《基于PLC电梯控制系统毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC电梯控制系统毕业设计（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科学生毕业设计（论文）毕业论文课题名称：基于PLC的电梯控制系统设计班级： X 学号： X23 姓名： 杨瑞峰 指导教师： 余红英 论 文 摘 要本文介绍一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单元采用以三菱公司的可编
2、程控制器PLC对机器进行全过程控制。整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。目录论 文 摘 要1第四章 电梯的电气控制系统304.1 概述304.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件304.3 电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理334.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件334.3.2 电梯自动开关门的控制环节334.3.3 电梯的方向控制环节344.3.4 发生制动减速信号的控制环节384.3.5 主驱动控制环节404.3.6 电梯的安全保护环节404.4 电梯的内外召唤指令的登记与消
3、除434.4.1 召唤指令信号登记记忆线路的原理说明444.4.2 轿内信号的登记、记忆与消除454.4.3 层外召唤信号的登记记忆与消除464.5 电梯的信号指示系统474.5.1 数码显示的层楼指示灯474.5.2 运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯474.5.3 超载信号指示灯及音响484.6 电梯的消防控制系统494.6.1 电梯控制系统中适应消防控制的几个基本要求494.6.2 消防控制系统的类型及工作原理504.7 交流信号控制电梯线路原理说明514.7.1 概况514.7.2 电梯投入使用和撤出使用514.7.3 自动开关门514.7.4 电梯的启动，加速和满速运行，制动减速，
4、停车和开门524.7.5 指令信号登记，记忆和消除534.7.6 电梯的安全保护53第五章 结 论54参 考 文 献55附录一 I/O分配表56附录二 交流双速电梯线路图元件代号说明57前言 随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，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。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电
5、梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳 定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电
6、梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。第四章 电梯的电气控制系统4.1 概述首先要说一下，我们的这个毕业设计是三个同学分工合作的，各负责软件编程、硬件模型和组态王控制。因此考虑到四层电梯如果做一个立体模型出来成本比较高而且难度也不小，所以就做一个平面模型出来，主要是用灯和开关来显示。4.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件为了成本问题还有方便安装，这电梯模型主要用到了比较常用的元器件。万能板、按钮开关、LED灯、数码管、4511译码器、电阻和二极管
7、。电气控制系统常用的主要电器部件如下：1）LED发光二极管LED灯主要用在两方面，一种是上下行按钮灯，当按钮按下后灯就会亮，按钮弹开自动熄灭；另一种是用来显示层数到达情况和开关门情况。2）万能板以一块优质的万能板作为主要部件，把每一件不见焊在板上，最后画一副电梯模拟图贴在表面作为一个模拟电梯视图。3）按钮开关用到12个按钮开关，作为电梯的外面的上下层按钮，和电梯内部层数按钮还有开关门按钮。4）4511译码器和数码管通过到达层数的LED灯信号来输入到4511译码器，输出给数码管控制其显示层数。5）蜂鸣器当电梯到达每一层的时候就能提示一声。6)电阻和二极管这是都是在万能板背面的电路中用到的。 4.
8、3 电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理 4.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件电梯安全可靠运行的充分与必要条件有：(1)必须把电梯的轿厢门和各个层楼的电梯层门全部关闭好这是电梯安全运行的关键，是保障乘客和司机等人员的人身安全的最重要保证之一。(2)必须要有确定的电梯运行方向(上行或下行)这是电梯的最基本的任务，即把乘客(或货物)送上或送下到需要停层的层楼。(3)电梯系统的所有机械及电气机械安全保护系统有效而可靠这是确保电梯设备和乘客人身安全的基本保证。根据上述的电梯安全可靠运行的充分与必要条件，以及电梯的运行工艺过程，现就一般电梯的控制系统的各个主要控制环节及其结构原理说明
9、如下。 4.3.2 电梯自动开关门的控制环节从前面所述中可知，任何种类的电梯绝大多数均要有开关门的机构，该机构可以是人工手动的，也可以是电气机械自动的。但现今已很少见到手动开关门的电梯了，仅仅对小型杂物电梯和简易居民住宅电梯才使用手动开关门。现就两种驱动类型的自动开关门环节工作原理说明如下。对自动开关门机构(或称之为“自动门系统)的要求及其速度调节方法1要求(1)自动门机构必须随电梯轿厢移动，即要求把自动门机构安装于轿厢顶上，除了能带动轿厢门启闭外，还应能通过机械方法使电梯轿厢在各个层楼门区安全范围内能方便地使各层的外层门也能随着轿厢门的启闭而同步启闭。(2)当轿厢门和某层楼的层门闭合后，应由
10、电气机械设备的机械钩子和电气接点予以表现和考核。(3)开关门动作平稳，不得有剧烈的抖动和异常响声。(4)关门时间一般为3-5s，而开门时间一般为25-4s。(5)自动门系统调整简单方便，便于维修。(6)门电机要具有一定的堵转能力。2速度调节方法 为了使电梯的轿厢门和某层层门在启闭过程中达到快、稳的要求，必须对自动门机系统进行速度调节，以满足对自动门机系统的要求，一般调速方法有：(1)用小型直流伺服电动机作自动门机的驱动时，常用“电阻的”串、并联调速方法(即“电枢分流法”)。 (2)用小型三相交流力矩电动机作自动门机的驱动力时，常用施加涡流制动器的调速方法，例如瑞士迅达电梯公司的QKS910门机
11、系统就是一个这样的系统。现多用小功率变频调速方法。 4.3.3 电梯的方向控制环节任何类别的电梯，其运行的充分与必要条件之一“要有确定的电梯运行方向”，因此所有电梯的确定运行方向的控制环节简称“定向环节”，在所有电梯的整体控制系统中也与电梯的自动开关门控制环节一样，是一个至关重要的控制环节。所谓电梯的方向控制环节，是根据电梯轿厢内乘客欲往层楼的位置信号或各层楼大厅乘客的召唤信号位置与电梯所处层楼的位置信号进行比较：凡是在电梯位置信号上方向的轿内或层楼厅外召唤信号，则电梯定上行方向；凡在其下方向的，则定下行方向。在方向控制环节中，一般集选电梯必须满足下列几点要求。(1)轿内指令信号优先于各层楼厅
12、外召唤信号而定向，即当空轿厢电梯被某层厅外乘客召唤到达该层后，某层的乘客即可进入电梯轿厢内而揿按指令按钮令电梯定上行方向(或下行方向)；若该乘客虽进入轿厢内且电梯门未关闭而尚未揿按指令按钮前(即电梯尚未定出方向)，出现其他层楼的厅外召唤信号时，如此召唤信号指令电梯的运行方向有别于已进入轿厢内的乘客要求指令电梯的运行方向，则电梯的运行方向应由已进入轿厢内的乘客要求而定向，而不是根据其他层楼厅外乘客的要求而定向。这就是所谓的“轿内优先于厅外”。只有当电梯门延时关闭后，而轿内又无指令定向的情况下，才能按各层楼的召唤信号的要求而定出电梯运行方向，但一旦定出电梯运行方向后，再有其他层楼的召唤信号就不能更
13、改已定的运行方向了。(2)要保持最远层楼召唤信号所要求的电梯运行方向，而不能轻易地更改，这样以保证最高层楼(或最低层楼)乘客的乘用电梯，而只有在电梯完成最远层楼乘客的要求后，方能改变电梯运行方向。(3)在有司机操纵电梯时，当电梯尚未启动运行的情况下，应让司机有强行改变电梯运行方向的可能性。这种在我国电梯尚未广泛普及，又以“有司机”操纵为主的使用情况下，这一“强行换向”也是必要的。(4)而在电梯检修状况下，电梯的方向控制应由检修人员直接揿按轿厢内操纵箱上或轿厢顶的检修箱上的方向按钮即令电梯定向上(或向下)运行；而当松开方向按钮即令电梯消失运行方向并使电梯立即停车。(一)电梯定向控制的各种方法根据
14、各类电梯的自动化程度不一致，电梯的应用场合、电梯的定向控制方法大致有以下几种。(1)手柄开关定向 电梯司机或电梯管理人员通过扳动手柄开关直接接通电梯运行方向继电器(或方向接触器)。这种方法最简单，最原始而又最直接的方法。现在尚能见到以往几年各个电梯厂家生产的手柄开关控制的载货电梯(例如KP， M型货梯)。今后将不再生产此种电梯了。因电梯司机在电梯运行过程中始终要把持着手柄开关于某一运行方向，这样电梯司机劳动强度大，且操作不灵活，容易造成误操作。 (2)井道分层转换开关的定向控制 这是利用装于井道内每个相应层楼位置的一个三位 置(左、中、右)开关的预置位置来定向，如图所示。只有当电梯停在某层楼平
15、面时，该层的分层开关处于中间位置。当电梯向上运行时其下方各层的分层开关置于可接通向下方向继电器的位置；而当电梯向下运行时，则在电梯的上方各层的分层开关置于可接通向上方向继电器的位置。这样当电梯轿厢所在层楼上方出现“内、外召唤信号时就可令电梯定为向上运行；而在下方时，则定为向下运行。这种定向方法要比上述(1)条中要高明而简捷得多，因此在小型杂物电梯和普通货梯中得到了极为广泛的应用。但是由于这种分层开关是特制的，且在使用过程中有撞击声，因此只能应用于电梯额定速度较低(063心s)的电梯中。另一方面，由于开关是特制的，这样给电梯的维修、保养带来了很大不便，因此这种在杂物梯中和小载重量货梯中有广泛应用，而在其他梯种中就很少采用了。实际上，所谓自
