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1、* 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题目 基于 PLC 的电梯控制 专业 电气工程及其自动化 学号 * 姓名 * 设计依据：某五层带电梯图书馆楼 控制系统、信号系统和拖动系统 载重 设计要求：完成设计的总体方案。 熟悉相关软件并画出电路图 系统软件设计，系统软件设计仿真。 参考文献：扬长能 可编程控制器原理及应用 重庆大学出版社 刘载文 电梯控制技术 电子工业出版社 孟红军 三菱变频调速器手册 高丽丽 控制交流变频调速系统在电梯中的应用 山东科技 大学出版社 完 成 期 限：5-15 周 指导教师签名： * 专业负责人签名： 年 月 日 目 录 摘 要.VII ABSTRACT
2、VIII 1 绪论9 1.1 研究的意义及背景 9 1.2 电梯的概述 .11 1.3 电梯的分类 .11 1.3.1 按用途分类 .11 1.3.2 按速度分类 .12 1.3.3 按曳引电动机的供电电源分类 .12 1.3.4 按有、无蜗轮减速器分类 .12 1.3.5 按驱动和控制方式分类12 1.4 电梯的组成.13 1.5 电梯的保护装置14 1.6 电梯的国内外发展状况.14 2 PLC 简介16 2.1 PLC 的发展历程23 2.2 PLC 的定义25 2.3 PLC 的特点错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3.1 可靠性 .17 2.3.2 易操作性 .19 2.3.
3、3 灵活性 .20 2.3.4 机电一体化 .20 2.4 PLC 的基本结构25 2.4.1 CPU 模块26 2.4.2 I/O 模块27 2.4.3 编程器 .27 2.4.4 存储器 .27 2.4.5 开关量 I/0 模块 .28 2.4.6 电源模块 .29 2.5 可编程控制器的工作原理 .29 2.5.1 输入采样阶段 30 2.5.2 用户程序执行阶段 31 2.5.3 输出刷新阶段 .31 3 电梯的硬件设计 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 31 设计思想及功能说明.31 32 电梯的控制要求 16 33 PLC 控制系统的设计分析.17 4.电梯的软件设计 32 4
4、.1 PLC 控制程序设计.3 4.1.1 PLC 控制系统的设计基本原则 .3 4.1.2 PLC 提供的编程语言 .3 4.1.3 PLC 编程步骤 .4 4.2 I/O 分配表错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.3 硬件接线图 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.4 PLC 程序指令13 4.5 PLC 梯形图17 4.6 系统的调试与操作22 5 故障报警及消防运行 23 5.1 电梯的报警的原因及处理方法23 5.1.1 曳引电动机绕阻碰壳接地短路23 5.1.2 曳引电动机拍轴23 5.2 电梯的消防运行24 结论 25 致 谢 26 参考文献 27 基于 PLC 的
5、电梯控制 摘 要 随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层 宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。 目前，由可编程控制器（PLC）或微型计算机组成的电梯运行逻辑控制系统， 正以很快的速度发展着。PLC 作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操 作简单尤其是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用 大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和 微型、中型、大型、超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监 控计算机之间的许多控制领域。 本设计主要是 FX2N系列 PLC 在
6、五层电梯电气控制系统中的应用。其中就 PLC、电梯及电梯的电气控制做了简单的介绍，然后按硬件设计要求，利用 FX2N 系列 PLC 对电梯的程序进行设计，并写出指令，画出梯形图，最后进行了调试过程。 关键词 PLC/电梯设计/五层电梯/梯形图/仿真 The elevator control based on PLC ABSTRACT With modern high-tech development, housing and office high-rise building have been gradually developed. Lift is the top hotels, shop
7、s, residential, multi-layer high-rise buildings such as warehouses vertical indispensable means of transport. At present, the programmable logic controller (PLC) or micro-computer composed of elevator control system logic, is developing a rapid pace. PLC as a micro-computer for industry control, wit
8、h its programming convenient, easy to operate particularly for its high- reliability advantages have a wide range of applications during the process of industrial production.It applies its large-scale integrated circuits, and microcomputer technology and communications technology development results
9、,gradually forming a diverse strengths and micro, medium, large, very large, and so on a variety of products,and it relay applied in many areas from the computer control system to monitor the control. This design is mainly in the five-story elevator FX2N Series PLC electrical control system. In conn
10、ection with the PLC, pneumatic lifts and elevator control to do a brief introduction, and then press the hardware design requirements, the use of the elevator FX2N Series PLC program design, and write instructions to draw the ladder, culminating in the commissioning process. KEY WORDS PLC，elevator d
11、esign，five-story elevator，ladder，simulation 1 绪论 1.1 研究的意义及背景 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
12、有电梯 的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，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 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。
13、 采用 PLC 控制的电梯可靠性高、维护方便、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（PLC） ，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
14、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、CA
15、DCAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、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。 目前，我国国产电梯大部分为继电器及PLC控制方式，继电器控制系统性能 不稳定、故障率高，大大降低了电梯的舒适性、可靠性和安全性，经常造成停梯， 给乘用人员的生活和工作带来了很多不便，因
16、而传统的电梯控制系统的更新势在 必行；PLC（可编程控制器）在电梯控制中得到了广泛的应用。本次设计尝试用 PLC实现电梯控制，可进行多层次的逻辑设计，也可进行仿真验证、时序分析等 以保证设计的正确。 随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅 速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。电梯是 现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性极高。随着人们生活 水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，电梯得到了快速发展，我国国产电 梯多为继电器和PLC控制方式，本次设计的软件控制部分由PLC来实现，研究、 分析电梯的逻辑关系，进而实现控制。通过合理的选择和设计，提高了电梯的控 制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。 总之，电梯的控制是比较复杂的，可
