基于PLC的電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文.doc

煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄第一章 緒言11.1 國內(nèi)外電梯的現(xiàn)狀與發(fā)展11.2 plc的產(chǎn)生和發(fā)展2第二章 可編程plc的概述32.1可編程控制器(plc)的簡介32.1.1可編程控制器的定義32.1.2三菱fx2nplc可編程控制器的基礎(chǔ)知識32.1.3 plc的性能指標(biāo)和分類42.1.4 plc的工作原理62.2 plc與其它控制系統(tǒng)的比較8第三章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動態(tài)93.1.電梯的運(yùn)行工作情況93.2電梯控制系統(tǒng)的組成103.3 電梯的安全保護(hù)裝置103.4 電梯發(fā)展展望10第四章 plc 的選擇及其軟件開發(fā)124.1 可編程控制器（plc）的選型124.2交流雙速電梯的主電路124.3 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路154.4電梯的主要電氣設(shè)備154.5 plc控制電梯i/0點(diǎn)分析174.6 plc i/o硬件連接圖214.7算法說明224.8 電梯控制程序24第五章 結(jié) 語42致 謝43參考文獻(xiàn)44附 錄451.電梯的主電路圖452. i/o連接圖46第一章 緒言1.1 國內(nèi)外電梯的現(xiàn)狀與發(fā)展 據(jù)國外相關(guān)資料介紹，在20世紀(jì)初，美國奧的斯電梯公司使用直流電動機(jī)作動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯。自此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不僅規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。 今天的世界，在某些地區(qū)人口密度高，土地資源短缺和日益加劇。這就決定是合理利用土地，解決人與土地之間的矛盾。在高層建筑施工的有效措施之一。因此，使其快捷方便地訪問到目的層電梯誕生了。在一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，每部電梯的人均數(shù)量，都與城市化程度越來越普遍超過每百萬30在一些國家甚至超過百萬分之120，電梯市場將變得更加繁榮。中國的電梯市場的增長亦非常關(guān)心目前，15-18的年增長率樂觀，對氣候變暖電梯滲透，人民的意愿越來越高的要求的電梯。如何更安全，更迅速，到達(dá)目的地樓層，電梯將成為最根本的要求之一。電梯控制系統(tǒng)在這方面的技術(shù)參數(shù)是電梯控制系統(tǒng)。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已成為在電梯設(shè)計(jì)的核心技術(shù)領(lǐng)域最。外商聚集在電梯行業(yè)，在國際幾乎所有進(jìn)入該國，首先到最先進(jìn)的電梯生產(chǎn)的產(chǎn)品在中國最大的電梯公司。美美國奧的斯，瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國蒂森，日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)這些世界上最有名的公司先后在北京，天津，上海，廣州，沈陽，杭州，廊坊等的投資和建設(shè)工廠，它可以說是能來都來了。他們大多用最好的方式建立合資工廠，配備了最好的設(shè)備，最好的技術(shù)引進(jìn)，培養(yǎng)優(yōu)秀人才，在國內(nèi)市場份額的合資企業(yè)目前已超過80，在這個(gè)意義上說，中國電梯行業(yè)早先加入wto。對中國的電梯市場的特點(diǎn)并沒有國內(nèi)企業(yè)之間的競爭，在全球電梯競爭中這，我國的電梯用戶已成為最大受益者，他們可以自由地選擇最佳的電梯產(chǎn)品的。 1.2 plc的產(chǎn)生和發(fā)展 可編程序控制器（plc）在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上，米發(fā)展，逐步發(fā)展成為一個(gè)微處理器核心，自動化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和新的工業(yè)自動化控制設(shè)備的通訊技術(shù)的融合，在過去40多年來它一直是工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，一直是這三種技術(shù)（機(jī)器人技術(shù)，cad / cam技術(shù)和plc技術(shù)）支柱之一，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和自動化控制生產(chǎn)過程中。plc從誕生至今己經(jīng)快40年了，在這期間它的發(fā)展大概經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:(1) 1969-1972plc的原型階段的發(fā)展，功能是非常簡單，只有邏輯，定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，硬件，由于大規(guī)模集成電路尚未投入工業(yè)生產(chǎn)，cpu的山脈分隔的核心部件內(nèi)存容量，內(nèi)存1 -2k的，構(gòu)成了微程序，指令核心操作系統(tǒng)只有20-30種，單一，沒有形成系列，plc可取代多達(dá)200-300個(gè)繼電器組成的系統(tǒng)，更好的可控性繼電器。(2) 1972-1976 美國iniel公司成功研制出世界上第一個(gè)集成電路微處理器，plc技術(shù)，取得較大的發(fā)展。與plc的邏輯運(yùn)算，電腦接口和模擬控制，軟件開發(fā)，自診斷程序加載的功能，存儲過程與eprom的啟動，進(jìn)一步改善，初步形成系列的可控性。 plc具有模塊化結(jié)構(gòu)和整體風(fēng)格之分，過渡私人整體功能一般。(3) 1976-1983 在這個(gè)階段，微處理技術(shù)的成熟，那么有微處理器芯片，半導(dǎo)體存儲器到工業(yè)生產(chǎn)，大規(guī)模集成電路開始普遍應(yīng)用。(4) 1983-1988通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，超大規(guī)模集成電路，專用集成電路門陣列和應(yīng)用等迅速發(fā)展的plc的cpu是16位或32位或位芯片，芯片結(jié)構(gòu)，處理速度可達(dá)1微秒/步高速計(jì)數(shù)器，中斷，pid和運(yùn)動控制功能，如引進(jìn)了plc，過程控制，以滿足所有要求。能力，以加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)也可以在plc的一個(gè)多層次的分銷系統(tǒng)（dcs）的形成聯(lián)系在一起。除了階梯形式的編程語言和報(bào)表的成熟等，以及基本的語言和算術(shù)，而數(shù)控機(jī)床的控制語言。(5) 1988年至今 plc技術(shù)的迅猛發(fā)展在這個(gè)階段，發(fā)展勢頭十分強(qiáng)勁，并繼續(xù)擴(kuò)大，如用戶配置文件（fnis）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）等柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域。21世紀(jì)plc將有更大的發(fā)展。從技術(shù)角度來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成就將更多的設(shè)計(jì)和制造用于可編程邏輯控制器，操作會更快，更大的存儲容量，更智能的物種出現(xiàn)，從規(guī)模查看產(chǎn)品點(diǎn)將進(jìn)一步方向的超小型和大型化發(fā)展，從產(chǎn)品品種上的配套產(chǎn)品將更加豐富，更完整的規(guī)格，完美的人機(jī)界面，完成所有的通信設(shè)備將更好地適應(yīng)于各種工業(yè)控制應(yīng)用的需求;從市場的角度來看，每一種產(chǎn)品的國際競爭形勢與各種國家生產(chǎn)和打破壟斷有幾個(gè)品牌將成為國際市場形勢，將有國際通用的編程語言：從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)大型控制系統(tǒng)采用plc技術(shù)的發(fā)展。電流分布于大量應(yīng)用可編程控制器控制系統(tǒng)dcs（分布式控制系統(tǒng)）已經(jīng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，港口發(fā)展，為自動化和控制網(wǎng)絡(luò)的可編程控制器和國際在行業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的重要組成部分，伴隨著網(wǎng)絡(luò)除了發(fā)揮日益重要的作用。第2章 可編程plc的概述2.1可編程控制器(plc)的簡介2.1.1可編程控制器的定義 控制器簡稱pc (programmable controller)，它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器pmc,可編程順序控制器psc、可編程序邏輯控制器plc (programmable logic controller)和可編程序控制器pc幾個(gè)不同時(shí)期。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器plc這個(gè)老名字。1987年國際電工委員會(international electrical committee)頒布plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對plc做了如下定義: “plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?.1.2三菱fx2nplc可編程控制器的基礎(chǔ)知識 (1)三菱fx2nplc的主要特點(diǎn):l 一個(gè)程序包的單元型可編程控制器l 采用裝卸式端子臺l 內(nèi)裝run/stop開關(guān)l 程序存儲器l 鐘表功能l run寫入l 元件注解l 利用鍵盤保護(hù)程序（編程手冊，外圍設(shè)備手冊）l 豐富的輸出入擴(kuò)展設(shè)備l 豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備l 用sfc表現(xiàn)的編程l 簡便的應(yīng)用指令群l 高速處理 通常，plc的產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)形式的不同，可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模的大小、則可以分為小型、中型和大型plc三種類型。2.1.3 plc的性能指標(biāo)和分類1 plc的主要性能指標(biāo)l 輸入輸出點(diǎn)數(shù)（i/o點(diǎn)數(shù)）i/o點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和控制多少個(gè)負(fù)載。l 存儲容量存儲容量是可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為一步。l 掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來衡量，單位是ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來計(jì)算的，單位是s/步。l 功能擴(kuò)展能力可編程序控制器除主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用需要，如a/d模塊、d/a模塊、位置控制模塊等。l 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)指一臺可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的指標(biāo)。2 plc的分類通常，plc產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)形式不同, 可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型plc三種類型。3 plc系統(tǒng)的組成plc是種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)十分相似。plc是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。1) plc的硬件結(jié)構(gòu)plc系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲器、輸入/輸出接口、內(nèi)部電源）、i/o擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。圖2-1為plc的硬件結(jié)構(gòu)圖。輸入電路cpuepromram輸出電路基本單元內(nèi)部電源擴(kuò)展i/o接口各種外設(shè)接口輸出信號現(xiàn)場輸入信號主機(jī)編程器打印機(jī)pc機(jī)輸入電路輸出電路擴(kuò)展單元輸出信號擴(kuò)展連接電纜至其他擴(kuò)展單元現(xiàn)場輸入信號圖2-1 plc的硬件結(jié)構(gòu)圖 圖2-2為三菱fx2n小型plc產(chǎn)品主機(jī)示意圖。本課題中fx2n64mr-001為基本單元，帶有64個(gè)io點(diǎn)(32入、32出)。圖2-2三菱fx2n小型plc產(chǎn)品主機(jī)示意圖2) plc的軟件可編程控制器plc的軟件系統(tǒng)是指在集合，它的系統(tǒng)方案（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）使用的各種部件組成的程序。系統(tǒng)進(jìn)程：包括監(jiān)控程序，輸入解碼程序和診斷程序。用戶程序是根據(jù)用戶的要求控制，plc的編程語言（如梯形圖）應(yīng)用程序的準(zhǔn)備。2.1.4 plc的工作原理plc是計(jì)算機(jī)技術(shù)對傳統(tǒng)硬件邏輯控制系統(tǒng)“繼電器”到“硬件軟化”的結(jié)果，使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特殊形式。但是，運(yùn)行方式，plc的軟件和繼電器邏輯控制系統(tǒng)硬件之間有一個(gè)邏輯的根本區(qū)別。繼電器邏輯控制系統(tǒng)的硬件是并行運(yùn)行的方式，如果繼電器線圈通電或解除的（常開或是否正常關(guān)閉，以及它是否在繼電器電路的位置）也將立即采取行動的所有繼電器觸點(diǎn);和plc的軟件邏輯是逐行掃描，通過cpu執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)，也就是說，如果一個(gè)邏輯已經(jīng)被打開或關(guān)閉的線圈，線圈將不會立即將所有的接觸中，必須等待，只有當(dāng)掃描接觸的行動。為了消除兩部分之間的操作模式由于這種差異造成的差異，plc在運(yùn)行模式下，輸入和輸出操作，特殊功能模塊等作了特殊的考慮。1 plc的掃描工作方式開始內(nèi)部處理通信處理run方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理ny 圖2-3 plc的掃描過程 可編程序控制器在進(jìn)入run狀態(tài)后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲的地址號遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描，并重復(fù)地重要進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過程如圖2-3所示，包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。plc完成一次掃描過程所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長短與用戶程序的長度和掃描速度有關(guān)2 plc的程序執(zhí)行過程plc的程序執(zhí)行過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖2-4所示。輸入端子輸入映象寄存器輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入 .輸出程序執(zhí)行階段輸入采樣階段輸出刷新階段x001y001y001m1讀讀圖2-4 plc的程序執(zhí)行過程3 plc的掃描周期在plc的實(shí)際工作過程中，每個(gè)掃描周期除前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等處理。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。4 plc的i/o響應(yīng)時(shí)間plc采用集中i/o刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會改變，還會影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號的變化滯后于輸入信號的變化，這產(chǎn)生了plc的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。2.2 plc與其它控制系統(tǒng)的比較 可編程序控制器與繼電器、微機(jī)在電梯控制的應(yīng)用比較 在電梯電氣系統(tǒng)，邏輯中起著重要作用的控制系統(tǒng)必須啟動各種控制信號和執(zhí)行元件，（如接觸器，繼電器，指示燈，汽車和電子元器件，電力電子器件等）實(shí)現(xiàn)這些控制的目的，方法是：（1） 繼電器接觸器控制系統(tǒng) 電梯控制系統(tǒng)早期是一個(gè)多控制系統(tǒng)。優(yōu)勢：與其他控制系統(tǒng)，其簡單，易于理解和掌握比較，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：固定進(jìn)行接觸容易磨損，差電接觸;規(guī)模大，控制能源消耗，噪音行動：大，維護(hù)成本高。因此，該控制系統(tǒng)僅適用于速度是不高，沒有電梯的性能要求較高。（2） 微機(jī)控制系統(tǒng)電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而通過程序存貯器中的程序來完成的控制系統(tǒng)。因此對于有不同功能要求的電梯控制系統(tǒng)，只要改變程序存貯器中的程序指令即可，而無需變更或增減硬件系統(tǒng)的元件或布線。因此，十分方便于使用和管理，并提高系統(tǒng)的可靠性，減小控制系統(tǒng)體積，降低了能耗及其維修保養(yǎng)費(fèi)用。雖然微機(jī)制的電梯，與繼電器控制的電梯比較，它具有較大的優(yōu)越性。但是，對一般的電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和不足之處。其缺點(diǎn)是:微型計(jì)算機(jī)是按數(shù)字運(yùn)算的需要而設(shè)計(jì)的，功能比較齊全，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜:而一般的電梯控制只需要進(jìn)行簡單的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算方式多為“與”、“或”、“非”幾種，運(yùn)算位數(shù)只需1位，即“1”與“0”。因此，使用微機(jī)就有“大材小用”之嫌。此外，微機(jī)的接口電路沒有標(biāo)準(zhǔn)件，而且一般不控制強(qiáng)電。但在電梯控制中，往往要求能直接控制110v或220v的用電設(shè)備，如用戶專門配備接口電路既不方便又不可靠。綜上所述，造成用微機(jī)控制的成本、運(yùn)行和維修費(fèi)用均較高，因此，如在一般的電梯上使用微機(jī)控制在經(jīng)濟(jì)上不合算。（3） plc控制系統(tǒng) 充分利用微電腦原理和技術(shù)，保留了計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)。它具有強(qiáng)大的生命力，業(yè)內(nèi)人士用它來改造舊電梯控制電路部分，取得了明顯成效。總之，plc是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來產(chǎn)生一個(gè)共同的自動化控制設(shè)備，可控制開關(guān)，模擬，高可靠性，抗干擾能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，具有完整的邏輯，定時(shí)，計(jì)數(shù)，記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能，可以替代繼電器式控制多種設(shè)備。它不僅用于控制機(jī)械設(shè)備，線路和各種設(shè)備的運(yùn)行，將用于電梯plc控制各種操作和處理相關(guān)信息是可行的。第三章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動態(tài)3.1.電梯的運(yùn)行工作情況 一部電梯主要由轎廂、對重、曳引機(jī)、控制柜/箱、導(dǎo)軌等部件組成。電梯在做垂直運(yùn)行過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有?？空尽Ｆ瘘c(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。 各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有(雜物電梯除外)操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕，供司機(jī)或用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕稱外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱指令按鈕。 電梯的運(yùn)作與汽車有相同之處，但汽車起動，加速，向司機(jī)停止等控制操作感謝，并可能在經(jīng)營中遇到的情況比較復(fù)雜，因此驅(qū)動程序必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和評估。的自動化，電梯，一般的驅(qū)動程序或通過操作簡單的電氣控制系統(tǒng)的方塊按鈕發(fā)出指令信號乘客電梯人員的相對高度，電梯可自動關(guān)閉，方向，開始在預(yù)定著陸平塢門。在電梯自動化程度高，司機(jī)或乘客誰也發(fā)出多個(gè)指令信號，電梯將能夠啟動和停止轉(zhuǎn)動，遵守所有的指示完成任務(wù) 雖然電梯和汽車計(jì)算任務(wù)的過程有許多不同的地方，但仍有許多共同的地方，包括乘客電梯，它如同公交車站，碼頭工作的出發(fā)往返，來回的方向前面有沿指令信號的電梯?？空敬蜷_了車門自動找平揀客站。升降機(jī)的工作是類似的卡車操作，一次性任務(wù)，司機(jī)或乘客誰控制電梯運(yùn)行向上和向下一個(gè)任務(wù)時(shí)，只能發(fā)出一個(gè)命令，以完成分配給另一個(gè)命令一般命令任務(wù)后重新執(zhí)行任務(wù)。履行職責(zé)的過程中，從一開始登陸站到另一個(gè)層，如果沿中間層和指揮信號站，一般不能自動地依靠，所以自動化程度比乘客電梯升降機(jī)低。3.2電梯控制系統(tǒng)的組成（1） 曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動機(jī)帶動曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動。（2） 轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。（3） 電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。（4） 其它裝置：對重裝置、補(bǔ)償裝置等。3.3 電梯的安全保護(hù)裝置（1） 電磁制動器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時(shí)通電松閘，停層后斷電制動。（2） 強(qiáng)迫減速開關(guān)：分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。（3） 限位開關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。（4） 行程極限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動作。（5） 急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動器制動，電梯緊急停車。（6） 廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。（7） 關(guān)門安全開關(guān)：常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。（8） 超載開關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。（9） 其它的開關(guān)：安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。3.4 電梯發(fā)展展望（1） 結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 隨著新技術(shù)，新結(jié)構(gòu)，新材料，新工藝開發(fā)，電梯機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，體積小，更輕的材料，工藝先進(jìn)，外型美觀且。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)會有更大的步伐。（2） 技術(shù)含量更高，性能更好。 電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展很快，幾年前引入了先進(jìn)的性能，高舒適度變頻調(diào)速電梯，電梯行業(yè)已成為標(biāo)準(zhǔn)配置，永磁同步無齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能，更清潔，更安全，更安靜，更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)永磁同步曳引機(jī)等新的拖拉機(jī)已逐漸成為主流的永久磁體技術(shù)的先進(jìn)性，未來很可能取代變頻調(diào)速技術(shù)。此外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能控制組，其先進(jìn)性，快速性，準(zhǔn)確性和發(fā)展趨勢的電梯控制系統(tǒng)的可靠性。（3） 安裝更方便、更快捷 高效，安全，無腳手架安裝可重復(fù)使用的將是高層電梯安裝的主要形式，以科技開發(fā)，應(yīng)用，硬件系統(tǒng)，電梯的安裝，帶來更大的便利，使電梯的安裝速度更快，更高效。此外，雙向電梯安全裝置，無底洞，無線控制，環(huán)保 ，安全，環(huán)保，節(jié)能，舒適，也將是重要的電梯的未來發(fā)展方向。 第四章 plc 的選擇及其軟件開發(fā)4.1 可編程控制器（plc）的選型 考慮到該5層樓的電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要是模擬交換機(jī)的少;用于開關(guān)控制的系統(tǒng)，一般的反應(yīng)速度足以滿足要求的plc控制，在小型plc便宜積分比模塊化，體積也小，考慮，選擇了三菱fx2n系列的plc產(chǎn)品。fx2n 系統(tǒng) plc 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： 1）fx2n配置靈活，除了主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展 i/o 模塊，a/d 模塊，d/a模塊和其它特殊功能模塊。 2）fx2n指令功能豐富，有各種指令 107 條，并且指令執(zhí)行速度快。 3）fx2n可用內(nèi)部輔助繼電器 m，狀態(tài)繼電器 s，定時(shí)器 t，寄存器 d，計(jì)數(shù)器 c 的功能和數(shù)量滿足系統(tǒng)控制要求的需要。 4）fx2n的編程可用編程器，也可以在 pc 機(jī)上使用三菱公司的專用編程軟件包 melsoft系列的gx developer來進(jìn)行。編程語言可用梯形圖或指令表。尤其可用 pc 機(jī)對系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。4.2交流雙速電梯的主電路圖4-1是一個(gè)雙速電梯到主交流電路。地圖m1是專用雙速電梯籠型感應(yīng)電動機(jī);器km1，平方公里電機(jī)可逆接觸，實(shí)現(xiàn)了電梯上下控制;立方公里，km4運(yùn)行高速和低速電梯的訪問，從而實(shí)現(xiàn)高速或低速電梯; km5是開始加速接觸器; km6，km7，km8接觸器減速，制動時(shí)調(diào)整電梯的加速度的l1，l2和r1，r2為串聯(lián)電路中電機(jī)定子電阻和電阻，km1及時(shí)吸力，電梯上升或下降之后將km5功率時(shí)延拉開始，切r1的一樓，向上或向下的電梯將被轉(zhuǎn)換成一個(gè)穩(wěn)定的速度運(yùn)行;當(dāng)電梯停止接受層教學(xué)，關(guān)閉了立方公里的釋放，km4權(quán)力拉成低速連接，接入電阻制動，電機(jī)，實(shí)現(xiàn)上升和低速運(yùn)轉(zhuǎn)下降，從而km6- km8拉力強(qiáng)度控制制動過程中，提高舒適度時(shí)，駐車制動，以平層位置，接觸所有電源，剎車鎖釋放，電梯停止運(yùn)行。圖4-1 主電路圖4.3 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路 圖4-2是電梯門，制動器，門鎖及電路的安全運(yùn)行。門機(jī)是興奮的km9直流電動機(jī)，km10控制它扭轉(zhuǎn)。 km9并聯(lián)，電阻r2與電機(jī)電樞的電樞電流流過左，右，馬達(dá)被轉(zhuǎn)移到實(shí)現(xiàn)開放，壓力sq8，r2的部分短路，打開門來實(shí)現(xiàn)的速度。 km10打開時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，以達(dá)致sq9，sq10和r3在一起，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉速度關(guān)閉。當(dāng)電梯運(yùn)行向上和向下，剎車應(yīng)該是開放的，應(yīng)當(dāng)線圈通電。當(dāng)電梯停止時(shí)，應(yīng)鎖定剎車，線圈應(yīng)該被關(guān)閉。所有房間，車門開關(guān)串聯(lián)，控制門鎖繼電器ka1，實(shí)現(xiàn)全部門運(yùn)行后的電梯控制關(guān)閉。在安全窗口開關(guān)，安全開關(guān)裝置，限速器開關(guān)，緊急停止開關(guān)車內(nèi)，被迫停止向上和向下交換機(jī)，基站，交換機(jī)和熱繼電器觸點(diǎn)開關(guān)梯fr1號，fr2迭串聯(lián)在一起，構(gòu)成安全循環(huán)控制繼電器ka2安全運(yùn)行與控制plc為run口吸氣時(shí)，才允許ka2及時(shí)plc運(yùn)行，在觸頭ka2。這節(jié)省了plc的輸入，而且還可以在緊急情況下立即停止各種實(shí)現(xiàn)。圖4-2 門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)行電路4.4電梯的主要電氣設(shè)備（1） 牽引電動機(jī) 齒輪牽引機(jī)為電梯提升機(jī)構(gòu)。由驅(qū)動電動機(jī)，電磁制動器（也稱電器包閘），減速器牽引輪組成。（2） 自動門機(jī) 用來完成電梯打開與關(guān)閉。進(jìn)入電梯廳門門（每站一個(gè)），開車門（只有一個(gè)）。只有當(dāng)電梯停在一降落，這一層被允許開門，并檢查（由門拖開車門，車門導(dǎo)致降落完成），只有當(dāng)機(jī)門，車門全部關(guān)閉前允許啟動運(yùn)行。（3） 層樓指示燈 落地?zé)?，也被稱為層安裝在各車站和車門口，檢查以上汽車的門頂，箱，指示方向的電梯和電梯的位置。用于形成低壓燈泡是更多的led，并與呼叫箱形結(jié)構(gòu)制成的。（4） 呼梯盒 用以產(chǎn)生呼叫信號。常安裝在廳門外，離地面一米左右的墻壁上。基站與底站只有一只按鈕，中間層站由上呼叫與下呼叫兩個(gè)按鈕組成。（5） 操縱箱 操縱箱安裝在轎箱內(nèi)，供乘客對電梯發(fā)布動作命令。其上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕。（6） 平層及開門裝置 該裝置如圖4-3。由傳感器和地板找平傳感器組成。就行了，觸發(fā)磁鐵上的減速板發(fā)出停止信號傳感器，一樓，電梯開始緩慢下來，找平傳感器觸發(fā)，停止信號發(fā)出開門，電機(jī)停止，制動鎖定。向下時(shí)關(guān)閉下的感應(yīng)板磁鐵地板，發(fā)出了減速停止信號，電梯開始減速，到平傳感器被觸發(fā)后，對外開放的大門和停止信號的問題。（7） 轎廂位置檢測裝置俗稱選層器，它檢測到電梯轎廂運(yùn)行，地點(diǎn)，時(shí)間需要控制系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)信號。其主要功能是：根據(jù)選舉之間的信號和轎廂的位置，以確定方向打出的電話登記;當(dāng)電梯停止須達(dá)到地板時(shí)的減速信號，牽引電機(jī)，以變化的速度，當(dāng)平整的停車場，已經(jīng)回答的信號，以消除層，呼叫信號樓梯選舉，并表示汽車的當(dāng)前位置，逐層選擇設(shè)備種類較多，通常分為三類，即機(jī)械和選層，繼電器，選層層控制裝置和電腦的選擇。其中機(jī)械設(shè)備和中繼選擇層，并與繼電器控制設(shè)備層的選擇將逐步取消，走出電梯。 位置檢測方法主要有如下幾種：（1）用磁簧開關(guān)感應(yīng)器或其他位置。此方法直觀，簡單，但每個(gè)人都必須使用磁性傳感器，當(dāng)樓層高，臨立會占用太多的投入。（2）穩(wěn)態(tài)磁保護(hù)開關(guān)使用。這種方法只需要在代碼變形的灰色不同的磁碼轉(zhuǎn)換國有保險(xiǎn)公司在對電梯控制編碼的品種繁多，操作需要plc的指令譯碼，比較麻煩的使用，軟件解碼器可以使程序變化大。 由于本文是五層電梯的控制故選用感應(yīng)器檢測轎廂位置。圖4-3 電梯的平層、停層裝置示意圖4.5 plc控制電梯i/0點(diǎn)分析plc電梯控制系統(tǒng)的控制核心是plc，m些信號需要輸入plc，plc需要輸出哪些信號，以及采用何種編程方式都需要仔細(xì)推敲。輸入輸出點(diǎn)的確定是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及硬件線路的方案。為了便于對電梯的工作原理及plc系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表。1) 輸入信號的確定表4-1 輸入地址分配表輸入信號名稱plc輸入地址含義ka2run安全運(yùn)行按鈕ka1x000門鎖開關(guān)sa1-1x001自動運(yùn)行按鈕sa1-2x002檢修按鈕sb1x003開門按鈕sb2x004關(guān)門按鈕sb3x005上行啟動按鈕sb4x006下行啟動按鈕sq5x007基站開關(guān)sq6x010開門到位開關(guān)sq7x011關(guān)門到位開關(guān)sq17x012上限位開關(guān)sq18x013下限位開關(guān)sb5x0141樓層內(nèi)選層按鈕sb6x0151樓層內(nèi)選層按鈕sb7x0163樓層內(nèi)選層按鈕sb8x0174樓層內(nèi)選層按鈕sb9x0205樓層內(nèi)選層按鈕1krx0211樓感應(yīng)器2krx0222樓感應(yīng)器3krx0233樓感應(yīng)器4krx0244樓感應(yīng)器5krx0255樓感應(yīng)器1sb1x0261樓上行外呼按鈕2sb1x0272樓上行外呼按鈕2sb2x0302樓下行外呼按鈕3sb1x0313樓上行外呼按鈕3sb2x0323樓下行外呼按鈕4sb1x0334樓上行外呼按鈕4sb2x0344樓下行外呼按鈕5sb2x0355樓下行外呼按鈕6krx036上平層感應(yīng)器7krx037下平層感應(yīng)器2) 輸出信號的確定表4-2 輸出地址分配表輸出信號名稱plc輸出地址含義km1y000上行接觸器km2y001下行接觸器km3y002高速接觸器km4y003低速接觸器km5y004啟動加速接觸器km6y005制動減速接觸器km7y006制動減速接觸器km8y007制動減速接觸器km9y010開門接觸器km10y011關(guān)門接觸器1hly0141樓指示燈2hly0152樓指示燈3hly0163樓指示燈4hly0174樓指示燈5hly0205樓指示燈6hly021上行指示燈7hly022下行指示燈hl1y0231樓內(nèi)選記憶提示燈hl2y0242樓內(nèi)選記憶提示燈hl3y0253樓內(nèi)選記憶提示燈hl4y0264樓內(nèi)選記憶提示燈hl5y0275樓內(nèi)選記憶提示燈hl8y0301樓外呼記憶燈hl9y0311樓上呼記憶燈hl10y0322樓下呼記憶燈hl11y0333樓上呼記憶燈hl12y0343樓下呼記憶燈hl13y0354樓上呼記憶燈hl14y0364樓下呼記憶燈hl15y0375樓下呼記憶燈3) 內(nèi)部繼電器的確定表4-3 內(nèi)部繼電器地址分配表plc內(nèi)部繼電器地址功能m100開門輔助繼電器m101關(guān)門輔助繼電器m102自動運(yùn)行時(shí)開門禁止m103定上行輔助繼電器m104定下行輔助繼電器m105停車輔助繼電器m106制動過程輔助繼電器m107停層輔助繼電器m1101樓樓層信號輔助繼電器m1112樓樓層信號輔助繼電器m1123樓樓層信號輔助繼電器m1134樓樓層信號輔助繼電器m1145樓樓層信號輔助繼電器m120內(nèi)選1樓輔助繼電器m121內(nèi)選2樓輔助繼電器m122內(nèi)選3樓輔助繼電器m123內(nèi)選4樓輔助繼電器m124內(nèi)選5樓輔助繼電器t51啟動延時(shí)m140平層開門m1301樓上行輔助繼電器m1312樓上行輔助繼電器m1322樓下行輔助繼電器m1333樓上行輔助繼電器m1343樓下行輔助繼電器m1354樓上行輔助繼電器m1364樓下行輔助繼電器m1375樓下行輔助繼電器m141上平層感應(yīng)輔助繼電器m142下平層感應(yīng)輔助繼電器m143、m144上行輔助繼電器m145、m146下行輔助繼電器m1501樓停車輔助繼電器m1511樓停車輔助繼電器m1521樓停車輔助繼電器m1531樓停車輔助繼電器m1541樓停車輔助繼電器t50停層時(shí)間計(jì)時(shí)t52-t54減速延時(shí)4.6 plc i/o硬件連接圖三菱fx2n-系列plc單臺電梯控制系統(tǒng)的硬件接線圖見圖4-4：圖4-4三菱fx2n系列plc單臺電梯控制系統(tǒng)的硬件接線圖4.7算法說明 程序的基本控制流程如圖4-5所示。（其中不包括檢修及司機(jī)開關(guān)電梯環(huán)節(jié)，只是電梯運(yùn)行的基本流程圖）上電初始化等待是否廳外呼叫確認(rèn)本層與目標(biāo)層是否轎廂呼叫目標(biāo)層與本層是否同層電梯選向電梯啟動電梯運(yùn)行樓層信號是否目標(biāo)層平層信號電梯制動開門延時(shí)關(guān)門是否停止運(yùn)行停止yyynny圖4-5 程序基本流程圖4.8 電梯控制程序第五章 結(jié) 語 和老式電梯驅(qū)動控制系統(tǒng)，plc電梯驅(qū)動充分發(fā)揮基于plc功能控制系統(tǒng)，由于速度和波形由軟件實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，系統(tǒng)操作更方便，更靈活，生成的。在研究對象和主題的過程中，也得到了其他老師和同學(xué)的幫助。在這一點(diǎn)上，給予幫助其他教師給予學(xué)生表示衷心的感謝援助表示衷心感謝和感謝。 在有限的知識我了解，缺乏經(jīng)驗(yàn)，而且這個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)的第一。在這個(gè)過程中，難免有一些錯(cuò)誤和不足，督促教師給予批評和糾正。 最后，感謝煙臺大學(xué)，機(jī)電與汽車工程學(xué)院四年都在我的培訓(xùn)教師的大學(xué)。一個(gè)月的訓(xùn)練里，我學(xué)到了很多東西，不僅新的知識，更重要的是，我成立了一個(gè)完整的科學(xué)思想觀點(diǎn)，正是因?yàn)檫@種科學(xué)分析和解決辦法，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的一系列問題思考，但在我以后的生活，學(xué)習(xí)和工作這也將發(fā)揮關(guān)鍵作用。致 謝最后畢業(yè)論文即將完成，我在這里幫我一直擔(dān)心老師，同學(xué)和朋友表示衷心的感謝關(guān)注。首先感謝我的指導(dǎo)老師老師，感謝在我畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)給予項(xiàng)目支持和悉心指導(dǎo)，為我提供一切可能的研究條件，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)成功地完成提供了保證， 與此同時(shí)，劉老師淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度，對學(xué)生負(fù)責(zé)，對我們的諄諄教導(dǎo)給我留下了深刻的印象，這將使我在今后的學(xué)習(xí)效益。同時(shí)感謝來此參加我畢業(yè)答辯的各位老師，感謝你們的指導(dǎo)教育，感謝你們在答辯時(shí)對我的論文給予的詳盡細(xì)致的審閱。 謝謝機(jī)電研究所和汽車四年多的我的訓(xùn)練后，感謝我的老師，同學(xué)和朋友們給予的關(guān)心和幫助。有了你們，我的學(xué)生生活更加豐富多彩，經(jīng)歷了四年的大學(xué)令我終生 受益再次向你表示我最誠摯的謝意，謝謝！參考文獻(xiàn)【1】 王庭有編著，可編程控制器原理及應(yīng)用.第二版. 國防工業(yè)出版社.2008【2】 許曉峰主編，電機(jī)及拖動.第三版.高等教育出版社.2007【3】 肖軍 孟令軍編著，可編程控制器原理及應(yīng)用 清華大學(xué)出版社.2008【4】 高欽和編著，plc應(yīng)用開發(fā)案例精選.第二版. 人民郵電出版社.2008【5】 李惠昇主編，電梯控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2003【6】 宋伯生主編，plc編程實(shí)用指南 機(jī)械工業(yè)出版社， 2007【7】 廖常初主編，fx系列plc編程及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社，2006【8】 張培志主編，電氣控制與可編程