毕业设计---PLC控制的三层电梯升降系统设计

摘要

随着科学技术的的发展,近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速的发展，一些电梯厂也在不断改进设计，修改工艺，更新换代生产更新型电梯，电梯主要分为机械系统和控制系统两大部分，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电路控制系统，PLC控制系统，微机控制系统。继电器控制由于故障率高，可靠性差，控制方式不灵活以及消费功率大等缺点，目前已经逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷，而PLC控制系统由于运行可靠性高，其维修方便，抗扰性强，设计和调试周期短等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。

关键字：PLC 电梯自动控制

目录

摘要 (1)

第一章前言 (2)

1.1电梯的起源 (2)

1.2电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (2)

第二章电梯的机构 (3)

第三章硬件的选择 (6)

3.1.1PLC的定义 (6)

3.1.2PLC的基本结构 (6)

3.1.3PLC主要的特点 (7)

3.1.4PLC的工作原理 (8)

3.1.5PLC内部运作方式 (9)

3.2.1PLC的系统硬件设计 (10)

第四章电梯控制系统原理及硬件组成 (11)

4.1电梯控制系统原理 (11)

4.2电梯控制系统的硬件组成 (11)

4.3电梯模型PLC控制系统设计 (12)

第五章三层电梯升降PLC控制的设计 (13)

5.1电梯控制的功能要求 (13)

5.2PLC选型及输入、输出地址分配 (13)

5.3梯形图程序设计 (13)

5.4系统的调试与操作 (18)

结束语 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

第一章前言

1.1电梯的起源

说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊，此方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。

数百年来人们制造过各种类型的升降机，他们都有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降机便急速的坠落到底层，1854年奥蒂斯设计了一种制动机在升降的平台顶部安装一个货车用的弹簧机一个制动杆与升降井道两侧的导轨相连接，起吊绳与货车弹簧相连，这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触。如果绳子断裂，货车弹簧会将拉力减弱，两端立即与制动杆牢固的原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”发明成功啦!YI 一时间，奥的斯成了众人注目的中心，第一台升降机并非奥的斯所发明，但他确实第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。

然而真正构成为电梯的产品应该是在20世纪初才出现的。

1.2电梯继电器控制系统的特点及存在问题

继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性，可靠性的要求越来越高，及电梯控制的弱点就越来越明显。可编程控制器（PLC）最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的机电其控制方式已逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式一由原来直接调速逐渐过渡到交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速技术已成为现在电梯行业的一个热点。

第二章电梯的机构

电梯是机电一体化产品，其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，是电梯可靠运行。尽管电梯品种繁多，但目前使用的电梯大多数为电力拖动，钢丝绳曳引式结构，其机械部分由曳引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及安全保护装置组成；而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻辑功能控制系统和电气安全保护装置等组成，电梯基本结构如下2-1图

电梯的基本结构图2-1

1—控制柜（屏）；2—曳引机；3—曳引钢丝绳；4—限速器；5—限速器钢绳；6—限速器张紧装置；

7—轿厢；8—安全钳；9—轿厢门安全触板；10—导轨；11—对重；12—厅门；13—缓冲器

一曳引系统

电梯曳引系统的功能是输出动力和传递动力，驱动电梯运行。主要有曳引机，曵引钢丝绳，

导向轮和反绳轮组成。曳引机为电梯的运行提供动力，由电动机，曳引轮，联轴器，减速箱，和电磁制动器组成。曵引钢丝绳的两端分别连轿厢和对重，依靠钢丝绳和曳引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型还可以增加曳引力。

二导向系统

导向系统有导轨，导靴和导轨架组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。

三门系统

门系统是由轿厢门，层门，开门，联动机构组成。轿厢门设在轿厢入口，有门扇，门导轨架等组成，层门设在层站入口处。开门机设在轿厢上，是轿厢和层门的动力源。

四轿厢

轿厢是运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成的。轿厢架是有轿厢体的承重机构，有横梁，立柱，底梁和斜拉杆等组成。轿厢体有箱底，轿厢壁，轿厢顶以及照明通风装置，轿厢装饰和轿厢内操作按钮版等组成。轿厢体空间的大小事由额定载重量和额定客人数决定。

五重量平衡系统

重量平衡系统是由对重和重量补偿装置组成。对重有对重架和队重块组成。对重浆平衡轿厢自重和部分额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢对重侧曵引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。

六电力拖动系统

电力拖动系统由曳引电机，供电系统，速度反馈装置，调速装置组成，它的作用的对电梯惊醒速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为点击提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对曳引电机进行速度控制。

七电梯的电气控制

电梯的电气控制系统由控制装置，操作装置和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯运行逻辑功能要求，控制电梯运行，设置咋机房中的控制柜上。操作装置时由轿箱内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯运行的。平层装置时发出平层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎和厅门地砍达到用—平面的操作。位置显示装置，是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用箭头指示电梯的运行方向。

八安全保护系统

安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统，可保护电梯的安全使用。机械方面的有：