電梯課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)</p><p>　　題 目 電梯控制課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 名 稱 電梯控制技術(shù) </p><p>　　院 系 電力工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) </p><p&

2、gt;　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>

3、　　設(shè)計(jì)起止時(shí)間：年 月日至年 月 日</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，電梯也已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的運(yùn)輸工具。隨著人們對(duì)電梯運(yùn)行的安全性、舒適性等要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來(lái)的繼電器

4、控制。</p><p>　　可編程控制器（PLC）因?yàn)榉€(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。電梯控制要求接入設(shè)備使用簡(jiǎn)便，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)組態(tài)的編程簡(jiǎn)單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫(kù)，加快編程和調(diào)試速度。通過(guò)PLC對(duì)程序設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯的電梯運(yùn)行的舒適感。本文爭(zhēng)對(duì)以上優(yōu)點(diǎn)，對(duì)電梯運(yùn)行進(jìn)行了改進(jìn)，使其

5、達(dá)到了比較理想的控制效果。</p><p>　　本文通過(guò)研究電梯實(shí)物模型，可編程控制器，了解模型的結(jié)構(gòu)，了解PLC的I/O，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)單臺(tái)四層電梯曳引系統(tǒng)；設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)門系統(tǒng)；設(shè)計(jì)電梯樓層召喚，轎廂命令響應(yīng)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)電梯樓層控制邏輯；設(shè)計(jì)電梯控制繼電器原理圖等。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　

6、一、緒論11</b></p><p>　　1、電梯基本知識(shí)11</p><p>　　2、PLC基本知識(shí)11</p><p>　　二、電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　1、四層電梯控制上下行主電路12</p><p>　　2、電梯門開(kāi)關(guān)主電路13</p><p&g

7、t;　　3、四層電梯控制電路圖13</p><p>　　5、四層電梯模擬控制面板15</p><p>　　三、電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)16</p><p>　　1、四層電梯控制要求16</p><p>　　2、電梯運(yùn)行流程圖16</p><p>　　2、輸入/輸出的分配如下17</p><

8、p>　　3、PLC內(nèi)部字、存儲(chǔ)位分配表18</p><p>　　4、四層電梯控制程序梯形圖19</p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ)23</b></p><p><b>　　五、附錄24</b></p><p>　　1、電梯課設(shè)任務(wù)書24</p><p>&l

9、t;b>　　一、緒論</b></p><p><b>　　1、電梯基本知識(shí)</b></p><p>　　電梯的控制系統(tǒng)及其設(shè)備在隨著社會(huì)的快速發(fā)展而不斷改進(jìn)，以前的電梯控制系統(tǒng)大部分采用繼電器邏輯控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在，微機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)全面取代繼電器邏輯控制系統(tǒng)實(shí)施閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高了電梯的性能和可靠性，并減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，它是電梯控制技術(shù)的發(fā)展方向，目前

10、使用較多的微機(jī)控制系統(tǒng)主要有以下幾類：PLC控制、單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。近幾年，PLC控制的各類電梯，己經(jīng)大批量地投向市場(chǎng)，由于PLC的可靠性、維修方便而受到廣大用戶的歡迎。</p><p>　　電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩

11、拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。</p><p><b>　　2、PLC基本知識(shí)</b></p><p>　　可編程控制器（Programmable Controller）是現(xiàn)代制造業(yè)為了適應(yīng)市場(chǎng)需求和提高競(jìng)爭(zhēng)力，在生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)化生

12、產(chǎn)線在柔性、可靠性、和產(chǎn)能上提出的更高要求的背景下應(yīng)用而產(chǎn)生的新型工業(yè)控制裝置。它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了控制裝置的三電一體化，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志之一，在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用使它得到了“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)” 的稱謂。PLC的產(chǎn)生是基于工業(yè)控制的需要，是面向工業(yè)控制領(lǐng)域的專用設(shè)備，具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):</p><p>　　(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p&

13、gt;　　用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯順序和時(shí)序，最大限度地取代傳統(tǒng)的繼電接觸器系統(tǒng)中的硬件線路，大量減少機(jī)械觸點(diǎn)和連線的數(shù)量。單從這一角度而言，PLC在可靠性上優(yōu)于繼電接觸器系統(tǒng)是明顯的。在抗干擾性能方面，PLC在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)部電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)程序執(zhí)行等方面都給予了充分的考慮。</p><p>　　(2)靈活性強(qiáng)，控制系統(tǒng)具有良好的柔性</p><p>　　當(dāng)生產(chǎn)工藝和流程進(jìn)行局部的調(diào)整和改動(dòng)時(shí)，通常

14、只需要對(duì)PLC的軟件程序進(jìn)行改動(dòng)，或者配合以外圍電路的局部調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的改造。</p><p>　　(3)編程簡(jiǎn)單，使用方便</p><p>　　梯形圖語(yǔ)言是PLC最重要也是最普及的一種編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電接觸器電路原理圖相似，讀者可以很快掌握梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。</p><p>　　(4)控制系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)工作量少，周期短

15、</p><p>　　由于PLC的系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化及良好的擴(kuò)展性和聯(lián)網(wǎng)性能，在大多數(shù)情況下，PLC系統(tǒng)是一個(gè)較好的選擇。它不僅能夠完成多數(shù)情況下的控制要求，還能夠大量節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的時(shí)間和工作量。</p><p><b>　　(5)維修方便</b></p><p>　　PLC有完善的故障診斷功能，可以根據(jù)裝置上的發(fā)光二極管和軟件

16、提供的故障信息，方便地查明故障源。</p><p>　　二、電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　1、四層電梯控制上下行主電路</p><p>　　圖1.電梯上下行電機(jī)主電路</p><p>　　KMF、KMR為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下控制，當(dāng)KMF接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯上行；當(dāng)KMR接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯下行。

17、</p><p>　　2、電梯門開(kāi)關(guān)主電路</p><p>　　圖2.電梯開(kāi)關(guān)門電機(jī)主電路</p><p>　　KMF、KMR為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯門開(kāi)、關(guān)控制，當(dāng)KMF接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯開(kāi)門；當(dāng)KMR接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯關(guān)門。</p><p>　　3、四層電梯控制電路圖</p><p>　

18、　本設(shè)計(jì)采用施耐德TWDLCAA40DRF型號(hào)PLC，如圖3所示，PLC的I/O端口的“Q12”輸出的信號(hào)控制電梯上行；由PLC的I/O端口的“Q13”輸出的信號(hào)控制電梯下行。當(dāng)“Q12”輸出為1時(shí)，KM12線圈得電，使KM12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM12常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，上行回路接通，電機(jī)正傳，實(shí)現(xiàn)電梯上行控制。當(dāng)“Q13”接通時(shí)，KM13線圈得電，使KM13常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM13常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，下行回路接通，電機(jī)反傳，實(shí)現(xiàn)電梯下行控制。同時(shí)，K

19、M12常閉觸點(diǎn)和KM13常閉觸點(diǎn)形成互鎖，使得兩個(gè)回路不能同時(shí)接通，防止短路。</p><p>　　圖3. PLC接線圖</p><p>　　當(dāng)電梯有要停層時(shí)，“Q12”和“Q13”均輸出為0，電梯停止上下行，實(shí)現(xiàn)了電梯的停層。電梯門開(kāi)關(guān)由“Q14”和“Q15”控制，線圈KM14和KM15互鎖，控制思想與電梯上下行一樣。</p><p>　　5、四層電梯模擬控制面板

20、</p><p>　　圖4.四層電梯模擬控制面板</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用四層電梯實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，利用面板上的按鈕來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)四層電梯運(yùn)行的狀態(tài)。它設(shè)置了電梯門，電梯內(nèi)按鈕指示，電梯內(nèi)按鈕信號(hào)，電梯外按鈕信號(hào)，電梯平層、限位信號(hào)，電梯門限信號(hào)，電梯外部呼叫指示燈，電梯內(nèi)部選擇指示燈等裝置，便于設(shè)計(jì)操作。</p><p>　　三、電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p

21、><p>　　1、四層電梯控制要求</p><p>　?、砰_(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。</p><p>　　⑵當(dāng)有外呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門。</p><p>　?、钱?dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開(kāi)，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門。</p

22、><p>　?、仍陔娞葸\(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號(hào)。</p><p>　?、呻娞輵?yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯

23、，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。</p><p>　?、孰娞菸雌綄踊蜻\(yùn)行時(shí)，開(kāi)門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門按鈕電梯門打開(kāi)，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。</p><p><b>　　2、電梯運(yùn)行流程圖</b></p><p>　　如下圖6所示，電梯上電后，系統(tǒng)自己先判斷處于哪一層，若電梯正好停在一樓，接著

24、判斷電梯是否有向上召喚信號(hào)，如果有，那么就響應(yīng)信號(hào)；如果沒(méi)有，那么停在一樓待命。如果電梯處在二樓時(shí)，首先判斷電梯是在上升還是下降狀態(tài)，如果正在上升，此時(shí)三樓或四樓又有向下的信息，那么記憶向下呼叫的信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)，繼續(xù)上升至指令層；如果電梯正在下降，那么它將記憶向上呼叫的信號(hào)，先響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)，然后繼續(xù)上行；如果沒(méi)有呼叫信號(hào)，電梯則停在二樓待命。如果電梯處于三樓時(shí)，首先判斷電梯是在上升還是下降狀態(tài)，如果正在上升，此時(shí)四樓有向下呼叫

25、，那么記憶存儲(chǔ)向下呼叫的信號(hào)，響應(yīng)上升四樓信號(hào)；如果電梯正在下降，它將記憶存儲(chǔ)向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的</p><p>　　圖5.電梯運(yùn)行流程圖</p><p>　　信號(hào)；如果沒(méi)有呼叫，則電梯繼續(xù)停在三樓待命。如果電梯處于四樓時(shí)，首先判斷有沒(méi)有向下呼叫的信號(hào)，如果此時(shí)有向上呼叫信號(hào)，向上運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮，電電梯將繼續(xù)停在四樓待命。</p><p>　　2、輸入/

26、輸出的分配如下</p><p>　　3、PLC內(nèi)部字、存儲(chǔ)位分配表</p><p>　　4、四層電梯控制程序梯形圖</p><p>　?、烹娞萆闲小⑾滦袪顟B(tài)記憶</p><p><b>　?、飘?dāng)前層外呼開(kāi)門</b></p><p><b>　?、请娞蓐P(guān)門總控制</b><

27、/p><p><b>　?、入娞蓍_(kāi)門總控制</b></p><p>　?、僧?dāng)前層信號(hào)記憶與清除</p><p>　?、室恢了膶雍艚行盘?hào)處理</p><p>　?、艘恢了臉情_(kāi)門信號(hào)處理</p><p>　?、桃恢了膶觾?nèi)呼指示燈信號(hào)</p><p>　?、鸵恢了膶油夂糁甘緹粜盘?hào)&l

28、t;/p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要以PLC為核心，利用PLC強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器控制電梯的功能。梯形圖程序在模擬調(diào)試時(shí)可以非常直觀的展現(xiàn)出4層電梯的運(yùn)行過(guò)程。在調(diào)試過(guò)程中，本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了PLC接線簡(jiǎn)單、編程直觀等臺(tái)電。當(dāng)建筑物的樓層增加時(shí)，硬件接線上只需要增加行程開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)。原來(lái)的接線不需改變，軟件上只需要

29、增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動(dòng)的地方也比較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。不過(guò)系統(tǒng)還存在兩個(gè)漏洞，雖然不影響運(yùn)行，但是若運(yùn)用在實(shí)際中將會(huì)給乘客帶來(lái)誤解，日后我將會(huì)爭(zhēng)取解決這個(gè)問(wèn)題。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我對(duì)四層電梯的運(yùn)行流程有了更深的理解。并且，可編程對(duì)控制器有了進(jìn)一步的了解。最后在此感謝同組同學(xué)的幫助，也感謝老師的悉心