基于三菱plc十层电梯控制设计

基于三菱plc十层电梯控制设计内容摘要：

式的模块用非破坏性的电子保护电路代替熔断器。 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称，如输入、输出继电器等。 这种计算机程序实现的“软继电器”，与继电洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 器 系统中的物理结构在功能上某些相似之处。 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器有两种基本的工作状态，即运行（ RUN）状态与停止（ STOP）状态。 在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。 为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到 STOP 工作状态。 除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成，内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为 5 个阶段（见左上图）。 可编程序控制器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。 由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入 输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。 在内部处理联合阶段。 可编程序控制器检查 CPU 模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。 在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。 当可编程序控制器处于停止（ STOP）状态时，只执行以上的操作。 可编程序控制器处于（ RUN）状态时，还要完成另外 3 个阶段的操作（见右图），图中仅画出 了与用户程序执行过程有关的 3 个阶段。 PLC 工作过程 1. 输入采样阶段 在输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次读入所有的数据和状态它们存入I/O 的相应单元内。 输入采样结束后，转入用户程序行和输出刷新阶段。 在这两个阶段中，即使输入数据和状态发生变化 I/O 的相应单元的数据和状态也不会改变。 所以输入如果是脉冲信号，它的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 2. 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， PLC 的 CPU 总是由上而下，从左到右的顺序依次 扫描梯形图。 并对控制线路进行逻辑运算， 并以此刷新该逻辑线圈或输洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 出线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态。 或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 例如：算术运算、数据处理、数据传达等。 3. 输出刷新阶段 在输出刷新阶段， CPU 按照 I/O 内对应的数据和状态刷新所有的数据锁存电路，再经输出电路驱动响应的外设。 这时才是 PLC 真正的输出。 PLC 控制程序设计 PLC 编程步骤 图 26 PLC 编程 步 骤 检查程序 有无错误 运行程序 有无错误 程 序 投 入使用 通过 PC 机输入程序至 PLC 编制 PLC 程序 将 PLC 的 I/O 分配给输入输出 确定系统必须完成的各项任务及其顺序 修改程序 调整程序 NO YES YES NO 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 第 3 章 电梯的电气控制系 统 概述 电气控制系统是电梯的两大系统之一。 电气控制系统由控制柜、操纵箱、指层灯箱、召唤箱、限位装置、换速平层装置、轿顶检修箱等十几个部件，以及曳引电动机、制动器线圈、开关门电动机及开关门调速开关、极限开关等几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成。 载重量和额定运行速度确定后，机械系统各零部件就基本确定了，而电气控制系统则有比较大的选择范围，必须根据电梯安装使用地点，乘载对象进行认真选择，才能最大限度地发挥电梯的使用效益。 电气控制系统决定着电梯的性能、自动化程度和运行可靠性。 随着科学和、技术的发展和技术引进工作的进一步开展，电气控制系统发展换代迅速。 在国产电梯中，在中间逻辑控制方面，已淘汰继电器控制，采用 PLC和微机控制。 在拖动方面，除速度 V≤ 用交流双电动机变极调速外，对于速度 V≥ ，均采用交流调压调速和交流调频调速拖动系统。 新电气控制系统和拖动系统的出现，不但改善了电梯的性能，而且提高了电梯的运行可靠性能，使我国的电梯工业提高到一个新的水平，基本实现乘用安全、可靠 、舒适的愿望。 电梯电气控制系统中的主要电器部件 为了便于制造、安装、调试和维修，常把电气控制系统中几百至成千万个电器元件组装在操纵箱，控制柜等十几个部件内。 但是有些电器元件组装到各电源部件中去后，反而会给制造、安装、调试、维修带来困难或不方便，这是，则将这部分电器元件分散装到各有关电梯部件中去。 电气控制系统常用的主要电器部件如下： 1. 操纵箱 操纵箱一般位于轿箱内，是司机或乘用人员控制电梯上下运行的操纵控制中心。 操纵箱装置的电器元件与电梯的控制方式、停层站数有关。 操纵箱上装配的电器元件一般包括下列 几种： 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 发送轿内指令任务，命令电梯起动和停靠层站的元件，如轿内手柄 控制电梯的手柄开关；轿内按钮控制、信号 集选 控制电梯的轿内指令按钮；控制电梯工作状态的手指开关或钥匙开关；控制开关；急停按钮；短接和应急按钮；点动开门按钮；轿内照明灯开关、电风扇开关；蜂鸣器；外召唤人员所在位置指示 灯；厅外召唤人员要求前往方向信号灯；但是近年来已出现操纵箱和指层箱合为一体新型操纵指层 箱。 2. 指层 灯箱 是司机，轿内、外乘人员提供电梯运行方向和所在位置指示灯信号的装置。 除杂物电梯外，一般电梯都在各停靠站的厅门上设置有指层灯箱。 但是，当 电梯的轿厢门为封闭门，而且轿门上没有开设监视窗时，在轿厢内的轿门上方也必须设置指示层灯箱。 位于厅门上方的指示灯箱厅称厅外指层灯箱，位于轿门上方的指层灯箱在结构上是完全一样的。 近年来出现把层灯箱合并到轿内操纵箱和厅外召唤箱中去的情况，而且采用数码显示。 3. 召唤按钮（或触钮）箱 召唤按钮是设置在电梯停靠站厅门外侧，给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。 根据处位的不同，召唤按钮箱分位于上端站，只装设一只下行召唤按钮，位于下端站只装设一只上行召唤按钮的单钮召唤箱。 但是若下端站又作为基站时，召唤箱上还需加装一只厅外控制自 动开关门的钥匙开关。 位于中层站者，则是装设一只上行召唤按钮和一只下行召唤按钮的双召唤箱。 4. 轿顶检修箱 轿顶检修箱位于轿厢顶上，以便于检修人员安全、可靠、方便地检修。 检修箱装设的电梯电器元件一般包括控制电梯慢上、慢下的按钮，点动开关门按钮，急停按钮，轿顶正常运行和检修运行检索转换开关，轿顶检修灯开关等。 5. 换速平层装置（也称井道信息装置） 换速平层装置是一般低速或快速实现到预定停靠站时，提前一定距离把快速运行切换为平层前慢速运行，平层时自动停靠的控制装置。 6. 限位开关装置 为了确保司机、乘用人员、电梯设备的安全， 在电梯的上端站和下端站处，设置了限制电梯运行区域的装置，称为限位开关装置。 7. 极限开关装置 极限开关是一种在 80 年代中期以前，用于交流 双速电梯，作为当限位开关装置失灵，或其它原因 ，切断电梯主电源的安全装置。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 极限开关包括位于机房，经改制的铁壳开关，固定于轿厢导轨的上 下滚轮组，固定于轿厢架的打板（和极限位开关装置合用一个打板），以及联结铁壳开关和上下滚轮组的钢丝绳构成。 电梯运行过程中，由于某种原因造成电梯轿厢超越端站楼面，达到极限开关的作用点时，位于轿架的打板碰撞上或下滚轮组，上下滚轮组通过钢丝绳强行拉掉铁壳 开关，切断电梯的总电源，强迫电梯立即停靠。 由于这种装置的结构比较复杂，开关的故障率比较高， 80 年代中后期，国内不少厂家采用在井道两端站各安装一只限位开关，由限位开关打板碰压，由限位开关控制一只接触器，由接触器切断电梯总电源的办法所取代。 8. 选层器 选层器设置在机房或隔音层内，是模拟电梯运行状态，向电气控制系统发出相应电信号的装置。 按与电气控制系统配套使用情况，选层器可分为两种。 (1) 用于货、医梯电气控制系统的选层器 ； (2) 用于客梯电气控制系统的选层器。 用于客梯电气选层器除具楼层指示器的功能外，还具 有自动消除轿内指令登记信号，根据内外指令登记信号，自动定电梯的运行方向，到达预定停靠站时提前一定距离向控制系统发出减速信号和提前开门信号，有的还能发出到站平层停靠信号等。 由于与客梯控制系统配套使用的选侧器具有比较完善的性能，不但可以简化电气控制系统，便于安装调试和维修，而且可以降低电梯故障率，提高电梯运行可靠性。 9. 控制柜 控制柜是电梯电气控制系统完成各种主要任务，实现各种性能的控制中心。 控制柜由柜体和各种控制电器元件组成。 控制柜中装配的电器元件，其数量和规格主要与电梯的停层站数、 定载荷、速度、控制方式、曳 引电动机类别等参数有关，不同参数的电梯，采用的控制柜不同。 10. 开门机电阻器箱 国产电梯产品从 60 年代末以来，多采用直流电动机作为实现自动开关门的拖动电动机。 直流电动机具有良好的调速性能，便于控制和调节电梯的开关门速度，达到既有较高的开关门效率，又有较低的噪声水平。 由于 直流电动机的运行速度与电枢两端的电压成正比。 因此只要控制和调节电枢两端的电压，就能控制和调节电梯的开关门速度。 开门机电阻器箱内装置的器件，就是用来控制电枢两端电压的三只电洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 阻器。 为了便于调试，该电阻器箱一般装置在开关门电机旁。 进入 90 年 代后，除采用电阻和有触点开关对直流门电机进行调速外，还出现采用微机对直流门电机进行调速的，也有采用交流调频调压调速的电梯门拖动控制系统。 十层电梯控制系统的设计要求 1. 电梯 运行到位后具有手动或自动开门和关门的功能。 2. 利用指示灯显示厅外召唤信号，厅内指令信号和电梯到达楼层信号。 3. 能自动判断识别电梯运行方向，并发出响应的指示信号。 4. 电梯能在一定条件下进行启动、加速和换速。 5. 其中 X000 代表手动开门按钮。 当电梯运行到位后，闭合 Y000，使输出线圈 Y000 有效，从而驱动开门接触器，电梯门被打开。 直至门 开到位，开门行程开关 动作，即 X002 的常闭触点断开，开门过程结束。 6. 实现自动开门时，过程如下：当电梯运行到位后，相应的楼层接近开关闭合（即 X011～ X022） ,时间继电器 T0 开始计时，计到 3 秒时， T0触点闭合， Y000 输出线圈有效，从而打开电梯门。 7. 关门过程亦分手动和自动两种方式。 当按下关门按钮时，触点 X001闭合，输出线圈 Y001 有效，从而驱动关门接触器，关闭电梯门。 8. 自动关门借助于时间继电器 T1，开门到位后经 5 秒钟延时，使 T1的触点闭合，实现关门。 9. 考虑 到自动关门，可能夹住乘客，一般都装有红外检测装置（ 图中X006 和 X007 表示）。 当有人进出时， X006 或 X007 闭合时间继电器 T2 开始定时，延时 2 秒后，才能关门。 10. 每个楼层都装有接近开关 （用编号 X011～ X012 表示），当电梯行驶到某层（或站）时，接近开关动作，驱动相应的指示灯亮。 为方便起见，使用了两个内部线圈 M102 和 M103 表示楼层的单 数和双数 11. 当乘客按下某层的呼叫按钮（相应的编号 X040～ X061 中的一个）时，相应的指示灯亮，告诉司机某 楼 层有人呼叫，但不能启动电梯。 呼叫信号一直保持到电梯到达该层，相应层的接近开关动作时才被撤销。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 16 电气原理图的设计 150VA380V/220V、24V 1400r/min 1400r/min711111KA1KM7KM6KM5KM4KM3109876543211561041591581571561550110PEPEPE144 147146145143142141140137136135134133132131130129128127126125124123122121120204113112103110100U13U23V23W23W22U22V22U21V21W21U11V11W11U12V12W12QFFRM2M1PLC输出PLCPLC输入电源指示变压器开关门 电机变频器 报警上行下 行电机变频器 控制输入电源QSFU5FU4FU2FU1W1V1W2V2TC光电传感器供电24+11024V220VX111X070X061X040X034X023X02。