800年,煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。 数百年来人们制造过各种类型的升降梯,它们都具有一个共同的缺陷:只要起吊绳突 然断裂,升降梯便急速地坠落到底层。1854年奥的斯设计了一种制动器:在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结,起吊绳与货车 弹簧连结,这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧,避免与制动杆接触。如果绳子断裂, 货车弹簧会将拉力减弱,两端立该与制动杆咬合,即可将平台牢固地原地固定免继续下坠。 “安全的升降梯”发明成功了!第一台升降机并非奥的斯所发明,但他却是第一台“安全”升 降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业,而且也为那些想建造更高层建筑 物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。 在现代社会和经济活动中,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的 发展,不断满足社会经济快速发展和人民生活水平不断提高的需要,电梯作为一种重要的 交通运输工具,已经成为城市物质文明的一种标志。电梯在公办大楼、公司、高层住宅、 宾馆等场所得到了广泛应用。特别是在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备。早 期的电梯控制装置主要是由继电器、接触器控制逻辑电路组成,存在功能弱、故障多、寿 命短等缺点。目前,已经广泛采用可编程序控制器(PLC)来控制电梯。PLC作为新一代 工业控制器,以其接线简单,高可靠性和技术先进性,在电梯控制得到广泛应用,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,成为当前电梯控制技术 改造的热点之一。 本设计的目的就在能够使我对变频器的使用及PLC对电梯的控制有新的认识,通过合理的设备选型,参数设置和软件设计,提高电梯运行的可靠性。并在这过程中,我的知识 领域得到进一步扩展,专业技能得到进一步提高,同时能增强分析和解决工程实际的综合 能力。另外,也能为日后从事这一行业打下基础。 5 1.1 1.1.1 按用途分类 (1)乘客电梯:为运送乘客而设计的电梯。主用与宾馆,饭店,办公楼,大型商店 等客流量大的场合。这类电梯为了提高运送效率,其运行速度比较快,自动化程度比较高。 轿厢的尺寸和结构形式多为宽度大于深度,使乘客能畅通地进出。而且安全设施齐全,装 潢美观。 (2)载货电梯:为运送货物而设计的并通常有人伴随的电梯。主要用于两层楼以上 的车间和各类仓库等场合。这类电梯装潢不太讲究自动化程度和速度一般比较低。而载重 量和轿厢尺寸的变化范围则比较大。 (3)住宅电梯:为提供住宅楼使用设计的电梯,一般采用下集选控制方式允许残疾 人的轮椅,童车及家具等乘坐。 (4)杂物电梯:供图书馆,办公楼,饭店等运送图书,文件,食品等物品。但不允 许人员进入电梯。此种电梯结构简单,操纵按钮在厅门外侧,无乘人必备的安全装置。 (5)船用电梯:固定安装在船舶上为乘客和船员或其他人员使用的电梯。船用电梯 速度应小于或等于1M/S。能在船舶摇晃中工作。 (6)汽车用电梯:用于垂直运输各种车辆。这种电梯的轿厢面积比较大结构牢固, 梯速不大于1M/S。有时无轿厢顶,其特点是大轿厢,大载重量。常用与立体停车场及汽车 库等场所。 (7)观光电梯:观光电梯是一种供乘客观光用的,轿厢透明的电梯。一般安装在高 大建筑物的外壁供乘客观光建筑物的周围外景。 (8)病床电梯:病床电梯是为医院运送病床而设计的电梯。其特点是轿厢窄而宽, 常要求前后贯通开门。 (9)消防梯:火警情况下能适应消防员专用的电梯,非火警情况下可作为一般客梯 或货梯使用。消防梯轿厢的有效面积应不小于1.4 M2。额定载重量不得低于630kg。庭门 口宽度不得少于0.8M,并要求以额定速度从最低一个停站直驶运行到最高一个停站(中间 不停层)的运行速度时间不得超过60s。 6 (10)建筑施工电梯:建筑施工电梯指建筑施工与维修用的电梯。 (11)扶梯:这类电梯装于商业大厦,火车站,飞机场。供运送顾客或乘客上下楼用。 (12)自动人行道(自动步梯):用于档次要求很高的国际机场,火车站。 (13)特速电梯:除上述常用几种电梯外,还有为特殊环境,特殊条件,特殊要求而 设计的电梯。如防爆电梯,防腐电梯等。 1.1.2 按驱动系统分类 1. 交流电梯,牵引电动机是交流异步电动机的有以下四类: (1)交流单速电梯:牵引电机为交流单速异步电动机,梯速V?0.4M/S。例如用于杂物梯等。 (2)交流双速电梯:牵引电机为电梯专用的变极对数的交流异步电动机,梯速 V?1M/S,提升高度h?50M。 (3)交流调速电梯:牵引电梯为电梯专用的单速或多速交流异步电机,而电动机的 驱动控制系统在电梯的起动加速-稳速-制动减速(或仅是制动减速)的过程中采用调压调 速或涡流制动器调速或变频变压调速的方式,梯速V?2M/S,提升高度h?50M。 (4)交流高速电梯:牵引电机为电梯专用的低转速的交流异步电动机。其驱动控制 系统为变频变压加矢量的VVVF系统。其梯速V?2M/S,一般提升高度h?120M。 2.直流电梯,牵引电动机是电梯专用直流电动机有以下两类: (1)直流快速电梯:牵引电动机给减速箱后驱动电梯,梯速V?2.0M/S。现在由直流发电机供电给直流电动机的一个直流快速电梯已被淘汰,今后若有直流快速电梯的话。将 由晶闸管供电的直流快速电梯。一般提升高度h?50M。 (2)直流高速电梯:牵引电动机为电梯专用的低转速直流电动机。电动机获得供电 的方式是支流发电机组供电的,或是晶闸管供电的两种形式,其梯速V>2.0M/S,一般的提升高度h?120m。 3.液压电梯,电梯的升降是依靠液压传动的有以下两类: (1)柱塞直顶式:液压缸柱塞直接支撑在轿厢底部。通过柱塞的升降而使轿厢升降 的液压提。梯速V?1M/S,一般提升高度h?20M。 (2)柱塞侧顶式:(俗称“背包式”)油缸柱塞设置于轿厢两侧,通过柱塞升降使轿 厢升降的液压梯,梯速V?0.63。一般提升高度h?15M。 7 1.2 1-1 1-减速箱; 2-曳引轮; 3-曳引机底座; 4-导向轮; 5-限速器; 6-机座; 7-导轨支架; 8-曳引钢丝绳; 9-开关碰铁; 10-紧急终端开关;11-导靴; 12-轿架; 13-轿门; 14-安全钳; 15-导轨; 16-绳头组合; 17-对重, 18-补偿链; 19-补偿链导轮; 20-张紧装置; 8 21-缓冲器; 22-底坑; 23-层门; 24-呼梯盒; 25-层楼指示灯; 26-随行电缆; 27-轿壁; 28-轿内操纵箱; 29-开门机; 30-井道传感器; 31-电源开关; 32-控制柜; 33-曳引电机; 34-制动器 井道部分: (1) 导轨: 采用电梯专用导轨,分轿厢导轨和对重导轨,用压导板固定导轨支架面上,当电梯 正常工作时,轿厢和对重沿导轨运动,以保持轿厢和对重相应之间及井道壁之间的位置要 求,而当安全钳起作用时,则起支撑轿厢及其负载和对重的作用。 (2) 对重: 当曳引钢丝绳通过钢丝绳锥套或对重轮加以悬挂,用作平衡轿厢的自重和 45~50%的电梯额定载重量,在其上下两侧装导靴,以使其沿着对重导轨上、下滑行。 1-2 9 (3) 缓冲器: 有弹簧式和液压式两种,且区分为轿厢缓冲器和对重缓冲器,安装在轿厢架及对重架 下面的井道底坑内,当轿厢超载 10%,并以限速器允许的最大速度下降时,缓冲器能承受 相应的冲击,它是电梯的重要安全部件之一。 1-3 (4) 井道终端开关: 装在井道的上、下两端站处,由装在轿厢边上的撞弓触动,当电梯到达端站超越正 常的停站检测位置时,能自动强迫减速或切断控制回路使轿厢停止运行。 (5) 底坑设有停止开关,当检修时,人进入底坑前先动作停止开关,切断控制电路。 层门部分: (1) 层门: 在每一层站处都设有进入轿厢的层门,层门上设有门锁,只有当轿厢在该层站时才 允许层门开启,层门还装有联锁触头,只有当门扇可靠关闭时才能允许电梯启动,每一层 门设有手动开锁的三角锁,当电梯在停电或故障时且轿厢在平层区域内,打手动开锁,强 制开门,当检修等需要时,亦可手动开锁打开层门,在运行中严禁开锁,该三角钥匙,用 10 户应专人负责保管。 (2) 召唤按钮: 装在每站层门旁,分单钮和双钮二种,上、下端站用单钮,中间层站用双钮,基站 或底层召唤按钮盒面板上还可设置钥匙锁,可作控制上、下班性质电梯开锁使用,此锁打 开时,当按下某站上行或下行按钮时,即把召唤信号输入电梯控制系统,使之接受召唤要 求,同时,轿内照明、通风装置打开,此锁关闭时,电梯控制电路、轿内照明、通风装置 电路都断,电梯关闭和停用,2台电梯并联时,中间层站召唤换钮盒合一使用,揿按上或下按钮,任一电梯自动应答。 (3) 层门指示灯: 装设在每一层站的上面(横式)或旁边(直式),或同召唤盒结合在一起,面板上 有表示停站层楼的数字及表示运行方向的指示,数字表示轿厢在井道中的位置,亮的箭头 指示的电梯正在运行的方向,当多台并联或控制时,仅用方向指示灯,电梯运行时,亮的 箭头指示出正在运行的方向,电梯到达与否通过到站钟进行提前预报。 轿厢部分: (1) 轿厢: 轿厢是电梯的载客装置,它由曳引钢丝绳通过钢丝绳锥套或轿顶轮加以悬挂,轿厢通 过安装在轿厢架上下两旁的导靴沿着轿厢导轨进行垂直滑移运行。轿厢内设有自动开关轿 厢门,门上装有联锁触头,只在当轿厢门可靠关闭时才能允许电梯启动,而一旦当门扇开 启时在运行中的轿厢就立即停止运动。在轿厢自动门的门沿上装有可活动的安全触板或光 电设施,当关门过程中安全触板接触到障碍物或光束受阻时,则由安全触板的联锁触点或 光电开关起作用,使轿厢门立即停止,并迅速反向开启,防止夹人等事故发生,轿内设置 操纵箱,供操作使用,设有正常照明(在装饰吊顶上面),通风装置(风扇或风机),应急 照明(停电时自动点亮,可使用 1小时),轿壁设有扶手(残疾人电梯扶手离底面高为 800mm),轿底设有超载或称量装置,轿顶设有紧急上人的安全窗(当窗打开时,切断控 制电路)及检修盒,自动开门机,轿架设有安全钳钳体、联动装置、停平层装置等。 11 图1-4 轿厢架 (2) 安全钳: 装置在轿厢架下梁两旁,当电梯轿厢超速下降时,限速器将安全绳索卡住拉动拉杆臂 通过杆系使两旁安全钳块动作,安全钳即起作用而使轿厢被夹住在导轨上,同时安全钳开 关也略超前作用断开控制电路,使电梯停止运行,若在电梯井道底坑下设有地下室或通道 时,对重架也应设置安全钳。 1-5 12 (3) 操纵箱: 装设在轿厢内的轿厢门侧面操作器轿壁上的按钮箱,主要是借按钮组来控制电梯的 开门、 关门、起动、停止、上升、下降等,在操纵箱内还装有安全开关(停止开关或钥匙 开关),慢速检修开关等应急按钮及风扇、照明等开关。 (4) 轿内指示灯: 一般设在轿厢门上面,也有同操纵箱结合在一起,面板上有停层站数及运行方向的 指示灯,亮的数字表示轿厢目前在井道所处的位置,亮的箭头表示电梯目前的运行方向。 (5) 自动门机: 门机采用直流伺服电动机进行驱动,利用调速系统进行调节,其作用根据控制信号 实现自动开启或关闭轿厢门(并通过门刀带动层门)。 (6) 停平层感应器: 该装置系磁控或光控感应器,其设置在轿厢架顶,由装在井道内各层站的插板触发, 为控制系统提供层区平层信号,使电梯正确地实现停层动作。 1.3 对五层电梯系统的设计首先我们必须了解实际电梯的工作原理,在实际电梯的结构 中,箱外的第一层有一个上呼按钮,第五层有一个下呼按钮,其他的第二层、第三层、第 四层都必须有上呼和下呼按钮以及楼层显示和方向显示(上行和下行),箱内要有1~5层 的选择按钮、开门和关门按钮、楼层显示、方向显示。电梯的运行状态如下:当电梯位于 第一层时,楼层显示为1,如果第一层有上呼请求,则开门让人进去,进去后开始执行关 门操作,在关门的过程中,如果感应到有人要进去,则又执行开门状态,如果人已经进去 了,开门还没有全部开,执行关门按钮,可以立即执行关门操作,同理,处于关门状态时, 如果开门按钮有人按下,则立即执行开门操作,内选按钮如果有人按下2~5层,或者外选 按钮2~5层只要有人按下则上行,到达相应楼层时,执行开门,而且该楼层按钮的指示灯 熄灭,同理,电梯位于第二层、第三层、第四层、第五层是按照实际的需求相应,值得一 提的是,电梯运行时同向优先,比如电梯处于上行状态时且在第三层,如果第五层和第一 层同时有人按下时,先执行上行状态,即先上五楼,再下来一楼,符合实际的电梯的工作。 13 由以上功能的简述可以把电梯的主要功能大致分为三大部分,即电梯内部部件功能, 电梯的外部部件功能及电梯的运行状态,如图1-6 1-6 1.4 所谓电梯控制技术是指电梯的传动系统及操纵系统的电气自动控制。作为我国20世纪70年代电梯的主要标志是交流双速电梯。其调速 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是采用改变电梯牵引电动机的 极对数,两种或两种不同级对数的绕组,其中极数少的绕组称为高速绕组,极数多的绕组 称为低速绕组。高速绕组用于电梯的起动及稳速运行,低速绕组用于制动及电梯的维修。 20世纪80年代盛行的交流调压调速电梯,其性能优越于交流双速电梯。调压调速方 法是改变三相异步电机的定子供电电压实现电动机的调速。由于电梯制动减速性能要求较 高,所以采用的制动方法也有所不用。通常多为能耗制动。 在能耗制动中,将电机定子绕组接至直流电源,再加上采用闭环控制方式,从而有效 14 地控制了能耗制动转距,使制动减速过程快速平稳,且制动精度高。 20世纪90年代,调压调频调速电梯开始占领市场。调压调频调速电梯(简称VVVF电梯)的调速方法是调节电机定子绕组供电电压的幅值及频率。在VVVF电梯的传动系统中,大量采用了微机控制技术及脉冲宽度调制技术,脉冲宽度调制器(简称PWM控制器)保证了由逆变器输送至三相异步电机定子电压波形为等效正弦波形。调压调频调速电梯传 动系统中还广泛的采用了矢量变换技术。使交流电机转速的控制类似直流电机。VVVF电梯由于其体积小。重量轻,运行效率高,又节约能源,几乎包括了以往所用的电梯的优点, 再加上极为完善的调速性能,因此它的应用几乎完全可以和直流电梯相媲美。大家都知道 交流电动机具有结构紧凑,维修简单等特点。单双速交流电动机拖动系统采用开环方式控 制,线路简单,价格较低,因此目前仍在电梯上广泛应用。但它的缺点是舒适感较差,所 以一般被用于载货电梯上。这种系统控制的电梯速度在1米/秒以下。 交流电动机定子调压调速拖动系统国外已大量应用于电梯。这种系统采用可控硅闭环 调速,加上能耗或涡流等制动方式,使得它所控制的电梯能在中低速范围内大量取代直流 快速和交流双速电梯。它的舒适感好,平层准确度高,而造价却比直流电梯低,结构简单, 易于维护,多用于2米/秒以下的电梯。 直流电动机具有调速性能好,调速范围大的特点,因此很早就应用于电梯,采用发电 机-电动机组形式驱动。它控制的电梯速度达4米/秒,但是,机组结构体积大,耗电大, 维护工作量较大,造价高,因此常用于对对速度,舒适感要求较高的建筑物中。 可控硅直接供电拖动系统在工业上早有应用,但用于电梯上却要解决舒适感问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。(尤其是低速段)应此应用较晚,它几乎与微机同时应用,比起电动机-发电机组形式的直流电梯,它有很多优点。如:机房占地节省35%,重量减轻40%,节能25%到35%。世界上最高速度的10米/秒电梯就是采用这种系统,其调速比达1:1200。 80年代初,VVVF变频变压系统控制的电梯问世。它采用交流电动机驱动,却可以达 到直流电动机的水平,目前控制速度已达6米/秒。它的体积小,重量轻,效率高,节省能 源等几乎包括了以往电梯的所有优点。是目前最新的电梯拖动系统。 总之,从理论上讲,电梯是垂直运动的运输工具,无需旋转机构来拖动,更新的电梯 拖动系统实际上就是直线电机拖动系统。 电梯在垂直运行过程中,有起点站也有终点站。对于三层楼以上的建筑物的电梯,起 点站和终点站之间还没有停靠站,起点站设在一楼,终点站设在最高六。设在一楼的起点 站称为基站,起点站和终点站称为两端站,两端站之间称为中间站。 15 各站厅外设有召唤箱,箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮或触钮,一般电 梯在两端站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮。中间层站的召唤箱各设置两只按钮或触 钮。对于无司机控制的电梯,在各层站的召唤箱上均设置一只按钮或触钮。而电梯的轿厢 内部设置有(杂物电梯除外)操纵箱。操纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮或触 钮,操纵箱上的按钮或触钮城内指令按钮或触钮。外指令按钮或触钮发出的电信号称为外 指令信号,内指令按钮或触钮发出的电信号成为内指令信号。20世纪80年代中期后,触 钮已被微动按钮所取代。 作为电梯基站的厅外召唤箱,除设置一只召唤按钮或触钮外,还设置一只钥匙开关, 以便下班关电梯时。司机或管理人员把电梯开到基站后,可以通过专用钥匙扭动该钥匙开 关。把电梯的厅门关闭妥当后,自动切断电梯控制电源或动力电源。 16 2.1 2-1 以上是五层电梯控制仿真系统PLC程序设计的电气系统原理图,电机工作情况是由 PLC发送指令给变频器,然后变频器发指令给电机来实现本次实验的目的。 17 电气接线图 2-2 18 2-3 PLC 2-4 19 2-5 2-6 20 2-7 PLC 2.3 PLC 端子分布图 2-8 21 变频器的参数设置 2-9 速度控制模式 参数序号 意义 初值 设定值 注 0 转矩提升 6,与初值同 1 50 上限频率 2 下限频率 5,与初值同 3 基准频率 50,与初值同 4 高速 50,与初值同 5 中速 30,与初值同 6 低速 10,与初值同 7 加速时间 5,与初值同 8 减速时间 5,与初值同 9 0.87 电子过流保护 55 频率监视基准 50,与初值同 56 1 电流监视基准 71 电机选择 0,与初值同 79 运行模式选择 0,与初值同 80 0.25 电机容量 P800=20时用初始81 4 值 电机极数 82 0.87 电机励磁电流 83 380 电机额定电压 84 50 电机额定频率 800 控制方法选择 20,与初值同 125 端子2频率设定增益50,与初值同 模拟电压最大值 频率 对应的频率 126 端子4频率设定增益50,与初值同 模拟电流最大值 频率 对应的频率 22 PLC 3.1 PLC PLC是以微处理器为基础,综合了计算机技术,自动控制技术和通信技术发展起来 的一种通用工业自动控制装置。这种装置具有体积小,功能强,程序设计简单,灵活通用, 维护方便等优点,特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力,得到了用户的 公认和好评。他经过短短的几十年发展后,现在已成为现代工业控制的三大支柱(PLC,机器人和CAD/CAM)之一,被广泛地应用于机械,冶金,化工交通,电力等领域中。 3-1 FX2N-32MR 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制 装置。它主要由两部分电路构成,一是主电路(整流模块、电解电容和逆变模块),二是 控制电路(开关电源板、控制电路板)。CPU就安装在控制电路板上,变频器的操作软件 烧录在CPU上,同一型号的变频器软件是固定的,唯一例外的就是三晶变频器,软件可根 据使用需求更改。这里,我采用的是三菱FR-A700变频器。如下图: 23 3-2 FR-A700 3.2 (1) 开始时,电梯处于任意一层。 (2) 有外呼电梯信号到来是,轿厢响应该信号,达到该楼层时,轿厢停止运行。 (3) 当有内呼电梯信号到来是,轿厢响应该信号,达到该楼层时,轿厢停止运行。 (4) 在电梯轿厢运行过程中,即轿厢上升(或下降)途中,任何反方向下降(或上 升)的外呼信号均不响应,但如果反方向外呼电梯信号前方再无其他内、外呼电梯信号时, 则电梯响应该信号。例如,电梯轿厢在一楼,将要运行到三楼,在次过程中可以响应二层 向上的外呼电梯信号,但不响应二层向下的外呼电梯信号。当到达三层,如果四层没有任 何呼叫信号,则电梯可以响应三层向下外呼信号。否则,电梯将继续运行至四楼,然后向 下运行响应三层向下外呼信号。 (5) 电梯具有最远反向外呼电梯功能。例如,电梯轿厢在一楼,而同时有二层向下 呼梯,三层向下呼梯,四层向下外呼梯,则电梯轿厢先去四楼响应四层向下外呼电梯信号。 (6) 电梯未平层或运行时,开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢停止 运行后,按开门按钮轿厢开门,按关门按钮轿厢关门。 24 3.3 PLC 3-3 PLC 序名称 输序名称 输出号 入点 号 点 1 电梯里面按X000 上方向/上Y000 钮1 1 升 2 电梯里面按X001 下方向/下Y001 钮2 2 降 3 电梯里面按X002 上方向1 Y003 钮3 3 4 电梯里面按X003 下方向1 Y004 钮4 4 5 电梯里面按X004 开门 Y016 钮5 0 6 一楼上呼叫X005 关门 Y017 按钮 5 7 二楼上呼叫X006 电梯里面上Y014 按钮 6 方向 8 二楼下呼叫X007 电梯里面下Y015 按钮 7 方向 9 三楼上呼叫X01 按钮 0 1三楼下呼叫X01 0 按钮 1 1四楼上呼叫X01 1 按钮 2 1四楼下呼叫X01 2 按钮 3 25 1五楼下呼叫X013 按钮 4 1开门呼叫按钮 X014 5 1关门呼叫按钮 X015 6 1一楼平层信号 M56 01 1二楼平层信号 M57 02 1三楼平层信号 M58 03 1四楼平层信号 M59 04 2五楼平层信号 M50 05 2停车 M11 05 2停止 M12 06 2上方向2/上升M13 指示 00 2下方向2/下降M14 指示 01 2电梯里面上M05 方向 30 2电梯里面下M06 方向 31 26 3.3.2 3-4 27 3-5 28 3-6 29 3.3.3 (1)电梯的呼叫 (2)电梯呼叫按钮重置 30 (3)电梯上升/下降输出,电梯随着电梯里面和外面上、下输入信号,输出上升/下降。 31 32 (4)电梯开门/关门信号的输入与输出,上升/下降方向指示信号输出。 3.4 PLC 程序编好后,通过手动将控制程序输入电脑,在操作中主要是熟悉FX2n系列的可编程控制的功能、指令代码。在程序指令输入正常的情况下,启动运行,可在组态王中看到 运行状况。 五层楼电梯在编程方面遇到的最大问题就在于越到呼叫层数越多,也就越容易混淆.首先必须要明确有哪些情况要考虑,考虑这个的同时还要同时兼顾是不是在另外的指令上发 生冲突之类的.其次要考虑的是同时呼叫时的顺序问题,在这里需要注意的是当电梯出现停 靠在第二层或第三层时的一些情况,比如停靠在第二层时,第三层呼叫,则需要防止出现电梯可能走下降这一路的问题,停靠在第三层时也有这个问题,也就是第二层呼叫时的问题.还要考虑的是在3层同时呼叫时的电梯停靠时间,这里很容易就忽视了.最后必须要注意的是也就是比较重要的是不能搞乱情况. 在调试中,也碰到一系列的问题: (1)电梯在完成一个呼叫响应之后,开门延迟后关门,但楼层门没关好,就开始响 应下一个呼叫。 (2)电梯到达某一层后,开门并延迟读秒时,手动按关门,但门不关闭。 因为有一部分变量是在组态软件中体现,所以还得一步一步检查,并做出修改。 33 3-7 PLC 34 3.5 PLC (1)数据变量定义 以下数据变量是本次试验中所用到的全部数据变量。 3-8 35 3-9 36 4.1 例1:组态王电梯为初次状态并电梯在1楼(跟PLC所对应的辅助继电器M501断开),按下一楼上按钮(PLC得到输入X001信号,使得置M001)。一楼的电梯门自动打开(PLC输出开门信号),并过2.5s后自动关门(PLC输出关门信号)。然后再按下电梯里面按钮3(PLC得到输入X003信号,使得置M003)。PLC输出上升信号给组态王数据变量“上方 向”,这时电梯上升,上升到三楼,同时PLC的辅助继电器M503断开,停止输出上升信 号,电梯停止,并三楼的电梯门自动打开(PLC输出开门信号),并过2.5s后自动关门(PLC输出关门信号)。当电梯停止在三楼等待下一个呼叫信号。 例2 :电梯在二楼(跟PLC所对应的辅助继电器M502断开) ,按下电梯里面按钮5,三楼下呼叫按钮,四楼上呼叫按钮。首先,PLC得到输入信号,置M014、M011、M012,输出上升型号(Y000),电梯上升。因为三楼的输入信号与电梯运行方向是相反的所以电 梯暂时不会理会三楼下方向的输入信号,并继续上升,到四楼电梯将停止,并开门、关门。 然后继续上升置5楼,重复开门、关门动作。并停止,等下一个呼叫信号。 4.2 首先,电梯停在任意一层,当有不同的一个楼层呼叫时,响应该呼叫,上升或下降至 该层,并停止。当有2个同向的楼层呼叫时,遵循就近原则,先响应较近的一个,然后再 响应另外一个。当有2个反向的楼层呼叫时,先响应较远的一个,然后再响应另外一个。 当有2个不同方向的楼层呼叫时,这时候要看情况而定。 例如:电梯停在二层时,这时3层上呼,5层下呼,应先响3层呼叫,然后再响应5层。 37 4.3 这里我用计算位移的方法来定平层传感器,也就是: 楼层分化 if(\\本站点\L1==1 &&\\本站点\电梯==720) {\\本站点\楼层1=1;\\本站点\楼层2=0;\\本站点\楼层3=0;\\本站点\楼层4=0;\\本站点\楼层5=0;} if(\\本站点\L2==1 &&\\本站点\电梯==540) {\\本站点\楼层1=0;\\本站点\楼层2=1;\\本站点\楼层3=0;\\本站点\楼层4=0;\\本站点\楼层5=0;} if(\\本站点\L3==1 &&\\本站点\电梯==360) {\\本站点\楼层1=0;\\本站点\楼层2=0;\\本站点\楼层3=1;\\本站点\楼层4=0;\\本站点\楼层5=0;} if(\\本站点\L4==1 &&\\本站点\电梯==180) {\\本站点\楼层1=0;\\本站点\楼层2=0;\\本站点\楼层3=0;\\本站点\楼层4=1;\\本站点\楼层5=0;} if(\\本站点\L5==1 &&\\本站点\电梯==20) {\\本站点\楼层1=0;\\本站点\楼层2=0;\\本站点\楼层3=0;\\本站点\楼层4=0;\\本站点\楼层5=1;} 38 结论 在这次的毕业设计中,我的收获颇多,主要有: (1) 熟悉有关电梯的一些运动状态和方式. (2) 进一步熟悉掌握了PLC的使用方法和编程的一些思路. (3) 对电梯的一些组成部件有了一定的了解和掌握. (4) 一些画图软件的使用方法得到了明显的提高. (5) 提高了自己自身许多学习上的能力和动手的能力. (6) 对于面对各种情况的能力得到了提高. 在这次毕业设计中,也有一些问题有待我提高: (1) 在程序设计上还存在着加速与减速并没有很好表现出的问题. (2) 制图时,有些小的部件并没有很好地进行表现. 展望 未来电梯发展方向 (1)超高速电梯 21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑,超高速电梯继续成为 研究方向。曳引式超高速电梯的研究继续在采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减 振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面 推进。采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。 高空城市 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,它对电梯速度等性能提出了新要求 (2)电梯智能群控系统电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源,如基于 专家系统的群控、基于模糊逻辑的群控、基于计算机图像监控的群控、基于神经网络控制 的群控、基于遗传基因法则的群控等。这些群控系统能适应电梯交通的不确定性、控制目 标的多样化、非线性表现等动态特性。随着智能建筑的发展,电梯的智能群控系统能与大 楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。 (3)蓝牙技术在电梯上的应用蓝牙(Bluetooth)技术是一种全球开放的、短距无线通讯技术规范,它可通过短距离无线通讯,把电梯各种电子设备连接起来,无需纵横交错的 电缆线,可实现无线组网。这种技术将减少电梯的安装周期和费用,提高电梯的可靠性和 39 控制精度,更好地解决电气设备的兼容性,有利于把电梯归纳到大楼管理系统或智能化管 理小区系统中。 (4)绿色电梯要求电梯节能、减少油污染、电磁兼容性强、噪声低、长寿命、采用 绿色装潢材料、与建筑物协调等。甚至有人设想在大楼顶部的机房利用太阳能作为电梯补 充能源。 (5)太空电梯坐电梯进入太空,这一设想是前苏联科学家在1895年提出来的,后来一些科学家相继提出了各种解决方案。2000年,美国国家宇航局(NASA)描述了建造太空电梯的概念,这需要极细的碳纤维制成的缆绳并能延伸到地球赤道上方3.5万km。为使这条缆绳突破地心引力的影响,太空中的另一端必须与一个质量巨大的天体相连。这 一天体向外太空旋转的力量与地心引力抗衡,将使缆绳紧绷,允许电磁轿厢在缆绳中心的 隧道穿行。普通人登上太空这个梦未来将实现。 (6)电梯产业将网络化、信息化电梯控制系统将与网络技术相结合,用网络把各地 的电梯监管起来进行维保;通过电梯网站进行网上交易,包括电梯配置、招投标等,也可 以在网上申请电梯定期检验。 40 经过半年的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计, 由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及一起工 作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的毕业设计指导老师——马良河老师的谆谆教诲,感谢您在忙碌的教学工作和生活中抽出时间来给我们解答各种问题,悉心指导,提出了许多宝贵意见。 严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;他循循善诱的教导和不拘一格 的思路给予我无尽的启迪。 其次是要感谢同学对我无私的帮助,特别是在软件的使用方面,正因为如此我才能顺 利的完成设计。 最后要感谢我的学校——建桥学院,给我提供了优良的学习环境,还有所有教过的或 没教过我的全学院的老师,因为你们课堂上的指导和课外的交流,我们才可以学习到很多 知识和做人的道理,为今后的人生做准备。 再次由衷感谢! 41 [1] 王立春. 可编程序控制器原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2000. [2] 于庆广. 可编程控制器原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2004. [3] 刘志峰,王建华. 工控组态软件实例教程 电子工业出版社, 2008. [4] 郝维来. 可编程控制器原理与应用 哈尔滨工业大学出版社, 2008. [5] 周美兰,周封. PLC电气控制与组态设计 科学出版社, 2003. 42
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分类:生产制造
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