四层电梯自动控制系统课程.doc

课程设计报告

题 目 四层电梯自动控制系统
专业班级 ___
学 号
学生姓名 ____
指导教师 _____
学院名称 电气信息学院 _____

完成日期：2014年12月10号
第 1 页

摘 要
随着科学技术的发展，近年来我国的电梯生产技术得到了迅速发展，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与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，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，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。

关键词 PLC；电梯；控制系统；设计

Abstract
Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually.

Key words PLC, elevator, control system, design

目 录
第一章 设计任务书
1.1设计任务...........................................4
1.2控制要求...........................................4
第二章 设计方案的选择
2.1 总体方案的确定...................................5
2.2 设计方案.........................................5
第三章电气主电路图....................................6
第四章控制电路和保护电路图............................7
第五章PLC接线图，I/O分配、梯形图设计及指令表
5.1 PLC接线图........................................8
5.2 I/O分配表 .......................................9
5.3 梯形图............................................10
5.4 指令表............................................14
第六章所有低压电气电器型号选择清单....................16
第七章参考文献........................................18
第八章.心得体会.......................................19

第 21 页

第一章. 设计任务书 
1.1设计任务： 
对于各层楼的按键和开关门，需要用欧姆龙CMP1A系列PLC进行控制，包括PLC对各楼层信号的检测，楼层呼叫信号检测、开关门控制、最终控制电梯正反转信号的输出等。 
1.2控制要求： 
1）自动响应层楼呼唤信号(含上呼唤和下呼唤)。 2）自动响应轿厢服务指令信号。 
3）自动完成轿厢层楼位置显示(数码管方式)。 4）自动显示电梯运行方向（上箭头和下箭头）。 

第二章.设计方案的选择 
2.1 总体方案的确定: 
电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。电梯PLC控制系统主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢内操纵盘、厢外呼叫盘与主拖动系统等。系统通过PLC输入接口送入PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。 
电梯信号控制基本由PLC软件实现。输入到PLC的控制信号有：运行方式选择、运行控制、轿内指令、厢外召唤、开关门及限位信号等。 
2.2 设计方案： 
（1）电梯的上升，下降由一台电动机控制：正转时电梯上升，反转时电梯下降。                                                                                 
（2）电梯的开门和关门由一台电动机控制：正转时电梯开门，反转时电梯关门。 
（3）各层两个呼叫开关（一个上升开关，一个下降开关），由于本设计是四层电梯，因此，在四楼只需设一个呼叫开关，一楼只需设一个上升开关。各层设一个到位行程开关。 
（4）轿厢内设置一个开门按钮和一个关门按扭 。

第三章.电气主电路图 
3.1. 电器主电路图
下图为设计电路的主电路图，左边电机控制电梯上下运动，KM1为控制电梯上行的主触头，KM2为控制电梯下行的主触头；右边电机控制电梯门开关运动，KM3为控制电梯门开的主触头，KM4为控制电梯门关的主触头。    

第四章.电气控制电路和保护电路图
PLC控制器
编码器
按钮电路
楼层传感器
检测电路
电梯其它输入信号
发光二极管记忆灯电路
PWM控制调整电路
轿厢开关门电路
楼层显示电路

注：详细控制和保护电路图用手工绘制附在课程设计报告袋内

第五章.PLC接线图，I/O分配、梯形图设计及指令表。
5.1.PLC接线图

5.2.I/O分配表
输入电器
输入端地址
输出电器
输出端地址
一楼上召唤按钮SB1
0.00
一楼到达指示灯HL1
12.00
二楼上召唤按钮SB2
0.01
二楼到达指示灯HL2
12.01
二楼下召唤按钮SB3
0.02
三楼到达指示灯HL3
12.02
三楼上召唤按钮SB4
0.03
四楼到达指示灯HL4
12.03
三楼下召唤按钮SB5
0.04
电梯上行接触器KM1
10.00
四楼下召唤按钮SB6
0.05
电梯下行接触器KM2
10.01
轿厢内开门按钮SB7
0.06
电梯门开接触器KM3
10.02
轿厢内关门按钮SB8
0.07
电梯门关接触器KM4
10.03
轿厢内一楼按钮SB9
0.08
七段显示器 a 段发光二极管LEDa
10.04
轿厢内二楼按钮SB10
0.09
七段显示器 b 段发光二极管LEDb
10.05
轿厢内三楼按钮SB11
0.10
七段显示器 c 段发光二极管LEDc
10.06
轿厢内四楼按钮SB12
0.11
七段显示器 d 段发光二极管LEDd
10.07
一楼限位开关SQ1
1.00
七段显示器 e 段发光二极管LEDe
10.08
二楼限位开关SQ2
1.01
七段显示器 f 段发光二极管LEDf
10.09
三楼限位开关SQ3
1.02
七段显示器 g 段发光二极管
10.10
四楼限位开关SQ4
1.03

轿厢开门到位开关SQ5
1.04

轿厢关门到位开关SQ6
1.05

电梯上下行过载保护FR1
1.06

电梯门开关过载保护FR2
1.07

5.3. 梯形图

5.4.指令表
LD 0.00
LD 12.00
KEEP(11) 12.08
LD 0.01
LD 12.01
KEEP(11) 12.09
LD 0.02
LD 12.01
KEEP(11) 12.10
LD 0.03
LD 12.02
KEEP(11) 12.11
LD 0.04
LD 12.02
KEEP(11) 12.12
LD 0.05
LD 12.03
KEEP(11) 12.13
LD 0.08
LD 12.00
KEEP(11) 12.04
LD 0.09
LD 12.01
KEEP(11) 12.05
LD 0.10
LD 12.02
KEEP(11) 12.06
LD 0.11
LD 12.03
KEEP(11) 12.07
LD 12.09
OR 12.10
ANDNOT 12.01
OR 12.11
OR 12.12
ANDNOT 12.02
OR 12.13
ANDNOT 12.03
ANDNOT 10.01
ANDNOT 11.01
OUT 11.00
LD 12.08
ANDNOT 12.00
LD 12.09
OR 12.10
ANDNOT 12.01
ORLD
LD 12.11
OR 12.12
ANDNOT 12.02
ORLD
ANDNOT 11.00
OUT 11.01
LD 12.05
ANDNOT 12.01
OR 12.06
ANDNOT 12.02
OR 12.07
ANDNOT 12.03
ANDNOT 11.03
OUT 11.02
LD 12.04
ANDNOT 12.00
LD 12.05
ANDNOT 12.01
ORLD
LD 12.06
ANDNOT 12.02
ORLD
ANDNOT 11.02
OUT 11.03
LD 1.00
OR 12.00
OUT 12.00
LD 1.01
OR 12.02
OUT 12.01
LD 1.02
OR 12.02
OUT 12.02
LD 1.03
OR 12.03
OUT 12.03
LD 0.06
OR 11.04
AND 1.04
ANDNOT 0.07
ANDNOT 1.07
ANDNOT 11.05
OUT 11.04
LD 0.07
OR 11.05
AND 1.05
ANDNOT 0.06
ANDNOT 1.07
ANDNOT 11.04
OUT 11.05
LD 12.00
OR 12.01
OR 12.02
OR 12.03
TIM 000 #030
TIM 001 #060
LD TIM000
ANDNOT TIM001
OUT 10.00
LD TIM001
ANDNOT TIM000
OUT 10.01
LD 11.00
OR 11.02
ANDNOT 10.00
ANDNOT 10.03
OUT 10.02
LD 11.01
OR 11.03
ANDNOT 10.00
ANDNOT 10.02
OUT 10.03
LD 1.01
OR 1.02
OUT 10.04
LD 1.00
OR 1.01
OR 1.02
OR 1.03
OUT 10.05
LD 1.00
OR 1.02
OR 1.03
OUT 10.06
LD 1.01
OR 1.02
OUT 10.07
LD 1.01
OUT 10.08
LD 1.03
OUT 10.09
LD 1.01
OR 1.02
OR 1.03
OUT 10.10

第六章.所有低压电气电器型号选择清单
下表所列低压电气电器型号清单包括电源、电机、按钮、指示灯、LED、限位开关、PLC型号及模块、热继电器、接触器等。
序号
符号
名称
数量
型号
1
QS
三极电源开关
2
HZ10-10/2
2
QF
低压断路器
2
QF-240
3
FU
熔断器
2
RL1-15
4
KM1-KM4
接触器
4
ＣＪ２０－１０
5
SB1-SB12
按钮
12
ＬＡ２５－１０
4
M1-M2
三相笼型异步电动机
2
Y2-80M2-4S150
5
PLC
可编程序控制器
1
CPU224
6
HL1-HL4
灯泡
4
HL
7
LEDa-LEDg
显示器发光二极管
7
P2
8
FR1-FR2
过载保护
2
ＪＲ１６－１５０／３
9
SQ1-SQ6
位置开关
6
ＪＬＸＫ１－１１１
10
AC
三相交流电
1
AC380V

第七章.参考文献 
（1）黄琦兰 李自成编《可编程序控制器实用教程》机械工业出版社 
（2）王冬青 谭青编《欧姆龙CP1H PLC原理及应用》电子工业出版社 
（3）袁任光编《可编程序控制器应用技术与实例》华南理工大学出版社
（4）刘涳编《常用低压电器与可编程序控制器》西安电子科技大学出版社

第八章.心得体会
随着科技的不断发展进步PLC的应用在我们的生活中随处可见，在我们的生活中扮演的角色也越来越重要。所以作为自动化专业的学生我们更应该掌握这门技术。 
   刚开始PLC课程设计的时候，心中一点想法也没有，总觉得太难自己不可能完成，但我并没有因此而放弃，而是不断查询资料来帮助自己。原本心中只是有个大体的模块而不知从何下手，但在图书馆借的《可编程序控制器应用技术与实例》告诉了我可以讲大模块分解成小模块，然后对小模块逐个破解，最后再把小模块有效地拼凑起来就可以了。这次的课程设计中遇到了很多小麻烦，但我用我的耐心一个一个的解决了。以前总是觉得只要认真和全面的对课本上的知识有一个系统的了解和掌握就够了，但其实并不是这样，自己要学的还有很多很多。这个过程中我认真的查阅了大量的资料和工具书增长了我的知识，开阔了我的视野，我觉得辛苦这半个月很值得。 
在学习和生活的过程中每个人都要学会应用资源和我们自身的优势，让自己有能面对任何苦难都不认输的豪情。还要有过硬的技术水平，在走出大学的时候能让自己成为有用之人。不要让自己成为大学包装的绣花枕头。在接下来的日子里我一定要努力学习以备将来走入社会能不让人用轻蔑的眼神看自己。也用自己的所学来证明自己的尊严和人格。 
    在这次设计中，由于知识的欠缺，设计的并不详细，知识的衔接也不理想，错误应该是有的，但我已经努力了，设计中错误的地方希望老师能谅解，加以指点。目 录
第一章 项目的意义和必要性 1
1.1 项目名称及承办单位 1
1.2 项目编制的依据 1
1.3 肺宁系列产品的国内外现状 2
1.4产业关联度分析 3
1.5项目的市场分析 4
第二章 项目前期的技术基础 8
2.1成果来源及知识产权情况，已完成的研发工作 8
2.3产品临床试验的安全性和有效性 8
第三章 建设方案 23
3.1建设规模 23
3.2 建设内容 23
3.3产品工艺技术 23
3.5产品质量标准 29
3.6 土建工程 37
3.7 主要技术经济指标 39
第四章 建设内容、地点 41
4.1 建设内容及建设规模 41
4.2 建设地点 41
4.3外部配套情况 44
第五章 环境保护、消防、节能 46
5.1 环境保护 46
5.2消防 49
5.3节能 50
第六章 原材料供应及外部配套条件落实情况 52
6.1主要原辅材料、燃料、动力消耗指标 52
6.2 公用工程 54
第七章 建设工期和进度安排 56
7.1建设工期和进度安排 56
7.2建设期管理 56
第八章 项目承担单位或项目法人所有制性质及概况 57
8.1 项目承担单位概况 57
8.2 企业财务经济状况 58
8.3 项目负责人基本情况 59
第九章 投资估算与资金筹措 62
9.1 项目计算期 62
9.2 投资估算的编制依据及参数 62
9.3 投资估算 62
9.4 资金筹措 64
9.5 贷款偿还 64
第十章 财务评价 65
10.1财务评价依据 65
10.2销售收入和销售税金及附加估算 65
10.3利润总额及分配 66
10.4盈利能力分析 66
10.5不确定分析 66
10.6财务评价结论 68
第十一章 项目风险分析，效益分析 69
11.1 风险分析 69
11.2 效益分析 70