PLC的电梯控制系统的设计定稿

1、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

2、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；PLCAbstract ：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

3、 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 an

4、d miniature, medium, large-scale, ultra large-scale and so on each kind of specification series product, applied to monitors between the computer from the control system many controls domain.Along with societys unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the hi

5、gh level building to have the equipment. After humanitys more than centuries unremitting endeavors, the elevator already from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high level

6、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 lo

7、gical 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: 3-floor , elevator；

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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 ,

14、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

15、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 PLC 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

16、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

17、，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SB3-SB5。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。 （1） 开门关门控制程序（2）电梯到层指示 基于PLC 的电梯控制系统的设计（3）层面呼唤指示 （4）电梯启动与运行 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 舍相关知识， 不知不觉中我们查阅资料的能力也得到

18、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.1998 2 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.1996 3 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.1996 4 张万忠. 可编程控制器入门与应用实例（西门子 S7-200 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