《電梯的PLC控制設(shè)計》

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 遠程與繼續(xù)教育學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目：電梯的PLC控制 學(xué)習(xí)中心： 中國人民解放軍陸軍軍官學(xué)院 學(xué) 號： 087F 姓 名： 姚安喜 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師： 闞云松 2012 年 8 月 2 日 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠程與繼續(xù)教育學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）

2、指導(dǎo)教師指導(dǎo)意見表 學(xué)生姓名： 姚安喜 學(xué)號： 087F 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 論文選題具有實際意義，有較強的可操作性；文獻資料掌握翔實；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)可靠；文獻引用規(guī)范。

3、 論文存在如下問題： 1、參考文獻應(yīng)選擇近5年來的文獻，不少8篇。其格式如下： 書籍類：序號 作者姓名，書名，出版社，出版年月，版次。 雜志類：序號 作者姓名，論文題目，雜志名，年，卷（期）。 2、寫作不符合規(guī)范，請下載“地大關(guān)于論文寫作相關(guān)模板”，認真閱讀后，按要求修改。（包括字體、行距、間距、頁邊距等） 3、寫作體例不符論文要求，不能按章節(jié)形式，應(yīng)為： 一、…… （一）…… 1、…… 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格） 指導(dǎo)教師 姓名 闞云松 所在單位 陸軍軍官學(xué)院 指導(dǎo)時間 2012.08.16

4、 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠程與繼續(xù)教育學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱意見表 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 評閱意見：（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 修改

5、意見：（針對上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見） 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱成績 （百分制）： 評閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯） 評閱人姓名 所在單位 評閱時間 論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文《電梯的PLC控制》，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。 本人所呈交的本科畢業(yè)

6、論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： 日期：　　年　　月　　日 專心---專注---專業(yè) 摘要 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。 電梯就是用于高層建筑物中的固定式升降運輸設(shè)備，它有一個裝載乘客的轎廂，沿著垂直或傾斜角度小于15°的導(dǎo)軌在各樓層間運行，是垂直運行的電梯(通常也簡稱為電梯)、傾斜方向運行的自動扶梯、傾斜或水平方向運行的自動人行道的總稱。隨著城

7、市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分據(jù)估計，截至2002年，全球在用電梯約635萬臺，其中垂直電梯約610萬臺，自動扶梯和自動人行道約25萬臺。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運輸工具。人們對電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動了電梯技術(shù)的進步。如今，世界各國的電梯公司還在不斷地進行電梯新品的研發(fā)、維修保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的完善，力求滿足人們的對現(xiàn)代建筑交通日益增長的需求。 目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自

8、動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機實現(xiàn)信號控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。本設(shè)計在用PLC控制變頻調(diào)速實現(xiàn)電流、速度雙閉環(huán)的基礎(chǔ)上，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實現(xiàn)電流、速度、位移三環(huán)控制。 關(guān)鍵詞： 1 、PLC 2 、 主電路 3、電梯 目錄  一、PLC的特點 （一）可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由

9、于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 （二）

10、配套齊全，功能完善，適用性強 PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 （三）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接

11、近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 （四）系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 （五）體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，

12、是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。  二、電梯的結(jié)構(gòu)和分類 （一）電梯的結(jié)構(gòu) 電梯也叫升降機。是垂直方向的運輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運輸設(shè)備。它靠電力，拖動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運動。電 梯一般由五部分組成:井道和機房傳動部分、升降部分的安全裝置、控制部分。 井道和機房部分：是電梯正常運行要求的房屋建筑部分。 傳動部分：傳動部分即曳引機，主要由電機和鋼索組成。 升降設(shè)備部分：升降設(shè)備一般包括轎廂、對重、平衡鏈、導(dǎo)軌、門廳。 安全裝置：安全裝置一般包括降速裝置和電氣安全設(shè)備。 控制部分：控制部分通常是指電氣控制

13、設(shè)備和必要的線控制柜、勵磁柜和選層器等。 曳引機：俗稱減速器。它安裝在機房內(nèi)，一般在建筑物頂層之上，是電梯的曳引裝置，它的純輪通過鋼絲繩牽引轎廂及對重。曳引機是由蝸輪減速箱、繩輪、電機、靠背輪、抱閘、底座等組成。高速元齒輪直流電梯曳引機，由電梯直接帶動繩輪，無減速箱裝置，其余部件同。 門廳：每一層電梯門口裝的門，門上帶有機棋鎖及電氣接點?？吞荻酁樽詣娱_關(guān)門，開關(guān)門由轎廂門上的開門刀帶動廳門上的橡皮勒轆來完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關(guān)門裝置驅(qū)動的。 井道：井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個在納電梯轎廂和對重的有限空間。為了出人，在每個層站開有入口。 圍壁：圍壁的作用是將電梯與外界分隔開，當

14、導(dǎo)軌架直接安裝在圍壁上時，它還應(yīng)承受費切力。圍壁的結(jié)構(gòu)分為封閉式和空格式。 頂板：井道的頂部是機房，它是維修人員工作的地方。因此頂板必須是封閉型的，將井道與機房完全隔離。頂板還具有阻止機房即傳向井道的作用。對于快、高速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設(shè)隔音層，此時的井道頂成了雙層結(jié)構(gòu)。 底坑：井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水設(shè)施。 機房：機房用來安裝曳引機、電控屏、限速器等。機房可以設(shè)置在井道頂部，也可設(shè)置在井由自部。當機房設(shè)于井道底部時，即為曳引機下置式曳引方式。這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑物承重大，對井道尺寸要

15、求大，只有在機房無法頂置時才使用。對于絕大多數(shù)電梯，橢均設(shè)于井道頂部。機房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通風(fēng)條件。 （二）電梯的分類 （1）電梯種類繁多，可根據(jù)不同要求進行分類，如按使用性質(zhì)分客梯、貨梯、客貨兩用棉等。 客梯：客梯一般是用于運送乘客。 貨梯：貨梯一般專用于貨物的運輸。 病床電梯：病床電梯通常用于運送躺在病床上的病人及其護理人員。 客貨兩用梯：客貨兩用梯一般既可用于運送乘客，又可運送貨物。 （2）電梯按速度分類 電梯按速度一般分為:高速梯、快速梯和低速梯。 高速電梯：高速電梯速度在2 m/s以上，有的稱之為甲類梯。 快速電梯：快速電梯速度在1.5m/

16、s以上，有的稱之為乙類梯。 低速電梯：低速電梯速度在1.O1m/s以上，有的稱之為丙類梯。目前大部分住宅客梯都選擇速度為1.Om/s 。 （3）電梯按拖動系統(tǒng)分類 電梯按拖動系統(tǒng)分類，一般分為交流電梯和直流電梯。 交流電梯：交流電梯使用交流電梯曳引機。貨梯及雜物梯一般為交流電驅(qū)動，速度在0.5m/s以內(nèi)?？吞葜薪涣麟娞菀话阌糜跇菍硬皇指呒笆褂靡蟛桓叩膱鏊Ｈ缫话忝裼米≌?，它的速度一般在1m/s以內(nèi)。 直流電梯：直流電梯，由于它的啟車、換速、找平、停車比較平穩(wěn)，運行速度快，用于高層及要求較高的場所。直流電梯又分成直流快速電梯和直流高速電梯，其速度

17、分別為1.5~1.75m/s,和2~3.5m/s 。直流電梯的直流電動機一般由電動發(fā)動機組供電和控制。 （4）電梯接控制方式分類 電梯按控制方式分類，一般分為半自動電梯和自動電梯。 半自動電梯：半自動電梯分三種情況:a.手開自平電梯——是由轎箱內(nèi)手柄開關(guān)控制，具有自動平層的電梯，貨梯多屬于此類。b.按鈕自平電梯——是由按鈕控制具有自動平層裝置的電梯，多用于貨梯及雜物電梯。c.自平、自開門電梯——上述兩種帶有自動開關(guān)門裝置的電梯。 自動電梯：自動電梯也分三種類型:1.信號控制電梯，除具有自動平層自開門動作外，并具有內(nèi)外選層、自動定向，順向截車等性能。此種電梯需有司機操作。2.集選控制電梯

18、，除具有信號控制電梯的性能以外，也可以無司機操縱，所以需要增加廳外呼叫反向截車環(huán)節(jié)。3.下集選控制電梯，用于無司機交、直流電梯，基本工作狀態(tài)與集選同，所不同的是廳外向下召喚信號才予以應(yīng)答。 集選控制電梯：集選控制電梯是一種在信號控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、高度自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于它能實現(xiàn)無司機操縱。它除了具有信號控制方面的功能外，還具有自動掌握停站時間、自動應(yīng)召服務(wù)、自動換向應(yīng)答、反向廳外召喚等功能。 （5）電梯內(nèi)部結(jié)構(gòu) 緩沖器: 緩沖器是提供最后一種安全保護的電梯安全裝置。它安裝在電梯的井道底坑內(nèi)，位于轎廂和對重的正下方。當電梯在向上或向下運動中，由于鋼絲繩斷裂、曳引摩擦

19、力、抱閘制動力不足或者控制系統(tǒng)失靈而超越終端層站底層或頂層時，將由緩沖器起緩沖作用，以避免電梯轎廂或?qū)χ刂苯幼驳谆驔_頂，保護乘客和設(shè)備的安全。 安全鉗: 在轎廂(對重)中出現(xiàn)突然情況時，能將導(dǎo)軌夾住，同時剎住轎廂，并將轎廂在導(dǎo)軌上牢牢夾持住，這種裝置稱為安全鉗。 限速器: 限速器是一種控制轎廂(對重)速度的設(shè)備。當轎廂達到極限速度時，轎廂(對重)的限速器開始動作，并作用于安全鉗上，迫使它夾住導(dǎo)軌，剎住轎廂。 引入裝置: 引人裝置由裝在金屬外罩內(nèi)的刀開關(guān)及穿人式電容濾披器組成。當電梯長期停運時，利用開關(guān)切斷電游、。濾波器用于阻止于擾無線電接收的雜波進入電網(wǎng)，并使來自火花觸點沿導(dǎo)線流過的高頻

20、電流不進入電網(wǎng)，而低頻(5OHz)供電電壓可無阻礙地通過濾波器。 自動開關(guān): 電梯上的自動開關(guān)用來保護電動機和電氣設(shè)備的電流超過容許值，其中包括短路電流。自動開關(guān)由有鐵心的電流線圈、帶彈簧的觸點系統(tǒng)及延滯時間的熱機構(gòu)組成。當在保護回路中的電流高于容許值時，線圈中的鐵心受吸引，而釋放帶動觸點的彈簧，電氣回路遮斷，自動開關(guān)手動復(fù)位。 變壓器: 電梯上的變壓器用于降低送往控制回路、轎廂照明回路、信號及修理照明回路上的電壓，這種變壓器稱為降壓變壓器。陣壓變壓器可將380V電壓降低到220V、100V、42V、2OV,以及將22OV電壓降低到100V、42V、30V和2OV。使用的變壓器既有單相的，

21、也有三相的。單相變壓器可作供電電源或接至交流電器和儀表，或接至單相整流器;三相變壓器可向三相整流器和門的傳動電動機供電。 整流器: 整流器是用于向直流電氣設(shè)備供電的一種電子元件。電梯采用按橋式原理圖組合的雙相整流器及顯著減小脈動整流電流的三相整流器?？梢员ＷC由整流器供電的電磁繼電器、接觸器、連鎖按鈕和其他元件較平穩(wěn)地工作。為了展平整流電流的服沖還采用以電容并聯(lián)的三相整流器。 刀開關(guān): 刀開關(guān)安裝在單獨的絕緣材料板上或控制盤上。當接通刀開關(guān)時，其可動觸，點合到簧式固定觸點上。 轉(zhuǎn)換開關(guān): 轉(zhuǎn)換開關(guān)用于同時閉合與切斷幾個電氣回路。YⅡ型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)使用最廣。 接觸器: 接觸器用于遠程閉合與

22、切斷電力回路的電器。接觸器的電力觸點利用電磁系統(tǒng)予以閉合。 電磁繼電器: 電磁繼電器用于控制回路中電氣設(shè)備的轉(zhuǎn)換開關(guān)。像接觸器一樣，繼電器以動街鐵和接觸系統(tǒng)在磁系統(tǒng)中閉合。 選擇器: 選擇器用于自動選擇轎廂運行的方向。在按下電梯的啟動按鈕后，還可用于使轎廂在規(guī)定的樓層自動停車和轎廂在梯井中所處位置的燈光顯示。選擇器電氣觸點的狀態(tài)反映在電梯轎廂在梯井中位置的準確性上。樓層轉(zhuǎn)換開關(guān)系統(tǒng)、樓層的中心連鎖系統(tǒng)，及附有轎廂位置感應(yīng)式傳感器或干簧管式傳感器的繼電器選擇器可用于電梯上的選擇器。 主令電器: 主令電器是指使用電梯啟動或停車直接由司機或乘客操作的控制電器。 終端開關(guān): 終端開關(guān)配置在梯井

23、中或在卷揚機上，用于保護轎廂升降不超出容許的水平范圍以外。梯井中裝有兩個終端開關(guān):一個稍高于上樓層，另一個稍低于底層。作用在這些終端開關(guān)上時，便使固定在轎廂上的斷電裝置斷電。卷揚機只安裝一個終端開關(guān)，緊固在限速器傳動鋼繩上的卡爪作用在. 門的連鎖觸點: 門的連鎖觸點用于檢查梯井和轎廂門和梯井門鎖的狀況. 制動電磁鐵: 按電源類別和鐵心額定行程值來分類。按電源類別，電磁鐵分為直流和交流(三相和單相);按鐵心額定行程值可分為長行程(行程為30~120mm)和短行程(行程為2~5mm)。直流電磁鐵較交流電磁鐵每小時的閉合次數(shù)大，噪聲小，動作平穩(wěn)。 燈光訊號盤: 用于顯示轎廂在梯井中所在位置的訊

24、號，以及記錄從樓層平臺呼喚的燈光訊號。在指示轎廂位置的燈光訊號盤上，以可見的透光數(shù)字或放在兩層玻璃間并從內(nèi)部照明的標記作為訊號。 燈光訊號盤還有用兩個指示燈的。以燈泡內(nèi)的發(fā)光片按規(guī)定的編排方法顯示指明轎廂將抵達的樓層序號的數(shù)碼。 樓層燈光訊號: 用于公用建筑物的客梯。中間樓層安裝有兩燈與指向的燈光訊號，在底層和頂層則安裝一燈與單指向的燈光訊號。 訊號顯示器: 用于以信號呼喚空轎廂到用梯樓層的貨梯上。顯示器由電磁鐵和有呼喚樓層號碼的開關(guān)鈕組成。電磁鐵的數(shù)量等于電梯服務(wù)的樓層數(shù)。 信號鈴花振鈴: 用于呼喚轎廂到用梯的樓層和電梯有故障呼喚維修人員時發(fā)出信號。電梯上采用無觸點的交流元火 導(dǎo)軌:

25、 像軌道一樣配置在梯井的全高，用以正確地引導(dǎo)轎廂和對重運動的方向的豎直構(gòu)件稱為導(dǎo)軌。 梯井: 轎廂和對重在其內(nèi)沿著導(dǎo)軌移動的構(gòu)筑物，稱為梯井。梯井中除導(dǎo)軌外還有鋼繩張緊裝置、緩沖器、工作鋼繩和平衡鋼繩、樓層電器、電氣布線和軟電纜。 機房: 房間內(nèi)裝有電氣照明，有的裝有采暖、通風(fēng)設(shè)備，房內(nèi)安裝卷揚機、限速器、操作盤(電磁站)、電動機械換流機、變壓器和其他設(shè)備的房間稱為機房。 轎廂電梯: 轎廂稱為運人與運貨的關(guān)閉式結(jié)構(gòu)物。除特殊用途的電梯及建筑用提升機外，所有的電梯都裝設(shè)轎廂。 平臺: 構(gòu)架的水平框架和地板稱為平臺，轎廂地板有兩種類型:活動式和固定式。 對重: 對重的用途是使轎廂的重量與

26、有效荷載部分之間保持平衡，以減少能量的消耗及電動機功率的耗損。此外，在帶鋼繩傳動輪的卷揚機上，對重可以保持轎廂與對重一側(cè)的鋼繩分支所需的應(yīng)力比值。為了在鋼繩與鋼繩傳動輪繩槽之間得到適當?shù)哪Σ亮?，這是必要的。 額定載重: 指設(shè)計規(guī)定的電梯載重量，可理解為制造廠保證正常運行的允許載重量，單位為千克。它對制造廠是設(shè)計與制造的主要依據(jù)，對用戶則是選用電梯的主要依據(jù)，因此它是電梯的主參數(shù)。 額定速度: 額定速度指設(shè)計規(guī)定的電梯的運行速度，也可理解為制造廠保證正常運行的電梯速度，單位為m/s。額定速度也是電梯設(shè)計、制造和選用的主要依據(jù)，亦為電梯的主參數(shù)。 拖動方式: 指電梯采用的動力種類?？煞譃榻涣?/p>

27、電力拖動、直流電力拖動、液力拖動。 轎廂尺寸: 指轎廂內(nèi)部尺寸和外廓尺寸，以"深度×寬度"表示。內(nèi)部尺寸由梯種和額定載重量決定，外廓尺寸關(guān)系到井道的設(shè)計。 門的型式: 指電梯門的結(jié)構(gòu)型式。  三、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 （一）開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用

28、于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 （二）模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 （三）運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電

29、機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 （四）過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 （五）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

30、換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 （六）通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便.  四、電梯工作

31、過程 電梯處于基站，關(guān)門等運行狀態(tài)時，此時按基站外呼按鈕，信號經(jīng)按鈕傳輸?shù)絇LC，經(jīng)PLC判斷為本層開門，再將信號傳輸?shù)組2開關(guān)門電動機。輸出開門信號，電梯開門。 人進入轎廂后，經(jīng)延時，電梯自動關(guān)門。也可按關(guān)門按鈕，使電梯提前關(guān)門。開門時顯示板上的關(guān)門顯示發(fā)光二極管點亮，開門結(jié)束后熄滅。關(guān)門時關(guān)門顯示發(fā)光二極管點亮，關(guān)門結(jié)束后熄滅。 如果轎內(nèi)指令選四層按鈕，則指令經(jīng)串行傳輸?shù)絇LC上，顯示屏上的發(fā)光二極管L4閃亮，當手離開按鈕后，信號被登記，內(nèi)選按鈕指示燈也點亮。電梯定為上方向運行。 PLC核實信號后，可將運行信號傳輸?shù)礁鱾€工作部位并發(fā)出運行指令。。電梯開始按給定曲線運行，其給定速

32、度信號不斷與速度反饋信號比較，不斷校正，使電梯運行的速度曲線盡量符合理想的運行曲線，使電梯運行平穩(wěn)。 運行過程中，井道中的轎廂位置傳感繼電器每過一個隔磁板即核對一次運行位置，并將信號輸入PLC與其中記憶的位置和旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)回的脈沖數(shù)量核對，三個信號核對無誤后電梯繼續(xù)運行。電梯每到一個隔磁板，門區(qū)繼電器即吸合一次，層樓指示便變化一次。 運行過程中PLC里的“先行樓層”不斷尋索樓層呼梯指令信號。當“先行樓層”導(dǎo)索到呼梯指令后，上到站鐘GU或下到站鐘GD發(fā)出到站鐘聲，經(jīng)延時，電腦發(fā)出換速信號，電梯開始減速運行。當隔磁板插入平層感應(yīng)器時，電梯進一步減速進入爬行。當轎廂到達平層位置后，接觸器斷電，電

33、梯停止運行。制動系統(tǒng)工作，電梯停穩(wěn)。 電梯停穩(wěn)后，發(fā)出開門信號，電梯開門。經(jīng)延時，關(guān)門時間到，發(fā)出關(guān)門信號，電梯又開始關(guān)門。 電梯門關(guān)好后，其運行方向按轎內(nèi)指令和廳外召喚與轎廂的相對位置而定。如沒有任何指令，電梯就地待命。  五、課程設(shè)計的性質(zhì)和任務(wù) 電氣控制技術(shù)是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，該課程不但有較高的理論基礎(chǔ)要求，而且工程實踐性很強，因此除安排上完理論課時外，還安排了兩周的的課程設(shè)計。通過課程設(shè)計一方面可鞏固已學(xué)過的理論知識，更重要的是給學(xué)生一次獨立設(shè)計的實踐機會，以培養(yǎng)其設(shè)計能力和實際工作能力 （一）課程設(shè)計的目的. 通過課程設(shè)計，使學(xué)生學(xué)生加深理

34、解所學(xué)的理論知識，提高運用所學(xué)知識的能力，按照給定的設(shè)計資料和設(shè)計要求，使學(xué)生掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本技能，增強獨立分析與解決問題的能力。 （二）課程設(shè)計內(nèi)容與要求，設(shè)計題目的選擇： (1)設(shè)計題目：三層電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 (2)題目的選擇：對于電梯的控制，可選用繼電-接觸 系統(tǒng)或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點： 1:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價格較便宜。但是他觸點繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機構(gòu)及觸點動作較慢，能耗高，機械動作噪音大，而且可靠性差。 2:PLC在設(shè)計和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴展容易。它使用

35、了梯形圖和可編程指令，易于掌握?？傊?，PLC取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢。 基于上述原因，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。 （三）設(shè)計的內(nèi)容與要求： （1）概述： 隨著時代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高，PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計中，我將利用PLC來實現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對PLC硬件的設(shè)計，軟件設(shè)計，駐點路的設(shè)計，控制柜的設(shè)計，以及電梯惦記和其他設(shè)備的選擇，還有原理分析等。相信此次設(shè)計后，我對電梯的實際運行能有初步的了解。 （2）控制要求： (四）電梯轎箱的控制要求： （1）：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號的先后和停止時轎箱所在的樓曾

36、位置決定電 的運行方向。 （2）：選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時候都能夠換速。 （3）：樓層位置的指示：選用了數(shù)碼管顯示的方法。由于FX2N系列已有內(nèi)部計數(shù)-譯碼驅(qū)動模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。 1．電梯門的控制要求： 要求當電梯平層的時候，電梯門自動打開，經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因為光電開關(guān)的作用而自動開門。 2．補充要求： 出了上述兩個要求以外，還要注意的一點就是備用電梯電機的使用，一但曳引電機出現(xiàn)故障，備用電機將手動控制轉(zhuǎn)入運

37、行狀態(tài)，避免因曳引惦記出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。 （五）主電路的設(shè)計 1．拖動電機主電路的設(shè)計： 如圖1-1 圖2 為主電路的設(shè)計 （1）：拖動電機的選擇及原理：電梯的種類多種多樣，按拖動系）統(tǒng)來分有交流單速/交流雙速拖動電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計中，我將采用交流雙速電機作為曳引電機，它的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟，更重要的是舒適感好。 （2）：備用電機的選擇：備用電機只要選擇和曳引電機一樣的型號即可。 2．門電機主電路的設(shè)計： 如圖1-1 圖1所示為門電機主電路的設(shè)計 門電機的選擇及原理：只要滿足功率要求，門電機選用一般三相異步電動機即可。如圖中所示電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)門

38、的開關(guān)，采用星角降壓啟動，KS為速度繼電器，用來對開關(guān)門到頭時制動，防止轎，廳門的損壞  六、可編程控制器的設(shè)計 （一）可編程控制的選擇： （1）：由于市面上三菱產(chǎn)品型號較多，種類齊全，技術(shù)先進，加之本人對三菱產(chǎn)品的青睞，所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱FX2N系列產(chǎn)品。 硬件接線圖如圖1-2所示。 （2）: 可編程控制器的硬件設(shè)計： 輸入輸出點的估算： 首先列出被控制對象輸入輸出的設(shè)備名稱，并根據(jù)所需要的輸入輸出點數(shù)進行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，增加10%～20%的可擴展余量后就得到了輸入輸出點數(shù)的估計數(shù)據(jù)。 以此為依據(jù)可以算出I/O總點數(shù)約為100點。 開關(guān)量輸入、輸出

39、模塊的選擇： 根據(jù)PLC輸入、輸出量點數(shù)與性質(zhì)，可確定I/O模塊型號與數(shù)量，高密度模塊如32、64點，平均每點價較低，但受到工作電壓、工作電流和環(huán)境溫度的限制，同時應(yīng)注意同時接通的點數(shù)不應(yīng)超過總數(shù)的60%。 I/O點的分配： 輸入： 表6-1 I/O點的分配 名稱 輸入點 名稱 輸出點 關(guān)門極限開關(guān) X000 轎內(nèi)一層呼鈕 X020 開門極限開關(guān) X001 轎內(nèi)二層呼鈕 X021 上下平層干簧觸點 X002 轎內(nèi)三層呼鈕 X022 轎子內(nèi)關(guān)門按鈕 X003 轎內(nèi)四層呼鈕 X023 轎子內(nèi)開門按鈕 X004 轎內(nèi)五層呼鈕 X024 一層上

40、行召喚按鈕 X005 一層上行干簧感應(yīng)觸點 X025 二層上行召喚按鈕 X006 二層上行干簧感應(yīng)觸點 X026 二層下行召喚按鈕 X007 二層下行干簧感應(yīng)觸點 X027 三層上行召喚按鈕 X010 三層上行干簧感應(yīng)觸點 X028 三層下行召喚按鈕 X011 三層下行干簧感應(yīng)觸點 X029 轎內(nèi)開門開關(guān) X015 上下行強迫換速開關(guān) X030 轎內(nèi)關(guān)門開關(guān) X016 速度繼電器感應(yīng)觸點 X031 門區(qū)感應(yīng)開關(guān) X017 光點感應(yīng)觸點 X032 （3）．可編程控制器的軟件設(shè)計： 為了更好的闡述起原理現(xiàn)給出起內(nèi)部說明： 表6-2

41、 可編程控制器的軟件內(nèi)部說明 內(nèi)部繼電器 名稱 M100—M104 樓層感應(yīng)中間繼電器 M105—M101 層中間繼電器 M130 上行中間繼電器 M131 下行中間繼電器 M134 換速中間繼電器 M135 門鎖中間繼電器 M140 上平層中間繼電器 M141 門區(qū)感應(yīng)中間繼電器 M142 下平層中間繼電器 M143 運行中間繼電器 M144 換速中間繼電器 （二）原理分析 （1）主電路圖原理分析： 1：拖動電機工作原理：如圖1-1圖2，起動電機串如電抗LQ、經(jīng)一段時間后 KM1接觸器接通，電動機轉(zhuǎn)入固有特性運轉(zhuǎn)。減速時KMK斷開、K

42、MM接通，慢速繞組串電抗LM和電阻RM運行，延時一段時間后，KM2接通，短接RM，電動機串入電抗LM運行，在延時一段時間后，KM3接通，電動機在慢速固有特性上運行，直到KMS或KMX斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。 2：門電機原理分析：如圖1-1圖1，當電梯平層時，開門觸點KMK閉合，電機正轉(zhuǎn)，轎門打開；當定時繼電器到時，KMG閉合，電機反轉(zhuǎn)，轎門關(guān)閉；當有人在門中間出現(xiàn)時，光感觸點閉合，電梯強迫正轉(zhuǎn)，轎門打開；當轎門碰到開、關(guān)極限開關(guān)時，KMK或KMG斷開，并反向制動。 （2）梯形圖原理分析 1樓層感應(yīng)電路：當電梯在遺漏時M104接通、M111接通并保持，電梯達到2樓是M103接通→M110接通

43、，并保持，同時切斷M111。 2 轎內(nèi)指令及門廳召喚電路：人在轎箱內(nèi)，當按下第3層選層按鈕時，M502接通→M114接通并自保當電梯到達3層時摟層信號M102斷開指令信號。 3 門廳召喚電路：當電梯位于1樓，如果3樓有上呼信號，2樓有上下呼信號，即M125、M122、M124接通，電梯到達樓時上呼信號消除。 4 電梯選向電路：當電梯位于2層樓，則M110接通，如果按下3樓指令按牛，M114接通，赭石由于M110的常閉觸點斷開，因此電梯向上方向繼電器M130由M107、M106和M105的常閉觸點而接通，選擇上行方向。反之，如果1樓指令按鈕按下，M116接通，向下方向繼電器M131接通，選

44、擇方向向下。當上下方向均有指令時，如果電梯已經(jīng)處于上行狀態(tài)，則執(zhí)行完M113、M112向上指令后，在執(zhí)行M116向下指令。 5梯平層、換速電路：如3樓有有指令位號，即M114接通。在電梯將大到3樓時，M107接通，使換速繼電器M134接通，發(fā)出換速信號，并保持；當電梯達到頂層或底層時，無論有無轎內(nèi)指令都必須還俗。M144接通，M134，折市電梯高速運行。 6梯起動電路：當換速M134接通，M143斷開→Y012斷開，接通慢速繼電器Y013，電機在固有特性上運行。 7梯平層電路：如果電梯因不應(yīng)有的原因，上行超越平層位置，SPG離開隔磁板，使X002斷開，M140斷開，這時Y011由Y013

45、、M140、 M143和Y010的常閉點和M142的常開觸點而接通，電梯反向平層，直到M1140接通。最后位于平層位置，M140、M141和M142均接通， Y010和Y011均斷開，進行抱閘。T450為延時斷開時間繼電器，用于快速運行斷開的延時，以保護電動機繞組。 （三）設(shè)備選擇 （1）主回路設(shè)備的選擇： 1曳引電機 型號：YDDL160L-6/8 ，額定功率：11KW ，額定電壓：380V ，額定電流：23A ，功率因數(shù)：0.83 2 備用曳引電機 選型通上 3 門機 型號：Y100L-2 ，額定功率：3KW ，額定電壓：380V ，額定電流：7A ，功率因數(shù)：0.87 4

46、其他：曳引電機 交流接觸器：TYC4-25 熔斷器：BLR1-63/3P 分斷能力：50000A 熱繼電器：JR20-25 熔斷式刀開關(guān)：HH4-30/3-25 門電機 交流接觸器：TYC2-12-9 熔斷器：BLR1-63/3P-14 熱繼電器：JR20-25-10 熔斷式刀開關(guān)：HH3-15/2-10 計算說明：根據(jù)電梯最大載重量可算出電梯所需要的功率，約11KW。 因此選擇YKKL160L-6/8型號的交流雙速電機。然后根據(jù)此電機 的額定電流選出接觸器，熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)，注意熔斷器額定電流約為電機電流的1.8—2.1倍。門電機根據(jù)拖動要求選擇額定功率為3KW

47、的電機。 （2）PLC型號及其開關(guān)輸入輸出量的選擇： 根據(jù)要求可以估計I/O總點數(shù)約為90點。所以我選擇FX2N-128MR主機。他的特點是a運算速度高：0.08us/指令b 內(nèi)置8000步RAM存儲器輔助繼電器3072點。 干簧繼電器： 光電繼電器： 顯示數(shù)碼管：由于其內(nèi)部計數(shù)-譯碼及A-D 轉(zhuǎn)換模塊已經(jīng)置好，所以可直接選用BS201A型號的LED七段數(shù)碼管。  第七章、三層電梯PLC設(shè)計梯形圖及指令 圖7-1 三層電梯PLC設(shè)計梯形1 　　 圖7-2 三層電梯PLC設(shè)計梯形2 圖7-3 三層電梯PLC設(shè)計梯形3 圖7-4 三層電

48、梯PLC設(shè)計梯形4 圖7-5 三層電梯PLC設(shè)計梯形5 1 LD X015 2 OR MS01 3 ORI X011 4 ANI X016 5 ANI X017 6 OUT MS01 7 LD MS01 8 OUT Y016 9 LD X016 10 OR MS02 11 LDI X015 12 LDI X017 13 OUT MS02 14 LD MS02 15 OUT Y017 16 LD X017 17 OR MS03 18 ORI X012 19 OUT M

49、S03 20 LD MS03 21 OUT Y020 22 LD X002 23 AND X003 24 AND X004 25 ANI M0 26 LDI X002 27 AND X010 28 ORB 29 ANI M2 30 ANI Y011 31 ANI T10 32 OR X010 33 OUT Y010 34 ANI MS1 35 T10 36 OUT K100 37 LD X005 38 OR X006 39 ANI X001 40 OR X007 41 AN

50、I X002 42 LD MS01 43 AND MS1 44 OR M0 45 AND X002 46 ANI Y010 47 T11 48 OUT K100 49 ANI T11 50 OUT Y011 51 LDI Y014 52 ANI Y015 53 AND MS01 54 AND X003 55 AND X004 56 ANI M2 57 AND X014 58 OUT M2 59 LD M51 60 T20 61 OUT K100 62 LD T20 6

51、3 SET M52 64 LD M52 65SET M2 66LDI X014 67 RST M2 68LDI M1 69 ANI X004 70 AND X003 71 LD T000 72 ANI X004 73 ORB 74 LD M1 75 AND X014 76ORB 77AND X002 78 LD X005 79 ANI X002 80 ORB 81 ANI Y001 82 AND X001 83 OUT Y000 84 LDI M1 85 ANI X003

52、 86 AND X004 87 LD Y001 88 ANI X003 89 ORB 90 LD M1 91AND Y015 92 ORB 93 AND X002 94 LD X006 95 ANI X002 96ORB 97 ANI Y000 98 AND X001 99 OUT Y001 100 LD X015 101 OR X015 102 OR X017 103 PLS M3 104ANI Y014 105 ANI Y015 106LD Y021 107 AND M5

53、01 108 ORB 109LD Y022 111 AND M502 112 ORB 113 LD Y023 114 AND M503 115 ORB 116AND M3 117 LD M2 118 AND M4 119 ORB 120 OUT M4 121 LD M4 122 OR M5 123 ANI T12 124 OUT M5 125ANI M4 126 T12 127OUT K10 128 END  第八章、結(jié)論 通過這次設(shè)計使我對電梯的控制有了深入的了解，尤其是電梯的PL

54、C控制。在這次設(shè)計中，我經(jīng)歷了 查資料→做筆記→思考→定位→選設(shè)備的過程，使我了解的不僅僅是電梯的控制，或是設(shè)備的選擇，或淺或深，最重要的是我掌握了一種設(shè)計的方法，思維的方式，使受益非淺。在此次設(shè)計中，使我還體會到了要想飛快的進步就要有一盞明燈照路。感謝劉老師多次的指點迷津，使我突破了許多難關(guān)。  參考文獻 ［1］馬小軍，《建筑電器控制技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，P325～331 P260～271 ［2］周洪，《智能建筑控制系統(tǒng)概論》，中國電力出版社 P53～63 ［3］陳志新，《電氣與PLC控制技術(shù)》，中國林業(yè)出版社 P36 ［4］常斗南，李全力，《可編程控制器原理及其應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社 P252 ［5］常小玲，《電梯控制系統(tǒng)與可編程控制器》，機械工業(yè)出版社 P230～234 未解決問題 1、表名和圖名我隨便命名的，需要你自己來命名。 2、參考文獻年份沒有寫。 3、致謝未有。