電氣控制與plc課程設(shè)計

1、<p>　　電氣與電子信息工程學(xué)院</p><p>　　《電氣控制與PLC應(yīng)用》</p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　答卷題目: </p><p>　　課程名稱： 電氣控制與PLC控制

2、</p><p>　　專業(yè)名稱：　 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級： 電氣工程及其自動化2010（2）班 </p><p>　　學(xué)　　號：　　 　 </p><p>　　姓 名： </p>&

3、lt;p>　　課程設(shè)計任務(wù)書 </p><p>　　2012～2013 學(xué)年第2學(xué)期</p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作部門： 電氣學(xué)院 </p><p>　　一、課程設(shè)計題目 電氣

4、控制與PLC課程設(shè)計</p><p>　　課題1 ：.電動機(jī)的順序控制</p><p>　　課題2 ：竟猜?lián)尨鹣到y(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　課題3 ：交通燈控制</p><p><b>　　課題4 ：電梯控制</b></p><p><b>　　課題5 ：噴泉控制</b>&

5、lt;/p><p>　　二、課程設(shè)計內(nèi)容（含技術(shù)指標(biāo)）</p><p>　　1、用PLC實現(xiàn)三臺電動機(jī)順序啟動，M1啟動20S后，M2啟動，M2運(yùn)轉(zhuǎn)10S后，M3啟動，任何一臺電動機(jī)停止則，其它的電動機(jī)一起停止。要求有必要的連鎖和保護(hù)。畫出主電路和接線圖，接好線，編程并進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　2、用PLC實驗裝置設(shè)計竟猜?lián)尨鹣到y(tǒng)。要求如下：</p>

6、<p>　　①由五組竟猜?lián)尨?。任一組搶先按下按鈕，才能回答主持人的問題，且顯示相應(yīng)組的組號，蜂鳴器響，等到按下復(fù)位按紐后，顯示器和蜂鳴器停。</p><p>　　② 五組中，第一組兩個按紐任一個搶先按下有效，第二組兩個按紐同時搶先按下有效，其他組一個按紐搶先按下有效。</p><p>　?、劬共抡弑仨氃谥鞒秩税聪耂W按鈕15秒內(nèi)搶先按下按紐有效。顯示器和蜂鳴器有指示，表示得到一

7、次機(jī)會。</p><p>　?、艽_定I/O點，畫好接線圖，接好線，編程輸入調(diào)試。</p><p>　　3、用PLC實現(xiàn)十字路口的交通信號燈控制，要求與實際接近。</p><p>　　4、用PLC實現(xiàn)電梯控制，要求與實際相符，電梯層數(shù)不少于4層。</p><p>　　5、用PLC實現(xiàn)噴泉控制，要求花樣不少于5種，能自動循環(huán)、單循環(huán)、和手動控制。

8、</p><p>　　6、同組同學(xué)要求不能完全重復(fù)，必須有自己的亮點，對思路新穎的、和用到更多功能指令的有5-10分的加分。</p><p><b>　　三、設(shè)計進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　四、基本要求</b></p><p>　　設(shè)計報告：不少于5000字，Ａ４幅面，統(tǒng)一復(fù)印封面

9、。</p><p>　　封面、課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1）方案選擇，方案論證（綜述、任務(wù)詳解及設(shè)計思路，PLC選型等）</p><p>　　2）系統(tǒng)硬件設(shè)計（系統(tǒng)功能及原理、系統(tǒng)組成框圖、器件選擇、電路原理圖、I/O分配及接線）</p><p>

10、;　　3）系統(tǒng)軟件設(shè)計（各軟件模塊的功能，梯形圖及說明） </p><p>　　4）系統(tǒng)調(diào)試（調(diào)試步驟、方法及調(diào)試過程中的問題及如何解決等）</p><p>　　5）結(jié)果分析及展望（最后的結(jié)果成功點和不足之處、總結(jié)及改進(jìn)等）</p><p><b>　　附錄---參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　五、課程設(shè)計考核辦法

11、與成績評定</p><p>　　根據(jù)過程、報告、答辯等確定設(shè)計成績，成績按得分0～100分，可分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五等。</p><p>　　六、課程設(shè)計參考資料</p><p>　　[1]李仁主編，電氣控制，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[2]陳立定等主編，電氣控制與可編程控制器，廣州：華南理工大學(xué)出版社，20

12、01</p><p>　　[3]王仁祥主編，常用低壓電器原理及其控制技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[4]鄭萍主編，現(xiàn)代電氣控制技術(shù)，重慶：重慶大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[5]佟為明等編，低壓電器繼電器及其控制系統(tǒng)，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000</p><p>　　指導(dǎo)教師：

13、 </p><p>　　2013年4月20日</p><p>　　教研室主任簽名： </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和城市生活的發(fā)展，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?，電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著。傳統(tǒng)繼電器電梯

14、控。為了保證電梯運(yùn)行高效節(jié)能又安全可靠，必須改進(jìn)電梯控制方式。根據(jù)順序邏輯控制的需要發(fā)展起來的可編程控制器(PLC)，它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC處理速度快，可靠性高，能夠保證電梯正常、安全、可靠地運(yùn)行。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式由直流調(diào)速逐漸過渡到了變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。本文將基于PLC的變頻調(diào)速方法應(yīng)用到電梯

15、系統(tǒng)中，并對此方法進(jìn)行研究。</p><p>　　首先，分別闡述了電梯繼電器控制和PLC控制的特點，突出講述繼電器電梯控制系統(tǒng)暴露的缺點以及PLC電梯控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)點，并對電梯的變頻調(diào)速控制進(jìn)行了介紹。其次，在閱讀了大量國內(nèi)外相關(guān)文件資料的基礎(chǔ)上，對電梯技術(shù)和電梯設(shè)備的發(fā)展進(jìn)行了綜述。然后，介紹了變頻器類型以及參數(shù)設(shè)計的相關(guān)知識;同時介紹了PLC選型原則以及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路;在此基礎(chǔ)上，根據(jù)電梯系統(tǒng)自

16、身的工作狀態(tài)要求，進(jìn)行電梯系統(tǒng)的PLC軟件開發(fā)，通過軟件開發(fā)的特點，結(jié)合PLC自身的控制規(guī)律，設(shè)計出可實現(xiàn)一定功能的PLC電梯控制系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞:電梯、可編程控制器、變頻調(diào)速、旋轉(zhuǎn)編碼器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the development of mo

17、dern economy and city life, the elevator has become an essential walking tool for people in daily life, and the performance of elevators obviously influences people’s lives. The traditional elevator system based on relay

18、 largely decreases the reliability and security since the mechanical and electromagnetic inertia of relay is big In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed.

19、The programmable logic contr</p><p>　　Firstly, the essay respectively presents the characteristics of the elevator system based on relay control and PLC control, specially formulates the defects exposed from

20、 relay control system and the advantages of PLC control system, introduce the frequency control of elevators. Secondly, base on reading many domestic and international relative literatures. The development of elevator te

21、chniques and elevator devices is overviewed. And then, the relative knowledge of frequency-converter is introdu</p><p>　　Key words: Elevator, Programmable Logic Control (PLC), Frequency Conversion & Velo

22、city Adjustment, Revolving Encoder</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p>　　2 電梯設(shè)備與電梯發(fā)展動態(tài)2</p>

23、<p>　　2.1電梯的出現(xiàn)2</p><p>　　2.2電梯設(shè)備簡介2</p><p>　　2.2.1電梯的分類2</p><p>　　2.2.2電梯的安全保護(hù)裝置3</p><p>　　2.3電梯的發(fā)展概況3</p><p>　　3 電梯的曳引傳動4</p><p>

24、;　　3.1電梯曳引傳動的基礎(chǔ)原理4</p><p>　　3.2電梯的曳引傳動形式5</p><p>　　3.3電梯對曳引傳動系統(tǒng)的要求5</p><p>　　4 電梯的機(jī)械系統(tǒng)6</p><p><b>　　4.1曳引系統(tǒng)6</b></p><p><b>　　4.2轎廂7

25、</b></p><p><b>　　4.3對重系統(tǒng)8</b></p><p><b>　　4.4門系統(tǒng)8</b></p><p><b>　　4.5門廳8</b></p><p>　　5 電梯的電氣裝置9</p><p>　　5.

26、1電氣傳動系統(tǒng)的電氣裝置9</p><p>　　5.1.1電梯安全可靠運(yùn)行的條件10</p><p>　　5.4變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)12</p><p>　　6 電梯方向控制環(huán)節(jié)13</p><p>　　6.1控制環(huán)節(jié)要求13</p><p><b>　　7 設(shè)計任務(wù)14</b></

27、p><p>　　7.1 I/O分配表14</p><p><b>　　7.2梯形圖15</b></p><p><b>　　7.3指令20</b></p><p><b>　　8小結(jié)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30&

28、lt;/b></p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　從19世紀(jì)50年代美國人OTIS發(fā)明出真正意義上的電梯以來，電梯控制技術(shù)就越來越顯示出其重要性。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性

29、能，保證電梯的運(yùn)行高效節(jié)能又安全可靠。</p><p>　　傳統(tǒng)的電梯曳引電動機(jī)采用接觸器來實現(xiàn)電動機(jī)工作狀態(tài)的改變，雙速異步電動機(jī)在定子回路中串電抗與電阻來實現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)速，這滿足不了乘客的舒適感；另外，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)由繼電器控制邏輯組成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷?？删幊炭刂破鳎≒LC: Programmable Logic Controller）是根據(jù)順序邏輯控制

30、的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平層的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行列的一個熱點。</p><p>　　2 電梯設(shè)備與電梯發(fā)展

31、動態(tài)</p><p><b>　　2.1電梯的出現(xiàn)</b></p><p>　　1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明－歷史上第一部安全升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。以奧的斯的名字而命名的電梯公司也開始了她輝煌的旅程。150年以來，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國領(lǐng)先

32、的電梯公司。自從我國實行改革開放政策以來，全國各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具―電梯，其需求量日益增長。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。為了確保電梯正常運(yùn)行、安全使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。</p><p><b>　　2.2電梯設(shè)備簡介</b></p><p>　　2.2.1電梯的分類</p><

33、p>　　電梯的分類有各式各樣：</p><p>　?、虐从猛痉诸惓丝碗娞荩惠d貨電梯；客貨電梯；病床電梯；雜物電梯住宅電梯；特種電梯。</p><p>　?、瓢此俣?，分類：低速電梯1m/s以下；高速電梯1-2m/s超高速電梯4m/s以上。</p><p>　　⑶按驅(qū)動電源分類交流電梯速度一般小于2m/s,直流電梯速度一般大2m/s。</p><

34、;p>　?、劝纯刂品绞椒诸悓娱g控制；簡易、集選。</p><p>　　2.2.2電梯的安全保護(hù)裝置</p><p>　　⑴電磁制動器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時通電松閘，停層后斷電制動。</p><p>　?、茝?qiáng)迫減速開關(guān)：起分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過，未減速時，轎廂上，撞塊，就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。

35、</p><p>　　⑶限位開關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過，端站，平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。</p><p>　?、刃谐虡O限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站，此開關(guān)動作。</p><p>　?、杉蓖０粹o：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時，按此按鈕切斷電源，電磁制動器制動，電梯緊急停車。</p><p>

36、　?、蕪d門開關(guān)：每個廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動;在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。</p><p>　?、岁P(guān)門安全開關(guān)：常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時，發(fā)出信號，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。</p><p>　?、坛d開關(guān)：當(dāng)超載時，轎底下開關(guān)動作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。</p>&

37、lt;p>　?、推渌拈_關(guān)：安全開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。</p><p>　　2.3電梯的發(fā)展概況</p><p>　　隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要的標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運(yùn)載工具---電梯得到了快速發(fā)展。</p><p>　　電梯是服務(wù)于三分之一樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直上的傾斜角小于15

38、76;的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。</p><p>　　追溯電梯這種提升設(shè)備的歷史，早在公元前我國就有利用人力作動力和簡單提升設(shè)備，直到現(xiàn)在我國北方部分農(nóng)村仍用手搖轱轆提取井水的升降提水裝置，所以說，我國是世界上最早出現(xiàn)這種提升設(shè)備――電梯雛形的國家之一。</p><p>　　隨著電子工

39、業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)、產(chǎn)品不斷用于電梯控制系統(tǒng)，如可編程控制器的應(yīng)用；單片機(jī)的應(yīng)用；無觸點半導(dǎo)體邏輯控制晶閘管（俗稱可控硅）的應(yīng)用；集成電路及數(shù)字控制、計算機(jī)群控制及調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)的應(yīng)用、拖動系統(tǒng)簡化、性能提高等。</p><p><b>　　3 電梯的曳引傳動</b></p><p>　　3.1電梯曳引傳動的基礎(chǔ)原理</p><p>　　電梯中廣泛

40、使用的機(jī)械傳動形式為曳引傳動，即以輪作為驅(qū)動部件，曳引鋼絲繩通過曳引輪，一端連接轎廂，一端連接對重裝置，轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩內(nèi)產(chǎn)生摩擦力即曳引力，這樣電動機(jī)帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動鋼絲繩，拖動轎廂和重作上下相對運(yùn)動。即轎廂上升、對重下降，轎廂下降、對重上升。</p><p>　　曳引力是靠曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽的摩擦力產(chǎn)生的，它是電梯運(yùn)行的動力，必須保證曳引鋼絲繩在曳引輪上不打滑。電梯曳引系

41、統(tǒng)的臨界平衡狀態(tài)如圖所示。</p><p>　　圖1 曳引系統(tǒng)受力簡圖</p><p>　　安裝在機(jī)房的電動機(jī)與減速箱、制動器等組成曳引機(jī)，是曳引驅(qū)動的動力，曳引鋼絲通過曳引輪一端連接轎廂，一端連接對重裝置。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩槽內(nèi)。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時由于曳引輪槽與曳引鋼絲繩之間的摩擦力，帶動鋼絲繩使轎廂和對重作相對運(yùn)動，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。轎廂與對重裝置能做

42、相對運(yùn)動是靠電動機(jī)轉(zhuǎn)動時通過曳引繩和曳引輪簡的摩擦力實現(xiàn)的，這種摩擦力我們又稱之為曳引力。</p><p>　　曳引及制動系統(tǒng)是保證電梯控制系統(tǒng)指令被可靠執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果這一系統(tǒng)出現(xiàn)問題將會直接導(dǎo)致墜落、剪切等嚴(yán)重傷亡事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的檢驗方式是通過靜載實驗進(jìn)行檢測，檢驗過程比較麻煩，且存在一定風(fēng)險，因此有必要研制一套操作簡便、實驗過程危險性且無需真實載荷的檢測裝置，以便為電梯運(yùn)行安全性能的檢測提供更為準(zhǔn)確和

43、更有說服力的數(shù)據(jù)證明。</p><p>　　3.2電梯的曳引傳動形式</p><p>　　根據(jù)電梯的使用要求和建筑物的具體情況，電梯的曳引與傳動有多種形式。電梯的曳引形式常見的有上置式和下置式。上置式傳動的曳引在井道頂部，負(fù)重為：</p><p>　　機(jī)房總負(fù)重=曳引機(jī)自重+控制屏等重+轎廂自重+轎廂載重+對重重量+曳引鋼絲繩重</p><p&g

44、t;　　這種曳引形式建筑物承受的載荷少，設(shè)備較少，效率高。下置式傳動的曳引機(jī)在井道底部，曳引繩必須要引向井道頂部，繞過一組導(dǎo)向輪才能牽引轎廂和對重，負(fù)重為：</p><p>　　井道頂部總負(fù)載=2（轎廂自重+轎廂載重+對重重量）+3曳引鋼絲繩重，這種曳引形式建筑物承受的載荷大，要求井道建筑面積較大。</p><p>　　電梯曳引繩的繞法多種，這些繞法可看成不同的傳動方式。電梯在運(yùn)行時，曳引

45、輪的線速度與轎廂升降速度的比稱為傳動比，也叫曳引比。</p><p>　　3.3電梯對曳引傳動系統(tǒng)的要求</p><p>　　電梯曳引系統(tǒng)的作用是輸出動力和傳遞動力。曳引機(jī)又稱主機(jī)，是電梯的動力源。根據(jù)電梯的使用條件和工作要求，曳引電動機(jī)一般應(yīng)有如下技術(shù)性能：</p><p>　　1）電動機(jī)的額 定容量為短時重復(fù)工作制，要求能承受沉重而頻繁的起動、制動和正向、反向運(yùn)

46、轉(zhuǎn)。</p><p>　　2）要具有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，使之能滿足轎廂滿載加速時的起動轉(zhuǎn)矩要求。起動應(yīng)迅速無遲滯感。為了獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩，并能抑制起動電流，電動機(jī)一般采用深槽，并采用高阻導(dǎo)條。額定電壓下，保證堵轉(zhuǎn)矩之比不低于2.2倍，低速時不低于1.4倍。</p><p>　　3）起動電流小，避免由于電梯頻繁起制動而影響電網(wǎng)電壓并使用電動機(jī)發(fā)熱。在額定電壓下，電動機(jī)堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比不

47、應(yīng)大于4.5。</p><p>　　4）要具有發(fā)電制動特性，能由電動機(jī)本身的性質(zhì)來限制電梯在滿載下行或空載上行時的速度，而達(dá)到安全運(yùn)行的目的。</p><p>　　5）曳引電動機(jī)應(yīng)具有較硬的機(jī)械特性，不應(yīng)因電梯載重的變化而引動電梯運(yùn)行速度的過大變化。</p><p>　　6）要求運(yùn)行速度高，并具有良好的調(diào)速性能，以保證加減速平穩(wěn)和停機(jī)準(zhǔn)確。</p>&

48、lt;p>　　7）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，噪聲小，便于維修和調(diào)整</p><p><b>　　4 電梯的機(jī)械系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯由機(jī)械、電氣兩大系統(tǒng)組成。電梯的機(jī)械系統(tǒng)主要有曳引系統(tǒng)、轎廂、對重系統(tǒng)、門系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)及機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。</p><p><b>　　4.1曳引系統(tǒng)</b></

49、p><p>　　曳引系統(tǒng)曳引機(jī)、曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩及反繩輪等組成。</p><p><b>　　1．曳引機(jī)</b></p><p>　　曳引機(jī)是電梯的主要拖動機(jī)械，其作用是產(chǎn)生并傳送動力，驅(qū)動轎廂和對重上下運(yùn)行。分為有齒輪曳引機(jī)和無齒輪曳引機(jī)。</p><p>　　無齒輪曳引機(jī)，一般以調(diào)速性能良好的直流電動機(jī)作為動力

50、，由于沒有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，其傳動效率高，噪聲小，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，用于速度大于2m/s的高速和超高速電梯上。</p><p>　　有齒輪曳引機(jī)多用于速度小于2m/s的各種電梯上，為減小運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動裝置。這種曳引機(jī)主要由曳引機(jī)電動機(jī)、制動器及減速器等組成。</p><p><b>　　2．曳引輪</b></p><p

51、>　　曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動轎廂與對重垂直運(yùn)行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無齒輪曳引機(jī)，裝在制動器為側(cè)，與電動機(jī)軸。制動器軸在同一軸線上。</p><p>　　為了提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于繩槽內(nèi)。要求曳引輪強(qiáng)度大、耐磨損、耐沖擊。包角越大，摩擦力就越大。</p><p>　　為了減少

52、曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪越大越好，但過大會使體積增大，減速器速增大，因此應(yīng)大小適宜一般要求大于鋼絲繩直徑40倍。</p><p><b>　　3.導(dǎo)向輪</b></p><p>　　導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或承重梁上，使轎廂與對重保持最佳相對位置，以避免兩者在運(yùn)行中發(fā)生相互碰撞。</p><p><b>　　4．曳

53、引鋼絲繩</b></p><p>　　每臺電梯所用曳引鋼絲繩的數(shù)量和繩的直徑，與電梯的額定載重量、運(yùn)行速度、井道高度及曳引方式有關(guān)。各類電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)因數(shù)一般應(yīng)符合表1所示。</p><p>　　表1 曳引鋼絲繩與安全因素</p><p>　　可見懸掛電梯轎廂的鋼絲繩除雜物電梯外，一般不少于根，其安全因數(shù)均不小于12。因此若干根鋼絲繩同時斷開

54、，造成轎廂墜落下去的事故是不會發(fā)生的。但是由于電梯安裝人員制作繩頭時沒有嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，則會發(fā)生個別曳引繩與錐套脫離的情況。而由于使用不當(dāng)和機(jī)電系統(tǒng)故障，如超載或某些機(jī)件損壞，造成轎廂的運(yùn)行速度超過額定值，甚至有可能發(fā)生蹲底事故。</p><p><b>　　5.反繩輪</b></p><p>　　反繩輪是指設(shè)置在轎廂頂和對重頂上的動滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪

55、.曳引鋼絲繩繞過反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動方式。</p><p><b>　　4.2轎廂</b></p><p>　　運(yùn)載乘客或其他載荷的轎體部件，如圖2所示。 </p><p>　　轎廂是電梯用以承載和運(yùn)送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部凈高度至少應(yīng)為2m。</p><p>

56、;<b>　　圖2 轎廂</b></p><p><b>　　4.3對重系統(tǒng)</b></p><p>　　對重系統(tǒng)也稱重量平衡系統(tǒng)，位于井道內(nèi)，通過曳引繩經(jīng)曳引輪與轎廂連接。包括對重及平衡補(bǔ)償裝置。</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，對重在對重導(dǎo)軌上滑行，起平衡轎廂自重及載重的作用，從而大大減輕曳引電動機(jī)的負(fù)擔(dān)。平衡

57、補(bǔ)償裝置則是為電梯在整個運(yùn)行中平衡變化而設(shè)置的補(bǔ)償裝置。對重產(chǎn)生的平衡作用在電梯升降過程中是不斷變化的，這主要是由電梯運(yùn)行過程中曳引鋼絲繩在對重側(cè)和在轎廂側(cè)的長度不斷變化造成的。為使轎廂側(cè)與對重側(cè)在電梯運(yùn)行過程中始終保持相對平衡，就必須在轎廂和對重下面懸掛平衡補(bǔ)償裝置。</p><p><b>　　4.4門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)

58、、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成；層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門鎖裝置及開鎖裝置組成；開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動力源。</p><p><b>　　4.5門廳</b></p><p>　　每一層電梯門口裝的門，門上帶有機(jī)器鎖及電氣接點?？吞荻酁樽詣娱_關(guān)門，開關(guān)門由轎廂門上的開門刀帶動廳門上的橡皮

59、勒轆來完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關(guān)裝置驅(qū)動的。</p><p>　　5 電梯的電氣裝置</p><p>　　該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、較頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指較內(nèi)和層站的指示燈；層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機(jī)房中

60、，由各類電氣控制元件（或板）組成，是電梯實行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號等作用。它可由機(jī)械式、繼電器或電子式組成。</p><p>　　5.1電氣傳動系統(tǒng)的電氣裝置</p><p>　　所謂電氣傳動系統(tǒng)（也稱驅(qū)動系統(tǒng)或拖動系統(tǒng)）是指驅(qū)動曳引電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的電氣系統(tǒng)。若將曳引電動機(jī)看作被控對象，再配以其他有關(guān)電氣裝置，就可組成一定形式的電氣傳動

61、系統(tǒng)，即開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 電梯閉環(huán)傳動系統(tǒng)框圖 </p><p>　　5.1.1電梯安全可靠運(yùn)行的條件</p><p>　　1電梯的轎廂門和各個樓層的電梯層門全部關(guān)閉好，這是電梯安全運(yùn)行的關(guān)鍵，是保障和司機(jī)等人員人身安全的最重要的保證。</p><p>　　2必須要有確定的電梯上

62、行或下行方向，這是電梯最基本的任務(wù)，即把乘客或貨物送上或送下到需要停層的樓層。</p><p>　　3電梯系統(tǒng)的所有機(jī)械及電氣安全保護(hù)系統(tǒng)有效而可靠，這是確保電梯設(shè)備乘客人身安全最基本保證。</p><p>　　5.1.2電梯控制開關(guān)門環(huán)節(jié)</p><p>　　1對自動開關(guān)門機(jī)構(gòu)的要求及其速度調(diào)節(jié)方法自動門機(jī)構(gòu)必須隨電梯轎廂移動，既要求把自動門機(jī)構(gòu)安裝于轎廂頂上，除

63、了能帶動轎廂門啟閉外，還應(yīng)能通過機(jī)械方法使電梯轎廂在各個樓層門區(qū)安全范圍內(nèi)，能方便的使各層的外層門也能隨著轎廂門的啟閉而同步啟閉。</p><p>　　2當(dāng)轎廂門和某樓層的層門閉和后，由電氣機(jī)械設(shè)備的機(jī)械鉤子和電氣接點的當(dāng)前狀態(tài)來決定調(diào)節(jié)方法。</p><p>　　3開關(guān)門動作平穩(wěn)，不得有劇烈的抖動和異常的響聲，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，開關(guān)系統(tǒng)在開關(guān)門過程中其運(yùn)動噪聲不的大于6dB</p&g

64、t;<p>　　4關(guān)門時間一般為3~5s，而開門時間一般為2.5~4s。</p><p>　　5自動門系統(tǒng)調(diào)整簡單方便，便于維修。</p><p>　　6門機(jī)電動機(jī)要具有一定的賭轉(zhuǎn)能力。</p><p>　　為了使電梯和轎廂門和某層層門在啟閉過程中達(dá)到快速平穩(wěn)的要求，必須對自動系統(tǒng)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，以滿足對自動門機(jī)控制系統(tǒng)的要求。一般調(diào)速的方法有：

65、 </p><p>　　7用小型直流伺服電動機(jī)作自動門機(jī)的驅(qū)動力時，通常采用電阻的串并聯(lián)調(diào)速方法。</p><p>　　8用小型三相交流轉(zhuǎn)矩電動機(jī)作自動門機(jī)的驅(qū)動力時，常用施加渦流制動的調(diào)速方法，現(xiàn)多用小功率變頻調(diào)速方法。 5.2安全保護(hù)系統(tǒng) </p><p>　　電梯在運(yùn)行過程中安全是首要問題。電梯可能發(fā)生的事故隱患和

66、故障有轎廂的時失控、超速運(yùn)行、終端越位、沖頂或蹲底、不安全運(yùn)行、非正常停止、關(guān)門障礙等。為確保運(yùn)行中的安全，各類電梯都設(shè)有完善的安全保護(hù)系統(tǒng)，包括機(jī)械和電氣安全裝置，一些機(jī)械安全裝置往往需要電氣方面的配合和聯(lián)合鎖裝置才能完成其動作和可靠效果，兩部分安全保護(hù)裝置都是必不可少的。電梯的安全保護(hù)系統(tǒng)前面介紹過的制動器、廳門和轎廂門門鎖、安全觸板外，還有限速器、安全鉗、緩沖器、終端保護(hù)、轎廂超速保護(hù)。較頂安全柵欄、安全窗、供電系統(tǒng)保護(hù)及報警裝置

67、等等。圖4為電梯安全保護(hù)系統(tǒng)主要動作示意圖。 </p><p>　　圖4電梯安全保護(hù)系統(tǒng)動作示意圖5.3自動調(diào)速控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯運(yùn)行分三個階段，即啟動加速、穩(wěn)速運(yùn)行和制動減速。曳引傳動系統(tǒng)必須滿足電梯在各個運(yùn)行階段的要求，其中制動減速尤為重要，不僅要保證電梯減速過程的平滑性，而且必須電梯轎廂能夠準(zhǔn)確地?？吭跇菍悠矫?，轎廂?？康恼`差與轎廂停止時運(yùn)動速度的平

68、方成比例。電梯的調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)給定的速度曲線，利用模擬或數(shù)字的控制裝置，構(gòu)成開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對電梯運(yùn)動狀態(tài)的控制，以滿足電梯運(yùn)行舒適、準(zhǔn)確可靠的要求。</p><p>　　5.3.1變級調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　編輯調(diào)速電梯傳動系統(tǒng)中的曳引電動機(jī)為交流雙速電機(jī)，電動機(jī)定子中有兩個繞組，分別高速繞組和低速繞組。采用定子電路高速繞組中串電抗降壓起動，隨著電梯速度的提高再逐級切除電

69、抗，使電梯逐步加速至穩(wěn)速運(yùn)行。減速制動時，由高速繞組轉(zhuǎn)換到低速變，會以高于變極后的同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電動機(jī)進(jìn)入發(fā)電制動狀態(tài)，制動轉(zhuǎn)矩大大高于額定轉(zhuǎn)矩、為限制制動電流，在低速繞組中串入電抗，隨著電梯的減速逐級切除電抗。</p><p>　　5.3.2調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)采用晶閘管交流調(diào)壓電路，進(jìn)行速度閉環(huán)調(diào)節(jié)。其制動減速可采用能耗制動、反接制動及動力制動等方式，使乘

70、坐舒適感、平層精確度均優(yōu)于雙速電梯，主要應(yīng)用于額定速度2.5m/s一下的電梯中。</p><p>　　5.4變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　通過改變交流電動機(jī)供電電源的頻率來改變電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，這種方法就是變頻變壓調(diào)速。若連續(xù)平滑地改變電動機(jī)定子電源頻率，則可獲得與電動機(jī)的固有機(jī)械特性相平行的一簇人為機(jī)械特性，可實現(xiàn)連續(xù)平滑地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。同時根據(jù)電

71、梯的工作時負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩的要求，即保持調(diào)速時電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，需維持磁通恒定。因此變頻時需要對定子繞組供電電壓作相應(yīng)調(diào)節(jié)，這就要求對電動機(jī)供電的變頻器應(yīng)具備變壓和變頻兩種功能，簡稱VVVF型變頻器，用于電梯時就是VVVF型電梯。</p><p>　　6 電梯方向控制環(huán)節(jié)</p><p>　　任何類別的電梯，其運(yùn)動的充分與必要條件之一是電梯要有確定的運(yùn)行方向，因此所有用來確定電梯運(yùn)行方向的

72、控制環(huán)節(jié)簡稱為定向環(huán)節(jié)。在所有電梯的整體控制系統(tǒng)中，與電梯的自動開關(guān)門控制環(huán)節(jié)一樣，定向環(huán)節(jié)也是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。 </p><p>　　所謂電梯的方向控制環(huán)節(jié)，是根據(jù)電梯轎廂內(nèi)乘客欲往樓層的位置信號或各樓層大廳的乘客召喚位置信號與電梯所處樓層的位置信號進(jìn)行比較：凡是在電梯位置信號上方的轎廂內(nèi)或樓層廳外的召喚信號，側(cè)電梯定為上行

73、方向；凡在其下方向的，側(cè)定為下行方向。</p><p><b>　　6.1控制環(huán)節(jié)要求</b></p><p>　　在方向控制環(huán)節(jié)中，一般集選電梯必須滿足下列幾點要求： </p><p>　　1轎內(nèi)指令優(yōu)先于各樓層廳外召喚信號而定向，即當(dāng)空轎廂電梯被某樓層外

74、乘客召喚到達(dá)該層后，某層的乘客即可進(jìn)于電梯轎廂內(nèi)，按指令按鈕令電梯定上行方向（或下行方向）；若該乘客雖進(jìn)于電梯轎廂內(nèi)但電梯門未關(guān)閉且為未按指令按鈕前（即電梯尚未定出方向），當(dāng)出現(xiàn)其他樓層廳外召喚信號時，如此召喚信號指令電梯的運(yùn)行方向有別于已進(jìn)于轎廂內(nèi)乘客要求指令電梯的運(yùn)行方向，側(cè)電梯的運(yùn)行方向應(yīng)有已進(jìn)于轎廂內(nèi)乘客要求而定向，而不是根據(jù)其他樓層廳外乘客要求而定向。這就是所謂的轎內(nèi)優(yōu)先于廳外。</p><p>　　2

75、要保持最遠(yuǎn)樓層召喚信號所要求的電梯的運(yùn)行方向，而不能輕易的更改，這樣以保證最高樓層（或最底樓層）乘客乘用電梯，而只有在電梯完成最遠(yuǎn)樓層乘客的要求后，放能改變電梯的運(yùn)行方向。</p><p>　　3在有司機(jī)操縱電梯時，在電梯尚未起動運(yùn)行的情況下，應(yīng)讓司機(jī)有強(qiáng)行改變電梯運(yùn)行方向的可能性。

76、 </p><p>　　4在電梯檢修的情況下，電梯的方向控制應(yīng)有檢修人員直接按轎廂內(nèi)操縱箱上或轎廂頂?shù)臋z修廂上的方向按鈕，即令電梯定為向上（或向下）運(yùn)行；而當(dāng)松開方向按鈕，即令電梯消失運(yùn)行方向并使電梯立即停下。 </p><p><b>　　7 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　7.1 I/O分配表</p><p&g

77、t;<b>　　7.2梯形圖</b></p><p><b>　　7.3指令</b></p><p><b>　　8小結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，我們通過利用PLC，達(dá)到了對電梯系統(tǒng)的控制，并且調(diào)試成功，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、靈活，具有較好的實際價值和使用性。由

78、于設(shè)計水平有限和時間的倉促，本文中難免有錯誤和不妥之處，請給予批評指正。通過本次設(shè)計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，于是圖書館和互聯(lián)網(wǎng)成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)

79、習(xí)的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會使我們受益非淺。在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗，增強(qiáng)了信心。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 方永勝 王珉，電氣控制

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