基于三菱PLCFX2N-48的PLC五层电梯的设计方案.doc

1 PLC五层电梯的设计方案
电梯系统的I/O口分配:电梯由安装在各楼层门口的上升、下降请求按钮进行升降操作,操作内容为电梯运行方向。轿厢内设有楼层内选按钮:第一层内部请求按钮X21,第二层内部请求按钮X20,第三层内部请求按钮X17,第四层内部请求按钮X16,第五层内部请求按钮X15,第一层内部请求按钮X14。用以选择需停靠的楼层。X0、X1、X2、X3、X4分别为第五层至第一层到达信号。Y0、Y1、Y2、Y3、Y4分别为第五、四、三、二、一层到达指示灯。Y11、Y12分别为第四层请求上、下指示灯,Y13、Y14分别为第三层请求上、下指示灯,Y15、Y16分别为第二层请求上、下指示灯。X5为第五层请求下信号,X6、X7分别为第四层上、下请求信号,X10、X11分别第三层请求上、下信号,X12、X13分别为第二层上、下请求信号,X14为第一层请求上信号。X22为开门请求信号,X23为关门请求信号。Y5为电梯开门蜂鸣器,Y6为电梯升,Y7为电梯降(它与Y6同为1的时候为电梯降)。
电梯系统的设计包括:电梯的初始化设置、电梯的升降、电梯的开关门、电梯的楼层选择与应答、电梯的楼层指示等。
电梯的初始化设置分为两种情况:一种是电梯在本层有内外请求时,本层有反应,动作完成后返回初始态;另一种时电梯在本层有内外请求,本层无反应,返回初始态。
电梯的升降系统应满足:当外部有内部请求,有楼层上升或者下降请求时,电梯升或者降。电梯在上升过程中,如果有下降请求,电梯无应答继续上升,在上升过程中如果中间楼层有请求,电梯到达有请求的中间楼层延时2S开门,如果没有到时间,可以手动开门,此时开门蜂鸣器发出声音并开门,电梯关门后继续上升。电梯下降过程与电梯上升过程相似。
电梯的楼层选择与应答选择遵循:当电梯有楼层上升或者下降请求时,电梯应答,并执行上升或者下降,当电梯在上升过程中,如果有比当前楼层低的楼层请求时,电梯无反应;当电梯有比当前楼层高的中间楼层请求时,电梯相应请求,在请求的楼层停泊,关门后继续执行上升到指示的比当前层高的楼层。
电梯在上升或者下降的过程中,每层应有楼层到达指示灯,当电梯到达某一楼层时,电梯楼层指示灯亮,电梯离开时该楼层指示灯暗。
2电梯控制系统的硬件设计
电梯控制的要求
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)楼层位置的指示:选用LED数码管显示的方法。
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5秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为机械安全触板开关的作用而自动开门,也可以手动控制开门和关门。
电梯模型结构

电梯层门是为了确保乘客安全,而在各层楼的停靠站,通向井道的入口处,设置供司机、乘用人员和货物等出入的门。
。电梯层门旁装有消防按钮、上行召唤按钮和下行召唤按钮(最底层只有上行召唤按钮、最高层只有下行召唤按钮),并有召唤登记指示灯。层门上方装有LED数码管,用以显示轿厢所在层楼位置,另外还有轿厢上行和下行指示灯。
呼梯按钮按下时,相应的按钮变成青绿色,表示该呼梯按钮已按下。电梯楼层显示采用二极管显示,图中显示电梯目前处于三楼的位置。电梯运行方向用红色箭头表示,图中箭头向上表示电梯正处于上行状态中。
电梯层门示意图
电梯轿厢内控制屏
5
4
3
2
1
图2 . 轿厢内控制屏示意图
轿厢内控制屏示意图如图2所示。其中包括上行、下行显示及LED层楼位置的显示。另外还有1楼~5楼的指令按钮及登记显示按钮。此外,还有手动开门和关门按钮,以满足乘客的需求。
主电路的设计
拖动电机电路的设计
本设计采用三相异步电机作为电梯的牵引电机,并且电机采用星-三角起动方式。
M
3~
L1
L2
L3
FU
KM3
KM4
FR
KM6
KM5
U1
V1
W1
U2
V2
W2
+
—
KM7
RZ
DC

异步电机从静止状态过渡到稳定运行状态的过程称为异步电机的启动过程。如果在额定电压下直接起动,由于最初起动瞬间主磁通约减小到额定值的1/2,转子功率因数又很低,造成了起动时堵转电流相当大而堵转转矩并不大(不像直流电机那样,起动转矩与起动电流成正比)的结果,所以要采用星-三角降压起动方法。起动时,电机定子绕组接成星形联结,起动后改接成三角形联结,如图3所示。起动时,接触器KM3、KM5触点闭合,电机定子绕组接成星形联结,待转速升高到一定程度后,接触器KM5