电梯控制系统设计基于的四层实现.docx

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1、基于PLC四层电梯控制系统设计04123157 王斌1四层电梯控制系统设计方案Ll设计方案比较电梯控制方式重要分为三种，分别是继电器控制方式、微机控制方式和可编程控制器 (PLC)控制方式，由于继电器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短日勺缺陷 目前已逐渐被淘汰，微机控制可靠性差故也不多采用，而PLC控制采用一种巡回扫描日勺方 式分时处理各项任务，并且依托程序运行，这就保证只有对日勺日勺程序才能运行，否则电梯 不会工作。又由于PLC中日勺内部辅助继电器及保持继电器等是它自身系统内存工作单元， 即无线圈又无触点，使用次数不受限制，因此，它比继电器控制有明显日勺优越性，比微机 控制有明显日

2、勺可靠性，自动化水平更高。综上所述PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、优越性和实用性日勺控制方式，它 更适合用在电梯日勺技术改造和控制系统日勺更新换代，是电梯控制系统中理想日勺控制新技术。L 2可编程控制器(PLC)日勺选择目前市场是可编程控制器种类繁多，有西门子日勺、三菱日勺、欧姆龙日勺等。同一品牌 日勺可编程控制器也有诸多类型，仅西门子就S7-200/S7-300/S7-400这三个系列。结合自身学习特点，在学习期间接触西门子S7-200日勺时间比较长，熟悉s7-200日勺 多种功能指令，可以纯熟运用S7-200多种功能指令编程。结合PLC S7-200自身具有日勺： 模块构造、可靠性

3、好、多功能性、易编程性等特点，本次系统设计需要输入端口 26个，输出端口 11个。故设计中选用西门子PLC S7-200 CPU224o1. 3变频器日勺选择电梯日勺调速规定除了一般工业控制日勺静态、动态性能外，他日勺舒适度指标往往是选 择日勺一项重要内容。本设计中拖动调速系统日勺关键在于保证电梯按理想日勺给定速度曲线 运行以改善电梯运行日勺舒适度。由于西门子MM440变频器具有：（1）调试简朴；（2）模块化日勺构造，配置灵活性 最大；（3） 6个可编程，带隔离日勺数字输入；（4） 2个可表定日勺模拟输入（OV至10V, OmA至20mA）,它们也可作为第7和第8个数字输入；（5）2个可编程日

4、勺模拟输出（OmA 至20mA） ； （6） 3个完全可编程日勺继电器输出（30V直流/5A,阻性负载；250V交流 /2A,感性负载）；（7）当使用较高日勺开关频率时，电机可以低噪音运行（在开关频率 较高状况下，要降格使用）（8）完善日勺变频器和电动机保护功能。因此本次课题设计 采用西门子MM440变频器。2、硬件设计2.1系统框图 （1）控制系统框图（如图3.0）平层限位开关外召唤指令一内选层指令一安全保护一 开门限位开关-输 入 端 口内外楼层显示器 电铃PLC输S7-200出一电梯门开CPU224端一电梯门关口一超重报警关门限位开关拽引电动机图2.0V1控制系统框图（2）系统构造图（如

5、图2. 0V2）图2.0V2系统构造图图2. L 1时间t (s) /f (Hz)曲线2. 2减速及平层控制电梯日勺工作特点是频繁启制动,为了提高工作效率、改善舒适感，规定电梯能平滑减 速至速度为零时，精确平层，即“无速停车包闸”，不要出现爬行现象或低速抱闸，即直 接停止,要做到这一点是要精确发出减速信号，在靠近层楼面时按距离精确日勺自动矫正速 度给定曲线。本设计采用旋转编码器检测轿厢位置，只要电梯运行，计数器就可以精确地 确定走过日勺距离，到达与减速点对应日勺预制数时即可发出减速命令。2. 3电梯日勺安全保护环节（一）断绳与超速保护；（二）轿门与层门锁保护；（三）安全电路保护；（四）梯门入口

6、安全保护；（五）上、下端站日勺强迫减速保护;（六）上、下方向限位保护及终端保护；（七）缺相、错相保护；（八）电梯电气控制系统中日勺短路保护；（九）拽引电动机（交流原动机、主变压器）日勺过载保护；（十）电动机运转时间限制保护；（十一）紧急停止保护；（十二）轿厢上行超速保护；2.4电梯控制系统操作过程（1）按动召唤按钮，电梯牵引机启动抵达召唤层停止、响铃、电梯门和轿厢门同步打开。（2）人进入轿厢，超重保护没有报警。（3）电梯门开日勺同步计时器开始计时5秒钟,5秒钟到电梯门和轿厢门自动关闭。（4）按动选层键，电梯牵引机启动抵达选择层停止、响铃、电梯门和轿厢门同步打开。（5）电梯门打开日勺同步计时器开

7、始计时5秒钟，5秒钟到电梯门和轿厢门自动关闭。（6）当电梯行驶过程中收到正向召唤信号,则抵达召唤楼层时停止,接受到反向召唤信 号，电梯继续执行目前信号,在顺向信号执行完毕后执行反向信号，执行过程中自 动对应近来日勺信号。（7）电梯门和轿厢门设有压力传感器,当受到一定推力时，门自动返回计时5秒后重新关闭。2 . 5电梯控制系统实现日勺功能1 .电梯内外目前楼层显示；2 .各层厅外召唤按钮；3 .轿厢内楼层选择指令键；4 . 一台交流电动机拽引轿厢上升和下降；5 .待客召唤自动开门，当电梯在某层时，按下召唤信号自动开门；6 .感到压力及时自动重新开关门；7 .到站有自动响铃提醒并自动开门经5秒自动

8、关门；8 .指令记忆，当轿厢接受多种指令后，电梯能按次序自动停靠车门，并自动选择最佳 运行方向；9 .自动定向功能，当轿厢接受多种指令时，按照先入为主原则，自动确定运行方向；10 .呼梯记忆和顺向截梯功能，当电梯运行时，碰到顺向召唤信号能停靠应答；11 .自动换向功能，当电梯运行到顶层或最底层时，能自动换向运行；12 .自动关门待客功能，当电梯所有完毕轿厢内指令，又无厅外召唤信号时，电梯能自动关门停在原位待客。3、软件设计3 .0（输入/输出）端口分派根据控制规定I/O端口分布（如图4.1）输入端口输出端口一层呼叫10.0上下方向限位及终端保护11.5电梯上行Q0.0二层呼叫10.1拽引机过载

9、保护12.0电梯下行Q0.1三层呼叫10.2电动机运转时间限制保护12.1电梯开门Q0.2四层相10.3紧急停止保护好12.2电梯关门Q0.3去一层10.4神上行超速保护12.3电铃Q0.4去二层10.5开门限位开关12.4一层显示Q0.5去三层10.6关门限位开关12.5一层显不Q0.6去四层10.7一层限位开关12.6三层显示Q0.7断绳超速保护11.0二层限位开关12.7四层显不QLO轿门与层门锁保护11.1三层限位开关13.0故障报警QLl安全电路保护11.2四层限位开关13.1超超载报警Ql. 2梯门入口安全保护11.3缺相、错相保护13.2上下端站强迫保护11.4电梯电气控制系统短

10、路邮13.3图3. 1输入输出端口分派根据I/O端口设计外部接线图380V一层呼叫 二层呼叫 三层呼叫 四层呼叫 去一层 去二层 去三层 去四层 断绳超速保护 轿门与层 门锁保护 安全电路保护 梯门入口安全保护 上下端站强迫保护 上下方向限位 及终端保护拽引机（交流原动机、主变电:电动机运转时 间限制保护紧急停止保护开门限位开关 关门限位开关 一层限位开关 二层限位开关 三层限位开关 四层限位开关 缺相、错相保护 电梯电气控制系 统中的短路保护CMcdmio0Q0,010,1Q0.1 0,2Qa 3QO,4QO,5QO.7Q 1,0QLlHIL311.411,5+24VDTNCH13,3 +2

11、4VL H;变频器 口345670122M 12.0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12.6 1217 13.0 1311 13,2Vi3OOZLS RdQ 0,6CUM 1.23.梯形图M3.6I二层呼叫。轿丽在上方。MQl电梯下行网络4网络5I三层呼叫。轿俑在下方。MeI.4梯上行M0.5)Q0.213.1II I(网络7I 一层上二层。MQ照梯上行12.6T卜10.5Q1.2M0.6M4.4( )网络8I 一层上三层。MQ7梯上行I2.6I0.6M4.5( )M1.0网络9I 一层上四层。M1(梯工行I2.6网络11网络13I三层下一层。M14梯下行网络15网络17网

12、络18I辂丽在二层。一层四层同时呼梯，轿俑先去一层旧0T37M2.2INTONPT IoO区网络20I轿丽在三层。一层四层同时呼梯，轿席先去四层10.0T 38T 38IN TON10-PT1。ClmS网络21I轿丽在二层。一层三层四层同时呼梯，精丽先去三层和四层IO.OIO.2网络31I精藤在一层：去三层，二层有呼梯，电梯运行到二层有M0.7M0.2M6.0II1 I()网络32I轿厢在一层：去四层，二层有呼梯，电梯运行到二层而M1.0M0,2M6.1II1 I()网络33I轿闹在一层：去四层，三层有呼叫，电梯运行到三层开门M1.0M0,4M6.2网络34I轿群在二层：去四层，三层有呼叫，电梯运行到三层开门M1.3M0.4M6.3T I1 I()I轿贿在四层：去二层，三层有呼叫，电梯运行到三层开门M2.0M0,3M6.4T I1 I()网络36I轿皆在四层：去一层，三层有呼叫，电梯运行到三层开门M1.7M0,3M6.5T I1 I()网络37I藉俑在四层：去一层，二层有呼叫，电梯运行到二层开门网络38I辂膈在三层：去一层，二层有呼叫，电梯运行到三信有M1.4M0,1M6.7T I1 I()M1.7IM2.0 IIM2.5M 2.6网络40I电梯上行输出M0.2 I IQ0.2 I ) IQ0.3