中期报告《电梯PLC控制系统的设计与实现》 2

网络教育毕业论文中期报告题 目：电梯PLC控制系统的设计与实现姓 名：董少虎学 号：7029110082003 专 业：机械设计制造及其自动化指导教师：杨素娟 2013年1 月 说 明中期报告应包括以下内容：一、 前期工作简述。二、 已解决的问题及解决办法。三、 尚存在的问题及解决方案。四、 后期工作安排。格式要求：一、 用字为小四号字，宋体。二、 一律用A4纸正反面打印。三、 行距为固定值20磅。四 字数不少于3000字 一、前期工作简述时至本周，毕业设计已过了近一个多月的时间，在此期间，我严格按照毕业设计任务书中的进度要求一步步展开设计。首先是开题报告的撰写，主要目的是对所设计的题目有一个大致的了解，知道电梯控制系统的组成及有关控制原理方面的知识；其次是对电梯电气控制及电力拖动系统两大方面的工作原理进行深入的学习，这个过程占用设计中大部分的时间。通过以上对电梯知识的学习，我初步拟定了设计的主体思路，完成了硬件设计与设备选型，并对其中的各个环节做出了准确的定位，完成了电梯电力拖动系统的设计和电气控制系统中部分的设计。在前期的报告中我了解了有关我国目前市场上的电梯种类及他们的工作原理，对电梯的实验装置及他们的动力源是什么都做了具体的了解，重点针对电梯实验装置中轿厢开关门机构与层门开关机构的控制设计查阅了大量的文献资料，还熟悉电梯电力拖动控制系统和电梯的电气控制系统。电力拖动系统主要包括电动机原理，调速的手段，控制的实现，在电动机技术方面，目前我们主要研究在直流，交流，同步或异步的不同类型的电动机的基础上，在调速的方面通过我认真的翻阅资料知道了一般电力拖动系统遵循着系统运动基本方程式，建立了改变负载转矩和电动机转矩的稳定焦点，通过平行移动人为机械特性曲线进行调速的原则。其次还明确电梯控制原理，初步完成硬件接线图。在前期的报告中我发现在电梯的设计中难点在于轿厢开关门机构与层门开关机构的设计是本次设计的重点与难点，在这之后我对这一方面进行了重点研究，具体有了比较系统的了解，当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时后自动关门。 当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯队信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时自动关门。电梯遵循逻辑规则，如果电梯向上运行，则将会首先停靠在任意一层的向上指令然后执行完所有的向上指令后，再执行向下的；同样的，如果电梯向下运行，他将首先执行完所有的向下的召唤指令，待完成后再执行向上的；如果电梯停靠再某一层既无向上的指令也无向下的指令，系统将消除所有指令等待新的指令进去。电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。例如，电梯轿厢在一楼，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，则电梯轿厢先去四楼响应四层向下外呼梯信号。电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢门打开，按关门钮轿厢门关闭。二、已解决的问题关于本课题的设计，主要分为两个部分：PLC的控制和交流变频调速。我已经完成了整体思路的设计，电梯控制主程序流程图，以及变频器，PLC的品牌型号的选择和I/O接口的分配。并且将本设计定为四层电梯的设计。变频器的相关参数计算，电动机的参数计算，具体的控制梯形图尚未完成。整体的设计思路如下：（1）电梯功能：呼叫开关，轿厢上下行，楼层显示，呼梯记忆，手自动开关门，断电保护等。（2）信号控制系统：电梯的信号控制系统主要由PLC来完成。体现在PLC的输入信号，即运行方式选择、轿厢内指令、楼层呼叫、开关门及限位信号、门区和平层信号旋转编码器光电脉冲、安全保护等。一层有上升呼叫信号和指示灯，二、三层有上升呼叫和指示灯及下降呼叫和指示灯，四层有下降呼叫指示灯。一至四层有到位行程开关。电梯内有一至四层呼叫按钮和指示灯，电梯开门和关门按钮各一个，分别通过各自的电磁铁继电器控制，开门、关门到位分别由形成开关检测。轿厢的上下行有两个接触器控制，并有上行记忆和下行记忆两路指示灯。（3）变频器：主电路是给异步电动机提供调压调频电源电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两大类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。正是因为电梯对速度的精确度要求高，必须保证电梯按理想的给定速度曲线运行，因此选择安川VS-616G5型变频器。它的启动、制动具有可任意调节的S曲线，配以高精度的旋转编码器，控制精度可达到0.01-0.02%。电梯系统由呼叫到响应形成一次工作循环，分为自检、正常工作、强制工作三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换，构成了完整的电梯工作过程。具体详见下边的图形：开始 楼层等待N是否有外乎信号 N是否内外呼信号是否超重超重蜂鸣器报警 Y YY N确认本层与目标层目标层与本层是否相同YN电梯选向电梯运行碰到限位开关楼层显示电梯平层电梯开门延时5秒是否有人进入电梯开门Y NX0 X1轿厢内开关门开关X40 X41X42二至四下召唤按钮X2 X3开关门限位开关X50红外线传感X4 X5高速计数器输入端X51变频器运转信号X6硬件复位X52直驶开关X7轿厢门锁X53 X54上下极限开关X10X11X12X13一至四层接近开关X20X21X22X23一至四内指令按钮X24超载触点X25警铃开关X30X31X32一至三上召唤按钮输入接口输出接口Y0Y1上下行接触器Y内指令选择指示灯Y2Y3开关门继电器一至三层上召唤信号指示灯Y4换速信号继电器二至四层下召唤信号指示灯Y5点动检修继电器数码管Y6平层停车继电器Y7蜂鸣器Y轿厢位置指令灯继电器MM3楼层位置信号红外线信号内指令登记信号M平层中间继电器选层信号MM74正反转开关呼梯信号MM72定上定下通道一至三层上召唤登记信号变频器开关二至四层下召唤登记信号自动开关门定时上下行顺向截梯.时钟脉冲电梯运行状态时钟脉冲平层开门继电器平层关门继电器三、尚存在的问题及解决办法 做完开题报告之后，我开始进行毕业设计的主要部分设计。对于电梯控制系统的流程图我已经完成，但是当进行PLC梯形图的编写时却无法把各个逻辑指令进行连接，整体的梯形图设计存在困难。关于变频器和电动机的品牌型号已经选好，但是设计和计算变频器和电动机的相关参数比较复杂，还没有计算出来。我准备查阅相关的资料，参考他们的参数设计和计算，然后计算符合我所设计的系统的参数数据。在接下来的设计中我准备利用网络资源查阅变频器与PLC的连接配合，利用变频器与PLC的作用完成电梯电气控制系统。其次还必须查阅PLC程序设计书籍，根据具体情况，仔细分析电梯控制系统，完成软件设计总流程图。再次认真研究开关门可能出现的意外事件，根据PLC程序编程原理，请教指导老师与指导教师共同研究，设计出开关门程序。 通过一个月的学习钻研，我发现很多知识仅仅是丛书中学到还不是最终目的，最重要的是学以致用，活学活用。当实际应用时，很多学到的理论知识只是帮我进行理解，而对我的设计方法没有太多的作用，而通过查阅相关的资料反而可以从中学到一些比较实际的方法，并且可以灵活的应用到我的毕业设计中。由此我们以后不仅要牢固掌握运用书中的知识，更重要的是查阅相关资料学习借鉴一些方法，融入到自己的设计中，这样才能做出好的毕业设计。四、后期工作安排前两个月的准备工作和初期的设计已经为我的设计规划出了具体的流程和整体框架，之后的工作就是完成逻辑控制梯形图的设计，进行I/O接口的连接，变频器和电动机的设置，加入保护系统，画出硬件连接图，把主体的梯形图进行调试，并进一步完善整体系统。最后撰写毕业论文。(1) 总体设计阶段4周(2) 部件设计阶段6周(3) 完成设计说明书阶段2周(4) 准备及答辩阶段1周