升降電梯畢業(yè)設(shè)計

升降電梯畢業(yè)設(shè)計IGBT設(shè)備畢業(yè)論文摘要電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯；高層住宅需要有住宅梯；百貨大樓和賓館需要有客梯，自動扶梯……在現(xiàn)代社會，電梯已像汽車、輪船一樣，成為人類不可缺少的交通運輸工具。據(jù)統(tǒng)計，美國每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數(shù)。當(dāng)今世界，電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。追溯電梯這種升降設(shè)備的歷史，據(jù)說它起源于公元前236年的古希臘。當(dāng)時有個叫阿基米德的人設(shè)計出-----人力驅(qū)動的卷筒式卷揚機。1858年以蒸汽機為動力的客梯，在美國出現(xiàn)，繼而又在英國出現(xiàn)水壓梯。1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力，這才出現(xiàn)名副其實的電梯，并使電梯趨于實用化。1900年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。1949年出現(xiàn)了群控電梯，首批4—6臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。1955年出現(xiàn)了小型計算機（真空管）控制電梯。1962年美國出現(xiàn)了速度達8米/秒的超高速電梯。1963年一些先進工業(yè)國只成了無觸點半導(dǎo)體邏輯控制電梯。1967年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。1971年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。實際上，電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)應(yīng)采用隨機邏輯控制方式控制。目前電梯的控制普遍采用兩種控制方式：一是采用微機作IGBT設(shè)備畢業(yè)論文為信號控制單元，完成電梯的信號采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方式并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多采用答二種方式，其原因在于用PLC控制有許多優(yōu)點：1,可靠性高，由于采取了一系類的PLC高可靠性的措施，PLC的平均無故障時間（MTBF）一般可達3~5萬小時。而且PLC的環(huán)境適應(yīng)性也很強，它能在工業(yè)環(huán)境下可靠地工作；2,編程簡單，PLC最常用的編程語言是梯形圖語言。這種編程語言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計算機知識，便于廣大現(xiàn)場工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)工作流程需要改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活；3,體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維修方便。PLC的體積小，重量輕，便于安裝。一般PLC都具有自診斷、故障報警、故障種類顯示等功能。可編程控制器不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣維護人員的技能和習(xí)慣，接棄了微機常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)、調(diào)試和查錯都很容易。用戶買到所需要的PLC后,只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可以靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試都不需要具有專門的計算機編程語言知識。PLC現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以IGBT設(shè)備畢業(yè)論文其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代有大量中間繼電器、時間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的繼電-接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等各行各業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用?？傊?，電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計算機誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已經(jīng)無法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展，與PLC相比較，存在質(zhì)的差別。電梯使用繼電接觸器控制的時代，很難設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了更廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強、機械與電氣部件被機結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此它已成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。IGBT設(shè)備畢業(yè)論文目錄TOC\o"1-5"\h\z1概述1電梯控制概述1電梯控制技術(shù)的發(fā)展2電梯的構(gòu)造3電梯的控制要求4本文研究主要內(nèi)容52總體設(shè)計方案6總體設(shè)計方案的確定6設(shè)計思想83電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計9四層電梯控制主回路原理圖9PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則10可編程控制器機型選擇10硬件設(shè)計方案的確定114電梯信號控制軟件設(shè)計14PLC的編程語言14系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖14電梯控制梯形圖程序155電梯控制的仿真及調(diào)試26STEP7概述26程序仿真266總結(jié)29參考文獻30IGBT設(shè)備畢業(yè)論文1概述電梯控制概述電梯高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。1889年，美國奧梯斯升降機公司推出的世界上第一部以電動機為動力的升降機，同年在紐約市的馬累特大廈安裝成功。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制線路。這種控制線路，存在易出故障、維護不便、運行壽命短、占用空間大等缺點。從技術(shù)發(fā)展來看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。目前，由可編程控制器和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制的發(fā)展方向其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。可編程控制器，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的現(xiàn)今控制技術(shù)。PLC?已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLCCAD/CAMROBOT±-,以其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電-接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計算機誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然后其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展。電梯使用繼電接觸控制的時代，很難設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，PLC的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性IGBT設(shè)備畢業(yè)論文能增強，因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。電梯控制技術(shù)的發(fā)展電梯的雛形是升降機，它起源于公元前236年的古希臘，當(dāng)時阿基米德設(shè)計出一種人力驅(qū)動的卷筒式卷揚機。到1835年，人們開始采用蒸汽機作為升降機的動力，1858年，出現(xiàn)了世界上第一臺以蒸汽機作動力，帶安全裝置的載人升降機。這為以后越來越高的高樓大廈提供了重要的垂直運輸工具。1889年，奧的斯升降機公司首先使用直流電動機作為升降機的動力，由于電動機具有體積小、功率大，控制方便等優(yōu)點，從而使電梯真正趨于實用化。2000年，深圳開始出現(xiàn)PLC電梯控制系統(tǒng)，PLC電梯控制器能夠靈活、智能化地控制電梯的運行管理。隨著人們對安全、智能、節(jié)能的要求越來越高，隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑已成為現(xiàn)代社會的標(biāo)志。電梯在垂直運輸中起著越來越重要的作用。運用PLC控制的電梯也廣泛地安裝在各種功能大廈的電梯當(dāng)中。目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實現(xiàn)電梯控制的方法。它所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，保養(yǎng)維修簡單，價格便宜，但是系統(tǒng)觸點繁多、接線復(fù)雜，而且機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精確度難以提高。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，已經(jīng)漸漸被淘汰了。微機控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有較強的功能，但也存在著抗干擾性差、系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜、設(shè)計調(diào)試周期長、難以維護等缺點。PlC是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，因止匕,它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期短，PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。

IGBT設(shè)備畢業(yè)論文電梯的構(gòu)造電梯是一種特殊的起重運輸設(shè)備，由轎廂及配重、拖動電機及減速傳動機械、井道及井道設(shè)備、召喚系統(tǒng)及安全裝置構(gòu)成。橋廂是載人或裝貨的部位，配重是為了改變電梯電機負(fù)載的特性以提高電梯安全性而設(shè)置的。圖1-1是電梯拖動系鋼絲繩掛跨在曳引圖1-1是電梯拖動系鋼絲繩掛跨在曳引D-1電梯推動系婉示意1-電動機；2-激速機構(gòu)：3-曳引井道指建筑物中用于安裝電梯并提升電梯運行的通道,轎廂及配重都是在井輪；D-1電梯推動系婉示意1-電動機；2-激速機構(gòu)：3-曳引井道指建筑物中用于安裝電梯并提升電梯運行的通道,轎廂及配重都是在井道中運行的。井道在各樓層設(shè)有門廳及呼梯設(shè)備。門廳有門廳門，廳門頂部裝有層樓指示燈，用于指示電梯的運行方向及電梯所在的位置。門廳里還設(shè)有呼梯盒,用于在每層站召喚電梯。呼梯盒常安裝在廳門外離地面1m左右的墻壁上，基站與頂部只有一個按鈕，中間層站有上呼與下呼兩個按鈕，按鈕下帶有呼梯記憶燈?；镜暮籼莺猩线€設(shè)有鑰匙開關(guān)，供司機開關(guān)電梯。為了實現(xiàn)轎廂的正常運行及準(zhǔn)確停車，井道中往往要安裝許多定位裝置及安全設(shè)備。井道的頂部和底部還設(shè)有沖頂及蹲底的緩沖設(shè)備轎廂中設(shè)有自動門機，用來完成電梯的開門及關(guān)門任務(wù)。電梯門分廳門及轎門，當(dāng)電梯?？磕硨訒r，此層的廳門在轎門的帶動下開啟及關(guān)閉。電梯的操縱廂也安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作命令。上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕（帶有選指示記憶燈），上下行啟動按鈕（帶上下行指示記憶燈），開關(guān)門按鈕，急停按鈕，風(fēng)扇、照明、層樓指示燈的控制開關(guān)，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動運行、司機狀態(tài)下運行，還是檢修狀態(tài)）等。電梯的安全是電梯最重要的技術(shù)指標(biāo)。電梯的安全設(shè)備有：安全窗及其開關(guān)、安全鉗及其開關(guān)、限速器及其開關(guān)、限速開關(guān)安全窗位于轎廂的頂部，供應(yīng)急情IGBT設(shè)備畢業(yè)論文況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時，電梯不準(zhǔn)運行。安全鉗是為了防止電梯曳引鋼純斷裂及超速運行的機械裝置，用于在上述情況下將轎廂支持在軌道上。限速器是檢測電梯運行速度的裝置，當(dāng)電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。極限開關(guān)、強迫轉(zhuǎn)換開關(guān)是電梯位置安全裝置，當(dāng)電梯運行至上下極限位置時仍不停車，上下限開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下上下強迫停車開關(guān)，強制電梯停止運行，若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關(guān)切斷曳引電機電源，以達到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹲底事故。電梯的控制要求圖-2電拂的平層、停層裝置1-4感應(yīng)器：5上平層感應(yīng)器；6-—下層感應(yīng)器1）開始時，電梯處于任意一層。2）當(dāng)有外呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，2秒后電梯門打開，延時5s后自動關(guān)門。3）當(dāng)有內(nèi)呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時3s后自動關(guān)門。4）在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上開）的外呼梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外號，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號。IGBT設(shè)備畢業(yè)論文5）電梯應(yīng)具有最遠反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號。6）電梯未平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。1.5本文研究主要內(nèi)容電梯的控制系統(tǒng)分為拖動控制和信號控制兩大部分。本文確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，主要研究由PLC來實現(xiàn)的電梯信號控制，完成了可編程控制器（PLC的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了PLC的選型、I/O點數(shù)分配與PLC的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法基礎(chǔ)上，設(shè)計出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，編制程序梯形圖，實現(xiàn)了電梯外召喚信號登記及消除、內(nèi)指令信號登記及消除、平層信號的處理、選層定向及自動手動開關(guān)門的控制。最后介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)，并對電梯控制系統(tǒng)進行模擬調(diào)試。IGBT設(shè)備畢業(yè)論文2總體設(shè)計方案總體設(shè)計方案的確定目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較從某種意義上說，PLC是從繼電接觸控制發(fā)展而來的。兩者既有相似性又有不同之處。1)繼電接觸控制全部用硬器件、硬觸點和“硬”線連接，為全硬件控制；PLC內(nèi)部大部分采用“軟”電器、“軟”接點和“軟”線連接，為軟件控制。繼電接觸控制系統(tǒng)體積大；PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。繼電接觸控制全為機械式觸點，動作慢；PLC內(nèi)部全為“軟接點”，動作快。繼電接觸控制功能改變，須拆線、接線乃至更換元器件，比較麻煩；PLC控制功能改變，一般僅需修改程序即可，極其方便。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、施工與調(diào)試比繼電接觸控制系統(tǒng)周期短。PLC控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制的強。PLC的應(yīng)用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。PLC可靠性比繼電接觸控制的高。此外，可編程序控制器與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同?？删幊绦蚩刂破魇且苑磸?fù)掃描的方式工作，是循環(huán)地、連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時刻它只能執(zhí)行一條指令，也就是說可編程序控制器是以“串行”方式工作的。而繼電-接觸器是按“并行”方式工作的，或者說是按同時執(zhí)行方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個電器同時動作。繼電-接觸器控制的并行工作方式因觸點動作的延誤易產(chǎn)生競爭和時序失配等問題，這些在用行工作方式的可編程序控制器中不會發(fā)生。PLC與微型計算機的比較PLC也是隨著微型計算機的發(fā)展而發(fā)展,PLC實質(zhì)上就是一臺專為工業(yè)生產(chǎn)控制設(shè)計的專用計算機。兩者既有相似處有差別，主要差別表現(xiàn)在以下幾個方面：PLC輸出輸入接口較多，中大型PLC輸出輸入接口更多，便于多路多點

IGBT設(shè)備畢業(yè)論文控制。PLC編程簡便，因為PLC是采用易于用戶理解、接收和使用的梯形圖編程語言，指令又不太多，而計算機使用匯編語言或其他高級語言編程，比PLC編程復(fù)雜。PLC可靠性高，因為PLC是為工作環(huán)境條件比較惡劣的工業(yè)控制設(shè)計的，設(shè)計與制造PLC時已采取了多種有效的抗干擾和提高可靠性措施。PLC技術(shù)較容易掌握，使用維護方便，對使用者的技術(shù)水平要求比使用計算機時低。PLC采用掃描方式進行工作，加之其他一些原因，所以PLC輸入輸出響應(yīng)比計算機慢。6)此外PLC體積較小，調(diào)試周期短。從上邊的論述和比較可以看出，由PLC的硬件決定了它的可靠性和控制功能比繼電器控制系統(tǒng)高的多，它是專門為工業(yè)控制場合設(shè)計的，所以他的穩(wěn)定性也比一般通用計算機要好的多，而且它操作簡單靈活，易于實現(xiàn)系統(tǒng)升級和功能擴展所以在本設(shè)計中采用PLC來進行邏輯控制。PLC控制的電梯系統(tǒng)安全裝置JF道裝置圖2-1安全裝置JF道裝置圖2-1電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖2-1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC,存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機IGBT設(shè)備畢業(yè)論文控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。設(shè)計思想電梯信號控制基本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖2-2所示圖2-2電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖輸入到PLC的控制信號有：運行方式選擇（如自動、有/無司機、檢修、消防運行方式等）、運行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。根據(jù)不同的輸入控制信號，系統(tǒng)給出不同的輸出響應(yīng)，通過電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)電梯的上行下行和開關(guān)門，由限位開關(guān)來實現(xiàn)電梯停層。對于輸入的轎內(nèi)外指令有呼梯指示、樓層指示等指示燈指示。IGBTIGBT設(shè)備畢業(yè)論文3電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計電梯的安全運行是電梯控制要考慮的首要問題，本設(shè)計及完成了電梯未知的確定與顯示、轎廂內(nèi)的運行命令及門廳的召喚、電梯自動運行時的信號響應(yīng)、電梯的平層與停車及電梯的開關(guān)門控制。由一臺曳引電機和一臺門電機分別控制電梯上下行和開關(guān)門。讓乘客能知道電梯的位置及運行方向，而且電梯自動關(guān)門時，門接觸處的傳感器能感應(yīng)外界阻力，安全開關(guān)門。四層電梯控制主回路原理圖根據(jù)設(shè)計要求，本次設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3-1所示。圖中M1,M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。FR1,FR2為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。L1L2L3FUJ曳引電機門電機匚匚匚L1L2L3FUJ曳引電機門電機匚匚匚圖3-1電梯的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖L1、L2、L3為系統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)動提供三相電源，當(dāng)接觸器KM1接通時，電機正轉(zhuǎn)，電梯上行；當(dāng)電梯到達頂層或接到下行信號時，KM28通，電梯下行；在電梯上行或下行途中，若遇到限位開關(guān)的停層信號，曳引電機停轉(zhuǎn)，電梯停層，IGBT設(shè)備畢業(yè)論文此時，門電機運行，實現(xiàn)電梯的開關(guān)門。QS為手動斷路器，實現(xiàn)手動的開機關(guān)機。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：1）最大限度地滿足被控對象的控制要求2）保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠3）力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便4）適應(yīng)發(fā)展的需要可編程控制器機型的選擇為了完成設(shè)定的控制任務(wù)，主要根據(jù)電梯控制方式與輸入/輸出點數(shù)和占用內(nèi)存的多少來確定PLC的機型。本系統(tǒng)為四層樓的電梯，采用集選控制方式，本設(shè)計選用西門子S7-200系列實現(xiàn)。所需輸入/輸出點數(shù)與內(nèi)存容量估算如下：1）輸入/輸出點的估算：采用PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1,二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4,三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5,四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H&一至四層有到位行程開關(guān)SQ卜SQ4電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10?K7和指示燈H10-H7;電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6,電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵KM琳口KM4空制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測。轎廂上行和下行由接觸器KM儕口KM2空制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。輸入點共有14個，輸出點共有16個，總共30個。2）內(nèi)存容量的估算用戶控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、輸入/輸出點數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關(guān)。因此，在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點數(shù)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進行估算。本系統(tǒng)有開關(guān)量I/O總點數(shù)有30個，模擬量I/O數(shù)為010IGBT設(shè)備畢業(yè)論文個。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠嬎愎剑核杩們?nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量I/O總點數(shù)X(10?15)+模擬量I/O總點數(shù)X(150?250)再按30流右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。綜合I/O點數(shù)以及內(nèi)存容量，S7—200的CPU221及CPU222俞入，輸出點數(shù)大大滿足不了該設(shè)計的需求；CPU224t14個輸入，10個輸出點，需要接擴展模塊，設(shè)置地址，把設(shè)計復(fù)雜話。故選有24個輸入16個輸出的CPU226足以滿足要求。S7-200的CPU226勺技術(shù)數(shù)據(jù)如表3-1所示，表3-1CPU226的存儲器分區(qū)及數(shù)量描述CPU226用戶程序/數(shù)據(jù)大小4k字/2.5k字定時器256個(T0-T255)計數(shù)器256個(C0-C255)輸入/輸出點數(shù)24輸入/16輸出接口2個RS-485接口輸入電壓20.4至U28.8VDC硬件設(shè)計方案的確定輸入/輸出點的分配該系統(tǒng)占用PLC的30個I/O口，14個輸入點，16個輸出點，具體的I/O分配如表3-2所小。表3-2I/O分配表序號名稱輸入點序號名稱輸出點0一層平層I0.00電梯上行記憶Q0.01二層平層I0.11電梯下行記憶Q0.12三層平層I0.22電機正轉(zhuǎn)Q0.23四層平層I0.33電機反轉(zhuǎn)Q0.34內(nèi)口—層I0.44內(nèi)呼一層指示Q0.45內(nèi)呼二層I0.55內(nèi)呼二層指示Q0.56內(nèi)呼三層I0.66內(nèi)呼三層指示Q0.67內(nèi)呼四層I0.77內(nèi)呼四層指示Q0.711IGBT設(shè)備畢業(yè)論文8一層外呼上行I1.08一層外呼上行指示Q1.09二層外呼上行I1.19二層外呼上行指示Q1.110三層外呼上行I1.210三層外呼上行指示Q1.211二層外呼下行I1.311二層外呼下行指示Q1.312三層外呼下行I1.412三層外呼下行指示Q1.413四層外呼下行I1.513四層外呼下行指示Q1.514手動開門I2.014門電機正轉(zhuǎn)Q1.615手動關(guān)門I2.115門電機反轉(zhuǎn)Q1.716開門限位I2.217關(guān)門限位I2.318電梯上升極限位I2.419電梯下降極限位I2.53.4.2PLC外部接線圖本設(shè)計的PLC外部接線圖如圖3-2所示.CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設(shè)計中PLC容量完全滿足要求，CPU226CN的輸出繼電器觸點容量為2A,電壓范圍為5?30V(DC)或5?250V(AC)。電梯現(xiàn)在由一樓上行，電機正轉(zhuǎn)，則Q0.2輸出，KM1閉合，同時Q0.0輸出。上行記憶燈亮。當(dāng)二樓或以上樓層有人外呼電梯，則外呼梯信號I0.1輸入，SQ2閉合。當(dāng)電梯抵達二樓平層時，Q1.6輸出，KM3閉合，電梯開門，乘客進入后，Q1.7輸出，KM4切合，電梯關(guān)門。在上行過程中，可采集二、三樓信號，并進行上行登記，當(dāng)電梯抵達頂層四樓時，信號由I0.3輸入，四樓位置開關(guān)SQ4閉合。當(dāng)電梯有內(nèi)呼信號時，I0.4-I0.7處輸入，K10-K7處某一開關(guān)閉合Q0.4—Q0.7處信號輸出。內(nèi)呼登記處信號燈亮，電梯由登記信號選擇平層?？?。同理，電梯下行時，Q0.3信號輸出，KM部電，電機反轉(zhuǎn)，所有內(nèi)外呼梯信號及平層?？烤娞萆闲袝r情況一樣。12IGBT設(shè)備畢業(yè)論文一樓位置開關(guān)

二樓位置開美二根位置開支網(wǎng)置JT美一樓內(nèi)呷指令二樓內(nèi)呼指令二樓內(nèi)呼指令四楮內(nèi)吁指今樓上行二樓上行三樓上行二樓F行四樓卜行三幡F行手前開口手動關(guān)門10.000.010.1Q0.1(0,200.210.3Q0.310.4Q0.410.5Q0.510.6Q0.610.7Q0.7IL0QL0IL1QL111.2QL2IL3QL3IL4QL4IL5Q1.5QL6QI,7B1IL2M21CPU226CN3L圖3-2PLC外部接線圖13上打記憶卜行記憶電機正軸電機反轉(zhuǎn)一樓內(nèi)呼史記-梅內(nèi)”登記二樓內(nèi)呼f?己四楂內(nèi)蜉自記楮上行登記二樓上行登記二樓上打在記二根下行曾記二樓卜行在記四樓卜行登記開門xriIGBT設(shè)備畢業(yè)論文4軟件設(shè)計PLC的編程語言PLC程序是PLC指令的有序集合，PLC運行程序就是按一定的順序，執(zhí)行這集合中的一條條指令。指令是指示PLC動作的文字代碼或圖形符號。使用的編程語言不同，這些文字代碼和圖形符號就不相同。但從本質(zhì)上來講，指令的實質(zhì)都是二進制機器碼。同普通的計算機一樣，PLC的編程軟件通過編譯系統(tǒng)把PLC程序編譯成機器代碼。PLC的編程語言一般有五種：順序功能圖（SequentialFunctionChart）、梯形圖（LadderDiagram）>功能塊圖（FunctionBlockDiagram）>指令表（InstructionList）和結(jié)構(gòu)文本（StructuredText）。其中，順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）是圖形編程語言，指令表（IL）和結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語言。梯形圖（LD）是目前使用最廣泛的PLC圖形編程語言，梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似，比較易于掌握、程序表達清楚。本系統(tǒng)PLC程序的編制采用梯形圖語言，編程軟件為STEP7。該軟件能夠完成制作程序、對可編程控制器CPU勺寫入/讀出、監(jiān)控程序運行、調(diào)試程序、PLC錯誤診斷等一系列功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖電梯運行的流程框圖如圖4-1,開始時電梯處于一層，等待外呼召喚信號。當(dāng)有外呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開；當(dāng)有內(nèi)呼梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開；電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫。電梯停止運行等待呼叫時，同時有不同呼叫時，誰先呼叫執(zhí)行誰。14IGBT設(shè)備畢業(yè)論文圖4-1電梯控制流程圖圖4-1電梯控制流程圖電梯控制梯形圖程序1、外召喚信號登記及消除乘客或司機在廳外呼梯時，呼梯信號應(yīng)被接收和記憶。當(dāng)電梯到達該樓層，且定向方向與目的地方向一致時（基層和頂層除外），呼梯要求已滿足，呼梯信號應(yīng)被消除。該控制的梯形圖程序如下，15IGBT設(shè)備畢業(yè)論文同第1四樓下呼Q1.5Q15Q1.2Q1.2Q14網(wǎng)絡(luò)2三樓上呼11.2M42三樓下呼M42二樓上呼同第1四樓下呼Q1.5Q15Q1.2Q1.2Q14網(wǎng)絡(luò)2三樓上呼11.2M42三樓下呼M42二樓上呼II.1M4,1Q1.1二樓下呼11,3Il_pl，H-p：網(wǎng)絡(luò)6I1.CQI[|?Q02||Q10()2、內(nèi)指令信號登記及消除T40點動內(nèi)呼按鈕，信號登記顯示。到層信號取消。T40本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無任何操作，電梯自動返回一樓。由樓內(nèi)呼，電梯返實現(xiàn)2分鐘定時，定時時間到，T40閉合，Q0.4動作，相當(dāng)于回到一樓。樓內(nèi)呼，電梯返實現(xiàn)該功能的梯形圖如下，16IGBT設(shè)備畢業(yè)論文網(wǎng)絡(luò)7電梯內(nèi)吁一檎IC.410.0Q0,4TH-pH：I——()Q0.4T40網(wǎng)絡(luò)fl電梯內(nèi)呼二松10,510.1Q0,5TH-pH/I——C)Q05網(wǎng)第9電梯內(nèi)呼三樓IC.6112QQE回絡(luò)1D電梯內(nèi)呼四楂10,710.3QO7TH-pH/I——()Q07網(wǎng)絡(luò)11二分鐘內(nèi)無操作自動返回一樓Q0.2Q0.3M40T4O1/|1/|1/|[INTON1200-PT100m^3、電梯的平層信號處理當(dāng)電梯位于某一層時，指層電梯感應(yīng)器產(chǎn)生該層的信號，以控制指層燈的狀態(tài)，離開該層時，該樓層信號應(yīng)被新的樓層信號所取代。實現(xiàn)該功能的梯形圖如下所示，17

IGBT設(shè)備畢業(yè)論文網(wǎng)絡(luò)12平層信號10.3M4O/I()同絡(luò)13RS15IGBT設(shè)備畢業(yè)論文網(wǎng)絡(luò)12平層信號10.3M4O/I()同絡(luò)13RS15M4.1()M4.210,1102M4.3，I110,1102M4.3，I1『I()II11/M4.3114、電梯的選層定向在自動運行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運行方向，即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接收到內(nèi)選和外呼信號時，應(yīng)將電梯所處的位置與信號進行比較，確定是上行還是下行。(1).轎廂上行網(wǎng)絡(luò)15轎席在一樓時上行信號qi.2Q1.5Q1.4Q1.3qi.2Q1.5Q1.4Q1.3—II—pHIC)Q0.6Q07Q1118IGBT設(shè)備畢業(yè)論文網(wǎng)霜17轎盾在二樓時上行信號Q0.6Q0.7Q1.5Q1.4閏給18轎廂在三槿時上行信號Q1.5M4.2M2.4()M2.4同搭19轎廂上行信號M22M2。同第20轎廂上行QO.OM2.0Q03I1”I2.4IUMD.0I”Q1.7I”Q0.2()M2.1-M網(wǎng)第21轎廂上行記憶信號Q0.2Q0.3QD.0103IUQD0<19IGBT設(shè)備畢業(yè)論文(2)轎廂下行網(wǎng)絡(luò)22轎布在四校時下行信號qo4M4.3Q1.4U0.5□0.E01.0Q1.1Q1.201.3M26QD.2網(wǎng)落25轎廂下行信號M2.5網(wǎng)絡(luò)26轎廂下行Q01TTT/M網(wǎng)籍23芹廂在三樓時下行信號M2.5Q04M4.2Q13□0.5Q1.0□1.1同篇24轎廂在二樓時下行信號M27M0.001.7□0.3)網(wǎng)彝27網(wǎng)彝27轎廂下■亍記忙信另Q0.15、內(nèi)指令外召喚信號的保持轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號，用于在有乘坐需要的樓層停車，

并自動或手動執(zhí)行開關(guān)門操作。開關(guān)門執(zhí)行一次之后，信號取消。使電梯能夠繼20

IGBT設(shè)備畢業(yè)論文續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號。實現(xiàn)該控制功能的程序梯形圖如下,網(wǎng)絡(luò)28箍廂外呼梯信號保持M12M1.4)M11)M1網(wǎng)絡(luò)28箍廂外呼梯信號保持M12M1.4)M11)M13)網(wǎng)絡(luò)33M1.5<21IGBT設(shè)備畢業(yè)論文M04M07)M0.6)M04M07)M0.6)M05)6、各樓層停車信號乘客或司機通過對轎廂內(nèi)操縱盤上1—4層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當(dāng)電梯到達所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。其梯形圖如下圖所示：22IGBT設(shè)備畢業(yè)論文M4.aM2.5MA.2M2AM4.3M2.7M24))7、自動開關(guān)門并設(shè)有手動開門按2s和5s的定時。電梯到層停車后，延時并設(shè)有手動開門按2s和5s的定時。扭和關(guān)門按鈕?？蓪崿F(xiàn)即時開關(guān)門。由T37和T38分別完成實現(xiàn)該功能的梯形圖如下，23IGBT設(shè)備畢業(yè)論文24IGBT設(shè)備畢業(yè)論文網(wǎng)絡(luò)＜6QD.2Ml6網(wǎng)招47保持信號的取消M1.6(網(wǎng)籍4S電梯外吁信號的開門簿號25IGBT設(shè)備畢業(yè)論文5電梯控制程序的仿真調(diào)試STEP7-Micro/WIN概述STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。它是SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。有下列版本的STEP7標(biāo)準(zhǔn)軟件包：用于SIMATICS7-200上簡單單站應(yīng)用的STEP7Micro/DOS和STEP7Micro/WIN。用于使用帶有各種功能的SIMATICS7-300/ST-400、SIMATICM7-300/M7-400和SIMATICC7的STEP7:可通過選擇SIMATIC工業(yè)軟件中的軟件產(chǎn)品進行擴展為功能模板和通訊處理器賦值參數(shù)強制和多處理器模式全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊使用通訊功能塊的事件驅(qū)動數(shù)據(jù)傳送組態(tài)連接STEP7?程軟件允許結(jié)構(gòu)化用戶程序，可以將程序分解為單個的自成體系的程序部分從而使大規(guī)模的程序更容易理解，可以對單個的程序部分進行標(biāo)準(zhǔn)化程序組織簡化，修改更容易系統(tǒng)的調(diào)試也容易了許多在7s用戶程序中可以使用如下幾種不同類型的塊：組織塊（OB）是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口它們由操作系統(tǒng)調(diào)用，并控制循環(huán)和中斷驅(qū)動程序的執(zhí)行，以及可編程控制器如何啟動。它們還處理對錯誤的響應(yīng)組織塊決定各個程序部分執(zhí)行的順序用于循環(huán)程序處理的組織塊OB1的優(yōu)先級最高。操作系統(tǒng)循環(huán)調(diào)用OB1并用這個調(diào)用啟動用戶程序的循環(huán)執(zhí)行。功能（F。屬于用戶自己編程的塊功能是“無存儲區(qū)”的邏輯塊FC的臨時變量