三层电梯的毕业设计

学以自用自强不息三层电梯控制技术题目:三层电梯控制技术系部:机电工程系专业:电气自动化班级:10电气大一班姓名:杨浩学号:201004010101指导老师:祖国建学以自用自强不息三层电梯控制技术第1页共21页摘要随着社会和科学技术的发展，近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展，电梯在高层宾馆，商场，多层厂房和仓库等领域的应用越来越广泛。一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，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：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、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，目前已逐渐被可编程控制器取代。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，系统设复杂，一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控制系统的技术改造。关键词:PLC电梯可编程控制器微机控制系统目录摘要........................................................................1前言........................................................................3一、电梯的基本结构..........................................................4二、可编程控制器PLC的简介...................................................62.1PLC的产生及发展.....................................................62.2PLC的基本结构.......................................................62.3PLC的定义...........................................................72.4PLC的工作原理.......................................................8三、PLC的选择及软件设计.....................................................93.1PLC的选择...........................................................9四、数据库设定.............................................................104.1电梯PLC.I/O配线表..................................................104.2梯形图设计..........................................................11五、可编程控制器的安装和维护...............................................165.1可编程控制器的安装.................................................165.2接线电源............................................................175.3接地................................................................175.4直流24V接线端......................................................175.5输入接线............................................................185.6输出接线............................................................18总结.......................................................................19参考文献....................................................................203前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。电梯进入人们的生活已经160年一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地是历史的变迁，永恒的是电梯提升人类生活质量的承诺。电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。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。4一、电梯的基本结构一.曳引系统二.导向系统三.轿厢四.门系统五.重量平衡系统六.电力拖动系统七.电气控制系统八.安全保护系统5图一电梯的基本结构6二、可编程控制器PLC的简介2.1PLC的产生及发展20世纪60年代，由于计算机工业控制技术本身的复杂性、编程难度高、难以适应恶劣的工业环境以及价格昂贵等原因，未能在工业控制中广泛应用。当时的工业控制主要还是以继电—接触器组成控制系统。当时美国汽车制造工业为了生产工艺不断更新的需要、降低成本、缩短新产品的开发周期，美国通用汽车公司（GM公司）在1968年提出了招标开发研制新型顺序逻辑控制装置的失调要求，即著名的十条招商指标，器主要内容如下：(1)编程简单，可以在现场修改和调试程序。(2)维护方便，各部件最好是插件式的装置。(3)可靠性高于继电器控制柜。(4)体积小于继电器控制柜。(5)可将数据直接送入管理计算机。(6)在成本上可与继电器控制柜竞争。(7)输入可以使交流115V（注：美国电网电压为110）。(8)输出交流电115V、2A以上，能直接驱动电磁阀。(9)具有灵活的扩展能力，在扩展原系统只需做很少的变更。(10)用户程序存储容量至少能扩大到4KB（根据当时汽车装配过程的要求提出的）。2.2PLC的基本结构在种类繁多的PLC中，其组成结构都基本相同。用PLC实施控制，其实质是7按一定算法进行输入/输出转换，并将这个转换给予物理实现，并应用于工业现场。PLC专为工业现场而设计，采用了典型的计算机结构，它主要由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。图二PLC的系统结构图2.3PLC的定义PLC是可编程逻辑控制器（Programmablelogiccontroller）的缩写，是作为传统继电—接触器的替代品出现的。国际电工委员会（IEC）在其颁发的可编程楼及控制器标准草案中给出PLC作出如下定义“可编程控制器是一个数字式的电子装置，它使用了可编程控制器的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑、顺序、计时、计数和算术运算等功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备都按易于与工业控制系统形成的一个整体、易于扩展器功能的原则设计。被控对象开关输入模块采样设备模拟量输入块开关量输出快模拟量输出块其他模块执行装置检测装置系统总线主控模块（CPU，内存，用户内存，通信接口等）电源模块编程器计算机可接终端或外围设备PLC82.4PLC的工作原理PLC在程序运行方式、输入输出操作、特殊功能模块等方面做了特别的考虑。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段三个阶段完成。上述3个阶段即为一个周期。在整个运行期间PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述3个阶段。(1)输入采样阶段PLC。(2)用户程序执行阶段。(3)输出刷新阶段。图三PLC工作过程框图内部处理执行用户程序输入扫描输出刷新计算机编程9三、PLC的选择及软件设计3.1PLC的选择三菱公司的PLC是最早进入中国市场的产品，小型机FX2N是近几年推出的高功能整体式小型机。FX系列PLC具有庞大的家族。基本单元(主机)有FX0、FX0S、FXON、FX1、FX2、FX2C、FX1S、FX2N、FX2NC9个系列。每个系列又有14、16、32、48、64、80、128点等不同输入输出点数的机型，每个系列还有继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出三种输出形式。FX2N系列PLC是三菱公司20世纪90年代在FX系列PLC的基础上推出的新型产品，是三菱公司高性能小型机的代表作，系统最大I/O点数为128点，配置扩展单元后可达256点。FX2系列基本执行指令的速度为0.48μs/步，用户程序存储器的容量可扩展至8K步。FX2N系列PLC在我国应用比较广泛，这种PLC技术成熟，性能好，故障少，价格低廉，对于本项目又留有一定的余量，可以为以后改进留下余地。而本控制系统选用了三菱的这一型号的小型PLC-FX2N-32MR，该机型是一种小型化,高速度,高性能装置，各方面都相当于FX系列中最最高档次的小型PLC。有48个输入和输出点，而我们只需要10个输入点和12个输出点，所以相当充足。除此之外，这一型号的PLC还适用于在多个基本组件间的连接,模拟控制,定位控制等特殊用途,而且系统配置既固定又灵活是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。因此本系统选择了这一型号的PLC。至于编写程序的软件，本系统的设计使用了三菱的GXDeveloper编程软件，它是专为FX系列PLC设计的中文编程软件，此软件可用梯形图、指令表、顺序功能图符号来创建PLC的程序，并可将程序储存为文件，用打印机打印出来。可给编程元件、程序块建立注释、设置寄存器数据。通过串行口，可将用户程序与PLC进行通讯、文件传送，可实现各种监控和测试功能。所以，我们利用里面的梯形图和指令表进行编程。而且，我们一直学的就是这个软件，我们比较熟悉，使用起来也比较方便。10四、数据库设定4.1电梯PLC.I/O配线表输入点输出点序列输入元件输入地址序列输出元件输出地址1三层内选按钮S3X0011三层指示L3Y0012二层内选按钮S2X0022二层指示L2Y0023一层内选按钮S1X0033一层指示L1Y0034三层下呼按钮D3X0054轿厢下降指示DOWNY0045二层下呼按钮D2X0065轿厢上升指示UPY0056一层上呼按钮U1X0076三层内选指示SEL3Y0067二层上呼按钮U2X0087二层内选指示SEL2Y0078一层行程开关SQ1X0098一层内选指示SEL1Y0089二层行程开关SQ2X0109一层上呼指示UP1Y00910三层行程开关SQ3X01110二层上呼指示UP2Y01011二层下呼指示DN2Y01112三层下呼指示DN3Y012表一三层楼电梯输入端子分配表114.2梯形图设计12131415图四控制程序图16五、可编程控制器的安装和