毕业设计（论文）-PLC高层住宅电梯控制系统研究.doc

成都理工大学工程技术学院毕业论文高层住宅电梯控制系统研究作者姓名：专业名称：电气工程及其自动化指导老师：高层住宅电梯控制系统研究-I-摘要本文采用可编程控制器（PLC）控制代替传统的继电器控制，采用交流变频调速代替传统的直流调速，设计了高层电梯的控制系统。本文在分析传统电梯控制系统的基础上，对交流变频调速电梯的结构、电气控制部分进行总体设计，确定了系统的总体结构，由PLC来实现电梯信号控制，变频器实现变频调速。在变频器和PLC的类型选择时，通过性能指标等综合考虑，选用了三菱FR-E500系列变频器和日本三菱公司生产的FX2N可编程控制器。电梯系统的软件设计提出了模块化编程思想，包括：门厅召唤功能、轿厢内选层功能、顺/反向截梯功能、电梯自动开关门功能、电梯手动开关门功能、消防/检修功能、楼层显示功能和电梯平滑变速功能。最后对改造后的电梯系统进行模拟调试。本文设计的电梯控制系统提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制和运行效果，并且可以节约能源，降低能耗，减小运行费用。关键词：电梯PLC变频调梯形图高层住宅电梯控制系统研究-II-AbstractInthispaperthedesignprogrammablelogicssevenlayersofelevatorcontrolsystem，controller(PLC)controlinsteadoftraditionalrelaycontrol，usingacconversionandspeedgoverninginsteadoftraditionaldespeedcontrolinthecircuitdesign，andusingenergyfeedbackThisdesignbasedontheanalysisofthetraditionalelevatorcontrolsystem，ofoveralldesignacconversionandspeedgoverningstructure，electricalcontrolofelevatorpartandtheoveralldesign，consideringtheapplicationinelevatorenergyfeedbackdeterminetheoverallstructureofthesystem，thePLCtocontrolrealizationofelevatorinverterfrequency,realizationInthetypeofPLCandinverter，throughcomprehensiveconsiderationperformanceindex，choosethetypeMitsubishiFR-E500SeriesconverterandMitsubishiJapanproductionFX2NprogrammablecontrollerThesystemsoftwaredesignideas，includingthemodularprogramming，vestibularfunctioncall，theenclosure，selectlayerfimctionreversecutladderfunction，thefunctionofautomaticelevator,thefunctionofmanualelevatormaintenancefunction，andfirefloorshowfunctionandelevatorsmoothtransmissionfunctionAfterthereconstructionoftheelevatorsystemsimulationtest.Thispaperdesignstheelevatorcontrolsystemtoimprovetheelevatorcontrol，toimprovethelevelofcomfort，maketheelevatortotheidealelevatorcontrolandoperationeffect，andCansaveenergyandreducetheenergyconsumptionandreduceoperationcostsKeywords：Elevator,PLC,Frequencyconversion,Ladderdiagram高层住宅电梯控制系统研究-III-目录摘要.IAbstract.II目录.III前言.11绪论.21.1高层住宅电梯的运行原理.21.1.1电梯的系统组成.21.1.2传统电梯控制系统的特点.31.2可编程控制器.31.2.1PLC的工作原理.41.2.2电梯PLC控制系统的优点.61.3交流变频器.71.3.1交流变频器的结构.81.3.2交流变频器的优点.92基于PLC的高层住宅电梯总体设计.102.1电梯的组成.102.2电梯的电气系统.112.3控制系统硬件开发.132.3.1设计思想.132.3.2I/O点数分配.162.4高层住宅电梯智能化控制系统.183软件开发.223.1电梯的三个工作状态.223.1.1电梯的自检状态.22高层住宅电梯控制系统研究-IV-3.1.2电梯的正常工作状态.223.1.3电梯强制工作状态.233.2系统的软件开发方向确定.233.2.1软件开发特点.233.2.2软件流程.243.2.3模块化编程.263.3系统的软件开发.263.3.1电梯的开关门运行回路.263.3.2电梯的内指令外召唤信号的登记消除.283.3.3电梯的选层定向及反向截梯回路.293.3.4呼梯铃控制与故障报警.323.3.5电梯的消防运行回路.334电梯的调试.354.1变频器的调试安装.354.2基于PLC的电梯模拟调试.35总结.37致谢.38参考文献.39高层住宅电梯控制系统研究-1-前言电梯是一种大型机电产品，作为一种现代的运输工具已广泛的进驻到人们的生活中。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，它必须具有高度的安全性与科学性，因此它的控制系统就受到了广泛的关注。早期的国产电梯控制系统中，电梯信号的逻辑控制一般是由继电器电路来实现的。继电器控制系统故障率高，降低了电梯的运行可靠性与安全性。传统的继电器控制方式已经被计算机控制方式所代替,其控制方式有：单片机控制、单板机控制、单微机控制、多微机控制以及可编程序控制器（PLC）控制等多种方式。其中单片机控制具有成本低,通用性强等优点，但它不适于较复杂的控制算法和故障诊断等要求，微机控制的配件使系统设计和调试更加复杂，它必须具有相应的大型开发系统，这无疑会增加电梯的成本，因此对于一个小型的电梯控制系统利用PLC进行控制将是一个最佳的选择。本课题以7层为例使用日本三菱公司生产的FX2N可编程控制器和FR-E500系列变频器研究了高层住宅电梯的可编程及智能化控制。高层住宅电梯控制系统研究-2-1绪论1.1高层住宅电梯的运行原理电梯的运动是通过电梯内部各构件，在通过电梯的内部控制程序，再有外部的按钮，通过认为的输入输出，实行对电梯的运动。每个乘客可以通过对电梯的外部的向上或向下的开关，并且对电梯内部的开关进行选择从而使电梯能进入你想去的预定楼层。而电梯的运行最关键的就是内部的电梯控制程序，它是决定电梯如何运行的关键。通过一个好的控制程序，不但可以延长电梯的寿命，而且也可使电梯在运行过程中更准确。1.1.1电梯的系统组成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合产品。曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。导向系统：导向系统的主要功能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。导向系统主要由导轨，导靴和