PLC控制电梯毕业论文 - 图文

江苏城市职业学院06级机电一体化毕业论文

图2-2 电梯的整体结构

图2-2注解

1-减速厢； 2-曳引轮； 3-曳引机底座； 4-导向轮； 5-限速器； 6-机座； 7-导轨支架； 8-曳引钢丝绳； 9-开关碰铁； 10-紧急终端开关； 11-导靴； 12-轿架； 13-轿门； 14-安全钳； 15-导轨； 16-绳头组合； 17-对重； 18-补偿链； 19-补偿链导轮； 20-张紧装置； 21-缓冲器； 22-底坑； 23-层门； 24-呼梯盒； 25-层楼指示灯； 26-随行电缆； 27-轿壁； 28-轿内操纵厢； 29-开门机； 30-井道传感器； 31-电源开关； 32-控制柜； 33-曳引电机； 34-制动器

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（三）本设计特点

PLC控制电梯既克服了继电器——接触器控制电梯的工作可靠性差、故障率高、维修量大的缺点，又克服了单片机控制电梯的抗干扰能力差的缺点，所以用PLC进行电梯的电气控制受到越来越多厂家的青睐，发展前景广阔。本设计就利用PLC的高可靠性、强抗干扰能力、编程简单直观和维修方便等特点，来对电梯系统进行编程控制。系统控制核心为PLC主机，通过PLC输入端口将信号送入PLC，按PLC存储器中存储的程序进行运算处理，然后经输出接口分别向指层器、召唤指示灯、驱动系统等发出显示信号及控制信号。但由于是对电梯模型进行控制，故在一些功能实现和控制方法上有许多的限制。

（四）本设计实现功能

本设计介绍了西门子公司的S7-200 CPU226系列可编程控制器在电梯控制系统中的应用。针对常规继电器电路在电梯控制中的不足，在分析了采用PLC对电梯进行控制的优势的基础上，提出了应用西门子S7-200在普通客梯控制中的设计方案。提出了可编程控制器控制电梯控制系统的硬件组成和软件设计，并介绍了控制系统结构、主要功能、性能特点及硬件和软件实现方案。

程序中主要包括以下环节：控制轿厢内指令信号的登记、记忆与消除，厅外召唤信号的登记、记忆与消除，选层定向，顺向截梯及反向截梯。还具有电梯的楼层指示功能、厅外召唤功能、电梯轿厢的开关门功能、轿内指令登记功能、电梯的定向选层功能、电梯的起动、加速、稳速运行、到站减速、平层停车等。除了这些我们比较熟悉的功能外，电梯还具有检修功能、安全保护功能等。 三、硬件系统设计

（一）可编程控制器机型的选择

可编程控制器系统硬件设计应遵循经济性、可靠性、先进性及扩展性等原则,内容包括PLC机型的选择输入/输出模块的选择、输入/输出端地址分配和输入/输出端接线图等。为了完成设定的控制任务，主要根据电梯控制方式与输入/输出点数和占用内存的多少来确定PLC的机型。本设计系统为五层楼的电梯，采用集选控制方式。本系统有开关量I/O总点数60个，模拟量I/O总点数0个。选用SIEMENS公司的CPU22X系列的S7-200 CPU226。 1．S7-200的输入/输出系统

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如图3-1所示S7-200的主机外观图。

图3-1 S7-200的主机外观图

(1)输出特性

在S7-200中，输出信号有两种类型：继电器输出型和晶体管输出型CPU22X系列CPU226的继电器输出型容量2A；晶体管输出型容量0.75A。电源电压：晶体管型为24VDC；机电器型为85～264VAC，输出电压是由用户提供的负载工作电压。输出点数与每组点数：输出点数是指主机上全部输出端子的个数；每组点数是指全部输出可以分成几个隔离组，每个隔离组中的输出端子可以有一个也可有数个，CPU226 中，4/5/7表示共有16个输出端子分成三个隔离组。每个隔离组中的输出端子为4个、5个、7个，由于每个隔离组中有一个相对独立的公共端，所以每个隔离组可以单独施加不同的负载工作电压。如果所有输出的负载工作电压相同，可将这些公共端连接起来。

(2)输入特性

在S7-200中，对数字量输入信号的电压要求均为24VDC，“1”信号为15～35V，“0”信号为0～5V，经过光电耦合器隔离后进入到PLC中。CPU226中，输入滤波0.2～12.8ms，中断输入I0.0～I0.3，高速计数器输入I0.0～I0.5，每组点数13、11，电缆长度非屏蔽输入300m，屏蔽输入500m,屏蔽中断输入及高速计数器50m。 2.S7-200主机单元 （CPU 226）介绍

a. 本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。

b. 可连接7个扩展模块，最大扩展至248个数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。 c. 13KB的程序和数据存储区空间。

d. 6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。

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e. 具有PID控制器。 f. 2个RS485通信/编程口。

g. 具有点对点接口PPI（Point to Point Interface）通信协议。 h. 具有多点接口MPI（Multi Point Interface）通信协议。 i. 具有自由通信口。

j. I/O端子排可以很容易地整体拆卸。 3.配置I/O点数及模块编址

SIMATIC S7-200系列采用固定地址方式，地址是自动分配的，它与模板的类型、插槽的位置无关。由于CPU226主机模板的输入输出点的地址是固定的，共40个数字量I/O点，而本设计系统共62个数字量I/O点，所以在本设计上需要增加PLC数字量扩展模块。

CPU226可连接7个扩展模块，最大可扩展至248个数字量I/O点，所以可在主机模板的右边直接连接扩展模板，组成I/O链。本设计系统I/O总点数比CPU226主机模板的输入输出点多20个（其中输入点数8个，输出点数12个），实际需配置数字量输入8点，数字量输出12点。所以采用数字量扩展模板EM223中的24VDC输入16点/输出16点，组成一种可行的组态，如图3-2所示。

模板1EM22316DI/16DO24VDC主机CPU226

图3-2 扩展模板I/O链图

根据图3-2，模板的编址见表3-1。

表3-1 扩展模板编址表

主机I/O I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3

模板I/O Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 7