毕业设计(论文)-三层电梯PLC控制系统的设计与调试.doc
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1、黄冈职业技术学院毕业论文黄冈职业技术学院毕业设计说明书课题名称 三层电梯PLC控制系统的设计与调试 系 别 机电工程系 专 业 机电一体化 班 级 (8) 姓 名 黄超 学 号 0504010804 指导教师 汪结老师 起讫时间:2007年10月15日 2007年 11 月15 日(共 4 周)1目录绪论1摘要2第一章 可编程控制器的慨述31.1可编程控制器(PLC)的概述31.1.1可编程序控制器(PLC)简介31.1.2 PLC的产生与发展31.1.3PLC的发展趋势41.2 PLC与其他控制系统的比较41.2.1 PLC与继电器控制系统的比较41.2.2 PLC与微机的比较51.3 PL
2、C在电梯行业的应用与发展6第二章 电梯的控制系统的设计与调试72.1电梯的分类72.2 电梯的组成72.3 电梯的工作原理82.4 电梯控制系统及要求82.5 电梯控制程序的设计92.6、三层电梯PLC控制梯形图92.7、指令与句表122.9调试131. 模拟调试142. 现场运行调试14小结15参考文献:161绪论1 引言可编程控制器是采用微机技术的通用工业自动化装置,近几年来,在国内已得到迅速的推广普及。PLC正改变着工厂自动化控制的面貌,对传统产业的技术改造,发展新型工业具有重大的实际意义。PLC从诞生到今,有30年的历史,早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现逻辑控制。可以说只有可编
3、程控制器才是真正的工业控制计算机,它是专门为工业环境设计的控制装置,和其他的自动化控制设备相比,具有的可靠性能高,抗干扰能强,便于安装和维护等突出特点,一般不需要采取什么特殊措施,就可以直接在工业环境中使用,更加适合工业现场的要求。把可编程控制器和变频器结合起来使用,控制的精度更好,也更准,能根据人为的要求实现多种功能。近年来,交流变频调速技术也在我国有了突飞猛进的发展,变频调速在调速范围,调速精度,动态响应,低速转矩,通讯功能,智能控制,功率因数,节约电能,工作效率,使用方便等优异的性能,是其他的交流调速方式无法比拟的。它以体积小,重量轻,通用性强,适用范围广,保护功能完善,可靠性高,操作简
4、便等优点,深受钢铁,冶金,矿山,石化,医药,食品,纺织,印染,机械,电力,建材,造纸,等行业的欢迎,使用变频器后经济效益和社会效益非常显著。 2 在常规自动控制系统中,传感器与执行器是独立接线的,多个传感器和执行器构成的系统需要大量导线。通信总线应用到测控系统中,不仅能节省大量的导线,而且可提高系统的可靠性。已被广泛采用的工业总线一般有两类。一类为主从结构方式,如RS-485通讯,该通讯总线在工业控制中已得到广泛应用,其通讯方式为命令响应方式。主机定时向各子控制器发出查询信号,再由各子控制器汇报各自状态。这种通讯方式开发难度较小,但通讯实际耗费了主控制器相当一部分资源。所以此种方式并未能完全地
5、发挥出主控制器强大的运算功能。另一类为各节点自主通讯方式,如欧姆龙公司、三菱公司的CAN总线,NEWLIFT公司的LONWORKS总线等。这类总线的可靠性和通讯速率与前一种有着本质的提高,但成本相对较贵。3 电梯控制系统 电梯控制系统从继电器控制发展到PLC加调速器控制方式,经历了一个相当大的技术飞跃,现有的产品也成型,且性能相当稳定,现有的电梯控制系统基本结构如图1所示。控制中心在楼顶机房,井道和轿厢中的所有信号都以点对点的形式通过大量的电缆传送到控制中心。摘要 PLC(可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应
6、用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等各种规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对升降的控制。本文主要讨论研究利用日本OMRON公司的C系列P型机对电梯的升
7、降进行控制,形成电梯控制系统。关键词:PLC;电梯升降控制;OMRON;ABSTRACTPLC(ProgrammableLogicalController)tookonekindmostimportant,theapplicationsituationmostindustriescontrolmicrocomputer,itisconvenient,operationsimpleinparticularbyitsprogrammingmeritandsoonredundantreliability,obtainedthewidespreadapplicationintheindustrialp
8、roductionprocess.Itappliesthelargescaleintegratedcircuit,theminiaturemachinetechnologyandthecommunicationtechnologydevelopmentachievement,graduallyformedhadthemanykindsofmeritsandminiature,medium,large-scale,ultralarge-scaleandsooneachkindofspecificationseriesproduct,appliedtomonitorsbetweenthecompu
9、terfromthecontrolsystemmanycontrolsdomain.Alongwithsocietysunceasingdevelopment,thebuildingismoreandmorehigh,buttheelevatorbecamethehighlevelbuildingtohavetheequipment.Afterhumanitysmorethancenturiesunremittingendeavors,theelevatoralreadyfromthehandleswitchoperationelevator,thepush-buttoncontrolelev
10、atordevelopstothepresentgroupcontrolelevator,hasmadetheindeliblecontributionforthehighleveltransportation. PLCinthecontrolintheelevatortheapplicationmainlytomanifestinitslogicalswitchcontrolfunction.ThisfunctionenablePLCtohavethelogicoperation,countswithfixedtimeaswellasthedatafeedsoutputfunction.Ri
11、sesandfallsintheprocessintheelevator,eachlogicalswitchcontrolandPLCverygoodunion,verygoodrealizationtofluctuationcontrol.ThisarticlemaindiscussionstudiesusingJapaneseOMRONCorporationsCseriesPmoldingmachinecarriesonthecontroltotheelevatorfluctuation,formstheelevatorcontrolsystemKeywords:3-floorelevat
12、or;PLC;OMRON第一章 可编程控制器的慨述1.1可编程控制器(PLC)的概述1.1.1可编程序控制器(PLC)简介PLC-ProgrammableLogicController即可编程序控制器。它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。所以它是一台工业控制计算机,目前已被广泛的应用于各个领域。PLC具有通用计算机
13、所不及的各种显著的特点和功能。它体积小,重量轻,能耗低;可靠性高,抗干扰能力强;控制功能完善,适应性强;安装接线简单,配套齐全,易学易用,深受工程技术人员欢迎;系统设计周期短,维护方便,改造容易。不过它也有缺陷,如:PLC工作速度较计算机慢,输出对输入的响应有滞后现象;使用中、高档PLC,要求使用者具有相当的计算机知识。由于PLC把自动化技术、计算机技术和通信技术融于一体,它能完成逻辑控制;定时控制;计数控制;步进控制;A/D、D/A变换;数据处理;通信联网和监控的功能。正是因为PLC具有上述的许多优点和功能,所以在工业控制方面,目前PLC已广泛应用于冶金、化工、轻工、机械、电力、建筑、交通和
14、运输等工业企业。根据PLC控制类型的不同,PLC应用于以下几个方面:1.开关逻辑控制(多群机控制,自动化流水线,电梯控制,高炉上料,注塑机,印刷机,组合机床,磨床,包装生产线,电镀流水线) 2.模拟量控制(温度,压力,流量,液位,速度) 3.运动控制:驱动电机(机械,机床,机器人,电梯) 4.过程控制(冶金,化工,热处理,锅炉控制) 5.数据处理 6.通信及联网 7.闭环自动控制8.机械加工的数字控制1.1.2 PLC的产生与发展可编程控制器(PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,
15、在近40年来它得到了迅猛的发展,至今已成为工业生产自动化三大技术支柱(机器人技术、CAD/CAM技术和PLC技术)之一,被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中。 PLC从诞生至今已经快40年了,在这期间它的发展大概经历了以下几个阶段: 1.19691972PLC发展的雏形阶段,功能都很简单,只有逻辑运算,定时和计数等功能,硬件方面因集成电路还未投入大规模工业化生产,CPU由分离元件组成,存储器为磁芯存储器,容量为12K,操作系统为磁芯构成的微程序,指令一般只有2030条,机种单一,没有形成系列,一台PLC最多只能替代200300个继电器组成的系统,可*性优于继电器。 2.1972197
16、6美国INTEL公司成功开发了世界上第一片集成电路的微处理器,因此PLC技术获得了较大的发展。PLC功能除逻辑运算等外、计算机接口和模拟量控制等,软件开发有自诊断程序,存储程序开始用了EPROM,可*性进一步提高,初步形成系列。结构上PLC有模块式和整体式之分,整机功能从专用向通用过渡。 3.19761983 在这个阶段,微处理技术日趋成熟,进而出现单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产,大规模集成电路开始普遍应用。 4.19831988 计算机网络技术普遍应用,超大规模集成电路、门阵列等专用集成电路迅速发展。PLC的CPU为16位或32位或位片式芯片构成,处理速度可达1s/步,高速计数、中
17、断、PID和运动控制等功能引入PLC,满足了程序控制中所有要求。联网能力增强,既可以和上位计算机联网,也可以下挂PLC,组成多级集散系统(DCS)。编程语言除了成熟的梯形图和语句表等,还有用于算术运算的BASIC语言和机床控制和数控语言等。 5.1988年至今 在这个阶段PLC技术日新月异,发展势头十分强劲,并不断扩大其应用领域,如为用户配置柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)等。1.1.3PLC的发展趋势目前,可编程控制器正向着两个不同的方向进一步发展。一个是向简易、廉价和超小型发展,以占领小型、分散和简单功能的工业控制市场,同时也便于适应机电一体化的要求。另一个方向是向大
18、型化、高速度、多功能和分散型、多层次全自动化网络发展,这种系统不仅具有逻辑运算、计数、定时、数值计算、模拟量控制、监控、记录、显示、以及与计算机接口并作数据传送等一般功能,同时还具有中断控制、智能控制、过程控制和远程控制等高级功能,此外I/O的点数进一步扩大,最多已达3200点;处理数据的速度进一步提高;PLC的通信协议进一步规范化。1.2 PLC与其他控制系统的比较1.2.1 PLC与继电器控制系统的比较PLC取代以继电器为基础的控制系统的原因是:现在生产线要求的时间响应快,控制精度高,可*性好,控制程序可随工艺改变,易与计算机接口,维修方便等诸多高品质与功能,继电器控制系统远比不上PLC控
19、制系统。常规硬件逻辑电路的控制,要是用大量的硬件控制电路,这在更改方案时,工作量相当大,有时甚至相当于重新设计一台新的装置。PLC的主要特点是它具有在线修改功能。它借助于软件来实现重复的控制。软件本身具有可修改性,所以PLC机灵活的可编程性就使它具有广泛的工业通用性。同时由于简化了硬件电路,也提高了PLC系统的可*性。据不完全统计,GOULD的PLC系统平均故障的间隔大于2万-5万小时,而平均修复时间则小于10分钟,而且,PLC均能处理工业现场的强电信号,如交流220V、直流24V,并可以直接驱动功率部件,可长期在严酷的工业环境中工作。编程器采用传统的继电器符号语言,不必使用专门的高级语言。
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