plc控制八層電梯畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　題 目：PLC控制八層電梯 </p><p>　　作 者： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　所 學(xué) 專 業(yè)： </p

2、><p>　　班 別： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　年 級： </p><p>　　完 成 日 期： </p><p>&

3、lt;b>　　PLC控制八層電梯</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個嶄新的時代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展。近年來，我

4、國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，一些電梯廠也在不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、修改工藝。更新?lián)Q代生產(chǎn)更新型的電梯，電梯主要分為機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份。隨著自動控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制系統(tǒng)(早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等

5、缺點(diǎn)，目前已逐漸被淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視。已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系</p><p>　　關(guān)鍵詞 PLC控制變頻調(diào)速電梯舒適感 PLC 電梯 可控式編程器<

6、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ...............................................................1</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　課題的必要性與發(fā)展概況 ....

7、...........................................4</p><p>　　課題任務(wù)的分析 .......................................................5</p><p><b>　　第二章 變頻器</b></p><p>　　通用變頻器的發(fā)展 ........

8、.............................................6</p><p>　　變頻器的選擇 .........................................................7</p><p>　　VS-61665型變頻器簡介 ................................................

9、9</p><p>　　變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 ..........................................11</p><p>　　通用變頻器的功率輸出驅(qū)動技術(shù)動向 ....................................12</p><p>　　第三章 可編程序控制器(PLC)</p><p>

10、　　可編程序控制器(PLC)的選擇 ...........................................13</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).....................................................14</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 ........................................

11、................14</p><p>　　第四章 電梯繼電器控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題 ..................................15</p><p>　　PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn) ........................................16</p&g

12、t;<p>　　電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn) ..............................................17</p><p>　　第五章 電梯設(shè)備與電梯發(fā)展動態(tài)</p><p>　　電梯設(shè)備 ............................................................18</p><p

13、>　　電梯的發(fā)展動態(tài) ......................................................19</p><p><b>　　第六章 設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　信號控制系統(tǒng) ........................................................20</p>

14、<p>　　電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 ..............................................21</p><p>　　電梯操作方式 ........................................................21</p><p>　　減速及平層控制 ..............................

15、........................21</p><p>　　I/0點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇 ..........................................21</p><p>　　第七章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　電梯運(yùn)行方案 .................................................

16、.......23</p><p>　　系統(tǒng)接線圖...........................................................24</p><p>　　第八章 梯形圖 .....................................................25</p><p>　　第九章 總結(jié) ......

17、.................................................26</p><p>　　致謝 ..............................................................26</p><p>　　參考文獻(xiàn) ...................................................

18、.......27</p><p>　　附錄 ..............................................................27</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算

19、機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式己逐漸被PLC控制所代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式己由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點(diǎn)。<

20、;/p><p>　　課題的必要性與發(fā)展概況</p><p>　　進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)

21、速技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點(diǎn)。 電梯采用了PLC控制，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。另外可方便地增加或改變控制功能。也可進(jìn)行故障自動檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動機(jī)交

22、流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式</p><p><b>　　課題任務(wù)的分析</b></p><p><b>　　電梯控制方法的分析</b></p

23、><p>　　目前國內(nèi)七八十年代安裝的許多電梯電氣部分用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，線路復(fù)雜，接線多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，其拽引系統(tǒng)多采用交流雙速電機(jī)系統(tǒng)換速，效率低，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。由于這些電梯交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，交流雙速電機(jī)拖動系統(tǒng)性能及乘坐舒適感較差，交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬能耗型調(diào)速的機(jī)械部分無大問題，為節(jié)約資金，大部分老式電梯用戶希望對電梯的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高電梯的運(yùn)

24、行性能。因此對電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，尋找適合我國老式電梯的改造方法具有十分重要的意義。</p><p>　　電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展成計(jì)算機(jī)控制的一個重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。</p><p>　　自80年代后期P

25、LC引入我國電梯行業(yè)以來，由PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用，并形成了一系列的定型產(chǎn)品。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　整體設(shè)計(jì)流程的確定</b></p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)就以PLC作為工具對升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。以下已對八層電梯的硬件部分作了分析，看需要什么樣的開關(guān)、電機(jī)、

26、信號燈等。然后，畫出它的控制面板，再根據(jù)控制面板估計(jì)一下I/O點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型，然后再用軟件設(shè)計(jì)，寫出流程圖、梯形圖，寫出指令語句，最后進(jìn)行調(diào)試，看看此程序是否可行。</p><p><b>　　第二章 變頻器</b></p><p>　　通用變頻器的發(fā)展 上個世紀(jì)80年代初，通用變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由

27、采用BJT（雙極結(jié)型晶體管）到采用IGBT兩個大發(fā)展過程。 （一）容量不斷擴(kuò)大 80年代初采用的BJT的PWM變頻器實(shí)現(xiàn)了通用化。到了90年代初，BJT通用變頻器的容量達(dá)到了600KVA,400KVA以下的已經(jīng)系列化。前幾年主開關(guān)器件開始采用IGBT（功率半導(dǎo)體），僅三、四年的時間，IGBT變頻器的單機(jī)容量己達(dá)1800KVA，隨著IGBT容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。 （二）結(jié)構(gòu)的小型化 變頻器主電路中功

28、率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路(LSI)和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用“平面安裝技術(shù)”等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化。另外，一種混合式功率集成器件，采用厚薄膜混合集成技術(shù)，把功率電橋、驅(qū)動電路、檢測電路、保護(hù)電路等封裝在一起，構(gòu)成了一種“智能電力模塊”(Intelligent Module,IPM)這種器件屬于絕緣金屬基底結(jié)構(gòu)，所以防電磁干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路和檢測電路與功率開關(guān)的距離盡可能的小，因而保護(hù)迅速且可靠

29、</p><p><b>　　變頻器的選擇</b></p><p>　　隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格昂貴。因此，本設(shè)計(jì)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器

30、的控制效果。目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視?？紤]以上各種

31、因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS-61665型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場合。</p><p>　　（一）變頻器參數(shù)設(shè)置</p><p>　　參數(shù)設(shè)置原則:(1)為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而積分時間常數(shù)宜大些;(2)為了提

32、高運(yùn)行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊;(3)零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感;(4)變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入。具體的設(shè)置見表2-1</p><p>　　表2-1 安川61665變頻器主要參數(shù)設(shè)置表</p><p>　?。ǘ┳冾l器容量計(jì)算</p><p>　　變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、

33、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1電梯運(yùn)行速度為v，電梯自重為w1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2: P2=[(W1+W2-W3)g+F1]v 其中F1=K (W1+W2-W3) g+＆為摩擦力，＆可忽略不計(jì)。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對于P2留有較大裕量，可取P≈l.5P2（三）變頻器制動電阻

34、參數(shù)的計(jì)算 由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。采用能耗制動方式通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果。能耗制動電阻R1的大小應(yīng)使制動電流I1的值不超過變頻器額定電流的一半，即 I1=Uo /R1≤I/2其中Uo為額定情況下變頻

35、器的直流母線電壓。由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時消耗</p><p>　　VS-61665型變頻器簡介 (一）61665型變頻器的特點(diǎn) VS-61665型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。因而用在電梯控制上為了滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其

36、本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。VS-61665變頻器的特點(diǎn)如下:1.包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。2.有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。3.由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。4.保護(hù)功能完善、維修性能好。5.通過LCD操作裝置，可提高操作性能。</p><p>　?。ǘ￢S-61665變頻器的參數(shù) 61665變頻器共有9

37、組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表2-2</p><p>　　表2-2 變頻器參數(shù)</p><p>　?。ㄈ?1665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表2-3</p><p>　　表2-3 61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格</p><p>　　變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法</p><p&

38、gt;　　為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對所驅(qū)動的電動機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而61665就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能，其方法是:將曳引機(jī)制動輪與電機(jī)軸脫離，使電動機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動電動機(jī)，讓變頻器自動識別并存儲電動機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使變頻器能對該電動機(jī)進(jìn)行最佳控制。</p><p>　　通用變

39、頻器的功率輸出驅(qū)動技術(shù)動向 采用變頻器的調(diào)速傳動技術(shù)，近年來取得驚人的進(jìn)步。從技術(shù)發(fā)展動向來看，大致有如下幾個方面: （一）IGBT的應(yīng)用 最近幾年來，IGBT的應(yīng)用正在迅速推進(jìn)。其顯著的特點(diǎn)是:開關(guān)頻率高，驅(qū)動電路簡單。用于通用變頻器時，有如下明顯的效果:1.由于載波效率的提高(20KHz或更高)，負(fù)載電動機(jī)的噪聲明顯減少，實(shí)現(xiàn)了低噪聲傳動。電動機(jī)的金屬鳴響聲因振動頻率超過了人耳可感知的程度而“消失”。2.同樣

40、由于載波頻率的提高，使電動機(jī)的電流(特別是低速時的電流)波形更加趨于正弦波，因而減少了電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動和電動機(jī)的損耗。3.由于IGBT為電壓驅(qū)動型，因而簡化了驅(qū)動回路，使整個裝置更加緊湊，可靠性提高，成本降低。</p><p>　　4.主開關(guān)器件如果采用IPM(智能功率模塊)，上述效果將更加明顯。（二）網(wǎng)側(cè)變流器的PWM控制的變頻器 目前上市的絕大多數(shù)通用變頻器，其網(wǎng)側(cè)變流器采用不可控的二極管整流器。

41、雖然控制簡單，成本較低，但也有它的缺點(diǎn)。比如，網(wǎng)側(cè)電流波形嚴(yán)重畸變，影響電網(wǎng)的功率因數(shù)，諧波損耗大，電動機(jī)制動時的再生能量無法回饋給電網(wǎng)等?，F(xiàn)已開發(fā)出一種新型的采用PWM控制方式的自換相交流器，并己經(jīng)成功地用作變流器中的網(wǎng)側(cè)變流器。</p><p>　　電器結(jié)構(gòu)形式與逆變器完全相同，每個橋臂均由一個自關(guān)斷器件和一個二極管反并聯(lián)組成。其特點(diǎn)是:直流輸出電壓連續(xù)可調(diào)，輸入電流(網(wǎng)側(cè)電流)波形基本為正弦，功率因數(shù)可保持

42、為1，并且能量可以雙向流通。網(wǎng)側(cè)變流器采用PWM控制交流器又稱為“雙PWM控制變頻器”。這種再生能量回饋式高性能通用變頻器，代表著另一個新的技術(shù)動向。它的大容量化，對于制動頻繁的或可逆運(yùn)行的生產(chǎn)設(shè)備十分有意義。但因其價位高、投資大，所以在某種程度上限制了它的發(fā)展速度。 （三）矢量控制變頻器的通用化 在造紙、軋鋼等應(yīng)用領(lǐng)域，要求精度高，響應(yīng)快，一般性的通用變頻器已經(jīng)不能勝任，往往要采用矢量控制方案。但是矢量控制往往需要速度傳感器

43、，運(yùn)算復(fù)雜、調(diào)整麻煩，對電動機(jī)的參數(shù)依賴性較大。目前，國內(nèi)正在努力使矢量控制變頻器實(shí)現(xiàn)通用化。因此，對無速度傳感器的矢量控制系統(tǒng)的理論研究和實(shí)用化的開發(fā)代表著另一個新的技術(shù)發(fā)展方向。 保護(hù)功能、電機(jī)保護(hù)、變頻器過載、瞬間過電流、電壓下降、過電壓、輸入缺相電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想</p><p>

44、　　第三章 可編程序控制器(PLC)</p><p>　　可編程序控制器(PLC)的選擇 （一）轎廂樓層位置檢測方法:1.主要方法有如下幾種:(1) 用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān):這種方法直觀、簡單，但由于每層需使用一個磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時，會占用PLC太多的輸入點(diǎn)。(2) 利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算

45、時需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。(3) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測取電梯運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡單方便。由以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置優(yōu)于其他方法，故本設(shè)計(jì)采用此法。 根據(jù)選擇的轎廂樓層位置檢測方法，要

46、求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以PLC還須具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列機(jī)。</p><p>　　2.FX系列機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):（1） 體積極?。?） 先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)（3） 提供多種子系列供用戶選用（4） 靈活多變的系統(tǒng)配置（5） 功能強(qiáng)、使用方便</p><p><b>　　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)<

47、/b></p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖3-1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操作盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器并由PLC軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向

48、指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。</p><p><b>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成，如圖3-2所示。</p><p>　　第四章 電梯繼電器控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題（一）電梯

49、繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1.所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技 術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。2.系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。3.大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格較便宜。4.多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。（二）電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題1.系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜、觸點(diǎn)容

50、易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。2.普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。3.電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音大。5.由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修難，費(fèi)用高，而且檢查故障困難，費(fèi)時費(fèi)工。 電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來

51、不便和驚憂。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出</p><p>　　PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)（一）PLC的特點(diǎn) PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡

52、單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.可靠性:對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。（1） PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。（2） PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTBF，降低了mlTR使可靠性提高。（3） PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作錯誤

53、。（4） PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。（5） 在PLC的硬件方面，采用</p><p>　　第五章 電梯設(shè)備與電梯發(fā)展動態(tài) </p><p>　　一、電梯設(shè)備（一）電梯的分類電梯的分類有各式各樣:1.按用途分類有客梯

54、、貨梯、醫(yī)用梯等2.按速度分類 低速電梯 1m/s以下；中速電梯 1 -2m/s ；</p><p>　　高速電梯 2m/s以上；超高速電梯 4m/s以上。3.按驅(qū)動電源分類 交流電梯 速度一般小于2m/s；直流電梯 速度一般大于2m/s。4.按控制方式分類 有/無司機(jī)控制、群控、有層間控制、簡易集選控制、集選控制等。（二）電梯的主要組成部分1.曳引部分通常由曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動機(jī)帶動曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)

55、使轎廂上下運(yùn)動。2.轎廂和廳門轎廂由轎架、轎底、轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折式、雙折中分式和直分式等。3.電器設(shè)備及控制裝置有曳引機(jī)，選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳站指示器組成。4.其它裝置對重裝置、補(bǔ)償裝置等。（三）電梯的安全保護(hù)裝置1.電磁制動器，裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時通電松閘，停層后斷電 制動。2.強(qiáng)迫減速開關(guān)，其分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未

56、減速時，轎廂上的撞塊就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。3.限位開關(guān)，當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。 </p><p>　　4.行程極限保護(hù)開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時，此開關(guān)動作。5.急停按鈕，裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時，按此按鈕切斷電源，電磁制動器制動，電梯緊急停車。6.廳門開關(guān)，每個廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)

57、上才允許電梯啟動；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。7.關(guān)門安全開關(guān)，常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時，發(fā)出信號，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。8.超載開關(guān)，當(dāng)超載時轎底下降開關(guān)動作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。9.其它的開關(guān)，安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。二、電梯的發(fā)展動態(tài) 隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要標(biāo)志，作為高層建筑的垂

58、直運(yùn)載工具—電梯得到了快速發(fā)展。（一）電梯技術(shù)發(fā)展概況1.電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。2.電梯的拖動技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電 梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，己由以前的變</p><p>　　技術(shù)含量更高，性能更好,電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前

59、推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流:由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。</p><p><b>　　第六章 設(shè)計(jì)思想</b>&l

60、t;/p><p><b>　　信號控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯信號控制基本由PLC軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖6-1所示，輸入到PLC的控制信號有:運(yùn)行方式選擇(如自動、有司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等)、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開號等。</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能</p&g

61、t;<p>　　一臺電機(jī)控制上升和下降。</p><p>　　各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)。</p><p>　　電梯到位后具有手動或自動開門關(guān)門功能。</p><p>　　電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴、風(fēng)扇及照明按鍵。</p><p>　　電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號指示燈。</p&g

62、t;<p>　　待客自動開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎客。</p><p>　　自動關(guān)門與提早關(guān)門，在一般情況下，電梯停站4-6秒應(yīng)能自動關(guān)門；在延時時間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動作。</p><p>　　按鈕開門，在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開。</p><p>

63、　　內(nèi)指令記憶，當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個選層指令時，電梯應(yīng)能按順序自動?？寇囬T，并能至調(diào)定時間，自動確定運(yùn)行方向。</p><p>　　自動定向，當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動確定運(yùn)行方向。</p><p>　　呼梯記憶與順向截停，電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號，對符合運(yùn)行方向的召喚，應(yīng)能自動逐一?？繎?yīng)答。</p>&

64、lt;p>　　自動換向，當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動換向，應(yīng)答相反方向的信號。</p><p>　　自動關(guān)門待客，當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號時電梯應(yīng)自動關(guān)門在調(diào)定時間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。</p><p>　　自動返基站，當(dāng)電梯設(shè)有基站時，電梯在完成全部指令后，自動駛回基站，停機(jī)待客。</p><p><b>　　電梯操作方式<

65、/b></p><p>　　單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚;轎廂上行是只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層;自動改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦校瑧?yīng)答廳門下行召喚。</p><p>　　單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚;上行時順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚。直至最高層自動反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。本設(shè)計(jì)采用全集選操作方式。</p><p>　　減速及平層控制 電梯的

66、工作特點(diǎn)是頻繁起制動，為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準(zhǔn)確平層，即“無速停車抱閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘，即直接停止，要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵是準(zhǔn)確發(fā)出減速信號，在接近層樓面時按距離精確的自動矯正速度給定曲線。本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置，只要電梯一運(yùn)行，計(jì)數(shù)器就可以精確地確定走過的距離，達(dá)到與減速點(diǎn)相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時即可發(fā)出減速命令。不論哪種方式產(chǎn)生的減速命令，由于負(fù)載的變化、電網(wǎng)波動、鋼絲繩打滑等，都會使

67、減速過程不符合平層技術(shù)要求，為此一般在離層樓100-200mm處需設(shè)置一個平層矯正器，以確保平層的長期準(zhǔn)確性。</p><p>　　I/0點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇 本設(shè)計(jì)按四層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關(guān)、設(shè)備大約有25個輸入點(diǎn)，21個輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制，考慮10%^-150%的裕量，故選擇COUP主機(jī)模塊十C40P擴(kuò)展單元，其工//0點(diǎn)數(shù)可達(dá)56/44個，I/O分配如下: </p>

68、<p><b>　　輸入地址：</b></p><p>　　一層限位行程開關(guān)SQ1 X20</p><p>　　二層限位行程開關(guān)SQ2 X21</p><p>　　三層限位行程開關(guān)SQ3 X22</p><p>　　四層限位行程開關(guān)SQ4 X23</p><p>　　五層限位行程開關(guān)S

69、Q5 X24</p><p>　　六層限位行程開關(guān)SQ6 X25</p><p>　　七層限位行程開關(guān)SQ7 X26</p><p>　　八層限位行程開關(guān)SQ8 X27</p><p>　　一層上行請求開關(guān)SB1 X0</p><p>　　二層上行請求開關(guān)SB2 X1</p><p>　　三層上

70、行請求開關(guān)SB3 X2</p><p>　　四層上行請求開關(guān)SB4 X3</p><p>　　五層上行請求開關(guān)SB5 X4</p><p>　　六層上行請求開關(guān)SB6 X5</p><p>　　七層上行請求開關(guān)SB7 X6</p><p>　　八層下行請求開關(guān)SB8 X7</p><p>　　二

71、層下行請求開關(guān)SB9 X10</p><p>　　三層下行請求開關(guān)SB10 X11</p><p>　　四層下行請求開關(guān)SB11 X12</p><p>　　五層下行請求開關(guān)SB12 X13</p><p>　　六層下行請求開關(guān)SB13 X14</p><p>　　七層下行請求開關(guān)SB14 X15</p>

72、<p><b>　　輸出地址：</b></p><p>　　第七章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　電梯運(yùn)行控制方案</b></p><p>　　每一樓層均設(shè)有兩個呼叫按鈕（SB1~SB14）（一樓和八樓除外）與一個樓層磁感應(yīng)位置開關(guān)（LS1~LS8），不論橋廂停在何處，均能根據(jù)呼叫信號自動判斷電梯

73、運(yùn)行方向，然后延時T秒后開始運(yùn)行。</p><p>　　響應(yīng)呼梯信號后，呼梯指示燈（HL1~HL8）亮，直至電梯到達(dá)該層時熄滅。</p><p>　　當(dāng)有多個呼梯信號時，能自動根據(jù)呼梯信號在相應(yīng)樓層?？浚⒔?jīng)過T秒后，繼續(xù)上升或下降，直到所有的信號響應(yīng)完畢。</p><p>　　電梯運(yùn)行途中，任何反方向呼梯均無效，且呼梯指示燈不亮。</p><p

74、>　　橋廂位置用七段數(shù)碼管顯示，上行、下行用上、下指示燈顯示。</p><p>　　使用變頻器拖動曳引機(jī)，電梯起動加速時間、減速時間在前面已闡述。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用功能指令編程。</p><p><b>　　系統(tǒng)接線圖</b></p><p><b>　　第八章 梯形圖</b>&

75、lt;/p><p><b>　　第九章 總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。利用通用變頻器和PLC實(shí)現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高了電梯運(yùn)行的可靠性。</p><p>　　通過本人的努力，我終于利用PLC設(shè)計(jì)了一種信號選擇控制的電梯。該系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯控制，即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控

76、制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時的控制電梯的運(yùn)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(jì)算器來進(jìn)行控制。同時，每層樓設(shè)置一個接近開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層顯示，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。該系統(tǒng)的PLC能對轎廂的加減速以及制動進(jìn)行有效的控制，根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實(shí)現(xiàn)，為了電梯的運(yùn)行安全，還設(shè)置可靠的

77、故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。</p><p>　　致 謝 三年的大學(xué)生活已經(jīng)快結(jié)束，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中使我掌握了不少的專業(yè)知識，鍛煉了自己。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說使三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和體現(xiàn)。 通過本次設(shè)計(jì)，我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。本設(shè)計(jì)中有很多的不足處如：電梯的超載問題，電梯在空載時是否回一樓等待

78、等問題。由于本人學(xué)習(xí)不精暫時不能完成。文中也可能出現(xiàn)很多錯誤，望各位老師指出糾正。在以后的工作學(xué)習(xí)中我會努力學(xué)習(xí)！ 在此，非常感謝老師的指導(dǎo)幫助我完成這次設(shè)計(jì)，她們熱心的幫助和循循善誘的指導(dǎo)深深感動了我。這篇設(shè)計(jì)和三年來所有教育過我的老師也是分不開的，沒有他們的傳授的知識，我也不可能完成這個課題。我無論是在課程學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的每一個環(huán)節(jié)，無不得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和幫助。經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我要感謝母

79、校，向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的所有老師和同學(xué)們表示真摯的謝意！感謝他們對我的關(guān)心和支持！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　阮友德. 電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程. 北京：人們郵電出版社，2006</p><p>　　高麗麗. PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的研究，山東：山東科技大學(xué)，2003-6</p>

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