PLC的四层电梯的控制设计与分析
PLC的四层电梯的控制设计与分析[20200123191436]
日期： 2012年10月28日 【摘要】
PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。
本文主要讨论研究利用三菱FX2N PLC对四层电梯的升降进行控制，形成电梯控制系统。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】PLC；四层电梯控制；可编程控制
引言 1
一、电梯的功能要求 2
（一）电梯的组成结构 2
（二）对电梯的控制要求 2
二、基于PLC电梯电气控制系统设计的主要工作 4
三、I/O分析与PLC型号的确认 5
（一）输入输出设备分析 5
（二）PLC选型及I/O分配 5
四、电梯PLC控制各主要部分程序设计 7
（一）平层控制 7
（二）上升及下降减速控制 8
（三）电梯上升控制 11
（四）开门控制 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着科学技术的进步，机电工业得到了飞速发展。电梯作为典型的机电产品之一，是机械、电气紧密结合的大型复杂产品，在机电产品中非常具有代表性。电梯是指用电力拖动，在垂直或垂直方向倾斜角不大于15°的两根导轨之间，运送乘客或货物的固定式运送设备。电梯、手扶梯、自动人行道等都属于起重设备。现代化的高层建筑已经越来越多，电梯已经成为人们在生活中重要的交通工具，作为高层建筑的运输服务设备，它给人们的生产和生活带来了极大的方便。
当今世界，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已经成为世界各国加快经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控设备的装调与维修一直是企业组织生产的重要环节，而其中数控机床的PLC控制技术为其关键技术之一。
由于传统的电梯以继电器作为中间过程控制的系统，所采用的元器件机电寿命短、动作复位和运行噪声大，基本不适应电梯使用条件和使用环境的要求，因此造成电梯的故障率高，可靠性差，运行效果不能令人满意。随着建筑物对电梯功能要求的不断增加，先进技术不断应用于电梯中，使我国的电梯控制技术发生了跳跃式的进步，其中可编程控制器和微机对电梯的控制是电梯更趋向于智能化。
可编程控制器（又称PLC），是一种工业控制用微机，与一般微机比较，具有在恶劣条件下和强电一起工作，易于实现机电一体化，加之其程序编制简单、应用设计和调试简便及运行可靠、无故障时间长等显著优点，因此采用PLC取代传统继电器控制，已成为电梯运行管理控制的手段。
一、电梯的功能要求
（一）电梯的组成结构
电梯中广泛使用的机械传动形式为曳引传动，既以曳引轮作为驱动部件，曳引钢丝绳通过曳引轮，一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳，拖动轿厢和对重作上下相对运动。既轿厢上升、对重下降，轿厢下降、对重上升。
1.曳引系统
曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、曳引轮组成。曳引机是电梯的主要拖动机械，其作用是生产并传送动力，驱动轿厢和对重上下与运行。分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。
2.轿厢系统
轿厢是乘客或货物的载体，是电梯的主要设备之一。由轿厢架及轿厢体组成。
3.对重系统
对重系统也称重量平衡系统，位于井道内，通过曳引绳经曳引轮与轿厢连接。包括对重平衡补偿装置。
4.门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
5.导向系统
导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
6.电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。
7.电气控制系统
电梯电气控制系统是指对电梯运行实行操纵和监控的系统。
8.安全保护系统
电梯在运行过程中安全是首要问题。电梯的安全保护系统有制动器、厅门、轿厢门门锁、安全触板、限速器、安全钳、缓冲器、中断保护、轿厢超速保护、轿顶安全栅栏、安全窗、供电系统保护及报警装置等。
（二）对电梯的控制要求
电梯的上升与下降，我们可以用图1-1的流程图简单的表达出来
图1-1电梯升降流程图
具体的控制要求如下：
1.电梯上行设计要求
a.当电梯停于1楼（1F）、2F或3F时，4楼呼叫，则上行到4楼停止；
b.电梯停于1 F或2F时，3F或4F呼叫时，则上行到3F或4F停止；
c.电梯停于1F时，2F、3F或4F呼叫，则上行到2F、3F或4F停止；
d.电梯停于1F或2F时，3F、4F同时呼叫，电梯上行到3F停，门关继续上行到4F停止；
e.电梯停于1F时，2F、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F停，门关到3F停，门关继续上行到4F停止；
2. 电梯下行设计要求
a.电梯停于4F、3F 或2F时，1F呼叫，电梯下行到1F停止；
b.电梯停于4F或3F时，2F或1F呼叫，电梯下行到2F或1F停止；
c.电梯停于4F时，3F、2F或1F呼叫，电梯下行到3F、2F或1F停止；
d. 电梯停于4F，3F时，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F停，门关下行到1F停止；
e. 电梯停于3F时，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F停，门关继续下行到1F停止；
3. 其他设计要求
a.电梯停于某一层，数码管应显示该层的楼层数；
b.电梯上、下行时，相应的标志灯亮；
c．电梯上行运行时以上面的信号优先；电梯下降运行时，以下面的信号优先；
d.在一个呼叫请求完成以前，不接收新的呼叫请求。当故障报警信号有效时，任何动作都无效，指示灯灭。
二、基于PLC电梯电气控制系统设计的主要工作
采用PLC机取代传统电梯控制系统的中间过程控制继电器，一般应熟悉和做好以下工作。
1.系统设计 根基确定的电梯拖动和控制方式及其他特殊要求，计算I/O点数和选择PLC机的型号规格，并设计、绘制电路原理和安装接线图。
2.设计PLC机梯形图程序 采用PLC作为中间过程控制的电梯电气控制系统，电路原理图和安装接线图设计绘制完成后，还必须设计绘制与电路原理图对应的PLC梯形图程序，梯形图程序是PLC内各种软继电器的逻辑控制图，它的逻辑控制方式类似于中间过程控制继电器之间的逻辑控制电路图。因此它是PLC控制电气系统设计工作的重要环节之一。设计梯形图程序时，应按照PLC使用手册的提示，了解PLC I/O点分配、组合排列和代号，PLC内各种软继电器、数据区、通道的代号，常用指令的编程规则和代号等，只有搞清PLC的基本结构和常用基本指令，才能把梯形图程序设计好。
3.写入梯形图程序 梯形图设计完成后，还需把梯形图程序写入到PLC的存储器中去。写入梯形图程序的方法手段有多种，可以用计算机或盒式录放机，也可用于PLC配套的编程器。
日期： 2012年10月28日 【摘要】
PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。
本文主要讨论研究利用三菱FX2N PLC对四层电梯的升降进行控制，形成电梯控制系统。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】PLC；四层电梯控制；可编程控制
引言 1
一、电梯的功能要求 2
（一）电梯的组成结构 2
（二）对电梯的控制要求 2
二、基于PLC电梯电气控制系统设计的主要工作 4
三、I/O分析与PLC型号的确认 5
（一）输入输出设备分析 5
（二）PLC选型及I/O分配 5
四、电梯PLC控制各主要部分程序设计 7
（一）平层控制 7
（二）上升及下降减速控制 8
（三）电梯上升控制 11
（四）开门控制 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着科学技术的进步，机电工业得到了飞速发展。电梯作为典型的机电产品之一，是机械、电气紧密结合的大型复杂产品，在机电产品中非常具有代表性。电梯是指用电力拖动，在垂直或垂直方向倾斜角不大于15°的两根导轨之间，运送乘客或货物的固定式运送设备。电梯、手扶梯、自动人行道等都属于起重设备。现代化的高层建筑已经越来越多，电梯已经成为人们在生活中重要的交通工具，作为高层建筑的运输服务设备，它给人们的生产和生活带来了极大的方便。
当今世界，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已经成为世界各国加快经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控设备的装调与维修一直是企业组织生产的重要环节，而其中数控机床的PLC控制技术为其关键技术之一。
由于传统的电梯以继电器作为中间过程控制的系统，所采用的元器件机电寿命短、动作复位和运行噪声大，基本不适应电梯使用条件和使用环境的要求，因此造成电梯的故障率高，可靠性差，运行效果不能令人满意。随着建筑物对电梯功能要求的不断增加，先进技术不断应用于电梯中，使我国的电梯控制技术发生了跳跃式的进步，其中可编程控制器和微机对电梯的控制是电梯更趋向于智能化。
可编程控制器（又称PLC），是一种工业控制用微机，与一般微机比较，具有在恶劣条件下和强电一起工作，易于实现机电一体化，加之其程序编制简单、应用设计和调试简便及运行可靠、无故障时间长等显著优点，因此采用PLC取代传统继电器控制，已成为电梯运行管理控制的手段。
一、电梯的功能要求
（一）电梯的组成结构
电梯中广泛使用的机械传动形式为曳引传动，既以曳引轮作为驱动部件，曳引钢丝绳通过曳引轮，一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳，拖动轿厢和对重作上下相对运动。既轿厢上升、对重下降，轿厢下降、对重上升。
1.曳引系统
曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、曳引轮组成。曳引机是电梯的主要拖动机械，其作用是生产并传送动力，驱动轿厢和对重上下与运行。分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。
2.轿厢系统
轿厢是乘客或货物的载体，是电梯的主要设备之一。由轿厢架及轿厢体组成。
3.对重系统
对重系统也称重量平衡系统，位于井道内，通过曳引绳经曳引轮与轿厢连接。包括对重平衡补偿装置。
4.门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
5.导向系统
导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
6.电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。
7.电气控制系统
电梯电气控制系统是指对电梯运行实行操纵和监控的系统。
8.安全保护系统
电梯在运行过程中安全是首要问题。电梯的安全保护系统有制动器、厅门、轿厢门门锁、安全触板、限速器、安全钳、缓冲器、中断保护、轿厢超速保护、轿顶安全栅栏、安全窗、供电系统保护及报警装置等。
（二）对电梯的控制要求
电梯的上升与下降，我们可以用图1-1的流程图简单的表达出来
图1-1电梯升降流程图
具体的控制要求如下：
1.电梯上行设计要求
a.当电梯停于1楼（1F）、2F或3F时，4楼呼叫，则上行到4楼停止；
b.电梯停于1 F或2F时，3F或4F呼叫时，则上行到3F或4F停止；
c.电梯停于1F时，2F、3F或4F呼叫，则上行到2F、3F或4F停止；
d.电梯停于1F或2F时，3F、4F同时呼叫，电梯上行到3F停，门关继续上行到4F停止；
e.电梯停于1F时，2F、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F停，门关到3F停，门关继续上行到4F停止；
2. 电梯下行设计要求
a.电梯停于4F、3F 或2F时，1F呼叫，电梯下行到1F停止；
b.电梯停于4F或3F时，2F或1F呼叫，电梯下行到2F或1F停止；
c.电梯停于4F时，3F、2F或1F呼叫，电梯下行到3F、2F或1F停止；
d. 电梯停于4F，3F时，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F停，门关下行到1F停止；
e. 电梯停于3F时，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F停，门关继续下行到1F停止；
3. 其他设计要求
a.电梯停于某一层，数码管应显示该层的楼层数；
b.电梯上、下行时，相应的标志灯亮；
c．电梯上行运行时以上面的信号优先；电梯下降运行时，以下面的信号优先；
d.在一个呼叫请求完成以前，不接收新的呼叫请求。当故障报警信号有效时，任何动作都无效，指示灯灭。
二、基于PLC电梯电气控制系统设计的主要工作
采用PLC机取代传统电梯控制系统的中间过程控制继电器，一般应熟悉和做好以下工作。
1.系统设计 根基确定的电梯拖动和控制方式及其他特殊要求，计算I/O点数和选择PLC机的型号规格，并设计、绘制电路原理和安装接线图。
2.设计PLC机梯形图程序 采用PLC作为中间过程控制的电梯电气控制系统，电路原理图和安装接线图设计绘制完成后，还必须设计绘制与电路原理图对应的PLC梯形图程序，梯形图程序是PLC内各种软继电器的逻辑控制图，它的逻辑控制方式类似于中间过程控制继电器之间的逻辑控制电路图。因此它是PLC控制电气系统设计工作的重要环节之一。设计梯形图程序时，应按照PLC使用手册的提示，了解PLC I/O点分配、组合排列和代号，PLC内各种软继电器、数据区、通道的代号，常用指令的编程规则和代号等，只有搞清PLC的基本结构和常用基本指令，才能把梯形图程序设计好。
3.写入梯形图程序 梯形图设计完成后，还需把梯形图程序写入到PLC的存储器中去。写入梯形图程序的方法手段有多种，可以用计算机或盒式录放机，也可用于PLC配套的编程器。
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