基于可编程控制器的电梯控制系统仿真设计.docx

1、基于可编程控制器的电梯控制系统仿真设计基于可编程控制器的电梯控制系统仿真设计设计思路 1）各个楼层的选择数字键是1到4，各楼层门厅的按钮，除了第一层只需设置上升按钮，第四层设置下降按钮，其他的楼层需要设置上升和下降这两个按钮。 2）为了保证电梯的正常停止，在各个楼层设置位置监测元件，每当电梯运行到一个楼层的时候，对应的监测元件就会给出信号到PLC。 3）电机的控制输出，正反向控制输出点驱动继电器完成对电机方向的控制，快慢速输出所驱动的继电器是实现对加减速电阻的控制，而实际的电机速度的变动实现的方式则要根据实际的情况而改动。在这次毕业设计中，只是添加了快速和慢速这两个功能。系统框图 1）控制系统

2、框图系统框图系统硬件设计在确定变频器的型号方面，考虑到电梯系统的运行，控制精度，工艺的选择上要求较高，所以则需要选择其具有带速度反馈矢量控制功能的变频器。在速度控制的机制方面，即使驱动器是无极调速，也可以使用外接电位器的速度，操作方法是可行的，操作的基本方法是一样的原始驱动系统。因此，选择正确的，并留下了一些速度控制块。3.1 PLC 控制系统设计3.1.1 设计步骤 PLC控制系统设计步骤：1)弄清楚与分析被控制的对象与控制要求，确定输入设备与输出设备的类型与设备的数量。2)再确定了输入与输出设备的类型与设备的数量，根据PLC的I/O点数以后，然后选择相应I/O点数的PLC机型。3)根据要求

3、分配设备的I/O点数，绘制出PLC外部控制系统的输入、输出接线图。4)根据设备所要控制的要求，然后画出工作循环图或者状态流程图。5)根据工作循环图或状态流程图，然后编写出梯形图、指令语句或者计算机高级语言等几种形式的应用程序。6)利用编程器将该程序输入到PLC的内部存储器，再进行模拟调试。运用PLC控制系统控制拥有以下几个优点：1)控制方式上看：电器则是控制硬接线，而当逻辑弄清楚了，于是要修改逻辑或附加其他的功能就很是困难了；而PLC则是软接线，所以只要修改控制程序就能轻松的改变逻辑或附加功能。2)工作方式上看：电器控制的工作方式是并行的，而PLC则是串行工作。3)控制速度上看：电器的控制效率

4、低，反应的速度比较慢，电器的触点也不稳定；但是PLC的控制方式是通过半导体，速度十分快，而且不需要触电。4)定时、记数看：电器的时间控制程度不高，比较容易受到周围环境的干扰，而且没有计时的功能；而PLC通过时钟脉冲来计时，有记数功能。5)可靠、维护看：电器控制有很多的触点，随之而来的便是机械的磨损和电弧的烧伤，需要接比较繁琐的线；而PLC没有触点，并且还具有自我诊断的功能。 外部I/O接线图 PLC的扫描工作方式当可编程控制器进入了RUN这一状态后，用的是循环扫描这一工作方式。当下达了第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直

5、到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重复进行。可编程序控制器工作时的扫描过程如图所示，包括五个阶段：内部处理、通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。PLC完成一次扫描过程所需的时间称为扫描周期。扫描周期的长短与用户程序的长度和扫描速度有关。PLC的扫描过程 PLC的程序执行过程PLC的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段PLC的程序执行过程PLC的扫描周期在PLC的实际工作过程中，每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。PLC

6、的IO响应时间PLC采用集中IO刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器区的内容也不会改变，还会影响本次循环的扫描结果。输出信号的变化滞后于输入信号的变化，这产生了PLC的输入输出响应滞后现象，最大滞后时间为2-3个扫描周期。功能特性描述 S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.60.1s）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋

7、值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。 主要功能特性： 1）I/O扩展能力 2）指令执行速度 3）工作内存容量 4）通讯能力 5）CPU上的集成功能 信号模块的主要特点 1）安装容易 传感器和执行机构是通过前连接器连到模块的，如果模块被置换，只需将该连接器插入相同类型的新模块即可，其连线保持不变。前连接器上的机械编码能起到防止插入其他类型的模块的作用。 2）组装密度高 S7-300节省空间的原因之一在于每个模块上带有大量的通道。带有8-32个数字量通道或2-8个模拟量通道的模块可供选择。 3）组态简单 利用STEP7，就可以对模块进行组态和参数赋值

8、，不用做复杂的开关设定工作。数据是集中储存的，在一个模块被置换后，数据就被自动传送到新的模块上以防止传送出错。 变频器的分类 变频器的种类有很多，根据不同的分类方法将变频器分为：按交换环节方法分：交-直-交变频器；交-交变频器。按主电路工作方式分：电压型变频器；电流型变频器。按电压的调制方式分：PAM变频器；PWM变频器。按工作原理分：V/f控制变频器；转差频率控制变频器；矢量控制变频器；直接转矩控制变频器。按用途分：通用变频器；高性能变频器；具有电源再生功能的变频器；风机、水泵用变频器；其他专业变频器。变频器的选择变频器是变频调速系统的核心设备，它的质量对系统的可靠性有很大的影响，选择品牌时，质量品质，是选择时重要考虑的因素。在同一品牌中选择时，则依据已确定的调速方案、负载类型以及应用时所需的附加功能来确定。