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PLC的电梯控制系统的设计定稿 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途摘要:PLC（可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型,大型,超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备.电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能.在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制.本文主要讨论研究利用三菱公司的可编程控制器对三层电梯的控制，形成电梯控制系统。关键词:三层；电梯；PLC Abstract：PLC （Programmable Logical Controller） took one kind most important， the application situation most industries control microcomputer， it is convenient, operation simple in particular by its programming merit and so on redundant reliability, obtained the widespread application in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit， the miniature machine technology and the communication technology development achievement, gradually formed had the many kinds of merits and miniature， medium， largescale， ultra largescale and so on each kind of specification series product， applied to monitors between the computer from the control system many controls domain.个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络 Along with societys unceasing development， the building is more and more high， but the elevator became the high level building to have the equipment. After humanitys more than centuries unremitting endeavors， the elevator already from the handle switch operation elevator， the pushbutton control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high level transportation。 PLC in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function. This function enable PLC to have the logic operation, counts with fixed time as well as the data feeds output function。 Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good union, very good realization to fluctuation control。 This article main discussion studies using SANLING Corporations PLC molding machine carries on the control to the 5-floor elevator fluctuation， forms the elevator control system。Key words： 3floor , elevator; PLC；一、电梯的概述1。1 电梯的组成曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口.门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成.电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置,电动机调速装置等组成。电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜），平层装置，选层器等组成.安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由限速器，安全钳，缓冲器，安全触板，层门门锁，安全窗，限位开关,装置组成。 1.2 电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率.补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全.1.3 电梯的基本结构简介(1）电梯内部部件功能简介 在电梯内部，应该有三个楼层按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。当乘客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去目的地的楼层按钮，称为内呼叫按钮。电梯停下时，应具有开门、关门的功能,即电梯门可以自动打开，经过一定的延时后，又可自动关闭。而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、关门的按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所处的状态，即电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层,这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置,离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等.(2)电梯的外部部件功能简介电梯的外部共分三层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯，以及楼层显示器。 呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。 三层楼电梯中,一层只有上呼叫按钮三层只有下呼叫按钮，二层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮.而上升、下降指示灯以及楼层显示器应相同.1.4 电梯的状态分析 1）电梯的初始状态:设电梯位于一层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态:a。各层呼叫灯均不亮;b.电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”；c.电梯内部及外部各层电梯门均关。2)电梯在运行过程中：a。按下某层呼叫按钮后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫；b。电梯上行或下行直至该层；c.各楼层显示随电梯移动而改变,各层指示灯也随之而变；d.运行中电梯门始终关闭,到达指定层时，门才打开；e.在电梯运行过程中，支持其它呼叫。3） 电梯运行后状态：在到达指定楼层后，电梯会继续待命,直至新命令产生。a.电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭,在此过程中，支持手动开门或关门；b。各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭 .二、可编程序控制器介绍（PLC）2。1可编程序控制器的定义和特点可编程序控制器的定义:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器是一种数位运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可程式逻辑控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计.可编程序控制器的特点： 可靠性高，抗干扰能力强； 配套齐全,功能完善，适用性强； 易学易用,深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造； 体积小，重量轻，能耗低。2。2可编程序控制器的基本结构CPU：（1) 将各种输入信号取入存储器。（2） 编译、执行指令。(3） 把结果送到输出端。（4) 响应各种外部设备的请求。存储器:RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序.ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序输入、输出接口：采用光电隔离，减小了电磁干扰。输出三种形式：继电器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶体管 - 高速小功率各种接口、高功能模块：便于扩展。 2。3可编程序控制器的工作原理开始自诊断与编程器通信读入现场信号执行用户程序输出结果STOPRUNPLC有两种工作状态,即运行（RUN)状态和停止（STOP)状态。在运行状态，PLC通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能.为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次,而是反复不断地重复执行，直到PLC停机或切换到STOP工作状态.除了执行用户程序外，每次循环过程中,PLC不还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5 个阶段，如右图所示。 PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。三、电梯PLC控制系统的设计3。1 电梯的控制要求a) 电梯运行到指定位置后应具备手动或自动开、关门功能。b) 利用指示灯显示电梯箱外的呼唤信号、电梯箱内的指令信号和电梯到达信号。c) 能自动判别电梯的运行方向，并发出相应的指示信号。d) 电梯上行下行由一台电机牵引。电机正转,电梯上升;电梯反转，电梯下降.e) 电梯轿厢门又另一台小功率电机驱动.电机正转,轿厢门打开；电梯反转，轿厢门关闭。f) 每一层楼设有呼叫按钮SB6-SB9；轿厢内开门按钮SB1,关门按钮SB2；轿厢内层面指令按钮SB3SB5.3。2 电梯开关门流程图电梯开关门流程图3.3 电梯上升下降流程图电梯在一楼2、3楼有信号电梯上升停止电梯在二楼电梯在三楼1楼有信号3楼有信号1、2楼有信号停止停止电梯下降电梯上升电梯下降YESYESNONONONONONOYESYESYESYESYES电梯上升下降流程图3。4 三层电梯的电气控制主电路 3.5 三层电梯控制程序与梯形图的具体设计3。5.1 I/O分配表根据电梯的控制要求,可得PLC输入/输出点的分配见下表。其PLC控制梯形图如下图.电梯控制PLC输入/输出点分配输入电器输入点输出电器输出点开门SB1X0开门接触器Y0关门SB2X1关门接触器Y1开门行程X2上行接触器Y2关门行程X3下行接触器Y3上升运行转换X4快速接触器Y4下降运行X5加速接触器Y5红外传感左X6慢速接触器Y6红外传感右X7上行方向灯Y7门锁输入X8下行方向灯Y8一层接近开关X9一层指示Y9二层接近开关XA二层指示YA三层接近开关XB三层指示YB一层内指令按钮XC一层内指示YC二层内指令按钮XD二层内指示YD三层内指令按钮XE三层内指示YE一楼向上呼唤XF一层向上呼唤灯YF二楼向上呼唤X10二层向上呼唤灯Y30二楼向下呼唤X11二层向下呼唤灯Y31三楼向下呼唤X12三层向下呼唤灯Y323.5.2 参考程序（1） 开门关门控制程序 （2）电梯到层指示(3）层面呼唤指示 （4）电梯启动与运行 3.6 实际运行中的情况分析 3。6.1 分类分析1) 电梯上行分析： 若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时,可分以下两种情况: a.若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层,完成该层呼叫后再由近至远的完成其它各个呼叫动作； b.呼叫层处于电梯当前运行层之下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止. 2）电梯下行分析： 若电梯在下行过程中,楼层有呼叫产生时，分以下两种情况: a。 若呼叫层处于电梯当前运行层之下目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，完成该层呼叫后再由近至远地完成其它各个呼叫动作; b. 若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令,直至电梯重新处于待命状态为止。3.6。2 仿真电梯的控制要求1）接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并作出相应的响应。2）电梯停在某一层（例如2层）时，此时按动该层（2层)的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在1、3层）,则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。3）电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在一层和二层之间上行，此时出现了一层上呼叫和二层上呼叫和三层下呼叫，则电梯首先响应二层上呼叫，然后再依次响应三层下呼叫和一层上呼叫。 4）电梯在每一层都有一个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时,表示电梯已经到达该层。5）当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止。6）当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的关门按钮,则电梯门关闭.但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的.7)当电梯运行到某层后，相应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。 四、总结与体会通过本次课程设计，了解了电梯的组成与其工作原理,深刻理解了PLC的结构、特点及其工作原理，掌握PLC在控制系统中的应用。 通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际,又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中,我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的,在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。 谢辞:本次课设应该感谢学院的安排，让我们在学习课本知识的同时,能够有这样的机会实践。更应该感谢指导老师的细心指导，要不然靠我们自己不可能那么顺利完成.还应该感谢班干的工作，帮我们省去了不少麻烦的工作.最后还要谢谢自己的态度,因为认真对待所以感觉学到了东西。参考文献:1 赵明工厂电气控制设备。北京:机械工业出版社.19982 张福恩交流调速电梯原理、设计及安装维修北京：机械工业出版社。19963 张汉杰现代电梯控制技术哈尔滨：哈尔滨工业大学出版业出版社.19964 张万忠。 可编程控制器入门与应用实例（西门子S7200系列）.中国电力出版社。2004.5 汪晓平. 可编程控制器系统开发实例导航。 人民邮电出版社.2004。6 朱善君可编程序控制系统原理、应用、维护M北京:清华大学出版社1998.7 李景学,金广业可编程控制器应用系统设计方法M北京：电子工业出版社19958 廖常初. 可编程序控制器应用技术（第三版）.重庆大学出版社。19989 杨长能. 张兴毅 可编程序控制器（PC）基础及应用。 重庆大学出版社.199310 王兆义。 可编程控制器教程。 机械工业出版社。199811 王红. 王艳玲 可编程控制器使用 教程 .北京：电子工业出版社。200212 齐从谦. 王士兰 PLC技术及应用 .机械工业出版社。2000第 14 页 共 14 页