六层电梯的plc控制系统的设计

六层电梯的plc控制系统的设计内容摘要：

直的或与垂直方向成倾斜角小于 15度的刚性导轨之间运行。 从以上的两个条文可以理解电梯的含义 :a) 电梯是由电力来驱 (拖 )动的。 b) 电梯是沿着垂直方向运行的一种提升设备，可以是乘客的，也可以是载货的。 c) 轿厢要方便于乘坐乘客或承载货物。 电梯的分类 A． 按运行速度分类 a) 高 速电梯 (3m/s～ 10m/s或更高的电梯，通常用于超高层建筑物内 )。 b) 高速电梯 (2～ 3m/s的电梯。 如 2m/s,3m/s等 ， 通常用在 16层以上的建筑物内 )。 c) 快速电梯 (lm/s而 2m/s的电梯。 如 ,， 通常用在 10层以上的建筑物内 )。 d) 低速电梯 (lm/s及以下的电梯。 如 ,1m/s通常用在 10层以下的建筑或客货两用电梯或货梯 )。 B． 按用途分类 a) 乘客电梯 (代号： TK) b) 载货电梯 (代号： TH) c) 客货两用电梯 (代号： TL) d) 病床电梯 (代号： TB) e) 住宅电梯 (代号： TZ) f) 杂 物电梯 (代号： TW) g) 船用电梯 (代号： TC) h) 观光电梯 (代号： TG) i) 车辆电梯 (代号： TQ) C． 按有无司机分类 a) 有司机电梯 必须有专职司机操纵。 b) 无司机电梯 不需要专职司机，而由乘客自己操纵，具有集选功能。 盐城工学院本科生毕业 设计说明书（ 2020） 5 c) 有 /无司机电梯 根据电梯控制电路及客流量等，平时改由乘客自己操纵电梯运行，客流大或必要时可由司机操纵。 D． 按操纵控制方式分类 a) 手柄控制电梯 (代号： S) b) 按 钮控制电梯 (代号： A) c) 信号控制电梯 (代号： XH) d) 集选控制电梯 (代号： JX) e) 下（上）集选控制电梯 f) 并联控制电梯 (代号： BL) g) 梯群程序控制电梯 (代号： QK) h) 梯群智能控制电梯 (代号： W) i) 微机控制电梯 E． 按拖动方式分类 a) 直流电梯 (代号： Z) b) 交流电梯 (代号： J) c) 液压电梯 (代号： Y) d) 齿轮条电梯 e) 螺杆式电梯 f) 直线电机驱动电梯 电梯的主要组成部分 电梯是把机和电合成一体的大型复杂产品，为了研究的方便，必须首先对电梯的总体结构有个概括的认识。 A． 电梯在空间上的组成 一部电梯总体的组成有机房、井道、轿厢和层站四个部分，也可看成一部电梯占有了四大空间。 a) 轿厢 所属的主要构件 :轿顶轮、轿厢架、轿厢底、轿厢门、自动门机构、自动安全触板、平层感应器、护脚板、导靴、对重、电话、绳头板。 b) 井道 所属的主要构件 :轿厢导轨、对重导轨、导轨支架和压道板、 对重轮、随线电缆、极 限开关、端站限位开关、轿厢、中间接线盒。 c) 机房 所属的主要构件 ： 控制柜、承重梁、导向轮、限速器、选层器、极限开关。 d) 层站 所属的主要构件 ： 层楼显示器、自动层门钥匙开关、手动钥匙开关、层门、层门门锁、层门框、层门地坎、呼梯钮、到站钟。 B． 电梯在功能上的组成 a) 导向系统 功能 ： 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上、下运动。 组成的主要构件与装置 是 轿厢的导轨、对重的导轨及其导轨架。 b) 曳引系统 功能 ： 输出与传送动力，驱动电梯运行。 组成的主要构件与装置 是 曳引机、曳引钢丝绳、导 向轮、反绳轮等。 六层电梯的 PLC 控制系统的设计 6 c) 轿厢 功能 ： 用以运送乘客 (或 )货物的组件，是电梯的工作部分。 组成的主要构件与装置 是 轿厢架和轿厢体。 d) 门系统 功能 ： 乘客或货物的进出口，运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开。 组成的主要构件与装置 是 轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等。 e) 重力平街系统 功能 ： 相对平衡轿厢重力以及补偿高层电梯中曳引绳长度的影响。 组成的主要构件与装置 是 对重和对重补偿装置等。 f) 电气控制系统 功能 ： 对电梯的运行实行操纵和控制。 组成的主要构件与装置 是 操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选 层器等。 g) 电力拖动系统 功能 ： 提供动力，对电梯实行速度控制。 组成的主要构件与装置 是 曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等。 h) 安全保护系统 功能 ： 保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。 机械方面有 时限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置等。 电气方面有 :超速保护装置、供电系统断相错相保护装置、超越上、下极限工作位的保护装置、层门锁与轿门电气联锁装置等。 电梯的安全保护装置 电梯是高层建筑物不可缺少的垂直运输工具，长时期地频繁地载人在空间上上下下的运行，必须有足够的安全 性。 为了确保在运行中的安全，电梯在设计时设置了多种的机械安全装置和电气安全装置，这些装置共同组成了电梯安全保护系统。 A． 电梯可能发生的事故隐患和故障 a) 轿厢失控、超速运行 由于电磁制动器失灵，减速器中的蜗轮、蜗杆的轮齿、轴、销、键等折断以及曳引绳在曳引轮严重打滑等情况发生，那么正常的制动手段已无法使电梯停止动，使轿厢失去控制，造成运行速度超过极限速度，即额定速 度的 115%。 b) 终端越位 由于平层控制电路出现故障，轿厢运行到顶层端站或底层端站时，不停而继续运行或超出正常的平层位置。 c) 冲顶或蹲底 当上终端限位装置失灵等。 造成电梯冲 向井道顶部，称为冲顶 ； 当下终端限位装置 失灵或电梯失控，造成电梯轿厢跌落井道底坑，称为蹲底。 d) 不安全运行 由于限速器失效、选层器失灵、层门、轿门不能关闭或关闭不严或超载、电动盐城工学院本科生毕业 设计说明书（ 2020） 7 机断相、错相等状态下运行。 e) 非正常停止 由于控制电路出现故障，安全钳误动作或电梯停电等原因，都会造成在运行中的电梯突然停止。 f) 关门障碍 电梯在关门时，受到人或物的阻碍，使门无法关闭。 B． 电梯安全保护系统的基本组成 a) 超载保护装置 超载开关，当超载时，轿厢 下降开关动作，电梯不能 关门和运行。 b) 超速保护装置 限速器、安全钳。 c) 急停按钮 装于轿厢司机操纵盘上，发生异常情况时，按此按钮切断电源，电磁制动器制动，电梯紧急停车。 d) 超速上下极限工作位置的保护装置 包括强迫减速开关、终端极限开关来达到强迫换速、切断控制电路、切断动力电源三级保护。 e) 撞底 (与冲顶 )保护装置 缓冲器。 f) 层门门锁与轿门电气联锁装置 ,确保门不关闭、电梯不能运行。 g) 门的安全保护装置 层门、轿门设置门光电装置、门电子检测装置、门安全触板等。 电梯的发展展望 随着技 术、新结构、新材料、新工艺的发展， 一方面 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，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。 另一方面 电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出的具有先进性能、高舒适性的 VVVF电梯。 如今己成为电梯行业的标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁净、更安全、更安静、更经济的特点，所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机的主流。 由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代 VVVF技术。 另外，网络控制和智能群控系统，以其控制的先进性、快速性、准确性和可靠性亦是 电梯的发展潮流。 同时 高效、安全、可重复使用的无脚手架安装，将是高层电梯安装的主要方式。 随着新技术的开发、应用，电梯的硬件系统给安装带来更大的方便，使电梯安装更快、效率更高。 此外，电梯的双向安全装置、无底坑、无线控制、绿色环保 安全、环保、节能、舒适，也将是未来电梯的重要发展方向。 六层电梯的 PLC 控制系统的设计 8 4. 电梯 PLC 控制设计 可编程控制器概述 可编程控制器（ PLC）的产生 可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的。 在可编程控制器诞生之前，工业电气自动化控制主要采用传统的继电器控制方式， 这种方式往往需要在多种低压电器之间进行复杂的硬件接线，才能实现某一固定的逻辑功能。 若想改变其控制功能就必须改变继电控制电路的硬件接线，显然这样的控制电路使用起来既不灵活，也很麻烦。 可编程控制器 (Programmable Controller)简称 PC或 PLC。 它是一种新型通用的自动控制装置。 它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、可靠性高、通用性好、编程方便、体积小、重量轻、设计、施工和调试周期短等优点，因此在工业控制方面的应用极为广泛。 目前 PLC技术、 CAD/CAM技术和机器人技术已经发展成为现代工业自动化的三大支柱。 可编程控制器的出现开创了以微电子技术为核心的数字化电气控制技术的新局面。 1969年美国数字 设备 公司 (DEC)研制出了世界上第一台可编程控制器，并在美国通用汽车公司的生产线上试用，取得了满意的效果，可编程控制器由此诞生。 可编程控制器的出现开创了以微电子技术为核心的数字化电气控制技术的新局面，此后这一全新的技术便以很快的速度发展起来。 1980年美国电气制造协会 (National Electrical Manufacturers Association简称 NEMA)把这种新的控制设 备正式命名为可编程序控制器，由于早期的可编程控制器主要用于开关 的逻辑控制，且为了和个人计算 机 (Personal Computer)相 区别，人们把可编程控制器缩写为 PLC(Programmable Logic Controller)，一直沿用至今。 1987年 2月美国电气制造协会对可编程控制器作了如下的规定 :“可编过程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指 令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编过程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计 ”。 应该强调指出的是 :可编程控制器与继电器式的控制器在“可编程”方面有着本质的区别，后者是通过硬件或硬接线的变更来改变程序，而 PLC引入了微处理器、半导体存储器等新一代的微电子器件，并用规定的指令进行编程，能灵活地修改，即用软件方式来实现“可编程”的目的。 展 望未来可编程控制器在规模和功能上将向两大方向发展 ： 一是大型可编程控制器向高速、大容量和高性能方 向发展， PLC已不再是早期那种只能进行开关逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟处理能力，以及其它过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算、 PID调节、温度控制、正确定位、步进驱动、报表统计等。 从这种意义上说， PLC系统与 DCS(集散控制系统 )的差别已经越来越小了。 用 PLC同样可以构成一个过程控制系统。 二是发展简易经济的超小型可编程控制盐城工学院本科生毕业 设计说明书（ 2020） 9 器，以适应单机及小型设备自动化的需要。 当今的 PLC功能越来越丰富，而体积则越来越小。 可编程控制器（ PLC）的组成 PLC是一种工业控制计算机，它 比一般的计算机具有更强的与工业过程相连的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言 .从硬件结构看，它有中央处理器 (CPU)、存储器、输入输 出接口、电源等。 图 41 PLC硬件结构 可编程控制器（ PLC）的分类 由于 PLC的品种、型号、规格、功能各不相同，要按统一的标准对它们进行分类十分困难。 通常各类 PLC产品可按结构形式、 I/O点数以及所具备的功能等三个方面进行分类 : a) 按结构型式分类可分为整体式和模块式。 b) 按 I/0点数和存储容量分类可分为小型机、中型机、大 型机。 c) 按功能划分可分为低档机、中档机、高档机。 可编程控制器（ PLC）的工作原理 可编过程控制器是通过执行用户程序来完成各种不同控制任务的。 因为专门在工业环境下应用，所以采用了循环扫描的工作方式，在正常情况下，一个用户程序扫描周期由三个阶段组成。 PLC通上电后， CPU首先使 I/0状态表清零，然后进行自诊断。 当确认其硬件工作正常后，就采用循环扫描工作方式执行用户程序。 三个阶段的工作过程是 : a) 输入处理阶段 又称为输入采样。 在此阶段， CPU对输入状态进行扫描，将获得的各个输入端子的状态 信息 送 到 I/0状态表中存放。 在同一扫描周期内，某个输入点的状态在 I/O状态表中一直保持不变，不会受到各个输入端子信号变化的影响，因此不能造成运算结果混。