机电一体化电梯曳引机与控制系统设计精选.doc

摘 要 本次设计是以三菱FX2n为核心的电梯控制系统的硬件组成及软件设计，采用PLC来控制轿箱提升电机的起、停和正、反转。这里主要是对电梯曳引机的参数进行设计、计算、（包括电动机、减速器、轴、轴承、联轴器、制动器）以及工艺的编排和相关图形的绘制。 现在电梯都采用传统的继电器群的控制方法，由于所用的继电器较多，控制柜体积庞大，控制系统成本高，而且众多继电器的动作会产生较大的噪音，污染环境。采用PLC配合接口进行控制，可将传统的继电器控制逻辑变为计算机程序控制逻辑，去掉所有用于逻辑控制的中间继电器，使电梯系统的成本和噪音大大降低，控制柜的体积也可大大缩小。 关键词：PLC ;曳引机 ;电动机 ;减速器 ;联轴器 ;制动器。 目 录 摘 要 I 1绪论 2 1.1电梯起源 2 1.2电梯的种类 2 1.2.1按用途分类 2 1.2.2按速度分类 2 1.2.3按拖动电动机类型分类 3 1.2.4按驱动方式分类 3 1.2.5按控制方式分类 3 1.3电梯的主要组成及结构 4 1.3.1电梯的曳引机构 4 2有关参数的计算 7 2.1曳引机的确定 7 2.2减速器设计 8 2.2.1常用减速器的型式及其应用 8 2.2.2减速器的基本构造 8 2.3轴的设计与计算 10 2.3.1轴的分类 10 2.3.2轴的常用材料 10 2.3.3轴的结构设计 10 2.4轴承的设计与计算 10 2.5联轴器的设计与计算 13 2.5.1联轴器选择应考虑的问题 13 2.5.2联轴器的理论转矩： 13 3 PLC 电梯控制系统的设计 15 3.1 PLC 系统概述 15 3.1.1 PLC 的定义 15 3.1.2 PLC 的特点 15 3.1.3 PLC 与继电器控制系统的比较 17 3.1.4 PLC 的基本结构 17 3.2PLC 控制系统的设计分析 19 3.2.1PLC 控制系统的设计的主要内容 19 3.3 电梯 PLC 控制系统的设计 20 3.3.1电梯的运行过程 20 3.3.2 PLC 容量的估算方法: 21 3.3.3PLC 规模的估算 21 结论 22 致谢 23 参考文献 24 1绪论 1.1电梯起源 电梯是现代多层及高层建筑物中不可缺少的垂直运输设备。早在公元前1100年前后，我国古代的周朝时期就出现了提水用的辘轳，这是一种由木制的支架、卷筒、曲柄和绳索组成的简单卷扬机。公元前236年在古希腊，由著名的科学家阿基米德制成了第一台人力驱动的卷筒式卷扬机。这些就是电梯的雏形。 1.2电梯的种类 电梯作为一种通用垂直运输机械，被广泛用于不同的场合，其控制、拖动、驱动方式也多种多样，因此电梯的分类方法也有下列几种。 1.2.1按用途分类 这是一种常用的分类方法，但由于电梯有一定的通用性，所以按用途分类在使用中用得较多。但实际标准不很明确。 a乘客电梯 用于运送乘客为主，兼以运送重量和体积合适的日用物件。适用于高层住宅、办公大楼、宾馆或饭店等人流较大的公共场合。其轿厢内部装饰要求较高，运行舒适感要求严格，具有良好的照明与通风设施，为限制乘客人数，其轿厢内面积有限，轿厢宽深比例较大，以利于人员出入。为提高运行效率，其运行速度较快。派生品种有住宅电梯、观光电梯等。 b载货电梯 用于运送货物为主，并能运送随行装卸人员。因运送货物的物理性质不同，其轿厢内部容积差异较大。但为了适应装卸货物的要求，其结构要求坚固。由于运送额定重量大，一般运行速度较低，以节省设备投资和电能消耗。轿厢的宽深比例一般小于1。 c客货两用电梯 主要用于运送乘客，也可运送货物。其结构比乘客电梯坚固，装饰要求较低。一般用于企业和宾馆饭店的服务部门。 d病床电梯 用于医疗单位运送病人，医疗救护器械。其特点为轿厢宽深比小，深度尺寸=2.4m，以能容纳病床，要求运行平稳，噪声小，平层精度高。 e杂物电梯 这是一种专用于运送小件品的的电梯，最大载重量为500g，如果轿厢额定载重量大于250Kg应设限速器和安全钳设施。其他特种用途的电梯还有汽车电梯，船舶电梯等。 1.2.2按速度分类 电梯的额定运行速度正在逐步提高，因此按速度分类的国家标准正待颁布。目前的习惯划分为： a低速电梯 这种电梯的额定速度=0.75m/s。 b中速电梯 这种电梯的额定速度=1m/s~2.5m/s。 c高速电梯 这种电梯的额定速度2.5m/s~4m/s。 d超高速电梯 这种电梯的额定速度4m/s。 1.2.3按拖动电动机类型分类 a交流电梯 将采用交流电动机拖动的电梯。其中又可分为单、双速拖动，采用该变电动机极对数的方法调速。调压拖动，通过改变电动机电源的方法调速。调频调压拖动，采用同时改变电动机电源电压和频率的方法调速。 b直流电源 这是一种采用直流电动机拖动的电梯。由于其调速方便，加减