急求电梯工作原理论文字数:1500~~3000。
一.总结:
关键词:电梯，PLC，速度调节
在高层建筑中，电梯是不可或缺的重要设备。早期的电梯采用继电器接触系统。然而，由于电梯控制系统的复杂性，继电器触点控制系统接线复杂，可靠性低。为了提高其可靠性，我们采用PLC编程控制系统，并采用简单、经济、实用的单/双速交流电机驱动系统。如图1所示。
二、拖动系统的分析
电梯驱动系统有很多种，如DC发电机-电动机可控硅励磁驱动系统、变频调压调速系统等，价格较贵。简单交流调压调速系统，单/双速交流电机驱动系统，其结构简单，经济实用。
电梯的两个主要运动——上升和下降——可以通过电机的正反转来实现。随便换两根接在电机上的火线就行了。该功能可通过1KM和2KM(电机正反转接触器)实现。
双速电机有两套绕组。正常运行时，高速绕组接通即3KM，低速绕组接通即4KM。
电梯启动运行时，高速绕组是接通的，但直接启动时，会冲击电网。为了降低起动电流，减少零部件的冲击，提高乘客的舒适性，一般在起动电路中串联一个限流电阻或电抗，如图1所示。工作过程如下:启动时闭合3KM，然后接通5KM。限流电感L1串联在起动电路中。启动完成后(如5秒后)，电机开启5公里，电机转入正常高速运转。当电梯停止时，它从高速运行变为低速运行。即3KM断开，4KM同时接通，因为速度差大，此时会发生反馈制动。为了减小制动电流，防止对器件的冲击，还增加了限流电阻和电抗，这里采用了两个限流电阻(电抗)。工作过程是:3KM断开，4KM接通，但此时6KM和7KM未接通，制动回路引入L2和R，一段时间后(例如1s)接通6KM，去掉限流电阻。7KM后，限流电抗切断，电机正常低速运行。最后控制电路切断1KM或2KM，电机停止。
通过调节串联电阻或电抗的大小和级数，通过逐步调节去除电阻或电抗的时间，可以改变启停的加减速，满足舒适性、启停限流和加减速的要求。
第三，确定I/O点数和PLC的选择。
因为楼层数不一样，电梯的大小不一样，I/O的数量也大不一样。这里以五层电梯为例。
1.输入设备的确定
首先，调查电梯轿厢中的操作。在操作室的每一层都应该有楼层选择按钮。
五楼有五个。有司机和乘客时，要有司机的车门开关按钮和上下按钮，需要在4点位置输入。考虑到乘客的安全，禁止在门没有关好的情况下启动电梯。应为轿厢和厅门内的开关限位设置限位开关，这需要3个输入。为防止车门关闭夹住乘客，应设置红外感应输入。* * *需要13个开关输入点。
考虑到井道和轿厢之间的关系，井道内的每一层都要配备传感器，感应轿厢所在的当前楼层。因为轿厢进入本层的上升和下降顺序不同，所以每层都装有两个上升和下降的楼层传感器。为了保证汽车停车时的准确性，汽车配备了上水平传感器、下水平传感器和车门枢轴传感器，以感应停车是在上侧还是下侧。当停车楼层准确时，三个大传感器全部打开。
每个大厅呼叫乘客时，底楼和顶楼只有一个呼叫按钮，其他楼层有两个呼叫按钮，五楼需要八个输入按钮。
其他输入过载，有开关或触点如驱动/无驱动模式选择。通过以上分析可知* * *需要36点开关输入端口。
2、输出设备的确定
需要两点输出控制电梯的上升和下降(即电机正反转)，需要两点输出控制电梯的快速运行和慢速运行，需要三点输出切断快速启动的限流电阻和慢速运行的限流电阻(电抗)。
开关门接触器两点输出
5点钟位置的楼层指示灯输出
上下两点指示灯输出。
超负荷指示，报警输出。
经过分析，* * *需要17点开关输出端口。
大厅和轿厢2部分输入输出示意图
3、PLC的选择
电梯控制只有通断输入输出，对时间的响应不高，但输入输出点较多。基于此，选择了Modicon的NEZA PLC。当输入输出点紧张时，可以配备I/O扩展单元，结合编码器和解码器节省I/O点，这样可以选择点数较少的PLC，节省成本。
第四，建立I/O地址分配表
电梯控制I/O地址分配表见表1。
电梯控制I/O地址分配表
I0.0 1-5楼层上升楼层感应簧片开关触点M1-M5楼层指示中间继电器Q0.0楼层指示灯。
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0.4
I0.5 1-5向下楼层感应簧片开关触点M6-M10楼层感应中间继电器Q0.5向上指示灯
I0.6 Q0.6下行指示灯
I0.7 M12上行中间中继
I0.8 M13下行中间中继
I0.9 M14运行中间继电器。
I0.10上行扁平传感器M15上行扁平中间继电器
I0.11下盖板传感器M16下盖板中间继电器
I1.0 1-5层电梯按钮指令M20-M24电梯按钮指令中间继电器Q0.7上行接触器
I1.1 Q1.0向下接触器
I1.2 M44取消变速中间继电器Q1.1快速运行接触器
I1.3 M45 Q1.2慢速运行接触器
I1.10 Q1.3开门继电器
I1.11带/不带驾驶员选择开关Q1.4车门关闭继电器
I2.10司机上行选择开关M26司机上行中间继电器Q1.5慢速运行1接触器
I2.11驾驶员向下选择开关M27驾驶员向下中间继电器Q1.6慢速运行2接触器
I1.10开启按钮
I1.11关闭按钮
I1.10进出人员红外中间继电器红外传感器M42
I1..5门枢轴传感器M43门枢轴感应中间继电器
I2.0 1-4层上行呼叫按钮M30-M33 1-4层上行呼叫中间继电器Q1.7全速运行接触器。
I2.1
I2.2
I2.3
I2.4门锁触点
I2.5打开提升输入触点M35的门，允许中间继电器Q2.0发出提升指示报警。
I2.6向下呼叫按钮M36-M41 2-5向下呼叫中间继电器
I2.7
I2.10
I2.11
I2.10开门行程开关
I2.11关门行程开关
表1
五、绘制流程图
一般来说，电梯运行可分为正常运行状态、消防运行状态和慢行维护状态，通过一个转换触点(开关)来实现。三种运行状态并行，关系简单，可省略此流程图。在三种状态中，正常运行是最关键最复杂的，电梯运行没有明显的状态步骤，即非顺序运行。所以设计是基于经验设计，控制电路分成几个部分，没有统一。
六、用户程序的编制
考虑到电梯运行的复杂性和无序性，电梯控制电路可分为楼层感应、门呼、轿厢控制、电梯选向、电梯变速、电梯平层和电梯启动。
1，地板感应电路
楼层感应信号是电路中的一个重要信号，因为它涉及到其控制区域电路中的许多环节，如轿厢指令、门厅呼叫、楼层指向、方向选择等。一般认为，电梯上升时，轿厢底部是楼层的起始信号，轿厢底部离开楼层是信号的结束。电梯下降时，以轿顶信号为准，这也是为什么每层都装有上行传感器和下行传感器的原因。感应信号应该是连续的。如果采用脉冲感应信号，则需要一个保持环节。如图3所示，I0.0~I0.4为上行楼层感应脉冲信号，I0.5~I0.9为下行感应信号，M50~M54为楼层感应中间继电器。工作原理:当轿厢在二层时，M2开启并保持；当轿厢上升到三层时，M52经过M6544。M15立即打开并保持M23，同时M15关闭M2。如果是下降，当轿厢到达1层时，M50通过M13，I0.5打开M23，然后打开M50并保持，同时关闭M2。
2.门厅呼叫电路
厅门呼梯是一个保持环节(呼梯按钮一般是脉冲信号)。除了顶层只有一个下行呼梯，底层只有一个上行呼梯，其他所有楼层都有上行和下行呼梯按钮。需要考虑的是如何消除响应的呼叫。梯形图如图5所示，其中I2.0~I2.3为1~4层的呼叫按钮，M30~M33为对应的中间继电器。I2.6~I2.11为二至五层呼叫按钮，M36~M41为对应的中间继电器；M1~M5是1~5的楼层信号。
工作原理:比如电梯在1层的时候，4层有一个上行呼叫，3层同时有一个上行呼叫，那么M33、M32、M37同时接通，电梯上行。当电梯到达3楼时，M32保持链路断开，即已经响应了3楼的上行呼叫，但M37不会断开，即下行呼叫保持。
3.车里的说明
车内选择楼层的电路比较简单，只有信号保持和信号取消两个功能。如图4所示，I1.0~I1.10为楼层选择按钮，M1~M5为楼层感应信号，I2.10为开门行程开关。
工作原理:比如你按下3楼按钮，M8会开启并保持，但在电梯到达3楼时不会取消编号，直到电梯门打开到位，M8才会关闭并取消编号。
4、电梯方向选择电路
交流曳引电梯可以通过改变三相电源的相序电机来实现转向。在图1中，1KM连接时电机正转，2KM连接时电机反转，对应PLC的输出端口Q0.7和Q1.0。因为这个信号在其他电路控制中还在使用，所以为了方便使用M12。
一般来说，方向选择电路由两个信号控制。首先，它是由轿厢内的楼层选择信号控制的。控制的原理是对一个方向的信号作出反应。当这个方向的所有信号都有响应时，另一个方向的信号，比如电梯在二楼。如果你按下三楼的按钮，上行链路继电器就会工作。此时，如果你按下1楼层和四楼的按钮，电梯将到达三楼。我们也要响应4楼的按钮，而不是1楼的信号，在所有向上的信号都响应后，才响应向下的信号。如果在上行操作期间按下了5楼的选择按钮，我们也应该在响应下行信号之前响应5楼。如果电梯在下行方向，会优先发出下行信号。其次，它是由门对门呼叫大厅来控制的。控制原理是电梯在下降过程中只响应来自电梯当前楼层的下降呼叫，在上升过程中只响应来自电梯当前楼层的上升呼叫。因为顶楼和底层比较特殊，需要分开处理。顶层的下行呼叫其实是一个上行信号，只有在电梯上行的时候才能响应，而底层的上行呼叫其实是一个下行信号，需要在电梯下行的时候响应。
方向控制梯形图，如图7，M6~M10为轿厢内中间继电器，M30~M33为厅层1~4的呼叫中间继电器，M36~M41为2~5层的呼叫中间继电器。工作原理:例如，当电梯在2层时，按下3层的按钮，则上行中间继电器和上行输出端口将被激活。由于联锁作用，M13的响应回路被切断，所以此时按下1层的按钮得不到响应，而按下4层的按钮会引出一条线M9、M5、M23连接M12和Q0.5，只有当三四个信号都有响应时，电梯才在4层，M8、M9都已复位。
在图7中，I1.11表示是否有驾驶员的联系人，i2.10和i2.11表示驾驶员的上下选择按钮。在电梯启动之前，驾驶员可以强行改变电梯的运行方向。
5.电梯启动和变速电路
电梯的启动和变速电路如图6和图9所示，其中M14为电梯运行中间继电器；Q1.1，Q1.2为变速慢速运行输出，对应图1中接触器3KM和4KMQ5.3为全速运行的输出，对应图1中的5KM，用户切断快速绕组中的限流电抗(电阻)；Q 1.5和Q 1.6对应6 km和7 km，用于切换慢绕组中的第一和第二限流电阻(电抗)。
工作原理:电梯门关闭时，Q1开启，电梯高速绕线开启，快速启动。启动完成后(比如5s)，Q5.3开启，限流电抗切断，电梯全速运行。当电梯接近停靠楼层时，低速绕组接通制动，高速绕组Q1断开，低速绕组Q65438接通。
6、电梯楼层控制
电梯调平控制电路如图8所示。I0.10和I0.11分别为上升调平传感器和下降调平传感器的输入端，I1.11为门对门旋转传感器的输入端。电梯上行时越过平层位置，所以I0.66 .和I0.11仍然接通，会断开上行接触器(由Q0.7控制)，接通下行接触器(由Q1.0控制)，电梯平层。调平后，i0.10，i0.11，i65438+。
7、开关门控制电路
开关门控制电路如图10所示。
工作原理:只有在电梯平层后不运行时才允许开门，M35是允许开门的中间继电器。开门有手动和自动两种:自动开门。在允许门打开一段时间(例如2S)后，由于时间继电器TM3的动作，门打开继电器Q1.3打开。如果是手动，那么按开门按钮I1.10立即动作。关门也可以分为自动和手动。手动按关门按钮i1.1，立即关门。在自动模式下，当门到位时，触摸限位开关I2.10，打开关门定时器TM4一段时间(例如3S)。门由TM4关闭。为了防止乘客在关门过程中被夹到，设置了红外探测器I1.10。当它检测到门之间有障碍物时，它将停止关门并重新连接开门继电器。
此外，为了防止过载，设置了过载传感器I2.5。电梯超载时会报警，拒绝关门。
注:除上述控制要求外，消防运行时电梯不响应任何召唤，直达底层，慢速维护运行无关门保护。运行中要注意各厅的安全防护。
七。程序
楼层感应梯图3
程序结束
八。参考
1王编辑。小型可编程控制器实用技术。
北京:机械工业出版社，1996。
2彭、徐耀生、王新边。可编程控制器的原理及应用。Xi安:
西安电子科技大学出版社，1999。
3杨长兴，张兴义。可编程控制器(PC)的基础与应用；
重庆:重庆大学出版社
4朱善军等《可编程控制系统原理的应用与维护》。
北京:清华大学出版社，1992。
5王卫星、傅立思、孙耀杰。可编程控制器的原理及应用。