PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計定稿

1、摘要：PLC （可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計算機，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可靠性等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多控制領(lǐng)域。隨著社會的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運輸做出了不可磨滅的貢獻。PLC 在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于PLC 具有邏輯運算，計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電

2、梯控制過程中，各種邏輯開關(guān)控制與PLC 很好的結(jié)合，很好的實現(xiàn)了對電梯的控制。本文主要討論研究利用三菱公司的可編程控制器對三層電梯的控制，形成電梯控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：三層；電梯；PLCAbstract ：PLC (Programmable Logical Controller took one kind most important, the application situation most industries control microcomputer, it is convenient, operation simple in particular by its programming

3、 merit and so on redundant reliability, obtained the widespread application in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, gradually formed had the many kinds of merits an

4、d miniature, medium, large-scale, ultra large-scale and so on each kind of specification series product, applied to monitors between the computer from the control system many controls domain.Along with societys unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the hi

5、gh level building to have the equipment. After humanitys more than centuries unremitting endeavors, the elevator already from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high level

6、transportation.PLC in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function. This function enable PLC to have the logic operation, counts with fixed time as well as the data feeds output function. Rises and falls in the process in the elevator, each lo

7、gical switch control and PLC very good union, very good realization to fluctuation control.This article main discussion studies using SANLING Corporations PLC molding machine carries on the control to the 5-floor elevator fluctuation, forms the elevator control system。Key words: 3-floor , elevator；

8、PLC；一、電梯的概述1.1 電梯的組成曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩，導向輪，反繩輪組成。導向系統(tǒng)導向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。導向系統(tǒng)主要由導軌，導靴和導軌架組成。轎廂轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。門系統(tǒng)門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機，門鎖裝置組成。重量平衡系統(tǒng)系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動正常。系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝

9、置組成。電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實行電梯速度控制。電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機調(diào)速裝置等組成。電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜 ，平層裝置，選層器等組成。安全保護系統(tǒng)保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。由限速器，安全鉗，緩沖器，安全觸板，層門門鎖，安全窗，限位開關(guān)，裝置組成。1.2 電梯的工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達

10、到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？?。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。1.3 電梯的基本結(jié)構(gòu)簡介(1電梯內(nèi)部部件功能簡介在電梯內(nèi)

11、部，應(yīng)該有三個樓層按鈕、開門和關(guān)門按鈕以及樓層顯示器、上升和下行顯示器。當乘客進入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)該有能讓乘客按下的代表其要去目的地的樓層按鈕，稱為內(nèi)呼叫按鈕。電梯停下時，應(yīng)具有開門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動打開，經(jīng)過一定的延時后，又可自動關(guān)閉。而且，在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯停下時隨時地控制電梯的開門與關(guān)門。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有指示燈，用來顯示電梯現(xiàn)在所處的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使電梯里的乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有多遠，電梯是上升還是下降等。(2電梯的外部部件功能簡介電梯的外部共分三層，每層都應(yīng)該有

12、呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈，以及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請求之前應(yīng)一直保持為亮，它和上升指示燈、下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài)的。三層樓電梯中，一層只有上呼叫按鈕三層只有下呼叫按鈕，二層都同時具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器應(yīng)相同。1.4 電梯的狀態(tài)分析1）電梯的初始狀態(tài)：設(shè)電梯位于一層待命，各層顯示器都被初始化，電梯處于以下狀態(tài)：a. 各層呼叫燈均不亮；b. 電梯內(nèi)部及外部各樓層顯示器顯示均為“1”；c. 電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)。2）電梯在運行過程中：a. 按下某層呼叫按鈕后，該

13、層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫；b. 電梯上行或下行直至該層；c. 各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變；d. 運行中電梯門始終關(guān)閉，到達指定層時，門才打開；e. 在電梯運行過程中，支持其它呼叫。3 電梯運行后狀態(tài)：在到達指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直至新命令產(chǎn)生。a. 電梯在到達指定樓層后，電梯門會自動打開，經(jīng)一段延時自動關(guān)閉，在此過程中，支持手動開門或關(guān)門；b. 各樓層顯示值為該層所在位置，且上行與下行指示燈均滅 。二、可編程序控制器介紹（PLC ）2.1可編程序控制器的定義和特點可編程序控制器的定義：PLC 英文全稱Programmable Logic Controller ,

14、中文全稱為可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器是一種數(shù)位運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？沙淌竭壿嬁刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計?？删幊绦蚩刂破鞯奶攸c：可靠性高，抗干擾能力強； 配套齊全，功能完善，適用性強； 易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造； 體積小，重量輕，能耗低。2.2可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu) CPU ：(1 將各

15、種輸入信號取入存儲器。(2 編譯、執(zhí)行指令。(3 把結(jié)果送到輸出端。(4 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請求。存儲器：RAM ：存儲各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。ROM ：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序輸入、輸出接口：采用光電隔離，減小了電磁干擾。輸出三種形式：繼電器 - 低速大功率可控硅 - 高速大功率晶體管 - 高速小功率各種接口、高功能模塊：便于擴展。2.3可編程序控制器的工作原理 PLC 有兩種工作狀態(tài)，即運行（RUN ）狀態(tài)和停止（STOP ）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，PLC 通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使PLC 的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只

16、執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到PLC 停機或切換到STOP 工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序外，每次循環(huán)過程中，PLC 不還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5 個階段，如右圖所示。 PLC 的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。三、電梯PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計3.1 電梯的控制要求a 電梯運行到指定位置后應(yīng)具備手動或自動開、關(guān)門功能。b 利用指示燈顯示電梯箱外的呼喚信號、電梯箱內(nèi)的指令信號和電梯到達信號。c 能自動判別電梯的運行方向，并發(fā)出相應(yīng)的指示信號。d 電梯上行下行由一臺電機牽引。電機正轉(zhuǎn)，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。e 電梯轎廂門又另一臺小功率電機驅(qū)動。電機正轉(zhuǎn)

17、，轎廂門打開；電梯反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。f 每一層樓設(shè)有呼叫按鈕SB6-SB9；轎廂內(nèi)開門按鈕SB1，關(guān)門按鈕SB2；轎廂內(nèi)層面指令按鈕SB3-SB5。3.2 電梯開關(guān)門流程圖電梯開關(guān)門流程圖3.3 電梯上升下降流程圖 電梯上升下降流程圖3.4 三層電梯的電氣控制主電路 3.5 三層電梯控制程序與梯形圖的具體設(shè)計根據(jù)電梯的控制要求，可得PLC 輸入/輸出點的分配見下表。其PLC 控制梯形圖如下圖。 （1） 開門關(guān)門控制程序（2）電梯到層指示 基于PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計（3）層面呼喚指示 （4）電梯啟動與運行 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 舍相關(guān)知識， 不知不覺中我們查閱資料的能力也得到

18、了很好的鍛煉。我們學習的 知識是有限的， 在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力 便會使我們受益非淺。 在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需 要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起 來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗，增強了信心。 謝辭： 本次課設(shè)應(yīng)該感謝學院的安排，讓我們在學習課本知識的同時，能夠有這樣 的機會實踐。 更應(yīng)該感謝指導老師的細心指導，要不然靠我們自己不可能那么順 利完成。還應(yīng)該感謝班干的工作，幫我們省去了不少麻煩的工作。最后還要謝謝 自己的態(tài)度，因為認真對待所以感覺學到了東西。 參考文獻： 1 趙明工廠電氣控制設(shè)備。北京：機械工業(yè)出版社.1998 2 張福恩交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計及安裝維修北京：機械工業(yè)出版社.1996 3 張漢杰現(xiàn)代電梯控制技術(shù)哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版業(yè)出版社.1996 4 張萬忠. 可編程控制器入門與應(yīng)用實例（西門子 S7-200 系列）.中國電力出版社.2004. 5 汪曉平. 可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導