基于西门子plc的四层电梯控制系统设计(编辑修改稿)

基于西门子plc的四层电梯控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

绪论 4 (8)安全保护系统 保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。 由限速器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。 电梯的工作原理 曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。 固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。 常 闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。 轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。 补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。 电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。 指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。 安全装置保证电梯运行安全。 重庆科技学院专科生毕业论文 四层电梯控制系统的设计 5 2 四层电梯控制系统的设计 设计要求 所设计的电梯 控制系统共有四层。 电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示； 1— 4 所对应的指示灯表示楼层号，每层的楼厅均有输入（分上行和下行）按钮召唤电梯。 工作中的电梯主要对各种呼梯信号和当时的运行状态进行综合分析，再确定下一个工作状态，为此它要求具有自动选向，顺向截梯和反向保号，外呼记忆，自动开、关门，停梯信号，自动达层等功能。 分析以上控制要求，将电梯控制要实现的功能如下： 1. 开始时，电梯处于任意一层。 2. 当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门自动打开，延时 3 秒后 自动关门。 3. 当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门自动打开，延时 3 秒后自动关门。 4. 在电梯运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反向下降（或上升）的呼梯信号均不响应；如果某反向呼梯信号前方再无其他呼梯信号，则电梯响应该呼梯信号。 5. 电梯应具有最远反向呼梯功能。 6. 电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮军不起作用。 平层且电梯停止运行后，按开门按钮可使电梯门打开，按关门按钮可使电梯门关闭。 设计分析 、 PLC控制系统的 I/O 点数计算 根据 电梯控制的特点，应该包括以下两大部分： 输入信号 1)轿厢内及各层门厅外呼按钮 主要是轿厢内的楼层选择数字键 1~4，各层门厅外呼按钮，除一层只设置上升按钮，四层只设置下降按钮外，其他层均设置上升和下降两个按钮。 一共需要10 个输入。 2)位置信号 位置信号由安装于各楼层的电梯停靠位置的 4 个传感器产生。 所以位置信号一共需要 4 个输入，即行程开关。 3)电梯门控制信号 大部分电梯都具有开门按钮、关门按钮，以方便手动开关门。 一共需要 2重庆科技学院专科生毕业论文 四层电梯控制系统的设计 6 个输入。 4)模拟电梯到位按钮 由于条件有限，所以本文海设置了到位按钮。 电 梯一共四层，所以设置了 2 个到位按钮，即开到位和关到位，所以一共需要 2 个输入。 5)超重检测、夹人检测和过载保护 考虑到电梯运行的安全，电梯的负荷是有限的，故有一超重检测的传感器和过载保护装置；在关门时也可能出现夹人的现象，所以有一夹人检测的传感器，因此一共需要 3 个输入。 综上所述，共需要输入点 21 个。 输出信号 1)内呼指示信号 内呼指示信号有四个，分别用来表示 1~4 层楼层内呼的指令被接受，并在内呼指令完成后，信号消失。 2)外呼指示信号 外呼指示信号共有六个，分别用来表示 1~4 层楼层外呼的指令被接受， 并在外呼指令完成后，信号消失。 3)电梯上下行指示信号，共四个。 4)箱门开关指示，共需两个输出点。 5)电梯显示其在哪一层共有四个。 综上所述，共需要输出点 18 个。 PLC 的型号选择 综合输入、输出点的计算以及要实现的电梯控制功能，实验室现有的西门子CPU224 型的 PLC 四层电梯控制系统的模拟系统完全能实现设计要求。 重庆科技学院专科生毕业论文 硬件接线设计 7 3 硬件接线设计 主电路设计 系统的硬件连接图即 PLC 和系统中各个硬件的连线。 具体如图 11： 图 11 主电路 I/O 分配 输 入 /输出点分配 输入编址 输出编址 一层上呼按钮 U1 轿箱上升 KM1 二层上呼按钮 U2 轿箱下降 KM2 三层上呼按钮 U3 电梯开门 二层下呼按钮 D2 电梯关门 三层下呼按钮 D3 一层上呼指示 四层下呼按钮 D4 二层上呼指示 一层内选按钮 S1 三层上呼指示 二层内选按钮 S2 二层下呼指示 三层内选按钮 S3 三层下呼指示 四层内选按钮 S4 四层下呼指示 重庆科技学院专科生毕业论文 硬件接线设计 8 开门按钮 四层内选指示 关门按钮 三层内选指示 一层行程开关 SQ1 及下行极限开关 二层内选指示 二层行程开关 SQ2 一层内选指示 三层行程开关 SQ3 四层指示 四层行程开关 SQ4 及上行极限开关 三层指示 超重检测 二层指示 夹人检测 一层指示 开到位 关 到位 电动机过载保护（ FR） 表 11 辅助继电器点分配 辅助继电器编址 一上呼 一 _层行程开关 二上呼 二 _层行程开关 三上呼 三 _层行程开关 二下呼 四 _层行程开关 三下呼 超 _重检测 四下呼 夹 _人检测 到 _第一层选择 开 _到位 到 _第二层选择 关 _到位 到 _第三层选择 开门按钮辅助 到 _第四层选择 定上行 开 _门按钮 定下行 关 _门按钮 过载保 _护 表 12 输入电路设计 根据系统设计的要求及输入编址表，利用 CAD 绘制出了四层电梯控制系统的输入电路： 重庆科技学院专科生毕业论文 硬件接线设计 9 图 12 图 13 重庆科技学院专科生毕业论文 硬件接线设计 10 图 14 输出电路设计 根据系统设计的要求及输出编址表，利用 CAD 绘制出了四层电梯控制系统的输出电路： 图 15 重庆科技学院专科生毕业论文 硬件接线设计 11 图 16 在输出电路中涉及到设备的保护等方面因素，利用了电 流继电器来保护其控制系统的运行安全及设备的保护。 重庆科技学院专科生毕业论文 系统软件设计 12 4 系统软件设计 系统运行流程图 上电 初始化 楼层等待 有无内选与外呼梯信号 电梯选向 电梯运行 是否目标层 停止运动 开关箱门 停止运动吗 停止 Y Y Y N N N 重庆科技学院专科生毕业论文 系统软件设计 13 四层电梯控制系统的整体分析 电梯上行分析 1）当电梯停于 1 楼或 2 楼， 3 楼呼。