本科毕业论文---电气自动化-电气工程及其自动化毕业论文课题

毕业设计（论文）

题 目: 电梯PLC控制设计 专 业: 电气工程及自动化

河北大学电气工程系

二〇一〇年三月

论 文 摘 要

本文介绍一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单元采用以三菱公司的可编程控制器PLC对机器进行全过程控制。

整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。

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目 录

论 文 摘 要....................................................................................................................................... 1 目 录 ............................................................................................................................................ 2 前言 .................................................................................................................................................... 4 第一章 总体设计方案 ..................................................................................................................... 5 1.1 总体方案的确定 ................................................................................................................. 5 1.2 电梯PLC控制系统的构建 ................................................................................................ 6 1.3 可行性论证 ......................................................................................................................... 8 1.4 设计的整体布局及其选型 ................................................................................................. 9 第二章 可编程序控制器的结构与工作原理 ............................................................................... 11 2.1 PLC的体系结构 ....................................................................................................... 11 2.2 可编程序控制器的基本结构 ........................................................................................... 11 2.3 开关量I/O模块 ................................................................................................................ 13 2.3.1 输入模块 ................................................................................................................... 13 2.3.2 输出模块 ................................................................................................................... 14 2.4 可编程序控制器的工作原理 ........................................................................................... 14 2.4.1 可编程序控制器的工作原理 .................................................................................... 15 2.4.2 扫描周期 ................................................................................................................... 15 2.5 PLC的选型 ................................................................................................................ 16 2.5.1 输入输出（I/O）点数的估算 .................................................................................. 16 2.5.2 存储器容量的估算 ................................................................................................... 17 2.5.3 控制功能的选择 ....................................................................................................... 17 2.5.4 机型的选择 ............................................................................................................... 18 2.6 FX2N可编程序控制器简介 ................................................................................... 20 2.7 PLC控制程序设计 .................................................................................................. 20 2.7.1 PLC控制系统的设计基本原则 ............................................................................... 20 2.7.2 PLC编程步骤 ........................................................................................................... 20 2.7.3 PLC提供的编程语言 ............................................................................................... 20 第三章 电梯的发展、分类、规格参数及组成 ........................................................................... 22 3.1 概述 ............................................................................................................................... 22 3.1.1 电梯产品的录属关系和在人民物质生活中的作用 ................................................ 22 3.1.2 电梯产品发展简史 ................................................................................................... 22 3.1.3 电梯的运行工作情况 ............................................................................................... 22 3.2 电梯的分类................................................................................................................. 24 3.2.1 按用途分类 ............................................................................................................... 24 3.2.2 按速度分类 ............................................................................................................... 24 3.2.3 按曳引电动机的供电电源分类 ................................................................................ 24 3.2.4 按有、无蜗轮减速器分类........................................................................................ 25 3.2.5 按驱动方式分类 ....................................................................................................... 25 3.2.6 按控制方式分类 ....................................................................................................... 25

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3.2.7 按拖动方式分类 ....................................................................................................... 25 3.3 电梯的主要参数及规格尺寸 ........................................................................................... 25 3.3.1 电梯的主要参数 ....................................................................................................... 25 3.3.2 我国有关标准对电梯主要参数和规格尺寸的规定 ................................................ 26 3.4 电梯的组成部件 ............................................................................................................... 26 第四章 电梯的电气控制系统 ....................................................................................................... 29 4.1 概述 ................................................................................................................................... 29 4.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件 ............................................................................ 29 4.3 电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理 .................................................... 32 4.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件 ............................................................ 32 4.3.2 电梯自动开关门的控制环节 .................................................................................... 32 4.3.3 电梯的方向控制环节 ............................................................................................... 33 4.3.4 发生制动减速信号的控制环节 ................................................................................ 37 4.3.5 主驱动控制环节 ....................................................................................................... 39 4.3.6 电梯的安全保护环节 ............................................................................................... 39 4.4 电梯的内外召唤指令的登记与消除 ................................................................................ 42 4.4.1 召唤指令信号登记记忆线路的原理说明 ................................................................ 43 4.4.2 轿内信号的登记、记忆与消除 ................................................................................ 44 4.4.3 层外召唤信号的登记记忆与消除 ............................................................................ 45 4.5 电梯的信号指示系统 ....................................................................................................... 46 4.5.1 数码显示的层楼指示灯............................................................................................ 46 4.5.2 运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯 ............................................................ 46 4.5.3 超载信号指示灯及音响............................................................................................ 47 4.6 电梯的消防控制系统 ....................................................................................................... 48 4.6.1 电梯控制系统中适应消防控制的几个基本要求 .................................................... 48 4.6.2 消防控制系统的类型及工作原理 ............................................................................ 49 4.7 交流信号控制电梯线路原理说明 .................................................................................... 50 4.7.1 概况 ........................................................................................................................... 50 4.7.2 电梯投入使用和撤出使用........................................................................................ 50 4.7.3 自动开关门 ............................................................................................................... 50 4.7.4 电梯的启动，加速和满速运行，制动减速，停车和开门 .................................... 51 4.7.5 指令信号登记，记忆和消除 .................................................................................... 52 4.7.6 电梯的安全保护 ....................................................................................................... 52 第五章 结 论............................................................................................................................... 53 参 考 文 献..................................................................................................................................... 55

附录一 I/O分配表 ...................................................................................................... 56

附录二 交流双速电梯线路图元件代号说明 ................................................................ 57

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