plc設計與電梯控制畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目 PLC設計與電梯控制 </p><p>　　班 級 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導教師 &

2、lt;/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著時代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高，近年來，我國的電梯生產技術得到了迅速發(fā)展，電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)，而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強,設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電

3、梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，在此次設計中，我將利用PLC來實現(xiàn)對電梯的控制，研究、分析電梯的邏輯關系，其中包括對PLC硬件的研究和軟件設計、調試。</p><p>　　關鍵詞: 電梯控制 ;可編程控制器 ; PLC設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b>&

4、lt;/p><p>　　1.1電梯的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1</p><p>　　1.1.1 電梯的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.2電梯技術的發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2 研究的內容及論文結構3</p><p><b>　　2電梯的概述4</b></p><

5、p>　　2.1 電梯的定義與簡介4</p><p>　　2.2 電梯的組成5</p><p>　　2.3 電梯工作原理6</p><p>　　2.4國內外電梯的發(fā)展情況6</p><p>　　3 PLC的基本知識8</p><p>　　3.1PLC的定義8</p><p>　　

6、3.2 PLC的特點9</p><p>　　3.3 PLC的結構9</p><p>　　3.3.1 CPU的構成10</p><p>　　3.3.2 I/O模塊10</p><p>　　3.3.3電源模塊10</p><p>　　3.3.4 底板或機架10</p><p>　　3.3

7、.5 PLC 的外部設備10</p><p>　　3.4 PLC工作原理11</p><p>　　4電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計12</p><p>　　4.1PLC控制系統(tǒng)的設計原則12</p><p>　　4.2 電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計13</p><p>　　4.3 硬件介紹14</p>

8、<p>　　4.3.1 PLC的選擇14</p><p>　　4.3.2 主回路設備的選擇14</p><p>　　4.4 PLC軟件設計15</p><p>　　4.4.1 電梯的控制要求15</p><p>　　4.4.2 I/O分配表16</p><p>　　4.4.3 硬件接線圖17&

9、lt;/p><p>　　4.4.4 PLC程序梯形圖19</p><p>　　4.5 系統(tǒng)的調試與操作22</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1電梯的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢</p><p>　　1.1.1 電梯的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著城

10、市建設的不斷發(fā)展，樓群建筑不斷增多，電梯在當今社會的生活中有著廣泛的應用。電梯作為樓群建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，大部分電梯控制系統(tǒng)都采用隨機邏輯方式控制。</p><p>　　目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號

11、控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定、可靠性高等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器（PL

12、C）來實現(xiàn)。</p><p>　　PLC在電梯控制上的應用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過程中，各種邏輯開關控制與PLC很好的結合，很好的實現(xiàn)了對電梯的控制。</p><p>　　1.1.2電梯技術的發(fā)展趨勢</p><p>　?。?）環(huán)保。電梯曳引采用尼龍合成纖維曳引繩，鋼皮帶等無潤滑油污染曳引

13、方式。電梯裝璜將采用無（少）環(huán)境污染材料。電梯空載上升和滿載下行電機再生發(fā)電回收技術。安裝電梯將無需安裝手腳架。電梯零件在生產和使用過程中對環(huán)境沒有影響（如剎車皮一定不能使用石棉）并且材料是可以回收的?！　?lt;/p><p>　?。?）驅動系統(tǒng)使用永磁同步無齒曳引機。由于永磁同步無齒曳引機與傳統(tǒng)的蝸輪、蝸桿傳動的曳引機相比具有如下優(yōu)點：</p><p>　　a) 永磁同步無齒曳引機

14、是直接驅動，沒有蝸輪、蝸桿傳動副，永磁同步電機沒有作異步電機所需非常占地方的定子線圈，而制作永磁同步電機的主要材料是高能量密度的高剩磁感應和高矯頑力的釹鐵硼,其氣隙磁密一般達到0.75T以上，所以可以做到體積小和重量輕。</p><p>　　b) 傳動效率高。由于采用了永磁同步電機直接驅動（沒有蝸輪蝸桿傳動副）其傳動效率可以提高20％～30％。</p><p>　　c) 

15、;永磁同步無齒曳引機由于不存在一個異</p><p>　　步電機在高速運行時軸承所發(fā)生的噪聲和不存在蝸輪蝸桿副接觸傳動時所發(fā)生噪聲，所以整機噪聲可降低5～10db(A)。</p><p>　　d)能耗低。 從永磁同步電機工作原理可知其勵磁是由永磁鐵來實現(xiàn)的，不需要定子額外提供勵磁電流，因而電機的功率因數(shù)可以達到很高（理論上可以達到）。同時永磁同步電機的轉子無電流通過，不存在轉子耗

16、損問題 。一般比異步電機 降低45％～60％ 耗損。</p><p>　　（3）電梯產業(yè)將信息化、網絡化。電梯控制系統(tǒng)如何與網絡技術相結合將是未來電梯設計的主流趨勢。電梯上網主要是實現(xiàn)以下功能：</p><p>　　a)用網絡把所有電梯監(jiān)管起來，保證電梯安全運行，確保乘客安全。</p><p>　　b)電梯網上交易（電梯商務網站）?，F(xiàn)在

17、傳統(tǒng)營銷體系是人對人的銷售（或面對面銷售），由于需要大量銷售人員，其銷售成本高昂。如果通過電梯商務網站這個網絡傳播媒體，就可以大大降低銷售成本。在網上你可以展示自己產品的特點、功能、外形和尺寸、以及所需土建尺寸。</p><p>　?。?）藍牙技術在電梯上應用。安裝過電梯的人都知道放線、對線是費時、費力、極容易錯的工作。如果控制屏與召喚系統(tǒng)通過藍牙技術連接起來實現(xiàn)無線召喚將會是電梯控制的另一場革命同時為我們帶來巨

18、大好處。</p><p>　　a）安裝期將減少30％以上，其直接好處是降低安裝成本，客戶也因從訂梯到使用電梯周期費用減少和提高現(xiàn)金周轉率。</p><p>　　b) 在電梯上使用藍牙技術一定會使電梯控制系統(tǒng)大量使用最新最快微機，這將會進一步提高電梯整機可靠性，故障率大大降低，控制精度也進一步提高，帶來的結果是電梯更加舒適，平層更加準確。</p><p>　

19、　c）舊梯改造更加容易，所需時間、費用將會減小。根據(jù)統(tǒng)計表每年將有5萬臺舊梯進入更新改造市場，該技術使用將會產生巨大社會效益和企業(yè)效益。相信任何企業(yè)都不會放棄這個機會。</p><p>　　d)很好地解決了電梯控制與外圍設備的兼容和聯(lián)系。特別是可以把電梯和扶梯歸納到大樓管理系統(tǒng)或智能化管理小區(qū)系統(tǒng)中。</p><p>　?。?）在電梯向高技術發(fā)展，同時我們也清醒認識到中國人均收入低，對價格

20、特別敏感，在這個特殊環(huán)境下，市場迫切需要簡單、可靠的普及型電梯。這類電梯特征是：電梯配置滿足最低使用要求，但價格非常低廉，故障率很低，可靠性很高，經久耐用，在其使用壽命中基本不用維修，而且使用方便。這一類型電梯技術發(fā)展方向主要是：</p><p>　　a)高新技術和新材料在制作電梯零部件的應用。如在零部件表面加高科技涂料，使其使用壽命大大延長。用價格低廉可靠性高的普及型電腦代替價高可靠性低的電梯專用電子板來控制電

21、梯。</p><p>　　b)  制作工藝改進。零部件工藝改進使產品價格降低，同時更加耐用。生產工藝和方式改變?？墒惯@類電梯生產方式和現(xiàn)代大規(guī)模汽車生產方式一樣，采用流水線生產方式。</p><p>　　1.2 研究的內容及論文結構</p><p>　　1緒論。簡單介紹了電梯的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，通過簡述電梯的應用情況提出研究本課題的意義。<

22、/p><p>　　2電梯硬件介紹。對電梯進行剖析，介紹了電梯的技術原理及構造。</p><p>　　3 PLC概述。簡單概述了電梯的定義，介紹PLC的結構，應用特點及工作原理。</p><p>　　4電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計。簡述了PLC的設計原則，概述電梯模型PLC控制系統(tǒng)，詳細介紹了PLC及硬件設備的選型，控制要求及設計思想。著重介紹了I/O分配表，硬件接線圖，程

23、序圖，概述了程序的設計過程及著重解決問題。</p><p>　　5總結與展望。闡述了設計的過程以及對本次設計的總結和對電梯未來發(fā)展的設想。</p><p><b>　　2電梯的概述</b></p><p>　　2.1 電梯的定義與簡介</p><p>　　一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載

24、運貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。 </p><p>　　服務于規(guī)定樓層的固定式升降設備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導軌之間。轎廂尺寸與結構形式便于乘客出入或裝卸貨物。習慣上不論其驅動方式如何，將電梯作為建筑物內垂直交通運輸工具的總稱。</p><p>　　現(xiàn)代電梯主要由曳引機（絞車）、導軌、對重裝置、安全裝置(如限速器

25、、安全鉗和緩沖器等)、信號操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門等組成。這些部分分別安裝在建筑物的井道和機房中。通常采用鋼絲繩摩擦傳動，鋼絲繩繞過曳引輪，兩端分別連接轎廂和平衡重，電動機驅動曳引輪使轎廂升降。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準確和乘坐舒適等。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式。</p><p><b>　　2.2 電梯的組成</b></p>

26、<p><b>　　(1) 曳引系統(tǒng)</b></p><p>　　曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。</p><p>　　曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩，導向輪，反繩輪組成。</p><p><b>　　(2) 導向系統(tǒng)</b></p><p>　　導向系統(tǒng)的主要功能是

27、限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。</p><p>　　導向系統(tǒng)主要由導軌，導靴和導軌架組成。</p><p><b>　　(3) 轎廂</b></p><p>　　轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。</p><p>　　轎廂由轎廂架和轎廂體組成。</p>&l

28、t;p><b>　　(4) 門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。</p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機，門鎖裝置組成。</p><p>　　(5) 重量平衡系統(tǒng)</p><p>　　系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額

29、之內，保證電梯的曳引傳動正常。</p><p>　　系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成。</p><p>　　(6) 電力拖動系統(tǒng)</p><p>　　電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實行電梯速度控制。</p><p>　　電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機調速裝置等組成。</p><p>　　(7)

30、 電氣控制系統(tǒng)</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平層裝置，選層器等組成。</p><p>　　(8) 安全保護系統(tǒng)</p><p>　　保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。</p><p>

31、;　　由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關裝置組成。</p><p>　　(9) 指示燈、樓從呼叫按鈕、傳感器</p><p>　　指示燈用于指示電梯所停在的樓從。</p><p>　　樓從呼叫按鈕呼叫電梯到人所在樓從。</p><p>　　傳感器控制電梯的停在人要求的樓從。</p&g

32、t;<p>　　2.3 電梯工作原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止

33、升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？俊ｋ姎庀到y(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。</p><p>　　2.4國內外電梯的發(fā)展情況 </

34、p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，我國在用電梯34.6多萬臺，每年還以約5萬～6萬臺的速度增長。電梯服務中國已有100 多年歷史，而我國在用電梯數(shù)量的快速增長卻發(fā)生在改革開放以后，目前我國電梯技術水平已與世界同步。 100多年來，中國電梯行業(yè)的發(fā)展經歷了以下幾個階段 ：　</p><p>　?、賹M口電梯的銷售、安裝、維保階段(1900～1949年)，這一階段我國電梯擁有量僅約1100多臺；</p

35、><p>　　②獨立自主，艱苦研制、生產階段（1950～1979年），這一階段我國共生產、安裝電梯約1萬臺；　</p><p>　?、劢⑷Y企業(yè)，行業(yè)快速發(fā)展階段（自1980年至今），這一階段我國共生產、安裝電梯約40萬臺。</p><p>　　目前，我國已成為世界最大的新裝電梯市場和最大的電梯生產國。到2008年，中國國際電梯展于1996年、1997年、1998年、

36、2000年、2002、2004、2006、2008年共舉辦了8屆。其中2006、2008中國國際電梯展移師廊坊，目前發(fā)展成為世界規(guī)模最大的電梯展覽會，展覽會交流了世界各國的電梯技術和市場信息,促進了電梯行業(yè)發(fā)展。</p><p>　　國外電梯行業(yè)發(fā)展迅猛，不僅在節(jié)能上做了很大的功夫，現(xiàn)在在智能化，遠程化，集成化，可視化也已有了先進的技術！</p><p>　?。?）集垂直運輸與水平運輸?shù)膹?/p>

37、合運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用直線電機驅動，在一個井道內設置多臺轎廂。轎廂在計算機導航系統(tǒng)控制下，可以在軌道網絡內交換各自運行路線。該系統(tǒng)節(jié)省了井道占用的空間，解決了超高層建筑電梯鋼絲繩和電纜重量太大的問題，尤其適合于具有同一底樓的多塔形高層建筑群中前往空中大廳的穿梭直駛電梯。</p><p>　?。?）交流永磁同步無齒輪曳引機驅動的無機房電梯無機房電梯由于曳引機和控制柜置于井道中，省去了獨立機房，節(jié)約了建筑成本，增加了

38、大樓的有效面積，提高了大樓建筑美學的設計自由度。而交流永磁同步無齒輪曳引機的特點是：</p><p>　?。ˋ）結構簡單緊湊，體積小，重量輕，形狀可靈活多樣；</p><p>　　（B）配以變頻控制可以實現(xiàn)更大限度的節(jié)能；</p><p>　　（C）沒有齒輪，于是沒有齒輪振動和噪聲，齒輪效率，齒輪磨損及油潤滑問題，減少了維護工作，降低了油污染；</p>

39、<p>　　（D）由于失電時旋轉的電機處于發(fā)電制動狀態(tài)，增加了曳引系統(tǒng)的安全可靠性。</p><p>　?。?）彩色大屏幕液晶樓層顯示器。這類顯示器可以以高分辨率的彩色平面或三維圖像顯示電梯的樓層信息（如位置、運行方向），還可以顯示實時的載荷、故障狀態(tài)等。通過控制中心的設置還可以顯示日期、時間、問候語、樓層指南、廣告等，甚至還可以與遠程計算機和尋呼系統(tǒng)聯(lián)接發(fā)布天氣預報、新聞等。有的顯示器又增加了觸摸查

40、詢功能。該裝置緩解了陌生乘客在轎廂內面對面對視時的尷尬、無趣的局面，降低了乘客乘梯時心理等待焦慮感。</p><p>　　（4）電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將控制柜中的信號處理計算機獲得的電梯運行和故障信息通過公共電話網絡或專用網絡（都需要使用調制解調器）傳輸?shù)竭h程的能夠提供可視界面的專業(yè)電梯服務中心的計算機，以便那里的服務人員掌握電梯運行情況，特別是故障情況。該系統(tǒng)一般具有顯示故障、分析故障、故障統(tǒng)計與預測等功能

41、，還有的可實現(xiàn)遠程調試與操作，便于維修人員迅速進行維修應答和采取維修措施。這樣縮短了故障處理時間，簡化了人工故障檢查的勞動，保證了大樓電梯安全高效地運行。 </p><p>　　3 PLC的基本知識</p><p><b>　　3.1PLC的定義</b&g

42、t;</p><p>　　輸出驅動相應輸出設備工作?？删幊炭刂破鳎≒ROGRAMMABLE CONTROLLER，簡稱PC）。與個人計算機的PC相區(qū)別，用PLC表示。</p><p>　　PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。國際電工委

43、員會（IEC）頒布了對PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。</p><p>　　PLC具有通用性強、使用方便、適應面

44、廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點?？梢灶A料：在工業(yè)控制領域中，PLC控制技術的應用必將形成世界潮流</p><p>　　3.2 PLC的特點</p><p>　?。?） 可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　?。?） 編程方法簡單易學，使用方便</p><p>　?。?） 功能完善，應用靈活</p><p&g

45、t;　　（4） 環(huán)境要求低，適應性強</p><p>　?。?） 體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　（6） 維修工作量小，維修方便</p><p>　　（7） 系統(tǒng)的設計，安裝，調試工作量少</p><p>　　3.3 PLC的結構</p><p>　　PLC的基本結構如圖3-1所示。</p>

46、<p>　　圖3-1 PLC的基本結構</p><p>　　3.3.1 CPU的構成</p><p>　　PLC中的CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入

47、運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路， </p><p>　　3.3.2 I/O模塊</p><p>　　PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O

48、電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。</p><p><b>　　3.3.3電源模塊</b></p><p>　　有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC；直流電源

49、，加的為直流電壓，常用的為24V。</p><p>　　3.3.4 底板或機架</p><p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。</p><p>　　3.3.5 PLC 的外部設備</p><p>　　外部設備是PLC

50、系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類</p><p>　　1.    編程設備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程器是PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。</p><p>　　2.    監(jiān)控設備：有數(shù)據(jù)

51、監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.    存儲設備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如EPROM、EEPROM寫入器等。</p><p>　　4.    輸入輸出設備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀入器，輸入模

52、擬量的電位器，打印機等。</p><p>　　3.4 PLC工作原理</p><p>　　PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要

53、完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p><p>　　PLC的一個掃描周期必經輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。</p><p>　　PLC在

54、程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經相應的運算和處理后，其結果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內容隨著程序的執(zhí)行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當輸入端口關閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。</p><p>　　4電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計</p><

55、;p>　　4.1PLC控制系統(tǒng)的設計原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：</p><p>　　1.最大限度地滿足被控對象的控制要求</p><p>　　充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設

56、計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現(xiàn)場進行調查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關先進的國內、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。</p><p>　　2.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠</p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。這就

57、要求設計者在系統(tǒng)設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。</p><p>　　3.力求簡單、經濟、使用及維修方便</p><p>　　一個新的控制工程固然能提高產品的質量和數(shù)量，帶來巨大的經濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運

58、行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。</p><p>　　4.2 電梯模型PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>　　由于電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機

59、的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制。即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送PLC的計數(shù)器來進行控制。同時，每層樓設置一個接近開關用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用LED和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示(開關上帶有指示燈)。為了提高電梯的運行效率和平層的

60、精度，系統(tǒng)要求PLC能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的控制。根據(jù)轎廂的實際位置以及交流調速系統(tǒng)的控制算法來實現(xiàn)。為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應設置可靠的故障保護和相應的顯示。采用PLC實現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個主要部分構成如圖4-1所示: </p><p>　　圖4-1 PLC實現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)主要構成部分</p><p>　　根據(jù)電梯所處的位置和運行方向，在編程中，采用了四個優(yōu)先級隊列

61、，即上行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊列、下行次優(yōu)先級隊列。其中，上行優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構成的陣列。上行次優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構成的隊列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運行中實時排列的四個優(yōu)先級陳列，為實現(xiàn)隨機邏輯控制提供了基

62、礎。</p><p>　　當電梯以某一運行方向接近某樓層的減速位置時，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標志寄存器、下行呼叫標志寄存器、有呼叫請求時，相應寄存器為l，否則為0)，如有，將相應的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。該動作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實現(xiàn)隨機邏輯

63、控制。系統(tǒng)還利用行程判斷樓層，并轉化成BCD碼輸出，通過硬件接口電路以LED顯示。</p><p><b>　　4.3 硬件介紹</b></p><p>　　4.3.1 PLC的選擇</p><p>　　電梯的電力驅動系統(tǒng)對電梯的起動加速、穩(wěn)速運行、制動減速起著決定性作用。驅動系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響電梯的起動、制動、加減速度、平層精度、乘座的舒適感

64、等指標。三菱FX系列 PLC 以其可靠性高、運算速度快、產品成本低和電梯專用客制化服務等優(yōu)點，PLC 的輸入輸出點數(shù)可根據(jù)需要配置，并可根據(jù)用戶的要求增加并聯(lián)功能。以編制一臺 4 層 4 站的電梯為例，先根據(jù)控制要求計算所需要的 I/O 接口點數(shù)，其中輸入點數(shù)為 14，輸出點數(shù)為20。根據(jù)要求可以估計I/O總點數(shù)約為34點。所以我選擇FX

65、2N-48MR主機。</p><p>　　4.3.2 主回路設備的選擇</p><p>　　a) 曳引電機 型號：YDDL160L-6/8 ，額定功率：11KW ，額定電壓：380V ，額定電流：23A ，功率因數(shù)：0.83</p><p>　　b) 備用曳引電機 （選型同上）</p><p>　　c )門機 型號：Y100L-2 ，額定功率

66、：3KW ，額定電壓：380V ，額定電流：7A ，功率因數(shù)：0.87</p><p>　　d) 其他：曳引電機 </p><p>　　交流接觸器：TYC4-25 </p><p>　　熔斷器：BLR1-63/3P 分斷能力：50000A</p><p>　　熱繼電器：JR20-25</p><p>　　熔斷式刀開關

67、：HH4-30/3-25</p><p>　　交流接觸器：TYC2-12-9</p><p>　　熔斷器：BLR1-63/3P-14</p><p>　　熱繼電器：JR20-25-10</p><p>　　熔斷式刀開關：HH3-15/2-10</p><p>　　計算說明：根據(jù)電梯最大載重量可算出電梯所需要的功率，約1

68、1KW。因此選擇YKKL160L-6/8型號的交流雙速電機。然后根據(jù)此電機 的額定電流選出接觸器，熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)，注意熔斷器額定電流約為電機電流的1.8—2.1倍。門電機根據(jù)拖動要求選擇額定功率為3KW的電機。</p><p>　　4.4 PLC軟件設計</p><p>　　4.4.1 電梯的控制要求</p><p>　　1）當電梯停于某層時，有一高層呼叫時

69、，電梯上升到呼叫層停止。</p><p>　　2）當電梯停于某層時，有一低層呼叫時，電梯下降到呼叫層停止。</p><p>　　3）當電梯停于某層時，有多高層呼叫時，電梯按先后呼叫順序到達呼叫層，停10秒后繼上升到高的呼叫層，響應完畢后停止。</p><p>　　4）當電梯停于某層時，有多低層呼叫時，電梯按先后呼叫順序到達呼叫層，停10秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應

70、完畢后停止。</p><p>　　5）當電梯處于上升或上降過程中，任何反向的呼叫均無效。</p><p>　　6）電梯上升或下降時間超過120s，電梯自動停止。</p><p>　　4.4.2 I/O分配表</p><p>　　電梯信號控制基本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖5.3所示，輸入到PLC的控制信號有:運行方式選擇(如自動、有

71、司機、檢修、消防運行方式等)、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。</p><p><b>　　I/O分配如下:</b></p><p>　　表4.1 I/O分配表</p><p>　　4.4.3 硬件接線圖</p><p>　　4.4.4 PLC程序梯形圖

72、</p><p>　　4.5 系統(tǒng)的調試與操作</p><p>　?。?）電梯在檢測到門廳或轎箱的召喚信號后將此樓層信號與轎箱所在樓層信號比較，通過選向模塊進行運行選向。</p><p>　?。?）電梯開始起動，通過變頻器驅動電機拖動轎箱運動。轎箱運動速度由低速轉變?yōu)橹兴僭俎D變?yōu)楦咚?，并以高速運行至目標層。</p><p>　?。?）當電梯檢

73、測到目標層減速點后，電梯進入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退?，并以低速運行至平層點停止。</p><p>　　（4）平層后，經過5s延時開門;；再經過5s延時后關門。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 馬小軍主編.建筑電器控制技術[M].北京:機械工業(yè)出版社.1999</p><p>　　

74、[2] 周洪等編著.智能建筑控制系統(tǒng)概論[M].北京:中國電力出版社.2001</p><p>　　[3] 陳志新等主編.電氣與PLC控制技術[M].北京:中國林業(yè)出版社.2002</p><p>　　[4] 常斗南 李全力主編.可編程控制器原理及其應用[M].北京:電子工業(yè)出版社.1997</p><p>　　[5] 常小玲主編.電梯控制系統(tǒng)與可編程控制器[M].

75、 北京:機械工業(yè)出版社.1998</p><p>　　[6] 劉載文主編.電梯控制技術[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,1996</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在論文完成之際，我首先向關心幫助和指導我的xxx老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！</p><p>　　在論文工作中，遇到了很多不

76、懂的問題，一直得到xxx老師的親切關懷和悉心指導，使我能夠快速的完成此次設計，xxx老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實的工作作風和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為我們營造的濃郁學術氛圍，以及學習、生活上的無私幫助! 值此論文完成之際，謹向xxx老師致以最崇高的謝意!</p><p>　　在我即將完成學業(yè)之際，我深深地感謝我的同學、舍友給予我的全力支持！<