完整word版四层电梯PLC控制设计.docx
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完整word版四层电梯PLC控制设计
可编程控制器应用实训报告
四层电梯控制
1、四层电梯控制功能要求
采用PLC构成四层简易电梯电气控制。
电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。
一层有上升呼叫按钮和指示灯，二层又上层呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，三层又上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，四层有下降呼叫按钮和指示灯；电梯开门和关门按钮，关门限位由行程开关检测。
⒈开始时，电梯处于任意一层。
⒉当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s后自动关门。
⒊当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s后自动关门。
⒋轿厢运行（轿厢上升或下降）过程中，任何反方向的外呼梯信号均不响应。
但如果反向外呼梯信号前方再无其它内外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。
⒌电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。
⒍电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。
电梯平层或轿厢停止运行时，按开门按钮则轿厢门打开，按关门按钮则轿厢门关闭。
2、电器元件选型及其计算
设计要求：
电梯可载重12人即1000kg、电梯自重1000kg、电梯上下行速v=0.5m/s。
可求的：
总载重mg=2000kg。
.设电动机效率
.P=
/
=10kw/0.9=11kw.取额定电压
.功率因数
.则有
。
然后根据此电机的额定电流选出继电器、熔断器和热继电器等数据。
（1）熔断器额定电流约为电机额定电流的1.8-2.1倍；
（2）断路器额定电流约为电机额定电流的1.5倍；
（3）热继电器的额定电流约为电机额定电流的0.95-1.05倍；
（4）固体中间继电器的额定电流约为电机额定电流的6-7倍；
（5）交流接触器额定电流约为电机额定电流的2.5倍；
（6）铜芯电线一般为每平方毫米载流量4-6A之间，线路长时取小值，线路短时取大值。
（7）电机选择额定功率为3KW的电机。
电气设备明细表
序号
名称
型号及主要参数
1
熔断器
施耐德FupactISFL熔断器额定电压220/380V额定电流40-800A
2
断路器
施耐德EA9AN2P30A小型断路器整定电流30A
3
热继电器
施耐德LRD28CTeSysD系列热过载继电器额定电流18-28A
4
中间继电器
施耐德CA2-DN额定电压380V
5
交流接触器
施耐德交流接触器LC1-D65额定电流60A额定功率18.5KW
6
导线
LJ-10
7
交流电机
YDDL160L-6/8额定功率12KW额定电压380V额定电流25A
8
直流电机
Y100L-2额定功率3KW额定电压380V额定电流7A
3、四层电梯控制电路
3.1、四层电梯控制上下行主电路
图中：
KM12、KM13为电动机正、反转接触器，用以实现电梯上、下行控制，当KM12接通时，电机正转，实现电梯上行；当KM13接通时，电机反转，实现电梯下行。
3.2、四层电梯门电机控制电路原理
门电机为它励直流电机，如上图所示，KM14、KM15控制其正、反转。
KM14接通时，电流由电枢左端流向右端，电机正转实现电机开门；KM15接通时，电流由电枢右端流向左端，电机反转实现电机关门。
当开门和关门到位时，由开门限位信号和关门限位信号使得KM14和KM15打开，电机停止运行。
4、程序流程图
5、四层电梯实物平面图
6、输入/输出端口的分配
序号
名称
输入点
序号
名称
输出点
0
一层内呼
I0
0
一层内呼指示
Q2
1
二层内呼
I1
1
二层内呼指示
Q3
2
三层内呼
I2
2
三层内呼指示
Q4
3
四层内呼
I3
3
四层内呼指示
Q5
4
一层外呼上
I4
4
一层外呼上指示
Q6
5
二层外呼下
I5
5
二层外呼下指示
Q7
6
二层外呼上
I6
6
二层外呼上指示
Q8
7
三层外呼下
I7
7
三层外呼下指示
Q9
8
三层外呼上
I8
8
三层外呼上指示
Q10
9
四层外呼下
I9
9
四层外听下指示
Q11
10
开门开关
I10
10
电梯上行
Q12
11
关门开关
I11
11
电梯下行
Q13
12
一层平层
I12
12
门电机开
Q14
13
二层平层
I13
13
门电机关
Q15
14
三层平层
I14
15
四层平层
I15
16
开门限位
I16
17
关门限位
I17
18
电梯上升极限位
I18
19
电梯下降极限位
I19
7、四层电梯控制PLC接线图
下图中，由PLC的I/O端口的“Q12”输出的信号控制电梯上行；由PLC的I/O端口的“Q13”输出的信号控制电梯上行。
当“Q12”输出为1时，KM12线圈得电，使KM12常开触点闭合，KM12常闭触点打开，上行回路接通，电机正转，实现电梯上行控制。
当“Q13”接通时，KM13线圈得电，使KM13常开触点闭合，KM13常闭触点打开，下行回路接通，电机反转，实现电梯下行控制。
同时，KM12常闭触点和KM13常闭触点形成互锁，使得两个回路不能同时接通，防止短路。
当电梯有要停层时，“Q12”和“Q13”均输出为0，电梯停止上下行，实现了电梯的停层。
电梯采用PLC控制，控制信号逻辑梯形图见后面的PLC控制程序。
PLC控制电路如下：
8、PLC中梯形图程序
4楼下呼信号指示：
3楼上呼信号指示：
3楼下呼信号指示：
2楼上呼信号指示：
2楼下呼信号指示：
1楼上呼信号指示：
M37--M40：
当某一层同时出现停层和需保持的反向呼信号时，电梯停层后，使该楼层的反向呼信号指示保持不灭。
内呼1楼信号指示：
内呼2楼信号指示：
内呼3楼信号指示：
内呼4楼信号指示：
M0--M3：
1楼至4楼的连续平层信号，用于控制电梯的上行和下行的连续，以保证电梯运行时不会停在两楼层之间。
电梯位于1楼时的上行信号：
电梯位于2楼时的上行信号：
总上行信号：
电梯位于4楼时的下行信号：
电梯位于3楼时的下行信号：
总下行信号：
电梯上行信号记忆：
电梯开始上行后优先执行之后的所有上行指令而不立即响应下行指令。
电梯下行信号记忆：
电梯开始下行后优先执行之后的所有下行指令而不立即响应上行指令。
1楼停层信号：
2楼停层信号：
3楼停层信号：
4楼停层信号：
总停层信号：
电梯运行中信号：
同层电梯外呼开门信号：
电梯门开起：
电梯开门延时：
使电梯到层停稳后3秒再开门。
关门后等待延时：
电梯门关上后延时2秒再升降，以等待刚未来得及进电梯的乘员。
电梯门关闭：
电梯门完全打开后延时3秒再开始关闭。
9、操作步骤
1.接通电梯模型及PLC主机的电源，观察电梯模型、PLC主机供电是否正常，然后关闭电源开关。
2.将电梯模型中的：
1
电梯内按钮信号1、2、3、4、、、与PLC主机的I0、I1、I2、I3、I10、I11相连；
2电梯外按钮信号1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC主机的I4、I5、I6、I7、I8、I9相连；
3
电梯平层，限位信号、1、2、3、4、与PLC主机的I19、I12、I13、I14、I15、I18相连；
4
电梯门限信号、与PLC主机的I16、I17相连；
5公共端I与PLC主机COM0、COM1相连.
6电梯内部选择指示灯1、2、3、4与PLC主机的Q2、Q3、Q4、Q5相连；
7电梯外部呼叫指示灯1△、2▽、2△、3▽、3△、4▽与PLC的Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11相连；
8电梯行控上行、下行与PLC主机的Q12、Q13相连；
9电梯门控开关，关门与PLC主机的Q14、Q15相连；
10公共端II与PLC主机输出端的COM2、COM3、COM4、COM5、COM6相连.但不能与主机的供电相连既+24V相连.
11检查无误后，重新开启电源，模型、PLC处于待机状态。
3.下载并运行程序，按动电梯模型中的内呼或外呼按钮，电梯模型按内、外呼叫指示控制要求正常运行。
10、结论与收获
这次课程设计我通过对工程实例的模拟，熟练地掌握了PLC的编程和程序调试方法以及PLC的I/O连接，并掌握了四层电梯控制的PLC编程方法。
我设计的电梯能实现所有的控制要求。
通过两周的学习、设计，我在熟悉PLC编程调试的同时，更加巩固了课堂上的所学。
四层电梯PLC编程设计的关键在于如何判断电梯是否响应某楼层的呼叫信号而前往该层。
如某层向电梯发出外呼请求，或电梯内有内呼，则将产生对应的上行或下行信号，从而使电梯相应的上行或下行。
电梯到达所呼叫的楼层后，通过该楼层的平层信号控制呼叫信号指示灯的熄灭而使电梯停层。
在程序编写中，要时刻注意不同状态的互锁，如电机向上与向下的互锁，开门与关门的互锁。
同时一些信号的保持也是很重要的，如内呼叫、外呼叫等按钮，发出的信号都是一个上升沿，需要在产生输出后得到自保持。
特别需要注意的是反向呼叫信号的保持，当电梯到达呼叫楼层前的运行方向与该楼层的呼叫方向相反，且电梯运行方向前还有与电梯运行方向同向的其他呼叫信号时，该呼叫信号是需要保持的。
电梯到达呼叫楼层，停层后延时3秒电梯门自动开启。
电梯门完全打开后延时3秒电梯门自动开始关闭。
电梯门完全关闭后延时2秒，以等待刚未来得及进电梯的乘员。
之后电梯开始向下一个呼叫楼层运行。
在电梯再次运行前，按电梯内的电梯门开与关按钮可实现电梯门的即时开与关。
同时，按本楼层的任意外呼按钮可实现电梯门的即时打开。
此外，电梯运行方向的控制也需注意。
电梯开始上行后，需将此后的所有上行指令执行完毕再去执行下行指令，电梯开始下行后同理。
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