三层电梯简单模拟控制系统项目动画演示1、掌握直流电动机的控制。2、熟练掌握PLC基本指令与功能指令编程 调试的方法。3、进一步熟悉PLC的I/O 连接。4、学会PLC与其他设备的装接，构成自动 化系统，进行软硬件调试。 教学目的实物图片项目演示（电梯上下动作）点击打开项目演示（电梯开门动作）点击打开项 目 演 示点此跳出点击打开目 录模块一、电梯系统主电路分析 模块二、电梯系统PLC控制线路分析模块三、项目实训模块一、电梯主电路分析一、教学任务 ：掌握直流电机的相关理论（概述、启动 、正反转、调速、制动） 二、工作任务 ：2、掌握直流电机的启动、正反转、制动 控制1、电梯系统的构成三、相关理论知识四、练习模块一之相关理论知识n电梯系统概述n直流电机概述n直流电机启动控制n直流电机的调速控制n直流电机正反转控制n直流电机制动控制n他励（并励）直流电机控制线路 分析三层电梯主电路电梯介绍电梯是采用电力拖动方式，将载有乘客或货物的 轿厢，运行于垂直方向的两根刚性导轨之间，运送乘 客和货物的固定式提升设备。所以，电梯是为高层建 筑运输服务的设备，它具有运送速度快、安全可靠、 操作简便的优点。随着生产的发展，城市迅速的崛起 ，电梯快速进入人们生活和生产领域，给生产和生活 带来了极大的方便。电梯主要由机房、曳引机、轿厢、对重以及安全 保护设备等组成。电梯是一种起重运输设备，电梯的 轿厢在建筑物的电梯井道中上下运行。直流电机概述直流电动机可按励磁方式来分类，如电枢电源 与励磁电源分别由两个独立的直流电源供电，则称 为他励直流电动机；而当励磁绕组与电枢绕组以一 定方式连接后，由一个电源供电时，则按其连接方 式的不同而分为并励、串励及复励电动机。在机床 等设备中，以他励直流电动机应用较多，而在牵引 设备中，如电瓶车等则以申励直流电动机应用较多 。 直流电机启动控制直流电动机起动特点之一是起动冲击电流更大，可达额定电流的 1020倍。这样大的起动电流将可能导致电动机换向器和电枢绕组的 损坏，同时对电源也是沉重的负担。大电流产生的转矩和加速度对机 械部件也将产生强烈的冲击，故在选择起动方案时必须予以充分考虑 ，除小型直流电动机外一般不允许直接起动。 他励、并励直流电动机的另一个特点是需在接通电枢电源之前先 接上额定的励磁电压，至少是同时，原因之一为了保证起动过程中产 生足够大的反电动势以减小起动电流；其二是为了保证产生足够大的 起动转矩，加速起动过程；其三是为了避免空载飞车事故的发生。 直流电动机起动控制的要求与交流电动机类似。即在保证足够 大的起动转矩下，尽可能地减小起动电流，再考虑其他要求。 直流电机调速控制n改变电枢回路电阻值调速 n改变励磁电流调速 n改变电枢电压调速 n混合调速 直流电机正反转控制直流电动机的转向取决于电磁转矩的方向，因此改 变直流电动机的转向有两个方法，即当电动机的励磁绕 组端电压的极性不变，改变电枢绕组端电压的极性，或 者电枢绕组两端电压极性不变，而改变励磁绕组两端电 压的极性。两种方法都可以改变电动机的旋转方向。但 当两者的电压极性同时改变时，则电动机的旋转方向维 持不变。 直流电机制动控制n能耗制动 n反接制动 n再生发电制动 三种反接制动比较制动方式优点缺点应用场合能耗制动1、 制动线路简 单、平稳可靠， 制动过程中不吸 收电能，经济、 安全。 2、 可以实现准 确停车制动效果随转速 下降而成比例减 小适用于要求减速 平稳场合，例如 反抗性负载准确 停车。另应用于 下放重物反接制动1、 电枢反接制 动转矩随转速变 化较小，制动强 烈而迅速。 2、 倒拉反接制 动的转速可以很 低，安全性好。1、 电枢反接制 动有自动反转的 可能性。在转速 接近零时，应及 时切断电源。 2、 倒拉反接制 动从电网吸收大 量电能。电枢反接制动应 用于频繁正反转 的电力拖动系统 。 倒拉反接制动不 能用于停车，只 能应用于启动设 备以较低的稳定 转速下放重物发电回馈制动1、 制动简单可 靠，不需改变电 动机接线。 2、 能量反馈到 电网，比较经济 。1、 在转速 |n|n0|才能产生 制动，应用范围 较小。 2、 不能实现停 车应用于位能负载 的稳定高速下降 场合在降压和弱 磁调速的过渡过 程中可能出现这 种制动状态他励直流电机控制线路分析1电枢回路串电阻的起动与调速控制线路 他励直流电机控制线路分析2直流电动机改变励磁电流进行调速的控制线路 他励直流电机控制线路分析3直流电动机改变励磁电压极性的正反转控制线路 他励直流电机控制线路分析4直流电机的反接制动的控制线路 模块一之练习1、直流电机的调速方法有哪几种？2、直流电机采用什么方法来改变转向？ 在控制线路上有何特点？3、直流电机通常采用哪两种电气制动方 法？简述其工作原理及控制电路特点。 模块二、电梯PLC控制线路分析一、教学任务 ：掌握电梯由PLC控制的控制线路的设计方法，学会基本功能指令的使用。 二、工作任务 ：三、相关理论知识四、练习1分析电梯的控制要求2. 掌握电梯的输入输出点数分配3PLC外部接线图4分析电梯运行过程分析5讲解功能指令6电梯全部程序的讲解7. 功能拓展 模块二之相关理论知识n n分析电梯的控制要求分析电梯的控制要求n n掌握电梯的输入输出点数分配掌握电梯的输入输出点数分配n nPLCPLC外部接线图外部接线图n n分析电梯运行过程分析分析电梯运行过程分析n n讲解功能指令讲解功能指令n n电梯全部程序的讲解电梯全部程序的讲解n n功能拓展功能拓展 电梯控制要求n电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行呼 叫操纵S1-S3和电梯轿厢内设有楼层内选按钮引 S4-S6进行控制，用以选择需停靠的楼层。n楼层指示灯有三个，分别指示电梯当前位置。 运行状态指示灯有两个，分别指示当前电梯运 行的状态。n电梯每次运行只相应单一呼叫，例如，电梯停 在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层呼 叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层 ），在电梯停止运行前按其他层呼叫按钮均无 效，依此类推。 输入输出点数分配（1）输入部分输出部分输入输出点数分配（2）外部接线图功能指令概述由于PC是由取代继电器开始产生 发展的且早期的PC绝大部分用于 顺序控制于是许多人习惯把Pc看作是继电器 定时器 计数器的集合 把Pc的作用局限地等同于继电控制系统顺控器等， 其实PC就是工业控 制计算机PC系统具有一切计算机控制系统的功能，大型的PC系统就是当 代最先进的计算机控制系统小型的PC由于运算速度及存贮容量的限制功能自然稍弱。但为了 使PC在其基本逻辑功能 顺序步进功能之外具有更进一步的特殊功能 以尽可能多地满足PC用户的特殊要求从80年代开始PC制造商就逐步地在 小型PC是加入一些功能指令或称为应用指令。这些功能指个实际上就是 一个个功能不同的子程序 随着芯片技术的进步小型PC的运算速度存 贮备不断增加其功能指令的功能也越来越强 许多技术人员梦寐以求 甚至以前不敢想象的功能通过功能指令就成为极容易实现的现实从 而大大提高了PC的实用价值所用功能指令1、传送指令当X0被触发时，传送源数据到指定数据存储器 如上图，当X0触发时，把K100移动到D10中去。所用功能指令2、比较指令比较S1和S2里面的数据：S1S2 M0 导通 S1=S2 M1 导通 S1D2：电梯在下，呼叫在上，电梯此时应该上升。 D1=D2：电梯与呼叫在同一位置，可根据不同的楼层 位置驱动不同的门进行开关。电梯上下控制程序分析相应梯形图电梯呼叫信号程序分析根据不同的按钮动作把呼叫信号转换成数值存入 寄存器D1里面当第一层呼叫时，就把常数1放在D1里面当第一层呼叫时，就把常数1放在D1里面当第一层呼叫时，就把常数1放在D1里面0相应梯形图电梯位置判断程序分析通过传感器把电梯位置信号转换成相应的 寄存器D2里面去如果在第一层，把常数1 赋给D2 如果在第二层，把常数2 赋给D2 如果在第三层，把常数3 赋给D2相应梯形图电梯楼层显示程序分析利用三个层限开关进行判断当一层层限开关触发时 一层指示灯亮当二层层限开关触发时 二层指示灯亮当三层层限开关触发时 三层指示灯亮相应梯形图电梯上下显示程序分析上下显示完全按照电机当前状态来确定当电机正转时显示上升状态当电机反转时显示下降状态相应梯形图电梯开关门程序分析当电梯到位后，延时0.5秒， 根据当前的楼层驱动 相应的门进行开门动作。开门到位后再延时1秒进 行关门。如果在关门过程中检测到有障碍，立即 停止关门动作，继续重新开门。相应梯形图电梯位置判断程序电梯上下控制程序电梯呼叫信号程序（第一层）电梯楼层显示程序电梯上下显示程序电梯开关门程序（第一层）拓展知识1、了解变频器在电梯中的运用2、先入先出指令在电梯中的运用 变频器在电梯中的使用本例介绍为三层电梯的控制，在实际运用中 ，由于电梯使用的楼层比较高，为了在运行过程 中节省时间，可采用变频调速。例：用楼层限位 开关进行感应，启动时，若电梯离起点距离为一 层以下时，进行低速运转；若电梯离起点为一层 以上时，转为高速。停止时，若电梯当前位置离 目的地有两层以上距离时，用高速进行运行；若 电梯当前位置离目的地在两层以下距离时，用低 速运行； 多呼入响应功能本例介绍的三层电梯为相应单一呼叫的电梯 ，即在一个动作没有完成前不相应其他呼叫，在 现实生活中，通常可以相应多个呼叫，这就需要 用到另外两条条功能指令SFWR、SFRD。用 SFWR来依次存储呼叫信号，用SFRD来依次读取 呼叫信号。以达到按呼叫顺序来控制电梯运动的 效果。 SFWR 使用说明SFRD 使用说明SFWR 使用初始状态下，D2D10数据都为0，D1数据为0，当X0被 触发时，D0的数据移动到D2，随即D1里面数据变为1， 当X0再次被触发时，D0数据移动到D3，D1里面数据变 为2，以此类推。 利用这条指令，可以 把先后采集到的呼叫 信号存储起来，在后 面进行调用。可以实 现多个呼叫依次存储 的功能。 SFRD 使用当X1没有触发时，D20数据为0，D1也为0。 当X1第一次触发时，D2的数据被移动到D20，D1的数据变为1，表示当前指针为1 。 当X1再次触发时，D3的数据移动到D20，D1的数据变为2，表示当前指针为2。以此类推 在电梯中可以利用关 门信号的上升沿进行 动作，依次把用 SFWR存储的呼叫信 号读取出来，进行相 关的动作。 模块二之练习编写一能依次响应多个呼叫信号的三 层电梯控制程序。利用传送与比较的功能指令，设计利用传送与比较的功能指令，设计 一大厦人数控制程序，在大厦的进出口一大厦人数控制程序，在大厦的进出口 安装传感器，当大厦里面人数超过安装传感器，当大厦里面人数超过500500 人时，立即报警。人时，立即报警。模块三 实训内容和考核要求教学目标：通过实践，巩固理论知识。所有程序尽可能用功能指令编写 售货机用PLC对自动售货机进行控制，根据工作要求，写出梯形图及指令表：工作要求：1)此售货机可投入1元、5元或者10元硬币2)当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；当总值超过15元时， 汽水和咖啡按钮都亮3)当汽水按钮灯灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时 间内，汽水指示灯闪动。4)当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间 内，咖啡指示灯闪动。5)若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指 示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。密码锁用功能指令编写一密码锁程序，用SB0-SB9个按钮输入信号表示密码0 9的输入，按SB10进行输入密码初始化，输入多位密码后后延时10秒 ，若再无输入则确定密码，然后再次按SB0-SB9进行开锁工作，当输入 完成后，按SB11开始解锁密码初始化，如果依次输入解锁密码正确则 输出Y0表示开锁成功，连续三