【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 乘客電梯的 PLC 控制 摘要 ： 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 , 現(xiàn)代化程度日益提高 ,高層建筑愈來(lái)愈多 , 電梯也隨之增多 , 電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位得到了提高 ,成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的電梯控制一是由繼電器、接觸器構(gòu)成。它不僅存在著可靠性差、成本高、故障率高等缺點(diǎn) ,而且在層數(shù)增加時(shí) ,配線變化給制造及安裝帶來(lái)諸多不變。若用 PLC 控制就解決了以上的不足。 本設(shè)計(jì)就以 PLC 作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。先對(duì)四層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關(guān)，電機(jī)，信號(hào)燈等。然后，畫出它的控制面板圖，再根據(jù) 控制面板圖估計(jì)一下 I/O 點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型，然后在軟件設(shè)計(jì)，寫出流程圖，梯形圖，寫出語(yǔ)句。最后是進(jìn)行調(diào)試，看看此程序是否可行。 關(guān)鍵詞： PLC 控制系統(tǒng) 電梯 繼電器 接觸器 PLC control of passenger Elevator Abstract: The rapid development of the national economy, the increasing degree of modernization, more and more highrise buildings, elevators also will be increased, Elevator products in people39。s material and cultural life of the status has been enhanced to bee one of the important transport equipment. Traditional domestic elevator control from the first relay, a contactor. It is not only poor in the reliability, high cost, high failure rate shortings, but also in layers increases, changes to the wiring and installation of manufacturing has brought many unchanged. If the control by PLC to address the above shortings. the design of the PLC as a tool to the elevators for various operating control. Elevator on the first four parts of the hardware analysis, the need to see what kind of switches, motors, lights, etc.. Then, the control panel draw maps, plans, under the control panel is estimated to I / O points, so certain selected models, and then softwaredesign, write flowchart, ladder diagram, write statements. Finally,debugging and look at the feasibility of this procedure. Key words: PLC control system Elevator relay contactor 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 目錄 第一章 引言?????????????????????????????? 1 第二章 概 ?????????????????????????????? 2 電梯硬件的分析 ????????????????????????? 2 電梯的組成 ?????????????????????????? 2 電梯的工作原理 ????????????????????????? 3 可編程控制器的介紹 ???????????????????????? 3 2.. 可編程控制器的發(fā)展 ??????????????????????? 5 可編程控制器（ PLC）的用途???????????????????? 4 可編程控制器（ PLC）的特點(diǎn)???????????????????? 5 PLC 的性能特點(diǎn) ???????????????????????? 5 PLC 的工作原理 ???????????????????????? 6 PLC 的編程語(yǔ)言 ???????????????????????? 7 第三章 課題的 任務(wù)分析 ????????????????????????? 9 電梯控制的分析 ????????????????????????? 9 整體設(shè)計(jì)流程的確定???????????????????????? 9 第四章 可編程控制器的機(jī)型選擇 ???????????????????? 10 可編程控制器控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)估算 ??????????????? 10 內(nèi)存 的 估計(jì)???????????????????????????? 10 響應(yīng)時(shí)間 的分析 ?????????? ??????????????? 11 輸入輸出模塊的選擇 ??????????????????????? 11 機(jī)型 的 確定???????????????????????????? 11 第五章 硬件設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 12 硬件配置簡(jiǎn)介 ?????????????????????????? 12 電梯控制系統(tǒng)的硬件面板圖 ???????????????????? 15 輸入 /輸出的分配????????????????????????? 16 第六章 軟件設(shè)計(jì)??????????????????????????? 17 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 程序流程圖 ??????????????????????????? 17 程序語(yǔ)句 ???????????????????????????? 17 第七章 程序調(diào)試、運(yùn)行 ??????????????????????? 41 正常情況下程序調(diào)試 ??????????????????????? 41 過程分析 ??????????????????????????? 41 第八章 總結(jié) ?????? ????????????????????? 47 致謝 ???????????????????????????????? 48 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????? 49 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 第一章 引 言 自 1889 年美國(guó)奧梯斯升降機(jī)公司推出世界第一部以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的升降機(jī)以來(lái)，電梯在驅(qū)動(dòng)方式上經(jīng)歷了卷筒式驅(qū)動(dòng)、牽引式驅(qū)動(dòng)等歷程，逐漸形成了直流電機(jī)拖動(dòng)和交流電機(jī)拖動(dòng)兩種不同的拖動(dòng)方式。如今電梯已成為人們進(jìn)出高層建筑不可或缺的代步工具；而且作為載人工具，人們?cè)谶\(yùn)行的平滑性、高速性、 準(zhǔn)確性、高效性等一系列靜、動(dòng)態(tài)性能方面對(duì)它提出了更高的要求。由于早期的電梯繼電器控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳎?PLC）既保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此， PLC 在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用。 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， PLC（即可編程控制器）在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到十分廣泛地應(yīng)用。 PLC 是一種基于數(shù)字計(jì)算機(jī)技 術(shù)、專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入 /輸出，完成一系列邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算等確定的功能，來(lái)控制各種類型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過程。 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來(lái)的一種垂直運(yùn)輸工具。多層廠房和多層倉(cāng)庫(kù)需要有貨梯 。高層住宅需要有住宅梯 。百貨大樓和賓館需要有客梯 ,自動(dòng)扶梯 ......。在現(xiàn)代社會(huì) ,電梯已像汽車、輪船一樣 ,成為人類不可缺少的交通運(yùn)輸工具。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,美國(guó)每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數(shù)。當(dāng)今世界 ,電梯的使用量 已成為衡量現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。追溯電梯這種升降設(shè)備的歷史 ,據(jù)說(shuō)它起源于公元前 236 年的古希臘。當(dāng)時(shí)有個(gè)叫阿基米德的人設(shè)計(jì)出 人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷?yè)P(yáng)機(jī)。 1858 年以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的客梯，在美國(guó)出現(xiàn) ,繼而有在英國(guó)出現(xiàn)水壓梯。 1889 年美國(guó)的奧梯斯電梯公司首先使用電動(dòng)機(jī)作為電梯動(dòng)力 ,這才出現(xiàn)名副其實(shí)的電梯 ,并使電梯趨于實(shí)用化。 1900 年還出現(xiàn)了第一臺(tái)自動(dòng)扶梯。 1949 年出現(xiàn)了群控電梯 ,首批 4~6 臺(tái)群控電梯在紐約的聯(lián)合國(guó)大廈被使用。 1955 年出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī) (真空管 )控制電梯。1962 年美國(guó)出現(xiàn)了速度達(dá) 8 米 /秒的超高速電梯。 1963 年一些先進(jìn)工業(yè)國(guó)只成了無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制電梯。 1967 年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)筒化，性能提高。 1971 年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。 1976 年微處理機(jī)開始用于電梯，使電梯的電氣控制進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 第 二 章 概述 電梯 硬件的分析 電梯的組成 (1)曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出 與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。 導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。 (3)轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。 轎廂由轎廂架和轎廂體組成。 (4)門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。 門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。 (5)重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保 持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。 (7)電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏 (柜 )，平層裝置，選層器等組成。 (8)安全保護(hù)系統(tǒng) 保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。 由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護(hù)裝置組成。 電梯的工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過減速器變畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層 站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？俊ｋ姎庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。 2. 2 可編程控制器 的介紹 可編程控制器的發(fā)展 第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼 電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）于 1969 年研制成第一臺(tái) PLC，型號(hào)為 PDP14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了 PLC 的新紀(jì)元。 第一臺(tái) PLC 具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工 廠標(biāo)準(zhǔn) — 梯形圖編程語(yǔ)言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。 在短時(shí)間內(nèi)， PLC 在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。到 70 年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用 PLC 代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的第一步。 70 年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使 8 位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸