畢業(yè)設(shè)計（論文）PLC教學(xué)電梯的設(shè)計和研究

1、教學(xué)電梯的設(shè)計和研究摘要隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進入一個嶄新的時代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由plc代替原來的繼電器控制。由于電梯是大型機電一體化產(chǎn)品，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，封閉使用，經(jīng)過安裝運行之后，從外部很難全面的了解電梯的結(jié)構(gòu)及其工作原理；由于技術(shù)復(fù)雜，專業(yè)性強，結(jié)構(gòu)封閉，在教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)中的學(xué)生難以對電梯有足夠的了解，學(xué)習(xí)過程相對困難。因此，研制能夠真實反映電梯結(jié)構(gòu)和使用功能的

2、電梯模型及控制系統(tǒng)很必要。為了將電梯的教學(xué)通俗地和實際聯(lián)系起來，提供較理想的電梯教學(xué)實驗平臺，加深學(xué)生對電梯的理解，我們研發(fā)設(shè)計了三層電梯模型，該電梯模型基本上反映了電梯的結(jié)構(gòu)和使用功能，效果直觀，且具有故障檢測單元。并在已有的變頻器的基礎(chǔ)上，選用功能較強的plc作為控制單元，通過合理的選擇和設(shè)計，提高了電梯的控制水平，使電梯達到了較為理想的控制效果。關(guān)鍵字：電梯控制 plc 變頻器 傳感器技術(shù) 目錄：第一章：電梯的概述一、電梯的定義-(3)二、電梯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能和組成-(3)第二章：教學(xué)電梯的電氣部分設(shè)計一、電氣部分設(shè)計-(6)二、變頻器介紹-(10)三、plc控制介紹-(17)第三章：軟件

3、設(shè)計一、設(shè)計框圖-(21)二、plc接線圖-(22)三、程序設(shè)計-(23)四、編程舉例-(28)結(jié)束語-(30)答謝辭-(31)參考文獻-(32)附錄1元件清單-(33)附錄2梯形圖注釋-(34)第一章、電梯的概述一、定義：用電力拖動具有乘客或者載貨轎廂運行于垂直方向傾斜角不大于15的兩側(cè)剛性導(dǎo)軌之間的運送乘客或貨物的固定設(shè)備。二、電梯系統(tǒng)的組成及各部分功能：1.曳引系統(tǒng)：傳遞與傳輸動力，使電梯運行。曳引機：包括電動機、減速器、制動器和曳引輪在內(nèi)的靠曳引繩和曳引輪槽摩擦力驅(qū)動或停止電梯的裝置。有齒輪曳引機，即電動機通過減速齒輪箱驅(qū)動曳引輪的曳引機。無吃輪曳引機，即電動機通過直接驅(qū)動曳引輪的曳引

4、機曳引繩：連接轎廂和對重裝置，并靠與曳引輪槽的摩擦力驅(qū)動轎廂升降的專用鋼絲繩。2.導(dǎo)向系統(tǒng)：保證轎廂與對重的相對位置，并限制其活動的自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動。導(dǎo)軌：使轎廂和對重運行的導(dǎo)向部件。導(dǎo)軌支架：固定在井道壁或橫梁上，支撐和固定導(dǎo)軌用部件。導(dǎo)靴：裝在交響和對重架上，與導(dǎo)軌配合，強制轎廂和對重的運動服從于導(dǎo)軌的直立方向的部件。導(dǎo)向輪：為增大轎廂和對重之間的距離，使曳引繩經(jīng)曳引輪再導(dǎo)向?qū)χ匮b置或轎廂一側(cè)而設(shè)置的繩輪。反繩輪：設(shè)置在轎廂和對重框架上部的動滑輪，根據(jù)需要曳引繩繞過反繩輪可以構(gòu)成不同的曳引比。3.轎廂系統(tǒng)：用于運送乘客或貨物的容體，是電梯的運行部件之一。轎廂架：固

5、定和支撐轎廂的框架。由上梁、立柱、底梁和拉桿等組成的承重構(gòu)件。轎廂體：具有載重量和服務(wù)對象相適應(yīng)的空間，是由轎廂底、轎廂壁、轎廂門和轎廂頂組成。4.門系統(tǒng)：防止墜落和擠傷事故的發(fā)生。轎廂門：設(shè)置在轎廂入口的門。由門、門導(dǎo)軌架、轎廂地坎等組成。層門：設(shè)置在層站入口的門，又稱廳門。由門、門導(dǎo)軌架、層門地坎、層門聯(lián)動機構(gòu)等組成。開門機：使轎廂門，層門自動開啟或關(guān)閉的裝置。門鎖裝置：設(shè)置在層門內(nèi)側(cè)，門關(guān)閉后，將門鎖緊，同時接通控制電路，使轎廂方可運行的機電聯(lián)鎖裝置。5.重量平衡系統(tǒng)：使曳引系統(tǒng)的原動力(電動機)功率消耗減少一半，以達到節(jié)能和提高效率的目的。對重：又對重架和對重塊組成，其重量與轎廂滿載時

6、重量成一定的比例，與轎廂件的重量具有一個恒定的最大值，又稱平衡鐵。重量補償裝置：在高層電梯中，補償轎廂與隊中側(cè)曳引繩長度變化對電梯平衡設(shè)計影響的裝置。6.電力拖動系統(tǒng)：提供動力，實行電梯速度控制。曳引電動機：電梯的動力源，根據(jù)電梯配置可以用交流電動機或直流電動機。供電裝置：為電梯的電動機提供電源的裝置。速度檢測裝置：檢測轎廂的運行速度，將其裝變成信號的裝置。一半采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電動機相聯(lián)。電動機調(diào)速控制：交流調(diào)速電動機的速度控制方式，有交流變極調(diào)速，交流變壓調(diào)速和變頻變壓調(diào)速，直流電動機具有調(diào)速性能好和調(diào)速范圍大的特點，常用發(fā)電機組構(gòu)成的晶閘管勵磁的發(fā)電機-電動機，晶閘管直接

7、供電的晶閘管-電動機。7.電氣控制系統(tǒng)：對電梯的運行操縱和控制。操縱裝置：對電梯的運行實行操縱的裝置。包括轎廂內(nèi)的按鈕操縱箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕箱、轎頂和機房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。位置顯示裝置：設(shè)置在轎廂內(nèi)和層站的指示燈，以燈光數(shù)字顯示電梯運行方向或轎廂所在的層站?？刂破?柜)：安裝在機房中，由各種電子器件和電梯元件組成，對電梯實行電氣控制的設(shè)備。平層裝置：在平層裝置區(qū)域內(nèi)，使轎廂達到平層準確度要求的裝置。由磁感應(yīng)器和遮磁板構(gòu)成。選層控制器：對電梯運行的控制方式，在轎廂內(nèi)開關(guān)控制、按鈕控制、信號控制、集選控制，并聯(lián)控制和梯群控制。8.安全保護系統(tǒng)：保證電梯的安全使用，防止一切危及人身安全

8、的事故發(fā)生。安全鉗裝置：轎廂應(yīng)裝有能在下行時動作的安全鉗裝置，在達到限速器動作速度時，甚至在懸掛裝置斷裂的情況下，安全鉗裝置應(yīng)能夾緊導(dǎo)軌而使裝額定重量的轎廂制停并保持靜止狀態(tài)。當安全鉗裝置作用時，裝在它上面的一個裝置應(yīng)在安全鉗裝置動作以前或同時使電動機停轉(zhuǎn)。限速器：通常安裝在機房內(nèi)或井道頂部，是限制轎廂(或?qū)χ?運行速度的裝置。當轎廂運行速度達到限定值時，限速器動作，使轎廂兩邊安全鉗的楔子同步提起，夾住導(dǎo)軌。緩沖器：設(shè)置在轎廂和對重的形成底部極限位置。如果緩沖器隨轎廂或?qū)χ剡\行，則在行程末端應(yīng)設(shè)有與其相撞的支座，支座高度至少要0.5m。超速保護開關(guān)：在限速器機械動作之前，開關(guān)動作，切斷控制回路

9、，使電梯停止運行。上、下端站越位保護：在井道頂端，底端設(shè)置強迫減速開關(guān)，端站限位開關(guān)和終端極限開關(guān)。在轎廂或?qū)χ嘏龅骄彌_前切斷控制電路。電氣安全保護：電梯機械類安全裝置多數(shù)設(shè)置相應(yīng)的電氣設(shè)備，構(gòu)成電氣安全保護線路。如供電系統(tǒng)斷相、錯相保護裝置；層門與轎門的電氣聯(lián)鎖裝置；緊急操作裝置和停止保護裝置；轎頂、轎內(nèi)和機房的檢修運行裝置等。第二章 教學(xué)電梯的電氣部分設(shè)計。本次設(shè)計用的教學(xué)電梯系統(tǒng)組成與一般用電梯相似。由于不存在運送人的情況，所以教學(xué)電梯的安全系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有所簡化。整個教學(xué)電梯系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機構(gòu)、曳引機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等組成。教學(xué)電梯所要實現(xiàn)的控制要求有：(1)曳引電機控制上升和下降。

10、(2)各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)。(3)電梯到位后具有手動或自動開門關(guān)門功能。(4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵。(5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當前層號指示燈。(6)待客自動開門，當電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎客。(7)自動關(guān)門與關(guān)門保護功能。(8)電梯按順序自動?？繕菍印?9)當電梯完成全部順向指令后，應(yīng)答相反方向的信號。(10)電梯在完成全部指令后，無層外呼梯信號時電梯應(yīng)自動關(guān)門在調(diào)定時間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。一、電氣部分設(shè)計教學(xué)用電梯為三層式電梯，可以通過操作面板及外呼按鈕進行控制，也具有風(fēng)扇及照明裝置，并且具有開關(guān)

11、量和數(shù)字量兩種樓層檢測及顯示方法，對學(xué)習(xí)教學(xué)電梯的運作過程有很大的幫助。我們在教學(xué)電梯中所使用額定功率0.75kw、額定電壓380v、額定電流2.3a、轉(zhuǎn)速為910r/min，星型連接的交流電機作為曳引電機，用旋轉(zhuǎn)編碼器或磁反應(yīng)開關(guān)及平層開關(guān)(雙穩(wěn)態(tài)磁感應(yīng)開關(guān))來對電梯進行樓層檢測。我們用變頻器來實現(xiàn)電梯的速度變換。電梯的電氣控制，用plc對電梯實現(xiàn)電氣控制。同時，我們在操作板上設(shè)計了檢修按鈕，編寫了檢修與正常運行的程序。教學(xué)電梯電氣部分主要有主電路、風(fēng)扇電路、門電路幾個部分組成，它們對電梯運行進行控制。1.主電路：圖1（主電路）如圖1所示，qs為空氣開關(guān)，vvvf為變頻器，qc為交流接觸器，

12、fr為熱繼電器，m為曳引電機，gh為上電繼電器。當空氣開關(guān)閉合之后，執(zhí)行相應(yīng)操作后，qc接觸器得電，經(jīng)變頻器之后控制電機的正反轉(zhuǎn)，進而控制電梯的升降。交流電機的制動：我們選擇了電磁抱閘制動這一制動方式，其主要有制動電磁鐵和閘瓦制動器組成。其斷電制動性能如下：線圈得電時，閘瓦和閘輪分開，無制動作用，當線圈失電時，閘瓦緊緊抱住閘輪制動。優(yōu)點：電磁抱閘制動，制動力強，廣泛應(yīng)用于起重機械上。安全可靠，不會因突然斷電而發(fā)生事故。缺點：電磁抱閘體積較大，制動器磨損嚴重，快速制動時有時會產(chǎn)生振動。2.風(fēng)扇電路：圖2（風(fēng)扇電路）相對于其它電路來說，風(fēng)扇電路比較簡單。v0，v1為穩(wěn)壓二極管，m為風(fēng)扇的驅(qū)動電機。

13、工作原理：交流輸入端為380v的交流電，經(jīng)變壓器降壓至24v，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓。整個過程就是形成一個穩(wěn)壓電源，供給風(fēng)扇進行運轉(zhuǎn)?？刂七^程由門鎖繼電器msj控制。當廳門和層門關(guān)門到位時，門鎖繼電器得電，msj常閉斷開，風(fēng)扇不得電，無法運轉(zhuǎn)；而當門鎖繼電器未得電時，風(fēng)扇電機由于得到穩(wěn)定的直流電壓而工作，進而調(diào)節(jié)轎廂內(nèi)的空氣。注：風(fēng)扇電路并不是由plc控制，在檢修時，可以在主電路部分尋找故障點。3.門電路：圖3(門電路)門電路原理圖如圖3所示，kmj為開門機繼電器常開觸點，gmj為關(guān)門機繼電器常開觸點，sg為關(guān)門減速用行程開關(guān)，其位置處于pkm、pgm行程開關(guān)之間。電梯的開門和關(guān)門過程有以下三個階

14、段：(1).開門階段：當電梯接受到開門指令后，開門繼電器得電，kmj閉合，電流經(jīng)304線482線門電機變阻器582線后，回到電源負端，電機得電工作。此時電路圖中門電機左正右負，電流通過變阻器產(chǎn)生少量電阻，使得電機快速運行。(2).關(guān)門階段：電梯開門到位后，將會接受到關(guān)門信號。一旦信號發(fā)出，關(guān)門繼電器得電，gmj閉合，電流通路為：304線682線k2線k1線變阻器門電482線301線，此時電機受到反壓，電機反轉(zhuǎn)進行關(guān)門動作，此時電阻器大部分接入電路中，使得電機電壓下降，電機速度下降，關(guān)門速度遠小于開門速度。(3).減速關(guān)門階段：電梯門關(guān)閉至一定程度后，碰撞到行程開關(guān)sg，此時的電流通路為：304

15、線682線變阻器門電機482線301線，此時接入電路電阻接近整個變阻器的電阻，關(guān)門速度再次降低，防止人被電梯門夾傷。二、變頻器介紹：圖4(變頻器內(nèi)部控制框圖)三相異步電動機的調(diào)速方法：調(diào)速公式：no=60f/p = n=60f/p(1-s) 單位：r/minno：同步轉(zhuǎn)速 p：磁極對數(shù) f：頻率 n：轉(zhuǎn)速從上式可見，改變供電頻率，電動機的極對數(shù)和轉(zhuǎn)差率均可以達到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來看不同的調(diào)速方式無非是改變交流電機的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)速兩種。1)變極調(diào)速優(yōu)點：機械特性較硬，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟。缺點：有極調(diào)速，極差很大，不能獲得平滑的調(diào)速，啟動轉(zhuǎn)矩大于等于1.5倍額定轉(zhuǎn)矩。2)改變轉(zhuǎn)差

16、率調(diào)速：優(yōu)點：投資低，設(shè)備簡單，控制方便。缺點：機械特性差，電阻白白消耗能量，屬于有極調(diào)速。3)變頻調(diào)速：優(yōu)點：效率高，損耗小，應(yīng)用范圍大。調(diào)速平滑，范圍廣。缺點：造價高，維修困難。由電動勢公式e=4.44kfn可知：e：電動勢 f：頻率 k：比例常數(shù) n：繞組匝數(shù)單單提高頻率時，電樞電壓不變。此時磁通下降，使得電動機轉(zhuǎn)矩下降，帶負載能力亦同時下降，嚴重時引起落磁;而單獨提高頻率時，磁通上升，勵磁電流過大，電機發(fā)熱，嚴重時會形成磁飽和。綜合以上幾種調(diào)速方法，我們選用通過變頻器對電機進行變頻變壓調(diào)速。使得電壓與頻率之比等于常量，保證電動機在運作過程中能穩(wěn)定工作。由于教學(xué)電梯具備正常運行和平層減速

17、的雙速控制，為了達到更好的速度調(diào)節(jié)效果，我們選用了三菱公司的fr-e500變頻器配合三菱fx2-48mr型plc來設(shè)計電梯的工作流程。下面簡單介紹fr-e500變頻器的基本組成單元及功能。1.主控電路1.1主控電路的基本任務(wù)：(1).接受各種信號1)在功能預(yù)置階段，接受各種功能的預(yù)置信息(hz)。2)接受鍵盤式多接輸入端子的給定信號(正、反、啟、停)。3)接受從電壓、電流，采樣電路，以及其他傳感器輸入狀態(tài)信號。(2).進行基本運算1)進行矢量控制和其他必要的運算。矢量控制：磁場的定向控制。2)實時地計算出spwm波形各切換點的時刻。(3).輸出運算結(jié)果：1)輸出至逆變模塊的驅(qū)動電路，使逆變管按

18、給定信號及預(yù)置要求輸出電壓波。2)輸出給顯示器，現(xiàn)實當前各種狀態(tài)。3)輸出給外接控制端子(run0.5hz)時，接通。1.2主控電路的其他任務(wù)：(1).實現(xiàn)各項控制功能(正、反、啟、停)。(2).實現(xiàn)各種保護功能：終止輸出。 向輸出端子發(fā)出報警信號 向顯示器輸出故障信號2.面板操作器：由操作面板由顯示器和鍵盤輸入器組成。顯示器：接受主控電路的顯示信號。2.1數(shù)據(jù)顯示屏。(1)在功能預(yù)置時，顯示功能碼和數(shù)據(jù)碼。(2)在運行過程中，用于顯示各種數(shù)據(jù)(電壓、電流、頻率)。(3)發(fā)生事故時，顯示故障原因代碼。2.2發(fā)光二極管。(1)顯示數(shù)據(jù)單位，如hz、a、u。(2)顯示變頻器(正、反)。2.3鍵盤輸

19、入器：(1).功能：1)在進行功能預(yù)置時，輸入各項功能的預(yù)置數(shù)據(jù)。2)進行面板操作時，輸入各項操作指令。(2).鍵盤輸入的組成：1)模式轉(zhuǎn)換鍵：mode 用于更改工作的模式。2)數(shù)據(jù)鍵：/ 增減按鈕。3)讀出和寫入鍵：set。4)運行操作鍵：rev (反轉(zhuǎn))、fwd(正轉(zhuǎn))。5)復(fù)位鍵： stop/reset。3.外接給定和輸入控制端：3.1外接給定端：各種變頻器都配有從外部輸入給定信號的端子。(1)電壓信號給定端：vr1,vr2. 05vdc，010vdc(2)電流信號給定端：ir1,ir2. 020ma，420ma(3)gnd：模擬信號的公共端。3.2外接輸入控制端：接受外部輸入的各種控制

20、信號，以便對變頻器的各種工作組狀態(tài)和輸出頻率進行控制?？刂菩盘柕念悇e：基本控制信號：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動(jog)。 可編程控制信號：多檔調(diào)速(rh、rm、rl)4.外接輸出控制端4.1報警輸出端：當變頻器發(fā)生故障時，變頻器即使發(fā)出報警信號，通常采用繼電器輸出。 圖5ol.過負載(失速).ipf.瞬時停電4.2測量線號輸出端am：模擬信號的輸出dc(010v)與顯示目的的大小成比例。 圖64.3通信接口：用于和微機相通，一般變頻器提供的是rs485接口，微機提供的是rs232接口，中間要加接“rs485-rs232”接口。4.4狀態(tài)輸出端：主要有：運行信號(run)。 頻率到達,su(達到設(shè)定頻率

21、的10%的偏差)。 頻率檢測,fu(達到設(shè)定頻率以上是接通)5.控制電源，采樣及驅(qū)動電路5.1控制電源：為以下部分提供穩(wěn)壓電源。(1)主控電路：0+5v。(2)外接電路：定位器提供：0+5v或0+10v。 外接傳感器：0+24v.5.2采樣電路：提供控制用的數(shù)據(jù)和保護采樣。(1)提供控制用數(shù)據(jù)：進行矢量控制時，必須測定足夠的數(shù)據(jù)，以供控制運算。(2)提供采樣保護:將采樣數(shù)據(jù)提供給各保護電路，與保護電路內(nèi)有關(guān)數(shù)值進行比較，必要時采取跳閘保護措施。5.3驅(qū)動電路：用于驅(qū)動各逆變管。 圖7（變頻器接線圖）在實際操作中我們所用到的端子為：1) l1、l2、l3：連接工頻電源，為電源輸入端。2) u、v

22、、w：變頻器輸出，接三相鼠籠電機。3) stf：正轉(zhuǎn)啟動，stf信號on時便正轉(zhuǎn)，處于off時停止。4) str：反轉(zhuǎn)啟動，str信號on時為逆轉(zhuǎn)，off時為停止。5) rh、rl：信號組合，用來選擇多段速度。6) sp：信號公共輸入端子。7) run：變頻器運行輸出端子8) se：集電極開路輸出公共端，run、fu的公共端子。按鍵：mode：用于選擇操作模式和設(shè)定模式。set：用于確定頻率和參數(shù)的設(shè)置。/：用于連續(xù)增加或降低運行頻率；在設(shè)定模式匯總按下此鍵，則可連接設(shè)定參數(shù)。fwd：用于給出正轉(zhuǎn)指令。rev：用于給出反轉(zhuǎn)指令。stop/reset：用于停止運行；永于保護功能輸出停止時，復(fù)位變

23、頻器(主要用于故障)。單位顯示：運行時狀態(tài)顯示。hz：現(xiàn)實頻率時電量 pu：pu操作面板a：電流 ext：外部操作u：電壓 fwd：正轉(zhuǎn)時閃爍mon：顯示監(jiān)視模式 rev：反轉(zhuǎn)時閃爍我們在實際操作中安裝的變頻器型號為fr-a540-1.5k-ch。其參數(shù)設(shè)置如下：參數(shù)號默認值設(shè)定值注釋pr.460hz4hzrhpr.530hz35hzrmpr.610hz10hzrlpr.75s2.1s加速時間pr.85s1s減速時間pr.94a4a電子過電流保護pr.7110適用電機類型pr.72212pwm參數(shù)頻率選擇pr.7701參數(shù)寫入禁止選擇pr.7902操作模式選擇pr.8099990.75kw電機

24、容量pr.81999914電機級速pr.83400380電機額定電壓pr.845050電機額定頻率pr.205048參考頻率pr.25999943多段速4在實際運用中，我們接入了rh、rl兩個端子，進行電機的3段調(diào)速：運行狀態(tài)動作端子多段速類型頻率(hz)參數(shù)號高速rh,rl543pr.25平層減速rh14pr.4檢修r(nóng)l324pr.6三、plc控制介紹：1.plc的特點：plc是一種用于工業(yè)自動化控制的專業(yè)計算機，實質(zhì)上屬計算機控制方式。plc與普通微機一樣，以通用或?qū)Ｓ胏pu作為字處理器，實現(xiàn)通道的運算和數(shù)據(jù)存儲。plc控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強的特點。2.pl

25、c的選型：根據(jù)轎廂樓層位置檢測方法及雙向運行要求及plc輸入輸出點數(shù)要求，綜合考慮之后，本設(shè)計使用了日本三菱公司生產(chǎn)的fx系列機，根據(jù)輸入23點及輸出21點和編程需要，最終決定fx2-48mr本設(shè)計用plc。3.傳感器介紹 (1)磁感應(yīng)開關(guān)（1pg）作用：樓層顯示，減速裝置。組成：u形永磁鋼，干簧管，盒體。工作原理：當u形永磁鋼對干簧管感應(yīng)器產(chǎn)生作用，使干簧管觸點動作，當干簧管與永磁鋼之間插入遮磁板時，磁路被切斷，使干簧管失去磁力，觸點恢復(fù)到原來的狀態(tài)。(2)平層裝置-雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)（pu）雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)的工作原理如下：從圖9可知，在干簧管上設(shè)置兩個極性相反磁性較小的磁鐵2，因有它的存在，可使干簧

26、管中的觸點維持現(xiàn)有狀態(tài)。但因兩個小磁鐵吸力不足，不會使干簧管吸合，只有受到外界同極性的磁場作用時才能吸合，受到異性磁場時斷開。例如：干簧管在未受到外界磁場影響時，觸點處于斷開狀態(tài)，當電梯轎廂運行時，雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)與固定在井道里轎廂導(dǎo)軌上磁體架上的一個s極的圓形永久磁的相遇，在通過雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)中n極小磁鐵時，由于兩個相遇磁場相反(磁力削減)，這時干簧管觸點仍為斷開狀態(tài)；當通過s極小磁鐵時，由于磁場方向相同，干簧管觸點受磁力影響而吸合(磁力增強所致)。當這個s極的圓形永久磁鐵離開雙穩(wěn)態(tài)磁開關(guān)后，雙穩(wěn)態(tài)磁開關(guān)內(nèi)的觸點仍吸合；當外界的s極圓形永久磁鐵由右向左與雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)相遇，通過s極小磁鐵時，由

27、于磁場方向相同，則保持干簧管吸合；通過n極小磁鐵時，其磁場方向相反，磁力降低，不能再保持狀態(tài)，使于簧管觸點斷開。 圖9(3)光電編碼器.工作原理：是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。4.plc輸入端介紹：教學(xué)電梯plc輸入繼電器分配表序號輸入繼電器元件代號功能1x0旋轉(zhuǎn)編碼器接口2x1pu平層3x21pg層顯4x3gu上限位樓層顯示開關(guān)5x4gd下限位樓層顯示開關(guān)6x5dyj電壓繼電器7x6msj門鎖繼電器8x7正常/檢測9x10sw上限位10x11xw下限位11x12run12x13kmj開門機繼電器開關(guān)13x14sb1安全觸板，開門按鈕14x15sb2關(guān)門

28、按鈕15x16超載信號16x201a1層內(nèi)呼17x212a2層內(nèi)呼18x223a3層內(nèi)呼19x231s一層向上20x242s二層向上21x252x二層向下22x263x三層向下23x27hr常開量，數(shù)字量轉(zhuǎn)換5.plc輸出端介紹：教學(xué)電梯plc輸出繼電器分配表序號輸出繼電器元件代號功能1y0qc控制電機啟停2y4rh變頻器高速3y5ql變頻器低速4y6stf電機正轉(zhuǎn)5y7str電機反轉(zhuǎn)6y101r1按鍵燈7y112r2按鍵燈8y123r3按鍵燈9y131g1樓向上按鍵燈10y142g2樓向上按鍵燈11y152c3樓向上按鍵燈12y163c3樓向下按鍵燈13y17a顯示停靠1層14y20b顯示停

29、靠2層15y21c顯示停靠3層16y224p電梯內(nèi)的燈17y23上升指示燈18y24下降指示燈19y25超載報警20y26kmj控制電梯開門21y27gmj控制電梯關(guān)門第三章.教學(xué)電梯軟件設(shè)計一、設(shè)計框圖電梯的受呼梯信號來進行運作，信號的選擇是plc編程的重點，我以3個呼梯信號來對電梯信號進行比較和選擇，并在plc編程時考慮實現(xiàn)了同向信號優(yōu)先，等待信號保持并在同向運行結(jié)束后使電梯反向運行的動作過程。 圖10二、plc接線圖三、程序設(shè)計1.編程思路圖8（plc控制流程圖）2.程序：四、編程舉例：由于電梯運行的狀態(tài)有許多種，所以我舉了幾個例子來說明電梯的運作過程。1.電梯從1樓到2樓：2.電梯跨層

30、運行，1樓到3樓3.電梯從1樓到3樓，經(jīng)過2層后，按下2層按鍵結(jié)束語：由于我對電梯的操作過程有過了解，但是卻對電梯的具體運行過程有很少的認識。我首先了解了電梯的理論知識，從電梯的歷史，分類及發(fā)展前景，到電梯的八大系統(tǒng)。我們對電梯的理解一步一步加深，并查閱了大量的資料，這些理論知識對我們的電梯設(shè)計與檢修起到了指導(dǎo)作用。根據(jù)電梯所要實現(xiàn)的動作要求，我選擇了符合要求的曳引電機，plc，變頻器等主要裝置。在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)電路的主要電路圖，了解電梯的主電路，風(fēng)扇電路，門電路，安全保護電路。最后我們將電梯的控制部分電路設(shè)計完畢，進行具體的程序控制。進行程序的編程，首先是要對電梯的動作過程有足夠深入的理

31、解。電梯在上升時的減速過程，減速時間，開關(guān)門過程等等，都是我們要細心考慮進去的。開始的程序很不完善，有很多的東西，都沒有考慮到。但隨著錯誤的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗的積累，我逐步改進了電梯的控制系統(tǒng)。最終，終于將程序完整的編制出來。最后的一段時間里，我研究了電梯的故障檢修。這個過程，對于我們學(xué)習(xí)的知識是一個鞏固的過程，學(xué)會分析故障現(xiàn)象，排查故障，找出故障點?？梢哉f，電梯的學(xué)習(xí)和設(shè)計，檢修過程，我已經(jīng)完美地完成了。指導(dǎo)老師們和我都付出了汗水，通過這次的研究和設(shè)計，對我們今后的學(xué)習(xí)，工作必定起到很大的幫助。答謝辭：能完成本文是和老師的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)們的熱心幫助分不開的。在教學(xué)電梯的研究和設(shè)計過程中，施老師，都

32、老師和胡老師都傾注了大量的心血，雖然有繁忙的教學(xué)工作，但仍抽出寶貴的時間，不厭其煩的為我解答控制系統(tǒng)中的疑問，讓我在良好的學(xué)習(xí)氛圍中求解，使我從中獲益不淺。幾位老師學(xué)術(shù)淵博，對學(xué)生認真負責，他們沉穩(wěn)的工作態(tài)度以及不斷創(chuàng)新，精益求精的精神是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣。在此，我謹向指導(dǎo)過我的老師們致以深深的敬意和由衷的感謝。其次，我要感謝幫助過我的同學(xué)們，當我一人苦于研究，一籌莫展時，同學(xué)們向我伸出了援手，陪我一起分析問題，解決問題。我很慶幸有這么多好朋友來支持我，幫助我，為我分憂。我還要感謝我的父母，他們在給予我很大的支持和鼓勵，在我灰心失意時，是他們開導(dǎo)我，關(guān)心我，給予了我繼續(xù)前行的信心和力量。最后，我

33、要感謝所有關(guān)心我、支持我和幫助我的同學(xué)、朋友、老師和親人。在這里，我僅用一句話來表明我無法言語的心情：感謝你們！參考文獻：1.蔣春玉等.電動機安裝與使用維修實用手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2002.12.何峰峰.電梯基本原理及安裝維修全書，北京：機械工業(yè)出版社，2009.13.薛林，陳勇力.電梯操作與維護，大連：大連理工大學(xué)出版社，2008.104.楊長能.可編程序控制器(pc)基礎(chǔ)及應(yīng)用，重慶：重慶大學(xué)出版社，19995.高麗麗. plc控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的研究，山東：山東科技大學(xué)，2003.66.廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用，重慶：重慶大學(xué)出版社，20017.汪

34、曉平.可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航，北京：人民郵電出版社，2004.78.郁漢琪.機床電氣及可編程控制器實驗、課程設(shè)計指導(dǎo)書，高等教育出版社2001附錄1.元件清單:序號元件代號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1xw、gd、1pg、2pg、3pg、gu、sw永磁感應(yīng)繼電器yg-1a只72kdx集成電路斷相與相序繼電器xj5只13dyj、msy、kmj、gmj永磁繼電器my4n-d2只44gh普通繼電器3th82只15fr熱繼電器jr168-2013只16pu雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)kcb-1只17sds微動開關(guān)lx29只18sac、sg、pgm、pkm行程開關(guān)lxk2-411k只49rf1、rf2空氣開關(guān)qssr只210plcplcfx-482mr只111vvvf變頻器a