唐山學院
plc 課程設計
題目基於西門子plc的電梯控制系統設計及除錯
系 (部) 智慧型與資訊工程學院
班級 12點本3班
姓名史立學
學號 420208312
指導教師田麗欣田紅霞
2016 年 1 月 4 日至 1 月 15 日共 2 周
2023年 1月 15 日
班級(專業設計人
一、課程設計題目：基於西門子plc的電梯控制系統設計及除錯
1.選題原則：
隨著計算機技術的不斷發展，plc的功能越來越有強大，除了控制點數的不斷擴充套件之外，其運算速度以及對數字量和模擬量處理功能控制功能的不斷深入，使得用plc實現電梯的控制成為可能，本設計以一台電梯為例，深入**plc電梯控制的基本方法，力圖實現智慧型控制，並以最佳節能及最短等候時間為主要控制目標，實現兩台電梯的智慧型控制。
2.畢業設計要求：
● 電梯具有執行速度（高速）和平層速度（低速）兩種執行速度並可實現高低速的平滑轉換
● 電梯具有呼梯登記及登記顯示功能
● 電梯具有轎內選層及選層登記及顯示功能
● 電梯具有自動停層功能
● 電梯具有順向截停功能，若已經完成當前方向的最後一站請求，亦可實現逆向截停功能
● 電梯具有自動確定執行方向及執行方向保持功能
● 電梯具有廳門、轎門連鎖保護功能
● 電梯具有自動平層功能
● 電梯具有超載、超速及端站限位保護功能
● 電梯具有執行方向及層樓指示功能
● 滿足了呼梯要求即應消除呼梯登記訊號
3.設計條件：
● 基礎知識：工廠供電、電控方面的相關知識；plc理論及應用；智慧型控制
● 實驗條件：計算機一台，60點三菱plc兩台，三菱plc程式設計軟體，電梯實驗模型一部
● 參考文獻：西門子plc使用手冊（或教材），自行查詢相關的應用**10篇（其中英文原文**至少兩篇）
4.設計任務：
1）電氣控制系統主迴路電氣原理圖
2）plc接線圖
3）plc梯形圖
4）設計說明書
5）梯形圖程式電子版
6）答辯與質疑
二、要求畢業設計自 2016 年 1 月 4 日起
至 2023年 1 月 15 日止
智慧型學院教研室主任2023年月日
__電氣教研室系系主任簽章2023年月日
課程設計成績評定表
引言隨著城市建設的不斷發展，高層建築不斷增多，電梯在國民經濟和生活中有著廣泛的應用。電梯作為高層建築中垂直執行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據外部呼叫訊號以及自身控制規律等執行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是乙個人機互動式的控制系統，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統採用隨機邏輯方式控制。
目前電梯的控制普遍採用了兩種方式，一是採用微機作為訊號控制單元，完成電梯訊號的採集、執行狀態和功能的設定，實現電梯的自動排程和集選執行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可程式設計控制器（plc）取代微機實現訊號集選控制。從控制方式和效能上來說，這兩種方法並沒有太大的區別。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在於生產規模較小，自己設計和製造微機控制裝置成本較高；而plc可靠性高，程式設計方便靈活，抗干擾能力強、執行穩定可靠等特點，所以現在的電梯控制系統廣泛採用可程式設計控制器來實現。
電梯是將機械原理應用、電氣技術、微處理器技術、系統工程學、人體工程學及空氣動力學等多學科和技術集於一體的機電裝置，它是建築物中的永久性垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質量，電梯的智慧型化、自動化技術迅速發展。特別是隨著計算機網路技術、微電子和電力電子技術的飛速發展，現代電梯的技術含量日益提高。
在改善電梯效能的同時，對電梯的設計、管理和維護人員提出了更高的要求。
1 設計要求
隨著計算機技術的不斷發展，plc的功能越來越有強大，除了控制點數的不斷擴充套件之外，其運算速度以及對數字量和模擬量處理功能控制功能的不斷深入，使得用plc實現電梯的控制成為可能。設計的程式要求完成電梯自動執行功能如：內選外召喚訊號的登記、消號、到層自動開門、延時自動執行等。
合理分配轎廂內指令的執行和廳外召喚的應答。本設計以一台電梯為例，深入**plc電梯控制的基本方法，力圖實現智慧型控制，並以最佳節能及最短等候時間為主要控制目標，實現電梯的智慧型控制。
課程設計要求：
1、電梯具有執行速度（高速）和平層速度（低速）兩種執行速度並可實現高低速的平滑轉換
2、電梯具有呼梯登記及登記顯示功能
3、電梯具有轎內選層及選層登記及顯示功能
4、電梯具有自動停層功能
5、電梯具有順向截停功能，若已經完成當前方向的最後一站請求，亦可實現逆向截停功能
6、電梯具有自動確定執行方向及執行方向保持功能
7、電梯具有廳門、轎門連鎖保護功能
8、電梯具有自動平層功能
9、電梯具有超載、超速及端站限位保護功能
10、電梯具有執行方向及層樓指示功能
2 交流電梯的基本結構及電氣控制
2.1 電梯的基本結構
電梯的基本結構按照位置，可分為機房、井道、轎廂和廳門四大部分。
1、機房部分
機房設在頂層，在井道的上方，機房部分包括拽引機、控制屏和限速器等。
(1)、曳引機
曳引式電梯曳引驅動關係如圖2-2所示。安裝在機房的電動機與減速箱、制動器等組成曳引機，是曳引驅動的動力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連線轎廂，一端連線對重裝置。
為使井道中的轎廂與對重各自沿井道中導軌執行而不相蹭，曳引機上放置一導向輪使二者分開。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內產生摩擦力。這樣，電動機轉動帶動曳引輪轉動，驅動鋼絲繩，拖動轎廂和對重作相對運動。
即轎廂上公升，對重下降;對重上公升，轎廂下降。於是，轎廂在井道中沿導軌上、下往復執行，電梯執行垂直運送任務。
(2)、控制屏
控制屏上裝有電梯電氣控制系統的大部分電器，包括熔斷器、接觸器，各種繼電器、變壓器、整流器及各種阻容元件等。
(3)、限速器
限速器是電梯專用的一種安全保護裝置，通常使用離心甩塊夾繩式限速器。
2、井道部分
井道是電梯轎廂垂直運動的通道，在井道裡安裝有轎廂和對重的導軌，緩衝器，以及各種控制和保護用的電器。
3、轎廂部分
電梯的轎廂部分包括轎廂體，安全鉗，轎廂門的自動開關裝置，平層和層樓訊號裝置，以及轎廂操縱屏和指示燈。
(1)、轎廂體
轎廂是指電梯用來載動運乘客或貨物的裝置。包括廂架、廂體、廂門。
(2)、自動開關裝置
轎廂門由電動機拖動，能自動開關，開關門電動機採用直流電動機。
(3)、平層和樓層訊號感應器裝置，
從電力拖動自動控制的角度來看，電梯是垂直執行按行程位置進行控制的電氣裝置，而向控制電路發出樓層和平層的位置訊號的裝置是永磁感應器。 平層感應器一般用永磁感應器，他和換速感應器結構相同，均由幹簧管和永磁鐵組成，幹簧管是乙個裝有觸點的真空管，其動觸點是用導磁的簧片製成。上平層感應器在電梯上公升時為常開觸點，在電梯下降時為常閉觸點。
下平層感應器在電梯上公升時為常閉觸點，在電梯下降時為常開觸點。用永久磁感應器作位置控制的主令電器，不但具有動作迅速可靠的優點，而且沒有行程開關容易產生機械磨損的缺點。
發出平層訊號的平層感應器裝在轎廂上，隨轎廂上下運動，而平層隔磁板則固定在井道中，當轎廂到達停層位置時，平層隔磁板插入感應器中間，則轎廂的底版正好與樓面地板平齊。
(4)、轎廂內操縱屏和指示燈
在轎廂上裝有操縱屏，上面裝有選層按鈕和各種控制按鈕。在轎廂門上有指示燈，用以指示轎廂所在的樓層數。
4、 廳門部分
廳門部分主要有廳門，廳門外的召喚按鈕和指示燈。
(1)、廳門
廳門是指每一樓層的電梯門，廳門平時應是關閉的。而且從外面不能開啟。廳門本身沒有開關門的動力。
當電梯轎廂到達一層樓時，由轎廂門上的拔叉插入廳門上的兩個渡輪之間，帶動廳門與轎廂一起開、關。
(2)、廳門外的呼喚按鈕和樓層訊號指示燈
在廳門的門框旁，裝有兩個按鈕，用來發出呼喚電梯訊號，乙個是上呼喚按鈕，乙個是下呼喚按鈕。交流雙速電梯電氣控制系統由拖動電路部分,直流控制電路部分,交流控制電路部分,照明電路部分,廳外召喚電路部分,以及指示燈訊號指示電路。
交流雙速電梯電氣控制系統按電路功能分為自動門的開關電路,轎廂指令控制與廳外招呼控制電路,指層電路與定向控制電路,電梯的啟動加速與減速平層電路等。各電路之間的控制關係。正是上述電路的相互配合,曳引電動機按指擰啟動,正轉、反轉、加速、減速、制動、停止來實現電梯各種工作狀態的執行。
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