某小区住宅楼五层电梯PLC的系统设计
1、课程设计的目的
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之外，还安排了两周的课程设计。通过课程设计，使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，培养其设计能力和工作能力。
2、课程设计的内容和要求 2.1题目的选择
根据所学电气控制技术知识，我们可以选择继电器-接触器系统控制用来设计，也可以选择基于plc控制的系统设计。由于plc生产规模较小，而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定、可靠性高等特点，所以现在控制系统广泛采用可编程控制器（PLC）来实现。可编程序控制器为（Programmable Logic Controller，简称PLC），是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 基于上述理由，我选择了用plc设计控制系统 2.2某小区住宅楼五层电梯PLC的系统设计的系统设计 2.2.1 概述
随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群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。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。
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在电梯控制系统中，采用PLC构成的系统，具有可靠性高，故障率低，维修方便等优点。所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器（PLC）来实现。
电梯是大型机电一体化产品，系统结构庞大而分散，封闭使用，一旦投入运行，从外部难以全面了解电梯的结构及其工作原理；由于技术复杂，专业性强，结构封闭，，因此，研究电梯结构和使用功能及控制系统十分必要。
2.2.2 控制要求
1 电梯在起动过程中，为了限制起动电流，减少对电网电压的波动以及减少起动时的加速度，要求进行减压起动。
2 为了限制减速时的制动电流和减小速度，要求通过调整串联电阻或电抗器的大小，以及控制逐级短接电阻和电抗的时间来满足要求。
3 楼层感应由感应器干簧管触点的接通或断开，感应出楼层信号，用于指层，选向，选层，厅门召唤的信号等。要求感应信号连续，即该层感应信号只有当电梯运行到上层或下层时才能消失。
4 电梯的执行方式是先响应向上的信号，然后再响应向下的信号，如此反复，上行时应保留向下的信号。
5 电梯能进行正反转，完成对电梯运行方向的改变。
6 当电梯到达某楼层时，应发出换速信号，断开快速继电器，接通慢速继电器，然后制动。
7 电梯应快速起动，因此要设置快速继电器。
8 当电梯到达某楼层时，该楼层的信号指示灯应该变亮。 2.2.3 系统设计
系统设计的详细内容见附图1，附图2。 2.2.4 原理分析
1 减压起动的原理：在定子电路中串入电抗，电阻或电阻和电抗器的组合体进行分压，使起动电流减小，当速度逐渐提高时，通过逐级将电阻和电抗短接切除，使电梯逐步加速，最终稳定运行。
2 加速度的调整也是通过调整电阻和电抗的大小以及逐级短接它们的时间来改变的，从而适时改变电路中的电流，还有电动机上的电压，这样一来就可以 改变转矩，改变速度与加速度，从而满足人们的舒适感。
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3 对于楼层感应控制梯形图，工作原理：当电梯在一楼时，M104接通，M111接通，并保持，电梯到达二楼时M103接通，M110接通，并保持，同时切断M111。其它层的工作原理也相同。可见，电梯上升至某一层时，相应的楼层感应中间继电器接通指层中间继电器，同理，当电梯向下时，相应的楼层感应中间继电器也接通指层中间继电器。
4 对于轿内指令控制梯形图来说，工作原理如:当进入轿厢内，按下第三层的指令按钮，则X502接通，M114接通并自锁，当电梯到达第三层时楼层信号M102断开指令信号。其他楼层工作情况亦同。
5 门厅召唤控制梯形图其工作原理如：当电梯位于一楼，如果三楼有上呼信号，二楼有上呼，下呼信号，即M125,M124,M122接通，当电梯到达二楼时，M110接通，M125自保断开。二楼上户信号消失，而下呼信号M122仍然保持，即下呼信号得到保留。其它楼层工作情况类同。
6 电梯平层控制梯形图其工作原理如：如果电梯因不应有的原因，上行超越平行层位置，使X412断开，M140断开，这时Y431接通，电梯反向运行至平层，直至M140接通。最后位于平层位置，M140，M141，M142均接通，Y430和Y431均断开.下行超越情况类同。
7 起动控制梯形图其工作原理如：当换速继电器M134接通时M143断开，Y432断开，接通慢速接触器Y433，电动机在慢速的固有特性上运行。
8 换速控制梯形图其工作原理如：若三楼有指令信号，即M114接通，在电梯到达三楼时，M107接通，使换速继电器M134接通，发出换速信号，并保持，当电梯到达顶层或底层时，无论有无轿内指令都必须换速，M144为换速消除继电器，当电梯离开任何一楼层时，M144接通，断开M134，这时电梯告诉运行。M130，M131常闭触点支路为无方向换速控制，保证其他原因使M105-M111全部断开时，电梯进入换速状态，以便在最近楼层停止。
9 选向控制梯形图原理：当电梯位于二层，即M110接通，如果按下三楼指令按钮，M114接通，这是由于M110的常闭触点断开，因此M130接通，选择上行。反之，如果一楼指令按钮按下，M116接通，则向下方向继电器M131接通，选择向下方向，当上，下方向均有指令时，若电梯已经处于上行状态，则执行完上行命令后再执行下行指令。在有司机操作的情况下，情况类似。
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以上各种梯形图见附图。
以下是涉及到的继电器和接触器的意义和功能。
X400-X404：上行楼层感应干簧管触点 X405-X411：下行楼层感应干簧管触点 X500-X510: 4-1层上召唤按钮 X000-X003：5-2层下召唤按钮
X004：有/无司机操作方式转换开关（无司机方式X004接通，反之则断开） X005：下平层感应器触点 X412：上平层感应器触点 X413：门区感应器触点 X511：司机上行选择按钮 X512：司机下行选择按钮 X513：上强迫换速开关 X411：下强迫换速开关
M100-M104：楼层感应中间继电器 M105-M111; 指层中间继电器 M112-M116;轿内指令中间继电器 M117-M122: 5-2 层向下召唤中间继电器 M123-M126：4-1层向上召唤中间继电器 M130：上行中间继电器 M131: 下行中间继电器 M132：司机上行中间继电器 M133：司机下行中间继电器 M134：换速中间继电器 M135：门锁中间继电器 M140：上平层感应中间继电器 M141：门区感应中间继电器 M142：下平层感应中间继电器 M143：运行中间继电器
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M144:换速消除中间继电器 Y430：上行接触器 Y431：下行接触器 Y432：快速接触器 Y433：慢速接触器 2.2.5 设备选型以及材料表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3.个人心得体会
通过这次电气控制技术课程设计，我对电梯的发展历史和前景有了大致的了解，并且着重理解了它的原理和设计思想，通过上网查阅资料和参考书，我发现了教科书上的许多错误，并及时的进行了跟正，由于我采用的是PLC设计，所以查阅了大量的PLC方面的资料，正是通过这些查阅和与同学们的交流，才使我发现教科书中设计不足，这些过程让我掌握了许多书本上学不到的东西。
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名称 交流双速电动机 电源开关 起动电抗器 快速接触器 慢速接触器 上行接触器 下行接触器 加速接触器 第一减速接触器 第二减速接触器 减速电抗器 减速电阻 开门接触器 关门接触器 F1-60MR型PLC 数量 1 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 5 5 1