基于PLC的七层电梯控制系统设计13720

仅供个人参考不得用于商业用途基于PLC的七层电梯控制系统设计摘要本次毕业设计是基于PLC的七层电梯控制系统，电梯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，在建筑的内导轨上做垂直升降运动，它在人们的日常生活中起着举足轻重的作用。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。在硬件上以西门子公司的PLC做为控制中心，以及交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和PLCI/O接口组成为一体的控制系统，在软件上采用模块的设计法，包括楼层及轿厢内外呼叫请求、平层检测及开关门、控制电梯升降、电梯运行状态指示控制等模块。整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降、加减速、平层、起动、制动等进行控制。其结构简单、运行率高、平层精度高。关键字：PLC，电梯，逻辑控制电路仅供个人参考不得用于商业用途目录1绪论..............................................................12电梯控制系统方案设计..............................错误!未定义书签。2.1电梯的构造....................................错误!未定义书签。2.2电梯对控制信号的响应要求及其流程..............错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。2.3电梯的控制要求................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。2.4可编程序逻辑控制器(PLC).......................错误!未定义书签。2.5PLC的分类....................................错误!未定义书签。2.6PLC的机型和I/O点的点数选择..................错误!未定义书签。2.7PLC控制系统的组成............................错误!未定义书签。2.8安全设置......................................错误!未定义书签。3电梯控制系统硬件设计..............................错误!未定义书签。3.1程序设计思路..................................错误!未定义书签。3.2电梯的基本电路设计............................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。3.3电梯电器元件表................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。................................................错误!未定义书签。4电梯控制系统软件设计..............................错误!未定义书签。4.1电梯的开关门控制..............................错误!未定义书签。4.2层楼信号的产生与消除..........................错误!未定义书签。仅供个人参考不得用于商业用途4.3内选指令的登记与消除..........................错误!未定义书签。4.4外呼信号的登记与消除..........................错误!未定义书签。4.6电梯自动运行时启动、加速和稳定运行环节........错误!未定义书签。4.7停车制动环节..................................错误!未定义书签。5电梯控制系统仿真..................................错误!未定义书签。6结论..............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。附录一：PLC的I/0接线............................错误!未定义书签。附录二：梯形图....................................错误!未定义书签。仅供个人参考不得用于商业用途1绪论近年来我国经济飞速发展，人民生活水平的迅速提高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑内的垂直交通运输工具，它与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器控制，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。由于它的种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时，由于PLC控制的准确性与高效性，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。因此，PLC控制技术已成为现代电梯行列的一个热点。本次毕业设计的题目是——“基于PLC的七层电梯控制系统设计”。PLC控制是指电梯信号控制由PLC及其软件来实现，控制系统的核心为PLC，本次设计的主要任务和内容是：建立“PLC控制的电梯系统”的信号控制系统的总体框架，利用PLC集中处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井道信号、门区信号、开关门及限位信号等信号，并显示电梯所到楼层、运行方向及呼梯应答等，实现电梯运行到位后具有手动和自动开关门功能；拖动控制系统中曳引机的启动、运行、制动停止，包括正反转信号及多种速度信号，经PLC运算、判断后通过电机来实现。达到的要求是：通过深入的理论研究和编程实践，全面认真的完成上述几个内容。仅供个人参考不得用于商业用途2电梯控制系统方案设计2.1电梯的构造电梯是一种特殊的起重运输设备，它由轿厢及配重、拖动电动机及减速传动机械、井道以及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是用于载人或物的部位，配重是用来改变电梯电动机负载的特性以及提高电梯的安全性而设置的。如图2-1所示为电梯拖动系统示意图，电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，形成轿厢的上下运动。图2-1电梯拖动系统示意图井道是指建筑中用于安装电梯并提供电梯运行的通道，轿厢以及配重都是在井道中运行的。井道在各层都设有门厅和呼梯设备。门厅有门厅门，厅门顶部装有层楼指示器，用于指示电梯的运行方向和电梯所在的位置。门厅里还有呼梯盒，其作用是在每一个层站召唤电梯。呼梯盒常安装在厅门外离地面1m高左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上行与下行两个呼梯按钮，按钮下面带有呼梯的记忆灯。基站的呼梯盒上还设有许多定位装置和安全设备。井道的顶部和底部还设有冲顶和蹲底的缓冲设备，用以确保电梯的运行安全。轿厢内的自动门机是用来实现电梯的开门及关门。电梯门分厅门及轿厢门，当电梯停靠在某一层时，这一层的厅门在轿厢门的带动下开启或关闭。电梯的操纵箱也安装在仅供个人参考不得用于商业用途轿厢内，供司机和乘客对电梯发布操作的命令。上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮(带有内选记忆指示灯)、上下行启动按钮(带有上下行记忆指示灯)、开关门按钮、急停按钮、风扇、照明、层楼指示灯的控制开关、电梯运行状态选择钥匙开关等。2.2电梯对控制信号的响应要求及其流程（1）当在轿厢内按下关门按钮时，电梯门自动关闭并进行锁保护，电梯门锁上以后电梯将自动启动并运行。（2）当电梯到达指定的楼层后，电梯自动停止运行，并且自动开门，随后电梯延时自动关门，等待厅外召唤。（3）电梯运行时只响应和电梯运行方向相同的厅外召唤。（4）当电梯到达顶层或底层时，自动停止并且改换方向。（5）电梯接受轿厢内外的每一个呼叫按钮的呼叫命令，进行自动登记和记忆，当任务完成后，其自动消除记忆。（6）电梯的楼层门厅和轿厢的内部都有电梯运行情况的显示。（7）当电梯接受到多个信号时，采用第一个信号来进行运行方向的定向，先响应现在电梯的运行方向的呼叫，一个方向的任务执行完后再换向执行下一个方向。（8）当执行完一个方向的任务要进行换向时，根据最远站换向原则来进行运行方向的转换。（9）当电梯进行维修时，要将所有楼层的电梯门关闭，以防止行人误入。当电梯接收到来自厅外的召唤时，自动的进行定向，并且电动机M1高速运行到达指定楼层，当到达指定楼层后电动机M1减速，以低速运行至停层位置，当到达停层位置后，电动机M1反转控制电梯自动开门，此时厅内乘客由轿厢内出来，而厅外乘客也可进入轿厢内，当乘客进入轿厢后按下关门按钮SB2，门厅自动关门。如图2-2所示仅供个人参考不得用于商业用途图2-2电梯的控制流程2.3电梯的控制要求轿厢中的乘客及门厅中等待乘坐电梯的人都需要知道电梯的位置，因而轿厢及门厅都设有显示层楼标志的电梯位置显示装置。此外，电梯的运行还需要更加准确的电梯位置信号，以满足制动停车等控制的需要。电梯的位置信号一般由设在井道中的位置开关，如磁感应器提供，当轿厢上设置的隔磁板插入感应器时，发出位置信号，并启动楼层指示，如图2-3所示。M1换低速，低速运行是否到达停层位置M1停转，自动开门按下SB2乘客是否出门自动关门M1反转，平层开门过程减速门是否开到位开门控制过程结束门是否关闭厅外召唤楼层自动定向M1起动，高速运行是否到召唤楼层NNYYNY出门进门仅供个人参考不得用于商业用途图2-3电梯的平层、停层装置司机和乘客可以按下轿厢内的操控盘上的选层按钮来选定电梯运行的目的楼层，此为内选信号。当按钮按下后，该信号应被记忆并使相应的指示灯点亮。在门厅等候电梯的乘客可以按门厅的上行或下行召唤按钮，此为外唤信号。该信号也需记忆并点亮门厅的上行或下行指示灯，这些保持信号在要求得到满足时应能自动消除。仅供个人参考不得用于商业用途电梯自动运行时应根据内选及外唤信号，决定电梯的运行方向及在哪些站点停站。一般情况下，电梯按先上后下的原则安排运送乘客的次序，而且规定在运行方向确定之后，不响应中途的反向呼唤要求，直到到达本方向的最远站点才开始返程。当轿厢的运行方向确定后，而且轿厢门已经关好的时候启动运行，运行的初始阶段是加速运行阶段，其后是稳定运行阶段。轿厢运行后需要确定在哪一层站停车，平层停车时，轿厢的底与门厅“地平面”应相平齐，一般规定具体的平层误差，如平层时两平面不得超过5mm。平层停车过程需在轿厢底面