基于PLC的六层电梯控制系统的毕业设计说明

1、 摘 要 随着现代城市的发展 高层建筑日益增多 电梯成为人们日常生活必不可少 的代步工具 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 系统的核心部分 控制部分 使用了日本三菱公司生产的FX2N 80型PLC 因为 在核心控制部分采用的是软件程序控制 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 关键词 电梯 PLC 梯形图 Abstract With the development of modern cities an increasing number of high rise building elevator become an indispens

2、able means of transport of daily life The quality of the lift performance of the impact on people s lives becoming more and more obvious it must strive to improve the performance of elevator systems and ensure the operation of the lift is safe reliable and energy efficient The traditional elevator control system uses logic of the relay to control circuit this kind of controls easily to be crash maintains inconveniently the movement life is short and that occupying a large area of space it being

3、eliminated gradually For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments design a set of take PLC as the core controller of the elevator auto control system using to replace former more complicated of after electric appliances the contact machine control The core part control part of the system used a Japanese Mitsubishi company to produce of the FX2N 80 type PLC is the software procedure control in the core because of what to control the part ad

4、option thus Be promising the elevator circulates normally under the circumstance of with this request raised elevator to break down check and the convenience and easy for maintain consumedly still overcame to move an operation some artificial interference factors bring in the meantime obtain the good results KEYWORDSKEYWORDS Elevator PLC Ladder Diagram 目目 录录 目 录 I 前 言 1 1 绪 论 2 1 1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 2 1 1 1 电梯继电器控制系统的优点 2 1 1 2 电梯继电器控制系统存在的问题 2 1 2 PLC 及其在电梯控制中的应用特点 2 1 2 1 PLC 的特点 2 1 2 2 PLC 控

5、制电梯的优点 4 1 3 课题的提出 4 1 4 课题的主要讨论容 4 1 5 电梯的功能要求 5 2 三菱 FX2N 系列可编程序控制器介绍 6 2 1 可编程控制器的基础认识 6 2 2 可编程序控制器的工作方式 8 2 3 PLC 的编程语言 9 3 电梯设备及电梯发展动态 11 3 1 电梯的出现及发展 11 3 2 电梯设备 12 3 2 1 电梯的分类 12 3 2 2 电梯的主要组成部分 12 3 2 3 电梯的安全保护装置 13 3 2 4 电梯技术发展情况 13 3 2 5 电梯发展展望 13 4 PLC 的选择及其软件开发 15 4 1 可编程控制器 PLC 的选型 15 4 2 交流双速电梯的主电路 15 4 3 门机电路 抱闸电路 门锁及安全运行电路 17 4 4 电梯的主要电气设备 17 4 5 输入输出设计 20 4 5 1 算法说明 23 4 5 2 程序中相关中间继电器的说明 24 4 6 梯形图的设计 25 4 7 梯形图程序 27 5 电梯模拟调试及安装 48 5 1 电梯模拟调试 48 5 2 电梯安装调试 48 5 3 程序的调试与运行监控 49

6、 6 总结 51 致 52 参考文献 53 1 电梯的主电路图 54 2 I O 连接图 55 前前 言言 近年来我国的经济飞速发展 人民生活水平的迅速梯高 工作居住条件得到 了巨大的改善 电梯作为建筑物的垂直交通运输工具 与人们的生活息息相关 传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变 另外 传统的 电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成 存在着电气元件多 功能弱 电气 故障频繁 可靠性差和工作寿命短等缺陷 可编程控制器 PLC 是根据顺序逻 辑控制的需要而发展起来的 是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电 子装置 鉴于其种种优点 目前 电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代 替 同时 由于电机交流变频调速技术的发展 电梯的拖动方式已由原来直流调 速逐渐过渡到了交流变频调速 不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度 还 可以降低能耗 节约能源 减小运行费用 因此 PLC 控制技术加变频调速已成 为现代电梯行列的一个热点 本课题的研究题目 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 做诠释如下 PLC 控制是指电梯信号控制由 PLC 及其软件来实现 控制系统的核心为 P

7、LC 其次 课题开发的主要任务和容是 建立 PLC 控制的电梯系统 的总体框架 信号控 制系统利用 PLC 集中处理电梯运行方式 安全保护信号 指令信号 外召唤信 号 井道信号 门区信号 开关门及限位信号等信号 并显示电梯所到楼层 运 行方向及呼梯应答等 实现开关门控制 拖动控制系统中曳引机的启动 运行 制动停止 包括正反转信号及多种速度信号 经 PLC 运算 判断后通过电机来 实现 达到的要 通过深入的理论研究和编程实践 全面认真的完成上述几个容 本课题的核心问题有两个 一是运行效率 平层精度和安全性的要求 二是 PLC 实现电梯信号控制及其软件开发 对于第一个问题 通过选择合适的 PLC 进行合理的设计和编程便可以实现 本人选择的 PLC 是日本三菱公司的 FX2N 80 型可编程控制器 第二个问题 根据电梯所要实现的功能以及 PLC 的 顺序执行程序的特点 编写 PLC 程序主要是采取模块化编程思想 即根据各功 能实现的条件及原则编写各个功能模块来实现 方案选择是通过多种方案的比较和对照 完成电梯控制系统中控制方法的选 择 1 1 绪绪 论论 1 1 电梯继电器控制系统的特点及存

8、在问题 1 1 1 电梯继电器控制系统的优点 1 所有控制功能及信号处理均由硬件实现 线路直观 易于理解和掌握 适 合于一般技术人员和技术工人所掌握 2 系统的保养 维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具 仪器 3 大部分电器均为常用控制电器 更换方便 价格便宜 4 多年来我国一直生产这类电梯 技术成熟 已形成系列化产品 技术资料 图纸齐全 熟悉掌握的人员较多 1 1 2 电梯继电器控制系统存在的问题 1 系统触点繁多接线线路复杂 且触点容易烧坏磨损 造成接触不良 因而故障率较高 2 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能 使系统的 控制功能不易增加 技术水平难以提高 3 电磁机构及触点动作速度比较慢 机械和电磁惯性大 系统控制精度 难以提高 4 系统结构庞大 能耗较高 机械动作噪音大 5 由于线路复杂 易出现故障 因而保养维修工作量大 费用高 而且检查 故障困难 费时费工 电梯继电器控制系统故障率高 大大降低了电梯的可靠性 和安全性 经常造成停梯 给乘用人员带来不便和惊扰 且电梯一旦发生冲顶或 蹲底 不但会造成电梯机械部件损坏 还可能出现人身事故 1 2 PLC 及其在

9、电梯控制中的应用特点 1 2 1 PLC 的特点 PLC 是一种用于工业自动化控制的专用计算机 实质上属于计算机控制方式 PLC 与普通微机一样 以通用或专用 CPU 作为字处理器 实现字运算和数据存 储 另外还有位处理器 布尔处理器 进行点 位 运算与控制 PLC 控制一 般具有可靠性高 易操作 维修 编程简单 灵活性强等特点 1 可靠性 对可维修的产品 可靠性包括产品的有效性和可维修性 1 PLC 不需要大量的活动元件和接线电子元件 它的接线大大减少 与此同 时 系统的维修简单 维修时间短 2 PLC 采用了一系列可靠性设计的方法进行设计 例如 冗余设计 断电保 护 故障诊断和信息保护及恢复等 提高了 MTTF 平均无故障时间 使可靠性 提高 3 PLC 有较高的易操作性 它具有编程简单 操作方便 维修容易等特点 一般不易发生操作的错误 4 PLC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置 它具有比通用计算机 更简单的编程语言和更可靠的硬件 采用了精简化的编程语言 编程错误率大大 降低 而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高 5 在 PLC 的硬件方面 采用了一系列提高可靠

10、性的措施 例如 采用可靠 性的元件 采用先进的工艺制造流水线制造 对干扰的屏蔽 隔离和滤波等 对 电源的断电保护 对存储器容的保护等 6 PLC 的软件方面 也采取了一系列提高系统可靠性的措施 例如 采用软 件滤波等 软件自诊断 简化编程语言等 2 易操作性 PLC 的易操作性表现在下列几个方面 1 操作方便 PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作 大多数 PLC 采用编程器进行 输入和更改的操作 编程器至少提供了输入信息的显示 对大中型的 PLC 编程 器采用了 CRT 屏幕显示 因此 程序的输入直接可以显示 更改程序的操作也 可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找 然后进行更改 更 改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示 2 编程方便 PLC 有多种程序设计语言可供使用 对电气技术人员来说 由于梯形图与电 气原理图较为接近 容易掌握和理解 采用布尔助记符编程语言 十分有助于编 程人员的编程 3 维修方便 PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求减低 当系统发生故障时 通过硬件和软件的自诊断 维修人员可以很快的找到故障的部位 以便维修 3 灵活性 PLC 的灵

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