【正文】
摘 要電梯是機械電器緊密結(jié)合的大型機電產(chǎn)品。主要由機房、井道、轎廂、門系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。伴隨建筑業(yè)的發(fā)展,為建筑內(nèi)提供上下交通運輸?shù)碾娞莨I(yè)也在日新月異地發(fā)展著。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備,更是一種工作和生活中的必需設(shè)備,完全可以預(yù)想到,隨著社會的發(fā)展,電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將和汽車一樣,成為重要的運輸設(shè)備之一。本設(shè)計主要將可編程序控制器(PLC)應(yīng)用到電梯的控制系統(tǒng)中去,以八層電梯為例來完成電梯PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、組成及模塊化程序設(shè)計。選用西門子S7200可編程控制器,利用220V交流電源供電。通過變頻器、紅外線傳感器、電動機、稱重傳感器、指示燈、按鈕和電梯抱閘裝置與PLC連接,實現(xiàn)電梯運行的控制。本設(shè)計選用交流雙速電機實現(xiàn)電梯拖動,采用樓層傳感器實現(xiàn)樓層間檢測;顯示驅(qū)動電路采用LED發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏的屏體。重點研究PLC的安全控制電路、樓層控制電路,開關(guān)門電路的設(shè)計,以及啟動開關(guān)門程序、上行下行程序、樓層控制程序、自動定向程序的編寫。PLC電梯控制系統(tǒng)只需要稍加改進即可應(yīng)用于更高樓層要求的電梯中。本設(shè)計穩(wěn)定可靠性高,運行平穩(wěn),特別在平層處理上增加了電梯安全抱閘系統(tǒng),將在電梯領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:電梯;PLC;變頻器;AbstractThe elevator is the mechanical electric appliance close union largescale mechanical and electrical products. Mainly of engine room, well road, sedan theater box, gate system and electric control system position. Follows the architecture industry the development, provides the high and low transportation for the construction in the elevator industry also innovatingly to develop. The elevator already was not only in one kind of production link39。s important equipment, was in one kind of work and the life essential equipment, definitely might expect that along with society39。s development, the elevator product39。s will be the same in people material culture life status with the automobile, bees one of important transport vehicles. This design mainly (PLC) applies the programmable controller in elevator39。s control system, as regularly pletes the single Taiwan elevator PLC control system39。s overall project design, the position and the modularized program design take eight elevators. Realizes through Mitsubishi S7200 and the puter correspondence to the elevator systems operation control. Selects the exchange two speed electrical machinery to realize the elevator dragging, uses the floor sensor to realize between the floor to turn over。 The demonstration driving circuit uses the LED light emitter diode to constitute display monitor39。s screen body. Key studies PLC the safety control electric circuit, the floor control circuit, the switch gate design, as well as starting switch gate procedure, upward downward procedure, floor control procedure, automatic orientation procedure pilation. The PLC lift control system only needs to improve slightly then applies in the high performance request elevator. All these indicated that this series PLC not only may satisfy the elevator to the redundant reliable physical demand, moreover definitely may substitute the import in the control level and the performance the similar products, and will break through the elevator domain to apply a more widespread profession, in the future the prospect will be broader.Key words:PLC。 Elevator。 Logical control。 目 錄第1章 緒 論 1 1 1 2 2 2 3 4第2章 電梯控制系統(tǒng)的方案選擇 7 7 7 7 7 PLC控制系統(tǒng) 8 9 9第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 10 10 10 確定輸入/輸出點 10 PLC的選型 11 擴展模塊的選型 11 11 12 14 14 選擇變頻器的規(guī)格以及滿足條件 14 15 15 VS616G5變頻器 15 VS616G5變頻器多級調(diào)速的PLC控制 17 紅外線傳感器的選型 20 21 電梯抱閘系統(tǒng)選型 22 稱重傳感器的選型 22 指示燈的選型 24 按鈕的選型 25第4章軟件設(shè)計 26 設(shè)計思路 26 27 程序設(shè)計 29 29 29 電梯的平層信號處理 29 選層定向及反向截梯 29 內(nèi)指令外召喚信號的保持 30 樓層感應(yīng)信號 30 自動開關(guān)門 31 31第5章 結(jié) 論 32參考文獻 33致 謝 34附 錄Ⅰ程序梯形圖 35附錄Ⅱ總體硬件圖 58附 錄Ⅲ外文翻譯文獻 59第1章 緒 論電梯是將機械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機電設(shè)備,它是建筑物中的永久性垂直交通工具。電梯作為一種較為復(fù)雜的機電一全化設(shè)備,它由多許機械構(gòu)件和電子、電氣、大規(guī)模集成電路組成的微型計算系統(tǒng)及聲、光控制部件所組成。那么電梯到底有哪些功能呢?我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運行并走出電梯轎廂,實際上已包含了電梯的許多功能,如:電梯的定向選層、電梯的起動、加速、穩(wěn)速運行、到站減速、平層停車、開關(guān)門。還有檢修功能、安全保護功能、消防功能、樓層顯示等。從電梯控制統(tǒng)的實現(xiàn)方法分,電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制(PLC)、單片微機控制、多微機控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是80年代最廣泛的一種電梯控制方式,有控制邏輯線路簡單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點,但由于該類系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成,使用一段時間后其接觸點往往接觸不良,所以電梯故障高,眾多的繼電器、接觸器動作噪聲較大,整個控制柜體積大。隨著多微機系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,電梯控制發(fā)生了限大的變化,因為微機在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和選層器,整個系統(tǒng)更加可靠,靈活性更加提高,功能大增強了。但微機的集成度高,功能項目固化,一般維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用的工具??删幊绦蚩刂破魅〈^電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)由繼電器實現(xiàn)的邏輯控制功能,本次設(shè)計從以下幾個方面對PLC電梯控制系統(tǒng)進行研究和論證電梯類型的選擇:綜合電梯的類別和各類的特點和要求,在本次設(shè)計中,主要研究八層電梯的上下行控制,開、關(guān)控制、內(nèi)外呼叫控制。電梯硬件系統(tǒng)的設(shè)計:本次設(shè)計的電梯要求運行迅速準(zhǔn)確度高,在電梯的各層檢測系統(tǒng)中許啊用用在工業(yè)自動控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器,運用感應(yīng)器的開關(guān)量信號輸入給PLC來實現(xiàn)PLC對電梯的控制。在硬件系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮了電梯的經(jīng)濟實用、穩(wěn)定的需要。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展,電梯已成為人類現(xiàn)代生活廣泛使用的人員運輸工具。隨著人們對電梯運行安全性、高效性、舒適性等要求的提高,電梯得到了快速發(fā)展,其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速,其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制??删幊炭刂破鳎≒LC)因為穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、簡單易學(xué)、功能強大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用面最廣、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置,成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。電梯控制要求介入設(shè)備使用簡便,對應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單,具有人性化的人機界面,配備應(yīng)用程序庫,加快編程和調(diào)試速度。通過PLC對程序設(shè)計,提高了電梯的控制水平,并改善了電梯運行的舒適感。因此PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛,非常有實際價值據(jù)國外有關(guān)資料介紹,公元前2800年在古代埃及,為了建筑當(dāng)時的金字塔,曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機后,1858年美國研制出以蒸汽為動力,并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。并隨著水壓梯的發(fā)展,淘汰了蒸汽梯。后來又出現(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。但是,電梯得以興盛發(fā)展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,并隨著電機技術(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作動力的交流電梯,特別是交流雙速電動機的出現(xiàn),顯著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年代美國紐約市的102層摩天大樓建成。從此以后,電梯這個產(chǎn)品,一直在日新月異地發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品,不但規(guī)格品種多,自動化程度高,而且安全可靠,乘坐舒適。隨著電子工業(yè)的發(fā)展,可編程序控制器(PLC)和電子計算機成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去后,電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運行效果顯著提高。電梯是用電力拖動的轎廂運行于鉛垂的或傾斜不大于15&176。的兩列剛性導(dǎo)軌之間運送乘客或貨物的固定設(shè)備。習(xí)慣上不論其驅(qū)動方式如何,將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運輸工具的總稱。根據(jù)建筑的高度、用途及客流量(或物流量)的不同,而設(shè)置不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下。乘客電梯 :為運送乘客而設(shè)計的電梯,應(yīng)用范圍廣泛。載貨電梯 :可以有人隨乘,主要為運送貨物而設(shè)計的電梯,應(yīng)用在工廠廠房和倉庫中。 客貨電梯 :以運送乘客為主,但也可以運送貨物的電梯。 病床電梯 :為運送病床(包括病人)及醫(yī)療設(shè)備而設(shè)計的電梯,應(yīng)用在醫(yī)院和醫(yī)療中心中。 住宅電梯 :為便于運送乘客和家具、沙發(fā)、擔(dān)架等而設(shè)計的,供住宅樓使用的電梯。 雜物電梯 :轎廂空間受限制,不允許人員進入,主要用于運送少量食品、圖書和文件等。 汽車電梯 :用作運送車輛而設(shè)計的電梯,應(yīng)用在立體停車設(shè)備中。 特種電梯 :應(yīng)用在一些有特殊要求場合的電梯,包括防爆電梯、防腐電梯、船用電梯等。 觀光電梯 :井道和轎廂壁至少有一側(cè)透明,乘客可觀看轎廂外景物的電梯,主要運送乘客。2. 按驅(qū)動方式分類 (1)、交流電梯,用交流感應(yīng)電動機作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 (2)、直流電梯,用直流電動機作為驅(qū)動力的電梯。 (3)、液壓電梯,一般利用電動泵驅(qū)動液體流動,由柱塞使轎廂升降的電梯。(4)、齒輪齒條電梯, 將導(dǎo)軌加工成齒條,轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪,電動機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 (5)、 螺桿式電梯, 將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋,再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂,然后通過電機經(jīng)減速機(或皮帶)帶動螺母旋轉(zhuǎn),從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 (6)、 直線電機驅(qū)動的電梯,其動力源是直線電機。電梯問世初期,曾用蒸汽機、內(nèi)燃機作為動力直接驅(qū)動電梯,現(xiàn)已基本絕跡。3. 按速度分類1)、 低速梯。 2)、 中速梯,~。 3)、 高速梯。 4)、 超高速。隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展,電梯速度越來越高,區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。4. 按電梯有無司機分類 1)、有司機電梯,電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。 2)、無司機電梯,乘客進入電梯轎廂,按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕,電梯自