可编程序控制器SH-R的电梯控制设计及其监控研究电梯设计论文.docVIP

中南民族大学 毕业论文(设计) 学院： 专业： 年级： 题目: 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称: 年 月 日  目 录 一、引言 1 二、电梯控制设计 1 (一) 电梯控制系统组成 1 (二) 控制要求 2 1．开关门控制 2 2．电梯内外呼叫控制 2 3．电梯上下运行控制 3 (三) PLC的I/O地址确定及分配 3 1．输入信号的确定 3 2．输出信号的确定 3 3．控制程序的编制方法 3 4．I/O分配 3 (四) PLC控制系统的实现 4 三、电梯控制软件设计 4 (一) 编程通讯电缆的制作 4 (二) 编程软件 5 (三) 梯形图程序框图 5 四、通讯软件设计 5 (一) SH32通讯协议分析 5 1．参数寄存器的设定 5 2．A型通讯 6 (二) 计算机通讯程序设计 7 五、调试说明 7 六、小结 8 致谢 8 参考文献 8 附录一、通讯程序 9 附录二、PLC控制程序 10 可编程序控制器SH32-R2的电梯控制设计及其监控研究 计算机科学学院 邓有纬 指导教师 张志俊 摘 要 本文介绍用SH32-R2 PLC实现三层三站电梯控制系统的设计，给出了详细的系统设计过程、I/O配置方案、及相应的梯形图控制程序。本文还对SH32-R2与计算机的串行通讯信、计算机对电梯运行过程的监控进行了讨论，设计了通讯程序模块。模拟运行和测试结果表明：该电梯系统设计合理，运行正确。 关键词 可编程序控制器，电梯控制，梯形图，计算机监控，串行通讯 一、引言 电梯是高层建筑内部的重要设施之一。早期的电梯控制装置由继电器、接触器控制逻辑电路组成，存在功能弱、故障多、寿命短等缺点。目前，已经广泛采用可编程序控制器（PLC）来控制电梯，其性能有很大改善[1]。在硬件上，PLC对元器件、电源、输入输出接口、结构设计等采取了严格措施；在软件上，采用循环扫描、程序语法检查、故障检测与诊断及出错报警、保护数据、封锁输出及自动恢复等措施，使PLC的平均无故障时间达到了10万小时以上，非常适合于电梯的实际应用环境[2]。电梯监控越来越广泛地用于各种环境中，它能使管理人员有效地对电梯设备进行自动检测、优化控制和集成管理，从而达到安全、高效、满足社会需求的目标。随着自动化技术的发展，这种研究将得到越来越广泛地应用，而且这种研究具有重要的实用价值，将广泛地运用到智能小区、楼宇自动化等现代建筑中，顺应时代发展的要求[1][3]。 本设计的目的就在于用PLC代替传统的继电器接触控制逻辑电路，充分利用PLC的优点使电梯的实际运行安全、高效。在掌握PLC对电梯的功能控制的基础上，利用PLC所提供的串行通讯接口与计算机连接组成监控系统，对电梯进行监控，计算机上请求电梯状态显示，命令控制PLC，完成电梯的运行、停止及运行方向的控制，最终实现计算机对电梯的实时监控。楼层高低不同，所配电梯的规模有差别，但其控制原理是一样的，加上本次设计所选PLC的限制，所以本次设计以三层电梯的控制进行分析。系统结构如图1所示。 图 1 电梯系统框图 二、电梯控制设计 (一) 电梯控制系统组成 电梯控制系统的组成主要是电力拖动部分和电气控制部分。电力拖动部分由拽引电机、抱闸和相应的开关电路以及开门电机组成。由于所设计的只是一个教学模型，电梯速度低，而且电力拖动部分也不是本次设计的主要目的，所以只要能实现电机的正转反转即可，而不必考虑具体的电力拖动部分以及电机的机械特性。 电气控制部分是电梯控制系统的核心，也是本次设计所关心的具体内容，它包含两部分：拖动控制电路和信号控制电路。拖动控制电路因电梯的拖动方式不同而各异，可以是接触器线圈及其相关的控制电路，也可以是电力电子器件的控制电路，本次设计中主要采用前一种方式。信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系，因此不同的拖动方式的电梯可以采用同一信号控制电路，其控制系统的组成如图2所示。 图 2 电梯控制系统框图 (二) 控制要求 根据电梯实际运行的方式以及实践生活经验，如图3所示，可以将电梯的实际工作功能分为开关门控制、电梯内外呼叫控制、以及电梯上下运行控制三个大的功能模块。而在这三个大的功能模块，开关门控制又分为两个小的功能：手动开关门控制和自动开关门控制。 图 3 电梯内外面板 1．开关门控制 ① 手动开门：在开门控制中，当电梯运行到目的层后，按手动开门键则电梯门被打开，直到门开到位时，结束开门过程。而当电梯还没有到达目的层时，此时按下开门键，为了安全，电梯对其呼叫应不予响应。 ② 自动开门：电梯运行到目的层后，