1、.五层电梯的自动控制设计 作者姓名：高向旭专业名称：电气工程及其自动化指导教师：王 安 讲师 .摘 要电梯是楼宇现代文明的标志，已成为高层建筑中不可缺少的垂直交通工具。随着科学技术的发展，近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统、PLC 控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。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
2、般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而 PLC 控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，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，目前也广泛用于传统继电器电梯控制系统的技术改造。关键词：电梯 控制系统 PLC 程序设计.AbstractBuilding elevator is a sign of modern civilization and has become indispensable for high-rise building in the vertical transport. Along with sciences a
3、nd technologys development ,the recent years,our countrys elevator production technology obtained the rapidly expand. The elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two maior parts, along with the automatic control theory and microelectronic technologys development,ele
4、vators dragging way and the control method has had the very big change , the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction.At present the lift control system mainly has three controlmodes：Following electric crircuit control system, PLC control, microcompute
5、r control system. Because the black-white control system the failure rate is high ,the reliability is bad,control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings ,at present has been eliminated gradually.Keywords: Elevator，Control system，PLC，Program design.目录摘要 .IAbstract.II目录 .
6、III前言 .11 电梯的概述 21.1 电梯的起源和发展 21.2 电梯的分类 31.3 电梯的主要性能指标 42 电梯控制系统 72.1 电梯的结构 72.2 电力拖动系统 82.3 电气控制系统 82.4 电梯的工作原理 93 PLC可编程序控制器 .113.1 PLC 的定义 .113.2 PLC 的特点 .113.3 PLC 的结构及工作原理 .123.3.1 PLC 结构 .123.3.2 工作原理 143.4 PLC 控制系统与继电器控制系统的比较 .154电梯的 PLC设计 174.1 电梯的控制要求 174.2 电梯 PLC 控制系统设计 184.3 PLC 的选择 .184
7、.4 电梯结构图 194.5 输入输出分配表 204.6 内部继电器说明 214.7 PLC 梯形图 .22.总结 .25致谢 .26参考文献 .27.前言电梯作为现代智能建筑内的代步工具，越来越显示出它的重要作用。传统的电梯控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC 组成的控制系统可以很好地解决上述问题。PLC 是集计算机控制、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。它的编程软件采用易学易懂的梯形图语言!控制灵方便，抗干扰能力强，运行稳定可靠，本次设计对传统电梯控制方式加以更新，实现了 PLC 对电梯的自动化控制。使电梯
8、运行更加安全、方便、舒适。.1 电梯的概述1.1 电梯的起源和发展电梯是集机械原理应用、电气控制技术、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分支于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。在电梯发明之前，人类就有了用“电梯”运货物或供人上下高层建筑的设计。早在公元前 1 世纪，罗马建筑师维特罗斯就利用升降台上下运货或运人了。不过，这种升降台是用人力、畜力或水力通过滑轮来操纵的。中世纪时期，有许多修道院建在险峻的峭壁上，进出修道院唯一的通道，就是用篮子做的升降台。乘客站在里面，然后用绳子通过滑轮吊着篮子上升下降。这就是最原始的“电梯” 。到了 19 世纪，在世界博
9、览会上首次展示了老式木制电梯。一位勇敢的男子乘坐这种电梯升到 4 层楼的高处，俯视者参观数秒钟后，又平安的落到地面，而不是像当时其他类似机器那样剧烈的撞到地上。这就是电梯的初次公开亮相。由于电梯的发明，数百万旅游者可以从帝国大厦的顶层观看梦幻般的景色，或者进入自由女神像、里约热内卢的耶稣像内部参观。英国的白金汉宫、莫斯科的克里姆林宫和梵蒂冈的圣彼得大教堂也是由于有了电梯才得以对外展示。随着电梯技术的不断发展，节约能源、提高工作效益、制作精良的设备以最高效和最可靠的方式来提高生产力成为电梯技术发展的一.个重要方向。1.2 电梯的分类根据建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而设置不同类型的
10、电梯。目前电梯的基本分类方法大致如下。 1 按用途分类 1.1 乘客电梯, 为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一 定的轿内装饰。 1.2 载货电梯, 主要为运送货物而设计, 通常有人伴随的电梯。 1.3 医用电梯, 为运送病床、担架、医用车而设计的电梯。1.4 杂物电梯, 供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。 1.5 观光电梯, 轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。 1.6 车辆电梯, 用作装运车辆的电梯。 1.7 船舶电梯, 船舶上使用的电梯。 1.8 建筑施工电梯, 建筑施工与维修用的电梯等。 2 按驱动方式分类 2.1 交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电
11、梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。 2.2 直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度 一般在 2.00m/s 以上。 2.3 液压电梯,一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。 2.4 齿轮齿条电梯, 将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。 2.5 螺杆式电梯, 将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。 2.6 直线电机驱动的电梯,其动力源是直线电机。 电梯问世初期，曾
12、用蒸汽机、内燃机作为动力直接驱动电梯，现.已基本绝迹。 3 按速度分类 电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。 3.1 低速梯，常指低于 1.00m/s 速度的电梯。 3.2 中速梯，常指速度在 1.002.00m/s 的电梯。 3.3 高速梯，常指速度大于 2.00m/s 的电梯。 3.4 超高速，速度超过 5.00m/s 的电梯。 随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。 4 按电梯有无司机分类 4.1 有司机电梯，电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。 4.2 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
13、行到达目的层楼，这类电梯一般具有集选功能。 4.3 有/无司机电梯，这类电梯可变换控制电路，平时由乘客操纵，如遇客流量大或必要时改由司机操纵。 5 按操纵控制方式分类 5.1 手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。 5.2 按钮控制电梯：是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。 5.3 信号控制电梯，这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向等功能。 5.4 集选控制电梯，是一种在信号控制基础上
14、发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵。 5.5 并联控制电梯，23 台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。 5.6 群控电梯，是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。 6 其它分类方式 6.1 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。 6.2 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。 .1.3 电梯的主要性能指标电梯作为建筑物的垂直交通工
15、具，其性能好坏直接影响到人们的生产生活，越来越引起人们的关注。对电梯性能的要求，一般有安全性、可靠性、舒适感和快速性、停站准确性、振动、噪声及电磁干扰、节能和装潢等几项。1.安全性电梯是运送乘客的，即使载货电梯通常也有人伴随，因此对电梯的第一要求便是安全。电梯的安全与设计、制造、安装调试及检修各环节都有密切联系。任何一个环节出了问题，都可能造成不安全的隐患，以致造成事故。电梯中设置有必要的安全设施，主要包括：（1） 超速保护装置；（2） 轿厢超越上下极限工作位置时，应切断控制电路的装置；（3） 撞底缓冲装置；（4） 对三项交流电源，应设有断相保护装置和相序保护装置；（5） 设置厅门、轿门；（6
16、） 电梯因中途停电或电气系统有故障不能运行时，应有轿厢慢速移动措施。2.可靠性电梯的可靠性也很重要，如果一部电梯工作起来经常出故障，就会影响人们正常的生产和生活，给人们造成很大的不便。不可靠是事故的隐患，常常是不安全的起因。3.舒适感与快速性电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的，快速.可以节省时间，这对于处在现代社会中的乘客是很重要的，快速性主要通过以下方法得到：（1） 提高电梯额定速度；（2） 集中布置多台电梯，通过增加电梯台数来节省乘客候梯时间；（3） 尽可能的减少电梯起、停过程中加、减速所用时间。4.停站准确性停站准确性又称平层准确度、平层精度。梯速在 1m/s 以上的电梯
17、，减速停车阶段通常都采用速度闭环控制，强制轿厢按预定的速度曲线运行，因此平层精确度可以大大提高。5.振动、噪声及电磁干扰6.节能现代电梯应合理的选择拖动方式，以达到节能的目的。7.装潢现代电梯除了注重以上个方面性能外，还很注重外表装潢。总之，现代电梯操纵简单，乘坐舒适、快捷，安全可靠，是高新技术的结晶，电梯技术越来越成为工业技术中的一个重要门类，引起广大的科技、管理人员的兴趣。.2 电梯控制系统2.1 电梯的结构电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分
18、,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.一.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钢丝绳,导向轮,反绳轮组成. 二.导向系统 导向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. 三.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. 四.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. .五.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
19、梯的曳引传动正常. 系统主要由对重和重量补偿装置组成.六.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. 2.2 电力拖动系统电梯主拖动类型有直流电动机拖动、交流电动机拖动、直流GM（即发电机电动机组供电）拖动、晶闸管供电（SCRM）的直流拖动和交流双速电动机拖动、交流调压调速（AVCC）拖动、交流变频调速（VVVF）等。因直流电梯的拖动电动机有电刷和换相器，维护量较大，可靠性低，现已被交流调速电梯所取代。为了得到较好的舒适感，要求曳引电动机在选定的调速方式下，电动机的输出转矩总能达到负载转矩的要求。考虑到电压的波动、导轨不够平直
20、造成的运动阻力增大等因素，电动机转矩还应有一定的裕度。 2.3 电气控制系统电气控制系统由控制柜、操纵箱、层楼指示、召唤箱及曳引电动机等几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成。电气控制系统通过电路控制电力拖动系统工作程序，完成各种电气动作功能，保证电梯安全运行。电梯一般是由电动机来拖动的，其运行过程大多包括启动、正（反）转、停止等，这整个过程是由电气控制系统来完成。具体地说.电梯的控制主要是指对电动机的起动、停止、运行方向、层楼指示、层站召唤、轿厢内指令等进行处理。其操纵是实行各个控制环节的方式和手段。电梯电气控制系统与电力拖动系统比较，变化范围比较大。当一台电梯的类别、
21、额定载重量和额定运行速度确定后，电力拖动系统各零部件就基本确定了，而电气控制系统则有比较大的选择范围，必须根据电梯安装使用地点、乘载对象进行认真选择，才能最大限度地发挥电梯的使用效益。电气控制系统决定着电梯的性能、自动化程度和运行可靠性。随着科学技术的发展和技术引进工作的进一步开展，电气控制系统发展换代迅速。继电器控制系统的电梯故障率高，大大降低了电梯的运行可靠性和安全性，所以基本上已经被淘汰。而 PLC 以其体积小、功能强、故障率低、寿命长、噪声低、维护保养简便、修改逻辑灵活、程序容易编制，易联成控制网络等诸多优点得到了广泛的应用。2.4 电梯的工作原理曳 引 绳 两 端 分 别 连 着 轿
22、 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 的 升 降 运 动 ， 达 到 运 输 目 的 。固 定 在 轿 厢 上 的 导 靴 可 以 沿 着 安 装 在 建 筑 物 井 道 墙 体 上 的 固 定 导 轨往 复 升 降 运 动 ， 防 止 轿 厢 在 运 行 中 偏 斜 或 摆 动 。 常 闭 块 式 制 动 器 在电 动 机 工 作 时 松 闸 ， 使 电 梯 运 转 ， 在 失 电 情
23、况 下 制 动 ， 使 轿 厢 停 止升 降 ， 并 在 指 定 层 站 上 维 持 其 静 止 状 态 ， 供 人 员 和 货 物 出 入 。 轿 厢是 运 载 乘 客 或 其 他 载 荷 的 箱 体 部 件 ， 对 重 用 来 平 衡 轿 厢 载 荷 、 减 少电 动 机 功 率 。 补 偿 装 置 用 来 补 偿 曳 引 绳 运 动 中 的 张 力 和 重 量 变 化 ，.使 曳 引 电 动 机 负 载 稳 定 ， 轿 厢 得 以 准 确 停 靠 。 电 气 系 统 实 现 对 电 梯运 动 的 控 制 ， 同 时 完 成 选 层 、 平 层 、 测 速 、 照 明 工 作 。 指 示
24、呼 叫 系统 随 时 显 示 轿 厢 的 运 动 方 向 和 所 在 楼 层 位 置 。 安 全 装 置 保 证 电 梯 运行 安 全 。3 PLC可编程序控制器3.1 PLC 的定义PLC 即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的 PLC 标准草案中对PLC 做了如下定义：“PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、
25、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 ”3.2 PLC 的特点1.可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故.障时间高达 30 万小时。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电路来说，使用 PLC 构成控制系统，和同等规模的继
26、电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 2.配套齐全，功能完善，适用性强 PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制
27、、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。 3.易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 4.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计
28、及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 5.体积小，重量轻，能耗低 以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量.小于 150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。3.3 PLC 的结构及工作原理3.3.1 PLC 结构PLC 实 质 是 一 种 专 用 于 工 业 控 制 的 计 算 机 ， 其 硬 件 结 构 基 本 上与 微 型 计 算 机 相 同 。1CPU 运算和控制中心 起“心脏”作用。 纵：当从编程器输入的程序存入到用户程
29、序存储器中，然后 CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序） ，把用户程序翻译成 PLC 内部所认可的用户编译程序。 横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU 将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。然后由 CPU 把数据和程序有机地结合在一起。把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。 组成：CPU 由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU 通过地址总线、数据总线与 I/O 接口电路相连接。 2存储器 具有记忆功能的半导体电路。 分为系统程序存储器和用户存储器。 系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监
30、控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM 组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。 用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存.取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为 35 年。 3输入/输出接口 （1）输入接口： 光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。 发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。 光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。输入接口电路工作过程
31、：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成 PLC 内部所能接受的数字信号。 （2）输出接口 PLC 的继电器输出接口电路 工作过程：当内部电路输出数字信号 1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号 0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。 三种类型： 继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直
32、流负载 晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载 晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载 .4编程器 编程器分为两种，一种是手持编程器，方便。我们实验室使用的就是手持编程器。二种是通过 PLC 的 RS232 口。与计算机相连。然后敲击键盘。通过 NSTP-GR 软件（或 WINDOWS 下软件）向 PLC 内部输入程序。3.3.2 工作原理PLC 采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。 2输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 3一个扫描周期分为
33、输入采样，程序执行，输出刷新。 4元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5扫描周期的长短由三条决定。 （1）CPU 执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数 6由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。3.4 PLC 控制系统与继电器控制系统的比较PLC 控制系统与电器控制系统相比，有许多相似之处，也有许多不同。不同之处主要在以下几个方面：1）从控制方法上看，电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑，其连线多且复杂、体积.大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。另外，继电器的触
34、点数量有限，所以电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。而 PLC 采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且 PLC 所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC 系统的灵活性和可扩展性好。2）从工作方式上看，在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。而 PLC 的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性
35、循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作方式。3）从控制速度上看，继电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制，工作频率低，机械触点还会出现抖动问题。而 PLC 通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快， 程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。4）从定时和计数控制上看，电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制，时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响，定时精度不高。而 PLC 采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响
36、，且 PLC 具有计数功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。5）从可靠性和可维护性上看，由于电器控制系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所以可.靠性和可维护性较差。而 PLC 大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC 还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。4电梯的 PLC设计4.1 电梯的控制要求1）当电梯停于某层时，有一高层呼叫时，电梯上升到呼叫层停止。2）当电梯停于某层时，有一低层呼叫时，电梯下降到呼叫层停止。3）当电梯停于某层时，有多高层呼
37、叫时，电梯先上升到较低的呼叫层，停 5 秒后继上升到高的呼叫层，响应完毕后停止。4）当电梯停于某层时，有多低层呼叫时，电梯先下降到较高的呼叫层，.停 5 秒后继续下降到低的呼叫层，响应完毕后停止。5）当电梯处于上升或上降过程中，任何反向的呼叫均无效。4.2 电梯 PLC 控制系统设计电梯 plc 的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成，电梯 plc 控制系统的基本结构，主要硬件包括 plc 主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为 plc 主机，操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过 plc 输
38、入接口送人 plc，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。4.3 PLC 的选择出于对本设计的要求，以及对 plc 不同产品的熟悉程度，本次设计选用日本三菱公司的 FX 系列机，FX 系列机具有以下优点：1 体积极小2 先进美观的外部结构3 提供多种子系列供用户选用4 灵活多变的系统配置5 功能强、使用方便.4.4 电梯结构图上 升下 降上 升下 降上 升下 降上 升下 降 轿 厢楼 层 显 示上 升 下 降 显 示楼 层 显 示楼 层 显 示上 升 下 降 显 示配 至 1345上 升 下 降 显 示楼 层 显 示轿 厢 内 控 制 屏12345电 梯 电
39、 控 柜继 电 器 /接 锁 器FX2-48PLC主 机 及 扩 展 单 元D显 示 电 路熔 断 器 组开 关 电 源RS2C-08RS23TCP/I减 速 器电 动 机 楼 层 显 示.输入点 对应信号 输出点 对应信号X1 外呼按钮 1 Y0 KM1 电动机正转X2 外呼按钮 2 Y1 X3 外呼按钮 2 Y2 KM2 电动机反转X4 外呼按钮 3 Y3 KV 线圈及故障X5 外呼按钮 3 Y4 上行指示X6 外呼按钮 4 Y5 上行指示X7 外呼按钮 4 Y6 开门指示X10 外呼按钮 5 Y7 开门指示X11 内呼按钮去 1 楼 Y10 1外呼指示X12 内呼按钮去 2 楼 Y11
40、2外呼指示X13 内呼按钮去 3 楼 Y12 2外呼指示X14 内呼按钮去 4 楼 Y13 3外呼指示X15 内呼按钮去 5 楼 Y14 3外呼指示X16 1 楼平层信号 Y15 4外呼指示X17 2 楼平层信号 Y16 4外呼指示X20 3 楼平层信号 Y17 5外呼指示X21 4 楼平层信号 Y20 内呼按钮去 1 楼指示X22 5 楼平层信号 Y21 内呼按钮去 2 楼指示X23 上下限为 Y22 内呼按钮去 3 楼指示X24 轿厢内开门按钮 Y23 内呼按钮去 4 楼指示X25 轿厢内关门按钮 Y24 内呼按钮去 5 楼指示X26 热继电器 Y25 LED 层显示 a 段X27 Y26
41、 LED 层显示 b 段Y27 LED 层显示 c 段Y30 LED 层显示 d 段Y31 LED 层显示 e 段Y32 LED 层显示 f 段Y33 LED 层显示 g 段.4.5 输入输出分配表4.6 内部继电器说明M101 1 楼上升 M111M102 2 楼上升 M112M103 2 楼下降 M113M104 3 楼上升 M114上升综合信号M105 3 楼下降 M115M106 4 楼上升 M116M107 4 楼下降 M117M108 5 楼下降外呼按钮用，用于记忆外呼按钮呼梯信号，平层解除。M118下降综合信号M501 1 楼平层 M119 上升记忆信号M502 2 楼平层 M1
42、20 下降记忆信号M503 3 楼平层 M226 1 层有效开门信号M504 4 楼平层 M227 2 层有效开门信号M505 5 楼平层平层用，用于记忆平层信号，被其他平层信号解除 M228 3 层有效开门信号M201 内呼去 1 楼 M229 4 层有效开门信号M202 内呼去 2 楼 M230 5 层有效开门信号M203 内呼去 3 楼 M240 已正常开关门记忆信号M204 内呼去 4 楼 M241 1 层手动开门M205 内呼去 5 楼用于要去的楼层，平层时解除M242 2 层手动开门M211 1 楼上升 M243 3 层手动开门M212 2 楼上升 M244 4 层手动开门M213
43、 2 楼下降 M245 5 层手动开门M214 3 楼上升 M246 各层手动开门信号综合M215 3 楼下降 T0 开门时间M216 4 楼上升 T1 关门时间M217 4 楼下降 T3 运行后不在平层的时间M218 5 楼下降开关门有效外呼T4 无人乘坐回基站的时间M221 内呼去 1 楼M222 内呼去 2 楼M223 内呼去 3 楼开关门有效内呼.M224 内呼去 4 楼M225 内呼去 5 楼.4.7 PLC 梯形图 M501C NOM10N=X46X5M02823132M1049X5646M501238774M108950M12Y236874015674M501X2XM2X0678
44、3753X2M504419MT1082X3M45210M32423M4012M94012M940126M9074826M4027M205Y1023Y4M12M1324M1526M1728M12.M20341768251M2541X064793M2145X0M26718X04M26930TX4Y6TM2YO201YTX24738Y06M40325M108M2456M278M293063T K571MM18250M134200254M165M01403410567174M52M3M12M13983951203M1405M74M17.M502M1067134258M19Y02M1Y02X3Y067M
45、51X36Y02M5103M54T K320Y025Y6M1209M2M1874863435379236840164741843438504M505YM9120X02X67M1Y032712Y034Y05M2143M2456MCR NOED.总结四年的大学生活即将结束，在本专业的学习中我掌握了不少专业知识，历练了自己,为以后进入社会打下了坚实的基础。毕业设计可以说是四年专业知识学习的总结和体现，在王老师的指导和帮助下，我完成了这篇毕业设计。本设计基本上达到了设计目的，利用 PLC 和通用变频器实现了对电梯的控制，通过合理的设备选型、参数设计和软件设计，提高了电梯运行的可靠性，改善了电梯运行环境。在这次设计中，我经历了 查资料做笔记 思考定位选设备的过程，使我了解的不仅仅是电梯的控制，或是设备的选择，或浅或深，最重要的是我掌握了一种设计的方法，思维的方式，使受益非浅。在此次设计中，使我还体会到了要想飞快的进步就要有一盏明灯照路。当然,本次设计也存在一些不足和遗漏之处,望老师批评指正。
