2022年层楼电梯PLC控制系统设计方案与调试.docx
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1、前 言在常规自动掌握系统中,传感器与执行器是独立接线的,多个传感器和执行器构成的系统需要大量导线;通信总线应用到测控系统中,不仅能节约大量的导线,而且可提高系统的牢靠性;已被广泛采纳的工业总线一般有两类;一类为主从结构方式,如 RS-485 通讯,该通讯总线在工业掌握中已得到广泛应用,其通讯方式为命令 响应方式;主机定时向各子掌握器发出查询信号,再由各子掌握器汇报各自状态;这种 通讯方式开发难度较小,但通讯实际耗费了主掌握器相当一部分资源;所以此种方式并 未能完全地发挥出主掌握器强大的运算功能;另一类为各节点自主通讯方式,如欧姆龙公司、三菱公司的 CAN总线, NEWLIFT公司的 LONWO
2、RK总S线等;这类总线的牢靠性和通讯速率与前一种有着本质的提高,但成本相对较贵;现代社会中,电梯已经成为不行缺少的运输设备;电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利;电梯掌握技术的进展主要经受了三个阶段:继电器掌握阶段,微机掌握阶段,现场总线掌握阶段;与其它几种现场总线比较而言,CAN总线是最易实现,价格最为低廉的一种,这也是目前 CAN总线在众多领域被广泛采纳的缘由; CAN总线协议是建立在国际标准组织开放系统互联模型基础上的;作为工业掌握的底层网络,CAN总线通波特率可高达 1Mbps,最远距离可达 l0km;通讯采纳短帧结构,使得数据传输的时间短,受干扰的几率低,并且CAN总线协议有良好
3、的检错措施,因此CAN总线通讯的牢靠性较高;由于 CAN总线的安全性,实时性,简洁易操作性和价格低廉,使其特别适合在电梯通讯中应用;目前电梯井道系统中,主要采纳并行通讯,上行、下行电缆比较多,现场安装调试比较麻烦;采纳CAN总线后,通过串行通信方式,构成掌握器局域网,仅用四根线,其中两根为电源线, 一根信号发送线,一根信号接收线,实现呼梯、内选及显示信号的通信,并为进一步实现多台电梯群控、远程监控、楼宇自动化供应便利接口;目录前言摘要2绪论30.1 选题背景30.2 方案的比较和论证3第1章电梯概述41.1 电梯的发展简史41.1.1 电梯的起源41.1.2 电梯技术发展趋势51.2 电梯的基
4、本结构61.3 电梯的类型9第2章可编程控制器简介 102.1 PLC的特点102.2 PLC控制电梯的优点10第3章三层楼电梯PLC控制系统设计 113.1 电梯的控制要求113.2 PLC型号选择123.3 电梯PLCI/O配线表123.4 PLC输入输出接线示意图 133.4.1 硬件的设计和选择 143.4.2 程序设计思路153.4.3 三层楼电梯梯形图程序 163.4.4 三层楼电梯指令表 183.4.5 电梯的安装与调试运行 20结论20致谢23参考文献23三层楼电梯 PLC掌握系统设计与调试摘要: 本论文阐述了可编程掌握器 PLC在电梯掌握系统中的应用,介绍了 3 层楼电梯的P
5、LC 掌握系统的总体设计方案、设计过程、组成,列出了详细的主要硬件电路、 I/O 安排表、电梯的掌握梯形图及指令表,并给出了系统组成框图和程序流程图;在分析处理随机信号规律关系的基础上,进行了PLC 的编程方法,设计了一套完整的电梯掌握系统方案;电梯的电气系统由拖动系统和掌握系统两部分组成;目前电梯设计使用可编程掌握器PLC,功能变化敏捷,编程简洁,故障少,噪音低;修理保养便利,节能省工,抗干扰才能强,掌握箱占地面积少,使电梯运行更加安全、便利、舒服;当乘员进入电梯,按下楼层按钮,电梯门自动关闭后掌握系统进行以下运作:依据轿厢所处位置及乘员所处层数;判定轿厢运行方向,较厢运行;将轿厢停在选定的
6、楼层上;同时,依据楼层的呼叫,顺路停车,自动开关门;另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数;关键字: PLC 电梯掌握 程序设计 梯形图绪论0.1 选题背景随着城市建设的不断进展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用;电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不行分,广泛的应用于高层住宅,大型公共建筑,工厂仓库等场所,节约了人力和时间,提高了工作效率;电梯作为现代化的产物,早在上个世纪就进入了我们的生活之中;大规模的经济建设特殊是蓬勃进展的房地产业给国内电梯行业开拓了更为宽阔的市场;随着经济建设的连续高速进展,我国电梯需求量越来越大;由此,一个更为巨
7、大的电梯市场已经在国内轰然形成;我国以前主要都是依靠国外的进口技术,本国的电梯厂商主要都是依靠为进口电梯作销售代理或者售后修理进行经营;但是随着技术的革新和与国外的沟通,当今经济建设需求的各类电梯,几乎全部都可以在中国生产;电梯生产作为一门国家的新兴产业,它这种能有削减人口膨胀对环境所造成的巨大压力的特性,注定了其在中国具有一片光明的前景;国内电梯的生产才能、产品质量和制造成本有很强的国际竞争力;关税的降低使国外电梯产品的进口量有可能增长,但同时也给国产电梯以及零部件的出口供应了机会;我国电梯市场是很大的市 场,也是很挑剔的市场;随着我国城市化、城镇化和村镇化建设步伐的加快,特殊是西部大开发战
8、略的实施,住宅建设势头不减,住宅电梯的需求量连续看好;电梯是一种售后服务工作量特殊大的机电产品,其使用牢靠性不但取决于产品的制造与安装,而且更大程度上取决于完善的修理与保养;为了更好地适应市场要求,电梯企业目前应当留意进一步遵守市场行为规范,努力培养自主开发才能,组建完善的修理保养和售后服务网络,不断提高国产电梯和民族品牌的市场竞争力;0.2 方案的比较和论证影响电梯质量好坏的关键是它的掌握系统;传统的电梯自动掌握一是由继电器 接触器进行掌握,其缺点是触点多,接线复杂,故障率高,牢靠性差,爱护工作量大,二是有微机掌握,其缺点是系统抗干扰才能弱,而采纳PLC 组成的掌握系统很好的解决了上述问题,
9、它工作牢靠性高,敏捷性好,通用性高,编程简洁,使用便利,而且它的抗干扰才能远远强于传统电梯的,它使电梯的运行更加安全,便利;已成为目前电梯系统中使用最多的掌握方式;第 1 章 电梯概述1.1 电梯的进展简史1.1.1 电梯的起源电梯在汉语词典中的说明为:建筑物中用电作动力的升降机, 代替步行上下的楼梯;说到电梯的起源要从公元前2600 年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力;到了1203 年,法国的二修道院安装了一台起重机,所不同者只是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊;此种方法始终沿用到近代直到瓦特创造了蒸汽机,约在1800
10、年,煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来;数百年来人们制造过各种类型的升降梯,它们都具有一个共同的缺陷:只要起吊绳突然断裂,升降梯便急速地坠落究竟层;1854 年奥的斯设计了一种制动器:在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结,起吊绳与货车弹簧连结,这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧,防止与制动杆接触;假如绳子断裂,货车弹簧会将拉力减弱,两端立该与制动杆咬合,即可将平台坚固地原地固定免连续下坠;“安全的升降梯”创造胜利了!一时间,奥的斯成了众人注目的中心;第一台升降机并非奥的斯所创造,但他却是第一台“安全”升降梯的创造者;“安全” 这一概念不仅开创了
11、升降梯工业,而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途;然而真正能够称为电梯(用电能驱动升降梯)的产品应当是在20 世纪初才显现的;在 20 世纪初,美国 OTIS 电梯公司第一使用直流电动机作为动力,生产出以槽轮式驱动的直流电梯;从今以后,电梯这个产品,始终在日新月异的进展着;目前的电梯产品,不但规格品种多,自动化程度高,而且安全牢靠,乘坐舒服;1.1.2 电梯技术进展趋势随着现代建筑的进展,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进展;(1) 结构不断紧凑化,体积不断轻型化、小巧化随着新技术、新结构、新材料、新工艺的进展
12、,电梯的机械系统结构简洁化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观 漂 亮 化 ; 同 时 , 无 机 房 电 梯 在 新 世 纪 将 会 有 较 大 速 度 发 展 ;(2) 技 术 含 量 更 高 , 性 能 更 好电梯行业技术进展特别快速,几年前推出的具有先进性能、高舒服性的 VV VF 电梯,如今已成为电梯行业的标准配置,由于永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁挣、更安全、更寂静、更经济的特点,所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机的主流 : 由于永磁技术的先进性,将来很有可能取代 VVVF技术;另外,网络掌握和智能群控系统 . 以其掌握的先进性、快速性、精确性和牢靠性亦是电梯的进展潮
13、流;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;(3)安装更便利、更快捷高效、安全可重复使用的无脚手架安装,将是高层电梯安装的主要方式;随着新技术的开发、应用,电梯的硬件系统给安装带来更大的便利,使电梯安装更快、效率更高;(4)更加节能、绿色环保绿色理念是电梯进展总趋势;有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场,谁就把握市场竞争主动权”;进展趋势主要有:不断改进产品的设计,生产环保型低能耗、低 噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯;电梯曳引采纳尼龙 合成纤维曳引绳,钢皮带等无润滑油污染曳引方式;电梯装璜将采纳无(少)环境污染 材料;电梯空载上升和满载下行电机再
14、生发电回收技术;安装电梯将无需安装手脚架; 电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响(如刹车皮肯定不能使用石棉)并且材料 是可以回收的;1.2 电梯的基本结构电梯是机电合一的大型复杂产品, 机械部分相当于人的躯体 , 电器部分相当于人的神经. 机与电的高度合一 , 使电梯成了现代科学技术的综和产品. 对于电梯的结构而言 , 传统的方法是分为机械部分和电气部分, 但以功能系统来描述 , 就更能反映电梯的特点 . 下面简洁 介 绍 电 梯 机 械 部 分 的 结 构 , 而 我 们 的 主 要 目 的 是 怎 样 来 控 制 它 .1. 曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成;
15、曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成,它是电梯的动力源;曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重(或者两端固定在机房上),依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降;导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距,采纳复绕型时仍可增加曳引才能;导向轮安装在曳引机架上或承重梁上;当钢丝绳的绕绳比大于 1 时,在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮;反绳轮的个数可以是 1 个、2 个甚至 3 个,这与曳引比有关;2. 导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成;它的作用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;导轨固定在导轨架上,导轨架是承重导轨的组件,与井道壁联接;导靴
16、装在轿厢和对重架上,与导轨协作,强制轿厢和对重的运动听从于导轨的直立方向;3. 门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成;轿厢门设在轿厢入口,由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成;层门设在层站入口,由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成;开门机设在轿厢上,是轿厢门和层门启闭的动力源;4. 轿厢轿厢用以运输乘客或货物的电梯组件;它是由轿厢架和轿厢体组成;轿厢架是轿厢体的承重构架,由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成;轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成;轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数打算;5. 重量平稳系统重量平稳系统
17、由对重和重量补偿装置组成;对重由对重架和对重块组成;对重将平稳轿厢自重和部分的额定载重;重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平稳设计影响的装置;6. 电力拖动系统电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成,对电梯实行速度掌握;曳引电机是电梯的动力源,依据电梯配置可采纳沟通电机或直流电机;供电系统是为电机供应电源的装置;速度反馈装置是为调速系统供应电梯运行速度信号;一般采纳测速发电机或速度脉冲发生器,与电机相联;调速装置对曳引电机实行调速掌握;7. 电气掌握系统电气掌握系统由操纵装置、位置显示装置、掌握屏、平层装置、选层器等组成, 它的作用是对电梯
18、的运行实行操纵和掌握;操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站呼唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱;掌握屏安装在机房中,由各类电气掌握元件组成,是电梯实行电气掌握的集中组件;位置显示是指轿内和层站的指层灯;层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站;选层器能起到指示和反馈轿厢位置、打算运行方向、发出加减速信号等作用;8. 安全爱护系统安全爱护系统包括机械和电气的各类爱护系统,可爱护电梯安全使用;机械方面的有:限速器和安全钳起超速爱护作用;缓冲器起冲顶和撞底爱护作用; 仍有切断总电源的极限爱护等;电气方面的安全爱护在电梯的各个运行环节都有;电梯结构图如图 11 所示:1- 减速箱;
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