三层楼电梯的设计

三层楼电梯的设计

序言

随着经济的发展，越来越多的高楼大厦拔地而起，传统的楼梯占用了很大的大楼空间，而随着人们对该高楼大厦的需求，城市的居住空间越来越少，为了能够更好的利用城市的空间，就必须设计使用电梯，但是要让电梯可靠的运行就必须使用先进的控制器来控制电梯的运行，确保电梯的运行过程中能够安全稳定的运行，并能够及时的排除故障。

通过使用现代化控制技术，将先进的控制器运用到电梯控制中，能够让电梯更加稳定、更加安全的运行，提高电梯的自动化程度，通过不断采用新的技术和设备来改造电梯系统对城市和社会都有着长远的意义和影响。

电梯作为楼宇自动化程度的标志，在楼宇智能化中扮演着重要的角色，电梯其本身作为被控制的对象，受到控制器的控制，设计先进的电梯程序就能够在根本上提高电梯的自动化程度从而提高楼宇的自动化程度。

PLC作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。

电梯原理：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，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝拽引式结构。

从电梯的位置使用看，由四个部分组成：依附建筑的机房、井道；运载乘客或货物的空间——轿厢；乘客或货物出入轿厢的地点——层站。即机房、井道、轿厢、层站。从电梯各构建部分的功能上看，可分为八部分：拽引系统、轿厢、门系统、重量平衡系统电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。

电梯安全保护装置

电梯本身是一种完善的运输设备，它采用了多种安全措施来消除坠落、冲顶等安全隐患。只要电梯正确使用和定期维修、检查，就不会发生安全事故。主要的安全保护装置有限速器、安全钳、缓冲器。

限速器是一个超速探测装置，一般安装在电梯机房或电梯井道顶部，也有装于底坑的情况。当电梯超速达到设定的电气动作速度时，它会通过电气开关切断电梯的安全回路，进而切断系统电源。如果电梯由于重力或惯性还继续超速，会触发限速器的机械动作装置，使限速钢丝绳停止运动，从而提拉安全钳。

安全钳是一个制动装置，安装在电梯轿厢或电梯对重装置底部。它包括提拉机构和制动机构两部分。提拉机构的作用是将限速器的机械动作传递到制动机构并使制动机构动作，制动机构动作后其内部的楔形块会将电梯卡在导轨上, 避免电梯进一步坠落。

缓冲器安装在电梯井道的底坑。它的作用是防止电梯墩底。电梯墩底时它可以减少冲击，以降低对电梯本身及电梯内乘客的伤害。

目录

第一章电梯控制系统硬件的设计 (1)

第二章电梯控制系统软件的设计 (2)

第三章电梯PLC控制的相应理论 (3)

第四章电梯设计安装调试 (4)

第五章结论致辞 (5)

第一章电梯控制系统硬件的设计

1外部：1—曳引机（绞车/电动机）2—曳引绳（钢丝绳、补偿绳）

3—轿厢（轿门、轿厢底板）4—对重装置（对重、对重导轨）

5—导轨（导靴、导轨压板、轿厢导轨）

6—安全装置(限速器、安全钳、缓冲器)

7—井道壁8—张紧装置9—端接装置10—门联动装置

11—信号操纵系统12—门厅

2内部：1—轿箱内指令电路2—门厅呼叫电路3—主拖动电机电路

4—开关门电路5—档层显示电路6—按钮记忆灯电路

7—楼层检8—平层检测传送器9—PLC电路等组成。

3电梯硬件组成实物图：

采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖

动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮K1和指示灯H1，

二层有上升呼叫按钮K2和指示灯H2以及下降呼叫按钮K3指示灯H3，三层下降

呼叫按钮K4和指示灯H4。一至三层有到位行程开关SQ1～SQ3。电梯内有一至三层呼叫

按钮K1～K4和指示灯H1～H4；电梯开门和关门按钮SB5和SB6，电梯开门和关

门分别通过电磁铁KM3和KM4控制，关门到位由行程开关ST1检测，开门到位由行程开关ST2检测。轿厢上行和下行由接触器KM1和KM2控制，并有上行记忆和

下行记忆两路指示灯。综上所述，输入点共有Z，输出点共有X。可编程控制器S7—200的CPU226输入，输出点数为Z／X。足以满足要求

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第三章电梯控制系统软件的设计

PLC 的编程语言

PLC 程序是PLC 指令的有序集合，PLC 运行程序就是按一定的顺序，执行这

集合中的一条条指令。指令是指示PLC 动作的文字代码或图形符号。使用的编程语言不同，这些文字代码和图形符号就不相同。但从本质上来讲，指令的实质都是二进制机器码。同普通的计算机一样，PLC 的编程软件通过编译系统把PLC 程序编译成机

器代码。PLC 提供了功能较为完整的编程语言，以适应PLC 在工业环境中的应用。利用PLC 的编程语言，按照不同的控制要

求编制不同的控制程序，这相当于设计和改变继电器控制的硬件接线，也就是所谓的“可编程序”。

PLC 的编程语言一般有五种：顺序功能图(Sequential Function Chart)、梯形图

(Ladder Diagram)、功能块图(F B D)、指令表(Instruction List)和结构文本(Structured Text)。其中，顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、

功能块图(FBD)

是图形编程语言，指令表(IL)和结构文本(ST)是文字语言。梯形图(LD)是目前使用最广泛的PLC 图形编程语言，梯形图与继电器控制系统的电路图相似，比较易于掌握、程序表达清楚。

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第三章电梯PLC控制的相应理论

电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率

高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障

少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。

控制要求:

（1）开始时，电梯处于任意一层。

（2）当有外呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）

（3）当有内呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）

（4）在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向

外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程

中可以响应二层向上的外呼梯信号，但不响应二层向下的外呼梯信号。当到达二层，如果三层没有任何呼梯信号，则电梯可以

响应二层向下外呼梯信号。否则，电梯将继续运行至三楼，然后向下运行响应二层向下外呼梯信号。

（5）电梯具有最远反向外呼梯功能。例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下呼梯，三层向下呼梯则电梯轿厢先去三楼响

应三层向下外呼梯信号。

（6）电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢开门，按关门按

钮轿厢关门。

电梯控制逻辑关系如下:

1)行车方向由内选信号决定,顺向优先执行;

2)行车途中如遇呼梯信号时,顺向截车,反向不截车;

3)内选信号、呼梯信号具有记忆功能,执行后解除。

4)内选信号、呼梯信号、行车方向、行车楼层位置均由信号灯指示

5)停层时可延时自动开门、手动开门、(关门过程中)本层顺向呼梯开门;

6)有内选信号时延时自动关门,关门后延时自动行车;

7)无内选时延时5s自动关门，但不能自动行车;

8)行车时不能手动开门或本层呼梯开门,开门不能行车。