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1、摘要 随着我国经济的高速发展，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。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由可编程逻辑控制器(PLC)代替原来的继电器控制。本文在原有的控制系统基础上介绍了一种采用PLC和变频器控制的电梯控制系统，主要阐述了该系统中硬件和软件设计方法，用PLC控制变频器对继电器控制方式的电梯进行改造，采用PLC和变频器实现电梯常规控制的基础上。利用旋转编码器发生的脉冲信号通过电梯专用变频器的分频输
2、出构成位置反馈，实现电梯的数字位移控制。通过PLC程序设计实现楼层记数、停车平层的精确控制及减速距离的任意设定，提高了系统的可靠性和平层精度，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。关键词:可编程逻辑控制器(PLC) 变频器 电梯控制系统AbstractAlong with the rapid development of economy, microelectronics technology, computer technology and automatic control technology to rapid development, communication f
3、requency control technology has come to a new era, the used more and more widely. And the lift, as the modern high-rise building vertical transportation, closely related with peoples life, along with the requirements of the people to improve, the elevator are growing rapidly, the technology has to d
4、rag FM pressure regulating speed regulation, the logic control also by PLC replace relay control. Based on the original control system is introduced based on a kind of adopting PLC and inverter control of elevator control system, mainly elaborated the system hardware and software design method, with
5、 programmable logic controller (PLC) to relay control frequency converter control mode of elevator transformed, adopting PLC and inverter realization of elevator conventional control basis. Use of rotary encoder happen pulse signal through the elevator inverter frequency output of points a position
6、feedback, realize the displacement of the digital control. Through the PLC program design realize floor count, parking smooth layer is the precise control and slow down the distance of the set arbitrary, improve the reliability of system of peace precision, and improve the elevator running intimacy,
7、 make the elevator to the ideal control effect. Keywords: Programmable logic controller，Inverter， Elevator control system II目录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1课题的研究背景及意义11.2电梯的简介21.2.1电梯的定义及分类21.2.2电梯的国内外研究现状41.3 PLC在电梯中的应用及发展前景51.4本课题主要研究的内容7第二章 电梯的控制系统92.1控制系统的组成92.2电梯控制系统的调速部分92.3 PLC控制系统抗干扰措施102.3.1 硬件抗干扰
8、措施102.3.2 软件抗干扰措施12第三章 电梯控制系统硬件设计133.1电动机控制电路图133.2变频器的选择133.2.1变频器的容量选择133.2.2 变频器的接线及功能143.2.3变频器的调速143.3 PLC的选型163.4 PLC外部接线图18第四章 电梯控制系统软件设计204.1设计要求204.2 流程图214.3梯形图及注释254.3.1 电梯初始控制254.3.2 报警器及超重控制264.3.3 内指令信号的登记与消除274.3.4电梯选层定向辅助284.3.5外召唤信号的登记与消除294.3.6 电梯开关门324.3.7 电梯指层控制344.4 程序仿真与调试36第五章
9、 结论38致谢39参考文献4039第一章 绪论1.1课题的研究背景及意义 随着国民经济的飞速发展及人们物质生活的提高，电梯不但成为高层宾馆、商店、住宅等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具，也已成为低层建筑的代步工具。电梯控制系统主要采用以下三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统和微机控制系统4。继电器控制系统由于故障率高，控制方式不灵活及功率消耗大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，即抗干扰性差，系统设计较复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术，这些都限制了微机控制系统应用的广泛性。而PLC控制系统由于运行可靠、使用维修方便、抗
10、干扰性强等优越性，成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。 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。然而我国目前正在使用的电梯中有相当一部分是20世纪80年代安装的，它们大都采用继电器、选层器控制，交流双速或可控硅调压调速，这类电梯起动电流大，调速性能差，结构复杂，舒适感差，耗电量大，运行效率低下5。随着时间的推移，继电器的触点和选层器的触头会磨损造成接触不良，插接口会氧化导致故障频繁，经常出现困人、乱层、冲顶、蹲底等现象，甚至出现了不少人身伤亡和设备事故。此外，由于年限较长，配件缺乏，维修和保养难，许多此类电梯已处于闲
11、置状态。这类电梯虽然控制系统不行，但大多数电梯的机械部分仍然状态较好。因此，本文提出了采用变频调速器和可编程逻辑控制器(PLC)对这些旧梯的控制系统进行改造。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2。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
12、稳、可靠，抗干扰性能增强、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电梯的简介1.2.1电梯的定义及分类2003年2月19日国务院颁布了特种设备安全监察条例，明确规定电梯是特种设备，并对电梯的含义做了叙述：“电梯是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏板)进行升降或者平行运送人、货物的机电设备”。这种对电梯的论述，被称作广义电梯概念，既包括上下运送人、货物的升降式电梯，也包括用于水平或倾斜输送乘客的自动人行道(英语Passenger Conveyor)和自动扶梯(英语Escalator) 1
13、0。现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电梯的基本参数主要有额定载荷、额定速度、可乘人数、轿厢外廓尺寸和井道型式等9。1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；
14、17-对重；18-补偿链；19-补偿链导轮；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-随行电缆；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-曳引电机；34-制动器图1 电梯的基本结构剖视图目前，电梯行业及社会上对电梯的分类大致有以下几种： (1)按用途分类： 乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、其他专用电梯。(2)按额定速度分类： 低速梯，常指低于1.00m/s速度的电梯；中速梯，常指速度1.002.00m/s的电梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的电梯
15、。超高速梯，速度超过5.00m/s的电梯。(3)按驱动方式分类：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条式电梯、螺杆式电梯。(4)按操纵控制方式分类：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、向下集选控制电梯、并联控制电梯、群控电梯、智能控制电梯。（5）按电梯专职司机分类：有司机电梯，电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。无司机电梯，乘客进入电梯轿厢，按下操纵盘上所需要去的层楼按钮，电梯自动运行到达目的层楼，这类电梯一般具有集选功能。（6）其他分类方式：按机房位置分类，则有机房在井道顶部的（上机房）电梯、机房在井道底部旁侧的（下机房）电梯，以及有机房在井道内部的（无机房）电梯。按轿厢尺寸分类，则经常使用“小型”、“超大型”等抽象词汇表示。此外，还有双层轿厢电梯等。1.2.2电梯的国内外研究现状我国作为全球最大的电梯市场，电梯行业已经具备了很强的生产能力。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，国产电梯的技
