基于plc的四层电梯控制设计课程设计(编辑修改稿)

基于plc的四层电梯控制设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

业也是如此，目前国内 70～ 80年代安装完成的电梯绝大部分是继电器控制，其线路复杂、节点接线多、故障率高、系统结构庞大、能耗较高、机械动作噪音大，严重地影响电梯运行质量。 应对这些 3 电梯进行更新和改造。 但是更新需要大量资金，对使用单位来 说有一定困难，所以对电梯进行局部改造是经济的、实际的。 近年来，采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（ PLC）来控制电梯，取得了良好效果。 利用 PLC 对旧电梯进行改造，不但可以增加电梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。 图 11 四层电梯 PLC 自动控制示意图 图 11中 SIN1~SIN4为 4个霍尔开关，分别接在 PLC 的 4个输入点作为控制电梯行程开关。 当电梯经过霍尔开关时，开关输出为 0信号。 6个外呼按钮用来控制电梯外部的上下呼叫，其具有显示 功能； 4个内呼按钮用来控制电梯内部的上下呼叫，其也具有显示功能。 电梯的具体控制要求如下： ⑴ 电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开 /关门的功能。 ⑵ 利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。 ⑶ 能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。 ⑷ 电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。 电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。 ⑸ 电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。 电机正传，轿厢门打开；电机反转，轿厢门关闭。 4 ⑹ 每一层楼设有呼叫按钮，轿厢内设有开关轿厢门按钮，轿厢内的层面指令按钮。 ⑺ 行车时，厅门和轿厢都不能开门。 开门之后不能行车，有门连锁保护。 ⑻ 平层时可自动开门、手动开门。 ⑼ 电梯两分钟内无响应将自动返回一楼。 5 2电梯概述 展概况 据有关资料介绍，公元前 2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。 公元 1765年瓦特发明了蒸气机之后， 1858年美国研制以蒸汽为动力，并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯， 1878年英国的阿姆斯特发明了水压梯，并随着水压梯的发展淘汰了蒸汽梯，后来又出现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式和侧面柱塞式结构的液压梯，这种液压电梯至今仍为人们所采用。 18世纪末发明了电机，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。 在 20世纪初，美国 OTIS 电梯公司首先使用直流电动机 作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。 从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。 目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。 电梯是机电合一的大型复杂产品，机械部分相当于人的躯体，电器部分相当于人的神经。 机与电的高度合一，使电梯成了现代科学技术的综合产品。 对于电梯的结构而言，传统的方法是分为机械部分和电气部分，但以功能系统来描述 ,则更能反映电梯的特点。 下面简单介绍电梯机械部分的结构： ⑴ 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钢丝绳、导向轮和反绳轮组成。 ⑵ 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。 导向系统主要由导轨、导靴和导轨架组成。 ⑶ 轿厢 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分 .轿厢由轿厢架和轿厢体组成。 ⑷ 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、开门机和门 6 锁装置组成。 ⑸ 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。 ⑹ 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 ,和动机调速装置等组成。 ⑺ 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 )、平层装置和选层器等组成。 ⑻ 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、缓冲器和端站保护装置组成。 ⑴ 按用途分： a客梯 代号 K 为运行乘客而设计的电梯，有完善的安全装置。 b货梯 代号 H 为运送货物而设计的电梯，通常有人操作，有必备的安全装置。 c客货梯 代号 L 主要用作运送乘客，但也可运送货物，它与客梯的区别在于轿厢内部装饰结构不同。 d病床电梯 代号 B 为运送病床而设计的电梯，具有轿厢长而窄的特点。 e住宅电梯 代号 Z 供住宅楼使用的电梯，一般采用下集选控制方式，轿厢内部装饰较简单。 f杂物电梯 代号 W 供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等。 不容许人员进入电梯，结构简单，无乘人必备的安全装置。 g船舶电梯 代号 C 用于船舶上的电梯，能在船舶摇晃中正常工作。 h观光电梯 代号 G 轿厢壁透明供乘客观光之用。 ⑵ 按速度分： 7 a低速电梯 速度不大于 1米 /秒的电梯。 b快速电梯 速度大于 1米 /秒，低于 2米 /秒的电梯。 c高速电梯 速度在 2米 /秒以上的电梯。 ⑶ 按拖动方式分： a交流电梯 曳引电动机是交流电机。 b直 流电梯 曳引电动机是直流电机。 c液压电梯 靠液压传动的电梯，分为柱塞直顶式和柱塞侧置式。 d齿轮齿条式电梯 一般为工程电梯。 ⑷ 按控制方式分： a手柄操纵控制电梯 由司机操纵轿厢内的手柄开关，实行轿厢运行控制的电梯。 b按钮控制电梯 具有简单的自动控制方式的电梯，具有自动平层功能。 c信号控制电梯 自动控制程度较高的有司机电梯。 具有自动平层、自动开门、轿厢命令登记、厅外召唤登记、自动停层、顺向截停和自动换向等功能。 d集选控制电梯 高度自动控制的电梯，可无司机驾驶，除信号控制电梯的功能外，还具有自动掌握停站时间、自动应召服务、自动换向 应答反向厅外召唤等功能。 e下集选控制电梯 只有在电梯下行时才能被截停的集选控制电梯。 f并联控制电梯 几台电梯被联在一起控制，共用厅门外召唤信号的电梯。 具有集选功能。 g梯群程序控制电梯 多台集中排列，共用厅外召唤按钮。 按规定程序集中调度和控制的电梯。 h梯群智能控制电梯 由电脑根据客流情况，自动选择最佳运行方式的集群控制电梯。 ⑴ 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趋于简单化、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。 ⑵ 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能、高舒适性的 VVVF 电梯，如今已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。 ⑶ 安装更方便、更快捷 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。 ⑷ 理念是电梯发展趋势 不断改进产品的设计，生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。 电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式。 电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术。 9 3 PLC简介 PLC的结构及各部分功用 PLC 内部主要由主机、输入 / 输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。 ⑴ 主机 主机部分包括中央处理器（ CPU）、系统程。