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学士学位论文--基于plc电梯设计.doc
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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 indispensable 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 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
2
the core because of what to control the part adoption, 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.
KEYWORDS: Elevator, PLC, Ladder Diagram
电梯电力拖动系统设计
3
目录
第一章 绪论 ................................................3
第二章 电梯控制理论基础 ....................................6
第三章 基于 PLC 电梯控制程序设计 ...........................12
第四章 PLC 电梯控制程序仿真 ...............................26
第五章 附录——plc 指令语言与体会 .........................29
参考文献 ..................................................31
电梯电力拖动系统设计
4
第一章 绪论
1.1 论文的背景及意义
随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进,电梯作为一种高效、迅
捷、安全、可靠的垂直运输设备,成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建
筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离
不开它。据统计,在美国乘其他交通工具的人数每年约为 80 亿人次,而乘电梯的
人数每年却有 540 亿人次之多。电梯服务中国已有 100 多年历史,特别在改革开
放以后,我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段,随着经济日新月异的发
展,人们生活水平不断提高,城市建筑不断增多,楼房也越来越高,与此相应,
电梯也得到迅猛的发展。现在,电梯已完全融入我们的生产、生活中,满足人们
生活、工作及学习的需要。据统计,我国在用电梯已达 40 多万台,每年还以约 5
万~6 万台的速度增长
[1][2]
。
目前,在国内,对于一个中、小型的电梯控制系统,大多采用 PLC 控制,主
要原因在于当规模较小时,用 PLC 控制可以降低因专门设计和制造微机控制装置
的成本,且 PLC 具有编程简单;控制运行可靠性高,抗干扰能力强;通用性好、
功能强大;开发周期短;体积小,使用方便,可扩展性强;成本低,维护方便以
及强大的网络通讯功能等优点,因此成为现代楼宇中、小型电梯控制系统的主流。
同时,由于历史原因,我国目前还存在着相当数量的由继电器—接触器系统控制
的老式电梯,这些电梯的 PLC 技术改造也是当前我国电梯控制的热点。因此,PLC
控制在我国电梯行业有着广泛运用。
1.2 电梯控制系统发展现状
可编程序控制器(PLC)最早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己逐渐被 PLC 控制所代替。同时,由于电机交流变频调速技
术的发展,电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此,
PLC 控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。
1.2.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题
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。
电梯电力拖动系统设计
5
(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,价格较便宜。
(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。
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。
1.2.2 PLC 在电梯控制中的应用特点
PLC 控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周
期较短等优点,倍受人们重视等优点,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的
控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC
作为新一代工业控制器,以其高可靠性和技术先进性,在电梯控制中得到广泛应
用,从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向,成
为当前电梯控制和技术改造的热点之一。
PLC 是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。由于 PLC 具有性能稳定、抗
干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自 80
年代后期 PLC 引入我国电梯行业以来,由 PLC 组成的电梯控制系统被许多电梯制
造厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产品。在传统继电器系统的改造工程中,
PLC 系统一直是主流控制系统。
可编程控制器(Programmable Logic controller,简称 PLC)是以微处理器为
基础,综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠
性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点,已成为解决自动控
制问题的最有效工具,是当前先进工业自动化的三大支柱之一。
PLC 控制电梯主要有以下几优点:
(1)在电梯控制中采用了 PLC,用软件实现对电梯运行的自动控制,可靠性
大大提高。
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