机电毕业设计--基于plc的电梯控制系统改造设计

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1、浙江广厦建设职业技术学院机电一体化技术专业毕业设计说明书设计题目基于PLC的电梯控制系统改造设计学生姓名学号0210110121指导教师专业机电一体化技术年级2013级浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书摘要现今世界，电梯的生产情况和使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。随着城市人口的不断提高，人们物质文化生活水平的提高，建筑业不断的发展，已是高楼林立，电梯在人们的生产、生活、工作中日益重要。因此电梯的研究也显得愈来愈重要。本设计主要分析了电梯的主要结构以及其控制要求，以四层电梯为设计对象，从电梯控制系统的构成及工作原理对电梯控制的硬件进行相应选择，另外通过对电梯

2、的PLC软件进行设计，以此完成了基于PLC的电梯控制系统改造设计。关键词：电梯控制；通用变频器；可编程控制器（PLC）；三相异步交流电机浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书目录1引言11.1设计的研究背景及意义21.2PLC及在电梯控制中的应用特点31.2.1PLC简介、特点及其应用领域31.2.2PLC控制电梯的优点41.3电梯变频调速控制的特点41.4设计的主要内容52电梯的概述62.1分析控制对象和确定控制范围62.1.1本电梯控制系统实现的主要功能62.1.2电梯的控制功能72.1.3电梯的控制要求82.2电梯的工作原理82.3电梯的组成92.4电梯硬件分析112.

3、4.1电梯曳引机部分112.4.2限位器和传感器部分112.4.3轿厢和开关门电动机部分122.4.4变频器部分122.5电梯的硬件工作原理133PLC控制系统硬件设计153.1四层电梯主电路153.1.1四层电梯曳引电机及门电机电路图153.1.2PLC外部接线图153.2I/O点数的分配及机型的选择173.2.1I/O点数的估算173.2.2输入/输出的分配173.2.3机型的选择183.2.4STEP7概述19浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书4系统软件设计214.1四层电梯梯形图设计214.1.1PLC的编程语言214.1.2电梯各程序的说明215结束语326致谢

4、337附录348参考文献35浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书1引言电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。追溯电梯这种升降设备的历史,据说最早可追溯到公元前236年的古希腊。而1858年在美国出现了以蒸汽机为动力的客梯,继而英国又出现了水压梯。1889年美国奥的斯电梯公司率先使用电动机作为电梯的传动动力,这才出现了世界上第一部名副其实的电梯,并使电梯开始趋于实用化。1900年，出现了第一台自动扶梯。1949年又出现了群控电梯,首批4～6台群控电梯在美国纽约的联合国大厦被投入使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制的电梯。1962年美国甚至还出现了速度

5、高达8米/秒的超高速电梯。1963年，世界上一些先进工业国制成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统化，性能也随之提高。1971年集成电路首次被应用于电梯，次年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始应用到电梯中，这使电梯的电气控制系统进入到了一个新的发展时期[1]。电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯的控制普遍采用两种控制方式：一种是采用微机作为信号控制单元，完成电梯的信号采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式是用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。国内厂家大多

6、数采用第二种方式，原因在于用PLC控制有很多优点：可靠性高，由于采取了一系类的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3～5万小时。另外PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠的工作；编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，简单易懂，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员使用和掌握。当工作流程需要改变时，又可以现场改变程序，使用方便、灵活；体积小、结构紧凑、安装、维修方便。PLC的体积小，重量轻，便于安装。而且一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能[2]。第35页共35页浙江广厦建设职

7、业技术学院毕业设计说明书1.1设计的研究背景及意义在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了快速发展，不断满足社会经济快速发展和人民生活水平日益提高的需要，电梯作为一种重要的交通运输工具，已成为城市物质文明的一种标志。电梯在办公大楼、公司、高层住宅、宾馆酒店等场所得到了广泛应用。尤其是在高层建筑中，电梯更是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了它新的发展时期，载人电梯控制技术已经发展到了调频调压调速控制阶段，具有乘坐安全、运行可靠、舒适度较高等