三层电梯毕业设计.doc

引言
随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
电梯就是用于高层建筑物中的固定式升降运输设备，它有一个装载乘客的轿厢，沿着垂直或倾斜角度小于15°的导轨在各楼层间运行，是垂直运行的电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。据估计，截至2002年，全球在用电梯约635万台，其中垂直电梯约610万台，自动扶梯和自动人行道约25万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。如今，世界各国的电梯公司还在不断地进行电梯新品的研发、维修保养服务系统的完善，力求满足人们的对现代建筑交通日益增长的需求。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上，在不增加硬件设备的条件下，实现电流、速度、位移三环控制。

目录
第一章：PLC的特点…………………………4
第二章：电梯的结构和分类.............12 第三章 PLC的应用领域…………………….15
第四章 电梯工作过程………………………16
第五章 课程设计的性质和任务……………19
第六章 可编程控制器的设计………………24
第七章 三层电梯PLC设计梯形图及指令…33
第八章 体会心得……………………………4
第九章 参考文献……………………………46

第一章 PLC的特点
1.1可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
1.2配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
1.3易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
1.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

第二章 电梯的结构和分类

1.1电梯的结构
电梯也叫升降机。是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动。电梯一般由五部分组成:井道和机房传动部分、升降部分的安全装置、控制部分。
井道和机房部分：是电梯正常运行要求的房屋建筑部分。
传动部分：传动部分即曳引机，主要由电机和钢索组成。
升降设备部分：升降设备一般包括轿厢、对重、平衡链、导轨、门厅。
安全装置：安全装置一般包括降速装置和电气安全设备。
控制部分：控制部分通常是指电气控制设备和必要的线控制柜、励磁柜和选层器等。
曳引机：俗称减速器。它安装在机房内，一般在建筑物顶层之上，是电梯的曳引装置，它的纯轮通过钢丝绳牵引轿厢及对重。曳引机是由蜗轮减速箱、绳轮、电机、靠背轮、抱闸、底座等组成。高速元齿轮直流电梯曳引机，由电梯直接带动绳轮，无减速箱装置，其余部件同。
门厅：每一层电梯门口装的门，门上带有机棋锁及电气接点。客梯多为自动开关门，开关门由轿厢门上的开门刀带动厅门上的橡皮勒辘来完成的，而轿厢门是由轿厢上的开关门装置驱动的。
井道：井道由围壁、顶板及底坑围成一个在纳电梯轿厢和对重的有限空间。为了出人，在每个层站开有入口。
围壁：围壁的作用是将电梯与外界分隔开，当导轨架直接安装在围壁上时，它还应承受费切力。围壁的结构分为封闭式和空格式。
顶板：井道的顶部是机房，它是维修人员工作的地方。因此顶板必须是封闭型的，将井道与机房完全隔离。顶板还具有阻止机房即传向井道的作用。对于快、高速电梯，为了取得良好的隔声效果，常在井道顶部设隔音层，此时的井道顶成了双层结构。
底坑：井道的底坑深入地面，用于安装缓冲器、限速器、钢丝绳涨紧装置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水设施。
机房：机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。机房可以设置在井道顶部，也可设置在井由自部。当机房设于井道底部时，即为曳引机下置式曳引方式。这种方式结构复杂，建筑物承重大，对井道尺寸要求大，只有在机房无法顶置时才使用。对于绝大多数电梯，椭均设于井道顶部。机房必须有足够的面积，高度、承重能力及良好的通风条件。
1.2电梯的分类
（1）电梯种类繁多，可根据不同要求进行分类，如按使用性质分客梯、货梯、客货两用棉等。
客梯：客梯一般是用于运送乘客。
货梯：货梯一般专用于货物的运输。
病床电梯：病床电梯通常用于运送躺在病床上的病人及其护理人员。
客货两用梯：客货两用梯一般既可用于运送乘客，又可运送货物。
（2）电梯按速度分类
电梯按速度一般分为:高速梯、快速梯和低速梯。
高速电梯：高速电梯速度在2 m/s以上，有的称之为甲类梯。
快速电梯：快速电梯速度在1.5m/s以上，有的称之为乙类梯。
低速电梯：低速电梯速度在1.O1m/s以上，有的称之为丙类梯。目前大部分住宅客梯都选择速度为1.Om/s 。 （3）电梯按拖动系统分类
电梯按拖动系统分类，一般分为交流电梯和直流电梯。
交流电梯：交流电梯使用交流电梯曳引机。货梯及杂物梯一般为交流电驱动，速度在0.5m/s以内。客梯中交流电梯一般用于楼层不十分高及使用要求不高的场所。如一般民用住宅等，它的速度一般在1m/s以内。
直流电梯：直流电梯，由于它的启车、换速、找平、停车比较平稳，运行速度快，用于高层及要求较高的场所。直流电梯又分成直流快速电梯和直流高速电梯，其速度分别为1.5~1.75m/s,和2~3.5m/s 。直流电梯的直流电动机一般由电动发动机组供电和控制。
（4）电梯接控制方式分类
电梯按控制方式分类，一般分为半自动电梯和自动电梯。
半自动电梯：半自动电梯分三种情况:a.手开自平电梯——是由轿箱内手柄开关控制，具有自动平层的电梯，货梯多属于此类。b.按钮自平电梯——是由按钮控制具有自动平层装置的电梯，多用于货梯及杂物电梯。c.自平、自开门电梯——上述两种带有自动开关门装置的电梯。
自动电梯：自动电梯也分三种类型:1.信号控制电梯，除具有自动平层自开门动作外，并具有内外选层、自动定向，顺向截车等性能。此种电梯需有司机操作。2.集选控制电梯，除具有信号控制电梯的性能以外，也可以无司机操纵，所以需要增加厅外呼叫反向截车环节。3.下集选控制电梯，用于无司机交、直流电梯，基本工作状态与集选同，所不同的是厅外向下召唤信号才予以应答。
集选控制电梯：集选控制电梯是一种在信号控制基础上发展起来的、高度自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于它能实现无司机操纵。它除了具有信号控制方面的功能外，还具有自动掌握停站时间、自动应召服务、自动换向应答、反向厅外召唤等功能。
1.2电梯内部结构
缓冲器: 缓冲器是提供最后一种安全保护的电梯安全装置。它安装在电梯的井道底坑内，位于轿厢和对重的正下方。当电梯在向上或向下运动中，由于钢丝绳断裂、曳引摩擦力、抱闸制动力不足或者控制系统失灵而超越终端层站底层或顶层时，将由缓冲器起缓冲作用，以避免电梯轿厢或对重直接撞底或冲顶，保护乘客和设备的安全。
安全钳: 在轿厢(对重)中出现突然情况时，能将导轨夹住，同时刹住轿厢，并将轿厢在导轨上牢牢夹持住，这种装置称为安全钳。
限速器: 限速器是一种控制轿厢(对重)速度的设备。当轿厢达到极限速度时，轿厢(对重)的限速器开始动作，并作用于安全钳上，迫使它夹住导轨，刹住轿厢。
引入装置: 引人装置由装在金属外罩内的刀开关及穿人式电容滤披器组成。当电梯长期停运时，利用开关切断电游、。滤波器用于阻止于扰无线电接收的杂波进入电网，并使来自火花触点沿导线流过的高频电流不进入电网，而低频(5OHz)供电电压可无阻碍地通过滤波器。
自动开关: 电梯上的自动开关用来保护电动机和电气设备的电流超过容许值，其中包括短路电流。自动开关由有铁心的电流线圈、带弹簧的触点系统及延滞时间的热机构组成。当在保护回路中的电流高于容许值时，线圈中的铁心受吸引，而释放带动触点的弹簧，电气回路遮断，自动开关手动复位。
变压器: 电梯上的变压器用于降低送往控制回路、轿厢照明回路、信号及修理照明回路上的电压，这种变压器称为降压变压器。阵压变压器可将380V电压降低到220V、100V、42V、2OV,以及将22OV电压降低到100V、42V、30V和2OV。使用的变压器既有单相的，也有三相的。单相变压器可作供电电源或接至交流电器和仪表，或接至单相整流器;三相变压器可向三相整流器和门的传动电动机供电。
整流器: 整流器是用于向直流电气设备供电的一种电子元件。电梯采用按桥式原理图组合的双相整流器及显著减小脉动整流电流的三相整流器。可以保证由整流器供电的电磁继电器、接触器、连锁按钮和其他元件较平稳地工作。为了展平整流电流的服冲还采用以电容并联的三相整流器。
刀开关: 刀开关安装在单独的绝缘材料板上或控制盘上。当接通刀开关时，其可动触，点合到簧式固定触点上。
转换开关: 转换开关用于同时闭合与切断几个电气回路。YⅡ型万能转换开关使用最广。
接触器: 接触器用于远程闭合与切断电力回路的电器。接触器的电力触点利用电磁系统予以闭合。
电磁继电器: 电磁继电器用于控制回路中电气设备的转换开关。像接触器一样，继电器以动街铁和接触系统在磁系统中闭合。
选择器: 选择器用于自动选择轿厢运行的方向。在按下电梯的启动按钮后，还可用于使轿厢在规定的楼层自动停车和轿厢在梯井中所处位置的灯光显示。选择器电气触点的状态反映在电梯轿厢在梯井中位置的准确性上。楼层转换开关系统、楼层的中心连锁系统，及附有轿厢位置感应式传感器或干簧管式传感器的继电器选择器可用于电梯上的选择器。
主令电器: 主令电器是指使用电梯启动或停车直接由司机或乘客操作的控制电器。
终端开关: 终端开关配置在梯井中或在卷扬机上，用于保护轿厢升降不超出容许的水平范围以外。梯井中装有两个终端开关:一个稍高于上楼层，另一个稍低于底层。作用在这些终端开关上时，便使固定在轿厢上的断电装置断电。卷扬机只安装一个终端开关，紧固在限速器传动钢绳上的卡爪作用在.
门的连锁触点: 门的连锁触点用于检查梯井和轿厢门和梯井门锁的状况.
制动电磁铁: 按电源类别和铁心额定行程值来分类。按电源类别，电磁铁分为直流和交流(三相和单相);按铁心额定行程值可分为长行程(行程为30~120mm)和短行程(行程为2~5mm)。直流电磁铁较交流电磁铁每小时的闭合次数大，噪声小，动作平稳。
灯光讯号盘: 用于显示轿厢在梯井中所在位置的讯号，以及记录从楼层平台呼唤的灯光讯号。在指示轿厢位置的灯光讯号盘上，以可见的透光数字或放在两层玻璃间并从内部照明的标记作为讯号。
灯光讯号盘还有用两个指示灯的。以灯泡内的发光片按规定的编排方法显示指明轿厢将抵达的楼层序号的数码。
楼层灯光讯号: 用于公用建筑物的客梯。中间楼层安装有两灯与指向的灯光讯号，在底层和顶层则安装一灯与单指向的灯光讯号。
讯号显示器: 用于以信号呼唤空轿厢到用梯楼层的货梯上。显示器由电磁铁和有呼唤楼层号码的开关钮组成。电磁铁的数量等于电梯服务的楼层数。
信号铃花振铃: 用于呼唤轿厢到用梯的楼层和电梯有故障呼唤维修人员时发出信号。电梯上采用无触点的交流元火
导轨: 像轨道一样配置在梯井的全高，用以正确地引导轿厢和对重运动的方向的竖直构件称为导轨。
梯井: 轿厢和对重在其内沿着导轨移动的构筑物，称为梯井。梯井中除导轨外还有钢绳张紧装置、缓冲器、工作钢绳和平衡钢绳、楼层电器、电气布线和软电缆。
机房: 房间内装有电气照明，有的装有采暖、通风设备，房内安装卷扬机、限速器、操作盘(电磁站)、电动机械换流机、变压器和其他设备的房间称为机房。
轿厢电梯: 轿厢称为运人与运货的关闭式结构物。除特殊用途的电梯及建筑用提升机外，所有的电梯都装设轿厢。
平台: 构架的水平框架和地板称为平台，轿厢地板有两种类型:活动式和固定式。
对重: 对重的用途是使轿厢的重量与有效荷载部分之间保持平衡，以减少能量的消耗及电动机功率的耗损。此外，在带钢绳传动轮的卷扬机上，对重可以保持轿厢与对重一侧的钢绳分支所需的应力比值。为了在钢绳与钢绳传动轮绳槽之间得到适当的摩擦力，这是必要的。
额定载重: 指设计规定的电梯载重量，可理解为制造厂保证正常运行的允许载重量，单位为千克。它对制造厂是设计与制造的主要依据，对用户则是选用电梯的主要依据，因此它是电梯的主参数。
额定速度: 额定速度指设计规定的电梯的运行速度，也可理解为制造厂保证正常运行的电梯速度，单位为m/s。额定速度也是电梯设计、制造和选用的主要依据，亦为电梯的主参数。
拖动方式: 指电梯采用的动力种类。可分为交流电力拖动、直流电力拖动、液力拖动。
轿厢尺寸: 指轿厢内部尺寸和外廓尺寸，以"深度×宽度"表示。内部尺寸由梯种和额定载重量决定，外廓尺寸关系到井道的设计。
门的型式: 指电梯门的结构型式。
第三章 PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。
1开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2模拟量控制
在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
3运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便.

第四章 电梯工作过程

电梯处于基站，关门等运行状态时，此时按基站外呼按钮，信号经按钮传输到PLC，经PLC判断为本层开门，再将信号传输到M2开关门电动机。输出开门信号，电梯开门。
人进入轿厢后，经延时，电梯自动关门。也可按关门按钮，使电梯提前关门。开门时显示板上的关门显示发光二极管点亮，开门结束后熄灭。关门时关门显示发光二极管点亮，关门结束后熄灭。
如果轿内指令选四层按钮，则指令经串行传输到PLC上，显示屏上的发光二极管L4闪亮，当手离开按钮后，信号被登记，内选按钮指示灯也点亮。电梯定为上方向运行。
PLC核实信号后，可将运行信号传输到各个工作部位并发出运行指令。。电梯开始按给定曲线运行，其给定速度信号不断与速度反馈信号比较，不断校正，使电梯运行的速度曲线尽量符合理想的运行曲线，使电梯运行平稳。
运行过程中，井道中的轿厢位置传感继电器每过一个隔磁板即核对一次运行位置，并将信号输入PLC与其中记忆的位置和旋转编码器发回的脉冲数量核对，三个信号核对无误后电梯继续运行。电梯每到一个隔磁板，门区继电器即吸合一次，层楼指示便变化一次。
运行过程中PLC里的“先行楼层”不断寻索楼层呼梯指令信号。当“先行楼层”导索到呼梯指令后，上到站钟GU或下到站钟GD发出到站钟声，经延时，电脑发出换速信号，电梯开始减速运行。当隔磁板插入平层感应器时，电梯进一步减速进入爬行。当轿厢到达平层位置后，接触器断电，电梯停止运行。制动系统工作，电梯停稳。
电梯停稳后，发出开门信号，电梯开门。经延时，关门时间到，发出关门信号，电梯又开始关门。
电梯门关好后，其运行方向按轿内指令和厅外召唤与轿厢的相对位置而定。如没有任何指令，电梯就地待命。

第五章 课程设计的性质和任务
电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，因此除安排上完理论课时外，还安排了两周的的课程设计。通过课程设计一方面可巩固已学过的理论知识，更重要的是给学生一次独立设计的实践机会，以培养其设计能力和实际工作能力
1 课程设计的目的.
通过课程设计，使学生学生加深理解所学的理论知识，提高运用所学知识的能力，按照给定的设计资料和设计要求，使学生掌握电气控制系统设计的基本技能，增强独立分析与解决问题的能力。
2 课程设计内容与要求
2.1设计题目的选择：
(1)设计题目：三层电梯PLC控制系统的设计
(2)题目的选择：对于电梯的控制，可选用继电-接触
系统或可编程控制器来完成，但是二者有各自的特点：
1:继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。
2:PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，使用方便，扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令，易于掌握。总之，PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。
基于上述原因，我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。
3.2 设计的内容与要求：
3.2.1 概述：
随着时代的发展，工业自动化程度的不断提高，PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中，我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计，软件设计，驻点路的设计，控制柜的设计，以及电梯惦记和其他设备的选择，还有原理分析等。相信此次设计后，我对电梯的实际运行能有初步的了解。
3.2.2 控制要求：
1．电梯轿箱的控制要求：
（1）：选向：根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。
（ 2）：选层换速：指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。
（3）：楼层位置的指示：选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块，所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。
2．电梯门的控制要求：
要求当电梯平层的时候，电梯门自动打开，经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况，电梯会因为光电开关的作用而自动开门。
3．补充要求：
出了上述两个要求以外，还要注意的一点就是备用电梯电机的使用，一但曳引电机出现故障，备用电机将手动控制转入运行状态，避免因曳引惦记出故障而引发的不必要的麻烦。
3.2.3 主电路的设计
1．拖动电机主电路的设计：
如图1-1 图2 为主电路的设计
（1）：拖动电机的选择及原理：电梯的种类多种多样，按拖动系）统来分有交流单速/交流双速拖动电梯、交流调压调速电梯等等。在此次设计中，我将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单，经济，更重要的是舒适感好。
（2）：备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。
2．门电机主电路的设计：
如图1-1 图1所示为门电机主电路的设计
门电机的选择及原理：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开关，采用星角降压启动，KS为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿，厅门的损坏

第六章 可编程控制器的设计
1．可编程控制的选择：
（1）：由于市面上三菱产品型号较多，种类齐全，技术先进，加之本人对三菱产品的青睐，所以我选择较前沿的产品三菱FX2N系列产品。 硬件接线图如图1-2所示。
（2）: 可编程控制器的硬件设计：
① 输入输出点的估算：
首先列出被控制对象输入输出的设备名称，并根据所需要的输入输出点数进行统计，根据统计的数据，增加10%～20%的可扩展余量后就得到了输入输出点数的估计数据。
以此为依据可以算出I/O总点数约为100点。
② 开关量输入、输出模块的选择：
根据PLC输入、输出量点数与性质，可确定I/O模块型号与数量，高密度模块如32、64点，平均每点价较低，但受到工作电压、工作电流和环境温度的限制，同时应注意同时接通的点数不应超过总数的60%。
③ I/O点的分配：
输入：

名称
输入点
名称
输出点
关门极限开关
X000
轿内一层呼钮
X020
开门极限开关
X001
轿内二层呼钮
X021
上下平层干簧触点
X002
轿内三层呼钮
X022
轿子内关门按钮
X003
轿内四层呼钮
X023
轿子内开门按钮
X004
轿内五层呼钮
X024
一层上行召唤按钮
X005
一层上行干簧感应触点
X025
二层上行召唤按钮
X006
二层上行干簧感应触点
X026
二层下行召唤按钮
X007
二层下行干簧感应触点
X027
三层上行召唤按钮
X010
三层上行干簧感应触点
X028
三层下行召唤按钮
X011
三层下行干簧感应触点
X029
轿内开门开关
X015
上下行强迫换速开关
X030
轿内关门开关
X016
速度继电器感应触点
X031
门区感应开关
X017
光点感应触点
X032

3．可编程控制器的软件设计：
为了更好的阐述起原理现给出起内部说明：

内部继电器
名称
M100—M104
楼层感应中间继电器
M105—M101
层中间继电器
M130
上行中间继电器
M131
下行中间继电器
M134
换速中间继电器
M135
门锁中间继电器
M140
上平层中间继电器
M141
门区感应中间继电器
M142
下平层中间继电器
M143
运行中间继电器
M144
换速中间继电器

3.2.5 原理分析
1．主电路图原理分析：
a：拖动电机工作原理：如图1-1图2，起动电机串如电抗LQ、经一段时间后 KM1接触器接通，电动机转入固有特性运转。减速时KMK断开、KMM接通，慢速绕组串电抗LM和电阻RM运行，延时一段时间后，KM2接通，短接RM，电动机串入电抗LM运行，在延时一段时间后，KM3接通，电动机在慢速固有特性上运行，直到KMS或KMX断开，电动机停止运转。
b：门电机原理分析：如图1-1图1，当电梯平层时，开门触点KMK闭合，电机正转，轿门打开；当定时继电器到时，KMG闭合，电机反转，轿门关闭；当有人在门中间出现时，光感触点闭合，电梯强迫正转，轿门打开；当轿门碰到开、关极限开关时，KMK或KMG断开，并反向制动。
2 梯形图原理分析
a楼层感应电路：当电梯在遗漏时M104接通、M111接通并保持，电梯达到2楼是M103接通→M110接通，并保持，同时切断M111。
b 轿内指令及门厅召唤电路：人在轿箱内，当按下第3层选层按钮时，M502接通→M114接通并自保当电梯到达3层时搂层信号M102断开指令信号。
C 门厅召唤电路：当电梯位于1楼，如果3楼有上呼信号，2楼有上下呼信号，即M125、M122、M124接通，电梯到达楼时上呼信号消除。
d 电梯选向电路：当电梯位于2层楼，则M110接通，如果按下3楼指令按牛，M114接通，赭石由于M110的常闭触点断开，因此电梯向上方向继电器M130由M107、M106和M105的常闭触点而接通，选择上行方向。反之，如果1楼指令按钮按下，M116接通，向下方向继电器M131接通，选择方向向下。当上下方向均有指令时，如果电梯已经处于上行状态，则执行完M113、M112向上指令后，在执行M116向下指令。
e梯平层、换速电路：如3楼有有指令位号，即M114接通。在电梯将大到3楼时，M107接通，使换速继电器M134接通，发出换速信号，并保持；当电梯达到顶层或底层时，无论有无轿内指令都必须还俗。M144接通，M134，折市电梯高速运行。
f梯起动电路：当换速M134接通，M143断开→Y012断开，接通慢速继电器Y013，电机在固有特性上运行。
g梯平层电路：如果电梯因不应有的原因，上行超越平层位置，SPG离开隔磁板，使X002断开，M140断开，这时Y011由Y013、M140、
M143和Y010的常闭点和M142的常开触点而接通，电梯反向平层，直到M1140接通。最后位于平层位置，M140、M141和M142均接通，
Y010和Y011均断开，进行抱闸。T450为延时断开时间继电器，用于快速运行断开的延时，以保护电动机绕组。
3.2.5 设备选择
1．主回路设备的选择：
a 曳引电机 型号：YDDL160L-6/8 ，额定功率：11KW ，额定电压：380V ，额定电流：23A ，功率因数：0.83
b 备用曳引电机 选型通上
c 门机 型号：Y100L-2 ，额定功率：3KW ，额定电压：380V ，额定电流：7A ，功率因数：0.87
d 其他：曳引电机
交流接触器：TYC4-25
熔断器：BLR1-63/3P 分断能力：50000A
热继电器：JR20-25
熔断式刀开关：HH4-30/3-25
门电机
交流接触器：TYC2-12-9
熔断器：BLR1-63/3P-14
热继电器：JR20-25-10
熔断式刀开关：HH3-15/2-10
计算说明：根据电梯最大载重量可算出电梯所需要的功率，约11KW。
因此选择YKKL160L-6/8型号的交流双速电机。然后根据此电机 的额定电流选出接触器，熔断器和热继电器等数据，注意熔断器额定电流约为电机电流的1.8—2.1倍。门电机根据拖动要求选择额定功率为3KW的电机。
2．PLC型号及其开关输入输出量的选择：
根据要求可以估计I/O总点数约为90点。所以我选择FX2N-128MR主机。他的特点是a运算速度高：0.08us/指令b 内置8000步RAM存储器辅助继电器3072点。
干簧继电器：
光电继电器：
显示数码管：由于其内部计数-译码及A-D 转换模块已经置好，所以可直接选用BS201A型号的LED七段数码管。

第七章 三层电梯PLC设计梯形图及指令

1 LD X015
2 OR MS01
3 ORI X011
4 ANI X016
5 ANI X017
6 OUT MS01
7 LD MS01
8 OUT Y016
9 LD X016
10 OR MS02
11 LDI X015
12 LDI X017
13 OUT MS02
14 LD MS02
15 OUT Y017
16 LD X017
17 OR MS03
18 ORI X012
19 OUT MS03
20 LD MS03
21 OUT Y020

22 LD X002
23 AND X003
24 AND X004
25 ANI M0
26 LDI X002
27 AND X010
28 ORB
29 ANI M2
30 ANI Y011
31 ANI T10
32 OR X010
33 OUT Y010
34 ANI MS1
35 T10
36 OUT K100
37 LD X005
38 OR X006
39 ANI X001
40 OR X007
41 ANI X002
42 LD MS01
43 AND MS1
44 OR M0
45 AND X002
46 ANI Y010
47 T11
48 OUT K100
49 ANI T11
50 OUT Y011
51 LDI Y014
52 ANI Y015
53 AND MS01
54 AND X003
55 AND X004
56 ANI M2
57 AND X014
58 OUT M2
59 LD M51
60 T20
61 OUT K100
62 LD T20
63 SET M52
64 LD M52
65SET M2
66LDI X014
67 RST M2
68LDI M1
69 ANI X004
70 AND X003
71 LD T000
72 ANI X004
73 ORB
74 LD M1
75 AND X014
76ORB
77AND X002
78 LD X005
79 ANI X002
80 ORB
81 ANI Y001
82 AND X001
83 OUT Y000
84 LDI M1
85 ANI X003
86 AND X004
87 LD Y001
88 ANI X003
89 ORB
90 LD M1
91AND Y015
92 ORB
93 AND X002
94 LD X006
95 ANI X002
96ORB
97 ANI Y000
98 AND X001
99 OUT Y001
100 LD X015
101 OR X015
102 OR X017
103 PLS M3
104ANI Y014
105 ANI Y015
106LD Y021
107 AND M501
108 ORB
109LD Y022
111 AND M502
112 ORB
113 LD Y023
114 AND M503
115 ORB
116AND M3
117 LD M2
118 AND M4
119 ORB
120 OUT M4
121 LD M4
122 OR M5
123 ANI T12
124 OUT M5
125ANI M4
126 T12
127OUT K10
128 END

第八章 体会心得
通过这次设计使我对电梯的控制有了深入的了解，尤其是电梯的PLC控制。在这次设计中，我经历了 查资料→做笔记→思考→定位→选设备的过程，使我了解的不仅仅是电梯的控制，或是设备的选择，或浅或深，最重要的是我掌握了一种设计的方法，思维的方式，使受益非浅。在此次设计中，使我还体会到了要想飞快的进步就要有一盏明灯照路。感谢刘老师多次的指点迷津，使我突破了许多难关。

第九章 参考文献
《建筑电器控制技术》 马小军主编 机械工业出版社 P325～331 P260～271
《智能建筑控制系统概论》 周洪等编著 中国电力出版社 P53～63
《电气与PLC控制技术》 陈志新等主编 中国林业出版社 P36
《可编程控制器原理及其应用》 常斗南 李全力 电子工业出版社 P252
《电梯控制系统与可编程控制器》 常小玲主编 机械工业出版社 P230～234

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