成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文(设计) (四层电梯PLC控制系统设计)
目录
第一章 可编程控制器................................................. 1
第一节 可编程控制器的特点 ....................................... 1 第二节 可编程控制器的组成与工作原理 ............................. 1
一.可编程控制器的组成....................................... 1 二.可编程控制器的工作原理................................... 1
第二章 总体设计..................................................... 3
第一节 设计方案与技术指标 ....................................... 3
一.设计方案.................................................. 3 二.主要技术指标.............................................. 3 三.系统设计.................................................. 3
第三章 硬件设计..................................................... 5
第一节 装置结构与工艺要求 ....................................... 5 第二节 硬件框图及输入输出分配 ................................... 5
一.分配PLC的输入/输出端子 表3-1 ........................... 5 二.统计输入、输出点数并选择PLC型号......................... 6 三.输入/输出端子接线........................................ 7 第三节 硬件设计原理 ............................................ 13
一.继电器的工作原理......................................... 13 二.电动机的正反转原理....................................... 13
第四章 电梯的模拟调试.............................................. 14
第一节 电梯调试前的准备 ........................................ 14 第二节 电梯的模拟调试过程 ...................................... 14 结束语............................................................. 17 致 谢.............................................................. 18 参考文献........................................................... 19
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第一章 可编程控制器
第一节 可编程控制器的特点
(1).抗干扰能力强,可靠性高。
(2).控制系统结构简单、通用性强、应用灵活。 (3).编程方便,易于使用。 (4).功能完善,扩展能力强。
(5).PLC控制系统设计、安装、调试方便。 (6).维修方便,维修工作量小。
(7).体积小、重量轻、是“机电一体化”特有的产品。
第二节 可编程控制器的组成与工作原理
一.可编程控制器的组成
可编程控制器主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几部分组成,其结构框图如图1-1所示。
编辑器 输入单元 用户程序存储器 系统程序存储器 中央处理单元 输出单元 电源 图1-1 PLC的结构框图
二.可编程控制器的工作原理
PLC才用循环扫描的工作方式,其扫描过程如图1-2所示。
这个工作过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需要的时间称为一个扫描周期。内部处理阶段,PLC检查CPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器等。在通信操作服务阶段,
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PLC处于停状态,只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。
运行 停止 内部处理 通信操作 输入处理 程序执行 输出处理
图1-2 扫描过程
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第二章 总体设计
第一节 设计方案与技术指标
一.设计方案
(二)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。 (三)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。
(四)轿厢内设置一个开门按钮和一个关门按扭。
二.主要技术指标
(一)每个楼层都有一个到位指示灯,到达每个楼层对应的指示灯亮。 (二)电梯在上升和下降的过程由一台电动极控制,电动极正转,电梯上升;电动极反转,电梯下降。
(三)开门关门的过程由另外一台电动极控制,电动极正转,电梯开门;电动极反转,电梯关门。
三.系统设计
(一)熟悉控制对象确定控制范围
首先要全面详细地了解被控制对象的特点和生产工艺过程,归纳出工作循环图或状态流程图,与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。如果控制对象是工业环境较差,而安全性、可靠性要求又特别高、系统工业又复杂、输入输出点数多,则用常规继电器系统难以实现。工艺流程又要经常变动的机械和现场,用PLC进行控制是合适的。 (二)制定控制方案,进行PLC选型
根据生产工艺和机械运动的控制要求,确定电控系统的工作方式是手动、半自动还是全自动;是单机运行还是多机联线运行等。 (三)硬件和软件设计
PLC选型和I/O配置是硬件设计的重要内容。设计出合理的PLC外部接线图也很重要。
对PLC的输入、输出进行合理的地址编号,会给PLC系统的硬件设计、软件设计和系统调整带来很多方便。输入输出地址编号确定后,硬件设计和软件设计工作可平行进行。
(一)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。
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(四)模拟调试
将设计好的程序键入PLC后应仔细检查与验证,改正程序设计语法错误。之后在实验室里进行用户程序的模拟运行和程序调试,观察各输入量、输出量之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求,发现问题及时修改,直到满足工艺流程和状态流程图的要求。 (五)现场运行调试
模拟调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中,接入PLC的实际输入接线和负载。进行现场调试的前提是PLC的外部接线一定要准确无误。反复现场调试,发现问题现场解决。如果系统调试达不到指标要求,则可对硬件和软件作市调整,通常只需修改用户程序即可达到调整目的。现场调试后,一般将程序固化在有长久记忆功能的可擦可编程只读存储器(DPROM)卡盒中长期保持。
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