【正文】 XXXXX 姓 名： XXXXXX 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 2020 年 5 月 20 日 平頂山工業(yè) 職業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 II 摘要 隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們的生活生產(chǎn)也發(fā)生了日新月異的變化，電梯已經(jīng)成為了各大城市不可取少的工具。尤其是在物質(zhì)和精神需求不斷增長的今天，電梯已經(jīng)不僅僅是一種代步工具，在許多大型城市，它已經(jīng)衍生出了各種各樣的產(chǎn)品?，F(xiàn)如今比較常見的電梯大多由 PLC 代替原來的繼電器進行邏輯控制，在調(diào)速方面也大多使用快捷穩(wěn)定的變頻器進行控制。并且將乘坐時的舒適感也考慮到了設(shè)計當(dāng)中，使得電梯達到了比較理想的水平。 本設(shè)計分析介紹了電梯的基本結(jié)構(gòu)，闡述了電梯的工作原理，并且對 PLC 程序的分析和設(shè)計進 行了重點編寫。 關(guān)鍵詞： 電梯， PLC，變頻器調(diào)速，梯形圖平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 II Abstract With the social development and technological advances, people39。s world, the programmable logic controller (PLC) and frequency control drive the integration of the design is pleted through the rational control of the elevator system, in reliability, flexibi lity, and security aspects of the increased. And when the ride fort is also taken into the design, making the elevator reached the ideal level. The design of the elevator produced by the Office of internal and external calls with the election floor, floor displays and alarms to remind the other functions. The design describes the basic structure of the elevator and the elevator works, and the PLC program for the analysis and design of the focus of the preparation. Whole is broadly divided into hardware and software design in two parts, and in the end of the paper summarizes the elevator development and prospects. Key Words:elevator,PLC,frequency control,lad 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 目錄平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 第一章 緒論 設(shè)計背景 當(dāng)今社會，日新月異，高層建筑已經(jīng)成為一個城市發(fā)展所必不可少的建筑，與之相伴隨的電梯也在生產(chǎn)和生活中有了廣泛的應(yīng)用。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15 度的剛性導(dǎo)軌之間。目前，電梯的控制方式大致分為兩種：一是采用微機作為信號控 制單元，二是采用可編程控制器（ PLC）進行集選控制。本次設(shè)計采用 PLC 對轎廂式電梯進行控制，這也是現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)電梯生產(chǎn)廠家所采用的電梯控制系統(tǒng)。電梯在驅(qū)動控制技術(shù)方面的發(fā)展經(jīng)歷了直流電機驅(qū)動控制，交流單速電機驅(qū)動控制，交流雙速電機驅(qū)動控制，直流有無齒輪、無齒輪調(diào)速驅(qū)動控制，交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動控制，交流變壓變頻調(diào)速驅(qū)動控制，交流永磁同步電機 變頻調(diào)速驅(qū)動控制等階段。 20 世紀(jì)初，開始出現(xiàn)交流感應(yīng)電動機驅(qū)動的電梯，后來槽輪式（即曳引式）驅(qū)動的電梯代替了鼓輪卷筒式驅(qū)動的電梯，為長行程和具有高度安全性的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。 1967 年，晶閘管用于電梯驅(qū)動，交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動控制的電梯出現(xiàn)。 1996 年，交流永磁同步無 齒輪曳引機驅(qū)動的無機房電梯出現(xiàn)，電梯技術(shù)又一次革新。這種電梯還具有節(jié)能、無油污染、免維護和安全性高等特點。如今，世界各國的電梯公司還在不斷地進行電梯新品的研發(fā)、維修保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的完善，力求滿足人們的對現(xiàn)代建筑交通日益增長的需求。 1979 年以前，建國以來 30 年間，全國生產(chǎn)安裝電梯約 1 萬臺。中國電梯產(chǎn)業(yè)在引入外資后才進入了真正的大發(fā)展階段，中國電梯產(chǎn)業(yè)在 80 年代以后發(fā)展史可以說就是一部外資引進的發(fā)展史，從外資進入中國電梯行業(yè)的進程來看，中外電梯合資企業(yè)大體經(jīng)歷了如下四次發(fā)展階段：中外合資中方控股、外方逐漸開始控股、基本由外方控股、全部為外方控股或獨資。 2020 年 5 月，迅 達電梯公司發(fā)布 Eurolift 無機房電梯。永磁電機無齒輪曳引機驅(qū)動。它采用扁平的鋼絲繩加固膠帶牽引轎廂，鋼絲繩加固膠帶（外面包裹著聚氨酯材料）柔性好。 2020 年，正在建設(shè)中預(yù)計 2020 年竣工的臺北國際金融中心大廈將安裝日本東芝電梯公司速度為 1010m/min（ ）的超高速電梯。 2020 年，日立電梯在廊坊國際電梯展會上推出的“環(huán)保電梯”是真正意義上的“低碳節(jié)能”的環(huán)境友好型電梯，創(chuàng)立了低碳電梯的新標(biāo)準(zhǔn)。而能量再生技術(shù)、無段速技術(shù)等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使日立電梯更加節(jié)省能源，減少碳排放。它獨特的嵌入式電梯控制器可以讓消費者通過梯形圖語言設(shè)置自己需要的參數(shù)。變頻變壓調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，其調(diào)速性能已完全可與直流電機相媲美。 電梯群控系統(tǒng)將更加智能 化 電梯智能群控系統(tǒng)將基于強大的計 算機軟硬件資源，如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯的群控、基于計算機圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。隨著智能建筑的發(fā)展，電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓所有的自動化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。采用直線電機驅(qū)動的電梯也有 較大研究空間。 藍牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用 藍牙技術(shù)是一種全球開放的、短距無線通訊技術(shù)規(guī)范，它可通過短距離無線通訊，把電梯各種電子設(shè)備連接起來，無需縱橫交錯的電纜線，可實現(xiàn)無線組網(wǎng)。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或 生產(chǎn)過程。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱 PLC,plc 自 1966 年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（ DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu) 良，功能強大。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP— 14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺 PLC。 1971 年，日本研制出第一臺 DCS8。 1974 年，中國研制出第一臺 PLC。人們很快便將其引入到可編程控制器，使平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 PLC 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC）。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量 運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。 20 世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 3040%。 20 世紀(jì)末期，可編 程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。 PLC 的主要特點 PLC 是綜合了繼電器接觸器控制的優(yōu)點以及計算機靈活、方便的優(yōu)點而設(shè)計制造和發(fā)展起來的，這就使 PLC 具有許多其他控制器所無法相比的特點。 (2) 通用性強，使用方便。變頻器利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流 /過壓 /過載保護等功能。 變頻器的主電路可分為兩類：電壓型和電流型。 變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。變頻器的出現(xiàn)，使復(fù)雜的調(diào)速控制簡單化，用變頻器和交流鼠籠式感應(yīng)電動機組合替代了大部分原先只 能用直流電機完成的工作，并且縮小了設(shè)備體積，降低了維修率，使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。 變頻調(diào)速控制電梯的特點 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式 [3]。 （ 2）變頻調(diào)速電源使用了先進的 SPWM 技術(shù) SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電梯運行質(zhì)量和性能 。 （ 3）變頻調(diào)速電梯使用先進的 SPWM 和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電動機供電電源的質(zhì)量，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。首先對電梯系統(tǒng)及 PLC 和變頻器做一些基本的介紹，然后闡述電梯控制系統(tǒng)的分類及特點，電梯的控制系統(tǒng)分為信號控制和調(diào)速兩部分。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了變頻器的參數(shù)設(shè)置及 PLC 的 I/O 接口的分配，以及旋轉(zhuǎn)編碼器與 PLC 的連接。平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 第 二 章 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 電梯的介紹 電梯的種類 乘客電 梯：為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。 醫(yī)用電梯：為運送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車設(shè)計的電梯，轎廂長而窄。 觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 船舶電梯：船舶上使用的電梯。 其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 （ 2）轎廂尺寸（ mm）：寬深高。 （ 4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 （ 6）開門方向：人在廳外面對廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為 中開門。半繞 2： 1 吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲運行速度的一半。 （ 8）額定速度（ m/s）：制造和設(shè)計所規(guī)定的電梯運行速度。如交流電機拖動或直流電機拖動，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 （ 11）提升高度（ mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面間的垂直距離。電梯的運行速度越快，頂層高度一般越高。一般電梯的運行速度越快，底坑越深。 （ 15）井道尺寸（ mm）：寬深。電梯的安全與設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及檢修各 環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個零部件的可靠性，只有每個零部件都是可靠的，整個電梯才能使可靠的?！峨娞菁夹g(shù)條件》對平層準(zhǔn)確度規(guī)定如下： 表 21 平層準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn) 電梯類型 額定速度（ m/s） 平層準(zhǔn)確度（ m/s） 交流雙速電梯