电气自动化毕业论文

1毕业论文题目PLC的电梯控制专业电气自动化班级供电四班学生袁晓东指导教师2五层电梯PLC控制系统前言1852年，世界上第一台在德国柏林电梯诞生了，采用电动机拖动。之后美国出现以蒸汽机为动力的客梯。电梯安全装置的研究开创了升降机工业、电梯工业新纪元。1858年美国纽约市的一台客梯上首次把蒸汽机作为提升设备的动力。接着水压梯替代了蒸汽机梯；然后又是新的动力设备不断出现并替代了旧的动力设备，例如用液压泵和液压控制阀等。1857年，世界第一台载人电梯问世，为不断升高的高楼提供了重要的垂直动输工具。美国率先采用直流电动机作为电梯升级的驱动单元，并为今天的电梯发展奠定了基础。1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础。1903年美国生产了不带减速器的无齿轮高速电梯，并把卷筒式传动改进为曳引槽轮式传动，在动力问题得到解决之后，美国着手研制电气控制及速度调节等方面课题。1915年美国成功设计了自动平层控制系统以及高速电梯（6m/s）。在现代都市里，作为垂直运输工具的电梯得到了最广泛的应用。电梯应用，大大的改善了劳动条件，减轻了劳动强度。可以这么说，当今世界电梯的使用量已成为衡量现代化程度的重要标志之一。电梯也随之成为现代化社会中作为垂直运输工具中其他交通工具不能替代的重要设备。电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。而PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点。本论文主要介绍电梯总的发展状况，电梯的基本原理结构、电梯的电力驱动系统以及PLC在电梯控制中的应用。3目录前言..................................................1第一章电梯的概述.................................31.1电梯的定义...................................................31.2电梯的发展状况...............................................31.3电梯的主要机械部件..........................................5第二章电梯的拽引..................................................6第三章电梯的电力驱动系统...........................................73.1电梯电力驱动系统的分类及要求...................................73.2交流感应电动机的转速调节及其评价...............................73.3交流调速电梯的运行工艺过程.....................................83.4交流双速电梯的主驱动系统......................................9第四章PLC在电梯控制中的应用.......................................114.1PLC的控制要求...........................................114.2电梯启动、停车所需的条件....................................114.3设备选型....................................................114.4电梯控制系统原理框图........................................124.5交流双速电梯的主电路图.....................................124.6输入输出分配表......................................134.7PLC端子接线图............................................1444.8程序的编写.........................................154.9门机、抱闸、门锁、安全运行电路..............................21总结与体会...................................................22参考文献.........................................................23附录...........................................................24第一章电梯的慨述随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，伴随建筑业的发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、管理电梯、维护好电梯。1.1电梯的定义电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾角小于15度的钢性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。1.2电梯的发展状况电梯是机械、电气结合的机电一体化产品。其电气控制系统包括拖动系统和控制系统两部分。电梯的质量好坏在很大程度上是由拖动系统和控制系统两部分决定的。本设计采用的控制系统为可编程控制系统，即PLC控制系统。可编程控制器5简称PC机，是采用微处理器控制、可执行逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算等功能，并具有高可靠性的输入输出电路，能直接应用于工业环境中的通用自动控制设备。时至今日，PC已拥有门类齐全的各种功能模块和强大的网络通讯能力，其控制范围由单机自动化、简单生产过程直至大型集散系统，可以覆盖现代工业的各个应用领域，满足绝大部分受控对象的不同控制要求。综合国内外的发展状况，电梯已进入了全面发展的阶级：在电气控制方面，大量使用微机和可编程序控制器（PLC）；在电梯操纵方面，出现声控电梯；在速度方面，出现了10m/s以上的电梯；在导向方面，已研制出了无导轨电梯；在牵引方面，利用聚氨基甲酸脂减振器代替了传统的弹簧及橡胶减振器；在品种方面，出现了高效率双层电梯，大吨位集装箱电梯，节省了空间螺旋扶梯等；并且还发展出音响指层，有触觉操纵等适合伤残人使用的电梯。电梯技术包括电梯电机的拖动技术和电梯运行的控制技术，本文着重研究PC机在电梯控制技术中的应用。国产电梯控制技术过去一直是以继电器、接触器为核心，系统庞大、复杂,所用控制柜很大。随着电脑技术的发展，各生产厂家也曾研制出全数控或微机电梯控制系统，以期提高运行可靠性。但由于微机控制系统本身的不稳定,其故障率反而更高。这时，PC机以其可靠的硬件，高级的可编程软件等优势，很快就得到电梯业内人士的青睐，短时间内PC机在电梯控制技术上的应用达到高潮，成为众多厂家的主要定型产品之一。1.3电梯的主要机械部件1、轿厢2、电梯门3、开关门机构4、层门门锁5、机械安全装置电梯中，限速器、安全钳装置是十分重要的机械安全保护装置。它的作用在于：因机械或电气的某种原因，例如断绳或失控使电梯超速下降时当下降速度达到一定限值时，将轿厢擎停在导轨上。不论是限速器还是安全钳都不能单独完成上述任务。上述任务的完成是靠它们的配合动作来完成的。6图1-1是电梯的基本结构剖视图及机械部件说明：1-1电梯的基本结构剖视图1-减速箱；2-曳引轮；21-缓冲器；22-底坑；3-曳引机底座；4-导向轮；23-层门；24-呼梯盒；5-限速器；6-机座；25-层楼指示灯；26-随行电缆7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；27-轿壁；28-轿内操纵箱；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；29-开门机；30-井道传感器；11-导靴；12-轿架；31-电源开关；32-控制柜；13-轿门；14-安全钳；33-曳引电机；34-制动器15-导轨；16-绳头组合；17-对重，18-补偿链；19-补偿链导轮；20-张紧装置第二章电梯的拽引拽引电机是驱动电梯上下运行的动力源，其运行情况比较复杂。运行过程中需要频繁的起动、制动、正转、反转，而且负载变化很大，经常工作在重复短时状态、电动状态、再生制动状态的情况下。因此，要求拽引电机不但应能适应频繁起制动要求，而且要求起动电流小、起动力距大、机械特性硬、噪声小，当供电电压在额定电压7％的范围内变化，还能正常起动和运行。（1）此种交流电动机具有两种速度，这样可以使起动与稳定运行时具有较高的速度，从而可太大的提高电梯的输送能力。同时它又具有准确停层所需的较低速度，也保证了电梯停层准确度（对额定速度为1.Om／S时，一般停层准确度为＜3Omm。所以电梯的运行效率较单速电梯时大大提高。（2）该驱动系统虽然比单速电梯的复杂，但相对其他电梯来说还是比较简单的。系统虽然有级调速，但可以分别对高低速进行控制和调节。因此电梯的运行效率和性能得到相当大的提高和改善，从而使得这种驱动程序系统在一般低速电梯中得到广泛的应用。（3）这种电梯驱动系统和减速过程是采用低绕组的再生发电制动原理，即在减速开始的瞬间，快速绕组虽已从电网撤出，并立即把低速绕组接入电网而电动机的实际转述因电梯机械传动系统的惯性，仍维持在原快速状态时的转速。因此，对低速绕组来说，此时的实际转速已大大高于低速绕组的同步转速，从而在低速绕组中产生发电制动减速过程。对低速绕组来说，电动机处于发电机的工作状态，即把在快速运行时所具有的动能反馈到电网中去。这样的减速制动方式是较经济的，电能消耗相对较少。五层电梯模型PLC控制系统设计与调试2第三章电梯的电力驱动系统3.1电梯电力驱动系统的分类及要求电梯的电力驱动系统分为两大类：交流驱动系统和直流驱动系统，由以下几部分组成。（如图3-1所示）图3-1电梯电力驱动系统图电梯的电力系统要求是：“快、稳、准”3.2交流感应电动机的转速调节及其评价以三相交流感应电动机为驱动的交流电梯中，在现有的条件下，交流电梯的运行速度一般均在1m/S用以下。而lm／S＜V＜2．0m／S则属交流调速（或称快速）电梯的范畴。（1）改变三相交流感应电动机定子电压转速调节特性这种调速方法的拽引电机工作在非正常状态下，如果长期处于低于额定电压下的运行，虽达到调速的墓顶，但其能耗、特性硬度、最大转矩等特性均低于额定电压时的情况，因此这种调速方法是不经济的，且性能也不理想，故这种调速方法今仅用于起动和制动的短暂时间内，以限制起动电流和改善电梯的舒适感。由公式n0＝60f/p中可知，当电动机的极对数P改变时交流感应电动机的同步转速n0也将改变。所以，交流电梯中也常用改变电动机及对数P的方法获得电源传动机构2电动机3自动系统4电梯轿厢1五层电梯模型PLC控制系统设计与调试3电梯所需的转速调节特性。这种具有二种以上及对数的电动机，我们通常称之为双速、三速电动机。这种电动机的定于绕组有两种结构形式：A．各独立统组的多速电动机（例如JTD系列电动机）；B．按特殊接线方法而改变极对数的单绕组多速电动机（例如YTD系列电动机）。（2）改变三相交流感应电动机定于绕组的极对数时的转速只能是有极的调节交流感应电动机的转速而不是无极的，因此在转速的调节过程中，即从一个极对数相对应的速度调节至另一极对数相对应的转述过程中，必定要采取有效措施防止电梯系统给乘客带来不舒服感觉和对机械传动系统产生冲击，这样为了转速的调节需添置众多的附加设备（例如接触器、电阻或电抗器等）。假若在改变电动机极对数P的调节过程中，如保持其他参数基本不变，则从前面的式于和图中可以看出，对同一电动机的不同极对数P时的机械特性