【正文】 的神秘感，推動了計算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用。用戶買到所需 PLC后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可靈活而方便地將 PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。自 1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而丌發(fā)的第一臺 PLC黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 問世以來，迄今己 30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任 務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。掘資料統(tǒng)計，在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。因此，可以說乘坐電梯更安全。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護(hù)措施。 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 全套 CAD 圖紙等資料，聯(lián)系 153893706 第 1 章 緒 論 課題研究的背景及目的 電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多， 對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。在設(shè)計電梯的時候，對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險系數(shù)。在國外，已“法規(guī)”實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝 隊伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5倍。目前，由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。 可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機(jī)。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計算機(jī)編程語言的表達(dá) 方式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯都很容易。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計算機(jī)編程語言知識?？删幊绦蚩刂破?PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。 PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控 制設(shè)備，隨著 PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機(jī)的功能綜合在一起。 電梯控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 本次設(shè)計通過對幾種常用拖動方式的比較，并結(jié)合課題的特點及需要達(dá)到的要求，確定此拖動系統(tǒng)部分用交流變頻電動機(jī)拖動。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。在全負(fù)荷運(yùn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。 隨著時代的發(fā)展進(jìn)步，被稱為微控制器的單片機(jī)得到了迅猛的發(fā)展，發(fā)展至今，已成為世界上數(shù)量最多的計算機(jī)，現(xiàn)代人類生活中所應(yīng)用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會集成有單片機(jī)。但是，單片機(jī)需要懂 c 語言的人，一般人就是會編程也不容易讀懂，就算弄懂了也很久時間過去了，而且單片機(jī)系統(tǒng)有的設(shè)置了密碼了，你 根本看不到內(nèi)容單片機(jī)對以后的改進(jìn)維護(hù)要求很高間接增加了成本。 控制 電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。 (1)在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實現(xiàn)對電 梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高。 (3)PLC 可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 (5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。 在對以上幾種方法充分論證的基礎(chǔ)上，再結(jié)合設(shè)計要求，決定控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)、擴(kuò)展容易、程序編制簡單、操作簡單、可靠性高、有停電保護(hù)數(shù)據(jù)和狀態(tài) 的功能的 PLC 控制。 2．根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案 。 4． PLC 控制 系統(tǒng) 的軟件設(shè)計 。5)應(yīng) 設(shè)置廳門，轎門電器連鎖裝置等等。主電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，快速啟動，加速運(yùn)行，三級減速后慢行，自動門電動機(jī)驅(qū)動電梯門帶動廳門開關(guān)，電梯運(yùn)行速度為 1 米 /秒。同時，為保證電梯的運(yùn)行效率， a、 p 的值不宜過小。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 第 2 章 總體方案設(shè)計 方案論證 本設(shè)計的電梯為四層辦公樓用的交流雙速電梯。工作中，電梯從各種呼梯信號和當(dāng)時的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析根據(jù)省時，高效的原則確定下一個工作狀態(tài)。另外電梯的工作狀態(tài)分為自動、司機(jī)、檢修三種運(yùn)行狀態(tài)，電梯的上下行，開關(guān)門同樣設(shè)有自動和手動部分；廳門及轎廂內(nèi)應(yīng)有操作面板及相應(yīng)運(yùn)行指示，應(yīng)設(shè)層樓及方向批示，要求層樓顯示采用批示燈指示 電梯的控制系統(tǒng)主要有繼電器控制、微機(jī)控制、 PLC 控制三種方式 . 電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚憂。 單片機(jī)需要懂 c 語言的人，一 般人就是會編程也不容易讀懂，就算弄懂了也很久時間過去了，而且單片機(jī)系統(tǒng)有的設(shè)置了密碼了，你根本看不到內(nèi)容單片機(jī)對以后的改進(jìn)維護(hù)要求很高間接增加了成本。 絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費(fèi)大量時間及人黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 力和物力去改制、安裝和調(diào)試。 (1)在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高 (2)去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化 。 (4)PLC 可進(jìn)行故障自動檢測與報警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 (6)更改控制方案時不需改動硬件接線。 具體方案 電梯信號控制基本由 PLC 軟件實現(xiàn)。 PLC 圖 電梯 PLC 信號控制系統(tǒng)的框圖 電梯整個拖動系統(tǒng)由 YTD— 6/24 交流雙速電動機(jī)作主驅(qū)動， 11SZ56 直流電動機(jī) 作并關(guān)門驅(qū)動機(jī)。 輸 入 信 號 輸 出 信 號 呼梯信號顯示 樓層顯示 運(yùn)行方向選擇 呼梯鈴 開關(guān)門控制 安全保護(hù)信號 運(yùn)行控制信號 運(yùn)行方式選擇 內(nèi)指令信號 外指令信號 拖動控制信號 門區(qū)或平層信號 開關(guān)門信號 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 工作中的電梯從各種呼梯信號和當(dāng)時 的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析后，根據(jù)省時、高效的原則確定下一個工作狀態(tài)。 如電梯停在頂層，第一、第二、第三同時有人呼上，電梯將按最佳的順序運(yùn)行，先到一層，然后二層停，再上行到三層停，再上行到四層，這叫反向呼梯，優(yōu)先為最 遠(yuǎn)服務(wù)。 電梯的控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能： (1)行車方向由內(nèi)選信號決定 ,順向優(yōu)先執(zhí)行 。 (3)內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。 (6)有內(nèi)選信號時延時自動關(guān)門 ,關(guān)門后延時自動行車 。 (8)行車時不能手動開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點，選擇 PLC 控制系統(tǒng)作為本設(shè)計的控制方式。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 第 3 章 硬件 設(shè)計 元器件的選擇 PLC 的選型 控制系統(tǒng)的設(shè)計原則 （ 1）用的 PLC必須滿足被控對象的控制要求； （ 2）選用的 PLC 不僅要著眼現(xiàn)在，還要適當(dāng)?shù)乜紤]到未來發(fā)展的需要； （ 3）在滿足上述二個前提的情況下力求使該系統(tǒng)具有較好的性能價格比。三菱公司的 FX2 系列是當(dāng)今較新，頗具特色，極有代表 性且應(yīng)用廣泛的超小型可編程序控制器。 根據(jù)統(tǒng)計可知在本系統(tǒng)中所需的 I/O 點數(shù)為 44 點（其中輸入占 26 點、輸出占 18點），而且選用的 PLC 要留有一定的裕量所以我選用 FX2－ 64MR 粗略估算程序所需程序步為 (26+18) 12=528 步。 FX2 系列有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出三種，各輸出規(guī)格如表 本系統(tǒng)中負(fù)載為交流負(fù)載且系統(tǒng)的響應(yīng)和動作的快速性不是很高，為避免高快速性帶來的不便，甚至引起誤動作，因此本系統(tǒng)選用繼電器輸出形式。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 本設(shè)計中要求 PLC除具有一般的開關(guān)邏輯運(yùn)算和控制功能以外還應(yīng)具有高數(shù)計數(shù)和算述比較運(yùn)算功能。 綜上所述本系統(tǒng)中 PLC 選用 FX2－ 64MR。 系列 PLC 輸入特性表如表 所示 表 FX 系列 PLC 輸入特性表 項目 DC 輸入 AC 輸入 品種 FX0， FXON FX2， FX2C FXON， FX2C （ X10 以內(nèi)） FX2 輸入信號電壓 DC24V177。10%50/60Hz 輸入信號電流 7mA/DC24V 5mA/DC24V 輸入 ON電流 以上 A 輸入 OFF電流 1mA以下 輸入響應(yīng)時間 約 100ms 但 FX0的 X0— X7， 0— 15ms 約 30ms 不可高速輸入 輸入信號形式 無電壓接點或 NPN集電極 開路輸出晶體管 AC電壓 電路隔離 電路隔離，耦合隔離（ FX0， FXON） 輸入動作顯示 輸入 ON 時 LED 燈亮 電動機(jī)的選擇 電梯樓層為四層，拽引電動機(jī)為 YTD— 6/24 極交流雙速異步電動機(jī)，自動門電動機(jī)為 11SZ56 直流電動機(jī) 。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。 電壓為交流 220V。 表 FX 系列 PLC 輸出特性表 項目 繼電器輸出 晶閘管輸出 晶體管 輸出 外部電源 AC250V， DC30V以下（需外部整流二極管） AC85V— 240V DC5V— 30V 最大負(fù)載 電阻負(fù)載 2A/1 點、 8A/4 點、 8A/8 點 感性負(fù)載 80VA 15VA/AC100V 30VA/AC700V 50VA/AC100V 1000VA/220V 12W/DC24V 燈 100W 30W 開睡 漏電流 — 1mA/AC100V 2mA/AC200V 響應(yīng) 時間 約 10ms ON 時： 1ms, OFF 時： 10ms ON 時： 2ms 以下 OFF 時： 2ms 以下 大電流時為 以下 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 電路隔離 機(jī)械隔離 光點晶閘管隔離 光耦合隔離 輸出動作顯示 繼電器線圈通電時 LED 燈亮 光點晶閘管驅(qū)動時LED 燈亮 光耦合驅(qū)動時 LED 燈亮 控制變壓器 控制變壓器容量的計算 當(dāng)控制線圈比較復(fù)雜，控制種類比較多時需要采用控制變壓器進(jìn)行變換，以提高工作的可靠性和安全性。即： ST=KTΣ SC。對于交流電磁式， SC 應(yīng)取其視在功率（ VA ）， KT 為變壓器容量儲備系數(shù)，一般取 — 。 線圈額定電壓的選擇 初級： 380V 次級： 綜上所述選用 BK－ 300 380/220— — 36 型變壓器。 熔斷器的選擇 選擇原則：熔斷器的類型、熔斷器的額定電流、熔體的額定電流 選用熔斷器的方法如下： 熱設(shè)備線路裝在線路的總?cè)劢z的額定電流，等于電度表額定電流或線路安全電流的 — 1 倍，或為線路上所裝設(shè)備工作電流總和的 1— 倍。 ，等于線路上功率最大一臺電動