电梯控制系统设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

电梯控制系统设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

输入信号，这些信号或来自电梯轿厢操纵控制板，或来自电梯井道。 （ 2）控制部分 是根据被控对象的实际控制要求编制用户程序，并将编制好的程序 通过编程器送入 PLC 内的用户程序存储器中， CPU 反复扫描执行用户程序，并产生各种输出控制信号， PLC 的控制功能是通过用户程序来实现的。 （ 3）输出部分 主要由用户输出设备组成，如接触器、继电器等，它们直接和 PLC 的输出端子相连，用以控制被控制的对象动作。 PLC 的工作原理 PLC 的工作过程实质上就是执行程序的过程。 当 PLC 运行时， CPU 按照分时操作原理每个周期执行一个操作，由于 CPU 的运算处理速度很快，使得外部出现的结果从宏观来看似乎是同时完成的，分时操作的过程称为 CPU 对程序 的扫描。 PLC 的工作过程分为三个阶段： 4 （ 1）输入处理 PLC 以重复扫描方式执行用户程序。 在执行程序前首先按地址编码顺序将所有输入端子的通断状态（输入信号）读入输入映像寄存器中，然后开始执行程序。 在执行过程中，即使输入状态发生了变化，但输入映象寄存器中的内容不变，直到一个扫描周期的输入处理阶段才重新读输入状态。 （ 2）程序执行 在程序执行阶段， PLC 顺序扫描用户程序。 每执行一条程序所需要的信息都是从输入映象寄存器和其他软元件映象寄存器读出并参与运算，然后将执行结果写入有关的软元件映 象寄存器中，因此各软元件映象寄储器中的内容随着程序的执行在不断的变化。 （ 3）输出处理 当全部指令执行完毕后，将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中，构成 PLC 的实际输出并由输出端子送出给执行器。 可编程控制器的特点 20 世纪 60 年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的自动控制设备 PLC，由于 PLC 具有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。 现在 PLC 作为用于工业生产过程控制的专用计算机，与商家、家用的微机不同，由于控制对象的复杂性， 使用环境的特殊性和工作运行的连续性， 在电梯控制中采用了 PLC， 使其在设计上有许多特点： （ 1） 用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。 （ 2） 可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 （ 3） 去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 （ 4） 可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能，减少接线量。 5 2 电梯设备及发展动态 电梯的出现及发展 1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示了他 的发明 历史上第一部安全升降梯。 从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。 以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。 150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。 自从我国实行改革开放政策以来，全国各地高层建筑不断涌现，作为高楼的垂直交通工具―电梯，其需求量日益增长。 各种类型、规格繁多的电梯已在高楼内投入运行。 为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、熟悉电梯、管理电梯、维护好电梯。 20 世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构如图 21 所示，从图中可见，钢丝绳悬挂在曳引 轮上，一端与轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮的转动，靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力使轿厢与对重作一升一降的相反运动。 显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢丝绳的长度和股数均不受限，当然轿厢的载重以及提升高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯的使用需求。 因此，近一百年来，曳引式电梯一直受 到重视，并发展沿用至今。 图 21 曳引式电梯示意图 1— 轿厢 2— 曳引轮 3— 对重 在后来的几十年里，电梯的自动平层控制系统以及通过变换电动机极数的调速方法来调整电梯的运行速度的技术相 继研制成功， 1933 年世界上第一台运行速度为 6m/s 的电梯被安装在美国纽约的帝国大厦。 第二次世界大战后，建筑业的发展促使电梯进入了高峰发展时期，代表新技术的电子技术被广泛应用于电梯领域的同时，陆续出现了群控电梯、超高速电梯、交流变频变压调速电梯。 随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置越来越多地用于电梯系统，使电梯的拖动系统简化，性能提高。 同时交流调压调速系统的研制和开发，使交流电梯的调速性能有了明显的改善。 进入 20 世纪 80 年代，通过控制电动机定子供电电压与频率电梯运行速度的调压调频技术研制成功，出现了交 流变压变频（ VVVF）调速电梯，开拓了电梯拖动的新领域。 1993 年，日本生产了 6 速交流变压变频调速电梯，结束了直流电梯独占高速领域的历史。 电梯发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯与群控管理的最佳模式。 合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。 本文中着重研究电梯的升降控制逻辑，不着重主电动机的升降速度以及电梯的安全保护措施。 电梯的分类 电梯的分类有各式各样： （ 1）按速度分类：低速电梯 1m/s 以下，高速电梯 23m/s，超高速电梯 310m/s。 （ 2）按用途分类：乘客电梯，住宅电梯，观光电梯，载货电梯，客货两用电梯，车辆电梯，其他电梯。 （ 3）按拖动方式分类：交流电，直流电梯，液压电梯，齿轮齿条电梯。 螺杆式电梯。 （ 4）按有无司机分类：有司机电梯，无司机电梯，有 /无司机电梯。 （ 5）按控制方式分类：手柄操纵控制电梯，按钮控制电梯，信号控制电梯，集选控制电梯，群控电梯。 （ 6）按曳引机结构分类：有齿曳引机电梯，无齿曳引机电梯。 （ 7）其它分类方式：按轿厢尺寸的 大小分类时，经常使用“小型”、“超大型”等词来描述电梯。 按机房位置不同可分为：机房位于井道顶部的上置式电梯；机房底部的下置式电梯。 电梯的结构 曳引系统 曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。 导向系统 导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。 7 导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。 轿厢 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。 运载乘客或其他载荷的轿体部件 ，如图 2 所示。 轿厢是 电梯 用以承载和运送人员和物资的箱形空间。 轿厢一般由轿底、轿壁、轿顶、轿门等主要部件构成，其内部净高度至少应为 2m。 门系统 门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。 重量平衡系统 系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。 系统主要由对重和重量补偿装置组成。 电力拖动系统 电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。 电力拖动 系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。 电气控制系统 电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。 电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏 (柜 )，平层装置，选层器等组成。 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。 电梯发展展望 (1) 结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化。 随着新技术、新结构、新材料、新工艺的发展，电梯的机械系统结构简单化、体积小型化、材料轻型 化、工艺先进化、外观漂亮化。 同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。 (2) 技术含量更高，性能更好。 8 电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出的具有先进性。