电梯曳引机与控制系统设计.docx

电梯曳引机与控制系统设计.docx

《电梯曳引机与控制系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电梯曳引机与控制系统设计.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电梯曳引机与控制系统设计

摘要

本次设计是以三菱FX2n为核心的电梯控制系统的硬件组成及软件设计，采用PLC来控制轿箱提升电机的起、停和正、反转。

这里主要是对电梯曳引机的参数进行设计、计算、（包括电动机、减速器、轴、轴承、联轴器、制动器）以及工艺的编排和相关图形的绘制，另外对PLC控制系统的设计，主要是PLC控制电路图、程序流程图以及PLC编程。

其中对曳引机的设计重点是减速器的选择和箱体零件的设计和加工。

减速器选择的是蜗杆减速器，轴承是调心滚子轴承，联轴器选择的是弹性柱销联轴器。

PLC控制程序设计是考虑到电梯的上升和下降逻辑，以及楼层显示，运作时的加速和减速。

现在电梯都采用传统的继电器群的控制方法，由于所用的继电器较多，控制柜体积庞大，控制系统成本高，而且众多继电器的动作会产生较大的噪音，污染环境。

采用PLC配

合接口进行控制，可将传统的继电器控制逻辑变为计算机程序控制逻辑，去掉所有用于逻辑控制的中间继电器，使电梯系统的成本和噪音大大降低，控制柜的体积也可大大缩小。

关键词：

PLC;曳引机;电动机;减速器;联轴器;制动器

Abstract

ThisdesignistakeFX2nasthecoreelevatorcontrolsystemhardwarecompositionandthesoftwaredesign,usesthePLCintegratedcircuittocontrolthesedanboxtopromotetheelectricalmachinery,tostopwith,thereverse.Heremainlyiscarriesonthedesign,thecomputationtotheelevatortractorparameter,（includingelectricmotor,reductiongear,axis,bearing,shaftcoupling,brake）aswellasthecraftarrangementandthecorrelationgraphplan,moreovertothePLCintegratedcircuitcontrolsystemdesign,mainlyisthePLCintegratedcircuitcontrolcircuitdiagram,theprogramflowdiagramaswellasthePLCintegratedcircuitprogramming.

Themostimportantofthisdesignischangedhugepartsofcontents.Thenewversionincreasesplentyofnewtechnicalcontentsandnewcalculationmethod.PLCintegratedcircuitcontrolsystemdesign.BesidesafewpartsarechangedaccordingtotheChinseliftsituations,thisrevisedversionisbasicallycompliant

Nowtheelevatorallusesthemethodoftraditionaltherelaygroupcontrol,becauseofmanyrelayhavebeenused,controlthecabinetvolumehuge,thecostofcontrolsystemishigh,mostofthemultitudinousrelaymovementhavethebignoise,thepollutionenvironment.UsesthePLCintegratedcircuitcoordinationconnectiontocarryonthecontrol,maybecomethetraditionalblack-whitecontrollogicthecomputerprogramcontrollogic,removesallusesinthelogicalcontrolintermediaterelay,causesthecostoftheelevatorsystemandthenoisereducesgreatly,controlsthecabinetthevolumealsotobepossibletoreducegreatly.

Keywords：

PLCintegratedcircuit；Tractor;Electricmotor;Reductiongear;Shaftcoupling;Brake

1绪论1

1.1电梯的起源1

1.2电梯的种类1

1.2.1按用途分类1

1.2.2按速度分类2

123按拖动电动机类型分类2

1.2.4按驱动方式分类2

1.2.5按控制方式分类3

1.3电梯主要组成及结构3

1.3.1曳引机构的组成4

1.3.2曳引机构的减速器5

2有关参数的计算7

2.1曳引机的确定7

2.1.1选择曳引机8

2.1.2曳引机容量的计算8

2.1.3曳引力计算8

2.2减速器设计9

2.2.19

2.2.210

2.2.312

2.316

2.3.116

2.3.216

2.3.316

2.3.4轴的强度计算16

2.420

2.522

2.5.122

2.5.222

2.5.3主要尺寸计算23

2.6制动器的设计与计算23

2.7工艺24

2.7.1零件的分析24

2.7.2工艺规程设计26

29

29

3293.1.2PLC的特

点30

3.1.3PLC与继电器控制系统的比较32

3.1.4PLC的基本结构33

3.1.5PLC的工作原理35

3.2PLC控制系统的设计分析37

3.2.1PLC控制系统的设计基本原则37

3.2.2PLC控制系统的设计的主要内容38

3.2.3.PLC控制系统程序设计的步骤39

40

40

4142

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

43444结

论46

5参考文献47

6翻译48

6.1外文资料48

6.2译文54

7致谢59

1绪论

1.1电梯起源

电梯是现代多层及高层建筑物中不可缺少的垂直运输设备。

早在公元前1100年前后，我国古代的周朝时期就出现了提水用的辘轳，这是一种由木制的支架、卷筒、曲柄和绳索组成的简单卷扬机。

公元前236年在古希腊，由著名的科学家阿基米德制成了第一台人力驱动的卷筒式卷扬机。

这些就是电梯的雏形。

1.2电梯的种类

电梯作为一种通用垂直运输机械，被广泛用于不同的场合，其控制、拖动、驱动方式也多种多样，因此电梯的分类方法也有下列几种。

1.2.1按用途分类

这是一种常用的分类方法，但由于电梯有一定的通用性，所以按用途分类在使用中用得较多。

但实际标准不很明确。

a乘客电梯

用于运送乘客为主，兼以运送重量和体积合适的日用物件。

适用于高层住宅、办公大楼、宾馆或饭店等人流较大的公共场合。

其轿厢内部装饰要求较高，运行舒适感要求严格，具有良好的照明与通风设施，为限制乘客人数，其轿厢内面积有限，轿厢宽深比例较大，以利于人员出入。

为提高运行效率，其运行速度较快。

派生品种有住宅电梯、观光电梯等。

b载货电梯用于运送货物为主，并能运送随行装卸人员。

因运送货物的物理性质不同，其轿厢内部容积差异较大。

但为了适应装卸货物的要求，其结构要求坚固。

由于运送额定重量大，一般运行速度较低，以节省设备投资和电能消耗。

轿厢的宽深比例一般小于1。

c客货两用电梯

主要用于运送乘客，也可运送货物。

其结构比乘客电梯坚固，装饰要求较低。

一般用于企业和宾馆饭店的服务部门。

d病床电梯

用于医疗单位运送病人，医疗救护器械。

其特点为轿厢宽深比小，深度尺

寸＞=2.4m,以能容纳病床，要求运行平稳，噪声小，平层精度高。

e杂物电梯

这是一种专用于运送小件品的的电梯，最大载重量为500g,如果轿厢额定

载重量大于250Kg应设限速器和安全钳设施。

为防止发生人身事故，严禁乘人和

装卸货物将头伸入，为此限制轿厢分格空间高度不得超过1.4m，面积不得大于

1.25m*m,深度不得大于1.4m。

其他特种用途的电梯还有汽车电梯，船舶电梯等。

1.2.2按速度分类

电梯的额定运行速度正在逐步提高，因此按速度分类的国家标准正待颁布。

目前的习惯划分为：

a低速电梯

这种电梯的额定速度<=0.75m/s。

b中速电梯

这种电梯的额定速度>=1m/s~2.5m/s。

c高速电梯这种电梯的额定速度>2.5m/s~4m/s。

d超高速电梯

这种电梯的额定速度>4m/s。

1.2.3按拖动电动机类型分类

a交流电梯

将采用交流电动机拖动的电梯。

其中又可分为单、双速拖动，采用该变电动机极对数的方法调速。

调压拖动，通过改变电动机电源的方法调速。

调频调压拖动，采用同时改变电动机电源电压和频率的方法调速。

b直流电源

这是一种采用直流电动机拖动的电梯。

由于其调速方便，加减速性好，曾被广泛采用随着电子技术的发展，直流拖动正被节省能源的交流调速拖动代替。

1.2.4按驱动方式分类

a钢丝绳驱动式电梯

它可分成两种不同的型式，一种是被广泛采用的摩擦曳引式。

另一种是卷筒强制式。

前一种安全性和可靠性都较好，后一种的缺点较多，已很少采用。

b液压驱动式电梯

这种驱动式电梯历史较长，它可分为柱塞直顶式和柱塞侧置式。

优点是机房设置部位较为灵活，运行平稳，采用直顶式时不用轿厢安全钳及底坑地面的强度可大大减小，顶层高度限制较宽。

但其工作高度受柱塞长度限制，运行高度较低。

在采用液压油作为工作介质时，还须充分考虑防火安全的要求。

c齿轮齿条驱动式电梯

它通过两对齿轮齿条的齿和来运行；运行振动、噪声较大。

这种型式一般不需要设置机房，由轿厢自备动力机构，控制简单，适用于流动性大的建筑工地。

目前已划入建筑升降机类。

d链条链轮驱动式电梯

这是一种强制驱动型式，因链条自重较大，所以提升高度不能过高，运行速度也以因链条链轮传动性能局限而较低。

但它在用于企业升降物料的作业中，有着传动可靠，维护方便，坚固耐用的优点。

其他驱动方式还有气压式。

直线电机直接驱动，螺旋驱动等。

1.2.5按控制方式分类

目前电梯技术的发展使电梯控制日趋完善，操作趋于简单，功能趋于多样，控制方式正向广泛应用微电子新技术的方向发展。

目前常见的控制方式有：

微机集选控制（按钮操作）；门微机并联、梯群控制（按钮操作）；继电器信号控制和手柄控制（手柄或按钮操作）。

除上述常见的