PLC在电梯电气控制中的应用(一)-自动化毕业论文(5)
2013-07-28 01:21
导读：E2-01电机额定电流23 E2-03电机空载电流9 E2-11电机功率7.5 F1-03过速度发生时动作选择0 F1-04速度偏差过大检出时动作选择0 F1-10速度偏差过大的检出标准30 F1-1
E2-01 电机额定电流 23
E2-03 电机空载电流 9
E2-11 电机功率 7.5
F1-03 过速度发生时动作选择 0
F1-04 速度偏差过大检出时动作选择 0
F1-10 速度偏差过大的检出标准 30
F1-11 速度偏差过大检出延迟时间 1.0
H1-01 选择端子S3的功能 24
H1-02 选择端子S4的功能 14
H1-03 选择端子S5的功能 F
H1-04 选择端子S6的功能 F
H1-05 选择端子S7的功能 F
H1-06 选择端子S8的功能 9
H1-07 选择端子S9的功能 F 多功能接点输入7
H1-08 选择端子S10的功能 F 多功能接点输入8
H1-09 选择端子S11的功能 F 多功能接点输入9
H1-10 选择端子S12的功能 F 多功能接点输入10
H2-01 选择端子M1-M2的功能 37
H3-01 选择频率指令（电压）端子A1信号电平 0
H3-02 选择频率指令（电压）端子A1输入增益 100%
H3-03 选择频率指令（电压）端子A1信号偏置 0
H3-05 选择多功能模拟量输入端子A3功能 14
H3-06 选择多功能模拟量输入端子A3输入增益 100% 力矩补偿
L5-01 异常复位再启动次数 5
L8-05 输入侧欠相保护的动作选择 1
L8-07 输出侧欠相保护的选择 1 有效
O1-01 监视选择 5
O1-02 电源投入时监视项目选择 1
O1-04 频率指令的单位设定 0
O2-02 STOP键的功能选择 0
L3-04 减速中失速防止功能选择 0
3.5.4交流接触器的选择
（科教范文网http://fw.nseac.com）
选择原则：主触头额定电压、额定电流、最大控制容量、线圈额定电压及种类。
a、主电机接触KM1 选CJ10－40
主触头的额定电压：380V 额定电流：40A
最大控制容量： 20KW
线圈额定电压及种类：AC36
sqd=230VA sxc=32VA
满足要求
b、门电机接触器KM2/KM3选用CJ10－5
主触头的额定电压：380V 额定电流：5A
最大控制：2.2KW
线圈额定电压及种类：AC36
sqb=35VA sxc=6VA
满足要求
3.5.5控制变压器
1、变压器容量的计算
接触器所需容量
Sj1=0.60∑Sxc+1.5∑Sxc(qd) =0.60X32+1.5X6=27.9VA
Sj2=KT∑Sxc=1.25X(32+6)=47.5VA
取Sj1=Sj2=47.5VA
PLC所需容量: Splc=60VA
指示灯所需容量:Shl=7VA
报警器所需容量:S=40VA
总容量: St=40+7+60+47.5=154.5VA
选用容量为200VA的控制变压器
满足设计要求
2、额定电压的选择
初级：380V 次级：6.3/36/110V
综上所述选用：BK-200 380/6.3/36/110 型变压器
3.5.6中间继电器的选择
KA1—KA7选CJX2—44中间继电器，额定电流为10安，线圈电压127V 满足设计要求。
3.5.7熔断器的选择
选择原则:熔断器类型、熔断器的额定电流、熔体的额定电流
1、门电机电路熔断器FU1的选择
因为是安装在柜内的所以选用螺旋式的；安装在主电路所以熔断器额定电压选用380V的；熔体额定电流由下面计算得出
（转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
I≥(1.5～2.5)IN=(1.5～2.5)*0.6=0.9～1.5A
取1A;又熔断器的额定电流≥电流熔体额定电流，选用15A的。
综上所述选用：RL1-15/1
2、PLC熔断器FU2的选择
因为是安装在柜内的所以选用螺旋式的。熔断器的额定电压选用220V；熔断器熔体额定电流选用5A的；熔断器的额定电流选用10A的，故选用RL1－10/5
3.5.8自动开关
选用原则：额定电压、额定电流、脱扣器额定电流
因为主电路的UN为380V所以选UN＝380V （三极）；
又 Iop=(1.25～1.3){Ist.max+∑IM.N}
式中 Ist.max为最大启动电流
∑IM.N为所有电动机的额定电流之和
故 Iop＝（1.25～1.3）*（4*23+0.6）
=144.5～150.3A
取150A 又IN≥Iop所以IN取200A
综上所述选用DZ15－20
3.5.9按钮
选用LA19－11D
额定电压AC380 脱扣器额定电流 150A
3.5.10行程开关
选用JLXK1－311 接通电流 5A
3.5.11钥匙开关
选用LA18－22Y
额定电压 AC380V
额定电流 5A
3.5.12转换开关
选用LW－1 额定电压 220V 额定电流 15A
最大可控容量 300VA
3.5.13指示灯
选用AD1－16/10 直径 16mm额定电压 UN＝6.3V
额定功率 PN=1W 灯泡型号 XZ－6.3 灯头型号 E10/13
3.5.14报警器
选用DDJ1
额定电压等级 AC36V 视在功率 40VA
音响强度 90分贝 持续时间 5min
4 软件设计
4.1 电梯运行流程图
图（4.1）电梯运行流程图
4.2程序初始化及说明
完成各信号点对应的脉冲数写入数据寄存器（停电保持）。本设计中楼层的高度为4米，数据寄存分配如下表（4.1）： （科教作文网 zw.nseac.com整理）
表（4.1）数据寄存分配表
0 D200 1600 D204 6400 D208
4000 D201 5600 D205 9600 D209
8000 D202 10400 D206
1200 D203 2400 D207
4.2.1把脉冲写入数据寄存器
通过PLC编程（CMP比较指令）来检测电梯脉冲数，来实现准确停梯和换速。
4.2.2呼梯
当按下1↑M103得电自保，M103的消除用1楼的平层信号消除，同理2↑、2↓、3↑、3↓、4↓信号的记忆，削除，由各自的继电器和各层的平层信号来实现。当乘客按下4楼内选X13继电器M116得电，当电梯到达四层平层信号Y23到来内选取信号自动消除Y20、Y21、Y22得电记忆和失电消除原理一样。
4.2.3自动开关电梯
当电梯处于自动工作状态时，工作一定时间后，（时间由T2的值决定）在无服务要求的情况下自动进入休眠状态，时间由T3的值决定。
4.2.4相序纠正
当相序发生变化时三相异步电动机反转，因此当相序变化时只须把原来的状态切断，接通与之相反的运行状态控制接触器。
4.2.5脉冲当量的计算
脉冲当量： S=λπD/Pρ
式中 S：脉冲当量 D：曳引轮直径 ρ：PG卡分频比
λ：减速器的减速比 P：旋转编码器每转对应的脉冲数
电梯位移： H＝SI
式中 I：累计脉冲数 H：位移
本系统中λ＝1/32 D=580mm P=1024 ρ=1/18
代入 S=λπD/Pρ得S＝1.00mm/脉冲
4.2.6层信号
当计数值与平层点的计数脉冲相等时发出平层信号。程序流程如图（4.2.6）；
图（4.2）平层信号流程图
4.2.7换速
当高速计数器C246的计数值与换速点对应的脉冲数相等时，目的层有有效的选层信号即呼梯信号，发出换速信号。当电梯正常运行时，到达目的层的换速点且目的层有有效呼梯信号则发出换速信号。电梯转入爬行阶段。爬行信号由平层信号切除。见程序清单换速信号和快速、慢速、爬行程序块。
程序流程如图（4.3）：
4.2.8楼层计数
当轿厢到达各楼层计数点时，楼层数加1或减1。为防止计数脉冲高电平期间反复计数，采用楼层计数信号上沿触发楼层计数。程序流程如下：
4.2.9开/关 门
当电梯平层后经程序判断确定需进行停梯服务时，进行停服务。在电梯停稳后自动开门，开门一定时间后自动关门。为确保安全设置手动开门按钮，当门自动关时，按下开门按钮，取消正进行的自动关门动作而转为开门；为提高效率设置手动关门按钮，当无需一定要等到定时到自动关门时，按下关门按键进行手动关门。程序见程序清单开/关门程序块。
4.2.10超时驶回基站
当电梯完成一次服务后，若没停在基站，那么在一定时间内没有服务信号即既无内呼也无外呼时，则经过一定的定时时间后自动驶回基站。
4.2.11上行
当电梯在一楼时，有2↑或3↑或4↓各呼时，M104、M106、M108闭合M0控制上行，同理在一楼有2楼内选M114或3楼内选M115或4楼内选时电梯也上行，上行信号的消除靠平层信号来实现。若电梯在2楼则Y21闭合，若有3↓或4↓呼时，M107、M108或3楼内选M115和4楼内选M116信号时电梯也上行。若电梯在3楼时，有4↓和4楼内选M108、M116信号时电梯也上行。到达顶楼时信号自行切断。电路另一部分是手动上行部分，当有司机时通过X22（常闭）、X21（常闭）点动X23可使M0得电，控制上行；当检修时通过X22常闭和X21常闭点动X23使M0得电上行。
4.2.12下行 （科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑）
当电梯位于4楼时Y23常开闭合，当下面层楼有呼梯信号时（内呼与外呼）M1得电控制电梯下行，到达目的层楼时用层楼信号消除下行信号，电梯在3楼和2楼也是同样道理。另一部是手动下行，分司机和检修两种情况，司机时通过X22、X21的常闭点动X23控制下行；检修时通过X22常开、X21常闭点动X23控制下行（慢车）。
4.2.13报警
包括电笛报警和灯光报警。当出现故障信号（来自变频器异常信号、来自变频器的错编脉冲信号、外部输入信号）接通报警电笛并同时接通BB封锁，发出报警。
4.2.14精度控制
利用软件实时检测脉冲信号以确保系统正常运行；为消除脉冲计数累计误差，在基站和顶层设置复位开关X27，控制C246复位。
5程序梯形图
6 致谢
通过本次PLC电梯电气控制系统的设计，给我提供了再一次学习PLC的机会，同时也进行了一次全面地温习，在专业知识方面有了一个全面地、系统地提高。通过老师的细心指导，使我对一个系统的设计也有了一个概括的了解。
步入社会，使我真正懂的去珍惜学校学习的每一次机会。在设计中我碰到了许多的问题，也感受到了自己学习中的不足之处。设计中我独立思考，思维总是定在我的不明之处。通过后期仅仅几天时间，老师的谆谆指导和同学的细心分析，我总算把设计中的问题一一解决，并且搞懂。PLC是我感兴趣的课程，选择该课题，也是自己的意愿。
这次设计中我发现学的知识还不够扎实，考虑问题不够周全。带着设计中所遇到的问题和难题，去请教老师同学，我发现学到了好多新专业知识。这些问题让我将使在学习和工作中进一步的提高，虽然这次设计不能尽善尽美，但我此期间收获却是很大的。在此，我衷心的感谢耿惊涛老师对我的指导、栽培，感谢老师和领导在这大学生活和学习中给我的帮助和教导。
7参考文献
内容来自www.nseac.com
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