毕业设计(论文)函授站西工院 09级专业机电一体化姓名王乔目录目录 (II)摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1课题的研究背景及意义 (2)1.2 PLC在电梯控制中的应用以及发展前景 (3)第二章电梯的综述 (5)2.1电梯的定义与简介 (5)2.2电梯的种类 (5)2.3电梯的主要参数及性能指标 (6)2.4电梯的结构及组成部件 (7)2.5电梯的工作流程 (10)2.5.1 电梯的升降流程图 (11)2.5.2 电梯的开关门流程图 (12)第三章硬件的选型 (13)3.1 PLC的选择 (13)3.1.1 PLC的定义和特点 (13)3.1.2 PLC的主要功能和应用 (16)3.2 变频器的选择 (17)3.2.1 通用变频器概况 (17)3.2.2 通用变频器的功率输出驱动技术动向 (18)3.2.3 三菱FR-A740变频器参数 (19)3.3 制动器 (21)3.4 安全钳与限速器 (22)3.4.1 安全钳的作用与组成 (22)3.4.2 限速器的作用 (22)第四章硬件设计及计算 (23)4.1 四层电梯曳引电机及门电机电路 (23)4.2 PLC的系统硬件设计 (23)4.3可编程控制器机型的选择 (24)4.3.1 PLC的I/O点数估算 (24)4.3.2 存估算 (25)4.3.3 输入输出模块的选择 (26)4.3.4 三菱FX2N-48MR-001的性能指标 (26)4.4 变频器参数设置及计算 (27)4.4.1 变频器参数设置 (27)4.4.2 变频器容量计算 (27)第五章软件设计 (29)5.1 PLC的编程语言 (29)5.1.1 输入/输出点分配: (29)5.1.2 PLC外部接线图 (31)5.2程序设计 (32)5.2.1 外部信号输入存储程序 (32)5.2.2 轿厢停于某层时,所在楼层存于D0并用数码管显示程序 (35)5.2.3 比较判断轿厢上下行程序 (36)5.2.4 补充程序 (38)5.2.5 开关门程序 (39)5.2.6 轿厢上行与下行程序 (42)第六章系统程序调试 (44)6.1 程序调试 (44)6.2 程序运行过程中出现的问题及调试 (44)6.3 程序最终运行情况 (46)6.4 PLC控制系统的外部干扰 (46)总结 (47)参考文献 (48)致 (49)摘要随着科学技术的发展,近年来我国的电梯生产得到了迅速发展,一些电梯厂也在不断的改进设计、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分,随着自动化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、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灯缺点,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。
本文介绍电梯PLC控制。
控制单元采用三菱FX-64MR对机器进行全过程控2N制,以及三菱变频器FR-A740型应用于四层电梯自动化控制系统做了介绍,对系统的硬件组成和软件设计做了阐述。
实践证明本文采用PLC FX-64MR系列的可靠性高、运行速度快、成本低,2N而且运行性能良好,调试方便,具有一定的经济效益和社会效益。
关键词:PLC 电梯控制系统设计变频器第一章绪论1.1课题的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯的调速精度、调速围等静态和动态特性提出了更高的要求。
电梯是集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。
而对现代电梯而言,应具有高度的安全性。
事实上,在电梯上已经采用了多项安全保护措施。
在设计电梯的时候,对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。
然而,只有电梯的制造,安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量,才能全面保证电梯的最终高质量。
在国外,已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化,实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位,承担安装调试、定期维修和检查试验,从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。
因此,可以说乘坐电梯更安全。
美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算,其结论是:乘电梯比走楼梯安全5倍。
掘资料统计,在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次,而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。
目前,由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统,正以很快的速度发展着。
采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短,这种电梯运行更加可靠,并具有很大的灵活性,可以完成更为复杂的控制任务,己成为电梯控制的发展方向。
可编程序控制器,是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物,是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器,是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。
自1969年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台PLC问世以来,迄今己30多年,它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变,但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。
它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求,同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式,独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构,使用户程序的编制清晰直观、方便易学,调试和查错都很容易。
用户买到所需PLC 后,只需按说明书或提示,做少量的安装接线和用户程序的编制工作,就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。
而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。
这样就破除了“电脑”的神秘感,推动了计算机技术的普遍应用。
可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。
PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一,以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能,易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能,同益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统,在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。
PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
1.2 PLC在电梯控制中的应用以及发展前景目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。
而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。
PLC 控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
随着科技的进步,电梯也更加安全、舒适。
然而,人们的追求并没有就此停止下来,仍在不断地进行研究改进。
绿色是和平,绿色是天然,绿色是和谐。
电梯是载人的机电设备,要实现“绿色”,也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务,强调电梯与环境的协调与和谐。
(1)智能化我们所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。
传统的智能控制是一种技术的事先安排,说到底是一种程序控制,是一种周期性的系统自动控制,实际上还算不上智能。
而真正的智能电梯应更具人性化特点,不仅具有传统的人工智能的所有优点,而且还有传统的人工智能无法比拟的东西,具有动念和随机处理各种问题的能力,诸如能根据轿厢的情况和各层的候梯信息,自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等,让乘客有更多的主动性,使大楼交通运输实现真正的人机对话。
智能化要求电梯有自动安全检测功能,让电梯自己能够检测到电梯的故障所在,并及时报警予以排除。
(2)安全运行安全是电梯的根本和关键。
可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。
运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射,使用安全材料和运行稳定,而且要有一种良好的视觉效果,让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢有安全、舒适的好心情。
同时,电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时,不但要使乘客容易与外界沟通联系,而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐,彻底消除产生紧不安的情绪。
当小孩和老人乘坐时,电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾,不但让老人和孩子感到方便和舒适,而且更让其家人感到放心。
电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能,使电梯在保证运行效率最高的同时,使电梯能最大限度地得到休眠。
第二章电梯的综述2.1电梯的定义与简介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。
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°的刚性导轨之间。
轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。
习惯上不论其驱动方式如何,将电梯作为建筑物垂直交通运输工具的总称。
近几年来,随着国际社会对环保认识的关注,各大电梯公司现在在其电梯表面基本都采用了粉末涂料喷涂,这是一种新型环保无溶剂的涂料,并且各种性能皆优于油漆。
2.2电梯的种类根据建筑的高度、用途及客流量(或物流量)的不同,而设置不同类型的电梯。
目前电梯的基本分类方法大致如下:1、按用途分类乘客电梯:为运送乘客设计的电梯,要求有完善的安全设施以及一定的轿装饰。
载货电梯:主要为运送货物而设计,通常有人伴随的电梯。
医用电梯:为运送病床、担架、医用车而设计的电梯,轿厢具有长而窄的特点。
杂物电梯:供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。
观光电梯:轿厢壁透明,供乘客观光用的电梯。
建筑施工电梯:建筑施工与维修用的电梯。
其它类型的电梯,除上述常用电梯外,还有些特殊用途的电梯,如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。
2、按驱动方式分类交流电梯:用交流感应电动机作为驱动力的电梯。
根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。