基于PLC的三层电梯控制系统设计.docx

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基于PLC的三层电梯控制系统设计

摘要

现今社会中,掮客成长敏捷,高楼大厦,日益增多,高层建筑中,楼层高的有几十层,仅仅是楼梯已无法达到人们的需求,电梯的消失解决了这一难题,所以,电梯的成长也成为了一种趋势,对于电梯控制越来越高,被人们所青睐,成为了高层建筑中的列班车.人们生涯好了,对于安然以及生涯舒适度的请求也更高,因而电梯在之后的成长中,也跟着这一趋势成长.对于若何达到乘客乘坐电梯时,既安然又舒适这一问题,电梯的控制请求在电机调速.控制精度.以及调速范围等等,在各个方面提出了加倍严厉的控制请求.跟着工业需求成长,PLC也由此诞生,应用PLC控制,为其供给了更为宽广的成长偏向.PLC因工业而生,跟着其成长,其体积越来越小.功效也越来越完美.控制后果加倍稳固.可以或许减小外界干扰对其的影响.具有把机械和电气元器件,集成在一个体系里的功效.是以,PLC对于电梯的成长,也成为了其操纵的症结技巧.

症结词：

电梯.PLC.继电器

ABSTRACT

Inthemodernsociety,therapiddevelopmentofthebrokerage,high-risebuildings,increasingly,high-risebuildings,floorshigh,dozensoflayerisonlystairshavebeenunabletomeetthedemandofpeople,theemergenceoftheelevatorsolvedthisdifficultproblem,therefore,thedevelopmentoftheelevatorhasalsobecomeakindoftrend,forelevatorcontrolmoreandmorehigh,favoredbypeople,becameahigh-risebuildingcolumnsinthebus.Peoplelivingwell,alsototherequirementofsafetyandcomfortoflifeishigher,sotheelevatorinlaterdevelopment,alsowiththedevelopmentofthistrend.Abouthowtoattainthepassengerelevator,safeandcomfortablethisproblem,theelevatorcontrolrequirementsinthemotorspeedandcontrolprecisionandspeedrangeandsoon,putsforwardthemorestrictcontrolrequirementsineachaspect.Alsowasborn,withthedevelopmentofindustrialdemand,PLCcontrolusingPLC,providedthedevelopmentdirectionofwider.PLCforindustry,alongwithitsdevelopment,itsvolumeismoreandmoresmall,functionalsomoreandmoreperfect,thecontroleffectismorestable,canreducetheinfluenceofinterferenceonthe.Withthemechanicalandelectricalcomponents,thefunctionofintegratedinasystem.Therefore,PLCforthedevelopmentoftheelevator,hasbecomethekeytechnologyofitsoperation

Keywords:

elevator,PLC,relay

前言1

第一章电梯的概述3

第二章PLC的概述8

2.4PLC与其他工业控制体系的比较12

2.6PLC的近况及成长趋势14

第三章三层电梯的设计16

第四章程序运行仿真31

4.5GTSimulater2仿真程序的应用33

4.6程序运行仿真33

停滞语36

参考文献37

前言

现今社会中,掮客成长敏捷,高楼大厦,日益增多,高层建筑中,楼层高的有几十层,仅仅是楼梯已无法达到人们的需求,电梯的消失解决了这一难题,所以,电梯的成长也成为了一种趋势,对于电梯控制越来越高,被人们所青睐,成为了高层建筑中的列班车.人们生涯好了,对于安然以及生涯舒适度的请求也更高,因而电梯在之后的成长中,也跟着这一趋势成长.对于若何达到乘客乘坐电梯时,既安然又舒适这一问题,电梯的控制请求在电机调速.控制精度.以及调速范围等等,在各个方面提出了加倍严厉的控制请求.

电梯的控制是一个庞杂的进程,很好的表现了机电一体化,在控制方面,它涉及了许多的范畴,例如：

电机传动功效.电气控制功效.土建工程设计等等方面都有所涉及.除了这些以外,我们还要思虑,若何让电梯加倍靠得住.舒适.美感.这些都是电梯在被控制时,我们要多加斟酌的问题.电梯成长到如今,已经足够安然.我们在日常的生涯中,罕有的电梯里面,都具备许多的安然方面的呵护功效.在安然方面,电梯再设计的时刻,对于元器件的选择请求都很高,质量起重要达到包管,其次,还要装配调试,以及,按期还要对其实施保护,对电梯进行保养,以包管电梯的最高质量.在如今这一成长中,根本上大多的电梯都已经采取plc来实现其控制运行,应用plc控制它来运行,大大进步了它的靠得住性,不单如斯,维修工人也会得到很大的便利,便于他们保护,在成长潮流中,它的开辟周期很短,电梯的运行方法也会慢慢近于完美.用这种办法来实现电梯的控制,已经成为其展潮流,活着界上也是其将来成长的偏向.在外国,为了严厉控制电梯的安然性,电梯的制作,装配,调试,以及维修,都已经实施律例,以这种办法以包管电梯的质量,以及安然.为其机能也供给了严厉的包管.在美国,曾有一家公司做过查询拜访,对于电梯的安然性的系数做过科学的盘算,据其查询拜访成果显示,人们在乘坐电梯所达到的安然系数远远超出了走楼梯的,超出期系数的5倍之多.从而,我们看出电梯,其安然控制平常严厉.

简略的来说,电梯控制很庞杂.然而,跟着工业需求成长,PLC也由此诞生,应用PLC控制,为其供给了更为宽广的成长偏向.PLC因工业而生,跟着其成长,其体积越来越小.功效也越来越完美.控制后果加倍稳固.可以或许减小外界干扰对其的影响.具有把机械和电气元器件,集成在一个体系里的功效.是以,PLC对于电梯的成长,也成为了其操纵的症结技巧.

第一章电梯的概述

1.1电梯的界说

分为两种,一种,垂直起落,电念头为其供给动力,装载有吊舱,用于高层建筑中,乘人载物.还有一种,履带式主动电梯,履带上装有踏步板,持续传送,一般装载商城等地方.

框架

电梯包含8个根本构成部分,各自有本身的工作范畴.

曳引体系：

一般由导向轮,曳引钢丝绳,反绳轮构成,运行进程中给电梯传递动力,使电梯运行的感化,是电梯的动力来源.

导向体系：

重要由导靴.导轨以及导轨架构成,限制轿厢自由度,使得轿厢和对重只能沿着导轨作活动,使电梯运行加倍稳固.

轿厢：

由轿厢以及轿厢架体构成.是用来运

送乘客以及货色的电梯组件,是电梯的重要构成部分.图1-1电梯框架图

门体系：

重要由轿层门,厢门,开门机,门

锁装配构成.重要感化于封住层站进口及轿厢进口,包管乘客安然.

重量均衡体系：

其重要功效主如果在电梯工作中使轿厢与对重间的重量差额保持在限制的规额中,包管电梯的曳引传动正常,重要由对重以及重量抵偿装配构成.相对均衡轿厢重量.

电气控制体系：

重要由把持装配,地位显示装配,控制屏（柜）,平层装配,选层等构成.对电梯的运行实施把持以及控制.

电力拖动体系：

由电念头,供电体系,速度控制体系构成,用于供给动力,实施电梯速度控制.

安然呵护体系：

由限速器,安然钳,缓冲器,端站呵护装配构成.包管电梯安然应用,预防一切危及人身安然的变乱,包管人的安然.

电气控制体系重要包含控制箱,是指一个层,呼梯盒,调平装配,保护开关,地板检测仪,安然装备,夹带电机,电磁制动器和车门电气元件,位于电梯控制室井道中.

（一）把持箱

装配在电梯轿厢内靠门边上的轿壁上,外面仅有把持箱的控制面板,面板上装有依据电梯的需求所设立的运行功效开关和按钮.如右图所示,仅包含通俗电梯把持面板上应当具有的开关按钮.

（二）电梯楼层指导器

用来标明电梯在传动时及时地点的地位以及传动偏向.一边情形下,电梯的楼层指导器有高低指导灯以及楼层地位的指导灯等.如图所示.

1）楼层指导灯的种类有两种,一种是旌旗灯号灯,还有一种是数码管.这里就只介绍数码管.数码管楼层指导器,一般在盘算机与PLC控制的电梯中应用.数码管外形,可以或许显示电梯及时地点的楼层点,当楼层超出楼层指导器九层时,应当采取两个数码管.此外,高低偏向的指导灯用发光二极管指导,用来提示乘客,电梯所到达的层数.电梯内配有喇叭,乘客可以用声音来传达信息.

2）楼层信息获取办法：

可以经由过程井道中的感应器获得,感应器可采取磁感应或者光感应等等,它的工作道理是：

电梯在运行时,轿厢上的隔磁（光）板对应到某层感应器时,感应器触点工作,发出一个开关量旌旗灯号,从而可以指导所到达的楼层.

（三）呼唤盒

呼唤盒是用来让乘坐人员传呼电梯的装配,在最基层只有一个上呼按钮,在上层也只有一个下呼按钮,其余的都具有两个传呼功效,高低两个按钮,在按钮被按下后,体系会记载按下的旌旗灯号,该层的指导灯亮起.当电梯到达响应的地位后,指导灯就会熄灭.

（四）检修开关

检修开关不会装配在外部,大部分电梯一般都邑将其装配在电梯控制机房的控制柜.轿厢内以及轿厢顶部等等地方.开关盒内部也有许多的按钮,包含检修开关.急停按钮等等按钮,各个按钮都有其特定的功效.为防止电梯因故障而停电,在轿顶检修开关盒中还设有电源插座.用以照明的后备灯以及开关等,以进步电梯的安然性.

（五）平层装配

平层装配的感化是包管电梯可以或许在各个楼层停靠的时刻精确平层,一般装配在轿顶.采取永磁或者光电开关,用开关的通断来断定电梯是否平层.以隔磁板与干簧管感应器为例,在轿厢的顶部装配三个感应器,隔磁板装配在轿厢的导轨架上,隔磁板依据电梯请求的尺寸和外形有铁板制成.感应器则由永磁钢干簧管以及盒体构成.在工作进程中,永磁钢对干簧管感应器产生力的感化,从而使得干簧管内的常开触点受力而闭合,常闭触点也随之断开,当电梯达到响应的地位时,隔磁板阻断永磁钢与干簧管的闲暇时,永磁钢就会被隔磁板短路,磁场恢回复复兴来的样子.

（六）选层器

选层器有许多种类,但是其精确可以分为三个种类：

机械选层器.继电器选层器以及微机选层器,这里也只介绍微机继电器.其由专门选层信息传送装配与接收装配构成,信息由微机接收旌旗灯号运算,完成选层义务.选层器模仿电梯轿厢的运行状况,向电梯的控制体系发送旌旗灯号.依据所传来的旌旗灯号来肯定轿厢的地位以及运行的偏向,当电梯到达停靠站时,会给拽引电机发送减速旌旗灯号,调节电机速度.

（七）控制柜

控制柜是电梯的中枢,电路中涉及到的大部分的元器件都分散在控制柜中,主如果对电梯电力拖动体系进行控制.从而实现对电梯功效的控制.

近年来,我国的电梯临盆技巧得到了敏捷成长．一些电梯厂也在不竭改良设

计.修正工艺.更新换代临盆更新型的电梯,继电器构成的次序控制体系是最早的一种实现电梯控制的办法.但是,进入九十年月,跟着科学技巧的成长和盘算机技巧的普遍应用,人们对电梯的安然性.靠得住性的请求越来越高,继电器控制的弱点就越来越显著.可编程序控制器（PLC）最早是依据次序逻辑控制的须要而成长起来的,是专门为工业情形应用而设计的数字运算操纵的电子装配.鉴于其各种长处,今朝,电梯的继电器控制方法己逐渐被PLC控制所代替.同时,因为电机交换变频调速技巧的成长,电梯的拖动方法己由本来直流调速逐渐过渡到了交换变频调速.是以,PLC控制技巧加变频调速技巧己成为现代电梯行业的一个热门.

电梯继电器控制体系的长处：

（l）所有控制功效及旌旗灯号处理均由硬件实现,线路直不雅,易于懂得和控制,合适于一般技巧人员和技巧工人所控制.

（2）体系的保养.维修及故障检讨无需较高的技巧和特别的对象.仪器.

（3）大部分电器均为经常应用控制电器,改换便利,价钱较便宜.

（4）多年来我国一向临盆这类电梯,技巧成熟,已形成系列化产品,技巧材料图纸齐备,熟习.控制的人员较多.

电梯继电器控制体系消失的问题：

（l）体系触点繁多.接线线路庞杂,且触点轻易烧坏磨损,造成接触不良,因而故障率较高.

（2）通俗控制电器及硬件接线办法难以实现较庞杂的控制功效,使体系的控制功效不轻易增长,技巧程度难以进步.

（3）电磁机构及触点动作速度比较慢,机械和电磁惯性大,体系控制精度难以进步.

绿色化：

跟着城市成长的敏捷,情形的污染往往陪同着,情形污染的加重,使得人们不克不及不转变传统的思惟理念.绿色的产品.技巧.企业已经成为了现今21世纪的主流.电梯在绿色方面的研讨重要表如今电梯制作.设置装备摆设.装配.在应用进程中的节能,并削减情形的污染等等方面.

智能化：

时期的成长,盘算机.通信技巧也日益壮大,从而建筑里的各项信息也能快速传递.电梯可与大楼里的盘算机进行联网,与楼宇里的各项体系进行接洽,例如：

消防体系.保安体系等等.从而是电梯加倍人道化.智能化.给人们带来了诸多的便当和效益.

第二章PLC的概述

2.1界说

可编程控制器,为工业而生.是一种专为顺应在工业情形下,为降低干扰而设计的产品,在外在影响比较大的情形下,进行数字运算而设计的智能化装备.其内存,用以编程.存储指令.在其内部进行,按序序有序履行,进行时光以及算数功效的运算,并可以经由过程数字量或者模仿量进行输入输出,经由过程这些旌旗灯号的传递,并以此来控制工业各类机械的临盆.

2.2功效

逻辑控制功效,通俗的来讲也就是一个对于函数的处理进程.是作为一种PLC的最为根本的功效.PLC设有“与”.“非”等逻辑指令.经由这些指令的应用,按照外部现场装备的控制须要,再依据每一条指定的逻辑运算而进行现场处理后,再将此次运算的数据输出到现场中所要展现后果的对象中,所以PLC代替继电器开关控制,完全的系列,并进行和其他各类接触链接.此外,在一些逻辑PLC状况中可以无穷制的应用之间的逻辑关系,修正平常便利.

用户可以应用PLC多半的准时器,这里准时器的功效就是相当于时光继电器,依据时光的变更来达到所须要的通断链接等.在应用准时器时,可以在它进行编程时进行设值修正,同时也可以或许在自立中止其运行时修正运,应用便利灵巧.程序编译下载后,PLC将依据应用者指令的准时器来进行对各个操纵进行延时控制或者限制控制,以此来达到工作的需求,实现控制.

PLC为用户供给了许多的计时器.当计数器的计数值达到设计须要值时,产生状况旌旗灯号,实现技巧的操纵控制旌旗灯号,得到应用的状况,计数器集值可设定的程序,也可以依据须要修正操纵,此流程在履行时PLC的计数值是依据计数器统计每一个要控制的状况来决议的,已实现每一个工作进程所对应的计数控制操纵.

4.步进控制功效

应用者可以应用PLC多个状况器,从而来完成现到移动前提下的步进,例如时光运算.计数运算等逻辑旌旗灯号,就是一个工作做完之后,移动前提知足下,可以主动进行下面的工作.

数据处理功效,但大多半的PLC功效丰硕,能实现算术运算,数据比较,数据迁徙,数据传输,数据转换,解码操纵.如今在每一个PLC加倍完美的数据处理功效下,可以实现加减.PID运算.浮点运算工作已不在新颖,在此基本上可进行CRT.打印机联接,进行数据.流程的直接显示和现场打印等.

在进程控制及闭环流程体系中,具有速度.压力.温度.电流.电压.流率.位移等多种变更,持续不竭的物理性质,因为PLC的长期属于逻辑操纵的状况,对于这些模仿量的控制重要依附内心控制或是散布控制体系DCS.

通信技巧是PLC本身与外界装备的信息交换,本功效在多台PLC中树立通信联接,一般主如果与盘算机进行通信联接.衔接同样的PLC,实现PLC的几十个不合的方法在连成的收集同级中,使每个PLC的I/O状况互相透明.盘算机作为主机,在盘算机与几十台PLC进行联网时,可以现场在盘算机上直接控制现场.今朝PLC其通信技巧正趋势于完美并向开辟.

PLC的监控功效是由程序员监测并依据PLC的运行状况,实如今相干运算中的监测感化.

应用PLC的内存RAM（随机存取存储器）的一部分,树立一个停电保持装配,以确保这一部分的信息断电后不会掉去记忆.PLC经由过程体系的构成,PLC诊断,本身的一些硬件状况指令的正当性,发明平常,陈述和显示错误类型,属于轻微的错误将主动终止运行.

PLC能如斯敏捷成长的原因是因为它具有通用盘算机所不及的一些下列特色：

一.靠得住性

对可以维修的产品,靠得住性包含产品的有用性和可维修性.PLC的靠得住性高,表示鄙人列几方面.

（1）与继电器逻辑控制体系比较,PLC靠得住性进步的重要原因:

1）PLC不须要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大削减.与此同时,体系的维修简略.维修时光缩短,是以靠得住性得到进步.

2）PLC采取了一系列靠得住性设计的办法进行设计,例如,冗余设计.掉落电呵护.故障诊断和信息呵护及恢复等,使靠得住性得到进步.

3）PLC有较强的易操纵性,它具有编程简略.操纵便利.维修轻易等特色,因对操纵和维修人员的技能请求降低,轻易进修和控制,不轻易产生操纵的掉误,靠得住性高.

（2）与通用的盘算机控制体系比较,PLC靠得住性进步的重要原因:

1）PLC是为工业临盆进程控制而专门设计的控制装配,它具有比通用盘算机控制体系更简略的编程说话和更靠得住的硬件.采取了经简化的编程说话,编程的出错率大大降低,而为工业良好操纵情形设计的硬件使靠得住性大大进步.是以,PLC的靠得住性较通用盘算机控制体系的靠得住性有较大进步.

2）在PLC的硬件设计方面,采取了一系列进步靠得住性的措施.例如,采取靠得住性高的元件;采取先辈的工艺制作流水线临盆;对干扰采取屏障.隔离和滤波等,设有对电源的掉落电呵护.存储器内容的呵护并采取看门狗和其他自诊断措施.便于维修的设计等等.

3）在PLC的软件设计方面,也采纳了一系列进步体系靠得住性的措施.例如,采取软件滤波.软件自诊断.简化编程说话.信息呵护和恢复.报警和运行信息的显示等等.一份用户选用PLC原因的查询拜访陈述指出,在各类选用PLC的原因中,第一位的原因是因为PLC靠得住性高的用户达93%.其次,才是机能和维修便利等原因.可见,靠得住性高是PLC的重要特色.

二.易操纵性

PLC的易操纵性表示鄙人列三个方面:

（1）操纵便利：

对PLC的操纵包含程序输人的操纵和程序更改的操纵.大多半PLC采取编程器进行程序输人和更改的操纵.编程器至少供给了输人信息的显示,对大中型的PLC,编程器采取CRT屏幕显示,是以,程序的输人直接可以显示.更改程序的操纵也可直接依据所需的地址编.继电器编号或触点号进行搜刮或次序查找,然落后行更改.更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上显示.所以PLC具有操纵便利的特色.

（2）编程便利：

PLC有多种程序设计说话可供应用.对电气技巧人员来说,梯形图因为与电气道理图较为接近,轻易控制和懂得,所以有利于程序的编写和进修.采取布尔助记符编程说话时,因为符号是功效的简略缩写,十分有利于编程人员的编程.固然功效表图.功效模块图和高等描写语句的编程办法应用尚未普及,但是,因为它们具有功效清楚.易于懂得等长处,正为宽大技巧人员所回收和采取,并施展出更有用的功效特色.

（3）维修便利：

PLC所具有的自诊断功效对维修人员维修技能的请求降低了.当体系产生故障时,经由过程硬件和软件的自诊断,维修人员可依据有关故障旌旗灯号灯的提示和故障代码的显示,或经由过程编程器和CRT屏幕的显示,很快地找到故障地点的部位,为敏捷消除故障和修复节俭了时光.为便于维修工作的开展,有些PLC的制作企业供给了维修用的专用内心或装备,供给了故障树等维修用的材料.有些厂商还供给维修用的智能卡件或插件板,使维修工作变得十分便利.PLC的面板和构造的设计也斟酌了维修的便利性,例如,对需维修的部件设置在便于维修的地位,旌旗灯号灯设置在易于不雅察的部位,接线端子采取便于接线与改换的类型等,这些设计使维修工作能便利地进行,从而大大节俭维修时光.采取尺度化元件和尺度化工艺临盆流水线功课,使维修用的备品备件简化,也使维修变得便利.

三.灵巧性

PLC的灵巧性表示鄙人列三方面：

（1）编程的灵巧性：

PLC采取的编程说话有梯形图.布尔助记符.功效表图.功效模块图和语句描写编程说话,只要控制个中一种说话就可以进行编程.编程办法的多样性使编程便利,应用面拓展.因为采取软衔接的办法,在临盆工艺流程更改或者临盆装备改换时,可以不必转变PLC的硬装备,通进程序的编制与更改就能顺应临盆的须要.这种编程的灵巧性是继电器次序控制体系所不克不及比较的.恰是因为编程的柔性特色,使PLC能大量地替代继电器次序控制体系,成为当今工业控制范畴的重要控制装备.在柔性制作单元（FMC）.柔性制作体系（FMS）.盘算机集成制作体系（CIMS）和盘算机集成进程控制体系（CIPS）中,PLC正成为重要的控制装备,得到普遍的应用.

（2）扩大的灵巧性：

PLC的扩大灵巧性是它的一个重要的特色.它可依据应用的范围不竭扩大,即可进行容量的扩大,功效的扩大,应用和控制范围的扩大.它不但可以经由过程增长输人输出单元增长点数,经由过程扩大单元来扩大容量和功效,也可以经由过程多台PLC的通信来扩大容量和功效,甚至可经由过程与集散控制体系（DCS）或其他上位机的通信来扩大它的功效,并与外部装备进行数据的交换等.这种扩大的灵巧性大大地便利了用户.

（3）操纵的灵巧性：

操纵的灵巧性是指设计的工作量大大削减,编程的工作量和装配施工的工作量大大削减,操纵十分灵巧便利,监督和控制变得轻易.在继电器次序控制体系中所需的一些操纵可以简化,不合的临盆进程可采取雷同的控制台或控制屏等.

四.机电一体.

化为了使得工业临盆进程的控制更安稳.更靠得住,向优质高产低耗要效益,对进程控制装备和装配提出了机电一体化——内心.电子.盘算机分解的请求,而PLC恰是这一请求的产品,它是专门为工业进程控制而设计的控制装备,它的体积大大减小,功效不竭完美,抗干扰机能加强.机械与电气部件被有机地联合在一个装备内,把内心.电子和盘算机的功效分解在一路.是以,它已成为当今数控技巧.工业机械人.进程流程控制等范畴的重要控制装备.

2.4PLC与其他工业控制体系的比较

1、PLC与继电器控制体系的比较

几十年来,基地拿起控制体系为工业控制的成长起到了伟大的感化,并且今朝仍然在工业范畴中大量的应用,然而其控制机能与自身的功效与无法知足与顺应工业控制的请求与成长,与PLC比拟较,消失着质的不同,表给出了PLC与继电器控制体系功效与特色的比较.

表2-1PLC与继电器控制功效与特色比较

比较项目

继电器控制

PLC控制

控制功效的实现

经由过程继电器