中北大学信息商务学院2011届毕业设计说明书
1 绪论
1.1电梯发展概况
电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向运行的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。
传统的电梯逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路来运行。这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展角度来看，这种系统将逐渐被淘汰。目前，可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着，并进一步代替继电器逻辑控制线路。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展的主要方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法企及的。
可编程序控制器（PLC），是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台PLC问世以来，迄今已40余年，它的发展虽然继承了前期控制技术的演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。推动了计算机技术的普遍应用，可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现己成为现代工业控制三大支柱((PLC、 CAD/CAM、 ROBOT)之一，以其可靠性、
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逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，日益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶金、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC的应用深度和广度己经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能与自身的功能已无法满足与适应电梯控制的要求和发展，与PLC相比较，存在着质的差别。电梯使用继电接触器控制的时代，很难设计出质量优良的电梯控制系统，而现在，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着PLC应用技术的不断发展，将使得它的体积减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件被有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。因此，它己经成为电梯运行中的关键技术。
今后一段时间内电梯技术将向着环保、驱动使用永磁同步无齿曳引机、产业信息化网络化的方向发展。面对日益严峻的市场环境每个企业首先考虑如何生存，要生存下去就必须提高企业竞争力，在所能够改变竞争规则的因素中，技术变化属于最显著的一种。如何在电梯技术方面保持领先地位从而保持企业的竞争优势？国内电梯企业管理者必须制定一个企业电梯技术发展战略，只有这样，才可能在竞争中不被淘汰。1.2课题研究的主要内容
传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。本设计将可编程控制器应用于五层电梯进行逻辑控制，大大提高了电梯的可靠性、可维护性及灵活性，延长了使用寿命，同时缩短了 开发周期。主要任务有电梯控制要求的分析，PLC控制系统的设计等。 具体的工作内容：
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1、查阅资料，了解国内外国内外电梯运行及控制方法的现状。 2、查阅资料，深入了解PLC控制器各项性能和特点。 3、外文资料翻译。 4、熟悉PLC程序编制。 5、进行控制系统设计。
2电梯的机械系统
2.1电梯的分类及主要参数 1、按用途分类
根据用户对电梯使用的要求，常用的电梯种类有客梯、货梯、客货两用梯、医用梯、观光梯、自动扶梯及其他类型的特种电梯等。 2、按运行速度分类
电梯运行速度在1m/s一下为低速电梯，1~2m/s为快速电梯，2~5m/s为高速电梯，速度在5m/s及以上时为超高速电梯。 3、按曳引电动机的供电电源分类
按曳引电动机的电源不同电梯可分为交流电梯和直流电梯。交流电梯又可分为采用交流异步双速电动机变级调速拖动的电梯，简称交流双速电梯；采用交流异步双绕组电动机调压调速拖动的电梯，简称ACVV拖动电梯；采用交流异步单绕组电动机调频调压调速拖动的电梯，简称VVVF拖动电梯[13]。 4、按操纵控制方式分类
按电梯操纵控制方式分类有较内手柄开关控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、并联控制电梯、程序控制电梯及智能控制群梯等。
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电梯主要参数：
1）额定载重量：制造和设计规定的电梯载重量。电梯载重量主要有400kg、630kg、800kg、1000kg、1250kg、2000kg、2500kg等。
2)轿厢尺寸（mm）：宽×深×高。
3）轿厢形式：指单面或双面开门及其它特殊要求等，以及对较顶、轿底、较壁的处理方式，颜色的选择，对电风扇、电话的要求等。
4）较门形式：指电梯门的结构形式。有栅栏门及封闭式的中分门、双折门、双折中分门等。
5）开门宽度（mm）：轿厢门和厅门完全开启时的净宽度。 6）开门方向：有右开、左开、中分门。
7）曳引方式：常用的有半绕1:1传动、半绕2:1传动以及全绕1:1传动等。 8）额定速度（m/s）：制造和设计所规定的电梯运行速度。 9）电气控制系统：包括控制方式、拖动系统的形式等。
10）停站层数（站）：凡在建筑物内各层楼用于出入轿厢的地点均称为站。 11）提升高度（mm）：由底层端站楼面至顶层端站楼面的垂直距离。
12）顶层高度（mm）：由顶层端站楼面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。一般电梯运行速度越快，顶层高度越高。
13）井道高度（mm）：由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。
14）井道尺寸（mm）：宽×深。
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15)底坑深度（mm）：由底层端站楼面至井道底面之间的垂直距离。一般电梯运行速度越快，底坑越深。 2.2电梯的曳引系统
电梯中广泛使用的机械传动形式为曳引传动，即以轮作为驱动部件，曳引钢丝绳通过曳引轮，一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳内产生摩擦力即曳引力，这样电动机带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和重作上下相对运动。即轿厢上升、对重下降，轿厢下降、对重上升[14]。
曳引力是靠曳引钢丝绳与曳引轮绳槽的摩擦力产生的，它是电梯运行的动力，必须保证曳引钢丝绳在曳引轮上不能打滑。电梯曳引系统的临界平衡状态如下图2.1所示。
图2.1
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