PLC電梯控制系統畢業設計

2022-10-07 17:54:03 字數 3910 閱讀 9295

本科學生畢業設計(**)

畢業**

課題名稱: 基於plc的四層電梯控制

班級: 07自動化2

學號: 08

姓名: 黃紹健

指導教師: 李金燦

資訊工程系

本文介紹一種電梯plc控制系統。電梯是垂直方向的運輸裝置,是高層建築中不可缺少的交通運輸裝置。它靠電力,拖動乙個可以載人或物的轎廂,在建築的井道內導軌上做垂直公升降運動,在人們生活中起著舉足輕重的作用。

而控制電梯執行的plc系統也要求越來越高,要求達到電梯執行的「穩、準、快」的執行目的。該系統主要由plc、邏輯控制電路組成。其中包括交流非同步電動機、繼電器、接觸器、行程開關、按鈕、發光指示器和變頻器組成為一體的控制系統。

本機控制單元採用以三菱公司的可程式設計控制器plc對機器進行全過程控制。

整個系統通過plc、邏輯控制電路對電梯的公升降;加、減速;平層;起動、制動控制。其結構簡單、執行效率高、平層精度高、易於理解與掌握。

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。

為了成本問題還有方便安裝,這電梯模型主要用到了比較常用的元器件。萬能板、按鈕開關、led燈、數碼管、4511解碼器、電阻和二極體。電氣控制系統常用的主要電器部件如下:

1)led發光二極體

led燈主要用在兩方面,一種是上下行按鈕燈,當按鈕按下後燈就會亮,按鈕彈開自動熄滅;另一種是用來顯示層數到達情況和開關門情況。

2)萬能板

以一塊優質的萬能板作為主要部件,把每一件不見焊在板上,最後畫一副電梯模擬圖貼在表面作為乙個模擬電梯檢視。

3)按鈕開關

用到12個按鈕開關,作為電梯的外面的上下層按鈕,和電梯內部層數按鈕還有開關門按鈕。

4)4511解碼器和數碼管

通過到達層數的led燈訊號來輸入到4511解碼器,輸出給數碼管控制其顯示層數。

5)蜂鳴器

當電梯到達每一層的時候就能提示一聲。

6)電阻和二極體

這是都是在萬能板背面的電路中用到的。

電梯安全可靠執行的充分與必要條件有:

(1)必須把電梯的轎廂門和各個層樓的電梯層門全部關閉好——這是電梯安全執行的關鍵,是保障乘客和司機等人員的人身安全的最重要保證之一。

(2)必須要有確定的電梯執行方向(上行或下行)——這是電梯的最基本的任務,即把乘客(或貨物)送上或送下到需要停層的層樓。

(3)電梯系統的所有機械及電氣機械安全保護系統有效而可靠——這是確保電梯裝置和乘客人身安全的基本保證。

根據上述的電梯安全可靠執行的充分與必要條件,以及電梯的執行工藝過程,現就一般電梯的控制系統的各個主要控制環節及其結構原理說明如下。

從前面所述中可知,任何種類的電梯絕大多數均要有開關門的機構,該機構可以是人工手動的,也可以是電氣機械自動的。但現今已很少見到手動開關門的電梯了,僅僅對小型雜物電梯和簡易居民住宅電梯才使用手動開關門。現就兩種驅動型別的自動開關門環節工作原理說明如下。

對自動開關門機構(或稱之為「自動門系統』)的要求及其速度調節方法

1.要求

(1)自動門機構必須隨電梯轎廂移動,即要求把自動門機構安裝於轎廂頂上,除了能帶動轎廂門啟閉外,。

(2)當轎廂門和某層樓的層門閉合後,應由電氣機械裝置的機械鉤子和電氣接點予以表現和考核。

(3)開關門動作平穩,不得有劇烈的抖動和異常響聲。

(4)關門時間一般為3-5s,而開門時間一般為2.5-4s。

(5)自動門系統調整簡單方便,便於維修。

(6)門電機要具有一定的堵轉能力。

2.速度調節方法為了使電梯的轎廂門和某層層門在啟閉過程中達到快、穩的要求,必須對自動門機系統進行速度調節,以滿足對自動門機系統的要求,一般調速方法有:

(1)用小型直流伺服電動機作自動門機的驅動時,常用「電阻的」串、併聯調速方法(即「電樞分流法」)。

(2)用小型三相交流力矩電動機作自動門機的驅動力時,常用施加渦流制動器的調速方法,例如瑞士迅達電梯公司的qks9/10門機系統就是乙個這樣的系統。現多用小功率變頻調速方法。

任何類別的電梯,其執行的充分與必要條件之一——「要有確定的電梯執行方向」,因此所有電梯的確定執行方向的控制環節——簡稱「定向環節」,在所有電梯的整體控制系統中也與電梯的自動開關門控制環節一樣,是乙個至關重要的控制環節。

所謂電梯的方向控制環節,:凡是在電梯位置訊號上方向的轎內或層樓廳外召喚訊號,則電梯定上行方向;凡在其下方向的,則定下行方向。

在方向控制環節中,一般集選電梯必須滿足下列幾點要求。

(1)轎內指令訊號優先於各層樓廳外召喚訊號而定向,即當空轎廂電梯被某層廳外乘客召喚到達該層後,某層的乘客即可進入電梯轎廂內而撳按指令按鈕令電梯定上行方向(或下行方向);若該乘客雖進入轎廂內且電梯門未關閉而尚未撳按指令按鈕前(即電梯尚未定出方向),出現其他層樓的廳外召喚訊號時,如此召喚訊號指令電梯的執行方向有別於已進入轎廂內的乘客要求指令電梯的執行方向,則電梯的執行方向應由已進入轎廂內的乘客要求而定向,而不是根據其他層樓廳外乘客的要求而定向。這就是所謂的「轎內優先於廳外」。

只有當電梯門延時關閉後,而轎內又無指令定向的情況下,才能按各層樓的召喚訊號的要求而定出電梯執行方向,但一旦定出電梯執行方向後,再有其他層樓的召喚訊號就不能更改已定的執行方向了。

(2)要保持最遠層樓召喚訊號所要求的電梯執行方向,而不能輕易地更改,這樣以保證最高層樓(或最低層樓)乘客的乘用電梯,而只有在電梯完成最遠層樓乘客的要求後,方能改變電梯執行方向。

(3)在有司機操縱電梯時,當電梯尚未啟動執行的情況下,應讓司機有強行改變電梯執行方向的可能性。這種在我國電梯尚未廣泛普及,又以「有司機」操縱為主的使用情況下,這一「強行換向」也是必要的。

(4)而在電梯檢修狀況下,電梯的方向控制應由檢修人員直接撳按轎廂內操縱箱上或轎廂頂的檢修箱上的方向按鈕即令電梯定向上(或向下)執行;而當鬆開方向按鈕即令電梯消失執行方向並使電梯立即停車。

(一)電梯定向控制的各種方法

根據各類電梯的自動化程度不一致,電梯的應用場合、電梯的定向控制方法大致有以下幾種。

(1)手柄開關定向電梯司機或電梯管理人員通過扳動手柄開關直接接通電梯執行方向繼電器(或方向接觸器)。這種方法最簡單,最原始而又最直接的方法。現在尚能見到以往幾年各個電梯廠家生產的手柄開關控制的載貨電梯(例如kp, m型貨梯)。

今後將不再生產此種電梯了。因電梯司機在電梯執行過程中始終要把持著手柄開關於某一執行方向,這樣電梯司機勞動強度大,且操作不靈活,容易造成誤操作。

(2)井道分層轉換開關的定向控制這是利用裝於井道內每個相應層樓位置的乙個三位置(左、中、右)開關的預置位置來定向,如圖所示。

只有當電梯停在某層樓平面時,該層的分層開關處於中間位置。當電梯向上執行時其下方各層的分層開關置於可接通向下方向繼電器的位置;而當電梯向下執行時,則在電梯的上方各層的分層開關置於可接通向上方向繼電器的位置。這樣當電梯轎廂所在層樓上方出現「內、外』』召喚訊號時就可令電梯定為向上執行;而在下方時,則定為向下執行。

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