电梯设计.docx

课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号学生姓名专业班级082课程设计（论文）题目基于ContrOlIOgiX系统的电梯控制系统设计课程设计论文任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能以COnlrolIOgiX网络控制为根底，完成电梯控制系统。在硬件上组态输入、输出、主控制器模块，在软件上编写梯形图程序，实现模拟的基于ComrOlk）gix网络的5层电梯控制。设计任务及要求1分析系统功能，确定系统方案。2、在实验室实现模拟的硬件接线，并在软件平台上进行硬件组态和参数设置。3、画出基于ComrOnogiX网络的结构图。4、编写梯形图，实现系统功能。5、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理。6、按学校规定的格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数1、COntrolk）gix网络传输速率：1OMbps；2、控制精度±5%。进度方案1、布置任务，查阅资料，确定系统设计方案（1天）2、对系统功能进行分析，构建COntrOIlogiX网络（1天）3、系统硬件接线、组态及参数设置（3天）4、系统软件组态及编写功能程序并模拟调试（3天）5、撰写、打印设计说明书（1天）6、验收及辩论。（1天）指导教师评语及成绩平时：论文质量：辩论：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%辩论20%以百分制计算所谓电梯控制技术是指电梯的传动系统及操纵系统的电气自动控制。在高层建筑中，人们曾设计并制造出许多具有良好的传动及操纵性能的电梯。现代电梯主要以高层建筑为效劳对象，为了更好地满足高层建筑对电梯的需要，电梯控制技术同样也经历了由简单到复杂，由低级向高级的开展阶段。当代电梯采用的都是曳引传动式电梯，曳引传动式是于20世纪初在美国诞生。曳引传动电梯废除了鼓轮，轿厢的牵引是靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力，对重用以平衡轿厢负载。曳引传动电梯的结构及其运行性能与鼓轮式电梯相比，都有了很大的改良，而且具有鼓轮式电梯无法比较的优点，所以在电梯开展的近一百年时间里，曳引传动作为电梯的根本传动方式始终没有改变。Control1.ogix是罗克韦尔自动化公司最新开发的可编程控制系统，与其前几代产品如P1.C5系列、S1.C500系列相比Control1.OgiX在很多局部都有了较大的改良。在系统的编程与组态也有了一些不同。由于产品较新，在实际中的应用还不多。关键词：自动控制；传动式电梯：Controllogix目录第1章绪论3第2章课程设计的方案32. 1电梯概述32. 2系统组成总体结构43. 3系统的流程设计4第3章硬件设计54. 11/0分配53. 2网络结构8第4章软件设计93.1 Control1.ogix系统的组态93.2 程序设计10课程设计总结10参考文献11第1章绪论目当今的世界，随着城镇建设的开展，地价的昂贵，迫使建筑只有向空中开展。高层建筑的拔地而起，智能化楼宇大厦的出现，显示了建筑业的飞速开展。它们是计算机技术、自动控制技术、网络及通信技术的综合产物，是未来信息社会的典型缩影。楼宇自动化(BA),通信自动化(CA)办公自动化(OA)及平安保卫自动化(SA)是智能大厦的四个不可缺少的功能模块。而电梯作为智能大厦楼宇自动化控制系统的重要组成局部，有着举足轻重的地位。在高达几十米甚至上百米的高层及超高层建筑中，电梯成为人们必不可少的的极其重要的交通代步工具。由于在智能化大厦中的广泛应用，因此高层建筑中的井道及运行在井道中的电梯在结构、控制性能等方面表现出高层建筑电梯的如下特点。(1)电梯结构紧凑、体积小，因此占地面积小，且美观实用。(2)电梯在频繁的起动、稳速及制动的过程中，平安可靠、舒适、快速、平稳。(3)电梯平层精度高，平层误差要在国家规定标准范围内。(4)高层建筑电梯的高效运行，必须使电梯具有最短的乘客候梯时间，才能有效防止由于高层建筑人员集中、候梯时间过长而造成的拥挤现象。(5)为满足电梯高效运行的需要，高层建筑电梯大都采用了高速及超高速电梯。(6)高层建筑电梯必须具有极其灵活的控制方式，高层建筑中大量采用的微机控制或可编程控制器控制的电梯可以满足人们对电梯的多种效劳要求。(7)作为主要为乘客效劳的高层建筑电梯，都要具有十分完善的平安保护装置。(8)为满足多功能大厦的效劳需求，高层建筑电梯型式多种多样，例如客梯、扶梯、观光梯等。第2章课程设计的方案2.1电梯概述本次设计中使用的模型电梯是在沈阳北方电梯厂专门定做的，共有两台。模型电梯在设计中尽量遵照实际电梯，并简化了一些功能。在设计中力图到达仿真，以反映真实的电梯的控制过程。模型电梯的主要数据如下：1、楼层数：5层。2、提升高度：2m3线速度：5cm/s4噪声：不大于55db5、曳引式升降。交流电机拖动，机械齿轮传动。6、中分式轿门，直流电动开门机电梯的主要零部件如下：1、曳引机型号：D/DF电机功率：0.55kw曳引轮直径：60mm产地：德国额定转速：16rmin;2、轿厢.外型足寸：200x250x200(深X宽X高)重量:7kg3、开门机构：电机型号：PB-35GM电压：12VDC产地：日本开门宽度：130Inm4、对重：6.5kg5、接近开关PK80461Honeywell6、磁双稳态开关KCB-I瑞士7、电梯位置指示器24VDC七段代码管2. 2系统组成总体结构电梯的控制从性质上可以分为两个方面：传动系统的控制和逻辑系统的控制，它们之间的关系如下列图2.1所示。2. 3系统的流程设计为实现以上功能需求，首先进行了硬件局部的设计，包括控制系统网络的组建、电梯模型I/O点的分配和硬件连线等；其次是软件局部的设计，也即对COntrOI1.ogiX系统的I/O模块和通讯模块的组态、设备网地址的映射与梯形图的编制等；本系统的设计流程图如下页图所示。第3章硬件设计3. 1I/O分配输入点：模型电梯给1.OgiX5550的主要的输入点有14个，分5个用于指层的位置信号（低有效）（低有效）（低有效）（低有效）（低有效）（低有效）上平层信号下平层信号上换速信号下换速信号门连锁信号上限位信号下限位信号运行状态信号运行方向信号处理器输出点有32个，分别是：9个厅外上召唤信号指示9个厅外下召唤信号指示7个对应七段代码管的AY1个对应十位指示1个下行指示1个上行指示关门指令信号开门指令信号电机启动指令电机停车指令根据以上输入输出点的要求，设计中选用了设备网上的F1.EXI/O1794-DN适配器，并使用了三个适配模块作为输入输出接线端子：2个开关量输出模块1794-0B161个开关量输入模块1794-IB16因为设备网扫描模块处于Control1.ogix系统的第6槽位置上，所以输入输出点的数据标签都以1.oCal:6开头。电梯模型的输入输出点地址具体分配如下表输入点名称拼音缩写地址分配位置信号1WZ_11.ocal:6:1.DataO.16位置信号2WZ_21.ocal:6:1.DataO.17位置信号3WZ_31.ocal:6:1.DataO.18位置信号4WZ_41.ocal:6:1.DataO.19上平层信号SH_PC1.ocal:6:1.Data0.21下平层信号X_PC1.ocal:6:1.Data0.22上换速信号SHJlS1.ocal:6:T.Data0.23下换速信号X_HS1.ocal:6:1.Data0.24门连锁信号M1.S1.ocal:6:1.Data0.25上限位信号SH_XW1.ocal:6:1.Data0.26下限位信号X_XW1.ocal:6:1.Data0.27运行状态信号YX_ZHT1.ocal:6:1.Datal.1运行方向信号YX_FX1.ocal:6:1.Datal.3输出点分配下指示灯11.X_11.ocal:6:0.Data0.0下指示灯21.X_21.ocal:6:0.Data0.1下指示灯31.X_31.ocal:6:0.Data0.2下指示灯41.X_41.ocal:6:0.Data0.3下指示灯51.X_51.ocal:6:0.Data0.4下指示灯61.X_61.ocal:6:0.Data0.5下指示灯71.X_71.ocal:6:0.Data0.6下指示灯81.X_81.ocal:6:0.Data0.7下指示灯91.X_91.ocal:6:0.Data0.8下指示灯101.X_101.ocal:6:0.Data0.9上指示灯11.SH_11.ocal:6:0.Data0,10上指示灯21.SH_21.ocal:6:0.Data0,11上指示灯31.SH_31.ocal:6:0.Data0,12上指示灯41.SH_41.ocal:6:0.Data0.13上指示灯51.SH_51.ocal:6:0.Data0.14上指示灯61.SH_61.ocal:6:0.Data0.15上指示灯71.SH_71.ocal:6:0.Data0.16上指示灯81.SH_81.ocal:6:0.Data0,17上指示灯91.SH_91.ocal:6:0.Data0,18上指示灯101.SH_101.ocal:6:0.Data0.19七段代码管AA1.ocal:6:0.Data0.20七段代码管BB1.ocal:6:0.Data0.21七段代码管CC1.ocal:6:0.Data0.22七段代码管DD1.ocal:6:0.Data0.23七段代码管EE1.ocal:6:0.Data0.24七段代码管FF1.ocal:6:0.Data0.25七段代码管GG1.ocal:6:0.Data0.26七段代码管HH1.ocal:6:0.Data0.27上行指示灯1.SH1.ocal:6:0.Data0.28下行指示灯1.X1.ocal:6:0.Data0.29开门继电器KM_J1.ocal:6:0.Data0.30关门继电器GM_J1.ocal:6:0.Data0.31停止继电器TZH_J1.ocal:6:0.Datal.0起动继电器QDj1.ocal:6:0.Data1.1点动运行JOG1.ocal:6:0.Data1.2运行方向上指令YX_FX_SH1.ocal:6:0.Data1.4运行方向下指令YX_FX_X1.ocal:6:0.Data1.53.2网络结构由于这次的控制对象为模型电梯。电梯的轿内指令、厅外呼叫指令按钮都不具备。为了使电梯模型的控制更加形象逼真，设计中充分利用了罗克韦尔自动化产品的网络通讯能力。由于Control1.ogix系统本地槽架上的I/O模块很有限，所以1.ogix5550处理器与电梯模型的通讯的I/O交换使用了设备网上的柔性I/O适配器(FlexI/O)所带的I/O模块。即，对模型电梯的1/0点采集和命令的发送是通过设备网完成的。轿内、厅外的呼梯采用了仿真的图形界面控制，图形界面显示在罗克韦尔的人机交互显示系统(PaneIView600、900)上，而PaneIVieW是通过挂接在DH+网络实现的。图3.2电梯模型的网络通讯示意图第4章软件设计4. 1ContrOl1.OgiX系统的组态Control1.ogix系统的组态可以分为I/O模块的组态和通讯模块的组态。I/O模块的组态是在Rslogix5000的工程管理器中的I/OConfiguration里完成的，组态I/O模块必须是离线状态(Offline)状态下。在添加新模块时，需要确定模块名称，模块所在槽号，通讯格式及电子锁等的配置信息。通讯格式决定了I/O模块使用的数据结构，也决定了模块与模块控制器所有权的连接类型。许多I/O模块支持不同的格式。每一种格式又支持不同的数据结构。可以使用I/O模块的文件管理来决定使用哪一种数据格式。数据格式越大，占用的控制器内存越多，并且在通讯网络中占用的频带宽度也越宽。访问I/CH/O信息是采用多字段结构来表示的，具体信息取决于指定的I/O模块的特征。结构信息的名称取决于系统中I/O模块的位置。当用户通过编程软件来组态Do模块时，每一个I/O的标签(tag)都会被自动创立。标签名称遵守下面的格式：Control1.ogix系统遵循生产者/客户(ProducerZconsumer)消费者模式。输入模块为系统提供生产者(ProdUCer)数据。而输出模块,控制器和智能模块既能提供生产者(PrOdUCer)数据也能使用客户(ConSUmer)地址变量功能设置数据。生产者/消费者(Producer/consumer)模式采取播送信息的方式。这就意味着多个节点可以同时使用来自一个设备的相同数据。用户在控制系统中安插I/O模块的位置决定了模块如何交换位置(1.ocation)识别网络位置1.oCaI=本地框架Adapter_Name=识别远程框架通讯适配器或网桥模块槽号(SlotNumber)框架中的I/O模块槽号类型(Type)数据类型I=输入C=组态O=输出S=状态成员名称(MemberName)指定来自I/O模块的数据；取决于I/O模块可以储存何种数据类型。子成员名称(SubMemberName)指定与成员名称相关的数据。位(可选)(Bit)指定I/O模块上的点:取决于I/O模块大小数据。关于通讯模块的组态串行通讯的配置，最初的网络组态都是通过RS232串行通讯接口实现的。用一根RS232串行通讯电缆将计算机上的串口与1.ogix5550处理器上的串口相连，再启动罗克韦尔的网络连接软件RSlinX,配置响应的串行通讯程序AB-DF1,便可以在计算机和处理器之间建立起串行连接。JQJR以别，从而被系-Jei×j用模型的通讯的七RoCkwdlSoflwOreRS1.inXGdteWIy-RSWho-1纭/卡JfcNeEditewCorrrmjnicabonsStabOnDDE/OPCSeciritySMndowHelp筑便向圜SI&I闻周蚂AUtobroWxR-froh|NotBrovsin43Workstation,R0CK80sUnxGateways；EthernetA8.DFl-bDFl-j01,1756-1.11frs1.nameI-)C3场c3ane,1756A10A00,1756module,1756-OBOlj17561.102,17S6module,1756IB103,1756ENET,17565E06、17S6-DN.1OO1756QBIIIHni0156-WnbIlm02-IB080317S6-ENET/A051756<NBB,一(ld04,1756moduleOS.17S6-CNRBr4. 2程序设计课程设计总结本文以罗克韦尔自动化公司可编程控制系统COntrOl1.ogiX为工具，以罗克韦尔实验室中的十层模型电梯为控制对象，设计了电梯的逻辑控制程序。文中较详细的说明了COntrOI1.ogiX系统I/O模块和通讯模块的组态，指层、换速、选层、平层、开关门等控制环节的设计过程。经过屡次调试及试运行，现在已经成功的实现了电梯集选控制中的方向优先、顺向截车、反向最远层截车等控制要求，该系统能完成电梯的楼层指示、对轿内指令和厅外召唤的存放，自动进行选向、选层、平层停车，并通过对输入信号的适当处理，较好的解决了平层不准等设计中遇到的问题。本设计是可编程控制系统在电梯逻辑控制中的个实例，也是应用罗克韦尔ControI1.OgiX系统的次成功尝试。今后还可以根据实际条件进步提高电梯控制模型的平层精度，实现两台电梯的并联调度等。参考文献1 廖常初主编，可编程序控制器应用技术(第三版)重庆大学出版社2 梁延东主编，电梯控制技术，中国建筑工业出版社，19973 吴国政主编，电梯原理、使用、维修，电子工业出版社，19991毛宗源等编，微机控制电梯，国防工业出版社，19965 韩安荣主编，通用变频器及其应用第二版，机械工业出版社，20006 Allen-BradleyInc.»1305AdjustableFrequencyACDrive(SeriesC)UserManual,RockwellAutomationCorporation,19987 RockwellSoftwareInc.,1.ogiX5550控制器指令集参考手册(Cat.No.1756-1.1),19998 可编程控制器在电梯中的应用微机信息1998年第14卷第3期9 可编程控制器在电梯中的应用电气自动化1996年第4期10 RockwellSoftwareInc.,GettingResultswithRSlinx,1998