【正文】 XXXXXXX畢業(yè)設(shè)計 題 目 xxx姓 名 xxx學(xué) 號 xxx專業(yè)班級 xxx分 院 xxx指導(dǎo)教師 xxxxxxx年xxx月xxx日前言近期我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，人民的生活水平迅速提高，住房工作條件越來越好。電梯作為建筑內(nèi)重要的垂直交通工具，與我們的生活有著越來越緊密的關(guān)系。傳統(tǒng)的電梯采用接觸器來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)狀態(tài)的改變，此外控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制邏輯組成，因此存在元件多、功能弱、故障頻繁、可靠性差及工作壽命短等諸多缺點(diǎn)。為了提高電梯系統(tǒng)的性能，保證其運(yùn)行的可靠安全，電梯控制系統(tǒng)越來越多的采用PLC控制。PLC控制較繼電器控制有著許多的優(yōu)點(diǎn)，同時，鑒于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式已漸漸過渡到了交流變頻調(diào)速，滿足乘客的舒適感，保證平穩(wěn)的精度，降低能耗，節(jié)省運(yùn)行開支，節(jié)約能源。本次設(shè)計的研究題目是“基于PLC的六層電梯控制系統(tǒng)”，主要是利用PLC及其軟件來實(shí)現(xiàn)電梯信號的控制，其控制系統(tǒng)的核心為PLC。課題開發(fā)的主要任務(wù)和內(nèi)容是：（1）電梯運(yùn)行指定位置后具有手動或自動開/關(guān)門的功能。（2）利用指示燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號、電梯轎廂內(nèi)的指令信號和電梯的到達(dá)信號。（3）能自動判斷電梯的運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號。（4）電梯的上行下行有一臺交流雙速電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。（5）電梯轎廂門由另一臺小功率電機(jī)驅(qū)動。電機(jī)正傳，轎廂門打開；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。（6）每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕；轎廂內(nèi)的層面指令按（7）電梯啟動、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。（8）行車時，廳門和轎廂都不能開門。開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)。平層時可自動開門、手動開門，夾人時自動開門。達(dá)到的要求是：通過深入的研究和編程實(shí)踐，全面認(rèn)真的完成上述內(nèi)容。本次課題的核心問題有兩個：一是運(yùn)行效率和安全性的要求；二是利用PLC實(shí)現(xiàn)電梯信號的控制。對于第一個的問題，我采用的是三菱公司的FX2N型可編程控制器。第二個問題，根據(jù)這次設(shè)計所需要達(dá)到的要求以及PLC順序執(zhí)行程序的特點(diǎn)來編寫PLC程序。第一章 緒論 電梯的概述 電梯的發(fā)展史據(jù)有關(guān)資料表明，早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統(tǒng)。1203年，在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機(jī)，結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。1765年瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后，1858年美國研制出以蒸汽為動力，通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。1878年英國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯，淘汰了蒸汽梯。后又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。電梯發(fā)展興盛的根本原因在于采用了電力作為動力來源。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開始使用交流異步單速和雙速電動機(jī)作動力的交流電梯，尤其是交流雙速電動機(jī)的出現(xiàn)，改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機(jī)作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代。從此電梯一直日新月異地發(fā)展著。隨著電子工業(yè)的發(fā)展， PLC和電子計算機(jī)成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運(yùn)行效果顯著提高。 電梯的運(yùn)行工作情況電梯主要由轎廂、配重、曳引機(jī)、控制柜／箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯在運(yùn)行的過程中有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，只是電梯的自動化程度比較高，一般電梯的乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個指令信號，電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、在預(yù)定的層站平層?？块_門。乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層?？块_門接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時一般一次只能下達(dá)一個指令任務(wù)，當(dāng)一個指令任務(wù)完成后才能再下達(dá)另一個指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一個層站時，若中間層站出現(xiàn)順向指令信號，一般都不能自動?？?，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。本設(shè)計主要研究單臺六層電梯的PLC控制方法，分述其電氣設(shè)計和軟件設(shè)計過程。 電梯控制系統(tǒng)的組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動部分和電氣控制部分組成。1）電力拖動部分電梯主拖動類型有直流電動機(jī)拖動、交流電動機(jī)拖動、直流發(fā)電機(jī)－電動機(jī)組供電（G－M）拖動、晶閘管供電（SCR－M）的直流拖動和交流雙速電動機(jī)拖動、交流調(diào)壓調(diào)速（AVCC）拖動、交流變頻調(diào)速（VVVF）等。為得到較好的舒適感，要求曳引電動機(jī)在選定的調(diào)速方式下，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩總能達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求?？紤]到電壓的波動、導(dǎo)軌不夠平直造成的運(yùn)動阻力增大等因素，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度。2）電氣控制部分電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動機(jī)等幾十個分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)通過電路控制電力拖動系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動作功能，保證電梯安全運(yùn)行。電梯一般是由電動機(jī)來拖動的，其運(yùn)行過程大多包括啟動、正（反）轉(zhuǎn)、停止等，這整個過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動系統(tǒng)比較，變化范圍比較大。電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動化程度和運(yùn)行可靠性。PLC以其體積小、功能強(qiáng)、故障率低、壽命長、噪聲低、維護(hù)保養(yǎng)簡便、修改邏輯靈活、程序容易編制，易聯(lián)成控制網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。 電梯繼電器控制的特點(diǎn)及存在的問題 電梯繼電器控制的特點(diǎn)（1）所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合一般技術(shù)人員和技術(shù)工人。（2）系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。（3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格便宜。（4）多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，熟悉掌握的人員較多。 電梯繼電器控制存在的問題（1）系統(tǒng)觸點(diǎn)多，接線復(fù)雜，且觸點(diǎn)易燒壞磨損，造成接觸不良，故障率較高。（2）普通控制電器及硬件接線方法難以滿足較復(fù)雜的控制功能（3）電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作緩慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗高，機(jī)械動作噪音大。（5）線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；且檢查故障困難，費(fèi)時費(fèi)工。電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故 。 PLC及其電梯PLC控制的特點(diǎn) PLC的特點(diǎn)PLC實(shí)質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方式，與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。可靠性：對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。（1）PLC無需大量的活動元件和接線電子元件（2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計（3）PLC有較高的易操作性，編程簡單，操作方便，維修容易（4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，具有比通用計算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件，采用精簡化的編程語言（5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。（6）在PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。易操作性:PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面：（1）操作方便（2）編程方便（3）維修方便靈活性:PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）編程的靈活性。（2）擴(kuò)展的靈活性。（3）操作的靈活性。 PLC在電梯控制中的特點(diǎn)（1）采用PLC控制電梯，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高。（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。（3）PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。（4）PLC可進(jìn)行故障自動檢測報警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。（5）用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。（6）更改控制方案時不需改動硬件接線。此外，PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 課題的提出以前的電梯控制都采用的是繼電器控制，線路復(fù)雜，故障率高，系統(tǒng)龐大，能耗較高，噪聲大，嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行的質(zhì)量。而且對于電梯的更新需要大量的資金，對于單一的單位來說還是比較困難的。所以只能對電梯的控制方式加以改進(jìn)。近年來，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電