基于PLC的电梯控制系统设计

毕业设计（论文）课题名称:基于PLC的电梯控制系统设计指导老师:张佑春学校:安徽工商职业学院系别:电子信息系班级:10计控班学号:101262姓名:葛荣摘要本论文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用，共包含四章。第一章从电梯的结构和发展进行阐述，简单了解电梯的发展趋势，及对它的分类有所了解；第二章是可编程控制器的简介对电梯由浅入深地认识，能够更好的设计出电梯图及指令；第三章是三层电梯PLC控制系统设计，分别从主电路、I/O分配、梯形图和指令表对电梯进行设计；第四章设计分析与总结，分析系统的不足之处以及改进方法。现代社会中，电梯已经成为不可缺少的运输设备。本课题通过对三层电梯的设计，了解可编程控制器的控制特点，该课题控制单元采用以三菱公司的可编程控制器PLC对机器进行全过程控制。关键词:电梯控制系统可编程控制器目录前言.......................................................................................................................................4第一章电梯的概述..............................................................................................................5（一）发展简史......................................................................................................................5（二）基本结构......................................................................................................................5（三）控制方法......................................................................................................................7第二章可编程控制器简介..................................................................................................9（一）PLC的基本结构...........................................................................................................9（二）PLC的工作原理.........................................................................................................11（三）编程语言.....................................................................................................................11（四）基本指令....................................................................................................................12（五）梯形图设计规则........................................................................................................12第三章三层电梯PLC控制系统设计................................................................................13（一）电梯的控制要求........................................................................................................13（二）三层电梯主电路........................................................................................................13（三）输入输出点数分配....................................................................................................14（四）PLC外围接线图.........................................................................................................15（五）流程图........................................................................................................................16(六)控制梯形图..................................................................................................................17（七）指令表........................................................................................................................25第四章设计分析与总结....................................................................................................28（一）本系统的不足之处....................................................................................................28（二）下一步改进方法........................................................................................................28致谢.....................................................................................................................................29参考文献................................................................................................................................30前言在科学技术日新月异的今天，楼房的高度已然和经济发展成正比，作为建筑的中枢神经，电梯的广泛应用已成为城市物质文明的一种标志。它不仅仅是高层建筑里的必备设施，在多层建筑里也是不可缺少的垂直运输工具。电梯的控制系统已由初期的继电控制向微机控制发展。可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。可编程控制器由于具有可靠性高，功能强大等特点已经成为电梯微机控制系统的核心。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。因此，PLC控制技术已成为现代电梯行业的一个热点。PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制。电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化.另外可方便地增加或改变控制功能。也可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。第一章电梯的概述（一）发展简史在现代化城市的高速发展中，一幢幢高楼拔地而起，电梯的广泛应用已成为城市物质文明的一种标志。电梯作为不可缺少的垂直运输设备，已与人们的日常生活密不可分。在计算机技术、自动控制技术和电力电子技术飞速发展的今天，电梯也随之进入了新的发展时期。据有关资料介绍，公元前2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特发明了蒸气机之后，1858年美国研制以蒸气为动力，并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯，1878年英国的阿姆斯特发明了水压梯，并随着水压梯的发展淘汰了蒸气梯，后来又出现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯，这种液压梯至今仍为人们所采用。18世纪末发明了电机，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且乘坐舒适，安全可靠。（二）基本结构1.曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成；曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关。2.导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。3.门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。4.轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。5.重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置