毕业设计（论文）-基于PLC电梯控制系统设计 (2).docVIP

第一章 绪论 电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯，高层住宅和宾馆需要有客梯，百货大楼需要有自动扶梯。 在现代社会，电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工具。尤其是在大都市里，如较为典型的智能大厦的楼宇自动化，它的核心实际上是一个分布控制系统，也称为集散控制或分散控制系统。楼宇中多种多样的电气设备使系统的自动控制成为可能。电梯作为大厦控制系统的重要对象，有着举足轻重的地位因而，电梯在可靠性、速度、舒适、豪华等方面的要求越来越高。 1.1 系统开发背景 电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制；微机控制；PLC控制。其中继电器控制系统故障率高、接线复杂，微机控制系统抗干扰能力弱，而PLC控制系统具有运行可靠、编程简单、维修方便、抗干扰能力强、体积小巧、性价比高等优点。已成为目前电梯自动控制中使用最多的控制方式。由PLC组成的控制系统，省略了接口电路的设计，从而使系统结构简单、紧凑。更适用于电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制技术。鉴于PLC控制方式的这些优点，本文提出了基于西门子S7-300 PLC和现场总线PROFIBUS-DP技术的一主二从八层电梯网络控制系统的设计。 1.2 电梯现状与发展趋势 科技在发展，电梯也在进步。电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新：手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。 电梯的普及给人们的生活带来了极大的优越性，而电梯技术也只有不断的发展才能更好地满足高层建筑及其群体的需要。展望未来，电梯的发展趋势应包括以下几点： 1.2.1 无机房电梯 无机房电梯不单单是电梯有无机房的简单局部改进，而是涉及到一系列技术问题，如曳引系统、控制柜、限速器等的安装位置以及轿厢、极限开关、缓冲器等部件，都要进行重新设计，变更部件的尺寸与安装位置也要重新考虑。它是电梯发展过程中的一次意义深远的变革，它所采用的一些关键技术将会被进一步推广到其它电梯产品上，进而促进整个电梯行业技术的进步。 1.2.2 绿色电梯 绿色电梯的研究主要在电梯制造、配置及安装、使用过程中节能和减少环境污染等方面。节能主要体现在以下几个方面：原材料的充分利用；电梯数量与参数的优化配置；高效的驱动系统；减少机械系统的惯性和摩擦阻力；选用节能照明；客货流量规划等方面。 1.2.3 远程监控系统 远程监控系统的应用，使得电梯状态监控的智能可以在监控中心就可以监测到电梯的运行状态，监控中心随时可以监控电梯发生的故障，并且可以诊断出故障的类型和发生故障的位置，使电梯维护更加安全、方便。 1.2.4 全微机化电梯 全微机化电梯的开发和使用，是电梯发展趋势的一个重要方向。全微机化电梯是指电梯的传动系统及操纵控制系统方面实现微机控制的电梯。随着现代微机技术的不断进步和完善，全微机化电梯（包括单微机控制电梯、多微机控制电梯及人工智能控制电梯）必将全面满足人们对电梯高质量，高水平，高标准的要求。 第二章 PLC简介 可编程序控制器（Programmable Controller）简称PLC，它将计算机技术和自动化技术融为一体，是一种数字运算操作的电子系统。 2.1 PLC特点 2.1.1 可靠性高 (a) 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间实现电气上的隔离。 (b) 各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms。 (c) 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 (d) 采用性能优良的开关电源。 (e) 对采用的器件进行严格的筛选。 (f) 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软、硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，防止故障扩大。 (g) 大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或由三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。 2.1.2 丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人—机对话的接口模块。为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。 2.1.3 采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电