1、第 1 页 共 40 页 毕业设计 课题 基于 PLC 的电梯设计 设计者 毕业班级 指导老师 第 2 页 共 40 页 摘要 20 世纪 60 年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一 种先进的可编程序控制器 PLC（Programmable logic Controller） ，由于 PLC 具 有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。随着微电子技术和计 算机技术的迅速发展，PLC 在工业控制领域内得到广泛的应用愈加明显。 PLC 是一种基于数字计算机技术，专为在工业环境下应用而设计的电子控 制装置，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟
2、的输 入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各 种类型的机电一体化设备和生产过程。具体来讲 PLC 主要具有以下的特点： （1）可靠性高，抗干扰能力强； （2）编程方法简单、直观； （3）体积小、耗能低、重量轻； （4）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强； （5）系统的设计/安装、调试工作量少； （6）维修工作量小、维护方便； （7）接口模块功能强、品种多。 PLC 在电梯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。在电梯控制过程中，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
3、。 本论文是以三菱广泛应用的整体中型机 FX2N-128 为背景机， 详细介绍其系 统配置，兼顾介绍，指令系统，编程方法和控制系统设计方法，同时也介绍了模 块式 PLC 的一些智能单元。本人毕业设计的电梯包括电梯自动运行、消防运行、 PLC 综合控制三个系统。论文对 PLC 的结构、特点、性能以及与现场控制对象的 连线进行了具体的研究，并通过 PLC 实现了电梯的自动控制以及消防运行。通过 此次毕业设计,提高了我们运用理论知识，分析、处理和解决实际问题的综合能 力。 目录 第 3 页 共 40 页 第一章 电梯的结构及工作原理5 1.1 电梯的结构. 5 1.1.1 曳引系统. 5 1.1.2
4、 导向系统. 5 1.1.3 轿厢.5 1.1.4 门系统.5 1.1.5 重量平衡系统.5 1.1.6 电力拖动系统.5 1.17 电气控制系统5 1.1.8 安全保护系统.6 1.2 电梯的工作原理6 第二章 电梯控制系统的硬件设计. . 6 2.1 电梯控制的要求. 6 2.1.1 电梯轿箱的控制要求. 6 2.1.2 电梯门的控制要求. 6 2.2 电梯模型结构.6 2.2.1 电梯层门.6 2.2.2 电梯轿厢内控制屏. 7 2.3 主电路的设计. 8 2.3.1 拖动电机电路的设计. 8 2.3.2 门电机电路的设计. 10 第三章 电梯 PLC 控制系统的设计 10 3.1 PL
5、C 单台电梯控制系统的工作流程 10 3.2 PLC I/O 地址分配 11 3.2.1 输入信号的确定. 11 3.2.2 输出信号的确定.12 3.2.3 内部辅助继电器的确定. 13 3.3 PLC I/O 硬件连接图. 13 第四章 PLC 单台电梯控制系统基本功能梯形图分析 15 4.1 外呼信号的登记与消除. 15 4.2 开门控制. 18 第 4 页 共 40 页 4.3 关门控制. 20 4.4 楼层信号的显示. 21 4.5 电梯箱内选择停层与显示. 22 4.6 电梯的定向环节. 26 4.6.1 电梯定向（上行）环节 26 4.6.2 电梯定向（下行）环节 28 4.7
6、电梯的起步、稳定运行环节. 29 4.8 电梯的制动环节 31 结 论. 38 致 谢. 39 参考文献. 40 第一章 电梯的结构 第 5 页 共 40 页 1.1 电梯的结构 1.1.1 曳引系统 曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。 1.1.2 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。 导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。 1.1.3 轿厢 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。 1.1.4 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。 1.1.5 重量平衡系统 系统的主要功能是相对平衡轿厢重量， 在电梯工作中能使轿厢与对重间的重 量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。 系统主要由对重和重量补偿装置组成。 1.1.6 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
