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1、1新疆大学/机械工程学院/机械工程专业/专业课程设计 (机电控制类)题 目: 基于plc控制的六层教学楼电梯控制系统设计 指导老师: 学生姓名： 所属院系： 专 业： 班 级： 完成日期： 3新疆大学机械工程学院专业课课程设计说明书摘 要 随着社会的发展，尤其是现代城市的建设高速发展所带来的高层建筑猛烈的增多，在 高层建筑之间的垂直交通工具电梯，对人们生活也就显得特别重要。 在电梯出现的早期，其控制方式多为继电器控制方式，但这种控制方式有个致命的缺 点安全性差。随着微电子技术、计算机技术、和自动控制理论技术的发展，电梯的逻 辑控制也由 PLC 代替了原来的继电器控制，安全性、可靠性得到了质的飞
2、越。 本文针对某栋教学楼六层电梯控制系统，对其 PLC 系统的设计和调试进行了详细的阐 述。其系统控制的核心部分是日本三菱公司制造的 FX2N系列的 PLC，其控制适应性强、 控制速度快、安装调试简便、运行费用较低，PLC 控制技术已成为现代电梯控制的一个热 点。关键词：PLC 电梯 控制系统 Abstract With the development of society, especially the construction of modern city brought by rapid growth of the high-rise building more violent, ele
3、vator also is especially important for the people life in the high-rise building of vertical transportation! In the early, when lift is invented, its control way is relay control way, but this kind of control mode has a fatal flaw-poor safety. With the development of microelectronics technology, com
4、puter technology, and automatic control theory, the logic of the elevator control is PLC instead of the original relay control, and it is safety , reliability are improved. In this paper, the design and debugging of PLC system are stated in detail in a teaching building six elevator control system.
5、The core of the system control part is made of mitsubishi Japan FX2N series of PLC. PLC control technology has become a modern elevator control of a hot spot. The PLC control has strong adaptability，fast speed，simple installation, lower operation cost. So PLC control technology has become a modern e
6、levator control of a hot spot. Key words: PLC; elevator; control system 新疆大学机械工程学院专业课课程设计说明书目 录1.绪 论11.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题11.1.1 电梯继电器控制系统的优点11.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题11.2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点11.2.1 PLC 的特点11.2.2 PLC 控制电梯的优点31.3电梯的功能要求32.三菱FX2N 系列可编程序控制器介绍42.1.可编程控制器的基础认识42.2 可编程序控制器的工作方式62.3 PLC的编程语言73.电梯设
7、备及电梯发展动态93.1 电梯的出现及发展93.2 电梯设备103.2.1 电梯的分类103.2.2 电梯的主要组成部分103.2.3 电梯的安全保护装置103.2.4 电梯技术发展情况113.2.5 电梯发展展望114.PLC 的选择及其软件开发124.1 可编程控制器（PLC）的选型124.2交流双速电梯的主电路124.3 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路144.4电梯的主要电气设备154.5电梯的主要传感器的选择164.5.1称重传感器164.5.2楼层传感器174.5.3电梯平层传感器184.6输入输出设计19 5.总结226.致 谢237.参考文献241.绪 论1.1 电梯继电
8、器控制系统的特点及存在问题1.1.1 电梯继电器控制系统的优点（1） 所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。（2） 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。（3） 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。（4） 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉掌握的人员较多。1.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题（1） 系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。（2） 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增
9、加，技术水平难以提高。（3） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。（4） 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。（5） 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高；而且检查故障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故 。1.2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点1.2.1 PLC 的特点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
10、 作为字处理器，实现字运算和数据存储，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。1、可靠性对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。（1） PLC 不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。（2） PLC 采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了 MTTF（平均无故障时间），使可靠性提高。（3） PLC 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。（4） P
11、LC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程错误率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。（5） 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先进的工艺制造流水线制造；对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；对电源的断电保护；对存储器内容的保护等。（6） PLC 的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波等；软件自诊断；简化编程语言等。2、易操作性PLC 的易操作性表现在下列几个方面：（1） 操作方便PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作。大
12、多数 PLC 采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的 PLC，编程器采用了 CRT 屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示。（2） 编程方便PLC 有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员的编程。（3） 维修方便PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求减低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，
13、以便维修。3、灵活性PLC 的灵活性表现在以下几个方面：（1） 编程的灵活性。PLC 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。（2） 扩展的灵活性。PLC 的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。（3） 操作的灵活性。操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。1.2.2 PLC 控制电梯的优点（1） 在电梯控制中采用了 PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。（2） 去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。（3） P
14、LC 可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。（4） PLC 可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。（5） 用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。（6） 更改控制方案时不需改动硬件接线。此外，微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷而没被广泛采用。PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。1.3电梯的功能要求（1）电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开/关门的功能。（2）利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。（3）能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。（4）电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。（5）电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正传，轿厢门打开；电机反转，轿厢门关闭。（6）每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内设有开关轿厢门按钮；轿厢内的层面指令按（7）电梯启动、运行、到站实现速度的调节。（8）行车时，厅门和轿厢都不能开门。开门之后不能行车，有门连锁保护。平层时可自动开门、手动开门，夹人时自动
