论文总字数：21629字

摘 要

有一句话说得好，经济基础决定上层建筑。如今经济飞速发展的时代，大楼也是越堆越高，这时候就需要一种垂直升降的运输工具—电梯。一方面，人们对生活质量的追求，使得人们对电梯高性能的研发热情日渐高涨，另一方面，传统的继电器系统发生故障率较高，维修艰难，费时又费工，逐渐被人们淘汰。所以，人们需要一种全新的、方便快捷的、安全可靠的系统来代替传统的以继电器形式控制的系统。

我的这篇论文目标是，把18层观光电梯的电器控制系统设计出来，选择变频器和PLC共同控制，实现交流变频调速的系统控制，安全可靠性和舒适性得到了很大的提高，先对电梯继电器系统和PLC控制系统作了比较，然后分析了本文的主要工作；介绍了电梯的起源、发展史及种类结构作出了分析；通过对变频器和PLC的分析，做出了相应的选型和PLC的端口分配和其他设备的参数选择。

最后设计了电梯PLC控制系统下的部分的简单的梯形图，在PLC控制下，通过变频器对电机的调节，达到了变频调压调频的运行要求，实现了电梯的简单运行。

关键词：PLC 变频器 观光电梯 交流变频调速 舒适性

Design of Electrical Control System for 18 - storey 18 - station AC Variable Frequency Speed Sightseeing Elevator

Abstract

There is a saying that the economic base determines the superstructure. Now the era of rapid economic development, the building is the more heap higher, this time on the need for a vertical lift of the transport - the elevator. On the one hand, people's pursuit of quality of life, making people on the elevator high-performance R amp; D enthusiasm is rising, on the other hand, the traditional relay system failure rate is high, difficult maintenance, time-consuming and labor, gradually being eliminated. Therefore, people need a new, convenient, safe and reliable system to replace the traditional control system in the form of a relay.

   My goal of this paper is to design the 18th floor of the elevator electrical control system, select the inverter and PLC common control, to achieve AC frequency control system control, safety and reliability and comfort has been greatly improved, First, the elevator relay system and PLC control system were compared, and then analyzed the main work of this article; introduced the elevator origin, development history and species structure made an analysis; through the inverter and PLC analysis, made the corresponding Selection and PLC port assignment and other device parameter selection.

    Finally, the design of the elevator PLC control system under the simple part of the ladder diagram, under the control of the PLC, through the inverter on the motor regulation, to achieve the frequency control frequency modulation requirements, to achieve the simple operation of the elevator.

Keyword : PLC ;frequency converter; sightseeing elevator; AC variable frequency speed control ; comfortability

目 录

摘要 I

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1电梯继电器控制系统特点 1

1.2继电器控制系统的不足之处 2

1.3简述可编程控制器在电梯上的应用 2

1.4电梯变频调速控制的优点 2

1.5观光电梯的设计要求 3

1.5.1自然条件 3

1.5.2观光电梯的特点 3

第二章 电梯的概述 5

2.1电梯的起源与发展 5

2.2国内外发展概况 6

2.3 电梯的分类 6

2.3.1电梯用途的分类 6

2.3.2速度的分类 7

2.3.3按照曳引方式分类 7

2.4电梯的结构 7

2.5 电梯的安全保护措施 9

2.6本章小结 10

第三章 变频器与PLC的概述 11

3.1变频器的概述 11

3.1.1变频器的分类 11

3.1.2变频器满足设计要求的条件 11

3.2通用变频器 11

3.2.1选择三菱E700通用变频器 12

3.2.2变频器的性能 12

3.3 PLC的概述 13

3.4 PLC的基本结构 14

3.5 PLC的工作原理 14

3.6 PLC的选择 15

3.7 I/O点数分配 16

3.8本章小结 18

第四章 电气控制电路设计与设备选择 19

4.1主供电电源设计 19

4.2曳引电机电路设计 19

4.3门机电枢控制电路设计 20

4.4操作台供电方式 20

4.5电梯控制回路电源 21

4.6设备选择 22

4.6.1电梯曳引电动机 22

4.6.2电梯门电机 23

4.7电梯调速 24

4.7.1电梯运行速度曲线 24

4.7.2变频调速原理 25

4.8其它设备 25

4.9本章小结 28

第五章 控制系统软件设计 29

5.1软件设计要求分析 29

5.2电梯工作状况 29

5.3程序流程图 31

5.4软件设计 32

5.5本章小结 38

第六章 结论与展望 39

参考文献 40

致谢 42

第一章 绪论

如今建筑物在朝着信息化和智能化的方向高速发展，电梯不但要拥有很好的垂直起降运输能力，而且还应不断提升电梯在运行过程中的舒适感和使用效率，对于电梯的运行控制而言，最重要的是电梯的智能化，来理解电梯服务的优质化，不单单局限在等候梯的时间问题上，还要必须考虑到电梯本身的节能跟效率问题上。采用合理的运营方法以及运用远程的监控方法判断故障诊断、节约能源降低对环境的污染等。

在我这篇论文中,研究了电梯起降和电梯整个运转过程的描述,在变频交流调速的基础上,使用PLC优化控制技术。现在电梯的逻辑控制相对以前已经从旧式的继电器接触改换为现如今先进的可编程控制器，控制的方法也从比较简单，在以前，直流电梯在能源消耗上消耗特别大，而且故障也多、维修难度很大，也比较繁琐。因此,交流变频调速电梯的良好性能取代了古老的直流电梯，以液压为模式的电梯在运行上较为平稳，选定的机房位置也比较灵活，但是也有些不足，就是运行的行程较短，液压模式的电梯以这些特点，使它在提升距离小的地方被广泛应用。另外，超高速的电梯的数目、样式也有很多，目前电梯的解决问题的能力和一些应用模式水平有待进一步提高，我们看到的电梯，大多数采用微机控制技术，尽可能确保用户提出的要求得到满足。比如紧急情况下的停车控制，防止操作失误的保护预防系统以及消防的专用逃生电梯等等。在电梯的机械性能传动这方面，当前国际在快速地发展性能与不断地研发，已经有斜/行星齿轮传动被人们广泛的运用和推广到电梯的开发和使用上，有了如今变化多样的电梯传动方式。除此以外，电梯的智能群体控制技术也得到了广泛的应用。

1.1电梯继电器控制系统特点

继电器控制系统，就是一种以继电器的形式来进行控制的系统，具有以下特点：

1. 所需要的电器元件，市场上都有，可以很容易获得，更换方便。
2. 维修人员不需要有较高的技术水平，线路连接一眼就能看出来，比较
3. 容易理解。
4. 检查电路和保养不需要特殊的仪器，比较方便，容易得到。
5. 继电器这一类系统已经成熟，技术比较全面。

1.2继电器控制系统的不足之处

1. 电路元件触点非常多，其中还需要接线，繁琐复杂，而且触点很容易因为温度过高被烧坏，所以发生故障的概率很高。
2. 因为触点有限，所以有些比较繁琐的控制功能无法使用硬件接线的方式完成，造成整个系统技术方面得不到提高，控制功能也比较局限。
3. 电磁继电器的触点发生动作非常缓慢，惯性较大，导致系统控制精确度不高。
4. 以继电器为系统的一般体形庞大，能源消耗比较大，且发出的噪音也比较大。
5. 继电器电路元件线路繁琐，容易发生故障，一旦发生故障，维修工作就比较多，检查困难，既浪费时间又浪费力气。

1.3简述可编程控制器在电梯上的应用

PLC是用计算机控制的一种运行方式，以CPU处理器为中心，从输入到输出，需要编写逻辑程序，达到数字运算和存储数据的目的。

1.4电梯变频调速控制的优点

（1）具有很好的调速性能。电机调速时，变频器同时调节频率和电压，从而使电梯运行更加稳定，还有值得一提的就是，变频器可以在启动或者制动的时候，一点点慢慢调节电机的频率和电压，这样电梯运行就更加稳定。

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