自动生产线两层式升降电梯PLC系统设计(西门子plc200)

毕业论文（设计）

自动生产线两层式升降电梯PLC系统设计（西门子plc200）

系别：机电工程系

专业：机电一体化技术

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目录

1.绪论 (1)

1.1研究自动生产线两层式升降电梯控制系统的意义 (1)

1.2自动生产线两层式升降电梯控制系统的研究思路和主要内容 (1)

2．自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述 (2)

2.1自动升降电梯机械系统的组成 (2)

2.2自动升降电梯自动控制系统的组成 (4)

3．自动升降电梯系统的工作原理和控制要求 (5)

4．自动升降电梯系统的PLC型号的确定 (6)

4.1基本模块的选择 (6)

4.2扩展模块的选择 (7)

5．自动升降电梯PLC控制系统程序设计 (8)

5.1自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配 (8)

5.2自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图 (9)

5.3自动升降电梯PLC控制系统的状态流程图 (9)

5.4自动升降电梯PLC控制系统的梯形图程序 (10)

5.5自动升降电梯PLC控制系统的程序模拟及调试 (17)

5.5.1仿真软件介绍 (17)

5.5.2 调试的过程说明和结果分析 (19)

6．总结和展望 (20)

6.1论文的主要研究成果和不足 (20)

6.2进一步研究的方向 (20)

7．致谢 (21)

参考文献： (22)

绪论

自动生产线两层式升降电梯控制系统设计

摘要: 文章主要介绍的是自动生产线两层式升降电梯的PLC控制系统设计。它详细地阐述了系统组成、系统工作原理、系统的PLC梯形图程序设计以及利用模拟软件进行程序的调试过程。该系统控制原理简单、操作方便、自动化程度较高且稳定性强，对于工厂的不间断生产作业有很强的实用性。

关键词: 升降电梯 PLC 自动生产线

1.绪论

1.1研究自动生产线两层式升降电梯控制系统的意义

自动生产线两层式升降电梯的控制系统用PLC控制有很高的稳定性和可操作性，高的稳定性正是工厂不间断生产所要求的，可操作性为当生产有新的任务要求时可以重新设计或手动操作以达到不同的任务要求，操作方便。现在的一些工厂中常见的升降机械很多由工频电机直接带动运行，电气控制部分一般都很简单，多数采用人工手动控制或采用继电器控制方式。这些升降机械存在一些明显的问题，如启动停止和运行不平稳，升降运动过程动作不可靠，自动化程度不高，故障率较高，设备能耗高，无法应急运行，存在安全隐患等等。基于这些问题使得这些升降机械很难在工厂生产中发挥高效率的作用，同时也使得这些生产的升降机械无法与自动化生产线配套使用，也无法根据实际的生产需要转换和调整升降机械的动作方式和工作顺序。而该升降电梯控制和驱动系统，可以完成对升降电梯自动运行的智能化控制和管理，可以根据生产线的实际生产需要和具体工艺要求自动调整升降方向和速度快慢。整个系统自动化程度高，应用范围广，可以在多个行业与国内外各型生产线配套使用。因此，本课题的研究有深远的现实意义。

1.2自动生产线两层式升降电梯控制系统的研究思路和主要内容

本课题拟在分析系统的控制要求、工作原理及工艺要求的基础上，确定本系统的总体控制方案，进行输入输出点的分配，绘制控制系统接线图，接着完成控制流程图的绘制，然后再设计梯形图程序，紧接着利用模拟仿真软件进行调试、完善控制要求、分析并运行程序，最后完成论文的撰写。

本课题的主要内容如下：

（1）根据系统控制要求选择PLC型号以便进行系统设计；

（2）进行自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配；

（3）绘制自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图；

（4）绘制自动升降电梯PLC控制系统的状态流程图；

（5）编写自动升降电梯PLC控制系统的梯形图程序；

（6）进行自动升降电梯PLC控制系统的程序模拟及调试；

（7）总结与展望。

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2．自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述

2.1自动升降电梯机械系统的组成

自动升降电梯的机械系统主要由驱动单元、升降架互锁装置、升降机构、辊床、皮带、导向轮子等组成，如下列图所示：图2-1是该机械系统的整体构造，图2-2 为系统的驱动单元，图2-3为升降架互锁装置，图2-4为该系统上的辊床，图2-5 为辊床上的输送辊子，图2-6为系统皮带的安装与导向轮。

图2-1自动升降电梯的机械系统的整体构造

自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述

图2-2 驱动单元

图2-3升降架互锁装置

图2-4 辊床

图2-5 辊床上的输送辊子

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图2-6皮带的安装与导向轮

2.2自动升降电梯自动控制系统的组成

自动升降电梯的自动控制系统的组成如下图2-7所示。

图2-7 自动升降电梯的自动控制系统的组成

可编程控制器PLC采集外部输入点的输入信号，如启动停止信号，各个光电传感器的状态信号，各限位开关的输入信号，人机界面上的输入信号，经过逻辑判断和运算后输出相应输出信号，控制电气系统中的相应交流接触器和变频器动作。来完成将一层楼的白车身自动的转移到另外一层楼的库位上。

自动升降电梯系统的工作原理和控制要求

3．自动升降电梯系统的工作原理和控制要求

自动升降电梯的工作状态分为自动运行状态和手动/检修操作状态，两个工作状态相互独立彼此分开。当升降电梯处于自动运行状态下时，要求手动/检修操作盒的所有按钮无效，同样当设备处于检修状态下时要求来自系统外部的控制信号无效，此时系统只能通过检修手动盒点动检修。

在自动运行时要求升降机能够将一层楼的雪橇（带白车身）自动的传送到另外一层楼的库位上，并自动返回到出发点进行下一个工作周期。这个过程中要求PLC能根据外部生产线的速度自动调节升降机的运转速度。要求升降机的雪橇底座能够准确平层，能够判断进出口堵塞情况的发生，能够自动的连续点动正反转，以自动消除进出口的堵塞现象，减少不必要的停机发生。同时能根据生产需求调整传送方向。要求系统有可靠的安全保护，能避免设备安全事故的发生。要求设备具有应急运行功能，减少因设备故障造成的生产线停机。