1、實用標準文檔*3匕卻Northeastern University專科畢業實習報告學生周巖巖學習中心蘇州奧鵬專業機電一體化技術層次高起專提交日期2015年8月3日機電一體化技術專業實習報告刖言電梯的出現大大方便了現代人的生活。隨著城市建設的不斷發 展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經濟生活中有越來越廣泛的應 用，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活 密不可分。電梯實際上是一個人機交互式的控制系統，在電梯控制 系統中，PLC是一種用于工業自動化控制的專用計算機，實質上屬 于計算機控制方式，具有可靠性高、易操作、維修編程簡單、靈活 性強等特點。選擇五層電梯PLC自動控制作為本次實習

2、內容。1. 實習目的通過本次實習，了解了 PLC電梯控制的特點及優點，從具體實 踐中學到了電梯的結構組成、控制系統硬件和軟件設計過程，實現 電梯自動控制的目標。2. 研究內容1.1電梯的結構組成按照功能劃分，一個完整的電梯系統可分為電梯的曳引系統、 導向系統、門系統、轎箱系統、電力拖動系統、重量平衡系統、安 全保護系統以及電氣控制裝置八部分，如圖2.1所示。電力拖動系統門系統轎廂系統電氣控制系統I幵1! iF1ill緩沖器曳引系統導向系統安全保護系統重量平衡系統UC圖2.1電梯結構組成1.1.1電梯曳引系統電梯曳引系統主要由曳引機、鋼絲繩、導向輪及反向輪組成。曳 引機作為牽引動力源，用鋼絲繩將

3、曳引輪和轎廂與對重連接，實現轎 箱的上升與下降。并采用導向輪來避免轎廂與對重之間的碰撞。1.1.2電梯導向系統電梯導向系統由導軌、導軌架和導靴組成。電梯導向的作用是限 制轎廂和對重的活動空間，使其在導向系統作用下只能垂直升降運動。1.1.3電梯的門系統電梯的門系統由廳門、轎門和開門聯動機構等組成。轎門設置在 轎箱進出口，廳門設置在樓層站進出口。門機位于轎箱上，為轎門和 廳門開關提供動力，緊急時候可以通過廳門處的三角鑰匙來打開電梯 門。1.1.4電梯的轎箱系統客用電梯的轎箱用來運送乘客，貨用電梯用來運輸貨物，由轎架 和轎體兩部分組成。轎架作為箱體的承重機構，由橫梁、底梁、立柱、 斜拉桿等構成。轎

4、箱由轎底、轎壁、轎頂包括箱內通風與照明設備、 轎內操控盤等部件組成。轎箱的空間大小取決于額定載客量或載貨重 量，一般來說一噸客梯，載客14人，轎箱面積為2.24 mo1.1.5電梯的電力拖動系統電梯機房內有電梯專用電箱，為電機提供三相電源。電梯速度控 制采用速度反饋系統。測速裝置一般采用測速發電機，將其與電機同 軸連接，通過測出的電壓讀數可以得到此時的電機速度。曳引電機的 速度由調速裝置控制。1.1.6電梯重量平衡系統曳引電機為電梯運行提供動力，電機額定功率由電梯額定負載決 定，還可以根據電梯的配置情況來選擇交流電動機或者直流電動機。1.1.7電梯的安全保護系統電梯運行安全至關重要，包括機械設

5、備安全保護系統和電氣安全 保護系統。機械安全保護有：限速器、行程開關、安全鉗、底坑緩沖 器等，他們主要用來防止電梯超速和超行程。電氣安全保護包括光幕 門保護功能、極限開關保護裝置、電源短路保護開關等。1.1.8電梯的電氣控制裝置電梯的電氣控制系統由操縱裝置、電子控制裝置、位置顯示設備、 平層設備等組成。操縱裝置包括轎廂內操作盤，廳門外按鈕盤。控制 裝置位于電梯機房控制箱內，進行電梯運行的邏輯控制。平層裝置發 出平層控制信號，確保電梯轎箱平層的準確性。位置顯示裝置，是指 通過轎廂內和門廳外操作盤上的數碼顯示管，顯示電梯所處層數和上 行下行方向。下圖2.2為電機控制回路系統圖。曳引電機和門電機電源

6、引自機 房內電源箱，控制回路由控制箱內PLC模塊來完成，通過給定控制信 號，控制電機運行狀態、正反轉，便可實現電梯啟動、暫停、垂直升降、以及電梯門開關的要求。02FRl曳引電機門電機圖2.2電機控制回路系統圖1.2電梯控制系統電梯控制系統主要由變頻調速主回路、PLC單元以及輸入輸出單元等構成，如圖2.3所示。PLC用來實現對電梯曳引電機以及開關門機的起動、停止、加減速、樓層顯示、運行方向控制、樓層召喚、轎箱內操作，以及安全保護等指令信號的管理和控制的功能。圖2.3電梯控制系統結構圖圖中變頻器作為電梯調速控制器，PLC完成邏輯控制部分，負 責處理各類信號的邏輯關系，然后向變頻器發出起停信號，同時

7、變 頻器把自身的工作狀態反饋給PLC，構成雙向聯絡。控制系統還配 備了和電動機同軸連接的旋轉編碼器以及PG卡，來完成電機速度 的檢測及反饋，構成速度閉環反饋系統和位置閉環反饋系統。1.3系統控制要求1 ）選向：根據電梯所在樓層的位置以及轎廂內選和電梯間外 呼樓層信號決定電梯運行方向。2 ）選層換速：電梯根據轎廂內所選樓層決定運行方向，并且 遵守直上直下的原則。在每次平層時能夠平滑換速。3）樓層位置及上行下行方向的指示：采用BCD編碼的方式, 利用數碼管顯示樓層位置及電梯上行下行方向。由于三菱FX2N系列內置計數-譯碼驅動模塊，只要外加LED七段顯示管以及電源就 可以顯示樓層位置。4）電梯門的控

8、制要求：當電梯平層時，門會自動打開，5秒鐘 后無人電梯門自動關閉。如有人進入電梯，光電傳感器檢測到有人 進入的信號，電梯門立即打開。5）電機變頻調速：實習期間采用MM440變頻器與PLC采用 串行通信方式連接。由于變頻器上安裝了編碼器模塊，使變頻器可 以連接成閉環速度反饋控制方式。1.4控制系統硬件、軟件設計根據電梯工作原理和功能繪制運行流程圖，如圖2.4所示。N確定輸入單元與輸出單元:(1 )輸入單元包括：轎箱內選層按鈕與門廳外選擇方向按鈕;開門關門方向按鈕；平層感應器；上下限位開關；門鎖裝置。(2)輸出單元有包括：樓層指示表盤及方向指示燈；開關門控制接觸器；電梯啟停及調速接觸器。根據輸入輸

9、出單元確定輸入輸出點分配，如表2.5。表2.5 I/O分配表輸入信號輸出信號名稱代號編號名稱代號編號安全回路K6X000電梯上行UPY000零速輸入K0X001電梯下行DOWNY001脈沖輸入K1X002電梯快行FASTY002轎內電鎖K2X003電梯慢行SLOWY003紅外傳感器K3X004檢修速度JXY004關門力限開關K4X005七段碼AY005超重K5X006BY006上限強制減速SQOX007C7Y00一樓指令SB1X010D0Y01二樓指令SB2X011E1Y01三樓指令SB3X012F2Y01四樓指令SB4X013G3Y01五樓指令SB5X014關門催促鈴聲KE14Y01基站到位

10、開關SQ4X015廳門關KM25Y01一樓上呼SB6X016廳門開KM36Y01一樓下呼SB7X017廳內指示燈1E17Y01二樓上呼SB8X020廳內指示燈2E20Y02二樓下呼SB9X021廳內指示燈3E31Y02三樓上呼SB10X022廳內指示燈4E42Y02三樓下呼SB11X023廳內指示燈5E53Y02四樓上呼SB12X024上呼燈1E64Y02四樓下呼SB13X025上呼燈2E75Y02五樓上呼SB14X026上呼燈3E86Y02五樓下呼SB15X027上呼燈4E97Y02廳門開SB16X030下呼燈2E100Y03廳門關SB17X031下呼燈3E11Y031廳門開到位SQ1X03

11、2下呼燈4E122Y03廳門關到位SQ2X033下呼燈5E133Y03檢修開關SB18X034超重鈴聲KM44Y03檢修上SB19X035抱閘信號KM55Y03檢修下SB20X036上行指示燈E146Y03卜限強制減速SQ3X037下行指示燈E157Y03本實驗選用西門子公司的S7-300型PLC, MM440型變頻器以及三相交流電機作為實驗設備。其接線原理如圖2.6所示。實用標準根據電梯運行流程圖，編寫電梯程序梯形圖。梯形圖包括以下模塊：電梯初始化、樓層指示控制、開關門控制、轎廂內選層與標 記控制、廳門外呼叫與標記控制、電梯上行下行與指示控制、電梯 運行狀態與速度控制。梯形圖編寫完成后，還要進行運行調試。3. 實習結果或研究結果本實驗選用西門子公司的S7-300型PLC作為實驗設備。首先打開step7_v5.5軟件，如圖2.7。輸入寫好的梯形圖程序, 變換后寫入PLC中。打開菜單欄仿真軟件，將程序導入到軟件中, 導入完畢后運行軟件，實現PLC運行過程監控。動作相應開關，對文檔實用標準電梯控制過程進行模擬，觀察相應動作情況。仿真結果表明，所輸Jl葉帚*uL ri?i * iff1 H n 荷 aw B二丄二* a譏 h k即祁壬賓-.：畫語！SSF杓s曲謳貉高切 些召 ：r I u- 4 L 卩-L L L - L -n r -入的程序是正