四层电梯模型PLC控制系统设计.docx

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1、电气限制技术课程设计说明书四层电梯模型P1C限制系统设计学生姓名：李平专业：电气工程及其自动化班级：1303班学号：1330140313指导老师雷军职称高级试验师完成时间：2019年6月湖南工学院电气限制技术课程设计课题任务书学院：电气及信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导老师雷军学生姓名李平课题名称四层电梯模型P1C限制系统设计一、目标设计一个基于P1C的四层电梯限制系统。二、任务依据限制要求，明确设计任务，拟定设计方案及进度安排，运用所学的理论学问，进行四层电梯的限制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论学问工程应用实力、系统调试实力、分析问题及解决问题的实力。主要内

2、容包括：1 .设计该系统电气限制硬件系统；2 .P1C选择及I/O及其它P1C元器件安排。3 .选择电器元件，编制元件书目表。4 .设计该系统P1C限制梯形图。内5.用计算机绘制P1C限制电路图。6 .进行系统调试，实现四层电梯的限制要求。容7.编写设计说明书。及三、要求1、电梯模型电梯的上、下行由一台直流电动机拖动，电动机任正转为电梯上升，反转为下降。直流电动机参数：36ZY,额定功率6W,额定电压DC24Vo务2、轿厢开门、关门用指示灯显示；3、电梯运行时，厅门和轿厢门都不能开门。电梯手动开门及关门按钮不起作用；开门之后不能行车，有门连锁爱护。4、电梯上行时，下行呼唤无效；电梯下行时，上行

3、呼唤无效。5、楼层呼叫按钮及电梯内按钮按下，电梯未达到相应楼层或未得到相应的响应时，相应指示灯一干脆通指示。响应之后，能自动将呼唤指令消退（呼唤指令的记忆及消退）;6、电梯运行时，电梯到达停在各楼层时，电梯开门及关门动作可由电梯手动开门及关门按钮限制，也可延时自动限制，开门10秒后自动关门，开门3秒后电梯可上或下运行。7、厅外有指示电梯运行方向和所在位置的指示信号。8、电梯拖动电动机限制电路有如短路爱护、正反转互锁等常规电气爱护措施。1史国生主编，电气限制及可编程限制器技术1M1北京：化学工业出版社，2019o2于广庆主编，可编程限制器原理及系统设计1M1北京：清华高校出版社，2019。3吴启

4、红主编，变频器、可编程限制器及触摸屏综合应用技术实操指导书（其次版）1M1北京：机械工业出版社，2019。主要参考资料4史国生，鞠勇。电气限制及可编程限制器技术实训教程阳。北京：化学工业出版社，2019o5于晓云，许连阁。可编程限制技术应用一项目化教程1M1北京：化学工业出版社，2019o6廖常初。P1C编程及应用M。北京：机械工业出版社，2019年。7胡学林。可编程限制器应用技术M。北京：高等教化出版社，2019年。8三菱FX系列可编程序限制器编程手册M。三菱公司编，2019年。9三菱可编程序限制器应用101例M。三菱公司编,1994年。10史宜巧，孙业明，景绍学。P1C技术及应用项目教程1

5、M1北京：机械工业出版社，2009o研室看法教研室主任：（签字）年月曰摘要一1一1概述-2-1.1电梯发展状况及发展趋势错误!未定义书签。2总体方案设计-3-2.1 四层电梯限制系统分析-4-3P1C机型的选择-4-1.1 1P1C的I/O点数估算-4-1.2 输入输出模块的选择-5-1.3 机型的确定-5-4硬件设计-6-4.1四层电梯主电路设计-6-4.2输入输出安邦F表-6-4.3P1C接线图-8-5软件设计-9-5.1 设计要求-9-5.2 程序流程图-9-5.3程序语句-9-复位程序段-9-用户输入输出程序段-12-电梯空闲状态程序段-12-电梯上下行主程序段-12-开关门子程序-1

6、3-清除标记子程序-13-设定上下行最近目标层子程序-13-设计总结-13-致谢-14-参考文献-14-课题四层电梯模型P1C限制系统设计，大致可分为电气限制硬件系统设计、P1C选择及I/O安排、系统P1C限制梯形图设计及其仿真、；采纳三菱FX2N-P1C实现对电梯的限制,实现课题的限制要求，设计思路是采纳模块化程序设计。依据电梯的限制规律，程序设计可分为以下几种模块：电梯复位、电梯参数初始化、用户输入（按键检测）、系统状态确认、上行主程序、下行主程序;涉及到的子程序块：电梯开关门子程序、清除标记子程序、电梯空闲状态处理子程序、设定上行目标子程序、设定下行目标子程序。电机采纳的是36ZY,额定

7、功率6W,额定电压DC24V0软件程序运用GX-Deve1oper仿真，运用ViSVO绘制硬件P1C限制电路图。关键词：梯形图;模块化;硬件限制原理图1概述我国的电梯生产技术得到了快速发展。一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统及限制系统两大部份，随着自动限制理论及微电子技术的发展，电梯的拖动方式及限制手段均发生了很大的变更，沟通调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯限制系统主要有三种限制方式：继电路限制系统、P1C限制系统、微机限制系统。继电器限制系统由于故障率高、牢靠性差、限制方式不敏捷以及消耗功率大等缺点，目前已渐渐被淘汰。微机限制系统虽

8、在智能限制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计困难，一般修理人员难以驾驭其修理技术等缺陷。而P1C限制系统由于运行牢靠性高，运用修理便利，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯限制系统中运用最多的限制方式，目前也广泛用于传统继电器限制系统的技术改造。1.2P1C及在电梯限制中的应用特点1. 2.1P1C的特点P1C是一种用于工业自动化限制的专用计算机，实质上属于计算机限制方式。P1C限制一般具有牢靠性高、易操作、修理、编程简洁、敏捷性强等特点。1 .牢靠性:对可修理的产品，牢靠性包括产品的有效性和可修理性。(DP1C不须要大量的活动元件和接线电子元件

9、，它的接线大大削减，及此同时，系统的修理简洁，修理时间短。(2)P1C采纳了一系列牢靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电爱护，故障诊断和信息爱护及复原等，使牢靠性提高。(3)P1C有较高的易操作性，它具有编程简洁，操作便利，修理简洁等特点,一般不易发生操作的错误。(4)P1C是为工业生产过程限制而特地设计的限制装置，它具有比通用计算机限制更简洁的编程语言和更牢靠的硬件。(5)在P1C的硬件方面，采纳了一系列提高牢靠性的措施。例如，采纳牢靠性的元件:采纳先进的工艺制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电爱护;对存储器内容的爱护等。(6)P1C的软件方面，也实行了一系列提高

10、系统牢靠性的措施。例如，采纳软件滤波;软件自诊断;简化编程语言等。1易操作性，P1C的易操作性表现在下列几个方面：(1)操作便利对P1C的操作包括程序输入和程序更改的操作。(2)编程便利P1C有多种程序设计语言可供运用。(3)修理便利P1C具有的自诊断功能对修理人员修理技能的要求降低。2 .敏捷性，P1C的敏捷性表现在以下几个方面：(1)编程的敏捷性。(2)扩展的敏捷性。(3)操作的敏捷性。1.2.2P1C限制电梯的优点1在电梯限制中采纳了P1C,用软件实现对电梯运行的自动限制，牢靠性大大提高。2 .去掉了选层器及大部分继电器，限制系统结构简洁，外部线路简化。3 .P1C可实现各种困难的限制系

11、统，便利地增加或变更限制功能。4 .P1C可进行故障自动检测及报警显示，提高运行平安性，并便于检修。5 .用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。6 .更改限制方案时不需改动硬件接线。综上所述，P1C限制的优点远远多于传统的继电器限制方式，课题主要采纳了三菱P1C对四层电梯的限制。2总体方案设计2.1四层电梯限制系统分析对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,下面梯机械部分的结构，四层电梯平面图如图1-1所示。图1-1四层电梯平面图课题探讨的电气限制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和限制。电气限制系统主要由操纵装置、位置显示装置、限制屏（柜）、平层装置等组成。电气限制系统实

12、现对电梯运动的限制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。电梯在各服务层站设有层门、轿厢运行方向指示灯、数学显示轿厢、运行位置指层器和呼唤电梯按钮。电梯呼唤按钮运用时，上楼按上方向按钮，下楼按下方向按钮。轿厢到达时，层楼方向指示即显示轿厢的运动方向，乘客推断欲往方向和确定电正常后进入轿厢，轿厢内有位置显示器、操纵盘及开关门按钮和层楼选层按钮。课题是以四层电梯为限制对象，用P1C实现对电梯的限制。课题的任务是用可编程限制器（P1C）限制四层电梯，实现全部的限制要求，设计思路是采纳随机逻辑限制原理，依据电梯自身的限制规律，响应随机的外部呼叫信号，设计

13、分析、探讨了用FX2N型P1C限制电梯模型的程序设计的整个过程,并主要阐述了三个方面：系统的限制要求、系统配置、软件设计。3P1C机型的选择3 .1P1C的I/O点数估算主要的信号输入硬件有3个上行按钮和3下行按钮、4个厢内楼层按钮,2个手动开关门按钮，2个启动停止按钮，2个上下平层限位开关，2个上下减速限位开关，2个上下减速接近开关，2个上下平层接近开关，共22个输入信号。主要的输出信号有：楼层指示灯占7个输出，2个电梯上下行指示灯，6个楼层上下行指示灯，厢内楼层指示灯4个，电梯开关门指示灯2个，电机正反转，减速占3个输出，共19个输出信号。输入输出总共占41个点。再留有10%的余量，可选输

14、入输共64个点的P1Co依据（输入+输出）*（10或11或12）的原则估计程序总共500步左右。3.2 输入输出模块的选择来自现场的设备按钮、限位开关、行程开关等的电平信号并将其转换为机器内部电平信号，模块类型为直流和沟通两种。依据设备及模块之间的远近程度选择电压的大小，一般5V、12V、24V属低电平，传输距离不宜太远，例如5V的输入模块最远不能超过IOm,也就是说，距离较远的设备选用较高电压的模拟比较牢靠。另外，高密度的输入模块如32点、64点，同时接通点数取决于输入电压和环境温度。一般讲，同时接通点数不得超过60虬输出模块的任务是将机器内部电平信号转换为外部的限制信号。输出模块的电流值必

15、需大于负载电流的额定值。3.3 机型的确定(1) FX2N-64MR技术指标合计总数64点，32点输入，DC24V,32点继电器输出；(2) FX2N-64MR系列P1C的功能1 .高速运算基本指令：008us指令，应用指令：100s指令2 .存储器规格内置8000步RAM存储器。3 .软元件范围协助继电器：3072点，定时器：256点，计数器：235点；数据寄存器：8000点依据P1C机型选择的基本原则，及设计所须要的I/O点数41个，程序500步左右，选择了三菱公司FX2N-64MR系列的P1C。4.1四层电梯主电路设计在三菱P1C限制系统中，电梯的全部动力均有电动机供应。上下行电动机为电梯上下行供应动力。开关门电动机限制电梯门的开及关。整个系统共需M1、M2两台电动机。主电路如图4T所示。图4-1主电路在实际运行中，过负载、欠电压、断相等因素都可能造成电动机超过其负载，即广义上的超载。电动机的短时超载是允许的，但假如