基于plc四层电梯毕业论文 毕业设计

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1、1 目录 第一章绪论1 1.1 课题的研究背景及意义1 1.2 电梯的国内外发展状况2 1.3 PLC 在电梯控制中的应用以及发展前景3 1.4 课题研究的内容5 第二章电梯的综述6 2.1 电梯的定义与简介6 2.2 电梯的历史发展6 2.3 电梯的种类7 2.4 电梯的主要参数及性能指标9 2.5 电梯的结构及组成部件11 第三章总体方案设计14 3.1总体方案的确定14 2 3.2设计思想14 第四章硬件的选型16 4.1 PLC 的选择16 4.1.1 PLC 的定义和特点16 4.1.2 PLC 的主要功能和应用18 4.1.3 PLC 与其他工业控制系统的比较19 4.2 变频器的

2、选择21 4.2.1 通用变频器概况21 4.2.2 通用变频器的功率输出驱动技术动向22 4.2.3 VS 一 616G5 型变频器简介23 第五章硬件设计及计算26 5.1 四层电梯曳引电机及门电机电路图26 5.2 PLC 的系统硬件设计26 5.2.1 PLC 控制系统设计的基本原则26 3 5.2.2 可编程控制器机型的选择27 5.2.3 输入/输出点分配：28 5.2.4PLC 外部接线图29 5.3 变频器参数设置及计算30 5.3.1 变频器参数设置30 5.2.2 变频器自学习功能的应用方法30 5.2.3 VS 一 616G5 变频器的连接图31 5.2.4 变频器容量计

3、算31 5.2.5 变频器制动电阻参数的计算32 第六章软件设计33 6.1PLC 的编程语言33 6.2STEP 7 概述33 6.3程序设计常用方法34 6.4 系统结构框图36 4 6.4.1电梯开关门流程图36 6.4.2电梯上升下降流程图37 6.5 梯形图38 6.5.1 外召唤信号登记及消除38 6.5.2 内指令信号登记及消除39 6.5.3 电梯的平层信号处理40 6.5.4 选层定向及反向截梯40 6.5.5 内指令外召唤信号的保持43 6.5.6 各楼层停车信号45 6.5.7 自动开关门45 6.6语句表47 6.7 程序仿真51 总结53 参考文献54 5 附录55

4、外文资料55 中文翻译63 致谢68 第一章绪论 1.1 课题的研究背景及意义 电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺 少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼 层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更 高的要求。 电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等 工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言， 应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计 电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而，只 有电梯的制造，安装调试、售后服务和维修保

5、养都达到高质量，才能全面保证电梯的最 终高质量。在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制造企业 认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、定期维修和检查试验，从 而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此，可以说乘坐电梯更安全。美国一家 保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算，其结论是： 乘电梯比走楼梯安全 5 6 倍。掘资料统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为 80 亿人次，而乘电梯的人数每 年却有 540 亿人次之多。目前，由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制 系统，正以很快的速度发展着。采用 PLC 控制的电梯可靠性高、维护

6、方便、开发周期短， 这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为 电梯控制的发展方向。 可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制 器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控 制的专用计算机。自 1969 年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台 PLC 问世以 来，迄今己 30 多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序 控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的 实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用

7、的 计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语 言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。 用户买到所需 PLC 后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作， 就可灵活而方便地将 PLC 应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具 有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的 普遍应用。可编程序控制器 PLC 在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。 PLC 现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CADCAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功 能强、

8、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能，易与计算机接口、能对 模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，同益取代由大量中间 继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、 石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。PLC 的应用深度和广 度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。 总之，电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的 空间。PLC 是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着 PLC 应用技术的不断发展，将 使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强

9、、 机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。 因此，它已经成为电梯运行中的关键技术。 1.2 电梯的国内外发展状况 7 在经济不断发展，科学技术日新月异的今天，楼的高度已和经济发展同样的速度成长起 来。作为建筑的中枢神经，电梯起着不可或缺的作用，电梯作为建筑物内的主要运输工 具，像其他的交通工具一样，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。一个 国家的电梯需求总量，主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、国家产 业结构等综合因素的影响。在全球经济持续低迷的情况下，我国国民经济仍然以较高的 速度持续增长，城市化水平不断提高。这从客观上导致了我国

10、电梯行业的空前繁荣景象， 我国已经成为全球最大的电梯市场。 上世纪 80 年代以来， 随着经济建设的持续高速发展， 我国电梯需求量越来越大。总趋势是上升的，目自口进入了“第三次浪潮”，2004 年总 产量超过了 8 万台，而且目前还没有减速的迹象。从 1949 年建国以来全国共生产安装了 6l 万多台电梯。尽管如此，我国的电梯远未达到饱和的程度。全世界平均 1000 人有 l 台电梯，我国如果要达到这个水准，还需要增加 70 万台。到那时候，全国在用电梯将达 到 130 万台，每年仅报废更新就需要 6 万台。到 2005 年，中国电梯的年产量达到 135 万台，与 1980 年相比，25 年增

11、长了 59 倍，产量每年平均增长 178。2005 年安装验 收电梯 124465 台，截至 05 年底，我国的在用电梯总数已达 651794 台。如此庞大的市场 需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台! 我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引了全世界所有的知 名电梯公司，美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、同本三菱、日立、东芝、 富士达等 13 家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了 74”。 先进技术和先进管理 的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上 海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品

12、牌 看清了自己的定位与出路。目前国内市场需要的电梯产品，我国电梯行业几乎全部可以 生产，不但大量替代了进口，而且有一定的出口。国产电梯的技术水平和产品质量正在 稳步提高。自 1985 年我国参加了国际标准化组织 ISOTCl78 以来，先后等同或等效采 用了一批国际标准和先进国家的标准。标准的高起点使我国电梯行业在技术上居于有利 地位。许多新技术和新产品，如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程 监控技术等，国际上也是刚刚出现，我国就有许多企业可以生产了。国产电梯以其高质 量，低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户，为逐步进入国际市场创造了有利条件。 中国电梯在亚洲市场占有越来越重要

13、的位置，每年销售量己达 l 万台左右，约占亚 洲市场的 1/50，一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献。当今世界，电梯的生产情 8 况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国 家，电梯的使用相当普遍。 世界上有名的几家电梯公司，诸如：美国奥的斯公司、瑞士讯达公司、日本三菱和 日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的 51。其中，奥的斯公司和三菱 公司是世界上最大的电梯生产企业。目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯以外，在 低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外，家用小型电梯将成走电梯家族中新的组成部 分。 1.3 PLC 在电梯控制中的应用以及发展前景

14、 目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC 控制和微型计算机控制三种。 而 PlC 实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠 程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于 PLC 中的内 部辅助继电器及保持继电器等实际上是 PLC 系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使 用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命 更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC 控制是三种控制方式中最具有可靠性、 实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代， 是电梯控制系统中理想的控制

15、新技术。 随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来， 仍在不断地进行研究改进。绿色是和平，绿色是天然，绿色是和谐。电梯是载人的机电 设备，要实现“绿色”，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务， 强调电梯与环境的协调与和谐。 目前意义上的“绿色”，一般是强调“天然”的一面，强调与环境的协调与和谐。电梯 属于纯粹的工业产品，其天然性应表现为对环境影响的尽可能小，与环境的协调与平衡， 以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。 (1)智能化。 我们这罩所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。 传统的智 能控制是一种技术的事先安排，说到底是

16、一种程序控制，是一种周期性的系统自动控制， 实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点，不仅具有传统的人工智能 的所有优点，而且还有传统的人工智能无法比拟的东西，具有动念和随机处理各种问题 9 的能力，诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息，自动地制定每次最优的运动速度 和停车政策；自动选择运动方面；双向语音交流；到达目的层的语音提示等，让乘客有 更多的主动性，使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测 功能，让电梯自己能够检测到电梯的故障所在，并及时报警予以排除。 (2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说，电梯的全部其他工作都是以此为 中心展开的，使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐 射，使用安全材料和运行稳定，而且要有一种良好的视觉效果，让每一位乘客在宽敞、 明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时，电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障 时，不但要使乘客容易与外界沟通联系，而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松 的音乐，彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时，电梯对他们应给予一种 如同家人般的照顾