基于PLC的电梯群控的应用研究毕业论文.doc
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1、基于 PLC 的电梯群控的应用研究 摘 要 电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。由于传统的电梯运 行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出 故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展来看,这种 系统将逐渐被淘汰。 本文搭建了以实际的电梯模型为控制对象,基于罗克韦尔公司工业网络的 电梯控制系统。该系统采用三层网络结构即以太网(Ethernet/IP)、控制网 (ControlNet)、设备网(DeviceNet),以 ControlLogix 处理器实现多电梯运行 优化控制算法,采用柔性 Flex I/O 方便地解决了电梯繁多的硬接线,采用
2、变频 器驱动电梯运行,运用 RSView32 实现系统的监控画面。 该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层、选向等功能。具有集选控制的 特点。 关键词:电梯控制;三层网络;RSView32 Elevator Group Control Based on PLC Application Author:yang le Tutor:ren yanshuo High-rise building elevator is indispensable to the vertical transport. The logic of traditional elevator control system is u
3、sed in relay logic control circuits. Using this control circuit is apt to fail, to maintain the inconvenience, running short-lived, large, etc space. From the technology point of view, such a system will gradually be eliminated. This paper built a model of the actual elevator control object, based o
4、n Rockwells elevator control system of industrial networks. The system uses three-tier network architecture is Ethernet (Ethernet / IP), control network (ControlNet), equipment, network (DeviceNet), to ControlLogix processors to achieve optimal control algorithm to run more lift, using flexible Flex
5、 I / O easy to solve range of hard-wiring the elevator, elevator operation by inverter drive, using RSView32 realize the system monitor screen. The elevator control system has that level, the Office of call, selected layers, choose the functions. A set of selected control features. Key Words: elevat
6、or control, three networks, Rsview 32 毕业设计(论文)原创性声明和毕业设计(论文)原创性声明和 使用授权说明使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师 的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以 标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究 成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而 使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均 已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明使用授权说明
7、本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文) 的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本; 学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与 阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论 文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名: 日 期: 学位学位论论文原文原创创性声明性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方
8、式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 学位学位论论文版文版权权使用授使用授权书权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日 指导教师评阅书指导教师评阅书 指导教师评价:指导教师评价: 一、撰写(设计)过程 1、学生在论文(设计)过
9、程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格 4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格 5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格 二、论文(设计)质量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格 三、论文(设计)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
10、优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩:建议成绩: 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 (在所选等级前的内画“”) 指导教师:指导教师: (签名) 单位:单位: (盖章) 年年 月月 日日 评阅教师评阅书评阅教师评阅书 评阅教师评价:评阅教师评价: 一、一、论论文(文(设计设计) )质质量量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文
11、(文(设计设计)水平)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩:建议成绩: 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 (在所选等级前的内画“”) 评阅教师:评阅教师: (签名) 单位:单位: (盖章) 年年 月月 日日 教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)及教学系意见 教研室(或答辩小组)评价:教研室(或答辩小组)评价: 一、答一、答辩过辩过程程 1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情
12、况 优 良 中 及格 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文(文(设计设计) )质质量量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格 三、三、论论文(文(设计设计)水平)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不
13、及格 评定成绩:评定成绩: 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 (在所选等级前的内画“”) 教研室主任(或答辩小组组长):教研室主任(或答辩小组组长): (签名) 年年 月月 日日 教学系意见:教学系意见: 系主任:系主任: (签名) 年年 月月 日日 目 录 1 绪论.1 1.1 电梯概述1 1.2 设计背景1 1.3 本文目的、意义2 2 电梯控制技术.3 2.1 电梯控制技术概述3 2.1.1 电梯控制技术的发展3 2.1.2 电梯控制技术的转变3 2.2 电梯的集选控制4 2.2.1 电梯的集选控制算法5 2.2.2 电梯的 PLC 集选控制系统 .6 3 系统总体设计.7 3.
14、1 电梯控制系统的模块化设计7 3.1.1 模块化设计思想7 3.1.2 电梯控制系统各模块间的关系7 3.2 电梯控制系统设计流程图9 3.2.1 系统功能需求9 3.2.2 系统设计流程图9 4 电梯的硬件部分.11 4.1 电梯的模型概述.11 4.2 网络的组建.13 5 电梯的软件部分设计.14 5.1 编程与组态软件 RSLOGIX500014 5.2 创建系统工程文件.14 5.3 CONTROLLOGIX 系统组态.16 5.3.1 I/O 模块的组态16 5.3.2 通讯模块的组态.17 5.4 电梯逻辑控制程序的设计 .21 5.4.1 指层环节.21 5.4.2 轿内指令
15、和厅外呼叫控制环节.22 5.4.3 定向、换速与选层控制环节.23 5.4.4 平层停车环节 .31 5.4.5 电梯启动运行环节.32 5.4.6 轿门开关控制环节.33 5.4.7 显示环节.35 6 用 RSVIEW32 软件实现电梯模型的实时监控 37 6.1 建立 RSVIEW32 工程37 6.2 创建图形界面41 6.2.1 关于电梯模型的图形界面.41 6.2.2 创建电梯模型的图形界面.42 6.3 组态趋势图43 6.3.1 关于趋势图.43 6.3.2 创建电梯模型的趋势图.44 6.3.3 组态电梯模型的趋势图.44 6.4 组态活动记录与数据记录46 6.4.1 组
16、态活动记录.46 6.4.2 组态数据记录.47 结论.48 致 谢.49 参考资料.50 附录.52 1 绪论 1.1 电梯概述 电梯进入人们的生活已经150年了。生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。 随着高层建筑逐步走进人们的生活,电梯已然成为现代生活中广泛使用的人员运输工 具。人们对电梯安全性,舒适性,高效性的不断追求推动着电梯技术的进步。 现代高层建筑电梯呈现以下特点: 电梯结构紧凑、体积小,因此占地面积小,且美观实用。 电梯在频繁的启动、稳速及制动的过程中,安全可靠、舒适、快速、平稳。 电梯平层精度高,平层误差要在国家规定标准范围内。 高层建筑电梯的高效运行,必须使电梯具有最短的乘
17、客候梯时间,才能有效避 免由于高层人员集中、候梯时间过长而造成的拥挤现象。 为满足电梯高效运行的需要,高层建筑电梯大都采用了高速及超高速电梯。 高层建筑电梯必须具有极其灵活的控制方式,高层建筑中大量采用的微机控制 或可编程控制器电梯可以满足人们对电梯的多种服务要求。 消防电梯是高层建筑电梯的特有的运行方式,由于高层建筑火灾因素多、人员 密集、一旦发生火灾,电梯可作为消防人员的专用交通工具。 高层建筑电梯的供电都采用双路电源方式(一用一备) ,确保电梯的安全可靠。 为满足多功能大厦的服务需求,高层建筑电梯型式多种多样。 1.2 设计背景 罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation
18、)是世界上最大的可编程控制器生产 厂商,其生产的可编程序控制器及组态软件非常具有代表性并具有相当的先进性。 1999 年 9 月,罗克韦尔自动化公司在我校出资建立了东北大学罗克韦尔自动化 实验室,首批捐赠了 30 万美元的设备,并不断补充最新的设备,使实验室的自动化设 备在世界自动控制领域处于领先的地位。 本文讨论的十层电梯模型控制系统使用的就是罗克韦尔自动化公司最新一代的基 于 ControlLogix 系统的可编程控制器Logix5550,变频器 1305,FLEX I/O 等自动 化设备及 RSView32 组态软件来实现多梯控制。 1.3 本文目的、意义 ControlLogix 是罗
19、克韦尔自动化公司最新开发的可编程控制系统,与其前几代产 品如 PLC5 系列、SLC500 系列相比 ControlLogix 在很多部分都有了较大的改进。在系 统的编程与组态也有了一些不同。由于产品较新,在实际中的应用还不多。 本文的工作目的是以电梯模型的逻辑控制为实例,对 ControlLogix 系统的网络组 态、系统配置和基于数据标签的梯形图编程进行一次尝试,为今后的更好应用 ControlLogix 系统积累经验。同时,对十层电梯集选方式的逻辑控制程序也具有一定 实用价值。 2 电梯控制技术 2.1 电梯控制技术概述 2.1.1 电梯控制技术的发展 所谓电梯控制技术是指电梯的传动系统
20、及操纵系统的电气自动控制。 在高层建筑中,人们曾设计并制造出许多具有良好的传动及操纵性能的电梯。现 代电梯主要以高层建筑为服务对象,为了更好地满足高层建筑对电梯的需要,电梯控 制技术同样也经历了由简单到复杂,由低级向高级的发展阶段。 当代电梯采用的都是曳引传动式电梯,曳引传动式是于 20 世纪初在美国诞生。曳 引传动电梯废除了鼓轮,轿厢的牵引是靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力,对重用以 平衡轿厢负载。曳引传动电梯的结构及其运行性能与鼓轮式电梯相比,都有了很大的 改进,而且具有鼓轮式电梯无法比拟的优点,所以在电梯发展的近一百年时间里,曳 引传动作为电梯的基本传动方式始终没有改变。 2.1.2 电梯
21、控制技术的转变 随着智能化楼宇大厦的出现,人们对电梯的控制要求越来越高,不但要使电梯在 运行过程中具有安全可靠、快速、准确、平稳的特性,也即要使电梯具有良好的乘坐 舒适感及享受感。同时也对电梯运行的高效、节能等提出的严格要求。而良好的电梯 控制技术是电梯高质量运行的重要保证。 传统的电梯都是采用继电器控制的方式,也常被称为经典控制方式。但继电器控 制有许多缺陷,如因为要依靠机械装置动作而使电梯控制系统的可靠性较差,并且存 在接线复杂,故障率高,检修维护困难等问题。 由于继电器控制的局限性,可编程控制器被广泛的应用于电梯控制中。可编序程 控制器应用于电梯控制之中与传统电梯控制系统相比具有许多优势
22、。由于可编序程控 制器是采用程序控制,可以有效避免繁杂的接线,并且由于采用高性能的精密元器件, 故能使电梯控制系统的可靠性大大提高。 虽然与继电器控制相比,可编序程控制器的成本较高,但可编序程控制器的可编 程特性和其具有的高级运算功能可以实现电梯控制的高度自动化和人工智能化,这是 继电器控制所无法比拟的,并且成本问题可以通过节省输入点、使用中间继电器的办 法来得到一定程度上的解决。 2.2 电梯的集选控制 电梯是一种高度自动化的机电一体化设备。对于单台运行的电梯,一般都遵守集选 调度原则,即“顺向截梯,反向不停,最远端除外” 。此外,还有“本层开门,端站返 回”等功能。 电梯的运行工作情况和公
23、交汽车有许多共同之处,但是汽车的起动、运行、停靠 等全靠司机控制操作,而且在运行过程中可能遇到的情况比较复杂。而电梯的自动化 程度较高,一般电梯的司机或乘用人员只需要通过操纵箱上的按钮向电梯的控制系统 下达一个指令信号,电梯就能选层定向、自动关门、起动、加速,在预定的层站减速、 停靠、开门。对于自动化程度较高的电梯,司机或乘用人员一次还可以下达一个以上 的指令信号,电梯便能起动和停靠,依次完成全部的指令任务。 电梯在作垂直运行的过程中,有起点站也有终点站。对于三层以上的建筑物内的电 梯,起点站和终点站之间还有停靠站。一般起点站设在一楼,终点站设在最高层,起 点站常被作为基站使用。 ,各站的厅外
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- 基于 PLC 电梯 应用 研究 毕业论文
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