四層電梯系統(tǒng)控制

1、蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校（畢業(yè)設(shè)計）四層電梯系統(tǒng)控制目 錄摘要1引言2第1章 電梯的概述3 1.1電梯的定義與簡介3 1.2電梯的結(jié)構(gòu)3第2章 系統(tǒng)控制方案的設(shè)計4 2.1設(shè)計方案4 2.2主要技術(shù)指標(biāo)5第3章 第三章硬件計5 3.1系統(tǒng)框圖5 3.2變頻器參數(shù)設(shè)置6 3.3減速及平層控制7 3.4電梯機(jī)房里的主要部件8 3.5電梯井道里的主要部件8 3.6轎廂上的主要部件9 3.7電梯層門口的主要部件9 3.8電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)9 3.9電梯控制系統(tǒng)操作過程10 3.10電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能10第四章軟件設(shè)計11 4.1 I/O(輸入/輸出)端口分配11 4.2外部接線圖13 4.3梯形圖

2、14總結(jié)17致謝18參考文獻(xiàn)19四層電梯系統(tǒng)控制摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的告訴發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個嶄新的時代，其應(yīng)用越來越廣。電梯是現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，其設(shè)計要求穩(wěn)定性、安全性及高。隨著人們生活水平的不斷提高，對電梯的要求的也相應(yīng)提高，電梯得到了快速發(fā)展，我國國產(chǎn)電梯多為繼電器和PLC控制方式，本次設(shè)計的軟件控制和設(shè)計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。整個系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路對電梯的升降；加、減速；平層；起動、制動控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。

3、關(guān)鍵字：PLC控制 電梯 邏輯控制電路24引 言：PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的通用控制裝置，可以完成大型而復(fù)雜的控制任務(wù)，以可靠性高、通用性強(qiáng)、體積小、成本低著稱，成為工業(yè)自動化的技術(shù)支柱之一，在工業(yè)自動控制領(lǐng)域占有十分重要的地位 。本文將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于三層電梯進(jìn)行邏輯控制，設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案并通過三層電梯模型實現(xiàn)了其基本功能，大大提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，延長了使用壽命，同時縮短了電梯的開發(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)較原有電梯控制系統(tǒng)可以更容易的完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。第1章 電梯的概述1.1電梯的定義與簡

4、介一種以電動機(jī)為動力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動電梯。服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。習(xí)慣上不論其驅(qū)動方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。近幾年來，隨著國際社會對環(huán)保認(rèn)識的關(guān)注，各大電梯公司現(xiàn)在在其電梯表面基本都采用了粉末涂料噴涂，這是一種新型環(huán)保無溶劑的涂料，并且各種性能皆優(yōu)于油漆。1.2電梯的結(jié)構(gòu)1.電梯的基本組成部分：機(jī)械部分、電氣部分2.從空間上劃分：機(jī)房部分電源開關(guān)、控制柜、

5、曳引機(jī)、導(dǎo)向輪、限速機(jī)。井道部分導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架、對重、緩沖器、限速張緊裝置、補(bǔ)償鏈、隨行電纜、低坑、井道照明。層站部分層門、呼梯裝置、門鎖裝置、成展開關(guān)門裝置、層樓顯示裝置。轎廂部分轎廂、轎廂門、安全鉗裝置、平層裝置、安全窗、導(dǎo)靴、開機(jī)門、轎內(nèi)操縱箱、指層燈、通訊報警裝置。第2章 系統(tǒng)控制方案的設(shè)計2.1.設(shè)計方案（一）電梯的上升，下降由一臺電動機(jī)控制：正轉(zhuǎn)時電梯上升，反轉(zhuǎn)時電梯下降。 （二）電梯的開門和關(guān)門由一臺電動機(jī)控制：正轉(zhuǎn)時電梯開門，反轉(zhuǎn)時電梯關(guān)門。（三）各層兩個呼叫開關(guān)（一個上升開關(guān)，一個下降開關(guān)），由于本設(shè)計是四層電梯，因此，在四樓只需設(shè)一個呼叫開關(guān)，一樓只需設(shè)一個上升開關(guān)。各層設(shè)

6、一個到位行程開關(guān)。（四）轎廂內(nèi)設(shè)置一個開門按鈕和一個關(guān)門按扭。2.2.主要技術(shù)指標(biāo)（一）每個樓層都有一個到位指示燈，到達(dá)每個樓層對應(yīng)的指示燈亮。（二）電梯在上升和下降的過程由一臺電動極控制，電動極正轉(zhuǎn)，電梯上升；電動極反轉(zhuǎn)，電梯下降。（三）開門關(guān)門的過程由另外一臺電動極控制，電動極正轉(zhuǎn)，電梯開門；電動極反轉(zhuǎn)，電梯關(guān)門。第三章 硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)框圖（1）控制系統(tǒng)框圖（如圖3.1.1） 圖3.1.1 控制系統(tǒng)框圖（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（如圖3.1.2）圖3.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.2 變頻器參數(shù)設(shè)置 參數(shù)設(shè)置原則(如表3. 2)：（1） 為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其斜坡上升時間和斜坡下降時間應(yīng)當(dāng)

7、長一些(如圖3.2.1時間t（s）/f（Hz）曲線)；（2） 為了提高運(yùn)行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊；（3） 零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感；變頻器參數(shù)設(shè)定值功能說明P0304380電動機(jī)的額定電壓（380V）P030510電動機(jī)的額定電流（10A）P030716電動機(jī)的額定功率（16KW）P031050電動機(jī)的額定頻率（50Hz）P03111500電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（1430r/min）P070112正轉(zhuǎn)（啟動）P070212反轉(zhuǎn)P10800電動機(jī)的最小頻率（0Hz）P108250電動機(jī)的最大頻率（50Hz）P112010斜坡上升時間（10s）

8、P112110斜坡下降時間（10s）表3.2變頻器參數(shù)設(shè)置圖3.2.1 時間t（s）/f（Hz）曲線3.3減速及平層控制電梯的工作特點是頻繁啟制動,為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準(zhǔn)確平層，即“無速停車包閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘,即直接停止,要做到這一點是要準(zhǔn)確發(fā)出減速信號,在接近層樓面時按距離精確的自動矯正速度給定曲線。本設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置，只要電梯運(yùn)行，計數(shù)器就可以精確地確定走過的距離，達(dá)到與減速點相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時即可發(fā)出減速命令。3.4 電梯機(jī)房里的主要部件（如圖3.5）圖3.5電梯構(gòu)架圖1.拽引機(jī)2.限速器3.控制柜4.電源開關(guān)、照明開關(guān)

9、5.選層器、極限開關(guān)。機(jī)械樓層指示器、發(fā)電機(jī)組等部件3.5 電梯井道里的主要部件（如圖3.5）1.轎廂2.導(dǎo)軌3.對重裝置4緩沖器5.限位開關(guān)6.接線盒7.控制電纜8.補(bǔ)償鏈或補(bǔ)償繩9.平層感應(yīng)器或井道傳感器3.6 轎廂上的主要部件1操作箱2. 轎內(nèi)指層燈3. 自動門機(jī)4. 安全觸板（光電裝置）5. 轎門6. 稱重裝置7. 安全鉗8. 導(dǎo)靴9. 其他部件3.7 電梯層門口的主要部件1 層門2. 層門門鎖3. 樓層指示燈4. 層門方向指示燈5. 呼梯盒6. 電梯門側(cè)壁上裝有壓力傳感器3.8電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)（一）斷繩與超速保護(hù)；（二）轎門與層門鎖保護(hù)；（三）安全電路保護(hù)；（四）梯門入口安全保護(hù)；

10、（五）上、下端站的強(qiáng)迫減速保護(hù)；（六）上、下方向限位保護(hù)及終端保護(hù)；（七）相、錯相保護(hù)；（八）電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù)；（九）拽引電動機(jī)（交流原動機(jī)、主變壓器）的過載保護(hù)；（十）電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間限制保護(hù)；（十一）緊急停止保護(hù)；（十二）轎廂上行超速保護(hù)；3.9電梯控制系統(tǒng)操作過程(1)按動召喚按鈕,電梯牽引機(jī)啟動到達(dá)召喚層停止、響鈴、電梯門和轎廂門同時打開。(2)人進(jìn)入轎廂，超重保護(hù)沒有報警。(3)電梯門開的同時計時器開始計時5秒鐘,5秒鐘到電梯門和轎廂門自動關(guān)閉。(4)按動選層鍵,電梯牽引機(jī)啟動到達(dá)選擇層停止、響鈴、電梯門和轎廂門同時打開。(5)電梯門打開的同時計時器開始計時5秒鐘，5秒鐘到

11、電梯門和轎廂門自動關(guān)閉。(6)當(dāng)電梯行駛過程中收到正向召喚信號,則到達(dá)召喚樓層時停止,接收到反向召喚信號,電梯繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前信號,在順向信號執(zhí)行完畢后執(zhí)行反向信號,執(zhí)行過程中自動相應(yīng)最近的信號。(7)電梯門和轎廂門設(shè)有壓力傳感器,當(dāng)受到一定推力時,門自動返回計時5秒后重新關(guān)閉。3.10電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能1.電梯內(nèi)外當(dāng)前樓層顯示；2.各層廳外召喚按鈕；3.轎廂內(nèi)樓層選擇指令鍵 ；4.一臺交流電動機(jī)拽引轎廂上升和下降；5待客召喚自動開門，當(dāng)電梯在某層時，按下召喚信號自動開門；6感到壓力及時自動重新開關(guān)門；7.到站有自動響鈴提示并自動開門經(jīng)5秒自動關(guān)門；8.指令記憶，當(dāng)轎廂接收多個指令后，電梯能按

12、順序自動?？寇囬T，并自動選擇最佳運(yùn)行方向；9.自動定向功能，當(dāng)轎廂接收多個指令時，按照先入為主原則，自動確定運(yùn)行方向；10.呼梯記憶和順向截梯功能，當(dāng)電梯運(yùn)行時，遇到順向召喚信號能?？繎?yīng)答；11.自動換向功能，當(dāng)電梯運(yùn)行到頂層或最底層時，能自動換向運(yùn)行；12.自動關(guān)門待客功能，當(dāng)電梯全部完成轎廂內(nèi)指令，又無廳外召喚信號時，電梯能自動關(guān)門停在原位待客。第四章軟件設(shè)計4.1 I/O(輸入/輸出)端口分配（表4.1）輸入輸出1層外上呼按鈕X0001層外上呼指示燈Y0002層外上呼按鈕X0012層外上呼指示燈Y0013層外上呼按鈕X0023層外上呼指示燈Y0022層外下呼按鈕X0032層外下呼指示燈Y

13、0033層外下呼按鈕X0043層外下呼指示燈Y0044層外下呼按鈕X0054層外下呼指示燈Y0051層內(nèi)呼按鈕X0061層內(nèi)呼指示燈Y0062層內(nèi)呼按鈕X0072層內(nèi)呼指示燈Y0073層內(nèi)呼按鈕X0103層內(nèi)呼指示燈Y0104層內(nèi)呼按鈕X0114層內(nèi)呼指示燈Y0111層限位開關(guān)X012開門接觸器Y0122層限位開關(guān)X013關(guān)門接觸器Y0133層限位開關(guān)X014電梯上行接觸器Y0144層限位開關(guān)X015電梯下行接觸器Y015手動開門按鈕X016數(shù)碼管筆畫bY016手動關(guān)門按鈕X017數(shù)碼管筆畫cY017開門限位開關(guān)X020數(shù)碼管筆畫a、dY020關(guān)門限位開關(guān)X021數(shù)碼管筆畫eY021光電開關(guān)X

14、022數(shù)碼管筆畫fY022壓力繼電器X023數(shù)碼管筆畫gY023I/O(輸入/輸出)端口分配（表4.1）M0:自動開門M1:一樓內(nèi)選M2:二樓內(nèi)選M3:三樓內(nèi)選M4:四樓內(nèi)選M5:一樓上呼M6:二樓下呼M7:二樓上呼M8:三樓嚇呼M9:三樓上呼M10:四樓下呼M12:開門按鈕M13:關(guān)門按鈕M14:電梯上行M15:電梯下行M16:一樓指示燈M17:二樓指示燈M18:三樓指示燈M19:四樓指示燈M21:一樓行程開關(guān)M22:二樓行程開關(guān)M23:三樓行程開關(guān)M24:四樓行程開關(guān)M25:開門檢測M26:關(guān)門檢測M30:復(fù)位M32:一樓到二樓M33:一樓到三樓M34:一樓到四樓M35:二樓到三樓M36:

15、二樓到四樓M37:三樓到四樓M42:四樓到三樓M43:四樓到二樓M44:四樓到一樓M45:三樓到二樓M46:三樓到一樓M47:二樓到一樓輔助元件分配（表4.2）4.2外部接線圖（圖4.2）外部接線圖（圖4.2）4.3梯形圖總結(jié)通過這次的設(shè)計使我認(rèn)識到本人對單片機(jī)方面的知識知道的太少了，對于書本上的很多知識還不能靈活運(yùn)用，尤其是對程序設(shè)計語句的理解和運(yùn)用，不能夠充分理解每個語句的具體含義，導(dǎo)致編程的程序過于復(fù)雜，使得需要的存儲空間增大。損耗了過多的內(nèi)存資源。本次的設(shè)計使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識運(yùn)用到我以后的工作中去。在課堂上的學(xué)習(xí)只是在給我

16、們灌輸專業(yè)知識，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實的生活中去，此次的電子時鐘設(shè)計給我奠定了一個實踐基礎(chǔ)，我會在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競爭，同時在查找資料的過程中我也學(xué)到了許多新的知識，在和同學(xué)協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼，使我對團(tuán)隊精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。我知道，今后我的路還是很長，我要學(xué)的東西也有很多。通過這次實習(xí)，我深刻的認(rèn)識到應(yīng)用電子專業(yè)的路的不平坦，但我會以一種良好的態(tài)度去迎接每一個挫折和挑戰(zhàn)。致 謝本人的這次畢業(yè)設(shè)計是在孫老師的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。在論文課題的研究期間，老師從論文選題、課題研究和論文的撰寫以及生活等各方面都給予了極大的關(guān)心和支持。孫老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、高深的學(xué)術(shù)造詣和銳意進(jìn)取的精神使我終身受益。謹(jǐn)此論文完成之際，特向?qū)O老師致以衷心的感謝和崇高的敬意。孫老師兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，以及一絲不茍的工作作風(fēng)使我深受感動，受益匪淺。四層電梯系統(tǒng)控制是個很棒的課題，在設(shè)計過程中，我遇到了不少困難，是書籍中無法找到解決方案的難題。孫老師總能鼓勵我，反復(fù)檢查，調(diào)試分析來查找原因，并