五層樓房電梯PLC控制系統設計

摘要

    電梯作為當今社會最重要的運輸工具之一，在眾多建筑物尤其是高層建筑物上已經成為了必不可少的交通設備。傳統的電梯控制系統多采用繼電控制的方式，由于其使用較多的時間繼電器和中間繼電器且需要占用較大的機房面積、運行故障率高、控制方式單一、檢修難度大，因而已逐漸被PLC控制的方式所取代，與繼電器控制的特點不同，可編程控制器（PLC）具有可靠性高、功能強大、檢修方便等特點，在目前的電梯控制系統中得到了廣泛的應用。因而為了提高電梯自動控制系統的可靠性、安全性、功能強大性，設計以PLC為控制核心的電梯控制系統具有很重要的現實意義。同時PLC電梯控制系統的設計也是PLC在工業自動化應用中的一個典型實例，具有其固有的學術意義。

本文在闡述電梯主電路、控制系統的結構、主要的電氣設備、PLC控制電梯的方法和優點以及可編程控制器的結構和工作原理的基礎上，針對5層5站電梯，以歐姆龍CPIH系列型號為CP1H-XA40DR-A的PLC為控制核心，進行五層五站電梯PLC控制系統的設計。包括PLC電梯控制系統方案的論證、分析和提出及硬件電路的設計，并且編制了包括電梯的樓層顯示模塊、轎內和廳外召喚的登記與消號模塊、電梯自動定向模塊、電梯自動及手動開關門運行模塊、電梯上下行控制模塊、電梯停車制動模塊的控制程序。最后結合北京理工達盛科技有限公司提供的型號為PLC-M-I的電梯模型進行了控制方案、控制程序的驗證、調試、修改。

通過驗證可知本次設計所得到的控制方案是可行的，具體能夠實現電梯的樓層顯示、轎內與各層廳站呼梯指令的記錄與消除、運行方向和停靠的層站的自動控制、穩定運行、停層和自動或手動開關門等基本功能。此外本次設計所得到的電梯控制系統可以被用于實際電梯控制中在實現電梯工作的基本功能同時也能夠實現PLC電梯控制系統檢修方便、故障率低、運行成本低、安全性高、控制功能強大等特點。

關鍵詞：電梯，控制系統，可編程控制器(PLC)，電梯模型

Abstract

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Keywords: Elevator,  Programmable logic controller,  Control system,  Elevator   model

目錄

第一章  緒論8

1.1 電梯的概述及PLC控制電梯的優點8

1.1.1 電梯的概述8

1.1.2  PLC控制電梯的優點10

1.2 國內外電梯發展的現狀11

1.3 課題研究的背景及意義13

1.3.1課題研究的背景13

1.3.2 課題研究的意義14

1.4 設計任務分析15

1.4.1 設計任務的主要要求15

1.4.2 設計的主要內容15

第二章  PLC的概述及電梯結構和控制原理的分析17

2.1 PLC的概述17

2.1.1 PLC的定義17

2.1.2 PLC的組成17

2.1.3 PLC的特點19

2.1.4 PLC的工作原理及編程語言20

2.2 電梯的組成結構22

2.3 電梯的控制原理分析25

第三章  電梯控制系統的總體方案與硬件部分的設計27

3.1 總體方案的比較與確定27

3.1.1總體方案的比較27

        3.1.2 總體方案的確定27

3.2 PLC選型及輸入輸出電路的設計29

3.2.1 系統I/O容量的估算29

3.2.2  PLC的選型29

3.2.3 輸入輸出電路設計32

第四章  電梯控制系統的程序設計34

4.1 各環節控制要求的說明34

4.2  I/O分配表及梯形圖編制37

第五章  實物的運行與調試41

5.1 電梯模型的介紹與其控制程序的編制41

5.1.1 電梯模型組成41

5.1.2 電梯模型各端口含義的測試42

5.1.3 電梯模型各端口含義的測試結果43

5.1.4 電梯模型控制程序的編制43

5.2 PLC與電梯模型的線路連接44

5.3 聯機調試45

5.4 調試結果分析48

第六章  全文總結49

參考文獻50

致謝51

畢業設計小結52

附錄153

附錄255

附錄368