畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.doc

（2011 屆）屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題題 目目 名名 稱：稱： 基于基于 PLC 的的電電梯控制系梯控制系統(tǒng)設(shè)統(tǒng)設(shè) 計(jì)計(jì) 學(xué)學(xué) 院（部）：院（部）： 電電氣與信息工程學(xué)院氣與信息工程學(xué)院 專專 業(yè)業(yè)： ： 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名：名： 班班 級(jí)級(jí)： ： 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師姓名：姓名： 職職稱稱 最最終評(píng)終評(píng)定成定成績(jī)績(jī)： ： - 1 - 目目 錄錄 第一部分 過(guò)程管理資料 一、2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù) 書(2) 二、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào) 告(4) 三、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào) 告(1) 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱 表(1) 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱 表(1) 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定 表(1) 第二部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 七、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(40) - 2 - - 3 - 2011 屆屆 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 第一部分第一部分 過(guò)過(guò)程管理程管理資資料料 - 4 - 2011 屆屆畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ （論論文）文）課題課題任任務(wù)書務(wù)書 學(xué)院（部）：電氣與信工程學(xué)院 專業(yè)：信息工程 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng) 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 本文利用西門子公司 S7-300 系列可編程控制器（PLC） ，以四層樓電梯為 設(shè)計(jì)對(duì)象，一方面通過(guò)采集電梯的各種輸入信號(hào)，包括電梯的位置、狀態(tài)、內(nèi) 外指令的按鈕信號(hào)、門鎖信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、井道內(nèi)的強(qiáng)迫減速信號(hào)、防沖信號(hào) 以及消防信號(hào)等。另一方面把采集到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和處理給出電梯的樓層信 號(hào)和速度信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)門信號(hào)、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制 電梯的運(yùn)行。主要任務(wù)包括：熟練掌握 PLC 器件的結(jié)構(gòu)與工作原理；能夠用 PLC 的編程語(yǔ)言進(jìn)行編程；通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握 PLC 的編程和 程序調(diào)試方法，掌握電梯控制系統(tǒng)采用轎廂內(nèi)外按鈕控制的編程方法 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 利用 PLC 內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控制指令，把對(duì)電梯的控制程序劃分為幾個(gè)程 序段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開關(guān)門階段（如圖 1.2） 。當(dāng)給電梯送電時(shí)，PLC 就開始掃描電梯的所有輸入、輸出信號(hào)，檢測(cè)電 梯的安全回路是否接通、廳門轎門是否關(guān)閉、電梯處在何種狀態(tài)。正常自動(dòng)狀 態(tài)時(shí)，PLC 檢測(cè)門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關(guān)門信號(hào)，控制電梯關(guān)門； 當(dāng)門鎖接通時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)收到指令信號(hào)電梯即起動(dòng)。當(dāng)電梯到達(dá)減 速樓層時(shí)，通過(guò)比較樓層的基數(shù)脈沖和換速點(diǎn)脈沖是否相等，相等時(shí)給出電梯 減速信號(hào),電梯減速運(yùn)行；判斷電梯是否到達(dá)平層區(qū)，若到達(dá)平層區(qū)，則給出 平層、開門信號(hào)；否則電梯繼續(xù)減速。 起止日期工作內(nèi)容 2010.12-2011.1查閱相關(guān)資料，寫出開題報(bào)告。 2011.3-2011.4生產(chǎn)實(shí)習(xí)，了解和熟悉課題相關(guān)內(nèi)容。 2011.4-2011.6 課題設(shè)計(jì)，寫出初步設(shè)計(jì)書，并開發(fā)相應(yīng)軟件。 進(jìn) 度 安 排 2011.6-2011.7畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿、完善、答辯及總結(jié)。 - 5 - 主 要 參 考 資 料 1 袁任光.可編程序控制器(PLC)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例M.廣州：華南理工大學(xué) 出版社，2000. 2 楊元源.可編程控制器原理與應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社，2004. 3 廖常初S7-300/400PLC 應(yīng)用技術(shù)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 4 汪曉平.可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航M.北京：人民郵電出版社， 2004:279-324. 5謝克明，夏路易可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)M北京：電子工業(yè)出 版社，2002 系（教研室） 意見 簽名： 年 月 日 學(xué)院（部） 主管領(lǐng)導(dǎo)意 見 簽名： 年 月 日 - 6 - 湖湖 南南 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （2011 屆） 學(xué)學(xué) 院（部）：院（部）： 電電氣與信息工程學(xué)院氣與信息工程學(xué)院 專專 業(yè)業(yè)： ： 信息工程信息工程 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名：名： 班班 級(jí)級(jí)： ： 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師姓名：姓名： 職職稱稱 年 月 日 - 7 - 題目：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫 15002000 字左右的文獻(xiàn)綜述 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增多。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn) 行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。而電梯質(zhì)量的好壞,在很大程度上取決 于控制系統(tǒng)的質(zhì)量。 目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成 電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能， 拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn) 信號(hào)控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。微機(jī)控制系 統(tǒng)在智能控制方面有較強(qiáng)大的功能,但也存在一定的不足之處,即抗干擾性差,系統(tǒng)設(shè) 計(jì)較復(fù)雜,一般維修人員難以掌握其維修技術(shù),這些都限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣 泛性。而 PLC 控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠、使用維修方便、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性,成為目 前在電梯控制系中使用最多的控制方式。 可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序 控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處理器為核心用 作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏 輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、 開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的 控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。自 1969 年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要 而開發(fā)的第一臺(tái) PLC 問(wèn)世以來(lái)，迄今己 30 多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù) 的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它不僅充分利用微 處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維 護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形 成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰 直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要 具有專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動(dòng)了基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 PLC 在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)，現(xiàn)已成為現(xiàn)代工 業(yè)控制三大支柱(PLC、CADCAM、ROBOT)之一。具有可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、 可在線修改控制程序、遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能。PLC 的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó) 家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。它是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨 著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控 - 8 - 制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把 儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。 在國(guó)外，已“法規(guī)”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、 法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為 電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說(shuō)乘坐電梯更安全。美國(guó)一家 保險(xiǎn)公司對(duì)電梯的安全性做過(guò)認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。掘資料統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80 億人次，而乘電梯的 人數(shù)每年卻有 540 億人次之多” 。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年 銷售量己達(dá) l 萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的 150，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也 做出了貢獻(xiàn)。 總之，電梯控制技術(shù)是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了 廣闊的空間。有些生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門、地震控制、自檢測(cè)以 及語(yǔ)言合成等電梯新功能；對(duì)機(jī)械系統(tǒng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)和新工藝。 和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距，但國(guó)內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展 速度趕超世界先進(jìn)水平。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷售量 己達(dá) l 萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的 150，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了 貢獻(xiàn)。 2. 選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案 選題依據(jù)：近年來(lái), 隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑和智能化建筑的不斷涌 現(xiàn)，人們對(duì)電梯提出了越來(lái)越高的要求，可編程控制器(PLC)是面向用戶的專用工 業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)，使用 PLC 進(jìn)行電梯的電氣控制是必然的趨勢(shì)。 由于電梯質(zhì)量的好壞,在很大程度上取決于控制系統(tǒng)的質(zhì)量。電梯控制系統(tǒng)主要采用 以下三種控制方式:一是繼電器控制系統(tǒng)；二是 PLC 控制系統(tǒng)；三是微機(jī)控制系統(tǒng)。 繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高,控制方式不靈活及功率消耗大等缺點(diǎn),目前已逐漸被 人們所淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有較強(qiáng)大的功能,但也存在一定的不 足之處,即抗干擾性差,系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜,一般維修人員難以掌握其維修技術(shù),這些都 限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而 PLC 控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠、使用維修方便、 抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性,成為目前在電梯控制系中使用最多的控制方式。 主要研究?jī)?nèi)容：本文利用西門子公司 S7-300 系列可編程控制器（PLC） ，以四層 樓電梯為設(shè)計(jì)對(duì)象，一方面通過(guò)采集電梯的各種輸入信號(hào)，包括電梯的位置、狀態(tài)、 內(nèi)外指令的按鈕信號(hào)、門鎖信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、井道內(nèi)的強(qiáng)迫減速信號(hào)、防沖信號(hào)以 及消防信號(hào)等。另一方面把采集到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和處理給出電梯的樓層信號(hào)和速 度信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)門信號(hào)、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運(yùn)行。 - 9 - 研究思路及方案：.利用 PLC 內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控制指令，把對(duì)電梯的控制程序 劃分為幾個(gè)程序段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開關(guān)門階段。 當(dāng)給電梯送電時(shí)，PLC 就開始掃描電梯的所有輸入、輸出信號(hào)，檢測(cè)電梯的安全回 路是否接通、廳門轎門是否關(guān)閉、電梯處在何種狀態(tài)。正常自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，PLC 檢測(cè) 門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關(guān)門信號(hào)，控制電梯關(guān)門；當(dāng)門鎖接通時(shí)，進(jìn)入 待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)收到指令信號(hào)電梯即起動(dòng)。當(dāng)電梯到達(dá)減速樓層時(shí)，通過(guò)比較樓層 的基數(shù)脈沖和換速點(diǎn)脈沖是否相等，相等時(shí)給出電梯減速信號(hào),電梯減速運(yùn)行；判斷 電梯是否到達(dá)平層區(qū)，若到達(dá)平層區(qū)，則給出平層、開門信號(hào)；否則電梯繼續(xù)減速。 3. 工作進(jìn)度及具體安排 2010.12-2011.1 查閱相關(guān)資料，寫出開題報(bào)告 2011.3-2011.4 生產(chǎn)實(shí)習(xí)，了解和熟悉課題相關(guān)內(nèi)容。 2011.4-2011.5 課題設(shè)計(jì)，寫出初步設(shè)計(jì)書，并開發(fā)相應(yīng)軟件。 2011.6-2011.7 畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿、完善、答辯及總結(jié)。 4.指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 說(shuō)明：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告 應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽 - 10 - 署意見生效。 - 11 - 本科本科畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ （論論文）中期文）中期報(bào)報(bào)告告 填表日期： 2011 年 4 月 日 學(xué)院（部） （公章） 電氣與信息工程 學(xué)院 班 級(jí) 學(xué)生姓名 課題名稱：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題主要任務(wù)： 1）了解 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用背景，意義及內(nèi)容。 2）了解電梯控制系統(tǒng)的組成、功能和設(shè)計(jì)要求以及實(shí)現(xiàn)方式。 3）電梯控制系統(tǒng)的主要硬件選型和實(shí)現(xiàn)。 4）控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 1、簡(jiǎn)述開題以來(lái)所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果 1）查找相關(guān)資料了解 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用背景，意義和課題的提出。 2）對(duì)電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的組成，功能和設(shè)計(jì)要求的了解 3) 對(duì) PLC 的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的了解以及 PLC 編程和設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)和掌握。 4）根據(jù)控制要求確定電梯調(diào)度原則和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式。 2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排 下一步主要進(jìn)行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，PLC 具體型號(hào)的選擇及 I/O 點(diǎn)數(shù)分配，然 后進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)并畫出相應(yīng)梯形圖 。 3、存在的具體問(wèn)題 由于對(duì) PLC 硬件系統(tǒng)工作原理不熟悉以及系統(tǒng)中各種輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間 的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，邏輯關(guān)系處理起來(lái)非常復(fù)雜，這就給 PLC 的編程帶來(lái)很大難度。 4、指導(dǎo)教師對(duì)該生前期研究工作的評(píng)價(jià) 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： - 12 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ （論論文）指文）指導(dǎo)導(dǎo)教教師評(píng)閱師評(píng)閱表表 學(xué)院（部） （公章）： 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 專 業(yè)信息工程專業(yè)方向 指導(dǎo)教師 姓 名 課題名稱基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng) 評(píng)閱項(xiàng)目評(píng)閱項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)滿分滿分得分得分 業(yè)務(wù)能力業(yè)務(wù)能力 與水平與水平 有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識(shí)的能力。 能應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立分析和解決實(shí)際 問(wèn)題，完成了任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)，所得結(jié)論具有應(yīng)用或參 考價(jià)值，工作中有創(chuàng)新意識(shí)。 30 論文質(zhì)量論文質(zhì)量 條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語(yǔ)言通順；方法正確， 分析、論證充分；設(shè)計(jì)、計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙 質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范；專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確。 30 規(guī)規(guī) 范范 化化 技術(shù)材料齊全，論文撰寫符合本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰 寫規(guī)范的要求。 20 外語(yǔ)水平外語(yǔ)水平 英文摘要寫作水平高。 10 工作態(tài)度工作態(tài)度 嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦勤奮，善于與他人合作。 10 綜合評(píng)價(jià)： 是否同意參加答辯： 同意按期答辯 延期答辯 不同意答辯 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 - 13 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ （論論文）文）評(píng)閱評(píng)閱教教師評(píng)閱師評(píng)閱表表 學(xué)院（部） （公章）：電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 專 業(yè) 專業(yè)方向 課題名稱基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng)審項(xiàng)目評(píng)審項(xiàng)目指指 標(biāo)標(biāo)滿分滿分得分得分 選選 題題 體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)容；具有實(shí)際或理論意義；難易程度合適。 10 工工 作作 量量 完成任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，工作量飽滿。 10 業(yè)務(wù)能力業(yè)務(wù)能力 與水平與水平 有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識(shí)的能力。 能應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)，分析和解決實(shí)際問(wèn) 題，完成了任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)，所得結(jié)論具有應(yīng)用或參 考價(jià)值，工作中有創(chuàng)新意識(shí)。 30 論文質(zhì)量論文質(zhì)量 條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語(yǔ)言通順；方法正確， 分析、論證充分；設(shè)計(jì)、計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖 紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范；專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確。 30 規(guī)規(guī) 范范 化化 技術(shù)材料齊全，論文撰寫符合規(guī)范要求。10 外語(yǔ)水平外語(yǔ)水平 英文摘要寫作水平高。10 針對(duì)論文提問(wèn)： 1、 2、 3、 評(píng) 分： 是否同意參加答辯 同意按期答辯 延期答辯 不同意答辯 評(píng)閱人簽名： 年 月 日 - 14 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ （論論文）答文）答辯辯及最及最終終成成績(jī)?cè)u(píng)績(jī)?cè)u(píng)定表定表 學(xué)院（部） （公章）： 說(shuō)明：最終評(píng)定成績(jī)a+b+c，三個(gè)成績(jī)的百分比由各學(xué)院（部）自己確定。 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班 級(jí) 答辯 日期 課題名稱基于 PLC 的電梯控制 指導(dǎo) 教師 評(píng) 定 成 績(jī) 評(píng) 定分值教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計(jì) 課 題 介 紹 思路清晰，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確， 概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí) 驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合 理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論 文）有應(yīng)用價(jià)值。 30 答 辯 表 現(xiàn) 思維敏捷,回答問(wèn)題有理 論根據(jù)，基本概念清楚， 主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確、深入, 知識(shí)面寬。 70 合 計(jì) 100 答 辯 評(píng) 分 分值： 答辯小組長(zhǎng)簽名： 答辯成績(jī) a： 40 指導(dǎo)教師評(píng)分分值： 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) b： 30 評(píng)閱教師評(píng)分分值： 評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī) c： 30 最終評(píng)定成績(jī)： 分?jǐn)?shù)： 等級(jí)： 答辯委員會(huì)主任簽名： 年 月 日 2011 屆屆 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 第二部分第二部分 畢業(yè)論畢業(yè)論文文 （2011 屆）屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院（部）：院（部）：電電氣與信息工程學(xué)院氣與信息工程學(xué)院 專專 業(yè)業(yè)： ： 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名：名： 班班 級(jí)級(jí)： ： 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師姓名：姓名： 職職稱稱 最最終評(píng)終評(píng)定成定成績(jī)績(jī) 2011 年 月 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名： 2011 年 月 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的突飛猛進(jìn)，電梯作為一種安全、高效、迅捷的垂直運(yùn)輸設(shè) 備己于人們的日常生活密不可分。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，電梯控制技術(shù)經(jīng)歷了從 繼電器控制到 PLC 控制和微機(jī)控制的歷程.可編程控制器（PLC）由于具有可靠性高、 功能強(qiáng)大等特點(diǎn)已經(jīng)成為電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的核心。 本文先對(duì)課題研究的背景，PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景等作簡(jiǎn)單的介 紹，然后對(duì)電梯的基本結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行闡釋，從而對(duì)電梯有初步的了 解。進(jìn)而介紹了可編程控制器的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、選型及應(yīng)用以及變頻器 變頻器的矢量控制原理、電梯變頻調(diào)速的特點(diǎn)。 針對(duì)電梯運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了順序控制分析方法和面向?qū)ο蟮哪K化分析設(shè)計(jì) 方法。選用功能強(qiáng)大、先進(jìn)的西門子(Siemens) S7-300PLC、西門子 S7-PLCSIM 仿真 軟件。電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)以 PLC 控制系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，通過(guò)分析研究電梯運(yùn)行原理、 控制要求，做好 PLC 輸入/輸出(I/O)端口配置，利用軟 PLC 技術(shù)，設(shè)計(jì)出梯形圖 LAD (Ladder Diagram)控制程序，并對(duì)電梯的開關(guān)門控制、廳內(nèi)外召喚登記及除控制、平 層控制、選層及電梯運(yùn)行過(guò)程等進(jìn)行仿真、監(jiān)控。 關(guān)鍵詞：電梯控制，可編程邏輯控制器，梯形圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT With the rapid process of urban modernization, elevator as a safe, efficient, rapidvertical transport equipment has been inextricably linked to peoples everyday lives.With intelligent control technology, elevator control technology is developed from therelay control to the PLC control and microcomputer control. The programmable logic controller has already become the core of the elevator microcomputer control system because of its high reliability and formidable function and so on the characteristics. This article introduces the development of the elevator and the characteristics of the elevator with the present situation, and the design of the objectives, contents and significance. At first gives the types, composition, which hopes to have a preliminary understanding of the lift. And then describes the PLCs stage of development, the basic structure and working principle, PLCs selection and application, describing vector control principle of the inverter and VVVF elevator control features. Operational features for elevators, the elevator system is designed according to the object-oriented program design method and sequence method.Design includes elevator control technology, program design of PLC elevator control,simulation of elevator program, monitoring for virtual elevator operation.Design uses powerful, advanced Siemens S7- 300PLC, Siemens S7-PLCSIM simulation software to achieve soft-PLC control and simulation. Consider PLC control system as simulative object, elevator system is designed. Abased on the analysis of the operation principle of elevator and requirements of control, we should assign port configurationto PLC input/output (I/O), design LAD (Ladder Diagram) control program. There are many elevator control modules need to simulate，such as the module of door movement control, the module of register and cancel the instructions from the cabinand station hall, the module of choose station and direction, and so on. Keywords: elevator controlling, programmable logic controller, inladder diagram 目 錄 第 1 章 緒論.1 1.1 課題研究背景 .1 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r .1 1.3 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及發(fā)展前景.2 第 2 章 電梯的相關(guān)知識(shí) .4 2.1 電梯的基本結(jié)構(gòu) .4 2.1.1 電梯的機(jī)械系統(tǒng) .5 2.1.2 電梯的電氣控制系統(tǒng) .6 2.2.3 電梯的安全保護(hù)系統(tǒng) .6 2.2 電梯控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式 .7 2.2.1 繼電器邏輯控制實(shí)現(xiàn)方式 .7 2.2.2 無(wú)觸點(diǎn)邏輯控制實(shí)現(xiàn)方式 .7 2.2.3 計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)方式 .8 第 3 章 可編程邏輯控制器 .8 3.1 可編程邏輯控制器產(chǎn)生和發(fā)展 .8 3.1.1 PLC 的由來(lái).8 3.1.2 PLC 發(fā)展的幾個(gè)階段.9 3.2 可編程邏輯控制器基本結(jié)構(gòu) .9 3.3 可變邏輯控制器的工作原理 .10 3.4 西門子 S7-300PLC 產(chǎn)品介紹 .11 第 4 章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .12 4.1 控制系統(tǒng)的主要硬件選型及實(shí)現(xiàn) .12 4.1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) .12 4.1.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的分析及選擇 .13 4.2 PLC 控制電梯系統(tǒng) I/O 點(diǎn)數(shù)分配.14 第 5 章 電梯控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .16 5.1 電梯的控制功能及流程圖設(shè)計(jì) .16 5.2 電梯控制系統(tǒng)基本功能梯形圖分析 .19 5.2.1 平層判斷及電梯運(yùn)行程序.19 5.2 .2 樓層指示程序.20 5.2.3.開/關(guān)門控制 .22 5.2.4 內(nèi)呼信號(hào)登記及消除.23 5.5.5 外呼信號(hào)登記及消除控制梯形圖 .25 5.5.6 選層定向及反向截梯.28 5.5.7 電梯故障報(bào)警.29 結(jié) 論 .30 參考文獻(xiàn) .31 致 謝 .32 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 1.1 課題研究背景 信息科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，深深地改變?nèi)祟惿a(chǎn)、生活的各個(gè)方面。 人類社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高越來(lái)越得益于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。自動(dòng)化 科學(xué)與技術(shù)涉及到信息的檢測(cè)、分析、處理、和控制等各個(gè)方面，是信息科學(xué)技術(shù)的 重要組成部分。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程中，工業(yè)化進(jìn)程是不可逾越的發(fā)展階段。在這 個(gè)過(guò)程中，自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)起著不可替代的作用。 電梯是高層賓館、商店、住宅、和廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的 交通工具。近年來(lái)，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑和智能化建筑的不斷涌現(xiàn)，人 們對(duì)電梯提出了越來(lái)越高的要求。作為一種安全、高效、迅捷的垂直運(yùn)輸設(shè)備己于人 們的日常生活密不可分。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，電梯控制技術(shù)經(jīng)歷了從繼電器控 制到 PLC 控制和微機(jī)控制的歷程。電梯控制已成為樓宇智能控制、工藝過(guò)程控制的典 型實(shí)例。與此同時(shí)，隨著自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，也極大地促進(jìn)了電梯控制技術(shù)的進(jìn) 步, 大量先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng),。 其中 PLC 技術(shù)由于具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本 低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。社會(huì)對(duì)掌握 PLC 技術(shù)的人才需求也與日俱增，由可編程邏輯控 制器和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展，采用 PLC 控制的電 梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的任務(wù)，已成為電梯控制 的發(fā)展方向。 總之，可編程邏輯控制器的使用為電梯控制提供了廣闊的使用空間。PLC 是專門 為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積 大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械與電子 部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它 已成為電梯控制的關(guān)鍵技術(shù)。 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度 成長(zhǎng)起來(lái)。電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，像其他的交通工具一樣，已經(jīng)成為我 們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€(gè)不可缺少的組成部分。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng) 濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提 高。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯 市場(chǎng)。上世紀(jì) 80 年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越 大。總趨勢(shì)是上升的，目自口進(jìn)入了“第三次浪潮” ，2004 年總產(chǎn)量超過(guò)了 8 萬(wàn)臺(tái)， 而且目前還沒(méi)有減速的跡象。從 1949 年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了 6l 萬(wàn)多臺(tái)電梯。 盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯，我國(guó) 如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬(wàn) 臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬(wàn)臺(tái)。到 2005 年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 135 萬(wàn)臺(tái)， 與 1980 年相比，25 年增長(zhǎng)了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 178。2005 年安裝驗(yàn)收 電梯 124465 臺(tái)，截至 05 年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。如此龐大的市 場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)! 我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電 梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全 部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品 質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自 1985 年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISOTCl78 以來(lái)，先后等 同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技 術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步 拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。 國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際 市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。 盡管國(guó)內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的速度發(fā)展，但和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，還存在一 定差距。國(guó)外的電梯生產(chǎn)起步較早，技術(shù)較為成熟，相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也較完善。我國(guó)電 梯行業(yè)經(jīng)過(guò)近十多年的發(fā)展，電梯技術(shù)發(fā)展十分迅猛，相關(guān)制造、安裝及維保的標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)定也已逐步建立。但是，我國(guó)電梯制造業(yè)缺乏獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技 術(shù)的同時(shí)卻忽視技術(shù)創(chuàng)新，目前整個(gè)行業(yè)基本處于模仿、跟蹤階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱， 很難從容應(yīng)對(duì)國(guó)際同行的競(jìng)爭(zhēng)。 1.3 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，電梯技術(shù)將產(chǎn)生各種新的變化，新的功能。智能化、 網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、人性化;采用高位數(shù) CPU，增強(qiáng)電梯信號(hào)的處理和速度;電梯群控系 統(tǒng)中應(yīng)用模糊邏輯和專家控制，以提高效率和精度;不斷增加和擴(kuò)展電梯的各種功能。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 超高速電梯、無(wú)機(jī)房電梯、磁懸浮電梯、無(wú)繩電梯、 “綠色電梯”等將會(huì)出現(xiàn)，它們 必將會(huì)給我們的生活帶來(lái)更方便的服務(wù)。現(xiàn)代電梯技術(shù)的發(fā)展，不僅代表著科學(xué)技術(shù) 的飛速發(fā)展，同時(shí)也標(biāo)志著人類生活走向現(xiàn)代和文明。作為載人的機(jī)電設(shè)備，在安全、 智能化和與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡等方面也將更加突出。 (1)智能化 智能電梯更具人性化特點(diǎn)。不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)， 而且還有傳統(tǒng)的人工智能無(wú)法比擬的東西，具有隨機(jī)處理問(wèn)題的能力，如能根據(jù)轎廂 內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)速度和停車政策；自動(dòng)選擇 運(yùn)動(dòng)方向；雙向語(yǔ)音交流等；讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人 機(jī)對(duì)話。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所 在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。 (2)安全 運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵?？梢哉f(shuō)，電梯的全部其他工作都是以 此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的 電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺(jué)效果，讓每一位乘客 在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行 中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)播放讓 乘客感到放松的音樂(lè)，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對(duì) 他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其 家人感到放心。電梯運(yùn)行安全還要求電梯有自動(dòng)休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率最 高的同時(shí)，使電梯能最大限度地得到休眠。 (3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡 視覺(jué)協(xié)調(diào)。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯， 讓乘客有一種安全的感覺(jué)，有一種視覺(jué)上的舒適。消除電磁輻射。由于電梯是大樓 里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓 電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客 的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、通訊 自動(dòng)化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 此外，對(duì)經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級(jí)和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí) 代的發(fā)展，對(duì)人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考 慮。因此，提倡對(duì)電梯進(jìn)行豪華性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電 梯井道設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的 周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配 上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂(lè)，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié) 目，乘客可收看天氣預(yù)報(bào)、新聞等。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 電梯的相關(guān)知識(shí) 2.1 電梯的基本結(jié)構(gòu) 總體來(lái)講，電梯有機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成。其機(jī)械部分由曳引系統(tǒng)、轎 廂和門系統(tǒng)、重力平衡系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)等部分組成；電氣控制部分 由電力拖動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)行邏輯功能控制和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。電梯的基本結(jié)構(gòu)剖 視圖（見附錄 1） 。 圖 2.1 電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖 1-減速箱； 2-曳引輪；3-曳引機(jī)底座；4-導(dǎo)向輪；5-限速器； 6-機(jī)座；7-導(dǎo)軌支架； 8-曳引鋼絲繩；9-開關(guān)碰鐵； 10-緊急終端開關(guān)；11-導(dǎo)靴； 12-轎架；13-轎門；14-安全鉗； 15-導(dǎo)軌； 16-繩頭組合；17-對(duì)重； 18-補(bǔ)償鏈；19-補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪；20-張緊裝置；21-緩沖器； 22-底坑；23-層門； 24-呼梯盒；25-層樓指示燈；26-隨行電纜；27-轎壁；28-轎內(nèi)操縱箱； 29-開門機(jī)； 30-井道傳感器；31-電源開關(guān)；32-控制柜；33-曳引電機(jī)；34-制動(dòng)器 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2.1.1 電梯的機(jī)械系統(tǒng) 電梯的機(jī)械系統(tǒng)，由機(jī)房、井道、轎廂和門系統(tǒng)四大部分組成。 (1)機(jī)房 用來(lái)安裝曳引機(jī)、電控屏、限速器等。機(jī)房可以設(shè)置在井道頂部，也可 設(shè)置在井自由部。當(dāng)機(jī)房設(shè)于井道底部時(shí)，即為曳引機(jī)下置式曳引方式。這種方式結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，建筑物承重大，對(duì)井道尺寸要求大，只有在機(jī)房無(wú)法頂置時(shí)才使用。對(duì)于絕 大多數(shù)電梯，均設(shè)于井道頂部。機(jī)房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通 風(fēng)條件。 (2)井道 建筑物中用于安裝電梯并提供電梯運(yùn)行的通道，內(nèi)有導(dǎo)軌、對(duì)重裝置、 緩沖器、導(dǎo)軌支架、隨行電纜和分線盒、平衡鋼絲繩或平衡鏈、極限開關(guān)、端站限位 開關(guān)等。 (3)轎廂 是用以運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件。它由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架 是轎廂體的承重構(gòu)架。是由上橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎廂體由轎廂底、 轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕等組成；轎廂體空間 的大小由額定載重量和額定載客量決定。 (4)門系統(tǒng) 由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂 入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成；層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌 架、門靴和門鎖裝置及開鎖裝置組成；開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng) 力源。 （5）井道 井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個(gè)在納電梯轎廂和對(duì)重的有限空間。 為了出人，在每個(gè)層站開有入口。 （6）圍壁 圍壁的作用是將電梯與外界分隔開，當(dāng)導(dǎo)軌架直接安裝在圍壁上時(shí)， 它還應(yīng)承受費(fèi)切力。圍壁的結(jié)構(gòu)分為封閉式和空格式。 （7）頂板 井道的頂部是機(jī)房，它是維修人員工作的地方。因此頂板必須是封閉 型的，將井道與機(jī)房完全隔離。頂板還具有阻止機(jī)房即傳向井道的作用。對(duì)于快、高 速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設(shè)隔音層，此時(shí)的井道頂成了雙層 結(jié)構(gòu)。 （8）底坑 井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。 由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水設(shè)施。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 2.1.2 電梯的電氣控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它的作 用是對(duì)電梯實(shí)行操縱和控制。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱、層站召喚按鈕、轎 頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指轎內(nèi)和層站的指層燈；控制屏安裝在機(jī) 房中，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn) 行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。 電梯 PLC 控制系統(tǒng)由邏輯部分和變頻器控制的調(diào)速部分組成，如圖 2.1 所示。電 梯中的曳引電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行直接由變頻器控制，變頻器的輸入控制信號(hào)由 PLC 提供。邏 輯部分由 PLC 控制，PLC 接收呼叫信號(hào)、轎廂和廳門系統(tǒng)的功能信號(hào)以及井道和變頻 器的狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制。PLC 在輸出顯示和監(jiān)控信號(hào) 的同時(shí)，根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向、啟動(dòng)、加速、減速和制 動(dòng)停梯等信號(hào)。調(diào)速部分由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算法來(lái)控制，利用 PG(光電編碼器)測(cè)量曳引機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。 圖 2.1 電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2.2.3 電梯的安全保護(hù)系統(tǒng) (1)光幕(安全觸板)保護(hù):關(guān)門過(guò)程中安全觸板或光幕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門， 執(zhí)行開門指令，門開到位后再重新關(guān)門，門全部關(guān)閉后，門鎖信號(hào)為 ON，轎廂才可 以運(yùn)行;如安全觸板或光幕動(dòng)作不消除則不執(zhí)行關(guān)門輸出指令;檢修狀態(tài)下光幕無(wú)效。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （2）限位保護(hù):當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動(dòng)作，切 斷電源并制動(dòng)強(qiáng)迫停車。 (3)緩沖器制停保護(hù):在井道的頂部和底部分別裝有極限開關(guān)，當(dāng)轎廂駛過(guò)端站換 速未減速時(shí)，轎廂上的撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，切斷曳引機(jī)電源，曳引機(jī)制動(dòng)器動(dòng)作使電 梯減速制停。如果轎廂仍未停止，則會(huì)碰到緩沖器，使轎廂以小于重力加速度的平均 減速度從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)軟著陸。轎廂上行超越端站時(shí)裝在對(duì)重側(cè)的緩 沖器具有同