多层电梯的plc过程控制系统设计.docx

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1、多层电梯的PlC控制系统设计毕业设计（论文）（说明书）题目：某某某某某某姓名：某某某某某某学号：某某某某某某平顶山工业职业技术学院2022年5月20日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名某某某某某专业班级某某某某某某某任务下达日期2022年3月4日设计（论文）开始日期2022年3月10日设计（论文）完成日期2022年5月20日设计（论文）题目：某某某某某某某某某某指导教师某某某系（部）主任郭宗跃2022年5月20日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录电力工程学院某某某某某专业，学生某某某某于2022年6月10H进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：某某某某某某某某某

2、某某某专题（论文）题目：某某某某某某某某某某指导老师：某某某答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生某某某毕业设计（论文）成绩为答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：摘要随着社会的发展和科技的进步，人们的生活生产也发生了日新月异的变化，电梯已经成为了各大城市不可取少的工具。尤其是在物质和精神需求不断增长的今天，电梯已经不仅仅是一种代步工具，在许多大型城市，它已经衍生出了各种各样的产品。而现代电梯所包含的科技和技术亦是前

3、所未有的，计算机、自动控制和电力电子等新兴技术在电梯的制造中都有所体现。现如今比较常见的电梯大多由PLC代替原来的继电器进行逻辑控制，在调速方面也大多使用快捷稳定的变频器进行控制。本次设计根据当今世界科技的发展趋势，将可编程序控制器（PLC）和变频器进行结合，通过合理的设计完成对电梯系统的控制，在可靠性，灵活性以及安全保护方面都有所提高。并且将乘坐时的舒适感也考虑到了设计当中，使得电梯达到了比较理想的水平。本设计所制造的电梯具有厅内外召唤、选层、楼层显示和警铃提醒等功能。本设计分析介绍了电梯的基本结构，阐述了电梯的工作原理，并且对PLC程序的分析和设计进行了重点编写。整体大致分为硬件设计和软件

4、设计两部分，并在论文的最后对电梯的发展进行了总结和展望。关键词：电梯，PLC,变频器调速，梯形图AbtractThedeigndecribethebaictructureoftheelevatorandtheelevatorwork,andthePLCprogramfortheanalYianddeignofthefocuofthepreparation.Wholeibroadlydividedintohardwareandoftwaredeignintwopart,andintheendofthepaperUinmarizetheelevatordevelopmentandpropect.K

5、eyWord:elevator,PLC,frequencycontrol,lad第一章绪论1.1 设计背景当今社会，日新月异，高层建筑已经成为一个城市发展所必不可少的建筑，与之相伴随的电梯也在生产和生活中有了广泛的应用。我们所定义的电梯，就是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。还有服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15度的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式要便于乘客出入或装卸货物。目前，电梯的控制方式大致分为两种：一是采用微机作为信号控制单元，二是采用可编程控制

6、器（PLC）进行集选控制。两种方法各有优点。本次设计采用PLC对轿厢式电梯进行控制，这也是现在国内大多数电梯生产厂家所采用的电梯控制系统。1.1.1 发展现状升降工具在人类的历史上已经存在并应用了几千年，但驱动力一般是人力或畜力，直到1889年，升降机开始采用电力驱动，才真正出现了电梯。电梯在驱动控制技术方面的发展经历了直流电机驱动控制，交流单速电机驱动控制，交流双速电机驱动控制，直流有无齿轮、无齿轮调速驱动控制，交流调压调速驱动控制，交流变压变频调速驱动控制，交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。19世纪末,采用沃德-伦纳德系统驱动控制的直流电梯出现，使电梯的运行性能明显改善。20世纪初，

7、开始出现交流感应电动机驱动的电梯，后来槽轮式（即曳引式）驱动的电梯代替了鼓轮卷筒式驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。20世纪上半叶，直流调速系统在中、高速电梯中占有较大比例。1967年，晶闸管用于电梯驱动，交流调压调速驱动控制的电梯出现。1983年，变压变频控制的电梯出现，由于其良好的调速性能、舒适感和节能等特点迅速成为电梯的主流产品。1996年，交流永磁同步无齿轮曳引机驱动的无机房电梯出现，电梯技术又一次革新。由于曳引机和控制柜置于井道中，省去了独立机房，节约了建筑成本，增加了大楼的有效面积，提高了大楼建筑美学的设计自由度。这种电梯还具有节能、无油污染、免维护和安全性

8、高等特点。电梯在操纵控制方式方面的发展经历了手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制等过程，对于多台电梯出现了并联控制、智能群控。如今，世界各国的电梯公司还在不断地进行电梯新品的研发、维修保养服务系统的完善，力求满足人们的对现代建筑交通日益增长的需求。电梯进入中国市场已有一百多年的历史，但真正中国自主研究电梯是在建国以后。1979年以前，建国以来30年间，全国生产安装电梯约1万台。这些电梯主要是直流电梯和交流双速电梯。中国电梯产业在引入外资后才进入了真正的大发展阶段，中国电梯产业在80年代以后发展史可以说就是一部外资引进的发展史，从外资进入中国电梯行业的进程来看，中外电梯合资企业大体经历了如

9、下四次发展阶段：中外合资中方控股、外方逐渐开始控股、基本由外方控股、全部为外方控股或独资。所以中国的电梯在技术方面一直没有自己的突破，所有的技术和大部分的设备都是依赖国外的大型电梯公司。2000年5月，迅达电梯公司发布EUrOIift无机房电梯。它采用高强度无钢丝绳芯的合成纤维曳引绳SchindlcrAramid”牵引轿厢。永磁电机无齿轮曳引机驱动。2000年，奥的斯公司发布Gen2无机房电梯。它采用扁平的钢丝绳加固胶带牵引轿厢，钢丝绳加固胶带(外面包裹着聚氨酯材料)柔性好。无齿轮曳引机呈细长形，体积小，很容易安装在井道顶部侧面的钢梁上。2002年，正在建设中预计2004年竣工的台北国际金融中

10、心大厦将安装日本东芝电梯公司速度为I(HOmmin(16.8m)的超高速电梯。该电梯采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等以实现在安全稳定的前提下进行超高速运行。2022年，日立电梯在廊坊国际电梯展会上推出的“环保电梯”是真正意义上的“低碳节能”的环境友好型电梯，创立了低碳电梯的新标准。通过变频空调和空气洁净器的应用，使轿厢空气更流通、更清新。而能量再生技术、无段速技术等节能技术的应用，使日立电梯更加节省能源，减少碳排放。2022年，科威嵌入式电梯控制器以其独有的能用梯形图编程、兼容三菱PLC指令及编程环境、可自由组态

11、显示、完全嵌入式结构设计、独特的程序加密方法，成为了关注的焦点。它独特的嵌入式电梯控制器可以让消费者通过梯形图语言设置自己需要的参数。1.1.2发展趋势1. 1.2.1电力拖动系统一拖动技术拖动技术从直流拖动到交流变极调速(交流双速)，到交流变压调速、到目前应用最为广泛的变频变压(VVVF)调速技术。变频变压调速技术发展很快，其调速性能已完全可与直流电机相媲美。除了具有良好的舒适感之外，平层准确度也大为提高，而且具有明显的节能效果。1.1. 2.2电梯群控系统将更加智能化电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，如基于专家系统的群控、基于模糊逻辑的群控、基于计算机图像监控的群控、基于神经网

12、络控制的群控、基于遗传基因法则的群控等。这些群控系统能适应电梯交通的不确定性、控制目标的多样化、非线性表现等动态特性。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统能与大楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。1.1.2.3超高速电梯曳引式超高速电梯的研究继续在采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面推进。采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。1.1. 2.4蓝牙技术在电梯上广泛应用蓝牙技术是一种全球开放的、短距无线通讯技术规范，它可通过短距离无线通讯，把电梯各种电子设备连接起来，无需纵

13、横交错的电缆线，可实现无线组网。1. 2关于PLC及PLC的特点1. 2.IPLC的发展历史1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP14,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable,是世界上公认的第一台PLC。1969年，美国研制出世界第一台PDP-14。1971年，日本研制出第一台DCS-8。1973年，德国研制出第一台PLC。1974年，中国研制出第一台PLC。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快便将其引入到可编程控制器，使P

14、LC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为PrOgrammabIeLOgiCContrOIler(PLC)。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PlD功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家

15、日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30-40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。2. 2.2PLC的主要特点PLC是综合了继电器接触器控制的优点以及计算

16、机灵活、方便的优点而设计制造和发展起来的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。(1)可靠性高，抗干扰能力强。(2)通用性强，使用方便。(3)功能强，适应面广(4)编程简单，容易掌握(5)减少了控制系统的设计及施工的工作量(6)体积小、重量轻、功耗低、维护方便1.3变频器及其特点1.3.1关于变频器变频器的英文译名是VFD(Variable-frequencyDrive),它是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/