基于plc的三层电梯控制系统设计_毕业论文

毕业设计（论文）

课题名称基于plc的三层电梯控制系统设计

基于plc的三层电梯控制系统设计

摘要

电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。

本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用三菱PLC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图和程序流程图，在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。采用本方案实现电梯控制，能够解决继电器——接触器触点多，故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加安全、方便、舒适。

关键词：安全、电梯、PLC、梯形图、系统组成框图

第1章电梯概述

1.1 引言

随着城市建设的不断发展，城市迅速的崛起，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。它是采用电力拖动方式，将载有乘客或货物的轿厢，运行于垂直方向的两根刚性导轨之间，运送乘客和货物的固定式提升设备。所以，电梯是为高层建筑运输服务的设备，它具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。但传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。

目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。

1.2 电梯的发展简史据国外有关资料介绍，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年美国研制以蒸汽气为动力，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,而我们的主要目的是怎样来控制它.

1.3.1.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.

1.3.

2.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.

1.3.3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.

1.3.4门系统系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口.

电梯系统由轿厢门,开门机,门锁装置组成.

1.3.5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.

1.3.6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.

1.3.7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.

1.3.8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,端保护装置组成.

1.4 电梯的分类:1.4.1 按用途分:

(1)客梯代号K 为运行乘客而设计的电梯,有完善的安全装置.

(2)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.

(3)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.

(4)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.

(5)住宅电梯代号Z 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.

(6)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.

(7)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.

(8)观光电梯代号G 轿厢壁透明供乘客观光之用.

(9)还有一些专用电梯.(略)

1.4.2安速度分:(1)低速电梯速度不大于1米/秒的电梯.

(2)快速电梯速度大于1米/秒,低于2米/秒的电梯.

(3)高速电梯速度在2米/秒以上的电梯.

1.4.3 按拖动方式分:(1)交流电梯曳引电动机是交流电机.

当电机是单速时,称为交流单速电梯

当电机是双速时,称为交流双速电梯

1.4.4 按控制方式分:

(1)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.

(2)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.

(3)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.

(4)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.

(5)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.

(6)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.

(7)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.

(8)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.

第2章可编程控制器简介