自动化PLC电梯毕业设计封面～附录定稿

1、高层电梯控制系统设计 毕 业 设 计题 目： 基于PLLC高层电梯梯控制系统设设计 学 院： XXX学院 专 业： 自动化 班级： 学号： 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 诚 信 声声 明本人声明：1、本人所呈交交的毕业设计计（论文）是是在老师指导导下进行的研研究工作及取取得的研究成成果；2、据查证，除除了文中特别别加以标注和和致谢的地方方外，毕业设设计（论文）中中不包含其他他人已经公开开发表过的研研究成果，也也不包含为获获得其他教育育机构的学位位而使用过的的材料；3、我承诺，本本人提交的毕毕业设计（论论文）中的所所有内容均真真实、可信。作者签名： 日期期： 年 月 日毕业设计（论文文）任

2、务书 题目： 基于PLLC的高层电电梯控制系统统设计 姓名 系 电气信息息学院 专业 自动化 班级 学号 指导老师 职职称 教研室主主任 一、基本任务及及要求： 设计的的可编程交流流双速电梯控控制系统必须须要安全可靠靠地实现：开开门选层定向起动加速稳速运行减速爬行平层停靠开门这一运运行全过程，同同时要求层站站为六层；拖拖动电机交流流变速双速电电机（10000转/分，2250转/分分），运行速速度1.0 米/秒；停停靠误差为上上下在0.001米；可以以有/无司机机运行；检修修运行；消防防运行及优级级服务；自动动开关门，自自动平层；定定时开关电梯梯，超时驶返返回基站；完完善的状态指指示及保护措措施

3、；便于维维修。 二、进度安排及及完成时间： （1）11月14日至至3月4日：查阅资料，为为毕业设计作作准备。 （2）33月5日至33月15日：撰写文献综综述和开题报报告。 （3）33月18日至至4月1日：毕业实习，撰撰写实习报告告。 （4）44月2日至44月7日：了了解控制对象象的工作过程程和对系统的的设计要求。 （5）44月8日至44月14日：进行控制方方案论证。 （6）44月15日至至4月28日日：控制系统统硬件设计。 （7）44月29日至至5月12日日：控制系统统程序设计。 （8）55月13日至至5月20日日：程序调试试。 （9）55月21日至至5月24日日：撰写毕设设说明书的前前言、目

4、录、摘摘要、绪论和和控制对象概概论部分。 （10）55月25日至至5月28日日：撰写毕设设说明书的控控制方案论证证和系统硬件件设计部分。 （11）55月29日至至6月1日：撰写毕设说说明书的系统统程序设计和和程序调试部部分。 （12）66月2日至66月5日：撰撰写毕设说明明书的参考文文献、致谢和和附录部分。 前 言近年来我国的经经济飞速发展展，人民生活活水平的迅速速梯高，工作作居住条件得得到了巨大的的改善。电梯梯作为建筑物物内的垂直交交通运输工具具，与人们的的生活息息相相关。电梯性性能的好坏对对人们生活的的影响越来越越显著，因此此必须努力提提高电梯系统统的性能，保保证电梯的运运行及高效节节能又

5、安全可可靠。可编程程控制器（PPLC）是根根据顺序逻辑辑控制的需要要而发展起来来的，是专门门为工业环境境应用而设计计的数字运算算装置的电子子装置。目前前，电梯的继继电器控制方方式已逐渐被被PLC控制制代替。但是是，现在很多多PLC控制制电梯的程序序设计思想还还是源自于传传统继电器的的组合逻辑设设计法，程序序结构比较复复杂，并且很很难完成比较较高级的控制制功能，使系系统的控制功功能不易增加加，技术水平平难以提高。本设计说明书第第1章是绪论论，简单的介介绍了电梯的的发展历史和和发展趋势，课课题的意义和和主要内容；第2章是电电梯的概述，简简单介绍电梯梯的用途、基基本结构、工工作原理、参参数；第3章章

6、是总方案论论证，介绍了了用继电器、单单片机、PLLC控制方案案设计的优缺缺点和适用场场合；第4章章是硬件设计计，主要是主主电路设计和和元件选择及及PLC的II/O接口的的分配；第55章是程序设设计，包含了了电梯楼层显显示、呼叫、上上行、下行、高高低速变换、检检修、报警程程序设计；第第6章是程序序调试；最后后是结论、参参考文献、致致谢及附录，附附录包括电梯梯控制系统主主程序流程图图和全部梯形形图程序。本设计是在XXXX老师悉心心指导下完成成的，在完成成整个设计的的过程中，他他不仅每一章章节讲解和分分析，还提供供了大量的参参考资料，让让我受益匪浅浅，谨此向导导师致以崇高高的敬意和衷衷心的感谢！由于

7、本人水水平有限、经经验有限，此此次设计有很很多不足之处处，恳请读者者批评指正。XXX 2013年6月月 第1章 绪论论在当今随着社会会的发展，建建筑规模越来来越大，楼层层越来越多。计计算机技术，通通讯技术与控控制技术的发发展，使建筑筑物的智能化化成为现实，而而电梯是智能能建筑中重要要交通工具。对对电梯的调速速精度，调速速范围，等动动静态特性提提出了更高的的要求。传统统的电气控制制系统，采用用的是继电器器逻辑控制，由由于触点多，故故障率高，可可靠性差，体体积大等缺点点，正逐渐被被淘汰。目前前电梯设计使使用可编程控控制器（PLLC），全面面取代继电器器控制系统，实实现闭环控制制，可进一步步提高电梯

8、的的性能和可靠靠性，并可降降低现场调试试要求，是电电梯控制技术术的方向。现现代电梯技术术，更加强调调运行质量和和降低噪声，节节约能源电梯梯控制将趋向向多微机分散散分层控制。电电梯不仅是代代步工具，也也是人类文明明的标志。其其技术的发展展正体现了社社会的进步与与文明。时至至今日，电梯梯正进入全面面发展的新时时期。1.1 电梯的的发展历史和和发展趋势1785年，英英国出现了用用蒸汽机驱动动的升降机；1900年年，以交流电电动机传动的的电梯开始问问世。19002年，瑞士士的迅达公司司研制成功了了世界上第一一台按钮式自自动电梯，采采用全自动的的控制方式，提提高了电梯的的输送能力和和安全性。11903年

9、，美美国奥的斯公公司生产了不不带减速器的的无齿轮高速速电梯，电梯梯传动机构采采用曳引驱动动代替以往的的卷筒式，为为当今高层的的大行程、高高速度电梯奠奠定了基础；1976年年，电梯上开开始运用微处处理机，之后后随着大功率率晶体管模块块的问世，以以及微机及数数字调节器技技术的不断成成熟，人们利利用调节脉冲冲宽度来调节节电子逆变器器，实现了对对电梯中电动动机的调压调调频（VVVVF），达到到了线性调速速的目的；11990年，电电梯控制系统统由并行信号号传输向以串串行为主的信信号传输过渡渡，提高了整整体系统的可可靠性，为实实现电梯的群群控，智能化化和远程监控控提供了条件件发展现状。1.1.1 电电梯的

10、发展历历史 电梯作为垂直直方向的交通通工具，在高高层建筑和公公共场所已经经成为重要的的建筑设备而而不可或缺。随随着计算机技技术和电力电电子技术的发发展，现代电电梯已经成为为典型的机电电一体化产品品。电梯技术术的发展概况况：1）电梯的速度度要求越来越越快，高速、超超高速电梯的的数量愈来愈愈多。 2）电梯的拖动动技术有了较较大的发展，直直流电梯由于于能耗大、维维修量大等缺缺点。逐步被被交流电梯所所替代，液压压电梯由于运运行平稳，机机房位置灵活活等特点，使使得在低楼层层场合得到愈愈来愈广泛的的应用。交流流拖动电梯更更是得到迅速速的发展，已已由以前的变变频调速（AACVP）发展展成为调压调调速（ACV

11、V）及调调频调压调速速（ACVVVF），使使得电梯的速速度、加速度度、加速度控控制更加符合合人们的生理理要求，电梯梯的舒适感大大为改善。 3）电梯的逻逻辑控制已从从过去简单的的继电器接触器控制制发展为可编编程序控制器器（PLC）和和微机控制，控控制方式也从从手柄控制、信信号控制发展展为集选控制制、并联控制制、群控等，电电梯可靠性得得到很大提高高。 4）电梯的管管理功能不断断加强，电梯梯广泛采用微微机控制技术术，不断满足足用户的使用用功能要求。如如紧急停车操操作、消防员员专用、防捣捣乱系统等。 5）机械传动动方面，由于于国际上机械械加工水平的的不断提高，使使斜齿传动和和行星齿轮传传动在电梯上上的

12、应用日益益广泛，已使使电梯的传动动形式多样化化。1.1.2 PPLC的发展展趋势 1）结构不断断紧凑化，体体积不断轻型型化、小巧化化。 随着新技术、新新结构、新材材料、新工艺艺的发展，电电梯的机械系系统结构简单单化、体积小小型化、材料料轻型化、工工艺先进化、外外观漂亮化。同同时，中国的的电梯用户不不但对产品质质量要求高，而而且对新技术术的接受很快快，所以变频频变压调速技技术、无机房房电梯、永磁磁同步拖动技技术、计算机机控制技术、远远程监控技术术等推广迅速速；随着我国国城市化、城城镇化和村镇镇化建设步伐伐的加快，尤尤其是西部大大开发战略的的实施，住宅宅建设势头不不减，商场、机机场和地铁项项目明显

13、增多多，住宅电梯梯、自动扶梯梯和自动人行行道的需求量量继续看好；电梯是一种种售后服务工工作量特别大大的机电产品品，其使用可可靠性不但取取决于产品的的制造与安装装，而且更大大程度上取决决于完善的维维修与保养。在在用电梯总量量的不断增加加给维修服务务业带来了发发展机遇；配配套件的专业业化生产对提提高产品质量量、降低生产产成本具有十十分积极的作作用，受到了了许多电梯公公司和维修保保养单位的欢欢迎，仍然有有发展空间 。 2）技术含量量更高，性能能更好。 电梯行业技术发发展非常迅速速，几年前推推出的具有先先进性能、高高舒适性的VVVVF电梯梯，如今已成成为电梯行业业的标准配置置，因为永磁磁同步无齿轮轮曳

14、引机具有有更节能、更更洁净、更安安全、更安静静、更经济的的特点，所以以永磁同步无无齿轮曳引机机逐步成为新新型曳引机的的主流；由于于永磁技术的的先进性，将将来很有可能能取代VVVVF技术。另另外，网络控控制和智能群群控系统，以以其控制的先先进性、快速速性、准确性性和可靠性亦亦是电梯的发发展潮流。 3）安装更方便便、更快捷。 高效、安全、可可重复使用的的无脚手架安安装，将是高高层电梯安装装的主要方式式；随着新技技术的开发、应应用，电梯的的硬件系统给给安装带来更更大的方便，使使电梯安装更更快、效率更更高。此外，电电梯的双向安安全装置、无无底坑、无线线控制，绿色色环保安全、环环保、节能、舒舒适，也将是

15、是未来电梯的的重要发展方方向。 数控技术向智能能化、开放性性、网络化、信信息化发展 。智能化模块主要要有高速计数数模块、定位位控制模块、温温度控制模块块、闭环控制制模块、以太太网通信模块块和各种现场场总线协议通通信模块等。从从1952年年美国麻省理理工学院研制制出第一台试试验性数控系系统，到现在在已走过了551年的历程程。近10年年来，随着计计算机技术的的飞速发展，各各种不同层次次的开放式数数控系统应运运而生，发展展很快。目前前正朝着标准准化开放体系系结构的方向向前进。1.2 课题意意义和主要内内容1.2.1 课课题意义和目目的作为一名自动化化专业即将毕毕业的学生学学校要求有毕毕业设计，大大学

16、四年学了了许多的专业业课程，如：单片机原理理、DSP原原理、PLCC原理及应用用等等，我们们在校期间学学过PLC这名课课程并且做过过PLC的实验验和进行过PPLC的课程程设计，对PPLC进行过过系统的研究究，所以我选选择的课题是是基于PLCC的高层电梯梯控制系统设设计。同时也也是为了我们们更适应以后后的工作，让让我们学会查查检资料、多多方面的方案案论证、图纸纸的绘制和控控制线路连接接。选择本课课题的意义在在于大学四年年的自动化专专业学习将近近结束了，在在这四年的专专业学习里，我我基本掌握了了所学的基础础知识，为了了更具体的，全全面的了解本本人的专业技技能掌握情况况，也为了给给参加工作作作铺垫，

17、所以以我选择此课课题来进行考考察。随着高层建筑的的兴建而发展展起来的一种种垂直运输工工具,多层厂厂房和多层仓仓库需要有货货梯；高层住住宅需要有住住宅梯;百货货大楼和宾馆馆需要有客梯梯,自动扶梯梯等。在现代代社会,电梯梯已像汽车、轮轮船一样,成成为人类不可可缺少的交通通运输工具。据据统计,美国国每天乘电梯梯的人次多于于乘载其它交交通工具的人人数。当今,电梯的使用用量已成为衡衡量现代化程程度的标志之之一。追溯电电梯这种升降降设备的历史史，据说电梯梯起源于公元元前236年年的古希腊。当当时阿基米德德设计一种人人力驱动的卷卷筒式卷扬机机，人们把它它看成是现代代电梯的鼻祖祖。18588年以蒸汽机机为动力

18、的客客梯，在美国国出现,继而而有在英国出出现水压梯。11889年美美国的奥梯斯斯电梯公司首首先使用电动动机作为电梯梯动力,这才才出现名副其其实的电梯,并使电梯趋趋于实用化。11900年还还出现了第一一台自动扶梯梯。19677年可控硅应应用于电梯，使使电梯的拖动动系统筒化，性性能提高。11971年集集成电路被应应用于电梯。第第二年又出现现了数控电梯梯。19766年微处理机机开始用于电电梯，使电梯梯的电气控制制进入了一个个新的发展时时期。本论文主要介绍绍电梯的发展展状况，基本结构和控控制要求，详详细论述在电电梯控制系统统的总体控制方方案论证，硬硬件电路和控控制程序的设设计方面所做做的工作。1.2.

19、2 课题的主要要内容本课题通过比较较、分析和论证，确定定电梯的总体控制方案，软软硬件协调综综合分析及硬硬件资源分配配；硬件电路设设计及元器件件参数计算，选选型；系统结构部部分设计：控控制柜、层楼楼显示及呼叫叫、按键盒等等，软件设计等，从从而可编程交交流双速电梯梯控制系统必必须要安全可可靠地实现：开门选层定向起动加速稳速运行减速爬行平层停靠开门这一运运行全过程，同同时要求层站站为六层；拖拖动电机交流流变速双速电电机（10000转/分，2250转/分分），运行速速度1.0 米/秒；停停靠误差为上上下在0.001米；可以以有/无司机机运行；检修修运行；消防防运行及优级级服务；自动动开关门，自自动平层

20、；定定时开关电梯梯，超时返回回基站；完善善的状态指示示及保护措施施；便于维修修。第2章 电梯梯系统的概述述电梯一种以电动动机为动力的的垂直升降机机，装有箱状吊吊舱，用于多多层建筑乘人人或载运货物物也有台阶式式，踏步板装装在履带上连连续运行，俗俗称自动电梯梯。服务于规定定楼层的固定定式升降设备。它具具有一个轿厢厢，运行在至至少两列垂直直的或倾斜角角小于15的刚性导轨轨之间。轿厢厢尺寸与结构形形式便于乘客客出入或装卸卸货物。2.1 电梯的的用途根据轿厢内选层层指令和厅外外的层楼召唤唤指令，集中中进行综合分分析处理，自自动选向并顺顺向依次应答答指令的高度度自动控制功功能。它能自自动登记轿厢厢内指令和

21、厅厅外的层楼召召唤指令，自自动关门起动动运行，同向向逐一应答；当无召唤指指令时，电梯梯自动关门待待机或自动返返回基站关门门待机，当某某一层楼有召召唤信号时，再再自动起动应应答。根据电电梯的用途可可分为以下几几种：乘客电梯：为运运送乘客而设设计的电梯，应应用范围广泛泛。 载货电梯：可以有人随随乘，主要为为运送货物而而设计的电梯梯，应用在工工厂厂房和仓仓库中。 客货电电梯：以运送送乘客为主，但但也可以运送送货物的电梯梯。 病床电梯：为运送病床床（包括病人人）及医疗设设备而设计的的电梯，应用用在医院和医医疗中心中。 住宅电梯：为便于运送乘客和家具、沙发、担架等而设计的，供住宅楼使用的电梯。 杂物电梯

22、：轿厢空间受限制，不允许人员进入，主要用于运送少量食品、图书和文件等。 汽车电梯：用作运送车辆而设计的电梯，应用在立体停车设备中。 特种电梯：应用在一些有特殊要求场合的电梯，包括防爆电梯、防腐电梯、船用电梯等。 观光电梯 ：井道和轿厢壁至少有一侧透明，乘客可观看轿厢外景物的电梯，主要运送乘客。 船用电梯 ：指供船舶上使用的电梯。通常用于大型轮船。 自动扶梯 ：是安装在两个楼层之间，以运动的梯级运送乘客的倾斜式运输设备。倾斜角不大于35度。分为普通型和公共交通型。2.2电梯的基基本结构电梯总体结构：驱动系统、轿轿厢和对重装装置、导向系系统、门机系系统、机械安安全保护系统统、厅外指示示及呼叫装置置

23、、控制系统统等,如图11-1所示。图1-1电梯总总体结构图驱动部分驱动部分由曳引引机（电动机机、制动器、曳曳引轮）、钢钢丝绳等组成成，曳引机又又称主机，它它是电梯的动动力源分为有有齿曳引机和和无齿曳引机机。它是曳引引驱动的动力力源,曳引钢丝绳绳一端连接轿轿厢一端连接接对重，通过过电动机转动动时曳引轮绳绳槽与钢丝绳绳的摩擦力，驱驱动轿厢和对对重沿轨道上上下运行。轿厢和对重装置置轿厢由轿厢架、轿轿厢、轿壁及及轿顶组成，对对重装置由对对重架、对重重铁块组成，对对重铁块的重重量要根据计计算来确定，对对重装置的过过重或过轻都都会影响整机机性能和使用用效果，甚至至造成冲顶或或蹾底的事故故。门机系统（轿门门

24、、厅门、开开关门系统）轿门也叫厢门，在在轿厢靠近层层门的侧面，主主要形式有左左开门、右开开门和中开门门，层门也叫叫厅门，在各各层楼的停靠靠站，通向井井道轿厢的入入口处。电梯梯的层门是无动动力的，轿厢厢的轿门是由由门电机驱动动的。当电梯平层后后，轿门门刀刀卡住层门，由由门刀带动层层门开关门。其门内范围设有红外光幕保护或机械触板式门保护装置。开关门系统就是控制电梯轿门、层门的开启和关闭。导向系统导向系统包括轿轿厢引导系统统和对重引导导系统两种，这这两种系统均均由导轨、导导轨架和导靴靴三种机件组组成，每台电电梯具有用于于轿厢和对重重装置的两组组至少四列导导轨。机械安全保护系系统轿厢超速保护装装置限速

25、装置和安全全钳就是为了了防止轿厢和和对重装置意意外坠落的安安全设施，当当轿厢下行速速度过大就会会使限速器动动作，通过机机械保护装置置来卡住钢丝丝绳，制停电电梯，另一方方面会使安全全钳动作，切切断曳引电机机的交直流控控制电源，使使制动器制动动，达到停止止电梯的目的的。缓冲器 设在井道底坑坑的地面上，当当发生某种原原因导致轿厢厢或对重超越越极限位置发发生蹾底时，用用来吸收或消消耗掉轿厢或或对重装置动动能的制动装装置。机械安全防护装装置 是为了检修人人员的安全而而设置的安全全措施，主要要包括轿顶防防护、轿厢护护脚板、底坑坑对重侧防护护等。厅外指示及呼叫叫装置主要是给予乘客客明确的指示示和语音帮助助，

26、如当电梯梯处于关闭、暂暂停服务或维维修状态下时时，能给予乘乘客明确的指指示，也满足足盲人和乘坐坐手动轮椅的的乘客的使用用要求，电梯梯的呼叫装置置有二种模式式，可以通过过钥匙开关来来实现转换。控制系统主要由拖动部分分、使用操作作部分、井道道信息采集部部分等组成，拖拖动部分由曳曳引电机和控控制柜组成，操操作部分由轿轿内操作箱、厅厅外召唤箱和和检修操作厢厢组成，井道道信息采集部部分由换速平平层传感器和和限位开关组组成。22.3电梯的工工作原理曳引绳两端分分别连着轿厢厢和对重，缠缠绕在曳引轮轮和导向轮上上，曳引电动动机，通过减减速器变曳引引绳两端分别别连着轿厢和和对重，缠绕绕在曳引轮和和导向轮上，曳曳

27、引电动机通通过减速器变变速后，靠曳曳引绳与曳引引轮摩擦产生生的牵引力，实实现轿厢和对对重的升降运运动，达到运运输目的。曳引式提升机构构得到广泛应应用在于其如如下的优势：1）安全可靠：当轿厢或对对重由于某种种原因冲击底底坑中的缓冲冲器时，曳引引钢丝绳作用用在曳引轮绳绳槽中的压力力消失，曳引引力随即消失失，此时即使使曳引机继续续运转，也不不致使轿厢或或对重继续向向上运行，减减少人员伤亡亡事故和财产产损失的发生生。2）提升高度大大：采用曳引引式提升机构构则曳引钢丝丝绳的长度几几乎不受限制制，因此可以以适用于高层层建筑的电梯梯。3）结构紧凑：采用曳引式式驱动形式，避避免了在卷筒筒方式中因曳曳引钢丝绳在

28、在卷筒上缠绕绕导致卷筒直直径过大、因因卷筒直径变变化导致曳引引绳速度变化化等问题（尤尤其在提升高高度很大时），而而且采用多根根钢丝绳保证证高的安全系系数得以实现现，作到了曳曳引轮直径的的减少和整个个提升机构更更加紧凑。4）可以使用高高转速电动机机：当电梯额额定速度一定定的情况下，曳曳引轮直径越越小，则曳引引轮转速越高高，采用曳引引式提升机构构便于选用结结构紧凑、价价格便宜的高高转速电动机机。手动工作方式是是在编写有手手动程序的条条件下用手进进行操作达到到机械运动条条件从而实现现的运动。简简单来说就是是用手进行操操作实现的运运动。报警装置应确保保，即使是在在进行维护时时，通过报警警过滤的完整整报

29、警信息也也应被发送直直至确认。 如果在确认认之前发送失失败，再发送送的延迟间隔隔时间应减少少到最小，并并与通信网络络相适应。如如果通信网络络的特性需要要即使通信中中断，在报警警确认后，报报警设备应不不得妨碍任何何再发送。报报警系统应能能接收从救援援服务组织发发出的通信信信息直到报警警终止。向传传输器发送的的报警信息应应不得延迟，报报警过滤时除除外。 在确确认和报警终终止之间，应应将报警过滤滤旁路。 如如在确认后通通信中断，报报警装置应停停止自动再发发送。 电梯安全系统统的短路保护护方法一般有有2种，一种种是通过电路路上的设计实实现保护，它它是将电梯安安全线路即门门联锁开关与与门锁继电器器串联组

30、成的的回路（简称称门连锁回路路）、急停回回路采用同一一交流1100V电源，并并将隔离变压压器110VV的一个输出出端接地，当当开关触点因因而绝缘问题题对地时，交交流110VV电源就被短短路，电源断断路器就会断断路动作而达达到保护。另另一种是在电电梯的电气控控制系统中安安装一个电梯梯安全线路对对地短路保护护器，当被保保护的安全线线路通过金属属构件生产故故障接地时，保保护器输出回回路就有一组组常开/常闭闭信号输出，供供PLC或微微机识别及执执行，控制电电梯停止运动动。2.4电梯参数数1）对重装置轿厢的对重装置置分为机械式式，橡胶块式式和负重传感感器式。对重重是曳引电梯梯不可缺少的的部件，它可可以平

31、衡轿厢厢的重量和部部分电梯负载载重量，减少少电机功率的的损耗。为了了使对重装置置能对轿厢起起最佳平衡作作用，在电梯梯安装调试时时可以增减对对重块来调整整电梯的平衡衡系数，必须正确计计算出对重装装置的总重量量。 总重量P=轿厢自重G+载客总重量Q*平衡系数数Kp (22-1)在本设计中一般般情况选定载载客量为100人，按每人人80公斤计算算。载客总重重量为800公斤，轿轿厢自重为22900千克克，平衡系数数取0.5（一般般为0.455-0.5），那么总重量为3300千克。2）驱动装置曳引机是电梯的的动力源分为为有齿曳引机机和无齿曳引引机。有齿曳曳引机由交（直直）流电动机机、曳引轮、制制动器、减速

32、速机构等组成成。无齿曳引引机与有齿曳曳引机的区别别在于它没有有减速箱，电电动机直接驱驱动曳引轮。所所以本设计采采用无齿轮曳曳引电机，其其机械总效率率为0.8。根据经验公式： P =（1-KKp）QV/1102Y （2-2）式中：P-曳曳引电机轴功功率、Kp电梯平衡衡系数、Q电梯轿箱箱额定载重量量级、Y电梯机械总总效率、V电梯运行行速度。Kp=0.5 Q=800Kg Y=0.8 V=1m/s P的的单位：KWW3）电动机参数数根据电机学基本本原理，当电电动机为一对对极数，即PP=1时，电电机转子旋转转一周，旋转转磁场即旋转转一圈；当电电动机为两对对极，即P=2时，电机机转子旋转一一周，旋转磁磁场

33、则旋转二二圈，而旋转转磁场的转速速取决于电源源与极对数PP，满足下式式： （2-3）的关系，当不变变时，=1则则,=2时,。由由此可知，电电动机极对数数越多，电机机转速越慢。因此，当改变定定子绕组极对对数P时，就就可以改变电电动机同步转转速，从而改改变电动机的的转速。变极极调速比较经经济的方法是是在定子绕组组上安装两组组独立的绕组组，各接成不不同的极对数数。电梯上用用的双速电动动机的两个绕绕组极对数为为6/24,速比为4:1，控制线线路如图4-1所示。所以电机型号：JTD-4430型；同同步转速为：1000/250转/分。根据门电电机参数：额额定电流为11.1A、额额定电压为1110V、额额定

34、功率为1120W。所所以梯门电机机DM：采用直直流110SSZ56型直直流电机。4）电梯内照明明灯的安全电电压为24VV，功率为660W。第3章 控制制系统总体设设计方案论证证电梯控制系统主主要可以采用用以下三种方方式：一是继继电器控制系系统、二是PPLC控制系系统、三是单单片机控制系系统。继电器器控制系统由由于故障率高高，控制方式式不灵活及功功率消耗大等等缺点，目前前已逐渐被人人们所淘汰。微微机控制系统统虽然在智能能控制方面有有较强大的功功能，但也存存在一定的不不足之处，即即抗干扰性差差，系统设计计较复杂，一一般维修人员员难以掌握其其维修技术，这这些都限制了了微机控制系系统应用的广广泛性。而

35、PPLC控制系系统由于运行行可靠、使用用维修方便、抗抗干扰性强等等优越性，成成为目前在电电梯控制系统统中使用最多多的控制方式式。3.1继电器控控制方案继电器控制是利利用多个主交交流接触器、中中间接触器以以及过载热继继电器等电器器元件经合理理的联接构成成具有简单控控制功能的逻逻辑电路。继继电器控制系系统控制逻辑辑采用硬件接接线，利用继继电器机械触触点的串联或或并联等组合合成控制逻辑辑，其连线多多且复杂、体体积大、功耗耗大，系统构构成后，想再再改变或增加加功能、较为为困难。继电电器控控制系系统使用了大大量的机械触触点，连线多多，触点开闭闭时存在机械械磨损、电弧弧烧伤等现象象，触点寿命命短，所以可可

36、靠性和可维维护性较差。继继电器控制逻逻辑利用时间间继电器进行行时间控制。时时间继电器存存在定时精确确度不高、定定时范围窄，且且易受到环境境湿度和温度度变化的影响响，时间调整整困难等问题题。3.1.1继电电器控制的优优点1）继电器控制制系统所有控控制功能及信信号处理均由由硬件实现，线线路直观，易易于理解和掌掌握，所以继继电器控制技技术含量不高高，易操作。2）继电器控制制系统的保养养、维修及故故障检查无需需较高的技术术和特殊的工工具、仪器。3）继电器控制制系统中大部部分电器均为为常用控制电电器，更换方方便，价格便便宜。3.1.2继电电器控制的缺缺点1）系统的触点点繁多、接线线线路复杂，且且触点容易

37、烧烧坏磨损，造造成接触不良良，因而故障障率较高。2）普通控制电电器及硬件接接线方法难以以实现较复杂杂的控制功能能，使系统的的控制功能不不易增加，技技术水平难以以提高。3）电磁机构及及触点动作速速度比较慢，机机械和电磁惯惯性大，系统统控制精度难难以提高。4）系统结构庞庞大，能耗较较高，机械动动作噪音大。5）由于线路复复杂，易出现现故障，因而而保养维修工工作量大，费费用高，而且且检查故障困困难，费时费费工。根据继电器控制制的优缺点可可以看出继电电器控制主要要是应用于相相对的简单的的电路，电路路搭载用时少少，成本也很很低，适合于于家庭用升降降横移式立体体停车库。继继电器控制也也有许多不足足之处。第一

38、一，难以实现现智能模块化化控制；第二二，不适合应应用于大规模模、大容量的的工作场地；第三，元器器件的损坏率率比较高，车车库运行的可可靠性不佳；最后，随着着驱动部件的的不断增加，其其逻辑电路的的搭载难度也也大大增加了了。3.2 单片机机控制方案单片机是一种集集成在电路芯芯片，是采用用超大规模集集成电路技术术把具有数据据处理能力的的中央处理器器CPU、随随机存储器RRAM、只读读存储器ROOM、多种II/O口和中中断系统、定定时器/计时时器等功能（可可能还包括显显示驱动电路路、脉宽调制制电路、模拟拟多路转换器器、A/D转转换器等电路路）集成到一一块硅片上构构成的一个小小而完善的计计算机系统。3.2

39、.1 单单片机控制的的优点单片机的系统结结构简单，使使用方便，实实现模块化；单片机可靠性高高，可工作到到106107小时无故障障；处理功能强，速速度快；低电压，低功耗耗，便于生产产便携式产品品；控制功能强，环环境适应能力力强；单片机控制经济济实惠，成本本相对较低；3.2.2 单单片机控制的的缺点单片机制作的主主控板受制版版工艺、布局局结构、器件件质量等因素素的影响导致致单片机控制制系统开发周周期比较长，系系统调试耗时时比较多；单片机抗干扰能能力差，故障障率高，对环环境依赖性强强，所以对现现场工作环境境要求很苛刻刻；单片机控制程序序基本上是汇汇编语言，汇汇编语言虽然然功能比较强强大，但程序序的编

40、写复杂杂，编程周期期较长且单片片机的内存容容量、速度、字字长有限。根据单片机的优优缺点可以看看出单片机控控制在机电设设备中是一种种比较常见的的控制形式，由由于它的控制制功能强、体体积小、成本本低、功耗小小、成本低和和使用方便，可可以直接装到到仪器设备上上，如电子称称、家用自动动电器、电子子钟、考勤机机、加油机等等等都可以。3.3 PLCC控制方案PLC是一种用用于工业自动动给控制的专专用计算机。实实质上属于计计算机控制方方式。PLCC与普通微机机一样，能通通用或专用CCPU作为字字处理器，实实现通道（字字）的运算和和数据存储，另另外还有位处处理器（布尔尔处理器），进进行点（位）运运算与控制。3

41、.3.1 PPLC控制方方案的优点编程方法简单易易学；功能强，性能价价格比高；硬件配套齐全，用用户使用方便便，适应性强强；可靠性高，抗干干扰能力强；系统的设计、安安装、调试工工作量少；维修工作量少，维维修方便；体积小，能耗低低；3.3.2 PPLC控制方方案的缺点在控制功能相同同的情况下，与与采用单片机机控制方案设设计的控制系系统相比，采采用PLC控控制方案设计计的控制系统统造价要高一一些。PLC已经广泛泛地应用在所所有的工作部部门，随着其其性能价格比比的不断提高高，PLC的的应用范围扩扩大，主要有有这几个方面面：数字量逻逻辑控制；运运动控制；闭闭环过程控制制；数据处理理；通信联网网；3.4总

42、体控制制方案论证电梯控制系统主主要可以采用用以下三种控控制方案设计计：一是继电电器控制方案案、二是PLLC控制方案案、三是单片片机控制方案案。如果采用用继电器控制制方案，电梯梯控制系统结结构庞大，能能耗较高，机机械动作噪音音大，而且线线路复杂，易易出现故障，保保养维修工作作量大，费用用高，检查故故障困难，费费时费工。电电磁机构及触触点动作速度度比较慢，机机械和电磁惯惯性大，系统统控制精度难难以提高。综综上所得继电电器控制方案案电梯控制系系统结构大、线线路复杂、故故障率高、控控制方式不灵灵活、功率消消耗大，从而而继电器控制制方案对电梯梯控制系统不不是最佳的控控制方案，故故不选用。单片机控制系统统

43、虽然在智能能控制方面有有较强大的功功能，结构简简单，使用方方便，实现模模块化；低电电压，低功耗耗，便于生产产便携式产品品；但也存在在一定的不足足之处，即抗抗干扰性差，系系统设计较复复杂，一般维维修人员难以以掌握其维修修技术，这些些都限制了微微机控制系统统应用的广泛泛性。单片机机控制程序基基本上是汇编编语言，汇编编语言虽然功功能比较强大大，但程序的的编写复杂，编编程周期较长长且单片机的的内存容量、速速度、字长有有限。综上所所得单片机控控制方案电梯梯控制系统抗抗干扰性差、故故障率高、汇汇编语言程序序编写工作量量大，从而单单片机控制方方案对电梯控控制系统不是是最佳控制方方案，故不选选用。PLC控制方

44、案案把单片机控控制的编程灵灵活、功能齐齐全、应用面面广等优点与与继电器控制制的控制简单单、使用方便便、价格便宜宜等优点结合合起来，而其其本身又具有有体积小、重重量轻、功耗耗低、可靠性性好等特点，PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势；PLC控制系统由于运行可靠、使用维修方便、抗干扰性强等优越性。综上所述，PLLC控制方案案编程方法简简单易学、功功能强、适应应性强、可靠靠性高、抗干干扰能力强、维维修工作量少少、维修方便便，PLC综综合继电器和和单片机的优优点，PLCC控制方案比比继电器控制制方案和单片片机控制方案案更适合于电电梯控制系统统。故在电梯梯控制系

45、统中中选用 PLLC控制方案案。第4章 控制制系统硬件电电路设计4.1 主电路路设计图4-1是交流流双速电梯的的主电路图。图图中M为电梯梯双速电动机机；KM3、KKM4为电动动机正反转接接触器，用以以实现电梯上上、下行控制制；KM1、KKM2为电梯梯高低速运行行接触器，用用以实现电梯梯的高速或者者低速运行；KM5为启启动接触器；当KM3或或者KM4与与KM2通电电吸合时，电电梯将进行上上行或下行启启动；当电梯梯接收到停层层指令后，KKM1断电释释放，KM22通电吸合，点点击转为低速速接法，传入入阻抗制动，实实现上升与下下降的低速运运行，至平层层位置时，接接触全部断电电释放，包闸闸抱死，电梯梯停

46、止运行。图4-1 交流流双速电梯的的主电路图上升：KM3、KKM2闭合加加速至低速，KKM1闭合、KKM2加速至至高速，KMM1断开、KKM2闭合减减速至低速，KKM2断开到到停止运行。下降：KM4、KKM2闭合加加速至低速，KKM1闭合、KKM2断开加加速至高速，KKM1断开、KKM2闭合减减速至低速，KKM2断开到到停止运行。4.2 主电路路元件选择可选电路中各元元件如下：1）接触器的选选择：对电梯梯只能按电寿寿命次数来选选择接触器的的型号：选快速接触器为为CJ-200-60.它它的机械寿命命为600万万次，操作频频率为12000次/小时时，电寿命为为120万次次，接通能力力为12Iee，

47、分断能力力为10Iee，10s耐耐受过压电流流800A，配配用熔断器为RT166（NT）-1-2500/660。选慢速接触器为为CJ-400，电寿命为为100万次次，操作频率率为12000/小时。门门电机电源接接触器选为CCJ20-110，机械寿寿命为1000万次，操作作频率为12200次/小小时，电寿命命为100万万次，接通能能力为12IIe，分断能能力为10IIe，10ss耐受过载电电流为80AA，配用熔断断器为RT（NNT）-000-20/6660。2）桥式电路中中二极管的选选择：经过查表，二极极管的额电压压计算公式为为： （44-1）这里选择6000V。 （44-2）这里选择1A。通过

48、计算可知本本设计中二极极管应当选择择2C2111。由于流经经它的电流比比较小，所以以不用散热片片。整流电路路选三相桥式式整流电路。3）变压器的选选择：由于三相整流电电路中电压公公式为： （4-3）所以= /2.34=4220/2.334=1800。二次侧的的电路就是回回路的额定电电流1A。变变压器的匝数数比：，二次次侧相电流：，一次侧相相电流，二次容量：，一一次侧容量：，平均容量量：。综合以上可知变变压器选择视视在功率S=0.42KKV的单相变变压器。4）热继电器的的选择一般热继电器的的额定电流IIe.Jr大大于或等于热热元件的额定定电流Ie.J。热继电电器选择时应应保持其额定定电流I2大于或

49、等于于回路的最大大长期工作电电流Ig，热热元件的额定定电流一般大大于或等于热热继电器的整整定电流，于于是有Ie.JrIee.JI22Ig。长长按电动机的的额定电流选选取，使热继继电器的整定定值为0.9951.005Ie（IIe为电动机机的额定工作作电流）；或或选取电流范范围的中值电电动机的额定定工作电流。使使用时，热继继电器的旋转转钮应调到额额定值，否则则不能起到保保护作用。所所以选热继电电器为JR00-60/33D。 5）刀开关关的选择根据刀开关的额额定电流大于于或等于电路路的额定电流流而考虑到刀刀开关的热稳稳定性，最好好选大于电路路额定电流的的刀开关。所所以选HK22-60/33，额定电压

50、压550V，额额定电流600A。6）熔断器的选选择 由于曳引电动动机和门电动动机频繁启动动，它的熔体体额定电流由由下式可算出出： （4-44） 其中为电电动机的启动动电流。由于于我们采用直直接起动，这这种方法设备备简单，操作作方便，但启启动电流大，可可达额定值的的47倍，将有120210A。所以熔体选取100A，同时又根据上面接触器配套用熔断器。于是选用FU1为RT16（NT）-1-250/660，额定电流为100A的熔体。FU2的选择：Id2约为58AS，同时又须要与整流二极管配套，所以选FU2为RM10系列，熔断器选RM10系列，熔断器的熔管额定电流15A，熔体额定电流为6A。14.3 P

51、LCC I/O接接线图图4-2 PLLC的I/OO接线图图4-2 PLLC的I/OO接线图（续续）4.3.1 PPLC的输入入分配电梯轿厢内选层层输入按钮每每层必须有一一个内选按钮钮，即I0.1至I0.6。电梯厅外呼呼叫按钮最高高层六层只有有下呼按钮，第一层只有上呼按钮，其余的楼层都有两个按钮：上呼和下呼，即I0.7至I2.0。平层停靠输入点、高低速变换的上接近开关和下接近开关、开门关门按钮、检修等输入点，输入部分共47点。输入点的分配如表4-1所示：表4-1 PPLC输入元元件分配表输入名称输入元件号PLC地址输入名称输入元件号PLC地址内选一层SB1I0.1上接近开关5SQP5I2.7内选

52、二层SB2I0.2下接近开关2SQP6I3.0内选三层SB3I0.3下接近开关3SQP7I3.1内选四层SB4I0.4下接近开关4SQP8I3.2内选五层SB5I0.5五层下接近开关关SQP9I3.3内选六层SB6I0.6六层下接近开关关SQP10I3.4一层外上呼SB7I0.7一层平层开关SQ1I3.5二层外上呼SB8I1.0二层平层开关SQ2I3.6三层外上呼SB9I1.1三层平层开关SQ3I3.7四层外上呼SB10I1.2四层平层开关SQ4I4.0五层外上呼SB11I1.3五层平层开关SQ5I4.1二层外下呼SB12I1.4六层平层开关SQ6I4.2三层外下呼SB13I1.5门接近关闭开

53、关关SQ7I4.3四层外下呼SB14I1.6开门限位开关SQ8I4.4五层外下呼SB15I1.7超载SB19I4.5六层外下呼SB16I2.0过流、过压SB20I4.6关门SB17I2.1欠压SB21I4.7开门SB18I2.2复位SB22I5.0上接近开关1SQP1I2.3检修SB23I5.1上接近开关2SQP2I2.4检修上行SB24I5.2上接近开关3SQP3I2.5检修下行SB25I5.3上接近开关4SQP4I2.6急停SB26I5.4手动关门SB27I5.5自动方式SA1I0.0手动取消关门SB28I5.64.3.2 PPLC的输出出点 输出点点的分配如表表4-2所示示。表4-2 P

54、PLC输出元元件分配表输出点名称输出元件号PLC地址输出点名称输出元件号PLC地址1层内选显示灯灯LED1Q0.0楼层显示C数码管Q2.22层内选显示灯灯LED2Q0.1数码管位信号数码管Q2.33层内选显示灯灯LED3Q0.2报警器扬声器Q2.44层内选显示灯灯LED4Q0.3报警指示灯LED17Q2.55层内选显示灯灯LED5Q0.4低速运行Y2Q2.66层内选显示灯灯LED6Q0.5高速运行Y3Q2.71层上呼显示灯灯LED7Q0.6上行接触器Y0Q3.02层上呼显示灯灯LED8Q0.7下行接触器Y1Q3.13层上呼显示灯灯LED9Q1.0上升显示灯LED18Q3.24层上呼显示灯灯LE

55、D10Q1.1下降显示灯LED19Q3.35层上呼显示灯灯LED11Q1.2开门接触器Y5Q3.42层下呼显示灯灯LED12Q1.3关门接触器Y6Q3.53层下呼显示灯灯LED13Q1.4开门显示灯LED20Q3.64层下呼显示灯灯LED14Q1.5关门显示灯LED21Q3.75层下呼显示灯灯LED15Q1.6通电松闸电磁阀阀Y4Q4.06层下呼显示灯灯LED16Q1.7高速开/关门Y7Q4.1楼层显示A数码管Q2.0检修显示灯LED22Q4.2楼层显示B数码管Q2.14.3.3 继继电器与定时时器的分配中间辅助继电器器与定时器的的分配如表44-3所示。表4-3 位继继电器与定时时器分配表地址

56、作 用地址作 用S0.01层平层开关保保持信号S0.12层平层开关保保持信号S0.23层平层开关保保持信号S0.34层平层开关保保持信号S0.45层平层开关保保持信号S0.56层平层开关保保持信号S0.6第25层的上上呼，内选上上行及第6层层的下呼，内内选上行S0.7第25层的下下呼，内选下下行及第1层层的上呼，内内选下行S1.01层外上呼保持持信号S1.12层外上呼保持持信号S1.23层外上呼保持持信号S1.34层外上呼保持持信号S1.45层外上呼保持持信号S1.52层外下呼保持持信号S1.63层外下呼保持持信号S1.74层外下呼保持持信号S2.05层外下呼保持持信号S2.16层外下呼保持持

57、信号S2.2内选1层保持信信号S2.3内选2层保持信信号S2.4内选3层保持信信号S2.5内选4层保持信信号S2.6内选5层保持信信号S2.7内选6层保持信信号S3.0第2层内选上行行和外呼上行行S3.1第3层内选上行行和外呼上行行S3.2第4层内选上行行和外呼上行行S3.3第5层内选上行行和外呼上行行S3.4第6层内选上行行和外呼下行行S3.5第1层上呼下行行回路S3.6第2层下呼上行行回路S3.7第3层下呼上行行回路S4.0第4层下呼上行行回路S4.1第5层下呼上行行回路S4.2第25层下呼呼上行回路S4.3第2层上呼（内内选）上行停停车S4.4第3层上呼（内内选）上行停停车S4.5第4层

58、上呼（内内选）上行停停车S4.7第25层上呼呼上行停车及及第6层下呼呼上行停车S10.3第25层的下下呼下行停车车及第1层上上呼下行停车车S4.6第5层上呼（内内选）上行停停车S5.0第2层下呼（内内选）上行停停车S5.1第3层下呼（内内选）上行停停车S5.2第4层下呼（内内选）上行停停车S5.3第5层下呼（内内选）上行停停车S5.4第6层下呼（内内选）上行停停车S5.5第25层的下下呼上行停车车S5.6上行控制回路S5.7下行控制回路S6.0第2层下呼（内内选）下行S6.1第3层下呼（内内选）下行S6.2第4层下呼（内内选）下行S6.3第5层下呼（内内选）下行S6.4第2层上呼下行行回路S6

59、.5第3层上呼下行行回路S6.6第4层上呼下行行回路S6.7第5层上呼下行行回路S7.0第25层上呼呼下行回路S7.1第1层上呼（内内选）下行停停车S7.2第2层上呼（内内选）下行停停车S7.3第3层上呼（内内选）下行停停车S7.4第4层上呼（内内选）下行停停车S7.5第5层上呼（内内选）下行停停车S7.6第25层的上上呼下行停车车S7.7第2层下呼（内内选）下行停停车S10.0第3层下呼（内内选）下行停停车S10.1第4层下呼（内内选）下行停停车S10.2第5层下呼（内内选）下行停停车S10.4无上呼上行、上上呼下行S10.5高/低速关门S10.6松闸和启动低速速运行S10.7高速运行S11

60、.0停车低速运行S11.1停车且抱闸制动动S11.2开门步S11.3高速至低速关门门S11.4已开门T0上行延时T1通电松闸延时T2断电抱闸延时T3开门延时S11.5超载信号S11.6过压过流信号S11.7欠压信号S12.0无内选信号S12.1无外呼信号S12.2任一楼层接近开开关S12.3所选楼层接近开开关S12.4停车S12.5初始步S12.6内选或外呼信号号第5章 控制制系统程序设设计不同的电梯，采采取的控制方方式也不同，但但总是按桥箱箱内指令、层层站召唤信号号，实现向上上或向下起动动、起行、减减速、制动、停停站。电梯的的软件控制主主要是指令对对电梯原动机机及开门机的的起动、减速速、停止