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1、烟台大学毕业论文（设计） 1 【摘 要】： 随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少 的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高 电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。传统的电梯控制系统 采用的是继电器逻辑控制电路，这种控制易出故障，维护不便，运行寿命短，占 地空间大，正逐步被淘汰。 为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，设计了一套以PLC为核 心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器接触器控制。 系统的核心部分（控制部分）使用了日本三菱公司生产的FX2N-80型PLC，因为在 核心控制部分采用的是软件
2、程序控制，从而在保证电梯正常运行这个要求的情况 下，大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性，同时还克服了手动操 作所带来的一些人为干扰因素，取得了良好的预期效果。 关键词：电梯、PLC、梯形图 烟台大学毕业论文（设计） 2 【Abstract】： With the development of modern cities, an increasing number of high-rise building, elevator become an indispensable means of transport of daily life. The quality of the lif
3、t performance of the impact on peoples lives becoming more and more obvious, it must strive to improve the performance of elevator systems, and ensure the operation of the lift is safe, reliable and energy efficient. The traditional elevator control system uses logic of the relay to control circuit,
4、 this kind of controls easily to be crash, maintains inconveniently, the movement life is short, and that occupying a large area of space, it being eliminated gradually. For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments, design a set of take PLC as
5、 the core controller of the elevator auto control system, using to replace former more complicated of after electric appliances- the contact machine control. The core part(control part) of the system used a Japanese Mitsubishi company to produce of the FX2N - 80 type PLC is the software procedure co
6、ntrol in the core because of what to control the part adoption, thus Be promising the elevator circulates normally under the circumstance ofwith this request, raised elevator to break down check and the convenience and easy for maintain consumedly, still overcame to move an operation some artificial
7、 interference factors bring in the meantime, obtain the good results. KEYWORDS KEYWORDS: Elevator, PLC, Ladder Diagram 烟台大学毕业论文（设计） I 目录目录 前 言1 第 1 章 绪 论2 1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题2 1.1.1 电梯继电器控制系统的优点2 1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题2 1.2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点2 1.2.1 PLC 的特点2 1.2.2 PLC 控制电梯的优点4 1.3 课题的提出4 1.4 课题的主要讨论内
8、容4 1.5 电梯的功能要求5 第 2 章 三菱 FX2N 系列可编程序控制器介绍6 2.1.可编程控制器的基础认识6 2.2 可编程序控制器的工作方式8 2.3 PLC 的编程语言9 第 3 章 电梯设备及电梯发展动态11 3.1 电梯的出现及发展11 3.2 电梯设备12 3.2.1 电梯的分类12 3.2.2 电梯的主要组成部分12 3.2.3 电梯的安全保护装置13 3.2.4 电梯技术发展情况13 3.2.5 电梯发展展望13 第 4 章 PLC 的选择及其软件开发15 4.1 可编程控制器（PLC）的选型15 4.2交流双速电梯的主电路15 4.3 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运
9、行电路17 烟台大学毕业论文（设计） II 4.4电梯的主要电气设备17 4.5输入输出设计20 4.5.1算法说明23 4.5.2 程序中相关中间继电器的说明24 4.6 梯形图的设计25 4.7 梯形图程序27 第 5 章 电梯模拟调试及安装48 5.1 电梯模拟调试48 5.2 电梯安装调试48 5.3 程序的调试与运行监控49 第 6 章 总结51 致 谢52 参考文献53 附录54 1.电梯的主电路图54 2. I/O 连接图55 烟台大学毕业论文（设计） 1 前前 言言 近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到 了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输
10、工具，与人们的生活息息相关。 传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的 电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气 故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（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。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。同 时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐 过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降 低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术
11、加变频调速已成为现代 电梯行列的一个热点。 本课题的研究题目“基于 PLC 的电梯控制系统的设计”做诠释如下 PLC 控制是指电梯信号控制由 PLC 及其软件来实现，控制系统的核心为 PLC。其次课题 开发的主要任务和内容是：建立“PLC 控制的电梯系统”的总体框架；信号控制系 统利用 PLC 集中处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井 道信号、门区信号、开关门及限位信号等信号，并显示电梯所到楼层、运行方向 及呼梯应答等，实现开关门控制 ； 拖动控制系统中曳引机的启动、运行、制动停止， 包括正反转信号及多种速度信号，经 PLC 运算、判断后通过电机来实现。达到的 要求是：通
12、过深入的理论研究和编程实践，全面认真的完成上述几个内容。 本课题的核心问题有两个：一是运行效率、平层精度和安全性的要求；二是 PLC 实现电梯信号控制及其软件开发。对于第一个问题，通过选择合适的 PLC，进 行合理的设计和编程便可以实现。本人选择的 PLC 是日本三菱公司的 FX2N80 型可编程控制器。第二个问题，根据电梯所要实现的功能以及 PLC 的顺序执行程 序的特点，编写 PLC 程序主要是采取模块化编程思想，即根据各功能实现的条件 及原则编写各个功能模块来实现。 方案选择是通过多种方案的比较和对照，完成电梯控制系统中控制方法的选 择。 烟台大学毕业论文（设计） 2 1.绪 论1.绪
13、论 1.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 1.1.1 电梯继电器控制系统的优点 （1） 所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合 于一般技术人员和技术工人所掌握。 （2） 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。 （3） 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。 （4） 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图 纸齐全，熟悉掌握的人员较多。 1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题 （1） 系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良， 因而故障率较高。 （2） 普通控制电器及硬件接线方法难以实
14、现较复杂的控制功能，使系统的 控制功能不易增加，技术水平难以提高。 （3） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度 难以提高。 （4） 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 （5） 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高；而且检查故 障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和 安全性， 经常造成停梯， 给乘用人员带来不便和惊扰。 且电梯一旦发生冲顶或蹲底， 不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故 。 1.2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点 1.2.1 PLC 的特点 PLC 是一种用于工业自动化控制的专用计算机，
15、实质上属于计算机控制方式。 PLC 与普通微机一样。 以通用或专用 CPU 作为字处理器， 实现字运算和数据存储， 另外还有位处理器（布尔处理器） ，进行点（位）运算与控制。PLC 控制一般具有 可靠性高、易操作、维修。编程简单、灵活性强等特点。 1、可靠性 对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。 烟台大学毕业论文（设计） 3 （1） PLC 不需要大量的活动元件和接线电子元件， 它的接线大大减少， 与此同时，系 统的维修简单，维修时间短。 （2） PLC 采用了一系列可靠性设计的方法进行设计， 例如， 冗余设计， 断电保护， 故障诊断和信息保护及恢复等，提高了 MTTF（平均无故
16、障时间） ，使可靠性提高。 （3） PLC 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一 般不易发生操作的错误。 （4） PLC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更 简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程错误率大大降 低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。 （5） 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的 元件；采用先进的工艺制造流水线制造；对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；对电源 的断电保护；对存储器内容的保护等。 （6） PLC 的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件 滤波等；软件自诊断；简化编程语言等。 2、易操作性 PLC 的易操作性表现在下列几个方面： （1） 操作方便 PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作。大多数 PLC 采用编程器进行输 入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的 PLC，编程器采 用了 CRT 屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接 根据所需要的地址编号或接点号进
