plc電梯控制系統設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 XXXXXXX畢業設計 題 目 xxx姓 名 xxx學 號 xxx專業班級 xxx分 院 xxx指導教師 xxxxxxx年xxx月xxx日前言近期我國的經濟發展越來越快，人民的生活水平迅速提高，住房工作條件越來越好。電梯作為建筑內重要的垂直交通工具，與我們的生活有著越來越緊密的關系。傳統的電梯采用接觸器來實現電動機狀態的改變，此外控制系統由繼電器接觸器控制邏輯組成，因此存在元件多、功能弱、故障頻繁、可靠性差及工作壽命短等諸多缺點。為了提高電梯系統的性能，保證其運行的可靠安全，電梯控制系統越來越多的采用PLC控制。PLC控制較繼電器控制有著許多的優點，同時，鑒于電機交流變頻調速技術的發展，電梯的拖動方式已漸漸過渡到了交流變頻調速，滿足乘客的舒適感，保證平穩的精度，降低能耗，節省運行開支，節約能源。本次設計的研究題目是“基于PLC的六層電梯控制系統”，主要是利用PLC及其軟件來實現電梯信號的控制，其控制系統的核心為PLC。課題開發的主要任務和內容是：（1）電梯運行指定位置后具有手動或自動開/關門的功能。（2）利用指示燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號、電梯轎廂內的指令信號和電梯的到達信號。（3）能自動判斷電梯的運行方向，并發出響應的指示信號。（4）電梯的上行下行有一臺交流雙速電機牽引。電機正傳，電梯上升；電梯反轉，電梯下降。（5）電梯轎廂門由另一臺小功率電機驅動。電機正傳，轎廂門打開；電機反轉，轎廂門關閉。（6）每一層樓設有呼叫按鈕；轎廂內設有開關轎廂門按鈕；轎廂內的層面指令按（7）電梯啟動、運行、到站實現速度的調節。（8）行車時，廳門和轎廂都不能開門。開門之后不能行車，有門連鎖保護。平層時可自動開門、手動開門，夾人時自動開門。達到的要求是：通過深入的研究和編程實踐，全面認真的完成上述內容。本次課題的核心問題有兩個：一是運行效率和安全性的要求；二是利用PLC實現電梯信號的控制。對于第一個的問題，我采用的是三菱公司的FX2N型可編程控制器。第二個問題，根據這次設計所需要達到的要求以及PLC順序執行程序的特點來編寫PLC程序。第一章 緒論 電梯的概述 電梯的發展史據有關資料表明，早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統。1203年，在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機，結束了用人力運送重物的歷史。1765年瓦特發明蒸汽機后，1858年美國研制出以蒸汽為動力，通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅動的電梯。1878年英國的阿姆斯特朗發明了水壓梯，淘汰了蒸汽梯。后又出現了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側柱塞式結構的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。電梯發展興盛的根本原因在于采用了電力作為動力來源。18世紀末發明了電機，隨著電機技術的發展，19世紀初開始使用交流異步單速和雙速電動機作動力的交流電梯，尤其是交流雙速電動機的出現，改善了電梯的工作性能。在20世紀初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產出以槽輪式驅動的直流電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發展奠定了基礎。20世紀30年代。從此電梯一直日新月異地發展著。隨著電子工業的發展， PLC和電子計算機成功地應用到電梯的電氣控制系統中，電梯產品的質量和運行效果顯著提高。 電梯的運行工作情況電梯主要由轎廂、配重、曳引機、控制柜／箱、導軌等主要部件組成。電梯在運行的過程中有起點站也有終點站。起點站設在一樓，終點站設在最高樓。各站的廳外設有召喚箱，箱上設置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。電梯的運行工作情況和汽車有共同之處，只是電梯的自動化程度比較高，一般電梯的乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統下達一個指令信號，電梯就能自動關門、定向、起動、在預定的層站平層停靠開門。乘客電梯的運行工作情況類似公共汽車，在起點站和終點站之間往返運行，在運行方向前方的停靠站上有順向的指令信號時，電梯到站能自動平層停靠開門接乘客。而載貨電梯的運行工作情況則類似卡車，執行任務為一次性的，乘用人員控制電梯上下運行時一般一次只能下達一個指令任務，當一個指令任務完成后才能再下達另一個指令任務。在執行任務的過程中，從一個層站出發到另一個層站時，若中間層站出現順向指令信號，一般都不能自動停靠，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。本設計主要研究單臺六層電梯的PLC控制方法，分述其電氣設計和軟件設計過程。 電梯控制系統的組成電梯控制系統主要由電力拖動部分和電氣控制部分組成。1）電力拖動部分電梯主拖動類型有直流電動機拖動、交流電動機拖動、直流發電機－電動機組供電（G－M）拖動、晶閘管供電（SCR－M）的直流拖動和交流雙速電動機拖動、交流調壓調速（AVCC）拖動、交流變頻調速（VVVF）等。為得到較好的舒適感，要求曳引電動機在選定的調速方式下，電動機的輸出轉矩總能達到負載轉矩的要求。考慮到電壓的波動、導軌不夠平直造成的運動阻力增大等因素，電動機轉矩還應有一定的裕度。2）電氣控制部分電氣控制系統由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動機等幾十個分散安裝在電梯井道內外和各相關電梯部件中的電器元件構成。電氣控制系統通過電路控制電力拖動系統工作程序，完成各種電氣動作功能，保證電梯安全運行。電梯一般是由電動機來拖動的，其運行過程大多包括啟動、正（反）轉、停止等，這整個過程是由電氣控制系統來完成。電梯電氣控制系統與電力拖動系統比較，變化范圍比較大。電氣控制系統決定著電梯的性能、自動化程度和運行可靠性。PLC以其體積小、功能強、故障率低、壽命長、噪聲低、維護保養簡便、修改邏輯靈活、程序容易編制，易聯成控制網絡等諸多優點得到了廣泛的應用。 電梯繼電器控制的特點及存在的問題 電梯繼電器控制的特點（1）所有控制功能及信號處理均由硬件實現，線路直觀，易于理解和掌握，適合一般技術人員和技術工人。（2）系統的保養、維修及故障檢查無需較高的技術和特殊的工具、儀器。（3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格便宜。（4）多年來我國一直生產這類電梯，技術成熟，熟悉掌握的人員較多。 電梯繼電器控制存在的問題（1）系統觸點多，接線復雜，且觸點易燒壞磨損，造成接觸不良，故障率較高。（2）普通控制電器及硬件接線方法難以滿足較復雜的控制功能（3）電磁機構及觸點動作緩慢，機械和電磁慣性大，系統控制精度難以提高。（4）系統結構龐大，能耗高，機械動作噪音大。（5）線路復雜，易出現故障，保養維修工作量大，費用高；且檢查故障困難，費時費工。電梯一旦發生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機械部件損壞，還可能出現人身事故 。 PLC及其電梯PLC控制的特點 PLC的特點PLC實質上屬于計算機控制方式，與普通微機一樣。以通用或專用 CPU 作為字處理器，實現字運算和數據存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進行點（位）運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強等特點。可靠性：對可維修的產品，可靠性包括產品的有效性和可維修性。（1）PLC無需大量的活動元件和接線電子元件（2）PLC采用了一系列可靠性設計的方法進行設計（3）PLC有較高的易操作性，編程簡單，操作方便，維修容易（4）PLC是為工業生產過程控制而專門設計的控制裝置，具有比通用計算機更簡單的編程語言和更可靠的硬件，采用精簡化的編程語言（5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。（6）在PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統可靠性的措施。易操作性:PLC 的易操作性表現在下列幾個方面：（1）操作方便（2）編程方便（3）維修方便靈活性:PLC的靈活性表現在以下幾個方面：（1）編程的靈活性。（2）擴展的靈活性。（3）操作的靈活性。 PLC在電梯控制中的特點（1）采用PLC控制電梯，用軟件實現對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統結構簡單，外部線路簡化。（3）PLC可實現各種復雜的控制系統，方便地增加或改變控制功能。（4）PLC可進行故障自動檢測報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。（5）用于群控調配和管理，并提高電梯運行效率。（6）更改控制方案時不需改動硬件接線。此外，PLC控制系統由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期短等優點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統中使用最多的控制方式。 課題的提出以前的電梯控制都采用的是繼電器控制，線路復雜，故障率高，系統龐大，能耗較高，噪聲大，嚴重影響電梯運行的質量。而且對于電梯的更新需要大量的資金，對于單一的單位來說還是比較困難的。所以只能對電梯的控制方式加以改進。近年來，采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電