基于PLC的六层电梯控制设计

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1、 河 南 省 高 等 教 育 自 学 考 试华北水利水电学院电气工程自动化专业毕业设计题 目：基于PLC六层电梯控制班 级电气工程及其自动化技术学 号姓 名论文成绩 指导教师答辩成绩 主答辩教师综合成绩 答辩委员会主任目录一.绪 论 .11.1 PLC 及其在 电梯控制中的应用特点 .11.1.1 PLC 的特点 .11.1.2 PLC 控制电梯的优点 .31.2 课题的提出 .31.3课题的主要讨论内容 .42.1.可编程控制器的基础认识 .52.2 可编程序控制器的工作方式 .7三.电梯设备及电梯发展动态 .103.1 电梯设备 .103.1.1 电梯的主要组成部分 .103.1.2 电梯

2、的安全保护装置 .103.2 电梯技术发展情况 .11四.PLC 的选择 及其软件开发 .124.1 可编程控制器（PLC）的选型 .124.2交流双速电梯的主电路 .124.3 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路 .144.4电梯的主要电气设备 .154.5输入输出设计 .174.5.1算法说明 .204.5.2程序中相关中间继电器的说明 .214.6梯形图的设计 .224.7梯形图程序 .25五.总结 .39致 谢 .40参考文献 .41一.绪 论1.1 PLC 及其在电梯控制中的应用特点1.1.1 PLC 的特点PLC 是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。

3、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。（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

4、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PL

5、C 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行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示。（2） 编程方便PLC 有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员的编程。（3） 维修方便PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求减低。当系统发生故障时，通过硬件和软

6、件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。3、灵活性PLC 的灵活性表现在以下几个方面：（1） 编程的灵活性。PLC 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。 编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。（2） 扩展的灵活性。PLC 的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。（3） 操作的灵活性。操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易1.1.2 PLC 控制电梯的优点（1） 在电梯控制中采用了 PLC，用 软件实现对电 梯运行的自动控制，可靠性大大提高。（2） 去掉了选层器及大部分

7、继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。（3） PLC 可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。（4） PLC 可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。（5） 用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。（6） 更改控制方案时不需改动硬件接线。此外，微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系 统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷而没被广泛采用。PLC控制系 统由于运行可靠性高，使用 维修方便，抗干扰性强， 设计和 调试周期短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。1.2 课题的提出PLC以其 优 越的性能

8、，在很多 领域中得到了广泛的 应用。在电梯业也是如此，目前国内 7080 年代安装完成的电梯绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械 动 作噪音大，严重地影响电梯运行质量。 应对这些电梯进行更新和改造。但是更新需要大量资金，对使用单位来说有一定困难，所以对电梯进行局部改造是经济的、实际的。近年来，采用功能强 、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC ）来控制电梯，取得了良好效果。利用 PLC 和变频器对旧电梯进行改造，不但可以增加电梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。1.3课题的主要讨论内容课题所研究的内容主要是用可编

9、程控制器（PLC）改造在用电梯自动控制系统。由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳，用户寻求对电梯的电控系统进行改造，以节约资金。因此，对电梯控制技术进行研究，找出一条适合国产老式电梯的改造之路，并进而提高国产电梯的技术水平和质量，具有十分重要的意义。针对老式电梯采用的继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯。论文的主要内容如下：首先对电梯系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着阐述了 电梯控制系统的分类及特点，电梯的控制系统分为调速和信号控制两大部分。确定了系统的总体结构，由 PL

10、C 来实现电梯信号控制，有双速电机实现调速，完成了电机和可编程控制器（PLC ）的 选择。然后是系 统硬件开发，完成了 PLC 的选型、I/O 点数分配与 PLC 的连接。在分析了电梯系统的软件设计方法基础上，设计出了软件流程图，提出了模块化编程思想，介绍了系统的软件开发。最后对改造后的电梯系统进行模拟调试。1.4电梯的功能要求（1）电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开/关门的功能。（2）利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。（3）能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。（4）电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。电机正传，电梯上升；电梯反转， 电梯下降。（5）电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正传，轿厢门打开；电机反转， 轿厢门关闭。（6）每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内设有开关轿厢门按钮；轿厢内的层面指令按钮。（7）电梯启动、运行、到站实现速度的调节。（8）行车时，厅门和轿厢都不能开门。开门之