《基于PLC电梯的控制系统设计(共27页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC电梯的控制系统设计(共27页)（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上江南大学 本科毕业论文（设计）电梯PLC控制系统设计所 在 学 院 专 业 名 称 自 动 化 申请学士学位所属学科 工 学 年 级 学生姓名、学号 指导教师姓名、职称 完 成 日 期 专心-专注-专业摘 要 本论文阐述了SEIMENS可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用，介绍了3层楼电梯的PLC控制系统的总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表，并给出了系统组成框图。在分析处理随机信号逻辑关系的基础上，进行了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。 电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。目前电梯设计使用
2、SEIMENS可编程控制器(PLC)，功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少，使电梯运行更加安全、方便、舒适。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数。判定轿厢运行方向，较厢运行。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。关键字：PLC, 电梯控制，程序设计，梯形图ABSTRACT This paper expounds the application of SEIMENS PLC in the elevator control system. It in
3、troduces the main design principles of the system of 3 buildings elevator. It contains hardware circuit, ladder and instructions table. We design a set of scheme based on the analysis of single and PLC. This system contains dragging system and control system. SEIMENS PLC is used in the design of the
4、 elevator. It has so many advantages. It is flexible, simple, low malfunction, low noise, convenient, save energy, strong anti-interference, and so on. So the elevator runs more safely, convenient and comfortable. This system runs in a special way when people get into the elevator. The door will be
5、shut down automatically after the button is pressed. And it will judge the direction according to the position where they are. Then the elevator can stop where it is needed. In this way the system achieves its goal.Key words: PLC, elevator control, program design, ladder 目 录1. 引 言随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增
6、多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分，广泛的应用于高层住宅，大型公共建筑，工厂仓库等场所，节省了人力和时间，提高了工作效率。电梯作为现代化的产物，早在上个世纪就进入了我们的生活之中。大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给国内电梯行业开拓了更为广阔的市场。随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。由此，一个更为庞大的电梯市场已经在国内轰然形成。我国以前主要都是依靠国外的进口技术，本国的电梯厂商主要都是依靠为进口电梯作销售代理或者售后维修进行经营。但是随着技术的革新和与国外的交流，当今经济建设需求的各类电梯，几乎全部
7、都可以在中国生产。电梯生产作为一门国家的新兴产业，它这种能有减少人口膨胀对环境所造成的巨大压力的特性，注定了其在中国具有一片光明的前景8。影响电梯质量好坏的关键是它的控制系统。传统的电梯自动控制一是由继电器接触器进行控制，其缺点是触点多，接线复杂，故障率高，可靠性差，维护工作量大，二是有微机控制，其缺点是系统抗干扰能力弱，而采用PLC组成的控制系统很好的解决了上述问题，它工作可靠性高，灵活性好，通用性高，编程简单，使用方便，而且它的抗干扰能力远远强于传统电梯的，它使电梯的运行更加安全，方便。已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式。2. 电梯概述2.1电梯的发展简史说到电梯的起源要从公元前260
8、0年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，数百年来人们制造过各种类型的升降梯。1854年奥的斯设计了第一个安全的电梯。从此，“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。然而真正能够称为电梯（用电能驱动升降梯）的产品应该是在20世纪初才出现的。在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。随着现代建筑的发展，日益增高的高层建筑已成为现代都市的重要标志，作为高层建
9、筑的垂直运载工具电梯得到了快速发展。并且随着科技的不断发展，电梯的发展趋势也逐渐明朗： （1）结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化。 （2）技术含量更高，性能更好。 （3）安装更方便、更快捷高效、安全。 （4）更加节能、绿色环保。2.2电梯的基本结构电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它。(1) 曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反
10、绳轮等组成。 (2) 导向系统 导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。 (3) 门系统 门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。 层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。 开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。 (4) 轿厢 轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等
11、组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。 (5) 重量平衡系统 重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。(6) 电力拖动系统 电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是电梯实行电气控制的集中组件。位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所
12、在的层站。选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。 (7) 电气控制系统 电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成,它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。 (8) 安全保护系统安全保护系统包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯安全使用9。电梯结构如图2-1所示图2-1 电梯结构图1-减速箱； 2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器； 6-机座；7-导轨支架； 8-曳引钢绳；9-开关碰铁； 10-紧急开关；11-导靴； 12-轿架；13-轿门； 14-安全钳；15-导轨； 16-绳头组合；17-对重， 18-补偿链；19-补偿
13、链导轮 20-张紧装置；21-缓冲器； 22-底坑；23-层门； 24-呼梯盒；25-层楼指示灯：26-随行缆；27-轿壁； 28-轿内操纵箱；29-开门机； 30-井道传感器；31-电源开关； 32-控制柜；33-引电机； 34-制动器；3. 可编程控制器简介3.1 PLC的特点近年来，随着科学技术尤其是微电子技术的迅猛发展，可编程序控制器（简称PLC）技术已广泛应用与自动化控制领域。它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。PLC具有控制能力强、可靠性高、配置灵活。变成简单、使用方便、易于扩展等优点，使用PLC进行控制已经形成了一种工业控制趋势。目前，可
14、编程序控制、计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）、机器人和数控技术已发展成为工业自动化的四大支柱技术1。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。PLC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，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。3.2 PLC的应用领域PLC广泛应用在机械制造、化工、也进、交通、电子、电力、防止、印刷、建筑、食品加工、轻工机械、包装机械等众多的工业领域中，它适应高新技术的潮流2。3.2.1 PLC在工业领域中的应
15、用（1）电力系统 变电站综合自动化系统，将保护，监控，通信，及网络技术融为一体，在管理监控、设备控制、现场设备的三层网络中，控制层有数台通过现场总线连接，完成运行监控及实时运行功能，并将系统运行时的各种信息如调节、操作及报警显示出来。企业总降压变电站的继电保护系统可实现对变压器的差动保护、过电流保护、气体保护、温度保护、对各路出线和母线的断路器过电流保护，以及备用电源自动投入装置；对发电机组的典雅、电流、香味、频率、功率因数、绕组温度等参数，通过现场总线组成与PLC相结合的即三是控制系统（Distributed Control System，DCS）进行监控。（2）冶金系统如在高炉生产中对矿石、焦炭等原料进行配料、城中机上聊得自动控制系统；在轧钢厂中
