
1设计目的及意义随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,PLC(即可编程控制器)在工业控制领域内得到十分广泛的应用。PLC控制技术是一种在计算机技术基础上专程为在......
1设计目的及意义
随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,PLC(即可编程控制器)在工业控制领域内得到十分广泛的应用。PLC控制技术是一种在计算机技术基础上专程为在工业上应用而设计的控制装置。简单来说,PLC属于一种可编程序的存储器装置,经过数字或者模拟的输入/输出信号,完成各种的定时、顺序、逻辑、运算等功能,从而控制各种各样的机电设备。随着现代经济的发展,日益增高的高层建筑已成为现代都市的重要标志。电梯是服务于三分之一楼层的固定式升降设备,由于电梯通过电器或其他的控制方式将乘客或货物有效、合理、安全地送到指定楼层,在现代社会中,建筑的发展必然带领电梯行业进入一个崭新的时代。PLC控制系统由于运算性、速度等越来越好、容易扩展、维修方便、抗干扰强、系统稳定、调试周期短等优点,成为了当前电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛应用于旧梯(继电器控制系统)的改造
2设计要求
2.1电源模块
电源模块将AC380V的交流电转换成直流电源,提供给整个PLC控制系统使用。它的稳定性直接影响到PLC整个控制系统使用。它的稳定性直接影响到PLC的稳定性和可靠性。目前,大部分PLC采用高质量的稳压电源,这类电源工作稳定性好,抗干扰能力好。
2.2PLC外围设备
PLC外围的设备有很多,其中包括可编程终端、打印机和扫描机等等。可编程终端是很重要的设备。人可以通过可编程终端直接用手触摸屏幕信息,将要表达的信号输入到PLC控制器,从而执行任务
2.3I/O设备
2.3.1输入性能表

2.3.2输出性能表

3设计内容
3.1可编程控制器控制系统的I/O点数估算
3.1.1控制电磁阀等所需的I/O点数
有电磁阀的动作原理可知,一个单线圈电磁阀用可编程控制器时需两个输入及一个输出;一个双线圈电磁阀需三个输入及两个输出;一个比例式电磁阀需三个输入及五个输出。一个按钮需一个输入;一个光电开关要占用一个或两个输入点;一个信号占用一个输出点;而波段开关,有几个波段就占用几个输入点;一般情况,各种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析,本设计用到十个按钮,需要十个输入点。四个位置按钮,需要八个输入点。十六个信号灯,需要十六个输出点。
3.1.2控制交流电机所需的I/O点数
根据具体情况,本设计可以不用到交流电机,所以,可以不算上交流电机的I/O点数。
3.1.3控制直流电动机所需的I/O点数
本设计是对电梯的控制,所以,我们根据情况可知,要控制电梯的上升和下降,需要一个可逆运行的直流电机。这样,我们需要九个输入点和六个输出点。
3.2内存估计
用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响:内存利用率;开关量输入输出点数;模拟量输入输出点数;用户的编程水平。
3.2.1内存利用率
我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为利用率。
3.2.2开关量输入输出的点数
一般系统中,开关量输入和开关量输出的比为6:4。这方面的经验公司是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。所需内存字数=开关量(输入+输出)总点数*10
3.2.3模拟量输入输出的总点数
只有模拟量输入时:内存字数=模拟量点数*100,模拟量输入输出同时存在:内存拟量字数*200
3.2.4经验计算公式
总存储器字数=(开关量输入点数+开关量输出点数)*10+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。
3.3输入输出模块的选择
可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备(按钮、限位开关、接近开关等)的高电平信号为机器内部电平信号,模型类型分直流5、12、24、48、60V几种;交流115V和220V两种。
模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。
综上所述,根据具体情况,我们选择三菱的FX系列。输入输出点数为34点,电机20点,考虑10%到15%的I/O裕量,我选择FX2C-64MR这种型号。
3.4输入/输出的分配
3.4.1输入点分配表

3.4.2输出点分配表

3.5设计流程图


3.6过程分析
通过手动编程器输入PLC,在操作中主要是熟悉FX系列可编程控制的功能、指令代码。将编程器插在基本单元上,将基本单元与编程器置于编程状态,然后消除用户程序存储器,输入控制程序。电梯在一、二、三、四层楼分别设置一个行程开关,在轿箱内设置四个楼层内选按钮。在行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都断开的情况下,呼叫不起作用。用指示灯来模拟电梯的运行过程进行分析。
3.6.1上升过程
(1)从一层到二层:接通X012即接通SQ1,表示轿箱原停楼层1,按S2,即X002接通一下,表示呼叫楼层2,则Y010接通,二层内选指示灯SEL2亮,Y005接通,表示电梯上升。断开SQ1,一层指示灯L1亮,过2秒后,一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮。直至SQ2接通,Y010断开(二层内选指示灯SEL2灭),Y005断开(表示电梯上升停止),二层指示灯L2灭,电梯到达二层。在轿箱原停楼层为1时,按U2,电梯运行过程同上。
(2)从一层到三层:接通X012即接通SQ1,表示轿箱原停楼层1,按S3,即X001接通一下,表示呼叫楼层3,则Y007接通,三层内选指示灯SEL3亮,Y005接通,表示电梯上升。断开SQ1,一层指示灯L1亮,过2秒后,一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮;过2秒后,二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通,Y007断开(三层内选指示灯SEL3灭),Y005断开(表示电梯上升停止),三层指示灯L3灭,电梯到达三层。在轿箱原停楼层为1时,按U3,电梯运行过程同上。
(3)从一层到四层:接通X012即接通SQ1,表示轿箱原停楼层1,按S4,即X002接通
一下,表示呼叫楼层4,则Y006接通,四层内选指示灯SEL4亮,Y005接通,表示电梯上升。断开SQ1,一层指示灯L1亮,过2秒后,一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮;过2秒后,二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮;过2秒后,三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通,Y006断开(四层内选指示灯SEL4灭),Y005断开(表示电梯上升停止),四层指示灯L4灭,电梯到达四层。在轿箱原停楼层为1时,按D4,电梯运行过程同上。
(4)从二层到三层:接通X013即接通SQ2,表示轿箱原停楼层2,按S3,即X001接通一下,表示呼叫楼层3,则Y007接通,三层内选指示灯SEL3亮,Y005接通,表示电梯上
升。断开SQ2,二层指示灯L2亮,过2秒后,二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮。直至SQ3接通,Y007断开(四层内选指示灯SEL4灭),Y005断开(表示电梯上升停止),三层指示灯L3灭,电梯到达三层。在轿箱原停楼层为2时,按U3,电梯运行过程同上。
(5)二层到四层:接通X013即接通SQ2,表示轿箱原停楼层2,按S4,即X000接通一下,表示呼叫楼层4,则Y006接通,四层内选指示灯SEL4亮,Y005接通,表示电梯上升。断开SQ2,二层指示灯L2亮,过2秒后,二层指示灯L2灭、三层指示灯L3亮;过2秒后,三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通,Y006断开(四层内选指示灯SEL4灭),Y005断开(表示电梯上升停止),四层指示灯L4灭,电梯到达四层。在轿箱原停楼层为2时,按D4,电梯运行过程同上。
(6)从三层到四层:接通X014即接通SQ3,表示轿箱原停楼层3,按S4,即X000接通一下,表示呼叫楼层4,则Y006接通,四层内选指示灯SEL4亮,Y005接通,表示电梯上升。断开SQ3,三层指示灯L3亮,过2秒后,三层指示灯L3灭、四层指示灯L4亮。直至SQ4接通,Y006断开(四层内选指示灯SEL4灭),Y005断开(表示电梯上升停止),四层指示灯L4灭,电梯到达四层。在轿箱原停楼层为3时,按D4,电梯运行过程同上。
3.6.2下降过程
按上升过程依次类推,四层到三层、四层到二层、四层到一层等,得出详细分析过程。