五層電梯的自動控制畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　導(dǎo)言2</b></p><p><b>　　1 電梯的概述2</b></p><p>　　1.1 電梯的起源和發(fā)展2</p&g

2、t;<p>　　1.2 電梯的分類3</p><p>　　1.3 電梯的主要性能指標(biāo)4</p><p>　　2 電梯控制系統(tǒng)6</p><p>　　2.1 電梯的結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.2 電力拖動系統(tǒng)7</p><p>　　2.3 電氣控制系統(tǒng)8</p><p&g

3、t;　　2.4 電梯的工作原理8</p><p>　　3 PLC可編程序控制器9</p><p>　　3.1 PLC的定義9</p><p>　　3.2 PLC的特點9</p><p>　　3.3 PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理10</p><p>　　3.3.1 PLC結(jié)構(gòu)10</p><p&

4、gt;　　3.3.2 工作原理12</p><p>　　3.4 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較12</p><p>　　4電梯的PLC設(shè)計14</p><p>　　4.1 電梯的控制要求14</p><p>　　4.2 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計14</p><p>　　4.3 PLC的選擇14</

5、p><p>　　4.4 電梯結(jié)構(gòu)圖15</p><p>　　4.5 輸入輸出分配表15</p><p>　　4.6 內(nèi)部繼電器說明16</p><p>　　4.7 PLC梯形圖17</p><p><b>　　總結(jié)46</b></p><p><b>　　致

6、謝46</b></p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　電梯是樓宇現(xiàn)代文明的標(biāo)志，已成為高層建筑中不可缺少的垂直交通工具。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，隨著自動控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式與

7、控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差、系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜。一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，倍

8、受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。</p><p>　　關(guān)鍵字：PLC控制；交流調(diào)速；電梯拖動</p><p><b>　　導(dǎo)言</b></p><p>　　電梯作為現(xiàn)代智能建筑內(nèi)的代步工具，越來越顯示出它的重要作用。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制

9、，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題。PLC是集計算機控制、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語言!控制靈方便，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定可靠，本次設(shè)計對傳統(tǒng)電梯控制方式加以更新，實現(xiàn)了PLC對電梯的自動化控制。使電梯運行更加安全、方便、舒適。</p><p><b>　　1 電梯的概述</

10、b></p><p>　　1.1 電梯的起源和發(fā)展</p><p>　　電梯是集機械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)分支于一體的機電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。</p><p>　　在電梯發(fā)明之前，人類就有了用“電梯”運貨物或供人上下高層建筑的設(shè)計。早在公元前1世紀(jì)，羅馬建筑師維特羅斯就利用升降

11、臺上下運貨或運人了。不過，這種升降臺是用人力、畜力或水力通過滑輪來操縱的。中世紀(jì)時期，有許多修道院建在險峻的峭壁上，進出修道院唯一的通道，就是用籃子做的升降臺。乘客站在里面，然后用繩子通過滑輪吊著籃子上升下降。這就是最原始的“電梯”。</p><p>　　到了19世紀(jì)，在世界博覽會上首次展示了老式木制電梯。一位勇敢的男子乘坐這種電梯升到4層樓的高處，俯視者參觀數(shù)秒鐘后，又平安的落到地面，而不是像當(dāng)時其他類似機器那

12、樣劇烈的撞到地上。這就是電梯的初次公開亮相。</p><p>　　由于電梯的發(fā)明，數(shù)百萬旅游者可以從帝國大廈的頂層觀看夢幻般的景色，或者進入自由女神像、里約熱內(nèi)盧的耶穌像內(nèi)部參觀。英國的白金漢宮、莫斯科的克里姆林宮和梵蒂岡的圣彼得大教堂也是由于有了電梯才得以對外展示。</p><p>　　隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)約能源、提高工作效益、制作精良的設(shè)備以最高效和最可靠的方式來提高生產(chǎn)力成為電

13、梯技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。</p><p><b>　　1.2 電梯的分類</b></p><p>　　根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下。 1 按用途分類 1.1 乘客電梯, 為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一 </p><p>　　定的轎內(nèi)裝飾。

14、1.2 載貨電梯, 主要為運送貨物而設(shè)計, 通常有人伴隨的電梯。 1.3 醫(yī)用電梯, 為運送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計的電梯。1.4 雜物電梯, 供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯。 1.5 觀光電梯, 轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 1.6 車輛電梯, 用作裝運車輛的電梯。 1.7 船舶電梯, 船舶上使用的電梯。 1.8 建筑施工電梯, 建筑施工與維修用的電梯等。 </p><p&g

15、t;　　2 按驅(qū)動方式分類 2.1 交流電梯，用交流感應(yīng)電動機作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又</p><p>　　可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 2.2 直流電梯，用直流電動機作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度 </p><p>　　一般在2.00m/s以上。 2.3 液壓電梯,一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電</p>

16、<p>　　梯。 2.4 齒輪齒條電梯, 將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，</p><p>　　電動機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 2.5 螺桿式電梯, </p><p>　　將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 2.6 直線電機驅(qū)動的電梯,

17、其動力源是直線電機。 </p><p>　　電梯問世初期，曾用蒸汽機、內(nèi)燃機作為動力直接驅(qū)動電梯，現(xiàn)已基本絕跡。 3 按速度分類 電梯無嚴(yán)格的速度分類，我國習(xí)慣上按下述方法分類。 3.1 低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。 3.2 中速梯，常指速度在1.00～2.00m/s的電梯。 3.3 高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。 3.4 超高速，速度超過5.00m/s的電梯。 隨著電梯技

18、術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。 4 按電梯有無司機分類 4.1 有司機電梯，電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。 4.2 無司機電梯，乘客進入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動運行到達目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。 4.3 有/無司機電梯，這類電梯可變換控制電路，平時由乘客操縱，如遇客流量大或必要時改由司機操縱。 5 按操縱控制方式分類 5.1 手柄開關(guān)操

19、縱，電梯司機在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。 5.2 按鈕控制電梯：是一種簡單的自動控制電梯，具有自動平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕</p><p>　　1.3 電梯的主要性能指標(biāo)</p><p>　　電梯作為建筑物的垂直交通工具，其性能好壞直接影響到人們的生產(chǎn)生活，越來越引起人們的關(guān)注。對電梯性能的要求，一般有安全性、可靠性、舒適感

20、和快速性、停站準(zhǔn)確性、振動、噪聲及電磁干擾、節(jié)能和裝潢等幾項。</p><p><b>　　1.安全性</b></p><p>　　電梯是運送乘客的，即使載貨電梯通常也有人伴隨，因此對電梯的第一要求便是安全。電梯的安全與設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系。任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。電梯中設(shè)置有必要的安全設(shè)施，主要包括：<

21、;/p><p><b>　　超速保護裝置；</b></p><p>　　轎廂超越上下極限工作位置時，應(yīng)切斷控制電路的裝置；</p><p><b>　　撞底緩沖裝置；</b></p><p>　　對三項交流電源，應(yīng)設(shè)有斷相保護裝置和相序保護裝置；</p><p><b>

22、;　　設(shè)置廳門、轎門；</b></p><p>　　電梯因中途停電或電氣系統(tǒng)有故障不能運行時，應(yīng)有轎廂慢速移</p><p><b>　　動措施。</b></p><p><b>　　2.可靠性</b></p><p>　　電梯的可靠性也很重要，如果一部電梯工作起來經(jīng)常出故障，就會影響人

23、們正常的生產(chǎn)和生活，給人們造成很大的不便。不可靠是事故的隱患，常常是不安全的起因。</p><p><b>　　3.舒適感與快速性</b></p><p>　　電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時間，這對于處在現(xiàn)代社會中的乘客是很重要的，快速性主要通過以下方法得到：</p><p><b>　　提高電梯額

24、定速度；</b></p><p>　　集中布置多臺電梯，通過增加電梯臺數(shù)來節(jié)省乘客候梯時間；</p><p>　　盡可能的減少電梯起、停過程中加、減速所用時間。</p><p><b>　　4.停站準(zhǔn)確性</b></p><p>　　停站準(zhǔn)確性又稱平層準(zhǔn)確度、平層精度。梯速在1m/s以上的電梯，減速停車階段通

25、常都采用速度閉環(huán)控制，強制轎廂按預(yù)定的速度曲線運行，因此平層精確度可以大大提高。</p><p>　　5.振動、噪聲及電磁干擾</p><p><b>　　6.節(jié)能</b></p><p>　　現(xiàn)代電梯應(yīng)合理的選擇拖動方式，以達到節(jié)能的目的。</p><p><b>　　7.裝潢</b></p

26、><p>　　現(xiàn)代電梯除了注重以上個方面性能外，還很注重外表裝潢。</p><p>　　總之，現(xiàn)代電梯操縱簡單，乘坐舒適、快捷，安全可靠，是高新技術(shù)的結(jié)晶，電梯技術(shù)越來越成為工業(yè)技術(shù)中的一個重要門類，引起廣大的科技、管理人員的興趣。</p><p><b>　　2 電梯控制系統(tǒng)</b></p><p><b>　　

27、2.1 電梯的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　電梯是機電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品,機械部分相當(dāng)于人的軀體,電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng).機與電的高度合一,使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜和產(chǎn)品.對于電梯的結(jié)構(gòu)而言,傳統(tǒng)的方法是分為機械部分和電氣部分,但以功能系統(tǒng)來描述,則更能反映電梯的特點.</p><p>　　下圖是電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖及機械部件說明：</p><p&g

28、t;　　1-減速箱； 2-曳引輪；</p><p>　　3-曳引機底座； 4-導(dǎo)向輪；5-限速器；　　　　　6-機座；7-導(dǎo)軌支架；　　　　8-曳引鋼絲繩；9-開關(guān)碰鐵；　　　 10-緊急終端開關(guān)；11-導(dǎo)靴；　　　　　 12-轎架；13-轎門；　　　　　 14-安全鉗；15-導(dǎo)軌； 　　　　　16-繩頭組合；17-對重，　　　　　 18-補償鏈；19-補償鏈導(dǎo)輪；

29、　　20-張緊裝置；21-緩沖器；　 　　　22-底坑；23-層門；　　　　　 24-呼梯盒；25-層樓指示燈； 　　26-隨行電纜；27-轎壁；　　　　　 28-轎內(nèi)操縱箱；29-開門機； 　　　　30-井道傳感器；31-電源開關(guān)； 32-控制柜；33-曳引電機；　　　 34-制動器</p><p>　　一.曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力,使電梯運行. 曳引系統(tǒng)主要由

30、曳引鋼絲繩,導(dǎo)向輪,反繩輪組成. 二.導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度,使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動. 導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌,導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成. 三.轎廂 轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件,是電梯的工作部分. 轎廂由轎廂架和轎廂體組成. 四.門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口. 門系統(tǒng)由轎廂門,層門,開門機,門鎖裝置組成. 五.重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量,

31、在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi),保證電梯的曳引傳動正常. 系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成.</p><p>　　六.安全保護系統(tǒng) 保證電梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生. 由限速器,安全鉗,緩沖器,端站保護裝置組成. </p><p>　　2.2 電力拖動系統(tǒng)</p><p>　　電梯主拖動類型有直流電動機拖動、交流電動機拖動、

32、直流G－M（即發(fā)電機－電動機組供電）拖動、晶閘管供電（SCR－M）的直流拖動和交流雙速電動機拖動、交流調(diào)壓調(diào)速（AVCC）拖動、交流變頻調(diào)速（VVVF）等。因直流電梯的拖動電動機有電刷和換相器，維護量較大，可靠性低，現(xiàn)已被交流調(diào)速電梯所取代。為了得到較好的舒適感，要求曳引電動機在選定的調(diào)速方式下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩總能達到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求?？紤]到電壓的波動、導(dǎo)軌不夠平直造成的運動阻力增大等因素，電動機轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度。 </p&g

33、t;<p>　　2.3 電氣控制系統(tǒng)</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動機等幾十個分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)通過電路控制電力拖動系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動作功能，保證電梯安全運行。 電梯一般是由電動機來拖動的，其運行過程大多包括啟動、正（反）轉(zhuǎn)、停止等，這整個過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。具體地說電梯的控制主

34、要是指對電動機的起動、停止、運行方向、層樓指示、層站召喚、轎廂內(nèi)指令等進行處理。其操縱是實行各個控制環(huán)節(jié)的方式和手段。電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動系統(tǒng)比較，變化范圍比較大。當(dāng)一臺電梯的類別、額定載重量和額定運行速度確定后，電力拖動系統(tǒng)各零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則有比較大的選擇范圍，必須根據(jù)電梯安裝使用地點、乘載對象進行認(rèn)真選擇，才能最大限度地發(fā)揮電梯的使用效益。 電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動化程度和運行可靠性。隨

35、著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)引進工作的進一步開展，電氣控制系統(tǒng)發(fā)展換代迅速。繼電器控制系統(tǒng)的電梯故障率高，大大降低了電梯的運行可靠性和安全性，所以基本上已經(jīng)被淘汰。而PLC以其體積小、功能強、故障率低、壽命長、噪聲低、維護</p><p>　　2.4 電梯的工作原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引

36、輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)

37、確?？?。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。</p><p>　　3.7電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　3 PLC可編程序控制器</p><p>　　3.1 PLC的定義</p><p>　　PLC即可編程控制器（Progr

38、ammable logic Controller，是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的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)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸

39、入和輸出，控制各種類型的機械或生產(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)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。”</p><p>　　3.2 PLC的特點</p><p>　　1.可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集</p><p>　　成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗

40、干擾</p><p>　　技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障</p><p>　　時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間</p><p>　　則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模</p><p>　　的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至

41、數(shù)千分</p><p>　　之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出</p><p>　　現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍</p><p>　　器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障</p><p>　　自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 &

42、lt;/p><p>　　2.配套齊全，功能完善，適用性強 </p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。</p><p>　　可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加

43、上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 </p><p>　　3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 </p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接</p><p>　　口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯

44、控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 </p><p>　　4.系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造 </p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，</p><p>　　使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重

45、要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 </p><p>　　5.體積小，重量輕，能耗低 </p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　3.3 PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理<

46、/p><p>　　3.3.1 PLC結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。</p><p>　　1．CPU運算和控制中心 起“心臟”作用。 縱：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中，然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序

47、。 橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進，CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動器。 組成：CPU由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O接口電路相連接。 2．存儲器 具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。 分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。

48、 系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。 用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器（RAM）組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為3~5年。 3．輸入/</p><p>　　3.3.2 工作原理</p>&l

49、t;p>　　PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式</p><p>　　1．每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。 2．輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。 3．一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 4．元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 5．掃描周期的

50、長短由三條決定。（1）CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數(shù) 6．由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。</p><p>　　3.4 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)相比，有許多相似之處，也有許多不同。不同之處主要在以下幾個方面：</p><p>

51、　　1）從控制方法上看，電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制。而PLC采用了計算機技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且PLC所謂“軟繼電器”實質(zhì)上是

52、存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點數(shù)量是無限的，PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好。</p><p>　　2）從工作方式上看，在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時，電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。而PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決

53、定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。</p><p>　　3）從控制速度上看，繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點的動作以實現(xiàn)控制，工作頻率低，機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的，速度快， 程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。</p><p>　　4）從定時和計數(shù)控制上看，電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時動作進行時間控制，時間繼電器的延

54、時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，定時精度不高。而PLC采用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計數(shù)功能，而電器控制系統(tǒng)一般不具備計數(shù)功能。</p><p>　　5）從可靠性和可維護性上看，由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損、電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護性較差。而P

55、LC大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其壽命長、可靠性高，PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。</p><p><b>　　4電梯的PLC設(shè)計</b></p><p>　　4.1 電梯的控制要求</p><p>　　當(dāng)電梯停于某層時，有一高層呼叫時，

56、電梯上升到呼叫層停止。</p><p>　　2）當(dāng)電梯停于某層時，有一低層呼叫時，電梯下降到呼叫層停止。</p><p>　　3）當(dāng)電梯停于某層時，有多高層呼叫時，電梯先上升到較低的呼叫層，停5秒后繼上升到高的呼叫層，響應(yīng)完畢后停止。</p><p>　　當(dāng)電梯停于某層時，有多低層呼叫時，電梯先下降到較高的呼叫層， </p><p>　

57、　停5秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應(yīng)完畢后停止。</p><p>　　5）當(dāng)電梯處于上升或上降過程中，任何反向的呼叫均無效。</p><p>　　4.2 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　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，電梯plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，主要硬件包括plc主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱

58、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輸入接口送人plc，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。</p><p>　　4.3 PLC的選擇</p><p>　　出于對本設(shè)計的要求，以及對plc不同產(chǎn)品的熟悉程度，本次設(shè)計選用日本三菱公司的FX系列機，F(xiàn)X系列機具有以下優(yōu)

59、點：</p><p><b>　　1體積極小</b></p><p>　　2先進美觀的外部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3提供多種子系列供用戶選用</p><p>　　4靈活多變的系統(tǒng)配置</p><p><b>　　5功能強、使用方便</b></p><p&

60、gt;<b>　　4.4 電梯結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　4.5 輸入輸出分配表</p><p><b>　　（一）輸入</b></p><p><b>　?。ǘ┹敵?lt;/b></p><p>　　4.6 內(nèi)部繼電器說明</p><p>　　4.

61、7 PLC梯形圖</p><p><b>　　五層指示燈</b></p><p><b>　　四層指示燈</b></p><p><b>　　三層指示燈</b></p><p><b>　　二層指示燈</b></p><p><

62、;b>　　一層指示燈</b></p><p><b>　　下降、一到二的上升</b></p><p><b>　　上升、五到二的下降</b></p><p><b>　　下降、一到三的上升</b></p><p><b>　　上升、五到三的下降<

63、;/b></p><p><b>　　下降、一到四的上升</b></p><p><b>　　上升、五到四的下降</b></p><p><b>　　一層上呼指示燈</b></p><p><b>　　二層上呼指示燈</b></p>&

64、lt;p><b>　　三層上呼指示燈</b></p><p><b>　　四層上呼指示燈</b></p><p><b>　　二層下呼指示燈</b></p><p><b>　　三層下呼指示燈</b></p><p><b>　　四層下呼指

65、示燈</b></p><p><b>　　五層下呼指示燈</b></p><p>　　開門情況（其中X為輸入信號，Y為關(guān)門輸入信號）</p><p><b>　　關(guān)門后定時三秒</b></p><p><b>　　模擬到開門限位開關(guān)</b></p>&

66、lt;p><b>　　門關(guān)后定時三秒</b></p><p><b>　　關(guān)門情況</b></p><p><b>　　判斷是否下行</b></p><p><b>　　上升指示和下降指示</b></p><p><b>　　箱體上升<

67、;/b></p><p><b>　　箱體下降</b></p><p><b>　　一到二</b></p><p><b>　　一到三</b></p><p><b>　　一到五</b></p><p><b>　　

68、二到三</b></p><p><b>　　二到四</b></p><p><b>　　二到五</b></p><p><b>　　二到一</b></p><p><b>　　三到一</b></p><p><b&

69、gt;　　三到二</b></p><p><b>　　三到四</b></p><p><b>　　三到五</b></p><p><b>　　四到二</b></p><p><b>　　四到三</b></p><p>&

70、lt;b>　　四到五</b></p><p><b>　　五到四</b></p><p><b>　　五到三</b></p><p><b>　　五到二</b></p><p><b>　　五到一</b></p><p

71、><b>　　一層指示燈的亮滅</b></p><p><b>　　二層指示燈的亮滅</b></p><p><b>　　三層指示燈的亮滅</b></p><p><b>　　四層指示燈的亮滅</b></p><p><b>　　總結(jié)<

72、;/b></p><p>　　三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中我掌握了不少專業(yè)知識，歷練了自己,為以后進入社會打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計可以說是三年專業(yè)知識學(xué)習(xí)的總結(jié)和體現(xiàn)，在鄒老師的指導(dǎo)和幫助下，我完成了這篇畢業(yè)設(shè)計。本設(shè)計基本上達到了設(shè)計目的，利用PLC和通用變頻器實現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)計和軟件設(shè)計，提高了電梯運行的可靠性，改

73、善了電梯運行環(huán)境。在這次設(shè)計中，我經(jīng)歷了 查資料→做筆記→思考→定位→選設(shè)備的過程，使我了解的不僅僅是電梯的控制，或是設(shè)備的選擇，或淺或深，最重要的是我掌握了一種設(shè)計的方法，思維的方式，使受益非淺。在此次設(shè)計中，使我還體會到了要想飛快的進步就要有一盞明燈照路。當(dāng)然,本次設(shè)計也存在一些不足和遺漏之處,望老師批評指正。</p><p><b>　　致謝</b></p><p&

74、gt;　　首先，感謝學(xué)校在畢業(yè)之際給我們一個可能讓我們把所有的知識總結(jié)起來的機會，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對以前所學(xué)的知識有了一個整體上的概括，也讓我們具體了解到了每個元件在電路中的具體作用，了解到了它的功能，結(jié)構(gòu)。</p><p>　　其次 ，我要向所有在我學(xué)習(xí)中給予我?guī)椭完P(guān)心的老師和同學(xué)謝意。在課題研究的整個過程中，x老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)術(shù)作風(fēng)和兢兢業(yè)業(yè)的治學(xué)態(tài)度使我受益非淺,她不僅向我傳授研究方法，還引導(dǎo)我拓展

75、研究思路,同時還經(jīng)常對我的研究提出建設(shè)性的問題，她給了我深刻的啟迪，是我學(xué)習(xí)的楷模。</p><p>　　最后，對各位專家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評指正。.</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.李建興. 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 機械工業(yè)出版社, 2004.</p><

76、p>　　2.王志強，楊春帆，姜雪松. 最新電梯原理、使用與維護[M]. 機械工業(yè)出版社, 2006.</p><p>　　3.孫振強. 可編程控制器原理及應(yīng)用教程[M]. 清華大學(xué)出版社, 2008.</p><p>　　4.張運波，劉淑榮. 工廠電氣控制技術(shù)[M]. 高等教育出版社,2004.</p><p>　　5.皮壯行.《可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用實

77、例》.機械工業(yè)出版社</p><p>　　6.劉裁文.《電梯控制系統(tǒng)》.電子工業(yè)出版社 </p><p>　　7.陳一才.《大樓自動化系統(tǒng)設(shè)計手冊[M] 》.中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　8.張福恩.《交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計及安裝維修》. 機械工業(yè)出版社</p><p>　　9吳忠智.《變頻器應(yīng)用手冊》.機械工業(yè)出版社</p

78、><p>　　指 導(dǎo) 教 師 評 語 </p><p>　　指導(dǎo)教師 （蓋章）</p><p>　　年 月 日</p><p>　　答 辯 小 組 意 見 </p><p><b>　　答辯記錄</b></p><p

79、><b>　　提問問題：</b></p><p><b>　　評 語：</b></p><p><b>　　成 績 評 定：</b></p><p>　　主答辯教師 </p><p>　　答辯教師 </p>