LC课程设计报告十层电梯.docx
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LC课程设计报告十层电梯
东南大学自动化学院
PLC课程设计报告
院（系）：
自动化专业：
_____自动化________
姓名：
_______________学号：
___________
实习地点：
______实习组别：
____________________
同组人员：
______________
评定成绩：
____________________审阅教师：
___________________
一、电梯的结构和基本工作原理
1、电梯硬件
电梯主要有机房、井道、厅门、轿厢及操纵等主要部分组成，其结构如图1-1所示。
图1-1电梯结构图
2、电机控制
2.1轿厢正反转速度控制、及限位控制
电梯在启动过程中，为了限制启动电流，减少启动时的加速度，改善乘客乘坐的舒适感，一般在电机电枢电路中串入电阻，低速起动，到达指定位置后，将电阻切除，电梯高速运行；同样，减速时将电阻接入电机电枢回路，从而实现双速控制。
启动时继电器Q2的3和5触点、Q3的6和8触点接通，Q1的1和2触点不接通，电阻R串入，电机降压起动，经过一段延时后，Q1的1和2触点接通，电阻R被切除，电机进入快速运转，若此时将电阻R重新接入电机电路中，电梯将转慢速运行。
Q2与Q3触点开关同时打到上面或同时打到下面时，电机将停止运转。
控制继电器Q2和Q3，实现电机正反转。
如图1-2所示。
Q1，Q2，Q3是三个继电器，可以通过PLC控制它们的开合。
其电路如图1-3所示。
Q0.0，Q0.1和Q0.2是PLC输出触点。
K1和K2是电梯的上限位和下限位开关，当电梯触动它们后，关断继电器J1和J2，强制切断电机，在硬件上实现保护。
O0:
2/1
O0:
2/2
电机状态
1
0
正转
0
1
反转
0
0
不动
1
1
不动
2.2开关门控制及其限位控制
电梯轿厢的开关门也由电机拖动，同轿厢升降电机原理类似，通过PLC控制继电器的开合，控制电机运转，如图1-5和图1-6所示。
图1-6中的K3和K4是轿厢开门限位开关和关门限位开关，当轿门撞到它们后，关断继电器J1和J2，硬件上强制切断电机，实现开门到位和关门到位。
O0:
2/3
O0:
2/4
自动门状态
1
0
关门
0
1
开门
0
0
不动
1
1
不动
3、楼层检测
3.1编码器
增量式码盘实际上是一个光电脉冲发生器和一个可逆记数器。
在光电脉冲发生器圆盘上刻有节距相等的窄缝，另外还有a，b两组检测窄缝群，节距同前，但两组检测窄缝与圆盘上窄缝的对应位置错开1/4节距，其目的是使a，b两个光电转换器的输出信号窄相位上相差90o。
圆盘与被测轴相连接，而两组检测窄缝是静止不动的。
当被测轴转动时，两个光电转换器就输出相位相差90o的两个近似正弦波。
再经过简单的电路处理，可得到响应的脉冲信号。
当圆盘正转时，信号b超前信号a90o，逻辑电路输出正脉冲信号；圆盘反转时，信号a超前信号b90o，逻辑电路输出反脉冲信号,如图1-4所示。
若将这些脉冲信号送给可逆记数器进行累计，就可测出轴的旋转角度。
图1-4电机正反转脉冲图
光电编码器接线色标对照
黑
绿
蓝
白
灰
黄
橙
红
shield
Com
A
A非
B
B非
Z
Z非
+5V
N．C．
3.2MicroLogix1500高速计数器HSC
MicroLogix1500具有两个20kHz高速计数器。
在控制器基本单元上，每个高速计数器有4个与其他输入点隔离的专用输入点。
HSC0使用输入点0-3，HSC1使用输入点4-7。
每个计数器是完全独立、隔离的。
码盘与高速计数器的接线方式如图1-11所示。
图1-11码盘信号经电平转换接入PLC的高速计数器
使用高速计数器模式6.
设置电梯功能文件：
4、显示模块
电梯的指层灯用来显示轿厢所在的楼层，电梯有10层，需要2个LED数码小灯，一个做个位，一个做十位，个位显示0-9，十位只显示1。
本电梯模型使用的LED数码小灯是共阳极的，使用ULN2003A驱动，其电路如图7所示
二、I/O点数分配及接口电路
1、输入
I/O点数随电梯层数的不同而不同。
电梯各部分输入点有：
1）门厅呼叫按钮。
位于电梯厅门旁，除顶层只有下呼按钮和底层只有上呼按钮外，其余每层均有上下呼叫按钮，共有18个输入点。
2）高速计数器输入点，共2个点。
3）上下限位行程开关。
共2个输入点。
4）开关门限位行程开关。
共2个输入点。
此电梯模型共有24个输入点，其分配如表2-1所示。
表中还列出了与输入点对应的电梯电路板卡的地址。
表2-1输入分配表
PLC1
I:
1
板卡
开关含义
I:
1/0
I2.0
门厅二层向下呼叫按钮
1
I2.1
门厅三层向上呼叫按钮
2
I2.2
门厅三层向下呼叫按钮
3
I2.3
门厅四层向上呼叫按钮
4
I2.4
门厅四层向下呼叫按钮
5
I2.5
门厅五层向上呼叫按钮
6
I2.6
门厅五层向下呼叫按钮
7
I2.7
门厅六层向上呼叫按钮
8
I3.0
门厅六层向下呼叫按钮
9
I3.1
门厅七层向上呼叫按钮
10
I3.2
门厅七层向下呼叫按钮
11
I3.3
门厅八层向上呼叫按钮
12
I3.4
门厅八层向下呼叫按钮
13
I3.5
门厅九层向上呼叫按钮
14
I3.6
门厅九层向下呼叫按钮
15
I3.7
门厅十层向下呼叫按钮
PLC
I:
0
板卡未连接
开关含义
I:
0/1
高速计数器
I:
0/2
高速计数器
I:
0/8
I1.6
门厅一层向上呼叫按钮
I:
0.9
I1.7
门厅二层向上呼叫按钮
I:
0/10
I5.0
一楼下限行程开关
I:
0/11
I5.1
关门到位行程开关
I:
0/12
I5.2
开门到位行程开关
I:
0/13
I5.3
十楼上限行程开关
2、输出
电梯各部分输出点有：
1）上下行继电器。
控制电梯的上下运行，分上行、下行共2个输出点。
2）快慢速继电器。
控制电梯运行速度，有1个输出点。
3）开/关门继电器。
控制电梯门的开关，分开门、关门共2个输出点。
4）楼层指示LED数码管输出。
输出到LED数码管，指示电梯所在的楼层，共8个输出点。
5）门厅呼唤记忆灯输出。
输出到门厅呼叫记忆灯，它位于电梯厅门旁，每个门厅呼唤按钮对应一个门厅呼唤记忆灯，共18个输出点。
6）上下行指示灯输出。
输出到电梯的上下行指示灯，它位于电梯厅门旁，共2个输出点。
该电梯共使用33个输出点，其分配表如表2-2所示。
表中还列出了与PLC输出点对应的电梯电路板卡的地址。
表2-2输出分配表
PLC2
O:
2
板卡
信号含义
0
Q0.0
快慢速继电器
1
Q0.1
上行继电器
2
Q0.2
下行继电器010
3
Q0.3
关门继电器
4
Q0.4
开门继电器
5
Q0.5
6
Q0.6
上行指示灯
7
Q0.7
下行指示灯
8
Q1.0
LED
a
9
Q1.1
b
10
Q1.2
c
11
Q1.3
d
12
Q1.4
e
13
Q1.5
f
14
Q1.6
g
15
Q1.7
bc
PLC3
O:
3
板卡
信号含义
0
Q2.0
一层向上呼叫指示灯
1
Q2.1
二层向上呼叫指示灯
2
Q2.2
二层向下呼叫指示灯
3
Q2.3
三层向下呼叫指示灯
4
Q2.4
三层向上呼叫指示灯
5
Q2.5
四层向下呼叫指示灯
6
Q2.6
四层向上呼叫指示灯
7
Q2.7
五层向下呼叫指示灯
8
Q3.0
五层向上呼叫指示灯
9
Q3.1
六层向下呼叫指示灯
10
Q3.2
六层向上呼叫指示灯
11
Q3.3
七层向下呼叫指示灯
12
Q3.4
七层向上呼叫指示灯
13
Q3.5
八层向下呼叫指示灯
14
Q3.6
八层向上呼叫指示灯
15
Q3.7
九层向上呼叫指示灯
O:
0/2
Q4.0
九层向下呼叫指示灯
O:
0/3
Q4.1
十层向下呼叫指示灯
三、PLC控制十层电梯程序设计
1.程序流程图
下面是电梯总体程序流程图，如图1所示。
2.主程序
3.程序结构：
1.初始化程序
2.楼层检测程序
3.楼层显示程序
4.楼层选择程序
5.开关门控制程序
4.运行控制程序
四、总结
通过学习本门课程，我学会了PLC初步应用。
我明白了如何用简单的程序去测试硬件，因为在刚开始的时候不知道硬件是否完全正常，通过这样可以检测并调试好硬件电路，确保硬件完好。
在这之后再开始程序的编写。
基于PLC的电梯控制逻辑性相当强，在编写程序的过程中深刻的感受到了这一点，程序段放在不同的地方产生的逻辑效果不同。
其次编写程序的模块化非常重要，这与其他程序的编写是一致的，多写一些子程序可以大大简化程序的结构，同时可以理清程序编写者的思路,还可以方便以后参考和使用。
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