1、新疆工业高等专科学校毕业设计(论文) 乘客电梯的 PLC 控制（作者姓名：陈风龙）系 别： 电气与信息工程系 专业班级： 自动化 09-40（1）班 指导教师： 陈 晓 云 完成日期： 2012 年 4 月 6 日 新疆工业高等专科学校毕业设计（论文）任务书一、题目：乘客电梯的 PLC 控制二、指导思想和目的：通过毕业设计，培养学生综合运用所学的知识和技能解决问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解；培养学生调查研究的习惯和工作能力；培养学生建立正确的设计和科学研究的思想，树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。三、设计任务或主要技术指标：四、设计进度与要求：1、给出方案与论证；2、画出系统原理图
2、和电路图；3、主要电路设计与计算；4、系统软件或程序；关键内容可在正文出现，其他程序列入附件；5、所有未在正文中列出的电路图、器件参数、测试数据等均列入附件；6、在规定的时间内制订设计方案，查阅文献。五、主要参考书及参考资料：1 廖长初编著.可编程控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社， 19972 毛中源等编著.微机控制电梯.北京：国防工业出版社， 19963 李光弟编著.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社， 20004 汪晓光、王艳丹、孙晓瑛编著.可编程控制原理及应用 .北京：机械工业出版社，19945 王兆义编著.可编程控制器教程.可编程控制器教程.北京：机械工业出版社， 20016
3、 孙同景，徐蹲编著.可编程序控制器应用基础.山东科学技术出版社， 19967 张汉杰编著.现代电标控制技术.哈尔滨工业大学出版杜， 1996专业班级：自动化 09-40（1）班 学生：陈风龙 指导教师：陈晓云 年 月 日教研室主任（签名）： 系（部）主任（签名）： 年 月 日新疆工业高等专科学校毕业设计（论文）评定意见书设计（论文）题目： 乘客电梯的 PLC 控制 专 题： 设 计 者：姓名 陈 风 龙 专业 电气自动化 班级 09-40（1）班 设计时间： 年 月 日 年 月 日指导教师：姓名 职称 单位 评 阅 人：姓名 职称 单位 评定意见：评定成绩：指导教师（签名）： 年 月 日评阅人
4、（签名）： 年 月 日答辩委员会主任（签名）： 年 月 日（上页背面）毕业设计评定意见参考提纲1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.设计或论文（说明书）的优缺点，包括：学生理论水平、独立实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力、勤勉态度等。3.设计或论文（说明书）中较成功的部分。4.作毕业设计或论文（说明书）时遇到的困难和问题。摘 要随着国民经济的飞速发展, 现代化程度日益提高,高层建筑愈来愈多, 电梯也随之增多, 电梯产品在人们物质文化生活中的地位得到了提高,成为重要的运输设备之。国内传统的电梯控制一是由继电器、接触器构成。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障率高等缺点,而且在
5、层数增加时,配线变化给制造及安装带来诸多不便。若用 PLC 控制就解决了以上的不足。本设计就以 PLC 作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。先对六层电梯的硬件部分作分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图估计一下 I/O 点数，这样可以确定所选机型，然后在软件设计，写出流程图，梯形图，写出语句。关键词：PLC 控制系统;电梯;继电器;接触器AbstractThe rapid development of the national economy, the increasing degree of modernization, more and mo
6、re high-rise buildings, elevators also will be increased, Elevator products in peoples material and cultural life of the status has been enhanced to become one of the important transport equipment. Traditional domestic elevator control from the first relay, a contactor. It is not only poor in the re
7、liability, high cost, high failure rate shortcomings,but also in layers increases, changes to the wiring and installation of manufacturing has brought many unchanged. If the control by PLC to address the above shortcomings. the design of the PLC as a tool to the elevators for various operating contr
8、ol. Elevator on the first six parts of the hardware analysis, the need to see what kind of switches, motors, lights, etc. Then, the control panel draw maps, plans, under the control panel is estimated to I / O points, so certain selected models, and then softwaredesign, write flowchart, ladder diagr
9、am, write statements.Key words: PLC control system;Elevator;relay;ontactor目 录1.电梯自动控制系统的发展 .12.概述 .32.1 电梯硬件的分析 .32.1.1 电梯的组成 .32.1.2 电梯的工作原理 .32. 2 可编程控制器的介绍 .42.2.1 可编程控制器的发展 .42.2.2 PLC 的用途 .53. 课题任务的分析 .93.1 电梯控制方法的分析 .93.2 整体设计流程的确定 .94. 可编程控制器的机型选 .94.1 可编程控制器控制系统的 I/O 点数估算 .94.1.1 控制电磁阀等所需的 I
10、/O 点数 .94.1.2 控制交流电机所需的 I/O 点数 .94.1.3 控制直流电动机所需的 I/O 点数 .94.2 内存的估计 .94.2.1 内存利用率的说明 .94.2.2 开关量输入输出的点数的确定 .94.2.3 模拟量输入输出的总点数的确定 .94.2.4 程序编写质量的计算 .94.3 响应时间的分析 .94.4 输入输出模块的选择 .94.5 机型的确定 .95. 硬件设计 .95.1 硬件配置简介 .95.1.1 一般性能（见下表 5.1） .95.1.2 输入性能（见表 4.2） .95.1.3 功能特性（见下表 5.3） .95.1.4 输出性能（见下表 5.4）
11、 .95.2 输入/输出的分配 .95.2.1 输入 .95.2.2 输出 .96.软件设计 .96.1 程序流程图 .96.2 程序语句 .97. 程序调试、运行 .97.1 正常情况下程序调试 .97.2 过程分析 .9致 谢 .9参考文献 .9乘客电梯的 PLC 控制11.电梯自动控制系统的发展自 1889 年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等
12、一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC 在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC 是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟
13、的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯.。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前 236 年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。 1858 年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,
14、继而有在英国出现水压梯。1889 年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900 年还出现了第一台自动扶梯。1949 年出现了群控电梯,首批 46 台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955 年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962 年美国出现了速度达 8米/秒的超高速电梯。1963 年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。 1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971 年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976 年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。电梯交流
15、调速方法的发展交流电梯调速方法经经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展历程。分析这些方法，可以大致将电梯交流调速的发展历史划分为如下三个阶段。第一个阶段主要在上世纪 70 年代，其主要标志是交流双速电梯，该方法采用改变牵引电机极对数来实现调速。这种电梯结构简单、价格低廉、使用和维护都很方便，但调速不够平滑、舒适感较差。乘客电梯的 PLC 控制2第二个阶段主要在上世纪 80 年代，主要使用交流调压调速方法，其性能优越于交流双速电梯。调压调速的方法是通过改变三相异步电机定子端的供电电压实现电机的调速，其制动多采用能耗制动。第三个阶段开始于上世纪 90 年代，变压变频调速电梯（VVVF 电梯）开始占
16、据了世界电梯的市场。VVVF 电梯通过调节电机定子绕组供电电压的幅值和频率来实现转速的调节。由于变压变频调速（VVVF）的良好特点，目前新制造的电梯都实现了调压调频调速控制。VVVF 电梯以其独特的先进技术和性能，实现了节能、快速、舒适、平层准确、低噪音、安全等目标。由于其优越的调速性能、显著的节能效果，在很多应用场合已取代交流调压调速电梯而成为现在电梯市场的主流。我国电梯电气控制目前存在的主要问题电梯作为现代建筑中的重要交通工具，它与一般的交通工具有着较大的差别。良好的电梯控制技术是电梯高质量运行的重要保障，电梯运行安全舒适、高效、节能控制器的性价比等都是电梯技术发展面临的重大问题。节能问题
17、 越来越多的电梯进入高层建筑，电梯的节能运行是电梯开发和使用的关键。从控制的角度来看，有效地改善供电电能的质量、充分地利用电能是一个良好的举措。效率 电梯作为一种位能型负载，运行过程中需要作频繁地升降运动，研究一种或多种电梯速度给定曲线，合理地选择运行速度曲线，是提高运行效率至关重要的一环，而目前国内生产的大多数电梯存在着给定速度曲线实现困难、资源耗用率高等系列不足等问题，极大地限制了电梯高效地运行。控制器性价比低 目前国内的电梯厂家采用的电梯控制核心设备大部分都是国外进口产品，核心技术和知识产权为国外大公司所有。而少数自己开发的控制器也有开发周期长，开发成本高等缺点。另外国内的绝大部分 VV
18、VF 电梯采用的变频器都是电梯用专用变频器，这种变频器虽然使用起来很方便，但其价格却是同类通用变频器的 1.5到 2 陪，使整个控制系统的性价比大大下降。电梯电气控制技术是一个综合性的系统技术，包括控制器、传感器和调速方法等多种技术。本文系统分析了这些技术方法的发展历史并对它们进行了分类总结。通过分析可知，在电梯电气控制节能、效率以及控制器性价比等方面还存在许多不足，须要进一步研究探讨乘客电梯的 PLC 控制32.概述2.1 电梯硬件的分析2.1.1 电梯的组成(1)曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。(2)导向系统导向
19、系统的主要功能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。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。(3)轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。(4)门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。(5)重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。(6)电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。(7)电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。(8)安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由限速器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。2.1.2 电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重
