【正文】 1電梯控制系統(tǒng) 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 I論 文 摘 要本文介紹一種電梯 PLC 控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。而控制電梯運(yùn)行的 PLC 系統(tǒng)也要求越來(lái)越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò) PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、制動(dòng)控制。關(guān)鍵詞：PLC 控制系統(tǒng) 電梯 邏輯控制電路 變頻器江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II目 錄第一章 緒論 ......................................................1 課題研究的背景 ..............................................1 電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀 ......................................2 論文的主要內(nèi)容 .............................................3第二章 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 ..................................4 電梯土建的基本結(jié)構(gòu) .........................................4 電梯的機(jī)械基本結(jié)構(gòu) .........................................4 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) .....................................電梯的拖動(dòng)系統(tǒng) .....................................6 電梯的控制系統(tǒng) ......................................8 電梯控制系統(tǒng)的原理與要求 ...................................8第三章 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本指令 ......................................11 PLC 的結(jié)構(gòu)原理 .............................................1 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ................................1可編程控制 ........................................13 PLC 的工作原理 .............................................14 PLC 的等效工作電路 ..................................1PLC 的工作原理 .....................................15 PLC 的軟件系統(tǒng) .............................................16 STEP 7 編程軟件的編程語(yǔ)言及基本指令 ........................17 STEP 7 編程軟件的編程語(yǔ)言 ...........................17江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 III STEP 7 編程軟件的基本指令 ...........................18第四章 PLC 在交流調(diào)速電梯上的應(yīng)用 ................................19 電梯控制系統(tǒng)構(gòu)成 ..........................................19 電梯控制硬件設(shè)計(jì) ..........................................19 電梯設(shè)計(jì)流程圖 .............................................22 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..........................................23 創(chuàng)建項(xiàng)目 ............................................24 硬件組態(tài)（配置機(jī)架） ................................26 符號(hào)表編輯 ..........................................27 電梯仿真調(diào)試過(guò)程 ..........................................27 電梯開(kāi)關(guān)門(mén) ..........................................27 層樓信號(hào)的產(chǎn)生于消除 ...............................30 內(nèi)選指令的登記與消除 ...............................31 外呼信號(hào)的登記與消除 ...............................32 電梯上下行定向 .....................................33 電梯啟制動(dòng)調(diào)速運(yùn)行 .................................36結(jié) 束 語(yǔ) ........................................................37參考文獻(xiàn) ........................................................39附錄 ............................................................40江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1第一章 緒論 課題研究的背景電梯是將機(jī)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(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。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(yùn)行并走出電梯轎廂，實(shí)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(dòng)、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車(chē)、開(kāi)關(guān)門(mén)。從電梯控制統(tǒng)的實(shí)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(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。隨著多微機(jī)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?yàn)槲C(jī)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(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。如要修改或增加其功能要找回生廠(chǎng)家或用專(zhuān)用的工具。而 PLC 的編程語(yǔ)言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工程人員都能掌握,PLC 電梯控制系統(tǒng)比較適用于小高層的樓房. 電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀電梯的出現(xiàn)大大方便了人們的生活。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，這使得交流變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是隨著技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。 論文的主要內(nèi)容在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特點(diǎn)，對(duì)于PLC 控制設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典型性，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)于理解和學(xué)習(xí) PLC 都具有很好的意義。該系統(tǒng)主要由 PLC、邏輯控制電路組成。本機(jī)控制單元采用以西門(mén)子公司的可編程控制器 PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制。要求其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、使其能夠易于理解與掌握。江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 第二章 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理電梯是一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化的設(shè)備，一臺(tái)完整的電梯主要由成土建部分，機(jī)械部分和電氣部分組成。一、電梯機(jī)房：通常電梯機(jī)房設(shè)在建筑物的頂樓，機(jī)房?jī)?nèi)沒(méi)廂控制柜，電梯曳引主機(jī)，導(dǎo)向輪，防止電梯超速的限速器，電梯的總電源盒等部件。三、底坑：井道的底部平面低于建筑物的最低層的地面，主在用于安裝電梯轎廂，對(duì)重緩沖器，以便在轎廂沖頂、蹲低有緩沖的空間起減速緩沖作用。一、曳引機(jī)：是電梯轎廂升降的主拖動(dòng)機(jī)械，它由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速箱（無(wú)齒輪曳引機(jī)沒(méi)有減速箱） 、曳引輪、和底座等組成。導(dǎo)向輪是用來(lái)調(diào)整鋼絲繩與曳引輪之間的包角大小，與及調(diào)整轎廂與對(duì)重的相對(duì)位置。電梯中限速器與安全鉗成對(duì)出現(xiàn)和使用，它們是電梯中最重要的一道安全保護(hù)裝 置。五、導(dǎo)軌導(dǎo)靴導(dǎo)軌和導(dǎo)靴是電梯轎廂和對(duì)重導(dǎo)向部分。導(dǎo)靴是轎廂與對(duì)重沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。它由轎廂架、轎廂壁、轎廂底、轎廂頂、轎門(mén)等到幾部分組成。常用電梯轎廂內(nèi)部?jī)舾吆褪褂谜哒３鋈腴T(mén)口凈高一樣，應(yīng)不小于 2 米，寬度和深度由電梯的實(shí)際載重量而定。八、層門(mén)層門(mén)是電梯在各樓層的停站，也是供乘客或貨物進(jìn)出電梯轎廂通向各層大廳出入口，又稱(chēng)為廳門(mén)。門(mén)框又由門(mén)楣（門(mén)導(dǎo)軌或門(mén)上坎） 、左右立柱組成。它的作用有：（1） 減少電梯曳引機(jī)的輸出功率；（2） 減少曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦曳引力，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命；（3） 如果電梯在“沖頂”或“蹲底”時(shí)，使電梯失去曳引條件，避免沖擊并井道頂部；（4） 使電梯的提升高度不像強(qiáng)制式驅(qū)動(dòng)那樣受到限制。、電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)目前，常用的電梯拖動(dòng)大多為交流拖動(dòng)。（1）交流變極調(diào)速據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為： ,當(dāng)pfn/601?改變定子繞組的極對(duì)數(shù)時(shí)，就可以改變同步轉(zhuǎn)速，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)速得調(diào)節(jié)。（2）交流調(diào)壓調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)速為：n= ，當(dāng)改變轉(zhuǎn)差率 時(shí)，也)1(/60spf?s可以達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，這些轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路上，不但使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，也降低了工作效率。變壓調(diào)速的調(diào)速范圍非常窄（電動(dòng)機(jī)線(xiàn)性調(diào)速范圍小） 。（3）變頻調(diào)速由 可知,當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速pfn/601?基本上正比于 ，因此，如果供電電源的頻率可以平滑改變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以得到平滑調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、曳引機(jī)和制動(dòng) R、S、T 經(jīng)接線(xiàn)端子進(jìn)入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端為兩相電接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，