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1、装订线毕业设计（论文）报告纸摘 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控制系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。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。相对于传统的继电器接触器控制系统，它有许多独特的优点。目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替，因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。本设计采用德国西门子S7300可编程控制器CPU313C作为控制核心，扩充两个输入输出模块。电梯的
2、主要功能有：响应内外呼梯信号，自动开关门， 自动平层，自动显示轿厢位置（楼层）等。采用了全新的设计理念和思路，在技术上有重要突破，使电梯具有升降平稳、舒适，运行安全、可靠的特点。关键词：可编程控制器（PLC），电梯电气控制系统,S7-300AbstractAlong with developing modern city,increasing high building,the elevator is beginning to play a vital role for walking tool in everyday life,therefore，the performance should
3、 be improved for both economy and efficiency.The programmable logic control(PLC)is designed specially for industry environment,which is being developed based on the requirement of sequential logic control.Herein,cause of its all merits,the elevators relay control mode has been replaced by the PLCgra
4、dually. Therefore,the PLC control technology and the frequency inverter has been becoming the focus.In this design I selected S7-300 Programmable Logic Controller as the control centre ,and expaned two I/O blocks. The main functions of the elevator are as fallows: response to signals of internal and
5、 external calls, automatic door switch, automatic level, automatically display the location of elevator and so on. The use of a brand new design concepts and ideasKeywords: PLC elevator controllable -like programmer, and an important breakthrough in the technical,together make the elevator have a sm
6、ooth take-off and landing, comfortable, safe operation and reliable characteristics.Key words :Programmable Logic Controller (PLC),Elevator Control，S7-300目 录第一章 绪 论51.1 电梯发展简史51.2 电梯的发展现状71.3 课题意义及任务8第二章 电梯的分类及其主要结构102.1 电梯的分类102.2 电梯的组成结构14第三章 乘客电梯电力拖动系统233.1 电梯运行原理概述233.2 电梯电力拖动系统的功能243.3 电梯电力拖动方式
7、的分类24第四章 电气拖动系统设计304.1主拖动系统工作过程分析304.1.1. 电动机的选择30第五章 集选乘客电梯逻辑控制系统概述325.1控制系统硬件设计325.2 S7-300简介335.3 I/O点数分配33第六章 元器件参数计算及元器件的选择366.1主要元器件的选择366.1.1交流接触器的选择366.1.2变压器的选择366.1.3 熔断器的选择376.1.4 热继电器的选择376.1.5 按钮的选用386.1.6 低压断路器的选用386.1.6 行程开关的选用396.1.7 钥匙开关的选用396.1.8指示灯的选用406.1.9相序继电器的选择406.2主电路元件选型清单4
8、16.3 控制电路图元器件清单41第七章 电梯控制系统功能分析427.1.电梯的全集选/上集选控制427.1.1.集选控制概述427.1.2.集选控制分类427.1.3.集选控制电梯控制性能437.1.4.上集选控制电梯控制性能4372 梯形图的设计和分析447.2.1 楼层信号控制447.2.2.轿内指令控制457.2.3.厅外召唤信号控制487.2.4.自动选向控制507.2.5.全集选/上集选547.2.6.起动换速控制557.2.7.平层控制及相序更正587.2.8开关门控制597.2.9超时返回基站617.2.10自动/检修61总 结63致 谢64参考文献64附录1: 指令程序清单6
9、5附录2: 完整梯形图程序清单75附录3: 元件名称及符号一览表88第一章 绪 论1.1 电梯发展简史电梯的起源在我国及国外都能找到其雏形，公元前1100 多年我国北方出现的辘轳是一种用于提水或升举重物的升降装置；古代希腊于公元前236 年出现的阿基米德绞车是一种升举重物的升降装置，它们的共同特点是都是由支架卷筒绳索摇杆盛物装置几部分组成的最原始、最简单的升降机械，由木竹材料制成，靠人力或畜力驱动，它们只能在很低速度下运行。在1889年，美国奥梯斯升降机公司推出了世界第一部以电动机为动力的升降机，这才开始出现了名副其实的电梯，同年在纽约市的马累特大厦安装成功。在1903年，又将卷筒式驱动方式改
10、进为槽轮式(即曳引式)驱动，所谓卷筒式驱动，是将曳引绳缠卷在卷筒上来提升重物，而槽轮式也称为曳引式驱动，是在曳引绳一端提升重物，另一端为平衡重，依靠曳引绳和曳引轮的绳槽之间的摩擦来驱动重物作垂直运动。因此，只要在曳引系统的容量和强度允许范围内，通过改进曳引绳长度就可适应不同的提升高度，而不再像卷筒式那样受卷筒长度限制。此外，当重物或平衡重碰底时，曳引绳与曳引槽会由于摩擦力减小而打滑，从而避免了像卷筒式那样，在失控时造成的曳引绳断裂等严重事故的发生。曳引式驱动可以使用多条曳引绳，而卷筒式驱动方式使用的曳引绳条数却受到限制。曳引式驱动方式为长行程并具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。当时的电梯使用
11、直流电动机驱动，用改变串接在电枢回路中的电阻值的方法来调节电梯运行速度。后来发明了交流感应电动机，在1900年开始用于驱动电梯。最初的交流电动机只是单速的，电梯运行性能很不理想。直到发明了交流双速电动机，才基本满足了电梯的运行要求。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多。所以，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。尽管交流电动机结构简单，造价便宜，但在调速性能方面却难以满足更高的要求，而对直流电动机来讲，由于后来采用了发电机一电动机组调速系统，能较好地满足电梯调速的高要求。因此，在20世纪前半叶，电梯的电力拖动，尤其是高层建筑物中的电梯速度的调节，几乎都是采用直
12、流调速系统来实现的。1900年美国奥梯斯电梯公司制造出世界上第一台自动扶梯。1915年已设计成功电梯自动平层控制系统。1933年美国制造出6m/s的高速电梯。在第二次世界大战以后，美国的建筑业得以快速发展，促使电梯也进入发展时期，新技术被广泛用于电梯。1949年研制出4-6台电梯的群控系统。1955年出现了真空电子管小型计算机控制的电梯，1962年在美国己出现了8m/s的超高速电梯。在1967年将固体晶闸管用于电梯拖动系统，随着电力电子技术的发展，在用晶闸管取代直流发电机电动机组的同时，研制出了交流调压调速系统，使交流电梯的调速性能得到了明显改善。1976年将微处理器应用于电梯。1977年日本
13、三菱电机株式会社开发出了10m/s的超高速电梯。至此，电梯的控制技术有了很大发展。1983年变压变频控制的电梯出现，由于变压变频调速（VVVF）的良好特点，目前新制造的电梯都实现了调压调频调速控制。在社会效益方面，电梯采用VVVF技术，保证了乘客的安全，降低了噪声，增强了舒适感，节约了能源，同时综合利用了原电梯曳引机、导轨、轿厢、层门等耐用设备。1996年交流永磁同步无齿轮曳引机驱动的无机房电梯的出现使电梯技术又发生了一次革新。由于曳引机和控制柜置于井道中，省去了独立机房，节约了建筑成本，增加了大楼的有效面积，提高了大楼建筑美学的设计自由度。这种电梯还具有节能、无油污染、免维护和安全性高等特点
14、。随着科技日新月异的发展，电梯也不断呈现出新的亮点。自从1889年升降机开始采用电力驱动，真正出现了电梯。电梯在驱动控制技术方面的发展经历了直流电机驱动控制；交流单速电机驱动控制；交流双速电机驱动控制；直流有齿轮、无齿轮调速驱动控制；交流调压调速驱动控制；交流变压变频调速驱动控制；交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。电梯在逻辑操纵控制方式方面的发展经历了手柄开关操纵按钮控制、信号控制、集选控制等过程，对于多台电梯还出现了并联控制与智能群控。1.2 电梯的发展现状电梯行业的发展非常迅速，当前的电梯发展主要呈现出以下纵、横向立体式趋势： 电梯设计人性化对现代电梯性能的衡量，主要着眼于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外，对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展，对人在与外界隔离封闭的电梯轿厢内心理上的压抑感和恐惧感也应有所考虑。 电梯发展智能化计算机、通讯技术的发展,使大楼的信息得以快速传递,从而可实现大厦智能化。智能大厦中的垂直交通工具显然应是智能化的。智能化的电梯首先要与智能化的大厦所有自动化信息系统联网,如与消防、保安、楼宇设备控制等系统交互联系,使电梯成为安全舒适、高效、优质的服务工具。为此，电梯在控制程序中采用了先进的调度原则，使群控管理具有最优的派梯模式。现在的群控算法已不是单一的依赖“乘客候梯时间最短”
