五层楼房电梯PLC控制系统设计

摘要

    电梯作为当今社会最重要的运输工具之一，在众多建筑物尤其是高层建筑物上已经成为了必不可少的交通设备。传统的电梯控制系统多采用继电控制的方式，由于其使用较多的时间继电器和中间继电器且需要占用较大的机房面积、运行故障率高、控制方式单一、检修难度大，因而已逐渐被PLC控制的方式所取代，与继电器控制的特点不同，可编程控制器（PLC）具有可靠性高、功能强大、检修方便等特点，在目前的电梯控制系统中得到了广泛的应用。因而为了提高电梯自动控制系统的可靠性、安全性、功能强大性，设计以PLC为控制核心的电梯控制系统具有很重要的现实意义。同时PLC电梯控制系统的设计也是PLC在工业自动化应用中的一个典型实例，具有其固有的学术意义。

本文在阐述电梯主电路、控制系统的结构、主要的电气设备、PLC控制电梯的方法和优点以及可编程控制器的结构和工作原理的基础上，针对5层5站电梯，以欧姆龙CPIH系列型号为CP1H-XA40DR-A的PLC为控制核心，进行五层五站电梯PLC控制系统的设计。包括PLC电梯控制系统方案的论证、分析和提出及硬件电路的设计，并且编制了包括电梯的楼层显示模块、轿内和厅外召唤的登记与消号模块、电梯自动定向模块、电梯自动及手动开关门运行模块、电梯上下行控制模块、电梯停车制动模块的控制程序。最后结合北京理工达盛科技有限公司提供的型号为PLC-M-I的电梯模型进行了控制方案、控制程序的验证、调试、修改。

通过验证可知本次设计所得到的控制方案是可行的，具体能够实现电梯的楼层显示、轿内与各层厅站呼梯指令的记录与消除、运行方向和停靠的层站的自动控制、稳定运行、停层和自动或手动开关门等基本功能。此外本次设计所得到的电梯控制系统可以被用于实际电梯控制中在实现电梯工作的基本功能同时也能够实现PLC电梯控制系统检修方便、故障率低、运行成本低、安全性高、控制功能强大等特点。

关键词：电梯，控制系统，可编程控制器(PLC)，电梯模型

Abstract

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

目录

第一章  绪论 8

1.1 电梯的概述及PLC控制电梯的优点 8

1.1.1 电梯的概述 8

1.1.2  PLC控制电梯的优点 10

1.2 国内外电梯发展的现状 11

1.3 课题研究的背景及意义 13

1.3.1课题研究的背景 13

1.3.2 课题研究的意义 14

1.4 设计任务分析 15

1.4.1 设计任务的主要要求 15

1.4.2 设计的主要内容 15

第二章  PLC的概述及电梯结构和控制原理的分析 17

2.1 PLC的概述 17

2.1.1 PLC的定义 17

2.1.2 PLC的组成 17

2.1.3 PLC的特点 19

2.1.4 PLC的工作原理及编程语言 20

2.2 电梯的组成结构 22

2.3 电梯的控制原理分析 25

第三章  电梯控制系统的总体方案与硬件部分的设计 27

3.1 总体方案的比较与确定 27

3.1.1总体方案的比较 27

        3.1.2 总体方案的确定 27

3.2 PLC选型及输入输出电路的设计 29

3.2.1 系统I/O容量的估算 29

3.2.2  PLC的选型 29

3.2.3 输入输出电路设计 32

第四章  电梯控制系统的程序设计 34

4.1 各环节控制要求的说明 34

4.2  I/O分配表及梯形图编制 37

第五章  实物的运行与调试 41

5.1 电梯模型的介绍与其控制程序的编制 41

5.1.1 电梯模型组成 41

5.1.2 电梯模型各端口含义的测试 42

5.1.3 电梯模型各端口含义的测试结果 43

5.1.4 电梯模型控制程序的编制 43

5.2 PLC与电梯模型的线路连接 44

5.3 联机调试 45

5.4 调试结果分析 48

第六章  全文总结 49

参考文献 50

致谢 51

文档设计小结 52

附录1 53

附录2 55

附录3 68