基于PLC的五层电梯自动控制系统设计说明书.doc

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第一章 电梯简介 1.1 电梯的起源与发展 追溯电梯的起源,在我国及国外都能找到其雏形。如我国公元前1700多年出现的桔槔,是一种用于提水的升降装置。公元前1100多年出现的轱辘,是一种用于提水或升举重物的升降装置。在古代希腊,于公元前236年出现的阿基米德绞车,是一种升举重物的升降装置。它们的共同特点是都由支架、卷筒、绳索、摇杆、乘物装置几部分组成的最原始、最简单的升降机械,由木(竹)材料制成,靠人力或畜力驱动在很低速度下运行。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4—6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯,使电梯的拖动系统筒化,性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。由于早期的电梯及电气控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦完成不易更改等缺点,所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器(即PLC)既保留了传统继电气控制系统的简单易懂,而且具备控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口连接、维修方便等诸多高品质性能。因此,PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的运用。如今,电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的交通工具,随着时代的发展,科技的进步,人们对电梯在运行时的平稳性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能提出了更高的要求。电梯今后的发展将主要呈现以下趋势(1)超高速电梯。随着人们生活节奏的加快,高层建筑的增加,全功能的塔式建筑将会促使超高速电梯继续成为研究方向,5m/s以上运行速度的超高速电梯,成为人们关注的重点和市场发展的新趋向。(2)大型超载重电梯用导轨。随着大型公共场所、购物场所等公用建筑的增加,大型超载重电梯的运用日益广泛,对于垂直电梯、自动扶梯的载重量和运行平稳性提出了新的要求。(3)新型自动扶梯导轨。随着社会进步、城市化水平的提高以及越来越多的国家逐渐步入老龄化社会,各国政府对人文关怀日益重视,促使城市公共设施对自动扶梯和自动人行道的需求加速增长。为实现公共场所的无障碍通行,大量的体育场馆、地铁、机场、商场、写字楼、宾馆等需要加装自动扶梯和自动人行道。(4)无机房电梯导轨。对于高度在20层以下的民用建筑,可以通过改变曳引机的安装方式去除电梯机房的设计,从而降低建筑总高度、保持整体造型、节省建筑成本。此外,人们要求电梯节能、电磁兼容性强、噪声低、长寿命、采用绿色装潢材料、与建筑物协调等,甚至有人设想在大楼顶部的机房利用太阳能作为电梯驱动补充能源等等,而这些都会对电梯导轨的运行技术不断提出新的要求 电梯示意图 1—控制柜 2—限速器 3—门联动装置 4—轿门 5—轿厢底板 6—楼层地面 7—层门 8—补偿绳 9—紧张装置 10—地坑 11—缓冲器 12—对重 13—对重导轨 14—轿厢导轨 15—井道壁 16—导靴 17—导轨压板 18—轿厢 19—安全钳 20—曳引绳端接装置 21—曳引绳 22—曳引机 23—机房 本课题侧重电梯的PLC控制系统的设计,未能实现主电动机的升降速度的调节以及安全保护体统的实现。 1.4电梯工作原理 曳引绳两端分别连着轿厢与对重(又称配重),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,防止轿厢在运行中产生偏斜或摆动。常闭式制动器在电动机工作时间松闸,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,供人员和货物出入。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、减少发动机功率。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、平层工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的于东方向和所在楼层位置。PLC的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能

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