1、黑龙江工程学院本科生毕业设计1全套 CAD 图纸等资料，联系 153893706 第 1 章 绪 论1.1 课题研究的背景及目的电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。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。电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而，只有电梯的
2、制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，才能全面保证电梯的最终高质量。在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、定期维修和检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此，可以说乘坐电梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算，其结论是：乘电梯比走楼梯安全 5 倍。掘资料统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为 80 亿人次，而乘电梯的人数每年却有540 亿人次之多。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
3、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。可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台PLC黑龙江工程学院本科生毕业设计2问世以来，迄今己30多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，
4、摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CADCAM 、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线
5、修改控制程序、具有远程通信联网功能，易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，同益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。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
6、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 电梯控制系统的发展状况本次设计通过对几种常用拖动方式的比较，并结合课题的特点及需要达到的要求，确定此拖动系统部分用交流变频电动机拖动。控制系统主要有继电器控制、微机控制、PLC 控制1.继电气控制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忧。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。绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者
7、，对黑龙江工程学院本科生毕业设计3一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。2.单片机控制随着时代的发展进步，被称为微控制器的单片机得到了迅猛的发展，发展至今，已成为世界上数量最多的计算机，现代人类生活中所应用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有 1-2 部单片机，而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作，汽
8、车上一般配有 40 多部单片机，复杂的工业控制系统甚至可能有数百台单片机。但是，单片机需要懂 c 语言的人，一般人就是会编程也不容易读懂，就算弄懂了也很久时间过去了，而且单片机系统有的设置了密码了，你根本看不到内容单片机对以后的改进维护要求很高间接增加了成本。单片机的抗干扰能力弱，电梯控制中，由于设备的频繁启停，电磁干扰等原因，单片机系统的正常工作亦受到严重影响，甚至不能正常工作。3.PLC 控制电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC 作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个
9、重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。(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)PLC 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与报警显示，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。黑龙江工程学院本科生毕业设计4在对以上几种方法充分论证的基础上，再结合设计要求，决定控制系统采用模块化结构、扩展容易、程序编制简单、操作简单、可靠性高、有停电保护数据和状态的功能的
10、PLC 控制。1.3 研究的主要内容1分析交流双速电梯的 PLC 控制系统的特点、性能要求、工艺过程。2根据技术要求确定总体方案。3PLC 控制系统的硬件设计。4PLC 控制系统的软件设计。 1.4 技术路线1电梯的安全性：在电梯中设必不可少的安全设施，如 1）超速保护装置；轿厢 超越上/下极限工作位置时，切断控制电路的装置；2）交流电梯还应有切断主电路电源的装置；3）撞地缓冲装置；4）对三相交流电源应设断相保护装置和相序保护装置;5)应设置厅门，轿门电器连锁装置等等。2电梯的制动：电梯楼层为四层，拽引电动机为 YTD7.5kw 6/24 极交流双速异步电动机，自动门电动机为 11SZ56 直
11、流电动机。主电动机正反转运行，快速启动，加速运行，三级减速后慢行，自动门电动机驱动电梯门带动厅门开关，电梯运行速度为 1 米/秒。3电梯运行中的舒适感：电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度 a 和加速度变化率 p 的大小，过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时，为保证电梯的运行效率，a 、 p 的值不宜过小。 4停战准确性：电梯轿箱上设一个磁开关,每层都有平层信息,平层信息的位置与磁开关调整一致后,就是平层状态,一旦与磁开关发生位移,系统认为轿箱已经脱离了平层位置,就需要做一个补偿,告诉电机向上拉或向下放。黑龙江工程学院本科生毕业设计5第 2 章 总体方案设计2.1 方案论证本
12、设计的电梯为四层办公楼用的交流双速电梯。其运行特点为，当电梯检测到启动信号时进行高速起动。工作中，电梯从各种呼梯信号和当时的运行状态进行综合分析根据省时，高效的原则确定下一个工作状态。因此，要求具有自动定向、顺向截梯，反向保号，外呼记忆、提前换速自动开关门、停梯消号、自动达层，检修慢速和安全保护等各种功能。另外电梯的工作状态分为自动、司机、检修三种运行状态，电梯的上下行，开关门同样设有自动和手动部分；厅门及轿厢内应有操作面板及相应运行指示，应设层楼及方向批示，要求层楼显示采用批示灯指示电梯的控制系统主要有继电器控制、微机控制、PLC 控制三种方式.电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可
13、靠性和安全性，经常造成停黑龙江工程学院本科生毕业设计6梯，给乘用人员带来不便和惊忧。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。单片机需要懂 c 语言的人，一般人就是会编程也不容易读懂，就算弄懂了也很久时间过去了，而且单片机系统有的设置了密码了，你根本看不到内容单片机对以后的改进维护要求很高间接增加了成本。单片机的抗干扰能力弱，电梯控制中，由于设备的频繁启停，电磁干扰等原因，单片机系统的正常工作亦受到严重影响，甚至不能正常工作。绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再
14、者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。PLC 作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。(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)PLC
15、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与报警显示，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。在对以上几种方法充分论证的基础上，再结合设计要求，决定控制系统采用模块化结构、扩展容易、程序编制简单、操作简单、可靠性高、有停电保护数据和状态的功能的 PLC 控制。2.2 具体方案电梯信号控制基本由 PLC 软件实现。电梯信号控制系统如图 2.2 所示，输入到PLC 的控制信号有：运行方式选择（如自动、有/无司机、检修运行方式等） 、运行控黑龙江工程学院本科生毕业设计7制、轿内指令、层站
16、召唤、安全保护信息、旋转编码器、开关门及限位信号、门区和平层信号等。PLC图 2.1 电梯 PLC 信号控制系统的框图电梯整个拖动系统由 YTD7.5kw 6/24 交流双速电动机作主驱动，11SZ56 直流电动机作并关门驱动机。主电动机双速正反转运行，减速运行，门电机正反转运行。工作中的电梯从各种呼梯信号和当时的运行状态进行综合分析后，根据省时、高效的原则确定下一个工作状态。为此它要求具有自动定向、顺向截梯、反向保号、外呼记忆、提前换速、自动开关门停梯消号、自动达曾、检修慢速和保护各种功能。如电梯停在顶层，第一、第二、第三同时有人呼上，电梯将按最佳的顺序运行，先到一层，然后二层停，再上行到三
17、层停，再上行到四层，这叫反向呼梯，优先为最远服务。当 PLC 扫描到起动信号时，并加速运行，根据舒适感的要求，起动电阻的切除时间为 1s 左右，可通过 PLC 的定时器灵活地进行调整，当电梯运行到距本层位置1.6m 处时，双稳态开关发出换速信号，PLC 收到此信号后，切断快速接触器，接通慢速接触器，电梯进行减速过程，一定时间后在进入把性爬行阶段，然后由本层干簧管感应器发出平层信号，PLC 根据此信号停梯、开门，完成一次主控运行服务。电梯的控制系统实现如下功能：(1)行车方向由内选信号决定,顺向优先执行; (2)行车途中如遇呼梯信号时,顺向截车,反向不截车; (3)内选信号、呼梯信号具有记忆功能
18、,执行后解除。 (4)内选信号、呼梯信号、行车方向、行车楼层位置均由信号灯指示输入信号输出信号呼梯信号显示楼层显示运行方向选择呼梯铃开关门控制安全保护信号运行控制信号运行方式选择内指令信号外指令信号拖动控制信号门区或平层信号开关门信号黑龙江工程学院本科生毕业设计8(5)停层时可延时自动开门、手动开门、(关门过程中)本层顺向呼梯开门; (6)有内选信号时延时自动关门,关门后延时自动行车; (7)无内选时延时 5s 自动关门，但不能自动行车; (8)行车时不能手动开门或本层呼梯开门,开门不能行车。2.3 本章小结本章主要讲述了交流双速电梯的 PLC 控制系统设计的总体方案的确定，对方案的可行性进行
19、论证。介绍了 PLC 控制系统的优点，选择 PLC 控制系统作为本设计的控制方式。介绍了电梯的运行过程以及电梯控制系统的主控过程，明确了电梯所需要达到的各种功能，绘制了电梯的控制系统框图。第 3 章 硬件设计3.1 元器件的选择3.1.1 PLC 的选型1.PLC 控制系统的设计原则（1）用的 PLC 必须满足被控对象的控制要求；黑龙江工程学院本科生毕业设计9（2）选用的 PLC 不仅要着眼现在，还要适当地考虑到未来发展的需要；（3）在满足上述二个前提的情况下力求使该系统具有较好的性能价格比。2.FX2 系列我们所学的 PLC 控制系统主要有三菱公司的 FX2 系列，我选用三菱公司的 FX2系
20、列产品。三菱公司的 FX2 系列是当今较新，颇具特色，极有代表性且应用广泛的超小型可编程序控制器。它有多种模块，功能齐全，性能价格比高。3.输入输出点数根据统计可知在本系统中所需的 I/O 点数为 44 点（其中输入占 26 点、输出占 18点） ，而且选用的 PLC 要留有一定的裕量所以我选用 FX264MR4.步序和容量计算粗略估算程序所需程序步为(26+18)12=528 步。FX264MR 的程序容量为 8K步，满足要求。5.输出形式 FX2 系列有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出三种，各输出规格如表 3.2本系统中负载为交流负载且系统的响应和动作的快速性不是很高，为避免高快速性带来
21、的不便，甚至引起误动作，因此本系统选用继电器输出形式。所以选用的型号为 FX264MR。6.功能本设计中要求 PLC 除具有一般的开关逻辑运算和控制功能以外还应具有高数计数和算述比较运算功能。FX264MR 具有上述功能，满足要求。综上所述本系统中 PLC 选用 FX264MR。其中FX2 表示系列代号 64 表示总的输入输出点数M 表示基本单元 R 表示继电器输出形式V 表示 PLC 的电源电压类型为交流 200/220V。7.FX 系列 PLC 输入特性表如表 3.1 所示表 3.1 FX 系列 PLC 输入特性表项目 DC 输入 AC 输入品种FX0，FX ONFX2，FX 2CFXON
22、，FX 2C（X10 以内）FX2输入信号电压 DC24V10% AC100V120V10%50/60Hz黑龙江工程学院本科生毕业设计10输入信号电流 7mA/DC24V 5mA/DC24V 6.2Ma/DC110V60Hz输入 ON 电流 4.5mA 以上 3.5mA 以上 3.8m 以上 A输入 OFF 电流 1.5mA 以下 1mA 以下 1.7mA 以下输入响应时间约 100ms 但 FX0 的 X0X7，015ms约 30ms 不可高速输入输入信号形式无电压接点或 NPN 集电极开路输出晶体管AC 电压电路隔离 电路隔离，耦合隔离（FX0 ，FXON）输入动作显示 输入 ON 时 L
23、ED 灯亮3.1.2 电动机的选择电梯楼层为四层，拽引电动机为 YTD7.5kw 6/24 极交流双速异步电动机，自动门电动机为 11SZ56 直流电动机。3.1.3 交流接触器的选择交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。选择原则：主触头额定电压、额定电流、最大控制容量 (1)主电机接触（KM1、KM2、KM5、KM6、KM7、KM8、KM9、KM10）的选择主触头的额定电压：380V额定电流： （式中 K 取 1.0）UnPIn/10385.72)(A故选 CJ1040。 电压为交流 220V。(2)门电机接触器(KM3、KM4)KUnP
24、In/10382.)(A黑龙江工程学院本科生毕业设计11故选用 CJ105。表 3.2 FX 系列 PLC 输出特性表项目 继电器输出 晶闸管输出 晶体管输出外部电源AC250V，DC30V 以下（需外部整流二极管）AC85V240V DC5V30V电阻负载2A/1 点、8A/4 点、8A/8 点0.3A/1 点0.8A/4 点0.5A/1 点0.8A/4 点感性负载80VA15VA/AC100V30VA/AC700V50VA/AC100V1000VA/220V12W/DC24V最大负载灯 100W 30W 1.5W/DC24V开睡漏电流 1mA/AC100V2mA/AC200V0.1mA 以
25、下响应时间 约 10msON 时：1ms,OFF 时：10msON 时：2ms 以下OFF 时：2ms 以下大电流时为 0.4ms 以下电路隔离 机械隔离 光点晶闸管隔离 光耦合隔离输出动作显示继电器线圈通电时 LED 灯亮光点晶闸管驱动时LED 灯亮光耦合驱动时 LED 灯亮3.1.4 控制变压器1、控制变压器容量的计算当控制线圈比较复杂，控制种类比较多时需要采用控制变压器进行变换，以提高工作的可靠性和安全性。控制变压器的容量可以根据由它供电的控制线路在最大工作负载时所需要的功率来考虑，并留有一定的余量。即：ST=KTSC。式中 ST 为控制变压器（VA） ，SC 为控制线路在最大工作负载时
26、所有吸持电器消耗功率的总和。对于交流电磁式，SC 应取其视在功率（ VA） ，KT 为变压器容量储备系数，一般取1.11.25。所以：黑龙江工程学院本科生毕业设计121接触器所需容量CJ105 的起动功率 SS为 35VA，吸持功率 Sc 为 6VACJ1040 的起动功率 SS为 230VA，吸持功率 Sc 为 32VAXCTJSK2)63(5.1VA47取 VASJ5.4722PLC 所需容量： SPLC603指示灯所需容量： H314报警器所需容量： 4总容量： VAST 5.80.76340选用容量为 200VA 的控制变压器。2、线圈额定电压的选择初级：380V 次级：6.3/36/
27、220V综上所述选用 BK300 380/2206.336 型变压器。表 3.3 BK300 380/2206.336 型变压器的技术规格总容量（VA）规格 电压（V） 总匝数导线直径（mm）300 380/2206.336 380/2206.336 524 177 0.8 1.4满足要求。3.1.5 熔断器的选择选择原则：熔断器的类型、熔断器的额定电流、熔体的额定电流选用熔断器的方法如下：1.用于照明及电热设备线路装在线路的总熔丝的额定电流，等于电度表额定电流或线路安全电流的 0.91 倍，或为线路上所装设备工作电流总和的 11.1 倍。2.用于单台交流电动机线路上熔体的额定电流，等于该电动
28、机额定电流的 1.52.5倍。3.用于多台交流电动机线路上熔体的额定电流，等于线路上功率最大一台电动 机额定电流的 1.52.5 倍，再加上其他电动机额定电流的总和。黑龙江工程学院本科生毕业设计13(1) 主电路熔断器 FU1FU3，FU7 FU9 的选用因为是安装在柜内的所以选用螺旋式的；安装在主电路所以熔断器额定电压选用380V 的；熔体额定电流由下面计算得出：NNIIImax)5.21(304.63A.47故熔体额定电流选用 50A 的；又熔断器的额定电流熔体额定电流，选用 60A的。综上所述选用 RL160/50。(2) 门电机电路熔断器 FU4FU6 的选择综上所述选用：RL115/
29、4。因为是安装在柜内的所以选用螺旋式的；安装在主电路所以熔断器额定电压选用 380V 的；熔体额定电流由下面计算得出：NII)5.21(3)(.9(A故熔体额定电流选用 4A 的；又因为熔断器的额定电流 熔体额定电流，选用15A 的。(3) PLC 电路熔断器 FU12 的选择因为是安装在柜内的所以选用螺旋式的。熔断器的额定电压选用 380V；熔断器熔体额定电流选用 6A 的；熔断器的额定电流选用 15A 的，故选用 RL115/6 。表 3.4 螺旋式熔断器的主要技术数据实验电路参数型号额定电压（V）熔断器额定电流（A）熔体器额定电流（A）短路分断能力（KA） cos t(ms)15 2、4
30、6、10、15RL1 3804406020、25、30、35、40、50、6025 0.25 1520满足要求。3.1.6 热继电器的选用原则黑龙江工程学院本科生毕业设计14热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。热元件的额定电流 IN应大于电动机的额定电流，一般为 1.11.25 倍。（1）热继电器整电值一般为被保护电动机额定电流的 1.0 倍。（2）热元件调节范围应在热元件额定电流的约 60100%之间，根据实际需要调节。（3）热继电器的工作环境温度与
31、被保护设备温度的差别不应超过 1525。NOMNII)25.1(3)(7.8A故选用 JR16-60/3.表 3.5 JR 16 型热继电器的主要技术数据热元件型号额定电压（V）额定电流（A）相 数 最小规格（A）最大规格（A） 档数断相保护温度补偿触头数量20 0.250.35 1422 1260 1422 4063 4 JR 16 38015034063 100160 4有 有 1 常开1 常闭满足要求。3.1.7 按钮的选用(1)按钮颜色的含义红停、开断。率或黑起动、工作、点动。黄返回的起动，移动出界、正常工作循环一开始时可抑止危险的情况。白或蓝表示其他功能。(2)主要技术参数黑龙江工程
32、学院本科生毕业设计15额定电压：用于交流 50Hz 和 60Hz380V、660V 和直流 220V、440V 等。额定发热电流：一般有 5A、10A 等。额定控制容量：如交流 300VA、直流 600VA。机械寿命：随结构不同而异一般为 10 万次至 300 万次以上。电寿命：通常交流 60 万次、直流 24 万次。选用 LA1911A/D 型按钮。表 3.6 LA1911A/D 型按钮的主要参数触头数量 信号灯型号 型式常开 常闭电压（V）功率（W）钮的颜色额定电压、电流和控制容量LA1911A/D带指示灯 1 1 6 1红、率、白、黑电压：380V220V电流：5A容量：300VA60W
33、满足要求。3.1.8 低压断路器的选用低压断路器(曾称自动开关)是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器的选用原则：1、断路器的额定工作电压大于等于线路额定电压。2、断路器的额定电流大于等于线路计算负载电流。3、断路器的额定短路通断那能力大于等于线路中可能出现的最大短路电流，一般 按有效值计算。4、线路末端单相对地短路电流大于等于 1.25 倍断路器瞬时（或短路）脱扣器整定电流。5、断路器欠电压脱扣器的额定电压等于线路额定电压。 6、断路器的分励脱扣
34、器的额定电压等于控制电源电压。7、电动机传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。黑龙江工程学院本科生毕业设计16因为主电路的 UN为 380V 所以选 UN=380V 的(三极)；又 MNSTAXOPIII)3.125(式中 为最大启动电流STMAX为所有电动机的额定电流之和NI故 )3.124)(.51(OP取 160AA又 INI OP所以 IN取 200A 。综上所述 选用 DZ20Y200 。表 3.7 DZ20Y200 型低压断路器的主要技术数据短路通断能力交流 直流型号额定电流（A）机械寿命/电寿命（次）过电流脱扣器范围（A） 电压（V）电流（A）cos电压（V）电流（A）时间常数
35、（S）DZ20Y200200 8000/2000(100)、125、160、180、200、 （225 ）380 25 0.25 220 20 0.01满足要求。3.1.9 行程开关的选用位置开关（又称限 位 开 关 ）的一种，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。 根据计算选用 JLXK1311 型。表 3.8 JLXK1311 型行程开关的主要技术参数额定电压（V） 触头数目型号 型式交流 直流额定电
36、流 （A）常开 常闭触点转换时间（s）黑龙江工程学院本科生毕业设计17JLXK1311 直动防护式 500 440 5 1 1 0.04满足要求。 3.1.10 钥匙开关的选用可选用 LA1822Y 型号。 表 3.9 LA1822Y 的主要技术参数触头数目型号 型式常开 常闭额定电压（V）额定电流（A）额定控制容量（VA 或 W）钮的颜色LA1822Y钥匙式 2 2交流 380V直流 220V5交流 300、直流 60锁心本色3.1.11 转换开关的选用一种可供两路或两路以上电源或负载转换用的开关电器。可选用 LW1216D 型。表 3.10 LW1216D 型的主要技术参数型号额定电压（V
37、）约定发热电流（A）操作方式 手柄操作位置 操作频率/h -1LW1216DAC： 380DC： 22016 定位型 0、45 300满足要求。3.1.12 报警器的选用可选用 DDJ1 型。表 3.11 DDJ1 型报警器的主要技术参数型号 额定电压等级 音响强度 视在功率 持续时间DDJ1 AC36V 90 40VA 5min3.1.13 指示灯的选用可选用 AD116/10 型。直径：16mm 额定电压：Un=6.3V 额定功率：Pn=1W黑龙江工程学院本科生毕业设计18灯泡型号：XZ6.3 灯头型号：E10/13选用 DDJ1 型。额定电压等级：AC36V 音响强度：90视在功率：40
38、VA 持续时间：5min3.1.14 元器件清单如表 3.13 所示为主电路中元器件清单，表 3.14 所示为控制电路中元器件清单表 3.13 主电路元器件清单代号 名称 型号 图中代号 数量1 低压断路器 DZ20Y-200 QS 12 熔断器 RL1-60/50 FU1FU3 FU7FU9 63 熔断器 RL1-15/4 FU4FU6 34 熔断器 RL1-15/6 FU12 15 交流接触器 CJ10-40 KM1，KM2 KM5KM10 86 交流接触器 CJ10-5 KM3，KM4 27 热断电器 JR16-60/3 FR1，FR2 28 交流双速电机 YTD7.5kw 6/24 M
39、1 19 门电机 11SZ56 M2 110 控制变压器 BK-300380/220-6.3-36TC 111 启动电阻 RX-5000-1.8 R4R6 3表 3.14 控制电路元器件清单代号 名 称 型号 图中代号 数量1 按钮 LA19-11A/D SB1-SB14 132 行程开关 JLXK1-311 SQ1-SQ9 93 钥匙开关 LA18-22Y SB13 14 转换开关 LW12-16D SA 15 热继电器 JR16/60 FR 16 相序继电器 LA19-11A/D KA1 17 交流接触器 CJ10-40 KM1KM10 108 指示灯 AD1-16/10 HL1-HL9
40、33黑龙江工程学院本科生毕业设计199 报警器 DDJ1 HA 110 交流接触器 CJ10-40 KM5，KM6 211 电阻 50，1W R1R8 812 电容 0.47F,500V C1C8 83.2 主电路图当可编程控制器发出控制信号到 KM1、KM10 时，KM1、KM10 通电，电梯串电阻快速启动；1S 后 KM9 通切除电阻电梯进入了高速运行状态。当电梯运行到距本层 1.6m 处时，换速装置开关发出信号，使 KM1、 KM9 及 KM10 断同时接通KM2、KM8 使电梯进入慢速运行，一定时间后切断 KM8 电梯进入串阻爬行状态。停梯时接通 KM3 使电梯门打开。在电路中还有许多
41、的保护措施，当电压过低时，欠压继电器就切断电路。同时当相序发生错误时，相序继电器马上工作，对错误的相序进行纠正等方面。FU1FU2FU3C1C2 C3FU4 FU5 FU6FU7 FU8 FU9FU10FU1FU12L1KM3 KM4KM10KM5 KM6KM5KM6UYA FR1KA1FR2M2KM2 KM1R1 R2 R3R7 R8 R9 R4 R5 R6KM9KM8TCPEM1L2L333KA26.3V36V20V564321C1/2C1/3C1/4D1/2D1/3D1/4QS图 3.1 主电路图黑龙江工程学院本科生毕业设计203.3 地址分配表 对可编程控制器 PLC 输入输出点数统计
42、如下：输入 I/O 分配如表 3.15 所示和输出I/O 分配如表 3.16 所示.表 3.15 输入 I/O 分配表输入地址 外部名称 输入地址 外部名称X0 一楼上行外呼 X20 相序更正X1 二楼上行外呼 X21 优先服务总按钮X2 二楼下行外呼 X22 一楼优先按钮X3 三楼上行外呼 X23 二楼优先按钮X4 三楼下行外呼 X24 三楼优先按钮X5 四楼下行外呼 X25 四楼优先按钮X6 一楼内选 X26 手动上行X7 二楼内选 X27 手动下行X10 三楼内选 X30 手动开门X11 四楼内选 X31 手动关门X12 一楼平层显示 X32X13 二楼平层显示 X33手动、自动、检修的
43、转换开关X14 三楼平层显示 X15 四楼平层显示 X35 上下极限限位黑龙江工程学院本科生毕业设计21表 3.16 输出 I/O 分配表输出 I/O 地址 外设名称 输出 I/O 地址 外设名称Y0 一楼平层信号显示 Y12 开门输出Y1 二楼平层信号显示 Y13 关门输出Y2 三楼平层信号显示 Y14 上行显示输出Y3 四楼平层信号显示 Y15 下行显示输出Y4 上行信号输出 Y20 开/关门故障输出Y5 下行信号输出 Y21 安全信号输出Y6 电梯高速启动 Y22 上/下行故障输出Y7 电梯高速运行 Y24 报警鸣笛输出Y10 电梯减速运行 Y11 电梯进入爬行状态 3.4 控制面板一楼
44、控制面板设有一个呼梯按钮（向上、带指示灯） 。当按钮按下时指示灯亮，若电梯未在一楼，指示灯一直亮着，呼梯信号一直保持，直到电梯在一楼平层停靠进行服务才消失。在此之前，若再次按呼梯按钮系统作无效呼梯处理。当有呼梯信号时，电梯若处于自动工作方式下，则电梯在一楼平层停靠后，自动开门起先服务；若在司X16 16m 换速信号 X36 保护安全信号X17 开/关门到位 X37 基站黑龙江工程学院本科生毕业设计22机工作方式下，则由司机控制操作。设有六盏指示灯，其中四盏与各楼层相对应指示电梯所在楼层，一楼控制两盏为电梯运行方向指示，指示电梯的运行方向。还设有基站钥匙。如图 3.2。 二楼控制面板设有两个呼梯
45、按钮，一个向上即呼梯的目的层位于三楼和四楼；一个向下即目的层为一楼。六盏指示灯。工作原理与一楼控制面板相同。如图 3.3。 图 3.2 一楼控制面板 图 3.3 二楼控制面板 三楼和二楼一样的控制板。两个呼梯按钮，一个向上到四楼，一个向下，到二楼和一楼，指示灯和一楼一样。如图 3.4。四楼控制面板设有一个呼梯按钮（向下、带指示灯） 。当按钮按下时指示灯亮，若电梯未在四楼，指示灯一直亮着，呼梯信号一直保持，直到电梯在四楼平层停靠进行服务才消失。在此之前，若再次按呼梯按钮系统作无效呼梯处理。当有呼梯信号时，电梯若处于自动工作方式下，则电梯在四楼平层停靠后，自动开门起先服务；若在司机工作方式下，则由
46、司机控制操作。设有六盏指示灯，指示电梯该时刻的运行方向和所在楼层，四盏是层楼指示，两盏是电梯上下运行指示。如图 3.5。 轿厢内设置了开关门按钮，用于手动开关门。来满足乘客的要求和安全，开关门按钮只在电梯平层停靠进行服务的情况下才有效。开门按钮同时也做安全触板用。 设有手动上、下行控制按钮，以供司机工作状态下使用（带有指示灯以起警示作用） 。设置四个内选按钮，对应着各楼层，以便乘客选取自己的目的层。当某一内选按钮被按下时，它将保持到到达目的层后才消失（带有指示灯） 。设有优先服务设置按钮，以供管理人员进行优先服务设定（带有指示灯） 。设有工作方式选择开关，用以选择黑龙江工程学院本科生毕业设计2
47、3电梯的工作方式是自动、司机还是检修。设有八盏指示灯，其中四盏是与各楼层相对应的，用以指示电梯所在的位置，两盏是电梯运行方向指示灯，用以指示电梯的运行方向。另一盏是当电梯超载和出现故障时用来报警的报警指示灯。还有一盏是优先层楼显示。如图 3.6。 图 3.4 三楼控制面板 图 3.5 四楼控制面板 图 3.6 轿厢控制面板黑龙江工程学院本科生毕业设计243.5 本章小结本章主要讲述了交流双速电梯控制系统的硬件设计，其中包括元器件的选择、主电路图的绘制、地址分配表的编写以及控制面板的设计。分析了三菱公司的 FX2 系列的控制系统，根据设计的控制要求，以及性价比等方面完成了对 PLC 的选型。第
48、4 章 软件设计 4.1 流程图4.1.1 电梯开关门流程图如图 4.1 所示黑龙江工程学院本科生毕业设计25图 4.1 电梯开关门流程图 黑龙江工程学院本科生毕业设计264.1.2 电梯上升下降流程图如图 4.2 所示图 4.2 电梯上升下降流程图黑龙江工程学院本科生毕业设计274.2 梯形图4.2.1 外呼当按下一楼上升按钮时，继电器 M103 得电自保。M103 信号的消除，是在电梯来到一楼时有层楼信号 Y0 切断，同样的道理当电梯在二楼上升、二楼下降、三楼上升、三楼下降、四楼下降的信号记忆和消除都是有各自继电器和对应层楼信号来实现的。图 4.3 外呼梯形图4.2.2 换速控制电梯开始工作时就接通 Y6，同时接通定时器 T10，定时器定时时间到达稳速，当换速信号 Y5 到来时，其常闭触点切断 Y6
