[优秀毕业设计毕业论文] 用plc技术设计五层电梯控制系统毕业设计.doc

摘 要 ：该文介绍了交流变频调速电梯的工作过程、PLC控制系统的硬件和软件，着重分析了位置检测及其控制。

关键词： 电梯 , 变频器 , PLC , 硬件 , 软件

1 引言
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯作为高层建筑中垂直升降的交通工具已和人们的日常生活密不可分，是机械电气相结合的机电一体化产品。电梯控制系统可分为调速部分和逻辑控制部分。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要影响，而逻辑控制部分则是电梯安全可靠运行的关键。本设计采用PLC控制变频器调速系统，实现电流、速度、位移三闭环控制，具有一定的代表性和新颖性。

2 电梯控制系统硬件构成
电梯控制系统硬件由轿厢操纵盘、厅门信号、PLC、变频器调速系统构成，控制系统结构图如图1所示。图中变频器只完成调速功能，而逻辑控制部分是由PLC完成的。PLC负责处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起停信号，同时变频器也将本身的工作状态输送给PLC，形成双向联络关系。系统还配置了与电动机同轴连接的旋转编码器及PG卡，完成速度检测及反馈，形成速度闭环和位置闭环。此外系统还必须配置制动电阻，当电梯减速运行时，电动机处于再生发电状态，向变频器回馈电能，抑制直流电压升高。
本设计电梯为四层办公楼用的交流电梯，经过分析可知系统输入信号为26个，包括保护、工作状态选择、开/关门控制、位置检测、呼梯、速度控制等 。输出信号21个，包括开/关门、上行、下行、控制变频器信号、报警器、指示灯等。根据以上情况选择三菱FX2－64MR PLC。变频器选用安川616G5 CIMR-G5A 4022通用变频器，技术特性为:可直接控制交流异步电动机的电流，使电动机保持较高的输出转矩;适用于各种应用场合，在低速下实现平稳起动并且极其精确的运行;它的自动调整功能可使各种电动机达到高性能的控制;它将U/f控制、矢量控制、闭环U/f控制、闭环矢量控制四种控制方式熔为一体，其中闭环矢量控制最适合电梯控制要求。
旋转编码器与主电动机同轴连接，通过PG卡(又名编码器连接板)对电动机测速和反馈电梯的位置 。选用OMRON公司的1024脉动增量式光电脉冲旋转编码器。旋转编码器与电动机同轴连接，产生A、B两相脉冲。当A相脉冲超前于B相脉冲90度时，认为电动机处于正转状态;当A相脉冲滞后于B相脉冲90度时，认为电动机处于反转状态。根据A、B相脉冲的相序，可判断电动机的转向。根据A、B脉冲的频率(或周期)可测得电动机的转速。若以A、B相脉冲的前沿或后沿产生计数脉冲，可以形成代表正向位移和反向位移的脉冲序列。旋转编码器将此脉冲输出给PG卡，PG卡再将此反馈信号送给变频器，以便进行运算调节。