九层交流电梯PLC控制系统设计(三菱FX2N,含PLC程序,梯形图)☆

九层交流电梯PLC控制系统设计(三菱FX2N,含PLC程序,梯形图)☆(含毕业论文28000字,仿真视频,梯形图,电气原理图,PLC程序,cad图纸,答辩ppt)
摘要
随着经济的高速发展，高层建筑越来愈多。而作为垂直交通工具的电梯显得越来越重要。随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速的发展，其拖动技术已经发展到了变压变频调速，其逻辑控制也由 PLC 代替原来的继电器控制。本设计主要是九层乘客电梯的曳引机驱动结构和控制系统的设计。在曳引机驱动方面主要做了曳引机的选择与其蜗杆涡轮减速器的设计以及机械安全保护的简单介绍。
而在控制系统方面采用了PLC和变频器实现电梯常规控制的基础上，通过对变频器和PLC 芯片的合理选择和设计，和运用安川 VS－616G5 型变频器可编制速度曲线的功能，使电梯舒适度得到提高。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的精确位移控制。通过 PLC 程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统的可靠性和平层精度。从而使电梯控制系统具有先进、可靠、经济的特色。并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能。

关键词：曳引机；减速器；PLC；变频器；旋转编码器；变频调速

Alternating Current Elevator of PLC Control System Design
ABSTRACT
With the rapid economic development, high-rise buildings is increasingly the more. As the elevator vertical transportation becomes more and more important. With the improving requirement of the people, the lift has got the fast development, the dragging technology has developed to the variable frequency speed regulation, the logic control by the PLC to replace the original relay control. This design mainly is the nine layer of passenger elevator traction machine drive structure and control system design. In tractor driving major to do traction machine selection and a turbine worm reducer design and mechanical safety protection brief.
While in the aspect of the control system with PLC and frequency converter to realize the elevator control foundation, through to the inverter and PLC chip selection and design, use of Yaskawa inverter can be compiled VS616G5velocity curve for elevator characteristics improvement in the comfort, provide technical support. And the use of rotary encoder pulse signal emitted by a position feedback, the realization of elevator's precise displacement control. PLC program designed to achieve through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signal, replacing the hoistway position detection device, to improve the reliability of the system accuracy of the peace.So that the elevator control system with advanced, reliable, and economic characteristics. Refers to the layer and has a hall call, layer selection, election to and other features.

Key words：Traction machine; Retarder; PLC; Frequency converter; Rotary encoder; Variable frequency speed regulation
 
研究内容与章节安排
本设计所研究的主要内容是基于变频调速的九层电梯的PLC控制系统的设计。首先是电梯曳引机减速器的设计以及电梯机械部分的介绍；然后是控制方案的选择，确定控制系统的总体结构；再然后是PLC和变频器的选择，PLC的I/O口的分配以及硬件接线的设计；最后是控制系统的软件设计以及编程。而研究重点在于控制系统的硬件设计和软件编程。
本设计论文的章节安排如下：第一章主要阐述电梯的发展、原理及分类和PLC在电梯控制中的特点；第二章除了介绍电梯的结构外，只要是电梯曳引驱动系统的设计；第三章主要是控制系统硬件设计方案的分析及其设计，画出其硬件接线图，第四章为PLC 控制系统的软件设计，在编程过程中采用了模块化的编程方法进行编程；第五章对设计过程进行总结。

本设计主要是对九层楼的乘客电梯的曳引机减速器和PLC控制系统进行研究设计。设计中采用的方案具有可靠性高、开发周期短、维护方便的特点。主要内容有以下几个方面：
1、曳引机的减速器设计，通过对电梯运行过程的分析，曳引方案的比较，减速方法的比较分析，综合考虑经济，使用方便，合理，维护保养等多方面因素，才用了蜗杆涡轮减速器的有齿轮曳引机做为电梯的驱动系统。并对蜗杆涡轮减速器进行了计算校核的设计。
2、对电梯控制系统进行硬件设计，从实际需要出发，合理地选择了PLC和变频器。合理地分配了PLC的I/O口，对变频器进行参数设置。对硬件接线进行了设计，主要介绍了变频器的主电路、变频器的控制电路、轿厢位置及速度检测电路、开关门电路和轿厢位置显示电路等。
3、电梯控制系统的软件设，在这一部分除了阐述电梯的三个工作状态外，主要是确定了采用模块化编程，对电梯控制系统的控制过程的开关门、信号登记及消除、定向、减速点信号、楼层检测及轿厢位置显示灯六个模块进行编程，以实现电梯的控制要求。
通过使用三菱的FX2N系列PLC和安川VS-616G5型通用变频器相互结合组成的控制系统，使电梯的控制系统实现了现代电梯的集选控制、开门延时、故障重开门、报警、过载检测、速度控制等一些基本控制功能。使其具有了先进、可靠、经济的特色。
接下来要研究的工作是电梯模型的组态仿真，如何让电梯运行的更快速和舒适，是电梯的控制系统和拖动系统实现通用化等。
总之，电梯行业是一个不断发展的行业，电梯控制系统将随着科技的发展而越来越完善，其性能将会更加优良。未来的电梯控制系统将具有人工智能、小型化等特点，更加符合人体运动生理特性，为人们的生活与工作提供安全可靠、高效适舒的服务。

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目 录
1 绪论    1
1.1电梯的发展史    1
1.1.1电梯的由来    1
1.1.2电梯的发明过程    1
1.1.3电梯的发展趋势    1
1.2 电梯的原理及分类    2
1.2.1电梯的原理    2
1.2.2电梯的分类    3
1.3PLC及其在电梯控制中的应用特点    4
1.3.1PLC的特点    4
1.3.2PLC控制电梯的优点    5
1.4研究内容与章节安排    5
2 电梯的机械装置    6
2.1电梯的主要组成部分    6
2.2电梯曳引驱动系统的设计    7
2.2.1曳引驱动系统方案的确定    7
2.2.2有齿轮曳引机的选择及计算校核    8
2.2.3减速器的选择    11
2.2.4蜗轮蜗杆减速器的设计    11
2.2.5涡轮轴的结构设计及强度计算    14
2.3轿厢结构设计    18
2.3.1轿厢架的设计    18
2.3.2轿厢体的设计    21
2.3.3电梯轿厢主要参数的确定    22
2.4电梯的对重装置    22
2.5自动门系统的设计    23
2.5.1门结构的设计    23
2.5.2门电机的选择    24
2.6 电梯的保护装置    24
2.6.1超速保护和缓冲保护装置    24
2.6.2机械安全防护装置    25
2.7本章小结    25
3 PLC控制系统系统的硬件设计    26
3.1 系统总体方案的确定    26
3.1.1电梯操作方式的确定    26
3.1.2系统的总体设计方案    26
3.2变频器的选型    27
3.2.1调速方式的比较及选择    27
3.2.2变频器的选择    28
3.3 变频器的参数设计    29
3.3.1变频器的基本组成及特点    30
3.3.2变频器的参数设置    32
3.3.3变频器自学习功能的应用方法    35
3.4 PLC的选择    35
3.4.1信号控制系统的比较及选择    35
3.4.2轿厢楼层位置检测方法的比较及选择    36
3.4.3PLC的选型    37
3.5 控制系统硬件设计的构思    37
3.5.1电梯控制系统的控制要求    37
3.5.2信号控制系统    39
3.5.3电梯拖动调速系统    39
3.6 I/O点数的估算与分配    41
3.6.1I/O点数的估算    41
3.6.2I/O口的分配    42
3.7 PLC外部接线图    44
3.7.1变频器主电路    44
3.7.2变频器控制电路    44
3.7.3轿厢位置及速度检测电路    45
3.7.4轿厢开关门电路    46
3.7.5内选外呼指示灯及轿厢位置显示电路    47
3.8本章小结    48
4 PLC控制系统系统的软件设计    49
4.1电梯的工作状态    49
4.1.1自诊断工作状态    49
4.1.2正常工作状态    49
4.1.3强制工作状态    50
4.2确定系统软件开发方法    50
4.2.1模块化编程    50
4.2.2程序流程图    51
4.3系统的软件开发过程    52
4.3.1 电梯的开关门程序    52
4.3.2内指令外召唤信号的登记消除及显示程序    55
4.3.3电梯的定向程序    58
4.3.4顺向截梯和反向截梯程序    59
4.3.5楼层检测程序    61
4.3.6轿厢位置显示程序    64
4.4本章小结    65
5 总结与展望    66
参考文献    67
致谢    69
附录A图纸目录    70
附录B梯形图语句表    71
 
附录A图纸目录
图A1、PLC控制系统硬件接线图 A1
图A2、井道机房剖面图 A1
图A3、蜗杆涡轮减速器装配图 A0
图A4、涡轮零件图 A1
图A5、曳引机外形图 A3
 
附录B梯形图语句表