高等教育自学考试本科毕业论文某楼层电梯的电气控制系统设计考生姓名：准考证号：专业层次：本科院（系）：机电一体化指导教师：职称：讲师重庆科技学院二O一四年十二月二十日高等教育自学考试本科毕业论文某楼层电梯的电气控制系统设计考生姓名：准考证号：专业层次：本科指导教师：院（系）：机电工程学院重庆科技学院二O一四年十二月二十日摘要随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。
而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展。
近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而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。
本文在已有的通变频器的基础上，采用PLC 对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。
关键词： PLC控制变频调速电梯舒适感 / PLC 电梯 / 可控式编程器A floor elevator electrical control system designABSTRACTWith the development of the economy, microelectronic technology, computer technology and the automatic theory are developed rapidly, the AC variable frequency technology has been in a new state. Its application is becoming more and more widely. But the elevator as an important traffic in skyscraper，it also has developed quickly with the improving requirement of the people . therecent years, our country's elevator production technology obtainedthe rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is alsoimproving the design, the revision craft. The renewal productionrenewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanicalsystem and the control system two major parts, along with theautomatic control theory and microelectronic technology'sdevelopment, elevator's dragging way and the control method has hadthe very big change, the exchange velocity modulation is thecurrent elevator dragging main development direction. At presentthe lift control system mainly has three control modes: Followingelectric circuit control system (“early installment elevator manyblack-white control system), PLC control system, microcomputercontrol system. Because the black-white control system the failurerate is high, the reliability is bad, control mode not nimble aswell as consumed power big and so on shortcomings, at present hasbeen eliminated gradually.The article is based on the now-being general frequency converter, using PLC to control the elevator, the reliability is improved and the feeling of comfort is better through the reasonable selection and design, so the effect of control is more ideal.Keywords：PLC control frequency conversion timing elevatorfeeling of comfort，PLC elevator，controllable -like programmer目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 电梯的发展动态 (1)1.1.1 电梯技术发展概况 (1)1.2 电梯的发展展望 (2)2 电梯的电力拖动系统方案设计 (3)2.1 电梯门机拖动系统方案的创新性设计 (3)2.1.1 电梯门机系统简介 (3)2.1.2 门机拖动系统方案设计 (5)2.2 电梯主拖动方案设计 (11)2.2.1 单、双速交流电动机拖动系统 (11)2.2.2 交流电动机定子调压调速拖动系统 (11)2.2.3 直流发电机可控硅励磁拖动系统 (12)2.2.4 可控硅直接供电拖动系统 (12)2.2.5 VVVF变频变压调速拖动系统 (12)3 电梯控制系统方案设计 (14)3.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (14)3.1.1 电梯继电器控制系统的优点 (14)3.1.2 电梯继电器控制系统存在的问题 (14)3.2 PLC及在电梯控制中的应用特点 (14)3.2.1 PLC的特点 (14)3.2.2 PLC控制电梯的优点 (16)3.3 电梯变频调速控制的特点 (16)4 电梯控制系统框图设计 (17)4.1 电梯控制系统原理框图设计 (17)4.2 电梯控制系统硬件结构框图 (17)5 主要元器件选型 (18)5.1 门拖动元器件的选择 (18)5.1.1 永磁同步伺服系统的重点选择 (18)5.1.2 旋转编码器的选择 (21)5.1.3 可编程控制器的选择 (21)5.2 主拖动元器件的选择 (22)5.2.1 曳引电动机的选择 (22)5.2.2 变频器的选择 (22)5.2.3 旋转编码器的选择 (24)5.2.4 光电开关的选择 (25)5.2.5 可编程控制器的选择 (25)5.3 其他元器件的选择 (26)5.3.1 交流接触器的选择 (26)5.3.2 红外光幕的选择 (27)6 硬件电路设计 (29)6.1 门拖动I/O接口电路设计 (29)6.2 主拖动I/O接口电路设计 (29)7 系统软件设计 (31)7.1电梯上行 (31)7.2 电梯下行 (31)7.3 软件调试 (31)8 电梯的安全保护装置 (33)9 结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)论文原创性声明1 绪论1.1 电梯的发展动态进入九十年代，随着现代建筑的发展，日益增高的高层建筑已成为现代都市的重要标志，作为高层建筑的垂直运载工具—电梯得到了快速发展，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。
可编程序控制器(PLC)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已逐渐被PLC控制代替。
同时，由于电机交流变频调速技术的发展电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡交流变频调速。
因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。
PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特。
电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。
控制系统结构简单，外部线路简化.另外可方便地增加或改变控制功能。
也可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。
随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
1.1.1 电梯技术发展概况(1)电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。
(2)电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。
逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。
交流拖动电梯更是得到迅速的发展，己由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVV F)，使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。
(3)电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器—接触器控制发展为可编程序控制(PLC)和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。