【正文】 畢業(yè)設計說明書 1 乘客電梯的 PLC 控制 摘要 ： 國民經濟的飛速發(fā)展 , 現代化程度日益提高 ,高層建筑愈來愈多 , 電梯也隨之增多 , 電梯產品在人們物質文化生活中的地位得到了提高 ,成為重要的運輸設備之一。國內傳統(tǒng)的電梯控制一是由繼電器、接觸器構成。它不僅存在著可靠性差、成本高、故障率高等缺點 ,而且在層數增加時 ,配線變化給制造及安裝帶來諸多不變。若用 PLC 控制就解決了以上的不足。 本設計就以 PLC 作為工具對升降電梯的各種操作進行控制。先對四層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關，電機，信號燈等。然后，畫出它的控制面板圖，再根據 控制面板圖估計一下 I/O 點數，這樣可以確定所選機型，然后在軟件設計，寫出流程圖，梯形圖，寫出語句。最后是進行調試，看看此程序是否可行。 關鍵詞： 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)設計說明書 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???????????????????? 5 PLC 的性能特點 ???????????????????????? 5 PLC 的工作原理 ???????????????????????? 6 PLC 的編程語言 ???????????????????????? 7 第三章 課題的 任務分析 ????????????????????????? 9 電梯控制的分析 ????????????????????????? 9 整體設計流程的確定???????????????????????? 9 第四章 可編程控制器的機型選擇 ???????????????????? 10 可編程控制器控制系統(tǒng)的 I/O 點數估算 ??????????????? 10 內存 的 估計???????????????????????????? 10 響應時間 的分析 ?????????? ??????????????? 11 輸入輸出模塊的選擇 ??????????????????????? 11 機型 的 確定???????????????????????????? 11 第五章 硬件設計 ?????????????????????????? 12 硬件配置簡介 ?????????????????????????? 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 軟件設計??????????????????????????? 17 畢業(yè)設計說明書 3 程序流程圖 ??????????????????????????? 17 程序語句 ???????????????????????????? 17 第七章 程序調試、運行 ??????????????????????? 41 正常情況下程序調試 ??????????????????????? 41 過程分析 ??????????????????????????? 41 第八章 總結 ?????? ????????????????????? 47 致謝 ???????????????????????????????? 48 參考文獻 ??????????????????????????????? 49 畢業(yè)設計說明書 4 第一章 引 言 自 1889 年美國奧梯斯升降機公司推出世界第一部以電動機為動力的升降機以來，電梯在驅動方式上經歷了卷筒式驅動、牽引式驅動等歷程，逐漸形成了直流電機拖動和交流電機拖動兩種不同的拖動方式。如今電梯已成為人們進出高層建筑不可或缺的代步工具；而且作為載人工具，人們在運行的平滑性、高速性、 準確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能方面對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、接線復雜、一旦接收完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。可編程控制器（ PLC）既保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質性能。因此， PLC 在電梯控制領域得到了廣泛而深入的應用。 隨著微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展， PLC（即可編程控制器）在工業(yè)控制領域內得到十分廣泛地應用。 PLC 是一種基于數字計算機技 術、專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲器，用來存儲用戶指令，通過數字或模擬的輸入 /輸出，完成一系列邏輯、順序、定時、記數、運算等確定的功能，來控制各種類型的機電一體化設備和生產過程。 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯 。高層住宅需要有住宅梯 。百貨大樓和賓館需要有客梯 ,自動扶梯 ......。在現代社會 ,電梯已像汽車、輪船一樣 ,成為人類不可缺少的交通運輸工具。據統(tǒng)計 ,美國每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數。當今世界 ,電梯的使用量 已成為衡量現代化程度的標志之一。追溯電梯這種升降設備的歷史 ,據說它起源于公元前 236 年的古希臘。當時有個叫阿基米德的人設計出 人力驅動的卷筒式卷揚機。 1858 年以蒸汽機為動力的客梯，在美國出現 ,繼而有在英國出現水壓梯。 1889 年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力 ,這才出現名副其實的電梯 ,并使電梯趨于實用化。 1900 年還出現了第一臺自動扶梯。 1949 年出現了群控電梯 ,首批 4~6 臺群控電梯在紐約的聯合國大廈被使用。 1955 年出現了小型計算機 (真空管 )控制電梯。1962 年美國出現了速度達 8 米 /秒的超高速電梯。 1963 年一些先進工業(yè)國只成了無觸點半導體邏輯控制電梯。 1967 年可控硅應用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。 1971 年集成電路被應用于電梯。第二年又出現了數控電梯。 1976 年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。 畢業(yè)設計說明書 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 與傳遞動力，使電梯運行。 曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩，導向輪，反繩輪組成。 (2)導向系統(tǒng) 導向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。 導向系統(tǒng)主要由導軌，導靴和導軌架組成。 (3)轎廂 轎廂是運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，門鎖裝置組成。 (5)重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保 持在限額之內，保證電梯的曳引傳動正常。 系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成。 (6)電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實行電梯速度控制。 電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機調速裝置等組成。 (7)電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。 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，端站保護裝置組成。 電梯的工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變畢業(yè)設計說明書 6 速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層 站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確停靠。電氣系統(tǒng)實現對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。 2. 2 可編程控制器 的介紹 可編程控制器的發(fā)展 第一臺可編程控制器的設計規(guī)范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計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)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎上，同時具有現代化生產線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質與功能。這一設想提出后，美國數字設備公司（ DEC）于 1969 年研制成第一臺 PLC，型號為 PDP14，投入通用汽車公司的生產線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了 PLC 的新紀元。 第一臺 PLC 具有模塊化、可擴充、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，可重復使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工 廠標準 — 梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。 在短時間內， PLC 在其他工業(yè)部門也得到應用。到 70 年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用 PLC 代替繼電器控制設備，邁出了其實用化階段的第一步。 70 年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現，使 8 位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術產生了飛躍。在邏輯運算功能的基礎上，增加了數值運算、閉環(huán)控制、提高了運算速度，擴大了輸入輸