三层电梯plc控制

1引言随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。电梯就是用于高层建筑物中的固定式升降运输设备，它有一个装载乘客的轿厢，沿着垂直或倾斜角度小于15°的导轨在各楼层间运行，是垂直运行的电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。据估计，截至2002年，全球在用电梯约635万台，其中垂直电梯约610万台，自动扶梯和自动人行道约25万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。如今，世界各国的电梯公司还在不断地进行电梯新品的研发、维修保养服务系统的完善，力求满足人们的对现代建筑交通日益增长的需求。2目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上，在不增加硬件设备的条件下，实现电流、速度、位移三环控制。3目录第一章：PLC的特点…………………………4第二章：电梯的结构和分类.............12第三章PLC的应用领域…………………….15第四章电梯工作过程………………………16第五章课程设计的性质和任务……………19第六章可编程控制器的设计………………24第七章三层电梯PLC设计梯形图及指令…33第八章体会心得……………………………4第九章参考文献……………………………464第一章PLC的特点1.1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。1.2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、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及5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。1.3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。1.4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。2.5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。6第二章电梯的结构和分类1.1电梯的结构电梯也叫升降机。是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动。电梯一般由五部分组成:井道和机房传动部分、升降部分的安全装置、控制部分。井道和机房部分：是电梯正常运行要求的房屋建筑部分。传动部分：传动部分即曳引机，主要由电机和钢索组成。升降设备部分：升降设备一般包括轿厢、对重、平衡链、导轨、门厅。安全装置：安全装置一般包括降速装置和电气安全设备。控制部分：控制部分通常是指电气控制设备和必要的线控制柜、励磁柜和选层器等。曳引机：俗称减速器。它安装在机房内，一般在建筑物顶层之上，是电梯的曳引装置，它的纯轮通过钢丝绳牵引轿厢及对重。曳引机是由蜗轮减速箱、绳轮、电机、靠背轮、抱闸、底座等组成。高速元齿轮直流电梯曳引机，由电梯直接带动绳轮，无减速7箱装置，其余部件同。门厅：每一层电梯门口装的门，门上带有机棋锁及电气接点。客梯多为自动开关门，开关门由轿厢门上的开门刀带动厅门上的橡皮勒辘来完成的，而轿厢门是由轿厢上的开关门装置驱动的。井道：井道由围壁、顶板及底坑围成一个在纳电梯轿厢和对重的有限空间。为了出人，在每个层站开有入口。围壁：围壁的作用是将电梯与外界分隔开，当导轨架直接安装在围壁上时，它还应承受费切力。围壁的结构分为封闭式和空格式。顶板：井道的顶部是机房，它是维修人员工作的地方。因此顶板必须是封闭型的，将井道与机房完全隔离。顶板还具有阻止机房即传向井道的作用。对于快、高速电梯，为了取得良好的隔声效果，常在井道顶部设隔音层，此时的井道顶成了双层结构。底坑：井道的底坑深入地面，用于安装缓冲器、限速器、钢丝绳涨紧装置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水设施。机房：机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。机房可以设置在井道顶部，也可设置在井由自部。当机房设于井道底部时，即为曳引机下置式曳引方式。这种方式结构复杂，建筑物承重大，8对井道尺寸要求大，只有在机房无法顶置时才使用。对于绝大多数电梯，椭均设于井道顶部。机房必须有足够的面积，高度、承重能力及良好的通风条件。1.2电梯的分类（1）电梯种类繁多，可根据不同要求进行分类，如按使用性质分客梯、货梯、客货两用棉等。客梯：客梯一般是用于运送乘客。货梯：货梯一般专用于货物的运输。病床电梯：病床电梯通常用于运送躺在病床上的病人及其护理人员。客货两用梯：客货两用梯一般既可用于运送乘客，又可运送货物。（2）电梯按速度分类电梯按速度一般分为:高速梯、快速梯和低速梯。高速电梯：高速电梯速度在2m/s以上，有的称之为甲类梯。快速电梯：快速电梯速度在1.5m/s以上，有的称之为乙类梯。低速电梯：低速电梯速度在1.O1m/s以上，有的称之为丙类梯。目前大部分住宅客梯都选择速度为1.Om/s。（3）电梯按拖动系统分类9电梯按拖动系统分类，一般分为交流电梯和直流电梯。交流电梯：交流电梯使用交流电梯曳引机。货梯及杂物梯一般为交流电驱动，速度在0.5m/s以内。客梯中交流电梯一般用于楼层不十分高及使用要求不高的场所。如一般民用住宅等，它的速度一般在1m/s以内。直流电梯：直流电梯，由于它的启车、换速、找平、停车比较平稳，运行速度快，用于高层及要求较高的场所。直流电梯又分成直流快速电梯和直流高速电梯，其速度分别为1.5~1.75m/s,和2~3.5m/s。直流电梯的直流电动机一般由电动发动机组供电和控制。（4）电梯接控制方式分类电梯按控制方式分类，一般分为半自动电梯和自动电梯。半自动电梯：半自动电梯分三种情况:a.手开自平电梯——是由轿箱内手柄开关控制，具有自动平层的电梯，货梯多属于此类。b.按钮自平电梯——是由按钮控制具有自动平层装置的电梯，多用于货梯及杂物电梯。c.自平、自开门电梯——上述两种带有自动开关门装置的电梯。自动电梯：自动电梯也分三种类型:1.信号控制电梯，除具有自动平层自开门动作外，并具有内外选层、自动定向，顺向截车10等性能。此种电梯需有司机操作。2.集选控制电梯，除具有信号控制电梯的性能以外，也可以无司机操纵，所以需要增加厅外呼叫反向截车环节。3.下集选控制电梯，用于无司机交、直流电梯，基本工作状态与集选同，所不同的是厅外向下召唤信号才予以应答。集选控制电梯：集选控制电梯是一种在信号控制基础上发展起来的、高度自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于它能实现无司机操纵。它除了具有信号控制方面的功能外，还具有自动掌握停站时间、自动应召服务、自动换向应答、反向厅外召唤等功能。1.2电梯内部结构缓冲器:缓冲器是提供最后一种安全保护的电梯安全装置。它安装在电梯的井道底坑内，位于轿厢和对重的正下方。当电梯在向上或向下运动中，由于钢丝绳断裂、曳引摩擦力、抱闸制动力不足或者控制系统失灵而超越终端层站底层或顶层时，将由缓冲器起缓冲作用，以避免电梯轿厢或对重直接撞底或冲顶，保护乘客和设备的安全。11安全钳:在轿厢(对重)中出现突然情况时，能将导轨夹住，同时刹住轿厢，并将轿厢在导轨上牢牢夹持住，这种装置称为安全钳。限速器:限速器是一种控制轿厢(对重)速度的设备。当轿厢达到极限速度时，轿厢(对重)的限速器开始动作，并作用于安全钳上，迫使它夹住导轨，刹住轿厢。引入装置:引人装置由装在金属外罩内的刀开关及穿人式电容滤披器组成。当电梯长期停运时，利用开关切断电游、。滤波器用于阻止于扰无线电接收的杂波进入电网，并使来自火花触点沿导线流过的高频电流不进入电网，而低频(5OHz)供电电压可无阻碍地通过滤波器。自动开关:电梯上的自动开关用来保护电动机和电气设备的电流超过容许值，其中包括短路电流。自动开关由有铁心的电流线圈、带弹簧的触点系统及延滞时间的热机构组成。当在保护回路中的电流高于容许值时，线圈中的铁心受吸引，而释放带动触点的弹簧，电气回路遮断，自动开关手动复位。变压器:电梯上的变压器用于降低送往控制回路、轿厢照明回路、信号及修理照明回路上的电压，这种变压器称为降压变压器。12阵压变压器可将380V电压降低到220V、100V、42V、2OV,以及将22OV电压降低到100V、42V、30V和2OV。使用的变压器既有单相的，也有三相的。单相变压器可作供电电源或接至交流电器和仪表，或接至单相整流器;三相变压器可向三相整流器和门的传动电动机供电。整流器:整流器是用于向直流电气设备供电的一种电子元件。电梯采用按桥式原理图组合的双相整流器及显著减小脉动整流电流的三相整流器。可以保证由整流器供电的电磁继电器、接触器、连锁按钮和其他元件较平稳地工作。为了展平整流电流的服冲还采用以电容并联的三相整流器。刀开关:刀开关安装在单独的绝缘材料板上或控制盘上。当接通刀开关时，其可动触，点合到簧式固定触点上。转换开关:转换开关用于同时闭合与切断几个电气回路。YⅡ型万能转换开关使用最广。接触器:接触器用于远程闭合与切断电力回路的电器。接触器的电力触点利用电磁系统予以闭合。13电磁继电器:电磁继电器用于控制回路中电气设备的转换开关。像接触器一样，继电器以动街铁和接触系统在磁系统中闭合。选择器:选择器用于自动选择轿厢运行的方向。在按下电梯的启动按钮后，还可用于使轿厢在规定的楼层自动停车和轿厢在梯井中所处位置的灯光显示。选择器电气触点的状态反映在电梯轿厢在梯井中位置的准确性上。楼层转换开关系统、楼层的中心连锁系统，及附有轿厢位置感应式传感器或干簧管式传感器的继电器选择器可用于电梯上的选择器。主令电器:主令电器是指使用电梯启动或停车直接由司机或乘客操作的控制电器。终端开关:终端开关配置在梯井中或在卷扬机上，用于保护轿厢升降不超出容许的水平范围以外。梯井中装有两个终端开关:一个稍高于上楼层，另一个稍低于底层。作用在这些终端开关上时，便使固定在轿厢上的断电装置断电。卷扬机只安装一个终