发布时间 : 星期二 文章电梯PLC设计 - 图文更新完毕开始阅读
湖南科技大学本科生毕业设计（论文）
(1)由于电梯对控制系统的可靠性和安全性要求极高，主要以逻辑控制为主，通常采用PLC作为控制系统的核心，所以，应用PLC来设计一个4层电梯控制器具有一定的现实意义。
(2)上行与下行选择由上电梯的人选择信号决定。顺向优先执行，顺向执行完之后再反向执行。
(3)行车途中如遇呼梯信号时，顺向截车，反向不截车。 (4)内选信号、呼梯信号具有记忆功能，执行后解除。 (5)内选信号、呼梯信号、行车方向、行车楼层均有指示灯。 (6)停层时延时2秒后自动开门或手动开门。
(7)有内选信号时，延时2秒自动关门或手动直接关门。 (8)无内选信号时可以手动关门，但不会自动关门。 (9)行车时不能手动开门，开门时不能行车。
2.2 电梯的工作原理
一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。 服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间，轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物
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习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。近几年来，随着国际社会对环保认识的关注，各大电梯公司现在在其电梯表面基本都采用了粉末涂料喷涂，这是一种新型环保无溶剂的涂料，并且各种性能皆优于油漆。
电梯的工作图如图2.1所示。电梯上升时，电梯顺时针转动，通过曳引轮和曳引绳带动轿厢上升；下降时电机逆时针旋转，通过曳引轮和曳引绳带动轿厢下降。电梯运行时有启动、加速、满速运行、减速和电梯停层等过程，因此电梯控制的核心是控制工作电机。
曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，以便人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。
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电梯以曳引电机为核心，通过电机的正反转控制电梯的上下运行，在此基础上增加了电梯门的开关，也同样用电机的正反转来控制电梯门的开关；具体到电梯的上下运行和停留时，会用到很多的传感器和接触器等附加的器件，这样才能保证电梯在楼层之间正确平稳的运行，更多的也会考虑到乘客的安全、舒适等各种问题，这些问题和解决方案将会在电梯硬件和软件的选择、安装和控制中详细说明。
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5 1.电机和曳引轮 2.曳引绳 3.导向轮 4.对重装置 5.补偿装置 6.轿厢
图2.1电梯工作原理图
2.3 电梯的组成
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，电气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。对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点。电梯的结构包括：四大空间，八大系统。四大空间即机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分。八大系统即曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统械部分的结构。
(1)曳引系统
曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮和反向轮组成。
曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。钢丝绳的两端分别连接厢箱和对重上，依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦
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。下面简单介绍电梯机
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力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。
(2)导向系统
导向系统由导轨、导靴和导轨架组成，它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重智能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁连接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。
(3)门系统
门系统是由轿厢门、层门、开门机、连动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴。门锁装置以及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。
(4)轿厢
轿厢是运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内按键组成。轿厢的大小由额定载重量或额定载客人数决定。
(5)重量平衡系统
重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分房的额定的载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。
(6)电力拖动装置
电力拖动装置由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，它的作用是对电梯实行速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电动机或直流电机。供电装置是为电机提供电源的装置。速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置用于对曳引电机实行调速控制。
(7)电气控制系统
电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层装置等组成，它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶盒及房中的检修或应急操纵箱。
(8)安全保护系统
安全保系统包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯的安全使用。机械方面：限速器和安全钳起超速保护作用，缓冲器起冲顶和撞底保护作用，还有切断电源的极限保护装置。而电气的保护在电梯的各个环节都有。
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2.4电梯硬件分析
电梯系统由电梯机械部分和控制部分组成。为了能够简洁明了的介绍电梯的各个功能实现，需要对各硬件部分进行分析。电梯的基本框架是每一层门厅都要有门厅按钮，除了底楼和顶楼只需要一个门厅按钮外，其余各层要安装两个门厅按钮。还需要安装控制电梯平层和减速的传感器感应片，除了底楼和顶楼只各安装一片减速感应片和平层感应片外，其余各层都要安装两片减速感应片和平层感应片，而与这些感应片相对应的4个传感器安装在轿厢的顶端。在底楼和顶楼需要安装机械式的限位器，保证电梯在失控的时候不会超过顶楼和底楼。曳引机载整个电梯的顶楼，按照一般的设置，整个机房在楼层顶部。
控制设备由PLC、变频器、电脑主机、等组成，其主要作用是通过PLC接受从电梯传来的信号设置变频器控制电梯的上下运作，设定电梯的运行模式[14]。 2.4.1 电梯曳引机部分
电梯的曳引机通常是由曳引电动机、制动器、减速箱及座底组成。
电梯曳引电动机并不是通常的工业用交流感应电动机，电梯是典型的位能负载，根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有如下特点。
(1)能频繁的启动和制动； (2)启动电流小； (3)电动机运行噪声；
(4)对电动机的散热要做周密考虑； (5)电梯曳引电动机为双绕组双速电动机。
除了上述特点外，电梯交流调速用曳引电动机往往备有两个轴伸端：其中一段为传动端，与减速耦合；另一段为非传动端，通常装有飞轮，用以增加运动系统的转动惯量，改善乘客的舒适感。 2.4.2 限位器和传感器部分
在整个装置中使用了四个限位器和四个传感器。四个限位器是机械的，上行减速限位器和上行平层限位器，下行于上行类似。限位器和铜片相对应，传感器与铜片配合使用，只有当传感器与相应的铜片对齐时，传感器上的红灯才会亮，因此铜片的位置十分关键，它的位置调整也十分麻烦。 2.4.3 轿厢和开关门电动机部分
轿厢上除了上一节介绍的四个传感器以外还有开关门电动机也是十分重要的，其开关门装置由电动机控制，在其齿轮带上有两个绑定的机械限位器，用以确定轿门的状态是开还是关。当开关门电动机转动时，就会带动两根金属丝，改变限位器的状态，并以开关量的形式传送给PLC。
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