最新版电梯PLC控制系统设计毕业论文Word文件下载.docx

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Abstract

Alongwithscience'

sandtechnology'

sdevelopment,therecentyears,ourcountry'

selevatorproductiontechnologyobtainedtherapidlyexpand.Someelevatorfactoryunceasinglyisalsoimprovingthedesign,therevisioncraft.Therenewalproductionrenewal'

selevator,theelevatormainlydividesintothemechanicalsystemandthecontrolsystemtwomajorparts,alongwiththeautomaticcontroltheoryandmicroelectronictechnology'

sdevelopment,elevator'

sdraggingwayandthecontrolmethodhashadtheverybigchange,theexchangevelocitymodulationisthecurrentelevatordraggingmaindevelopmentdirection.Atpresenttheliftcontrolsystemmainlyhasthreecontrolmodes:

Followingelectriccircuitcontrolsystem（“earlyinstallmentelevatormanyblack-whitecontrolsystem）,PLCcontrolsystem,microcomputercontrolsystem.Becausetheblack-whitecontrolsystemthefailurerateishigh,thereliabilityisbad,controlmodenotnimbleaswellasconsumedpowerbigandsoonshortcomings,atpresenthasbeeneliminatedgradually.

KeywordsPLC,elevator,controlsystem,design

2.1楼层状态指示设计14

2.2电梯下行程序设计15

2.3电梯上行程序设计16

2.4电梯到达时程序设计16

第3章系统输入输出设计18

3.1PLC输入信号的确定方法18

4.4PLC的选择26

4.5I/O分配表26

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第1章绪论

课题研究目的和意义

自1889年美国奥迪斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。

如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；

而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。

由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。

可编程控制器既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。

因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用[1]。

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC在工业控制领域内得到十分广泛地应用。

PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。

电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。

多层厂房和多层仓库需要有货梯;

高层住宅需要有住宅梯；

百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。

在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工具。

据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。

当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。

追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。

当时有个叫阿基米德的人设计出人力驱动的卷筒式卷扬机。

1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。

1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。

1900年还出现了第一台自动扶梯。

1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。

1955年出现了小型计算机控制电梯。

1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。

1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。

1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。

1971年集成电路被应用于电梯。

第二年又出现了数控电梯。

1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期[13]。

电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。

PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。

高校中关于PLC教学实验的中等模型较少，为此，自行设计并制作了专用4层集选电梯。

此电梯模型所采用的类型为三菱FX2C。

PLC程序设计采用模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。

设计的程序要求完成电梯自动运行功能如：

内选外召唤信号的登记、消号、到层自动开门、延时自动运行等。

合理分配轿厢内指令的执行和厅外召唤的应答。

关于PLC控制系统的基本结构及电梯控制系统的安装与调试重点介绍如下。

电梯控制系统的组成

一、电梯硬件的分析

电梯的组成：

（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机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

（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。

（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。

（4）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，门锁装置组成。

（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。

（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。

（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。

（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，端站保护装置组成。

二、电梯控制系统主要由电力拖动部分和电气控制部分组成。

（1）电力拖动

电力拖动部分由拽引电机、抱闸和相应的开关电路以及开门机组成。

由于所设计的只是一个教学模型，梯速低于1.5m/s，所以只要能实现电机的正反转即可，而不必考虑电机的机械特性。

制动时为满足准确停层的需要，定子回路可接入电抗器减速最后再加上抱闸制动。

故在制动过程中采用了三档延时切换控制。

（2）电气控制

电气控制部分又称控制电路，它是电梯控制系统的核心。

它包含两部分：

拖动控制电路和信号控制电路。

拖动控制电路因电梯的拖动方式不同而各异。

可以是接触器线圈及其相关的控制电路，也可以是电力电子器件的门极控制电路，对于有速度闭环控制的系统，还必须考虑含有电源、电压、速度检测电路和调节电路。

信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系。

因此，不同的拖动方式的电梯可以采用同一信号控制电路。

（3）PLC系统部分

完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度。

I／O点的估算：

系统的输入点有：

门厅召唤按钮6个输入点；

轿内指令按钮4个点；

楼层感应器4个点；

门区感应l点；

手动开门l点：

共计输入点16点。

而输出点有：

快慢速接触器2点；

上下行接触器2点；

楼层指示灯4点；

门锁1个点；

共计输出点9点。

总计I／O点数为16／9.综上所述，根据具体情况，我们选择三菱的FX系列。

输入输出点数为34点，电机20点，考虑10%到15%的I/O裕量，我们选择FX2C-64MR这种型号。

1.1PLC在电梯系统的应用现状与发展趋势

随着我国经济的发展，城市中涌现出越来越多的高层建筑，而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。

同时，由于城市老龄化问题日益突出，多层建筑同样也有使用电梯的要求。

而目前，国内中小电梯厂商大多采用继电器控制或微机控制方法实现对电梯的控制，前者硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点，但通用性差，逻辑系统由许多触点组成，接线复杂、故障率高、设备庞大，现已慢慢淡出市场；

后者在工业控制系统中的应用十分广泛，在电梯控制上取代传统的继电器控制方式慢慢受到人们的重视。

根据电梯的功能要求，微机控制电梯的方式主要分为4种：

单微机控制方式，双微机控制方式，三微机控制方式，群控电梯的微机控制方式。

单微机控制方式又分为2种，即单板机控制方式和单片机控制方式；

双微机控制方式由控制系统CPU和拖动系统CPU以及部分继电器组成整个电梯的控制系统，可以实现起制动闭环、稳速开环控制，也可以实现全闭环控制；

三微机控制方式也称为多微机控制方式，以上海三菱的VFCL系统为例，它采用三个CPU来控制电梯，整个系统由三部分组成：

DR-CPU驱动部分、CC-CPU控制和管理部分、ST-CPU串行传部分，VFCL系统的驱动部分采用VVVF方式对曳引机进行速度控制，控制部分主要对选层器、速度图形和安全检查电路三方面进行控制；

群控方式使用的微机数量根据方式的不同也有所不同。

但是由