电梯控制PLC+变频器电梯控制毕业论文设计.docx

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电梯控制电梯控制PLC+变频器电梯控制毕业论文设计变频器电梯控制毕业论文设计南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：

电梯控制（PLC+变频器）所在系部：

自动控制系班级:

楼宇1021南京化工职业技术学院毕业论文（设计）任务书课题电梯控制（变频器+PLC）2012年10月9日至2013年1月31日共16周专业年级楼宇1021指导教师黄威2012年10月9日课题来源今天，我们的工作和生活都离不开电梯了。

去商务楼上班乘电梯，去商场购物乘自动扶梯，甚至下班回家还得乘电梯上楼。

随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯作为高层建筑中垂直升降的交通工具已和人们的日常生活密不可分，是机械电气相结合的机电一体化产品。

电梯控制系统可分为调速部分和逻辑控制部分。

调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要影响，而逻辑控制部分则让电梯安全可靠。

课题PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，输入输出均有光电隔离，能在较恶劣的各种环境中工作，可靠性高，且PLC将CPU、存储器、的目的、意义I/O接口等做成一体，使用方便扩展容易。

所以使用PLC进行电梯控制的目的就是让电梯更加安全可靠的运行。

变频器调速控制的目的是对电梯从启动到平层整个过程中速度的变化规律进行控制，减轻人们在乘坐电梯时由于启、制动过程中加、减速产生的不适感（上浮、下沉感），并保证平层停车准确可靠。

使用PLC加变频器控制电梯，可以让电梯更加安全可靠舒适，相对于以往的继电器控制有明显的优势，PLC与变频器让电梯的控制进入了一个新的时代，也让更多人享受到了科技成果带来的舒适便利。

此外PLC加变频器的组合可以让电梯更加节能，符合当前节能减排的号召。

要求严格按照南京化工职业技术学院论文撰写格式规范书写论文2、能有效结合本工作单位的相关知识和所学理论知识，积极查阅中外文献等。

3、具体论文说明。

4、积极并及时与指导老师取得联系。

5、能结合工作实际情况，完成论文内容。

课题主要内容及进度第1章绪论81.1PLC及在电梯控制中的应用特点81.1.1PLC的特点81.1.2PLC控制电梯的优点81.2电梯变频调速控制的特点8第2章电梯发展动态与电梯构成92.1电梯的起源和发展92.1.1电梯的定义92.1.2电梯的起源与发展92.1.3我国电梯的发展92.1.4电梯技术发展概况92.2基本结构的构成92.2.1曳引系统102.2.2导向系统102.2.3门系统112.2.4电力拖动系统122.2.5电气控制系统122.2.6安全保护系统122.3本章小结13第3章可编程序控制器（PLC）基本知识143.1可编程序控制器（PLC）的基本组成143.2PLC的外设143.3OMRONSYSMACCP1L-L20DR-A可编程控制器简单介绍153.3.1部分重要参数153.3.2部分重要指令介绍153.4CP1L与电脑的连接163.5本章小结16第4章系统设计174.1系统基本原理174.2系统硬件设计174.2.1PLC机型及扩展模块选择174.2.2可编程控制器的基本原理184.2.3主电路设计194.2.4变频器194.2.5控制电路设计214.2.6门电路设计214.3系统软件设计214.3.1I/O地址分配214.3.2门控程序设计224.3.3系统调试224.4本章小结22结论23参考文献24致谢25附录26附录1（门控程序设计图）26附录2（门控程序设计图）27附录3（门控程序设计图）28附录4（门控程序设计图）29附录5（PLC控制系统的基本结构图）30摘要摘要正文：

我国城市的发张促进了兴建更多更高的摩天大厦，也刺激了电梯产量和在用电梯数量的猛增，促进了电梯智能化控制技术的发展和先进的电梯工程技术系统的出现。

随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。

而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。

本文在已有的通用变频器的基础上，采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。

关键词：

电梯；PLC控制；变频调速；程序设计第第1章章绪论绪论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，继电器控制的弱点就越来越明显。

可编程序控制器（PLC）最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门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，目前电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。

同时由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。

因此PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。

1.1PLC及在电梯控制中的应用特点及在电梯控制中的应用特点1.1.1PLC的特点的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。

PLC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道（字）的运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制。

PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。

1.1.2PLC控制电梯的优点控制电梯的优点

（1）在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。

（2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。

（3）PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。

（4）PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。

（5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。

（6）更改控制方案时不需改动硬件接线。

1.2电梯变频调速控制的特点电梯变频调速控制的特点随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。

电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。

变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

变频调速电梯的特点:

（1）变频调速电梯使用的是异步电动机，比同容量的直流电动机具有体积小、占空间小，结构简单，维护方便、可靠性高、价格低等优点。

（2）变频调速电源使用了先进的SPWM技术SVPWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能;调速范围宽、控制精度高，动态性能好，舒适、安静、快捷，已逐渐取代直流电机调速。

（3）变频调速电梯使用先进的SPWM和SVPWM技术，明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能明显。

第第2章章电梯发展动态与电梯构成电梯发展动态与电梯构成2.1电梯的起源和发展电梯的起源和发展2.1.1电梯的定义电梯的定义电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。

它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾角小于15的刚性导轨之间。

轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入后装载货物。

它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。

2.1.2电梯的起源与发展电梯的起源与发展电梯起源与古代农业和建筑业中的原始起重升降机械，随着人类社会的确不断进步，电梯技术亦取得了突飞猛进的发展：

公元前36年由古希腊科学家阿基米德设计制造了人力驱动的卷桶式卷扬机公元1835年英国出现蒸汽驱动的升降机公元1857年美国人奥的斯研究升降梯安全装置实验成功后，世界第一台载人电梯问世公元1971年电梯控制系统中应用集成电路公元1990年随着计算机技术和总线技术的发展，电梯控制系统由并行信号传输向以串行为主的信号传输方式过渡2.1.3我国电梯的发展我国电梯的发展我国电梯事业起步较晚，但发展较快。

随着我国对外开放、对内搞活经济的政策深入贯彻执行，吸取和引进了国外先进的电梯技术、先进的电梯制造工艺与设备、先进的科学管理，使我国电梯工业又取得巨大发展。

为了进一步提高和控制产品质量，近年颁布一批具有国际水平的电梯制造等级标准，使个制造厂家用新标准去更新、设计电梯产品，加强管理，促进电梯工业新发展。

2.1.4电梯技术发展概况电梯技术发展概况

（1）电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。

（2）电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。

逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。

交流拖动电梯更是得到迅速的发展，己由以前的变级调速（AC-VP）发展成为调压调速（AC-VV）及调频调压调速（AC-VVVF），使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。

（3）电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器接触器控制发展为可编程序控制99（PLC）和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。

（4）电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。

如紧急停车操作、消防员专用、防捣乱系统等。

（5）智能群控管理得到广泛应用。

2.2基本结构的构成基本结构的构成电梯设备并非是独立的整体设备，而是由机电合一的相关部件和组合件安装设置在机房、井道、底坑内，构成垂直运行的交通工具，服务于规定楼层的固定式升降设备。

它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15的刚性导轨之间，其基本结构如图21所示。

2.2.1曳引系统曳引系统功能：

输出与传递动力，使电梯运行。

构成：

（1）曳引机：

包括电动机、减速器、制动器和曳引轮在内的靠曳引绳和曳引轮槽摩擦力驱动或停止电梯的装置。

有齿轮曳引机，即电动机通过减速齿轮箱驱动曳引轮的曳引机。

无齿轮曳引机，即电动机直接驱动曳引轮的曳引机。

（2）曳引绳：

连接轿厢和对重的装置，并靠与曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降的专用钢丝绳。

2.2.2导向系统导向系统功能：

保证轿厢与对重的相互位置，并限制其活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。

构成：

（1）导轨：

供轿厢和对重运行的导向部件。

（2）导轨支架：

固定在井道壁或横梁上，支撑和固定导轨用的部件。

（3）导靴：

装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向的部件。

（4）导向轮：

为增加轿厢和对重之间的距离，使曳引绳经曳引轮再导向对重装置或轿厢一侧而设置的绳轮。

（5）反绳轮：

设置在轿厢架和对重框架上部的动滑轮。

根据需要曳引绳绕过反绳轮可以构成不同的曳引比。

反绳轮的数量可以是1个、2个或3个等，由曳引比而定。

图21电梯基本结构1-减速箱2-曳引轮3-曳引机底座4-导向轮5-限速器6-机座7-导轨支架8-曳引钢丝绳9-开关碰铁10-紧急终端开关11-导靴12-轿架13-轿门14-安全钳15-导轨16-绳头组合17-对重18-补偿链19-补偿链导轮20-张紧装置21-缓冲器22-底坑23-层门24-呼梯盒25-层楼指示灯26-随行电缆27-轿壁28-轿内操纵箱29-开门机30-井道传感器31-电源