电梯PLC控制系统设计 PPT 毕业答辩.ppt
毕业设计答辩,设计题目： 民用电梯的PLC控制系统设计 指导老师：学生：,摘要：在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，高层建筑不断增多，电梯在人们的生活中占有着越来越重要的地位。本文结合PLC 的性能，在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计。论述PLC 在电梯控制系统中的运用，研究并提出了基于西门子PLC (S7-200)的7层电梯控制系统设计的实现方案，通过合理的选择和设计，实现电梯指层、选层、选向、手动和自动关门等基本功能。 关键字：电梯、PLC、控制,论文框架,2009-5-30,1.概述 2系统总体方案设计 3.PLC的选型及输入、输出的分配 4.电梯的信号指示及超载报警 5.单片机与西门子PLC_S7-200的串行通信 6.系统软部分的设计 7.安全设置 8.程序的调试 9.小结 10.参考文献 11.致谢,目前电梯控制主要有三种方式：继电器控制、可编程控制器控制、微机控制（单片机控制）。 最早期的电梯是由继电接触器直接控制的。但电梯控制系统是一个非常复杂的控制系统，继电接触器控制接触点繁多，线路复杂，维修和检修非常不方便。人们又着手单片机电梯控制系统的研究设计。单片机控制有很多优点：控制方便，容易修正，价格便宜。但由于其对环境的要求比较高，在程序不十分完美的情况下容易出现死机现象，对设计人员有很高的要求。电梯控制要求操作方便，稳定性强，安全性可靠。所以现代电梯多用PLC(工控机)控制。PLC控制有很多优点，它可以像单片机一样在需要的时候改变程序。当需要改变或优化控制方案时不需要改变硬件。并且PLC的环境适应能力强，一般不用考虑环境带来的诸多因素。近年来PLC在电梯控制中得到了极大的应用。,PLC简介,可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。,PLC与继电器控制功能与特点比较,PLC与计算机控制系统功能与特点比较,现代电梯的控制要求,1)电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开/关门的功能。 (2)利用指示灯显示电梯厢外的呼唤信号、电梯厢内的指令信号和电梯的到达信号。 (3)能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。 (4)电梯的上行下行有一台电机牵引。电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。 (5)电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正传，轿厢门打开；电机反转，轿厢门关闭。 (6)每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内设有开关轿厢门按钮。 (7)电梯启动、运行、到站实现速度的调节。,电梯PLC信号控制系统框图,交流双速电梯的主电路图,电梯门拖动电机,西门子(SIMATIC)公司S7-200系列属于小型可编程控制器，是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型可编程控制器，器结构紧凑、系列完整、功能完善，具有很高的性价比，可用于替代继电器的简单控制场合，也可用于复杂的自动控制系统。由于有很强的通信功能，在大型网络控制系统中也能充分发挥作用。,PLC机型型号的确定,扩展数字量I/O端口,S7-200CPU226型号的PLC本机自带的数字量I/O数为24入/16出。但是本电梯控制系统所需的数字量输入/输出端口数都约为40个，所以，本机自带的数字量输入/输出端口数目是不能满足本系统的控制要求的，所以要扩展数字量I/O端口。西门子EM223扩展模块为专门的S7-200PLC的数字量输入/输出端口扩展模块，选用一块EM223 24 VDC 16输入/16输出(6ES7 223-1BL20-0XA0)和一块EM223 24V DC 8输入/8输出(6ES7 223-1BH20-0XA0)数字量输入/输出端口扩展模块，经过扩展后，共有48个输入点，40个输出点。满足以上要求。,系统主连接图,七段译码真值表,七段码显示,数码显示的层楼指示灯,PLC输出端直接与七段数码管连接，无需外部硬件译码器，由PLC软件进行七段译码，直接驱动数码管显示楼层数。上表为七段译码真值表：当输出段状态为1时表示该段亮，当输出段状态为0时表示该段灭。表4.1中看到各字段状态为0表示消隐，状态为1表示点亮，表中状态0有18个，而状态1有30个，因而若按真值表中点亮状态设计七段译码显示梯形图会占用PLC太多的内部触点，程序较长而按消隐状态设计可简化梯形图，故选择按消隐状态设计。,楼层7段数码管显示,超载报警,设计任务 采用MCS51系类单片机构建系统。如果电梯超载，报警器发出语音报警且超载值可设计成800kg. 报警说明 在无司机操纵或有司机操纵的电梯中，根据电梯安全规范的规定：必须设置电梯轿厢的超载保护装置，以防止电梯轿厢的严重超载而引起的意外人身设备事故。 超载装置一般装置在电梯轿厢底，这一超载装置可以是有级的开关装置，也可以是连续变化的压磁装置或应变电阻片式的装置，但不论何种结构型式的超载装置，只要电梯超载时均应发出超载的闪烁灯光信号和断续的铃声；与此同时使正在关门的电梯停止关门并开启，直到多余的乘客退出电梯轿厢，不再超载时,才会熄灭灯光信号和铃声，并可重新关门起动运行。,超载报警设计流程图,设计思路： 采用荷重传感器将被测轿厢的质量转化为电压信号，经放大器改变电压信号倍数。通过比较器，将轿厢重量对应输出的电压信号与标定值进行比较，若输出的电压大于给定基准则产生一高电平信号，此高电平信号进入单片机一引脚，触发产生一脉冲信号，芯片通过喇叭发出预先烧录好的语音报警“此车超载”。即完成设计要求。,超载报警硬件原理图,单片机与西门子PLC_S7-200的串行通信,西门子S7-200系列PLC拥有RS-485串行口，所以要使MCS51单片机与S7-PLC进行通讯，可以采用几种通讯方式。其中之一就是可以通过MCS-51的串行口与MAX485芯片相接，然后与S7-200 PLC的RS-485口进行通讯.,编写程序时遵循的几个原则 P13,(1)电梯在走梯过程中绝对不能开门 (2)电梯只有在门区内才能开门 (3)电梯开门优先与关门 (4)轿厢内指令优先与电梯外呼指令 (5)超载不关门,电梯上下行,假设电梯停在N（N=1,2,3,4,5,6,7）楼,M楼有信号,MN时，电梯上行；MN时，电梯下行。 在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。 电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。,电梯上下行流程图,电梯响应流程图,开关门流程图,结 束 语,本设计基本上达到了设计目的。利用PLC实现了对电梯的控制，通过合理的设备选型、参数设置和软件设计，提高了电梯运行的可靠性。 通过本次设计，我的知识领域得到进一步扩展，专业技能得到进一步提高，同时增强了分析和解决工程实际的综合能力。感受到了设计的快乐。,致谢,感谢各位老师参加我的毕业答辩，谢谢！,
