基于plc的电梯控制系统设计2.doc

基于plc的电梯控制系统设计2(完整资料）(可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载）毕业设计(论文）中文摘要随着我国经济的高速发展，自动控制技术也得到了迅猛发展,而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,在工业、商业和民用方面应用已十分广泛,与人们的生活紧密相关.电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用三菱PLC编程的程序控制方式，提出了四层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图和程序流程图,在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。采用本方案实现电梯控制，能够解决继电器接触器触点多,故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加安全、方便、舒适。关键词：电梯、PLC、梯形图目录1绪论11 概述11.2 课题的提出113 课题的主要讨论内容22状态设定、运行分析及控制要求31电梯状态设定32.2运行中的情况分析23电梯的控制要求4控制系统的硬件设计.1 PL类型的选择63.2 电梯内部控制硬件设计63。3 电梯外部控制硬件设计73。4 数码管的显示原理73。5 电气控制系统主回路原理图83。6 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路837 PC信号控制系统框图93.8 /O分配表。9PC硬件接线图04控制系统的软件设计1341 系统流程图134. L程序梯形图14电梯PC的调试与安装225。1 模拟调试25.2 安装调试225.2.1 单指令运行调试25.2。2复杂运行调试2结束语致谢25参考文献261绪 论11 概述随着我国经济的高速发展,自动控制技术也得到了迅猛发展,而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，在工业、商业和民用方面应用已十分广泛，与人们的生活紧密相关。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能,保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。传统的电梯控制系统采用的是继电器逻辑控制电路，这种控制易出故障，维护不便,运行寿命短，占地空间大,正逐步被淘汰.为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率,设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统，用来取代以往的较复杂的继电器接触器控制。因为在核心控制部分采用了FX2N型LC，使用是软件程序控制，从而在保证电梯正常运行这个要求的情况下，大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性，同时还克服了手动操作所带来的一些人为干扰因素,取得了良好的预期效果。此电梯模型所采用的类型为三菱F2N。PLC程序设计采用模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。设计的程序要求完成电梯自动运行功能如：内选外召唤信号的登记、消号、到层自动开门、延时自动运行等。合理分配轿厢内指令的执行和厅外召唤的应答。关于PC 控制系统的基本结构及电梯控制系统的安装与调试重点介绍如下.12 课题的提出当今社会电梯产品繁多，选择何种器件来控制电梯的稳定 、安全、高效运行显得尤为重要。PLC以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用.在电梯业也是如此，目前国内 70年代安装完成的电梯绝大部分是继电器控制,线路复杂,节点接线多,故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大,严重地影响电梯运行质量。应对这些电梯进行更新和改造。但是更新需要大量资金，对使用单位来说有一定困难，所以对电梯进行局部改造是经济的、实际的.近年来，采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯,取得了良好效果。利用 PLC 和变频器对旧电梯进行改造，不但可以增加电梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。为此提出了本课题加以研究。1。课题的主要讨论内容由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳,用户寻求对电梯的电控系统进行改造,以节约资金。因此,对电梯控制技术进行研究，找出一条适合国产老式电梯的改造之路，并进而提高国产电梯的技术水平和质量,具有十分重要的意义。针对老式电梯采用的继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯。课题所研究的任务主要是用可编程控制器（PC)作为核心器件对电梯控制系统进行系统控制,从而实现电梯稳定、安全、高效运行。论文的主要内容如下：电梯的控制系统分为调速和信号控制两大部分，这就确定了系统的总体结构，由 PLC 来实现电梯信号控制，有双速电机实现调速,完成了电机和可编程控制器（)的选择.然后是系统硬件开发，完成了PLC 的选型、IO点数分配与 PC 的连接。在分析了电梯系统的软件设计方法基础上,设计出了软件流程图,提出了模块化编程思想，介绍了系统的软件开发.最后对改造后的电梯系统进行模拟调试。2 状态设定、运行分析及控制要求2。1 电梯状态设定1.电梯的待命状态.假设电梯位于1层待命，各层显示器处于以下状态:各层呼叫灯均不亮。电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”.电梯内部及外部各层电梯门均关。2。电梯的运行状态.按下某层呼叫按钮（1层）后，该层呼叫灯亮,电梯响应该层呼叫。电梯上行或下行直至该层。各楼层显示随电梯移动而改变,各层指示灯也随之而变。运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开。在电梯运行过程中,支持其他呼叫。3电梯到达指定楼层状态。电梯门会自动打开,经一段延时自动关闭,在此过程中,支持手动关门。各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭.22 运行中的情况分析实际中,电梯服务的对象是许多乘客,乘客乘坐电梯的目的地是不完全一样的，而且，每一个乘客呼叫电梯的时间有前有后，因此,将电梯在实际中的各种具体情况加以分类，做出分析，以便于编制程序。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: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他各个呼叫动作。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。前一指令执行完毕再响应2。电梯下行分析。若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时,可分以下两种情况: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他各个呼叫动作.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综合分析由以上各种分析可以看出，电梯在接受指令后，总是由近至远地完成各个呼叫任务。电梯机制只要依此原则进行设计动作,就不会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了.在分析的同时，我们也知道了电梯系统中哪些是可人工操作的设备.根据以上分析,下图21给出了4层楼电梯控制组态仿真界面。下图的左半部分是电梯的内视图，其中包括1个楼层显示灯、开门按钮、关门按钮、1层到4层的呼叫按钮以及电梯的上升和下降状态指示灯等。两扇电梯门打开后可以看到楼道的景象。下图的右半部分是4层楼宇电梯的外观图,表示层楼宇和1个电梯的轿箱。在电梯的外视图中,1层有个是呼叫按钮，4层有1个下呼叫按钮,2、3有上、下呼叫按钮各1个,每个呼叫按钮内有1个相应的指示灯,用来表示该呼叫是否得到响应.轿箱的箱门和每层的电梯门都可以打开。 图21 轿厢内外按钮、显示布局示意图.3 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,并做出相应的响应。2.电梯停在某一层（例如3层），此时按动该该层(3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,进行开门的运作过程;若此时电梯的轿箱不在该层（在1、2、4、5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观在电梯运行方向的呼叫，直到有些命令全部响应完毕后才响应使电梯反向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出现了层上呼叫、2层下呼叫和层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫,然后再依次响应2层下呼叫和1层上呼叫。.电梯在每一层都有1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。.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,则电梯门闭闭。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。3 控制系统的硬件设计3.1 PC类型的选择F2N型可编程控制器是日本公司研制的一种新型可编程控制器。较其他控制它工作可靠,功能强，存储容量大，编程方便,抗干扰能力强.因此,能够满足电梯对电气控制系统的要求。紧凑的结构，低廉的成本及功能强大的指令集使得F2N成为各种小型控制任务理想的解决方案。利用三菱2N可编程序控制器编写一个四层电梯的控制系统.分别完成轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。F2N型PC在电梯中的应用也已很成熟。PL作为主控制器,一方面要采集电梯的各种输入信号，包括电梯的位置、状态、内外指令的按钮信号、门锁信号、门区信号、井道内的强迫减速信号、防冲信号以及消防信号等。另一方面要把采集到的信号进行计算和处理给出电梯的楼层信号和速度信号,并驱动相应的开关门信号、方向继电器和抱闸继电器，以控制电梯的运行。电梯的电力拖动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着决定性作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。所以我们的PC选用日本三菱公司的FX2N型PLC以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，P的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。因高层电梯系统程序冗长本课题以编制一台4层站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的I/接口点数,其中输入点数为2,输出点数为。.2电梯内部控制硬件设计在电梯内部,有4个楼层(1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,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。电梯外部控制硬件设计电梯的外部共分层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯及楼层E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L显示器一样,都是用来显示电梯所处的状态的。4层楼电梯中,1层只有上呼叫按钮,4层只有下呼叫按钮，其余2层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4层电梯均相同。3.4 数码管的显示原理数码管的显示是根据点亮不同的二极管而显示不同的数字。一般单位二极管有0个引脚,二位二极管也是10个引脚，四位数码管是12个引脚.关于具体的引脚及段，可根据其资料进行查询。数码管根据其连接的不同可分为共阴极连接,如下图3所示其中图,共阳极连接如图.单位数码管的引脚分布如图C。其中,公共端叫做位选线,连接在一起的段线叫段选线。数码管的显示分为静态显示和动态显示。当多位数码管应用于某一系统是，他们的位选是可以独立控制的,而段选是连接在一起的，我们可以通过位选信号控制那个数码管亮,在同一时刻,位选选通的的所有数码管显示相同的数字.因为他们的是连在一起的，所以这种显示叫做静态显示。数码管的动态显示又叫动态扫描，它是在根据人的视觉效果（至少5次/秒）,来让数码管进行动态显示。图3-1 数码管显示原理图3.5电气控制系统主回路原理图根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图32所示。图中,M2为曳引电机和门电机,交流接触器KM1KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。FR，FR2为起过载保护作用的热继电器,用于电梯运行过载时断开主电路。U为熔断器，起过电流保护作用.图3-2 电气控制系统主回路原理图3。6门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路图3-3为电梯的门机、抱闸、门锁及安全运行电路.门电动机为他励直流电动机，可由M9、M1控制其正反转。K9接通时，电阻R2与电动机电枢并联,电流由电枢左端流向右端，电动机正转实现开门，压下S8时，R2部分被短接，实现开门调速。M0接通时，电动机将反转，实现关门，并由Q、SQ10与R3一起实现关门调速。当电梯上下运行时，抱闸应打开,其线圈应通电。电梯停止运行时，抱闸应抱死，其线圈应断电。将所有厅、轿门开关串联在一起，控制门锁继电器A1，实现全部门关闭后电梯才能运行的控制。将安全窗开关、安全钳开关、限速器开关、轿内急停开关、上下强迫停止开关、基站开关梯开关以及热继电器触点F1、R串联在一起，构成安全回路，控制安全运行继电器KA2，用KA2的触点控制PLC的RUN口，只有当该KA吸合时,才允许PLC处于运行状态。这样可以节省PC的输入口，又可以实现在多种紧急情况下的立即停车.图-3电梯的门机、抱闸、门锁及安全运行电路。7PLC信号控制系统框图系统核心为PL主机，通过PLC输入接口送入C。 由存储器的C软件运算处理,然后经输出接口分别向指层器及召唤指示灯等发出显示信号，向主拖动系统发出控制信号。具体的电梯控制信号原理如图3所示.图34电梯PLC信号控制系统框图3. I/O分配表在编程过程中,遇到的/地址分配如下表1所示。编程过程可能分为电梯内部和电梯外部两部分进行。表3- I/O分配表输入符号功能输出符号功能X 接上升按钮Y0电梯上升接触器线圈接下降按钮Y1电梯下降接触器线圈X2接开门按钮（梯内）Y2开门接触器线圈3接关门按钮（梯内)关门接触器线圈X4接于1楼指令按钮4接于1楼指令按钮灯X接于楼指令按钮5接于2楼指令按钮灯接于楼指令按钮Y6接于3楼指令按钮灯X7接于4楼指令按钮接于4楼指令按钮灯X0接钥匙式按钮（总开关)Y1Y接七段译码显示器的显示数据输入端（字形)X11接楼行程开关Y1-Y7X12接楼行程开关Y0接1楼门口上升呼唤按钮灯X13接3楼行程开关Y21接2楼门口上升呼唤按钮灯X1接楼行程开关22接3楼门口上升呼唤按钮灯X15接开门按钮(梯外)Y23接4楼门口下降呼唤按钮灯X6接关门按钮(梯外)Y24接3楼门口下降呼唤按钮灯X接楼门口上升呼唤按钮Y25接2楼门口下降呼唤按钮灯X21接2楼门口上升呼唤按钮Y26上升显示灯X22接3楼门口上升呼唤按钮27下降显示灯X接楼门口下降呼唤按钮2接3楼门口下降呼唤按钮5接2楼门口下降呼唤按钮3.9PLC硬件接线图根据上小节的信号控制系统框图可以进行如下PLC的硬件连接,具体如下图35所示.图3-PLC硬件接线图图中20-6接数码管进行动态显示,Y4Y接各楼层指令按钮灯，Y、Y10接两主接触器.4 控制系统的软件设计41系统流程图根据硬件设计我们就可以进行相应的流程图编辑,具体如下图4所示。图41 程序流程图4PLC程序梯形图1。预达楼层的程序电梯内部的个预达楼层呼叫按钮，指定的是电梯的运行目标。在电梯未达到指定目标时,该层呼叫灯应一直有显示（为绿），因此驱动预达楼层呼叫按钮指示灯的继电器应该使用保持继电器。另外,当电梯达到指定数层时,呼叫灯应灭掉，即保持继电器断开.由此可得预达楼层的PLC梯形图程序。2.电梯运行楼层的显示程序。电梯运行到了哪一楼层,电梯内及楼层门口都有需要显示器显示。运行楼层的显示是以电梯是否碰到行程开关来决定的。同一楼层内显示同一个运行楼层数。电梯接触到其上层或下层的行程开关时更换某一显示器的值，显示相应运行楼层数。七段显示译码器采用M1495，其输入为需要显示数字的BD码,输出为高电平有效的字形码,驱动共阴极数码管。由于数码管耗电小，楼层门口的4个七段显示译码器采用c449和电梯内的1个七段显示译码器采用Mc14495可并联接在PL的字形输出点Y10Y13上。电梯内、外的电梯升降显示程序Y0有输出时，接通上升所有上升指示灯（楼层门口的4个和电梯内的个)。Y1有输出时，接通下降所有下降指示灯（楼层门口的4个和电梯内的1个）。4电梯到达楼层后的停止程序由于电梯有上升呼叫和下降呼叫，所以当呼叫方向与电梯运行方向相同时，电梯才能停止。5。电梯的开、关门程序电梯门的开、关门注意事项前面已介绍过。以电梯的开门Y2程序为例说明.首先，只有当电梯既不上升也不下降时才能进行开门。即Y2才能有输出.6电梯外部操作与显示的程序电梯外部呼叫与内部呼叫是类似的。一个呼叫灯的接通对应于相应的外部呼叫接通，其关闭条件为相应行程开关闭合，相应升降指示灯闭合。另外,外部呼叫同样有保持特性,故也应使用保持继电器作为输出.需要指出的是第一、第四层的呼叫是单向的，故其关闭条件也相应变为行程开关闭合“ND”电梯升降断开. 各部分功能梯形图如下图42所示:图4-4 程序梯形图5 电梯PL的调试与安装5模拟调试模拟调试可以在输入端接上手动按钮，而在LC的输出指示灯上看输出.这种调试比较抽象,输入信号完全靠手动来控制.如按下X4是三层内呼，如此时电梯不在三层，则对应输出指示灯亮,然后依次通过手动来控制接近开关按钮，到第三层时电动机停转,输出指示灯灭。其它层的运行模拟调试同理。2安装调试安装调试过程是一个比较复杂且耗时间的过程，首先要确定器件型号。选择器件型号除了要考虑机械设备、电压、电流外，还要考虑经济实用及美观问题。内选、外召唤信号指示灯可统一使用4，这样可以用一个电源供电。不仅可以简化布线的繁杂,而且可以减少器件的使用，节省开支。接近开关可用KC-1型双稳态磁保开关，功率为10，这种开关完全是靠磁性动作，不需电源。这样不仅接线方便，而且可以节省一个电源。变压器型号是BK5，主要用到24V和V。5用在层楼显示上。在正反转线路中,交流接触器型号是 B6型,此接触器线圈电压为20,这是在购买接触器时特别注意的问题。因为PC输出外部电源不能超过25,所以选用接触器线圈电压为2的型号。另外还有空气开关、热继电器、电动机等等，这里不必一一详述。所有的器件都备好后，接下来就是安装。主电路及PLC都装在控制柜内，这就要考虑到互相干扰的问题，主要是接触器、空气开关和PC之间的干扰,所以要相隔一定的距离，在安装接近开关时还要考虑到一个动作范围，要确保轿厢正好在每层中间停靠。按钮、指示灯或数码显示也按照同样原则接线。所有的元器件都按照一定的编号安装好后，确保无误后，就可以调试了。由于调试过程中,输入输出点比较多,且完成一个动作所涉及的开关、按钮、输出显示也比较多。所以这里不一一说明.只对动作中一部分加以说明.。2。1单指令运行调试这是一种最简单的调试方法，检查所设计的程序在完成其最简单的控制功能时是否会发生错误。若各种调试无错误，则再用复杂的方法进行调试。单指令运行调试的具体内容如下：假定电梯的轿厢在一楼,数码管显示为“1”,此时按下三楼的内指令按钮X5，三楼内指令显示Y35亮。电梯关门后,开始上行，当轿厢上升到三楼后，数码管显示为“3楼的内指令显示信号Y35消除。5。.2复杂运行调试首先必须弄清楚各种按钮的常开与常闭触点。布线时，一定要标号，以备维修查找方便。线头不能过长也不能过短。线头过长会碰到一起，引起短路。线头过短,过细，固定牢靠性又成问题。布线时还要考虑美观性。一根线的布置不会有太多问题，但是成百上千根线就有美观性可言。因此，接线槽、扎带、套管就成为必不可少的辅件。交流输入输出信号与直流输入输出信号分别使用各自的电缆。为了防止轿厢冲顶和蹲底，当电梯运行到顶层或底层时，可采取双重强迫停车.结束语此设计主要以PLC为核心,利用PLC的强大的控制功能，实现了对四层升降电梯的控制。利用梯形图可以很直观的看出电梯运行过程。利用可编程控制器控制升降电梯,具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当建筑物的层楼增加时,硬件接线上只需增加楼层相应的输入信号。原来的接线不需改变,软件上只需增加相应楼层的功能，要改动的地方也较少。调试结果表明,在适应性、精确性和可靠性方面，到达到了设计的要求，表明该设计方案是可行的.致谢三年的大学生活已经快结束,在本专业的学习中使我掌握了不少专业知识,锻炼了自己。毕业设计可以说是三年学习的总结和体现,在指导老师的指导和帮助下，我完成了这篇毕业设计通过本次设计，我受益匪浅，无论在学习还是生活中都保持认真的态度。更重要的是，我更了解了有关可编程控制器的功能.我选择这个设计,也是为了能更深刻的了解PLC.做设计就要到现场调查研究收集资料,阅读文献，分析对比，设计计算，对每一个数据都要细心琢磨，理论和实践相结合，思考的越多,得到越多，不懂的问题也就解决了,独立工作能力逐渐增强，业务技术能力逐渐增强.能很好的完成这次设计与老师的辛勤劳动和耐心细致地循循诱导分不开的，他们学识渊博，治学严谨，为指导我们搞设计，不辞辛劳，其严谨的治学作风和兢兢业业的工作作风是我们学习榜样,在此我表示深切的感谢。谨向战崇玉老师表示感谢。谨向所有任课老师致以衷心的感谢！我们即将毕业，在此，再一次向三年中在学习和生活中给予过我帮助的老师和同学致谢。参考文献 刘炬，电梯安装维修工。中国劳动社会保障出版社，2000版 常国兰,电梯自动控制技术，机械工业出版社，009版. 王玉中，电气控制及L应用技术M. 郑州：河南科学技术出版社，08。4 王俭 龙莉莉，建筑电气控制技术,中国建筑工业出版社，19985 陈立定，电气控制与可编程序控制器的原理及应用M. 北京：机械工业出版社,2004。6 宋伯生，PLC编程应用指南M. 北京:机械工业出版社，20。 陈家盛 ，电梯结构原理及安装维修，机械工业出版社，20008顾战松,陈铁年编著。可编程控制器原理与应用.M 北京：国防工业出版社，199李道霖,电气控制与PLC原理及应用，电子工业出版社，200610陈恒亮，电梯结构与原理M。北京：中国劳动社会保障出版社,2005。1 课题介绍电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运输设备.它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微机技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。目前电梯的生产情况和使用数量已成为一个国家现代化程度的标志之一。随着现代化城市的高速发展，每天都有大量人流及物流需要输送。为节约用地和适应经贸事业的发展，一幢幢高楼拔地而起,这些高层建筑的垂直运输是一个突出问题，与人们的工作和生活紧密相关。1.课题来源电梯在生活中的使用日益广泛,种类也多种多样，按拖动系统来分有交流单速双速拖动电梯、交流调压调速电梯、直流发电机-电动机可控硅励磁拖动电梯、VVVF变频调压调速电梯.按控制方式来分有信号控制电梯、集选控制电梯等。相比之下，传统的电梯控制系统主要采用继电器接触器进行控制，具有触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等缺点，所以采用PLC控制电梯系统.因此我也加入了电梯维护保养这个光荣而艰巨的服务行业来。目前,可编程控制器(PLC)成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置之一，具有可靠性高,抗干扰能力强、功能完善,适应性强、调试维修方便等特点，经过30多年的发展,PL已广泛应用于石油、化工、建材、电力等各行各业,其主要控制功能包括开关量控制、模拟量控制、运动控制、数据处理和通信联网。本文就是运用了三菱FX2N系列的C,本文在我公司调试员的协助下设计了五层电梯的控制系统，在这里选择的型号为X2N80MR。1。2课题的意义可编程控制器是一种在传统的继电器控制系统的基础上，与3C技术(Cputer, Cnto, Communiction）相结合而不断发展完善起来的新型自动控制装置。目前，无论是老设备的技术改造还是新系统的开发，设计人员都倾向于采用它来进行控制系统设计，例如三菱FX2N系列PC，具有功能完善的编程软件、种类齐全的功能模块和良好的人机界面，广泛用于机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等自动化控制领域.此外，LC不仅平均无故障时间通常在30万小时，而且带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,用户可以编入外部器件的故障自诊断程序，使系统中除C以外的电路及设备也得到故障自诊断保护。由此，可使整个系统具有极高的可靠性,这是电气控制设备的重要性能。由于体积小很容易装入机械或系统内部，是实现机电一体化控制设备的理想条件。自189年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点,所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器(PLC)既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用.2电梯概述2。电梯的定义与分类.1.1 电梯的定义 DB1148电梯日承诺维护保养规则中规定：电梯是动力驱动,利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏步），进行升降或者平行送人、货物的机电设备，包括载人(货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。212电梯的分类1按用途分类。1 乘客电梯:为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰。1.2 载货电梯：主要为运送货物而设计,通常有人伴随的电梯。3 医用电梯：为运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢具有长而窄的特点。1。4杂物电梯：供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。1.5 观光电梯：轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。16 车辆电梯:用作装运车辆的电梯。1. 船舶电梯：船舶上使用的电梯。1.8 建筑施工电梯：建筑施工与维修用的电梯。1.其它类型的电梯：除上述常用电梯外,还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。2.按驱动方式分类21 交流电梯：用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等.2。2 直流电梯：用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在。0m/s以上。3 液压电梯:一般利用电动泵驱动液体流动,由柱塞使轿厢升降的电梯。2.4 齿轮齿条电梯：将导轨加工成齿条,轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。螺杆式电梯:将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转,从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。 直线电机驱动的电梯:其动力源是直线电机。3. 按速度分类3.1 低速梯：常指低于1。0m/速度的电梯。3. 中速梯：常指速度在1000m/s的电梯。33 高速梯：常指速度大于200/s的电梯。3.4 超高速：速度超过5。0m/s的电梯。 按电梯有无司机分类。1 有司机电梯：电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。4.2 无司机电梯：乘客进入电梯轿厢，按下操纵盘上所需要去的层楼按钮,电梯自动运行到达目的层楼,这类电梯一般具有集选功能。4。有无司机电梯：这类电梯可变换控制电路，平时由乘客操纵，如遇客流量大或必要时改由司机操纵。5. 按操纵控制方式分类5。1 手柄开关操纵：电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。5.2 按钮控制电梯:是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。5.信号控制电梯：这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层,自动开门功能外,尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记,自动停层，顺向截停和自动换向等功能。54 集选控制电梯：是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵。5。5 并联控制电梯：3台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。5.6 群控电梯：是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。本文则主要介绍了我所在公司的无司机的中速乘客电梯如图2-1所示。图21无司机中速乘客电梯的内部图。电梯的结构22。电梯机房 我们要想了解电梯的组成部分就必须要了解电梯的整体结构以及大致框架如图2所示.1.曳引机 曳引机是电梯的驱动装置。曳引机包括：）驱动电动机 交流梯为专用的双速电动机或三速电动机.直流梯为专用的直流电机.2)制动器 在电梯上通常采用双瓦块常闭式电磁制动器。电梯停止或电源断电情况下制动抱闸,以保证电梯不致移动。3）减速箱大多数电梯厂选用蜗轮蜗杆减速箱，也有行星齿轮、斜齿轮减速箱。无齿轮电梯不需减速箱。 )曳引轮 曳引机上的绳轮称为曳引轮。两端借助曳引钢丝绳分别悬挂轿厢和对重，并依靠曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间的静摩擦力来实现电梯轿厢的升降。图2-2电梯整体结构图 5）导向轮或复绕轮 导向轮又称抗绳轮.电梯轿厢尺寸一般都比较大，轿厢悬挂中心间的距离往往大于设计上所允许的曳引轮直径。因此对一般电梯而言,通常要设置导向轮，以保证两股向下的曳引钢丝绳之间的距离等于或接近轿厢悬挂中心和对重悬挂中心间的距离。对复绕的无齿轮电梯而言,改变复绕轮的位置同样可以达到上述目的。2限速器 当轿厢运行速度达到限定值时，能发出电信号并产生机械动作的安全装置。3.控制柜 各种电子元器件和电器元件安装在一个防护用的柜形结构内，按预定程序控制轿厢运行的电控设备。4。电源开关、照明开关5选层器、极限开关、机械楼层指示器、发电机组等部件 要根据电梯规格种类、需要而设置。2.2电梯轿厢部分1.操作箱装在轿厢内靠近轿厢门附近。用指令开关、按钮或手柄等，操作轿厢运行的电器装置。2.轿内指层灯 设置于轿厢内，客梯一般装在轿门上方,货梯一般装在轿厢侧壁，用以显示电梯运行位置和运行方向的装置。3。自动门机 装于轿厢顶的前部，以小型的交流、直流、变频电动机为动力的自动开关轿门和厅门的装置.4安全触板（光电装置) 设置在层门轿门之间，在层门、轿门关闭过程中，当有乘客或障碍物触及时，门立刻停止并返回开启的安全装置。载货电梯一般不设此装置。5。轿门 设置在轿厢入口的门。6。称重装置 能检测轿厢内负载变化状态，并发出信号的装置,适用于乘客或货物电梯等。7安全钳 由于限速器作用而引起动作，迫使轿厢或对重装置掣停在导轨上，同时切断控制回路的安全装置。8。导靴 设置在轿厢架和对重装置上，使轿厢和对重装置沿着导轨运行的装置.其它部件 轿顶安全窗、光电保护、超载装置、邻梯指示等部件,要视电梯规格、型号、种类及客户要求而设置。22。3电梯层站部分 电梯的层站部分主要提供给乘客用来召梯以及保护乘客的部分,它主要包括电梯的层门、层门门锁、楼层指示灯、呼梯盒等。1.层门 设置在层站入口的封闭门。.层门门锁 设置在层门内侧，门关闭后，将门锁紧，同时接通控制回路，轿厢可运行的机电联锁安全装置。3。楼层指示灯 设置在层站层门上方或一侧,用以显示轿厢运行层站位置和方向的装置。4.层门方向指示灯（限于某些电梯需要）设置在层站层门上方或一侧,用以显示轿厢欲运行方向并装有到站音响机构的装置。呼梯盒 设置在层站门侧，当乘客按下需要的召唤按钮时,在轿厢内即可显示或登记，令电梯运行停靠在召唤层站的装置.24曳引式客梯的工作原理曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。曳引轮一端连接轿厢，另一端连接对重。轿厢和对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳槽内产生摩擦力.当外招呼板上有信号登记时，电梯轿厢上面的门机变频器收到信号并反馈到机房的主板内，主板进而把信号反馈给变频器使其做出判断电梯的上下，此时曳引轮驱动钢丝绳，使轿厢和对重作相对运动，即轿厢上升,对重下降；轿厢下降对重上升。于是，轿厢就在