电梯PLC控制系统的分析与研究毕业论文.doc

1绪论1.1电梯的发展电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯；高层住宅需要有住宅梯；百货大楼和宾馆需要有客梯，自动扶梯等。在现代社会，电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计，美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界，电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史，据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现，继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力，这才出现名副其实的电梯，并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯，首批46台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。1.2国内外电梯控制系统的发展根据电梯控制系统核心技术的特点，可把其演变分成如下四个发展阶段：(1)继电器控制阶段。在计算机技术还没有广泛应用于工业控制领域时，继电器一直充当着工业控制中的核心部件，电梯控制系统领域也不例外。上世纪八十年代以前，继电器控制一直是我国电梯控制系统的全部。(2)PLC控制阶段。PLC实际上是一种通用的工业控制技术，在进入电梯控制系统以前，已被广泛应用于其他各种工业控制领域。在我国，从上世纪八十年代末开始，PLC逐渐被各电梯厂家成功应用到电梯控制系统中。九十年代，国内自己开发、设计的电梯控制系统中，PLC系统占绝对主导地位。(3)微机控制系统。实际上，在发达国家的著名电梯生产厂家中，如奥的斯、三菱等，它们根本就没有用过PLC作为电梯控制系统。早在上世纪七十年代末期或八十年代初，专用的微机电梯控制系统已经投入市场。直到上世纪九十年代中期起，才逐渐有国内自行开发设计的的专用微机电梯控制系统产品投入市场。(4)采用串行通信技术的新型电梯专用微机控制系统。早期的微机控制系统和PLC控制系统一样，对外围所有开关和按钮信号的输入及点灯信号的输出都是通过一对一方式实现的，这样带来的问题是系统接线很多，对生产、安装和维修保养都带来很大的不便。到了上世纪九十年代，随着计算机串行通信技术的不断发展，该技术也被应用到了电梯控制系统中。采用此技术的电梯专用微机控制系统中，除主控制器外，在操纵箱中、每个召唤盒内都装有CPU板，它们与主控制器之间通过串行通信传送大量信号。这样，使各部件之间既能传递比过去更多的信息，以完成更丰富、更先进的操作功能，又大大减少了系统的接线。未来电梯控制系统技术的发展将具有下面三个特色：一是节能。能源问题已经成为全世界都在关注的大问题，通过采用一些新的技术使电梯的运行更节能将是电梯控制系统技术发展的新方向；二是通用标准和即插即用配件。现在大部分的电梯控制系统使用的都是CAN总线的通讯，随着市场和技术的发展，使用统一的通信协议必定可以节省大量的开发成本，降低系统成本；三是智能化，信息化。如果电梯控制系统与楼宇监控系统和社区的其他系统自由交换信息，将使电梯的使用更加方便。2电梯简介2.1电梯的型号电梯的型号编制方法：型号，即采用一组字母和数字，以简单明了的方式，将电梯的基本规格的主要内容表示出来。我国部颁标准中规定了如下的电梯型号编制法。图1电梯型号识别图表1品种（组）代号表产品品种代表汉字拼音采用代号产品品种代表汉字拼音采用代号乘客电梯客KEK杂物电梯物WUW载客电梯货HUOH船用电梯船CHUANC客货（两用）电梯两LIANGL观光电梯观GUANG病床电梯病BINGB汽车用电梯汽QIQ住宅电梯住ZHUZ表2类别代号表产品类别代表汉字拼音采用代号电梯梯TiT液压梯表3拖动方式代号表拖动方式代表汉字拼音采用代号拖动方式代表汉字拼音采用代号交流交JIAOJ液压液YEY直流直ZHIZ齿轮齿条齿CHIC表4控制方式代号表控制方式代表汉字采用代号控制方式代表汉字采用代号手柄开关控制，自动门手，自SZ信号控制信号XH手柄开关控制，手动门手，手SS集选控制集选JX按钮控制，自动门按，自AZ并联控制并联BL按钮控制，手动门按，手AS梯群控制群控OK2.2电梯的主要参数及规格尺寸（1）牵引方式：常用的有平绕1:1的吊索法。轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度。半绕2:1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度的一半。全绕1:1吊索法。轿厢的运行速度等于钢丝绳的运行速度。（2）额定速度（m/s）：制造和设计规定的电梯运行速度：（3）电气控制系统：包括控制方式，拖动系统的形式等。如交流电动机或直流电动机拖动。轿内按钮控制或集选控制等。（4）停层站数（站）：凡在建筑物内各楼层用于出入轿厢的地点均为站。（5）提升高度（mm）：由顶层端站楼面至楼顶站楼面之间的垂直距离。（6）顶层高度（mm）:由顶层端站楼面至机房楼楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离，电梯运行速度越快，顶层高度一般越高。（a）平绕11吊索法；（b）21吊索法；（c）全绕11吊索法对重装置；牵引绳；导向轮牵引绳；对重轮；轿厢；复绕轮；轿顶轮；图2电梯吊索类型图（7）底层深度（mm）:有底层段站楼面至井道之间的垂直距离。电梯的运行速度越快，底坑一般越深。（8）井道高度(mm)：由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。（9）井道尺寸(mm)：宽深2.3电梯控制技术所谓电梯控制技术是指电梯的传动系统及操纵系统的电气自动控制。作为我国20世纪70年代电梯的主要标志是交流双速电梯。其调速方法是采用改变电梯牵引电动机的极对数，两种或两种不同级对数的绕组，其中极数少的绕组称为高速绕组，极数多的绕组称为低速绕组。高速绕组用于电梯的起动及稳速运行，低速绕组用于制动及电梯的维修。20世纪80年代盛行的交流调压调速电梯，其性能优越于交流双速电梯。调压调速方法是改变三相异步电机的定子供电电压实现电动机的调速。由于电梯制动减速性能要求较高，所以采用的制动方法也有所不用。通常多为能耗制动。在能耗制动中，将电机定子绕组接至直流电源，再加上采用闭环控制方式，从而有效地控制了能耗制动转距，使制动减速过程快速平稳，且制动精度高。20世纪90年代，调压调频调速电梯开始占领市场。调压调频调速电梯（简称VVVF电梯）的调速方法是调节电机定子绕组供电电压的幅值及频率。在VVVF