PLC控制電梯的設(shè)計(jì)【三菱】
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摘 要:PLC(可編程控制器)作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī),它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可控性等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路,微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果,逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型,中型,大型,超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品,應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,樓房越來(lái)越高,而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開(kāi)關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯,為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。PLC在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算,計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過(guò)程中,各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合,很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)的控制。 本文主要討論研究利用三菱PLC對(duì)電梯的升降進(jìn)行控制,形成電梯控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:PLC;電梯控制;升降 PLC Control Elevator Design DepartmentABSTRACTPLC (programmable controller) took one industry control microcomputer, it by its programming convenient, operation simple in particular its merits and so on high controllability, obtained the widespread application in the industrial production process.It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, formed gradually had many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, the ultra-large type and so on each kind of specification series product, applied in to monitors between the computer from the black-white control system many control domain.Along with societys unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the high-level building to have the equipment.The elevator from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high-level transportation.PLC rises and falls in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function.Because PLC has the logic operation, counting and fixed time as well as data feeds output function.Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good union, very good realization to control. The this article main discussion studies using Mitsubishi PLC carries on the control to the elevator fluctuation, forms the elevator control system. KEY WORDS: PLC, Elevator control, Fluctuation3目錄前 言1第1章 概 述21.1電梯的簡(jiǎn)介21.2 PLC控制電梯的任務(wù)安排3第2章 綜 述42.1電梯的發(fā)展42.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較42.3可編程控制器簡(jiǎn)介72.4 選定PLC控制電梯8第3章 設(shè)計(jì)PLC控制電梯93.1 輸入/輸出的分配93.2 PLC的機(jī)型選擇93.3 硬件設(shè)計(jì)123.4 程序流程圖163.5 控制要求與程序語(yǔ)句18第4章 程序調(diào)試、運(yùn)行254.1 正常情況下程序調(diào)試254.2 過(guò)程分析254.3 用指示燈來(lái)模擬電梯的運(yùn)行過(guò)程25結(jié) 論33謝 辭34參考文獻(xiàn)35附 錄36前 言可編程控制器(Programmable logic controller,PLC)是近年來(lái)發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛的工業(yè)控制裝置,是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字電子控制系統(tǒng)。它采用了靈活、方便,快捷的可編程序控制形式和結(jié)構(gòu),通過(guò)數(shù)字量或模擬量的輸入與輸出過(guò)程中的信號(hào)轉(zhuǎn)換,完成控制中的各類生產(chǎn)過(guò)程。當(dāng)今的PLC吸收了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果,其應(yīng)用已從單片機(jī)自動(dòng)化推廣到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化乃至整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化。從柔性制造系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人到大型分散控制系統(tǒng),PLC均承擔(dān)著重要的角色。目前,PLC幾乎在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域都得到廣泛的運(yùn)用,因此了解并熟悉掌握PLC的基本原理及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,已成為工業(yè)自動(dòng)化工程技術(shù)人員的基本要求。當(dāng)今世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家正處于由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”模式向“信息模式”轉(zhuǎn)變的時(shí)期,其中技術(shù)進(jìn)步因素起著極為重要的作用,它在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中占70%-80%?!耙愿咝录夹g(shù)為核心,以信息電子化為手段,提高工業(yè)產(chǎn)品附加值”已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化重要的發(fā)展目標(biāo)。從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展史看,其工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要是依靠投入大量資金和勞動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的,尚未充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的“二次效益倍增器”的作用。“如何加快發(fā)展電子信息技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求”是當(dāng)前我國(guó)工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化界研究的重要課題之一。諸如類同的虛擬企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)將是未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化的重要發(fā)展方向。 第1章 概 述1.1電梯的簡(jiǎn)介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來(lái),我國(guó)的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展一些電梯廠也在不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的電梯,電梯主要分為機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份,隨著自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展,電梯的拖動(dòng)方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化,交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動(dòng)的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式:繼電路控制系統(tǒng)(“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點(diǎn),目前已逐漸被淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能,但也存在抗擾性差,系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高,使用維修方便,抗干擾性強(qiáng),設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn),倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn),已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式,目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。目前國(guó)內(nèi)七八十年代安裝的許多電梯電氣部分用繼電器接觸器控制系統(tǒng),線路復(fù)雜,接線多,故障率高,維修保養(yǎng)難,許多已處于閑置狀態(tài),其拽引系統(tǒng)多采用交流雙速電機(jī)系統(tǒng)換速,效率低,調(diào)速性能指標(biāo)較差,嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。由于這些電梯交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng),交流雙速電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)性能及乘坐舒適感較差,交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬能耗型調(diào)速的機(jī)械部分無(wú)大問(wèn)題,為節(jié)約資金,大部分老式電梯用戶希望對(duì)電梯的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,提高電梯的運(yùn)行性能。因此對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究,尋找適合我國(guó)老式電梯的改造方法具有十分重要的意義。電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器,以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性,在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用,從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向,成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行是乘客的舒適感有著重要影響,而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性,現(xiàn)在都改為用PLC來(lái)控制電梯的運(yùn)行,這樣大大提高了電梯的性能。1.2 PLC控制電梯的任務(wù)安排本設(shè)計(jì)就以PLC作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。我打算先對(duì)四層電梯的硬件部分作分析,看需要什么樣的開(kāi)關(guān),電機(jī),信號(hào)燈等。然后,畫(huà)出它的控制面板圖,再根據(jù)控制面板圖估計(jì)一下I/O點(diǎn)數(shù),這樣可以確定所選機(jī)型,然后在軟件設(shè)計(jì),寫(xiě)出流程圖,梯形圖,寫(xiě)出語(yǔ)句。最后是進(jìn)行調(diào)試,看看此程序是否可行。第2章 綜 述2.1電梯的發(fā)展據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹,在20世紀(jì)初,美國(guó)OTIS電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力,生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯。從此以后,電梯這個(gè)產(chǎn)品,一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品,不但規(guī)格品種多,自動(dòng)化程度高,而且安全可靠,乘坐舒適。 當(dāng)今世界,部分地區(qū)人口高度密集,人和土地資源短缺的矛盾日趨激化。這就注定了必須合理地利用土地去解決人與土地的矛盾。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。因此,能使人們快速、便捷地到達(dá)目的樓層的電梯便應(yīng)運(yùn)而生了。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),人均電梯擁有數(shù)量一般在每萬(wàn)人30臺(tái)以上,某些國(guó)家甚至達(dá)到每萬(wàn)人120臺(tái)以上,隨著城鎮(zhèn)化程度的加大,電梯市場(chǎng)會(huì)更加繁華。中國(guó)的電梯市場(chǎng)增長(zhǎng)也很樂(lè)觀,目前,每年增長(zhǎng)率為15%18%。隨著電梯普及率的升溫,人們對(duì)電梯的要求也會(huì)越來(lái)越高。如何更安全、更快捷地到達(dá)目的樓層,也就成了人們對(duì)電梯最為根本的要求。而電梯系統(tǒng)里掌控這方面技術(shù)參數(shù)的是電梯控制系統(tǒng)。因此,控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成了在電梯設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最為核心的技術(shù)。 這種世界級(jí)的激烈競(jìng)爭(zhēng)使我國(guó)的電梯用戶成了最大的受益者,他們可以用最低的價(jià)格隨意選購(gòu)最好的電梯產(chǎn)品。 2.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較2.2.1 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較(如表2-1所示)表2-1plc與繼電器控制系統(tǒng)比較表比較項(xiàng)目繼電器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)由許多繼電器,采用接線的方式來(lái)完成控制功能各種控制功能是通過(guò)編制的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程變更的適應(yīng)性適應(yīng)性差。需要重新設(shè)計(jì),改變繼電器和接線適應(yīng)性強(qiáng),只需對(duì)程序進(jìn)行修改控制速度低,靠機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)快,靠微處理器進(jìn)行處理計(jì)數(shù)及其他特殊功能一般沒(méi)有有安裝,施工連線多,施工繁安裝容易,施工方便可靠性差,觸點(diǎn)多,故障多高,因元器件采用了篩選和老化等可靠性措施壽命短長(zhǎng)可擴(kuò)展性困難容易維護(hù)工作量大,故障不易查找有自診能力,維護(hù)工作量小由于PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此,在今后的控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)所代替是大勢(shì)所趨。2.2.2 PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較20世紀(jì)60年代,由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),有人曾試圖用小型計(jì)算機(jī)來(lái)取代當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng),結(jié)果未獲成功,代只的卻是PLC的出現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)與PLC本身的工作目的,原理和方式上都存在著較大的差異,其結(jié)果比較見(jiàn)下表(如表2-2所示)表2-2 PLC與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比較表比較項(xiàng)目通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學(xué)計(jì)算,數(shù)據(jù)管理等工業(yè)自動(dòng)控制工作環(huán)境對(duì)工作環(huán)境要求比較高對(duì)環(huán)境要求低,可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作工作方式中斷處理方式循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件需配備功能較強(qiáng)的系統(tǒng)的軟件一般只需要簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護(hù)等一般性措施采用多種抗干擾措施,自診斷,斷電保護(hù),可在線維修編程語(yǔ)言匯編語(yǔ)言,高級(jí)語(yǔ)言梯形圖,助記符語(yǔ)言,SFC標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言對(duì)操縱人員的要求需專門(mén)培訓(xùn),并具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一般技術(shù)人員,稍加培訓(xùn)即可操作使用對(duì)操縱人員的要求對(duì)內(nèi)存的要求容量大容量小價(jià)格價(jià)格高價(jià)格較低其他若用于控制,一般需自行設(shè)計(jì)機(jī)種多,模塊種類多,易于集成系統(tǒng)一般情況下,在工業(yè)自動(dòng)化工程中采用PLC可靠,方便,易于維護(hù)。2.2.3 PLC控制系統(tǒng)與集散型控制系統(tǒng)的比較由前所述可知,PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。而集散型控制系統(tǒng)DCS(Distribution Control System)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的分布式控制系統(tǒng),它在模擬量處理,回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。而PLC隨微電技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,無(wú)論在功能上,速度上,智能化模塊以及聯(lián)網(wǎng)通信上,都用很大的提高。并開(kāi)始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成了以PLC為重要部件的分布式控制系統(tǒng)。隨著PLC網(wǎng)絡(luò)通信功能不斷增強(qiáng),PLC與PLC及計(jì)算機(jī)的互聯(lián),可以形成大規(guī)模的控制系統(tǒng),在數(shù)據(jù)告訴公路上(Data Highway)掛接在線通用計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)在線組態(tài),編程和下裝,進(jìn)行在線監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,這樣就已具備了集散控制系統(tǒng)的形態(tài),加上PLC的價(jià)格和可靠性優(yōu)勢(shì),使之可以與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)相互競(jìng)爭(zhēng)。2.3可編程控制器簡(jiǎn)介2.3.1可編程控制器的由來(lái)與發(fā)展第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤(pán),在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)于1969年研制成第一臺(tái)PLC,型號(hào)為PDP-14,投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中,取得了令人滿意的效果,從此開(kāi)創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。第一臺(tái)PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝,占用空間小,可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎,但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)梯形圖編程語(yǔ)言,這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。在短時(shí)間內(nèi),PLC在其他工業(yè)部門(mén)也得到應(yīng)用。到70年代初,食品、金屬和制造等工業(yè)部門(mén)相繼使用PLC代替繼電器控制設(shè)備,邁出了其實(shí)用化階段的第一步。70年代中期,由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),使8位微處理器和位片處理器相繼問(wèn)世,使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上,增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度,擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。在這個(gè)時(shí)期,日本、西德(原)和法國(guó)相繼研制出了自己的PLC,我國(guó)在1974年也開(kāi)始研制。70年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),使PLC向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展,形成了多種系列化產(chǎn)品。這是面向工程技術(shù)人員的編程語(yǔ)言發(fā)展成熟,出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語(yǔ)言。在功能上,PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機(jī)DDC系統(tǒng)。進(jìn)入八九十年代后,PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng),PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng),能與其他設(shè)備通信,生成報(bào)表,調(diào)度產(chǎn)生,可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來(lái)越強(qiáng),但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。2.3.2可編程控制器(PLC)的特點(diǎn)1.硬件的可靠性2. 編程簡(jiǎn)單,使用方便3. 接線簡(jiǎn)單,通用性好。4.可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5. 易于安裝,便于維護(hù)2.3.3 PLC的工作原理PLC具有微機(jī)的許多特點(diǎn),但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中,用戶程序按先后順序存放,CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序,直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。一個(gè)掃描周期大致可分為I/O刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。2.3.4 PLC的編程語(yǔ)言PLC提供了較完整的編程語(yǔ)言,以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編程語(yǔ)言,按照不同的控制要求編制不同的控制程序,這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器的硬接線線路,這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器中,它也能方便地讀出、檢查與修改。PLC提供的編程語(yǔ)言通常由三種:梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。2.4 選定PLC控制電梯由電梯的發(fā)展、PLC控制和其他控制系統(tǒng)的比較和PLC的介紹充分說(shuō)明了用PLC來(lái)控制電梯的優(yōu)點(diǎn),所以本設(shè)計(jì)最終選定用PLC控制電梯。8第3章 設(shè)計(jì)PLC控制電梯3.1 輸入/輸出的分配3.1.1 輸入信號(hào)(如表3-1所示)表3-1輸入信號(hào)序號(hào)名稱輸入點(diǎn)序號(hào)名稱輸出點(diǎn)0四層內(nèi)選按鈕S4X0007一層上呼按鈕U1X0071三層內(nèi)選按鈕S3X0018二層上呼按鈕U2X0102二層內(nèi)選按鈕S2X0029三層上呼按鈕U3X0113一層內(nèi)選按鈕S1X00310一層行程開(kāi)關(guān)SQ1X0124四層下呼按鈕D4X00411二層行程開(kāi)關(guān)SQ1X0135三層下呼按鈕D3X00512三層行程開(kāi)關(guān)SQ1X0146二層下呼按鈕D2X00613四層行程開(kāi)關(guān)SQ1X0153.1.2 輸出信號(hào)(如表3-2所示)表3-2輸出信號(hào)序號(hào)名稱輸入點(diǎn)序號(hào)名稱輸出點(diǎn)0四層指示L4Y0008二層內(nèi)選指示SEL2Y0101三層指示L3Y0019一層內(nèi)選指示SEL1Y0112二層指示L2Y00210一層上呼指示UP1Y0123一層指示L1Y00311二層上呼指示UP2Y0134轎箱降指示DOWNY00412三層上呼指示UP3Y0145轎箱上升指示Y00513二層下呼指示DN2Y0156四層內(nèi)選指示Y00614三層下呼指示DN3Y0167三層內(nèi)選指示Y00715四層下呼指示DN4Y0173.2 PLC的機(jī)型選擇3.2.1 可編程控制器控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)估算1.控制電磁閥等所需的I/O點(diǎn)數(shù)有電磁閥的動(dòng)作原理可知,一個(gè)單線圈電磁閥用可編程控制器時(shí)需兩個(gè)輸入及一個(gè)輸出;一個(gè)雙線圈電磁閥需三個(gè)輸入及兩個(gè)輸出;一個(gè)比例式電磁閥需三個(gè)輸入及五個(gè)輸出。一個(gè)按鈕需一個(gè)輸入;一個(gè)光電開(kāi)關(guān)要占用一個(gè)或兩個(gè)輸入點(diǎn);一個(gè)信號(hào)占用一個(gè)輸出點(diǎn);而波段開(kāi)關(guān),有幾個(gè)波段就占用幾個(gè)輸入點(diǎn);一般情況,各種位置開(kāi)關(guān)都要占用兩個(gè)輸入點(diǎn)。根據(jù)上面所述原理分析,本設(shè)計(jì)用到十個(gè)按鈕,需要十個(gè)輸入點(diǎn)。四個(gè)位置按鈕,需要八個(gè)輸入點(diǎn)。十六個(gè)信號(hào)燈,需要十六個(gè)輸出點(diǎn)。2.控制交流電機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)根據(jù)具體情況,本設(shè)計(jì)可以不用到交流電機(jī),所以,可以不算上交流電機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)。3.控制直流電動(dòng)機(jī)所需的I/O點(diǎn)數(shù)本設(shè)計(jì)是對(duì)電梯的控制,所以,我們根據(jù)情況可知,要控制電梯的上升和下降,需要一個(gè)可逆運(yùn)行的直流電機(jī)。這樣,我們需要九個(gè)輸入點(diǎn)和六個(gè)輸出點(diǎn)3.2.2 內(nèi)存估計(jì)用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個(gè)因素的影響:內(nèi)存利用率;開(kāi)關(guān)量輸入輸出點(diǎn)數(shù);模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù);用戶的編程水平3.2.3 內(nèi)存利用率我們把一個(gè)程序段中的接點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器語(yǔ)言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱為利用率3.2.4開(kāi)關(guān)量輸入輸出的點(diǎn)數(shù)一般系統(tǒng)中,開(kāi)關(guān)量輸入和開(kāi)關(guān)量輸出的比為6:4。這方面的經(jīng)驗(yàn)公司是根據(jù)開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出的總點(diǎn)數(shù)給出的。所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開(kāi)關(guān)量(輸入+輸出)總點(diǎn)數(shù)*103.2.5 模擬量輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)只有模擬量輸入時(shí):內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)*100模擬量輸入輸出同時(shí)存在:內(nèi)存擬量字?jǐn)?shù)*200程序編寫(xiě)質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:總存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=(開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)+開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù))*10+模擬量點(diǎn)數(shù)*150。然后按計(jì)算存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)的25%考慮裕量。3.2.6 響應(yīng)時(shí)間系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻與由此而使輸出信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間間隔。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間=輸入濾波時(shí)間+輸出濾波時(shí)間+掃描周期。3.2.7 功能、結(jié)構(gòu)要合理單片控制往往是用一臺(tái)可編程控制器控制一臺(tái)設(shè)備,或者一臺(tái)可編程控制器控制幾臺(tái)小設(shè)備。3.2.8 輸入輸出模塊的選擇可編程控制器輸入模塊是檢測(cè)并轉(zhuǎn)換來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(按鈕、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等)的高電平信號(hào)為機(jī)器內(nèi)部電平信號(hào),模型類型分直流5、12、24、48、60V幾種;交流115V和220V兩種。模塊輸出的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為外部過(guò)程的控制信號(hào)。輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的電流累計(jì)值必須小于公共段所允許通過(guò)的電流值。輸出模塊的電流值必須大于負(fù)載電流的額定值3.2.9 機(jī)型確定綜上所述,根據(jù)具體情況,我們選擇三菱的FX系列。輸入輸出點(diǎn)數(shù)為34點(diǎn),電機(jī)20點(diǎn),考慮10%到15%的I/O裕量,我們選擇FX2C-64MR這種型號(hào)3.3 硬件設(shè)計(jì)3.3.1 一般性能(如表3-3所示)表3-3一般性能電源220240V單相50Hz電源波動(dòng)187264V,10ms以下瞬時(shí)斷電,控制不受影響環(huán)境溫度055度環(huán)境濕度45%95%,無(wú)凝露抗振動(dòng)1055Hz,0.5mm,最大2g(重力加速度)抗沖擊10g,3軸X、Y、Z方向各3次抗噪聲1000V,1us,30100Hz(噪聲仿真器)絕緣耐壓AC 1500V,1min(各端子與接地端之間)絕緣電阻5M,500V DC(各端子與接地端之間)接地小于100(如果不可能,也可以不接地)環(huán)境無(wú)腐蝕氣體,無(wú)導(dǎo)電塵埃3.3.2 輸入性能(如表3-4所示)表3-4輸入性能輸入類型無(wú)電壓觸點(diǎn)或NPN集電極開(kāi)路晶體管絕緣光-電隔離輸入電壓內(nèi)部電源DC24V4V,外部電源DC24V8V輸入阻抗近似3.3K工作電流OFF-ONDC4mA(最小)ON-OFFDC1.5mA(最大)響應(yīng)時(shí)間OFF-ON近似10ms(有8點(diǎn)可改變從060ms)ON-OFF近似10ms(有8點(diǎn)可改變從060ms)3.3.3 功能特性(如表3-5所示)表3-5功能特性執(zhí)行方法周期執(zhí)行存儲(chǔ)的程序,集中輸入/輸出執(zhí)行速度平均12us/步程序語(yǔ)言繼電器和邏輯符號(hào)(梯形圖)程序容量1000步指 令邏輯指令20條(包括MC/MCR,CJP/EJP,S/R)步進(jìn)梯形指令2條(STL,REJ)功能指令87個(gè)(包括+,-,=,等程序記憶內(nèi)部配置CMOS-RAM,EPROM/EEPROM卡輔助繼電器無(wú)鎖存128點(diǎn)鎖存64點(diǎn)狀態(tài)(鎖存)64點(diǎn)特殊16點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器64點(diǎn)定時(shí)器0.1s定時(shí)器24點(diǎn)(延時(shí)接通)0.1999s0.01s定時(shí)器8點(diǎn)(延時(shí)接通)0.0199.9s計(jì)數(shù)器(鎖存)30點(diǎn),減法計(jì)數(shù)(0999)高速計(jì)數(shù)器(鎖存)1點(diǎn),加/減計(jì)數(shù)(0999999),最大2KHz電池保護(hù)鋰電池,壽命約5年診斷程序檢查(和,語(yǔ)法,電路),定時(shí)監(jiān)視,電池電壓,電源電壓3.3.4 輸出性能(見(jiàn)下表3-6所示)表3-6輸出性能輸出類型繼電器輸出絕緣繼電器絕緣輸出負(fù)荷電阻負(fù)荷2A/點(diǎn)感性負(fù)荷35V/A/300000次接通斷開(kāi)燈泡負(fù)荷100W漏電流0mA響應(yīng)時(shí)間OFF-ON近似10msON-OFF近似10ms3.3.5 其它功能(見(jiàn)下表3-7)表3-7其它功能型號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)端子塊功耗輸入傳感器電源F1-60MR36點(diǎn)24點(diǎn)可拆卸端子40V/A0.2A3.3.4硬件面板圖(見(jiàn)下圖3-1)圖3-1硬件面板圖3.4 程序流程圖(見(jiàn)下圖3-2) 圖3-2流程圖3.5 控制要求與程序語(yǔ)句1.當(dāng)轎箱停于層或?qū)?,或者層時(shí),按層按鈕呼梯,則轎箱上升到層停。0 LDI X0011 OR Y0072 AND X0023 OUT Y0074 LDI X0025 OR Y0106 AND X0017 AND X0038 OUT Y0109 LDI X00310 OR Y01111 AND X00212 AND X00413 OUT Y01114 LDI X00415 OR Y01216 AND X00317 OUT Y01218 LDI Y02019 OR X03420 AND Y01521 AND Y01422 OUT Y0132.當(dāng)轎箱停于層,若按層按鈕呼梯,則轎箱上升到層停,若按層按鈕呼梯則轎箱上升至層停。52 LD X01353 OR Y00154 LDI Y00755 OR Y02056 OR Y01657 ANB58 OUT Y00159 LD X01460 OR Y00261 LDI Y01062 OR Y02063 OR Y01564 ANB65 OUT Y00266 LD X01567 OR Y00368 LDI Y01069 OR Y02070 OR Y01671 ANB72 OUT Y0033.當(dāng)轎箱停于層,若按層按鈕呼梯,則轎箱下降至層停,若按層按鈕呼梯則轎箱下降至層停。73 LD X01674 OR Y00475 LDI Y01176 OR Y02077 OR Y01578 ANB79 OUT Y00480 LD X01781 OR Y00582 LDI Y01183 OR Y02084 OR Y01685 ANB86 OUT Y00587 LD X02088 OR Y00689 LDI Y01290 OR Y02091 OR Y10592 ANB93 OUT Y0064.當(dāng)轎箱停于層,而后、層按鈕均有人呼梯時(shí),轎箱上升至層暫停后繼續(xù)上升至層,暫停后,繼續(xù)上升至層停止。94 LD Y02195 OR Y00196 OUT M2197 LD Y02298 OR Y00299 OR Y003100 OUT M22101 LD Y023102 OR Y004103 OR Y005104 OUT M23105 LD Y024106 OR Y006107 OUT M24108 LD Y022109 LD Y002110 ANI Y015111 ORB 112 LD Y003113 ANI Y016114 ORB115 LD Y003116 ANI Y001117 ANI Y021118 ANI Y015119 ORB 120 LD Y002121 ANI Y004122 ANI Y005123 ANI Y006124 ANI Y023125 ANI Y024126 ANI Y016127 ORB 128 OUT M25.當(dāng)轎箱上升(或下降)途中,任何方向下降(或上升)的按鈕呼梯均有效。150 LD X033151 OR Y020152 LD Y015153 OR Y016154 ANB155 AND X036156 ANI M11157 OUT Y020158 LDI Y015159 ANI Y016160 LDI X004161 AND M24162 ORB163 LDI X003164 AND M3165 ORB 166 LDI X002167 AND M2168 ORB 169 LDI X001170 AND M21171 ORB 172 AND M12173 LDI M11174 AND T2175 ORB176 OUT M11177 LD X001178 OR X012179 LD X002180 OR Y010181 ANB182 AND X003 183 ANI X004184 OUT M12185 LD M22186 ANI Y010187 OR M23188 ANI Y011189 OR M24190 ANI Y012191 LD Y015192 AND Y020193 ORB194 ANI Y016195 OUT Y015196 LD M23197 ANI Y011198 OR M22199 ANI Y010200 OR M21201 ANI Y007202 LD Y016203 AND Y020204 ORB 205 ANI Y015206 OUT Y016以上呼梯信號(hào):包括樓內(nèi)選層按鈕;樓層顯示燈亮,表示轎箱到達(dá)該樓層:燈滅表示轎箱不在該樓層。箭頭向上亮表示電梯上升,箭頭向下亮表示電梯下降。6.要求強(qiáng)制電梯提升、強(qiáng)制電梯下降、強(qiáng)制關(guān)門(mén),運(yùn)行啟動(dòng)信號(hào)207 LD M11208 OR M13209 ANI M14210 ANI T0 211 OUT M13212 LD M13213 ANI T0214 OR X040215 ANI Y017216 OUT Y000217 LD Y000218 OR T0219 AND M11220 OUT T0 K100223 LD T0224 OR M14225 ANI T1226 OUT M14227 LD M14228 OR T1229 ANI T2230 OUT T1 K50233 LD T1234 LD Y017235 ANI X037236 ORB237 ANI Y000238 LD Y015239 OR Y016240 ANB241 ANI T2242 OR X037243 OUT Y017244 LD Y017245 ANI X037246 OUT T2 K100 (END)第4章 程序調(diào)試、運(yùn)行通過(guò)手動(dòng)編程器輸入PLC,在操作中主要是熟悉FX系列可編程控制的功能、指令代碼。將編程器插在基本單元上,將基本單元與編程器置于編程狀態(tài),然后消除用戶程序存儲(chǔ)器,輸入控制程序。4.1 正常情況下程序調(diào)試先按I/O接口圖接好線,輸入正常情況下的程序指令,啟動(dòng)運(yùn)行。4.2 過(guò)程分析電梯在一、二、三、四層樓分別設(shè)置一個(gè)行程開(kāi)關(guān),在轎箱內(nèi)設(shè)置四個(gè)樓層內(nèi)選按鈕。在行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都斷開(kāi)的情況下,呼叫不起作用4.3 用指示燈來(lái)模擬電梯的運(yùn)行過(guò)程1.從一層到二層:接通X012即接通SQ1,表示轎箱原停樓層1,按S2,即X002接通一下,表示呼叫樓層2,則Y010接通,二層內(nèi)選指示燈SEL2亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ1,一層指示燈L1亮,過(guò)2秒后,一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通,Y010斷開(kāi)(二層內(nèi)選指示燈SEL2滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),二層指示燈L2滅,電梯到達(dá)二層。在轎箱原停樓層為1時(shí),按U2,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。2.從一層到三層:接通X012即接通SQ1,表示轎箱原停樓層1,按S3,即X001接通一下,表示呼叫樓層3,則Y007接通,三層內(nèi)選指示燈SEL3亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ1,一層指示燈L1亮,過(guò)2秒后,一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮;過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通,Y007斷開(kāi)(三層內(nèi)選指示燈SEL3滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),三層指示燈L3滅,電梯到達(dá)三層。在轎箱原停樓層為1時(shí),按U3,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。3.從一層到四層:接通X012即接通SQ1,表示轎箱原停樓層1,按S4,即X002接通一下,表示呼叫樓層4,則Y006接通,四層內(nèi)選指示燈SEL4亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ1,一層指示燈L1亮,過(guò)2秒后,一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮;過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮;過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通,Y006斷開(kāi)(四層內(nèi)選指示燈SEL4滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),四層指示燈L4滅,電梯到達(dá)四層。在轎箱原停樓層為1時(shí),按D4,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。4.從二層到三層:接通X013即接通SQ2,表示轎箱原停樓層2,按S3,即X001接通一下,表示呼叫樓層3,則Y007接通,三層內(nèi)選指示燈SEL3亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ2,二層指示燈L2亮,過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通,Y007斷開(kāi)(四層內(nèi)選指示燈SEL4滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),三層指示燈L3滅,電梯到達(dá)三層。在轎箱原停樓層為2時(shí),按U3,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。5.二層到四層:接通X013即接通SQ2,表示轎箱原停樓層2,按S4,即X000接通一下,表示呼叫樓層4,則Y006接通,四層內(nèi)選指示燈SEL4亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ2,二層指示燈L2亮,過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮;過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通,Y006斷開(kāi)(四層內(nèi)選指示燈SEL4滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),四層指示燈L4滅,電梯到達(dá)四層。在轎箱原停樓層為2時(shí),按D4,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。6.從三層到四層:接通X014即接通SQ3,表示轎箱原停樓層3,按S4,即X000接通一下,表示呼叫樓層4,則Y006接通,四層內(nèi)選指示燈SEL4亮,Y005接通,表示電梯上升。斷開(kāi)SQ3,三層指示燈L3亮,過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通,Y006斷開(kāi)(四層內(nèi)選指示燈SEL4滅),Y005斷開(kāi)(表示電梯上升停止),四層指示燈L4滅,電梯到達(dá)四層。在轎箱原停樓層為3時(shí),按D4,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。7.四層到三層:接通X015即接通SQ4,表示轎箱原停樓層4,按S3,即X001接通一下,表示呼叫樓層3,則Y007接通,三層內(nèi)選指示燈SEL3亮,Y004接通,表示電梯下降。斷開(kāi)SQ4,四層指示燈L4亮,過(guò)2秒后,四層指示燈L4滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通,Y007斷開(kāi)(三層內(nèi)選指示燈SEL3滅),Y004斷開(kāi)(表示電梯下降停止),三層指示燈L3滅,電梯到達(dá)三層。在轎箱原停樓層為4時(shí),按D3,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。8.四層到二層:接通X015即接通SQ4,表示轎箱原停樓層4,按S2,即X002接通一下,表示呼叫樓層2,則Y010接通,二層內(nèi)選指示燈SEL2亮,Y004接通,表示電梯下降。斷開(kāi)SQ4,四層指示燈L4亮,過(guò)2秒后,四層指示燈L4滅、三層指示燈L3亮,過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通,Y010斷開(kāi)(二層內(nèi)選指示燈SEL2滅),Y004斷開(kāi)(表示電梯下降停止),二層指示燈L2滅,電梯到達(dá)二層。在轎箱原停樓層為4時(shí),按D2,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。9.從四層到一層:接通X015即接通SQ4,表示轎箱原停樓層4,按S1,即X003接通一下,表示呼叫樓層1,則Y011接通,一層內(nèi)選指示燈SEL1亮,Y004接通,表示電梯下降。斷開(kāi)SQ4,四層指示燈L4亮,過(guò)2秒后,四層指示燈L4滅、三層指示燈L3;過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮;過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、一層指示燈L1亮。直至SQ1接通,Y011斷開(kāi)(一層內(nèi)選指示燈SEL1滅),Y004斷開(kāi)(表示電梯下降停止),一層指示燈L1滅,電梯到達(dá)一層。在轎箱原停樓層為4時(shí),按U1,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。10.三層到二層:接通X014即接通SQ3,表示轎箱原停樓層3,按S2,即X002接通一下,表示呼叫樓層2,則Y010接通,二層內(nèi)選指示燈SEL2亮,Y004接通,表示電梯下降。斷開(kāi)SQ3,三層指示燈L3亮,過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通,Y010斷開(kāi)(二層內(nèi)選指示燈SEL2滅),Y004斷開(kāi)(表示電梯下降停止),二層指示燈L2滅,電梯到達(dá)二層。在轎箱原停樓層為3時(shí),按D2,電梯運(yùn)行過(guò)程同上。11.三層到一層:接通X014即接通SQ3,表示轎箱原停樓層3,按S1,即X003接通一下,表示呼叫樓層1,則Y011接通,一層內(nèi)選指示燈SEL1亮,Y004接通,表示電梯下降。斷開(kāi)SQ3,三層指示燈L3亮,過(guò)2秒后,三層指示燈L3滅、二層指示燈L2亮;過(guò)2秒后,二層指示燈L2滅、一層指示燈L1亮。直至SQ1接通,Y011斷開(kāi)(一層內(nèi)選指示燈SEL1滅),Y004斷開(kāi)(表示電梯下降停止),一層指示燈L1滅,電梯到達(dá)一層。在轎
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編號(hào):83527983
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2022-05-01
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三菱
PLC
控制
電梯
設(shè)計(jì)
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