机电一体化毕业设计论文五层电梯的PLC设计.doc

山东英才学院 毕业设计题 目 五层电梯的PLC设计专 业 机电一体化姓 名 指导教师 二O一一 年 三 月 十五 日III山东大学自学考试毕业设计（本科）摘  要电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展, 其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。本文对电梯的结构零部件进行了简单的介绍并对电梯的零部件进行了选择。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。采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适性和安全性，使电梯达到了较为理想的控制效果。关键词：PLC控制 电梯 控制系统AbstractAs a modern high-rise building elevators the vertical transport is closely related with people's lives, as people of their requirements increase, the elevator has been rapid development, the logic control also replace the relays by the PLC control. In this paper, the structure of the elevator components for a brief introduction and a selection of elevator parts and components. PLC high reliability, convenient and flexible program design, anti-interference ability, stable and reliable. PLC controlled with the elevator, through the rational selection and design to improve the level of the elevator control, elevator operation and improved comfort and security, allowing the elevator to reach a more satisfactory control effect.Key  words : PLC control elevator control system目 录第一章 概述31.1 PLC的定义31.2 PLC的优点及发展3第二章 电梯的基本结构52.1电梯的定义52.2 电梯的分类52.2.1按用途分类52.2.2按驱动系统分类62.2.3按操作控制方式分类62.2.4按速度分类72.2.5按曳引电动机的供电电源分类72.2.6 按拖动方式分类72.3电梯的主要机械部件72.4电梯的PLC控制系统82.5钢丝绳112.6轿厢112.7曳引系统12第三章 电梯零部件的设计143.1电梯曳引机143.1.1曳引机的型号的确定143.1.2 技术要求153.2钢丝绳的选择153.2.1钢丝153.2.2 钢丝绳的强度163.3 电梯的主要参数16第四章 PLC控制程序的设计194.1 PLC控制系统的设计基本原则194.2 PLC编程步骤194.3 PLC提供的编程语言194.4 电梯控制系统设计思想20结 论36致 谢37参考文献38第一章 概述1.1 PLC的定义可编程控制器是计算机家族中的一员，是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，是为工业控制应用而设计制造的以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术和通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，还可以进行算术运算和模拟量控制等，因此，美国电器制造协会（NEMA）于1980年正式将这种装置命名为可编程控制器（Programmable Controller），简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。1.2 PLC的优点及发展个人计算机有很强的数据处理功能和图形显示功能，有丰富的软件支持，但是它们是为办公室自动化和家庭设计的，对环境要求很高，抗干扰能力不强，一般不适合在工业现场使用。单片机只是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制，还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大，要求设计者具有很强的计算机领域的理论知识和实践经验。工业控制计算机（简称工控机）也是为工业控制设计的，目前比较流行的是PC总线工控机，它与个人计算机兼容。工控机采用总线式结构，各厂家产品的兼容性强。工控机一般是在通用微机的基础上发展起来的，有实时操作系统的支持，因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势。工控机的价格较高，将它有与开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。工控机的外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如可编程序控制器的接线端子那样方便可靠。以上各种计算机用语控制的程序一般都是用汇编语言编写的，不像可编程续控制器的梯形图语言那样易于被工厂的电气人员掌握。可编程序控制器是专为工厂现场应用环境设计的，结构上采取整体密封或插件组合型，对印刷电路板、电源、机架、插座的制造和安装，均采用了严密的措施。可编程序控制器由于具有前述的各种优点，在工业控制领域具有不可比拟的竞争力。当然在电梯的控制领域也具有重要的地位，把可编程序控制器用于电梯运动的核心部分是很合理的选择，而且可编程序控制器现在在市场上也是一种成熟的产品。总之，经上述比较可得，我确定选用PLC控制电梯的运行。PLC技术在我国的起步比较晚，直到80年代初才正式进入我国，目前，在我国使用比较普遍的PLC有日本OMRON公司的C系列，三菱公司的F系列，美国GE公司的GE系列和德国西门子公司的S系列等，目前国内使用PLC主要还是依靠进口和合资企业生产。但相信在不久的将来，我们一定能实现PLC的国产化。随着计算机科学的发展和工业自动化愈来愈高的需求，可编程控制技术得到了飞速的发展，其技术和产品日趋完善。今后PLC的发展向着以下几个方面发展：（1）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。（2）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。（3）易学易用语言易于为工程技术人员接受PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程简单。（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，维护也变得容易。（5）体积小，重量轻，能耗低。第二章 电梯的基本结构随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，伴随建筑业的发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、管理电梯、维护好电梯。2.1电梯的定义电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾角小于15度的钢性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。 2.2 电梯的分类2.2.1按用途分类(1) 客梯 代号K 为运行乘客而设计的电梯,有完善的安全装置。(2) 货梯 代号H 为运送货物而设计的电梯,通常有人操作,有必备的安全装置。(3) 客货梯 代号L 主要用作运送乘客,但也可运送货物,它与客梯的区别在于轿厢内部装饰结构不同。(4) 病床电梯 代号B 为运送病床而设计的电梯,具有轿厢长而窄的特点。(5) 住宅电梯 代号Z 供住宅楼使用的电梯,一般采用下集选控制方式,轿厢内部装饰较简单。(6) 杂物电梯 代号W 供图书馆,办公楼,饭店运送图书,文件,食品等.不容许人员进入电梯,结构简单,无乘人必备的安全装置。(7) 船舶电梯 代号C 用于船舶上的电梯,能在船舶摇晃中正常工作。 (8) 观光电梯 代号G 轿厢壁透明供乘客观光之用。2.2.2按驱动系统分类(1) 交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。(2) 直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在2.00m/s以上。(3)液压电梯,一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。(4)齿轮齿条电梯, 将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。(5)螺杆式电梯, 将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。(6)直线电机驱动的电梯,其动力源是直线电机。电梯问世初期，曾用蒸汽机、内燃机作为动力直接驱动电梯，现已基本绝迹。2.2.3按操作控制方式分类(1) 门外按钮控制小型杂物电梯(2) 内外按钮控制自动门电梯该电梯是一种乘客自己操作的电梯，电梯在各层站分别设有一个召唤按钮。轿厢操作箱上则设有与停站数相等的相应的指令按钮，某一层等待电梯的乘客按下召唤按钮，就能使不被占用的轿厢到来，电梯停靠时立即自动开门，乘客进入轿厢后，按下他要去的楼层的指令按钮，电梯就自动关门，自动行驶到该站。每次停靠时，电梯自动进行减速、平层、开门。(3) 集选控制电梯该电梯是一种乘客自己操作或有时也可以有专职司机操作的自动电梯。电梯在底层和顶层分别设有一个向上或向下的，而在其它层站设有向上、下两个召唤按钮。集选控制轿厢操作箱上则设有与停站数相等的相应的指令按钮，当进入轿厢的乘客按下指令按钮，指令信号就被登记。电梯在向上过程中按登记的指令信号和向上召唤信号逐一停靠，直到有这些信号登记的最高层站和有向下召唤登记的最底层为止，然后又反向向下安置指令及向下召唤信号逐一停靠。每次停靠时电梯自动进行减速、平层、开门。2.2.4按速度分类（1）低速度：速度V1. 0m/s的电梯。（2）快速度：速度1.0m/sV2.0m/s的电梯。（3）高速度：速度V2.0m/s的电梯。2.2.5按曳引电动机的供电电源分类（1）交流电源供电的电梯：1）采用交流异步双速电机变极调速拖动的电梯，简称交流双速电梯（速度一般小于1.0m/s）。2）采用交流异步双绕组双速电机调压调速拖动的电梯（俗称ACVV拖动电梯）。3）采用交流异步单绕组单速电机调频调压调速拖动的电梯（俗称VVVF拖动的电梯（2）直流电源供电的电梯：80年代中期前用在中高档乘客电梯上，以后不再产生。2.2.6 按拖动方式分类（1）交流异步单速电机拖动的电梯。（2）交流异步双速电机变极调速拖动的电梯。（3）交流异步双绕组双速电机调压调速（俗称ACVV）拖动的电梯。（4）交流异步单速电机调频调压调速（俗称VVVF）拖动的电梯。（5）直流电机拖动的电梯。2.3电梯的主要机械部件（1）轿厢 轿厢是是用来安全运送乘客及物品到目的层的箱体装置，它的运行轨迹是在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行。（2）电梯门 电梯门是为确保在候梯厅的乘客安全而设置的开闭装置，只有在轿厢停层和平层时才被打开。（3）开关门机构 自动门机构必须随电梯轿厢移动，即要求把自动门机构安装于轿厢顶上，除了能带动轿厢门启闭外，还应能通过机械方法使电梯轿厢在各个层楼门区安全范围内能方便地使各层的外层门也能随着轿厢门的启闭而同步启闭。当轿厢门和某层楼的层门闭合后，应由电气机械设备的机械钩子和电气接点予以表现和考核。开关门动作平稳，不得有剧烈的抖动和异常响声，按国家标准规定，开关门系统在开关门过程中其运行噪声不得大于65dB(A级)。关门时间一般为3-5s，而开门时间一般为25-4s。自动门系统调整简单方便，便于维修。门电机要具有一定的堵转能力。（4）层门门锁（5）机械安全装置 终端保护装置即安全装置，终端保护装置由终端电气保护装置和机械缓冲装置两部分组成，终端电气保护装置由换速开关、限速开关和极限开关组成。机械缓冲装置是指位于底坑的各种缓冲器，它们是电梯安全保护的最后一道措施，设置在井道底坑中且正对轿厢和对重，起作用是防止轿厢和对重冲顶撞底。常用的缓冲器有弹簧缓冲器和油压缓冲器两种。电梯中，限速器、安全钳装置是十分重要的机械安全保护装置。它的作用在于：因机械或电气的某种原因，例如断绳或失控使电梯超速下降时当下降速度达到一定限值时，将轿厢擎停在导轨上。不论是限速器还是安全钳都不能单独完成上述任务。上述任务的完成是靠它们的配合动作来完成的。2.4电梯的PLC控制系统PLC实质上是一种被专用于工业控制的计算机，其硬件结构和微机是基本一致的。如下图所示：系统程序存储区用户程序存储区电源编程器中央处理单元（CPU）输入电路输出电路 图2-1 PLC硬件的基本结构可编程序控制器简称为PLC（Programmable Logic Controller）主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。（如图2-2所示） 图2-2PLC控制系统示意图可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控 系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。（1）CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（CPU）和存储器组成。CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。程序执行：逐条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。（2）存储器存储器是具有记忆功能的半导体电路。作用：存放系统程序，用户程序，逻辑变量和其它一些信息。系统程序：控制PLC完成各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读式存储器ROM中，用户不能访问。用户程序：用户根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的程序。通过编程器输入到PLC的随机存储器RAM中，允许修改，由用户启动运行。1）结构：由存储体、地址译码电路、读写控制电路、数据寄存器组成。存储体由存储单元构成，作用：存放二进制数据。地址译码电路的作用：根据地址总线上的地址编码选取相应的存储单元。读写控制电路的作用：将选中的存储单元的内容读到数据寄存器中或将数据寄存器的内容写到选中的存储单元中。数据寄存器的作用：存放从存储单元读出的数据，或者存放从数据总线送来并准备写到存储单元去的数据。2）存储器的工作过程：数据的写入过程数据的读出过程3）PLC中使用的存储器只读存储器ROM随机存储器RAMROM为只读存储器，存放PLC制造厂家写入的系统程序，并永远驻留在ROM中，PLC去电后再上电，ROM内容不变。RAM为可读写的存储器，读出时其内容不被破坏，写入时，新写入的内容覆盖原有的内容。为防止掉电后信息丢失，配有后备锂电池。除此而外，PLC还有EPROM、EEPROM存储器。PLC产品样本或使用说明书中给出的存储器形式或容量等均指用户存储器。存储器容量是PLC的一个重要性能指标。（3）I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、关电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。CPU模块的工作电压一般是5V，而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般较高，如直流24V和交流220V。从外部引入的尖蜂电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使可编程序控制器不能正常工作，所以CPU模块不能直接与外部输入/输出装置相连。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与噪声隔离的作用。（4）编程器编程器除了用来输入和编辑程序外，还可以用来监视可编程序控制器运行时梯形图中各种编程元件的工作状态。编程器可以永久地连续在可编程序控制器上，将它取下来后可编程序控制器也可以运行。一般只在程序输入、调试阶段和检修时使用，一台编程器可供多台可编程序控制器公用。（5）电源作用：将交流电转换成PLC内部所需的直流电源。类型：目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。PLC除上述五部分外，随机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程，实现监控以及网络通讯，常用的外部设备有编程器，打印机，盒式磁带录音机，计算机等。2.5钢丝绳电梯专用钢丝绳联接轿厢和对重，并靠曳引机驱动使轿厢升降。它承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。钢丝绳是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。钢丝绳按拧绕的层次可分为：单绕绳、双绕绳和三绕绳。三饶绳包括：a 右交互捻ZS：绳右捻，股左捻 股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻 b 左交互捻SZ：绳左捻，股右捻 c 右同向捻ZZ：绳右捻，股右捻 d 左同向捻：绳左捻，股左捻 e 右混合捻：绳右捻，部分股左捻，部分股右捻 f 左混合捻：绳左捻，部分股右捻，部分股左捻钢丝绳按股中每层钢丝之间的接触状态分为：点接触、线接触或面接触3种。2.6轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件,是电梯的工作部分. 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。2.7曳引系统曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮组成。曳引机由电动机联轴器、制动器、减速器、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源；曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重装置（或者两端固定在机座房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢的升降；导向轮的作用是分开轿厢和对重装置的距离，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是1个、2个，甚至3个，这与曳引比有关。图2-3 曳引系统1-曳引机；2-曳引绳；3-导向轮；4-绳头组合；5-曳引绳木电动机按其功能可分为驱动电动机和控制电动机；按电能种类分为直流电动机和交流电动机；从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机与异步电动机；按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机；按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式；按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等；按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。 1按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。2按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。 异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 3按起动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。 4按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。 驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。 控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。 6按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。 低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。 调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 第三章 电梯零部件的设计3.1电梯曳引机3.1.1曳引机的型号的确定曳引机额定速度(ms)系列如下： 063、100、125、160、200、250。曳引机额定载重量(kg)系列如下：400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500。计算公式： N=QV(1-Kp)/102 Q：电梯额定载重量，值： 1600 kgV：电梯额定速度，值： 1.0 m/sKp：电梯平衡系数，取值： 0.5：曳引机传动总效率，取值： 0.5 N=1600×1.0×（1-0.5）/102×0.5=15.7 kw 表3-1 电动机的参数型   号功率/kW额定电压/V额定频率/Hz极数同步转速/（r/min）额定电流/A额定转矩电机转动惯量/（kg·m2）额定转矩额定电流重量/kgYTD132-C4/18A3.2/0.7380504/181500/333922.10.0352.2/1.53.8/1.585YTD132-C4/18A4/0.9380504/181500/3331127.70.03585YTD132-C4/18C5/1.1380504/181500/3331334.60.05110YTD132-C4/18C6.3/1.4380504/181500/3331643.60.05110YTD132-C4/18D8/1.8380504/181500/3331955.40.062130YTD160-C4/18C1./2.2380504/181500/3332369.20.11170YTD160-C4/18D12.5/2.8380504/181500/3332986.50.14200YTD200-C4/24C16/2.7380504/241500/250381110.35320YTD200-C4/24C17/2.8380504/241500/25038117.60.35320YTD200-C4/24D18.5/3380504/241500/250391280.43390经计算曳引机电机选型时，功率应大于15.7kw，因此我选择型号为YTD200-C4/24C。3.1.2 技术要求制造曳引机的原材料均应具有合格证，否则应进行检验，确认合格后方可使用。零部件应经检验合格后方可装配；外购件、外协件应有合格证明书方可装配。需要润滑的零部件均应装有作用可靠、易于维护的润滑装置。海拔高度不超过1 000m，机房内的空气温度应保持在540之间；环境相对湿度月平均值最高不大于90，同时该月月平均最低温度不高于25，供电电压波动与额定值偏差不超过±7，环境空气不含有腐蚀性和易燃性气体， 引钢丝绳表面不得涂上润滑剂与其他杂物。3.2钢丝绳的选择3.2.1钢丝钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。制绳用钢丝的技术要求应符合下表的规定。钢丝绳中钢丝的位置 钢丝抗拉强度等级1MPa1180和132013701570和16201770 1960外股的外层钢丝YB/T5198YB/T5198YB/T5198YB/T5198GB/T8919内层钢丝，中心钢丝和绳芯钢丝_GB/T8919GB/T8919GB/T8919填充钢丝_GB/T8919GB/T8919GB/T8919注1：钢丝直径大于1.8mm时，执行GB/T8919标准注2: 执行GB/T8919时，按一般用途钢丝绳用钢丝的规定注3：同一层的所有钢丝应具相同的抗拉强度等级表3-2钢丝的技术要求绳芯 钢丝绳的绳芯分为纤维芯和钢芯，纤维芯应符合GB/T15030中优等的要求，钢芯分为独立的钢丝绳（IWB）和钢丝股芯（IWS）。3.2.2 钢丝绳的强度 最小破断力Fmin,用KN表示，应按以下计算：Fmin=(k.d2 .Rr)/1000 式中：d-钢丝绳的直径，用mm表示Rr-钢丝绳的等级，用Mpa表示，双强度钢丝绳等级见下表K-最小破断力经验系数钢丝绳的等级/MPa钢丝绳类别Rdr/MPa1180/17701180/17701180/17701320/16201370/17701370/17701370/17701570/17701570/17701570/17706×19和8×19纤维芯8×19钢芯8×19钢芯6×19和8×19纤维芯6×19和8×19纤维芯8×19钢芯8×19钢芯6×19和8×19纤维芯8×19钢芯8×19钢芯13701475147514101500157015701640167016701） 钢丝绳外股与钢丝绳芯分层捻制2） 钢丝绳外股与钢丝绳芯一次平行捻制表3-3双强度钢丝绳的Rdr值一般的电梯的钢丝绳的等级为1400-1500MP，所以我选择8×19的钢芯的钢丝绳。 3.3 电梯的主要参数1）额定载重量（kg）：制造和设计规定的电梯载重量。有630、1000、1600、20003000、5000kg等几种。 2）轿厢尺寸（mm）：宽×深×高。宽根据不同的额定载重量有1100、1300、1500、2200、 2400mm、等几种。深根据不同的额定载重量有1400、1750、2250、2700、3600mm等几种。高根据不同的额定载重量有2200、2500mm等几种。 3）轿厢形式：有单或双面开门及其它特殊要求等，以及对轿顶、轿底、轿壁的处理，颜色的选择，对电风扇、电话的要求等。4）轿门形式：有栅栏门、封闭式中分门、封闭式双拆门、封闭式双拆中分门等。5）开门宽度（mm）：轿厢门和厅门完全开启的净宽度。6）开门方向：人在厅外面对厅门，门向左方向的为左开门，门向右方向开启的为右开门，两扇门分别向左右两边开启者为中开门，也称为中分门。7）曳引方式：常用的有半绕1：1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝的运行速度。半绕2：1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝运行速度的一半。全绕1：1吊索法，轿厢的运行速度等于钢丝的运行速度。8）额定速度（m/s）：制造和设计所规定的电梯运行速度。有0.25 、0.40、0.63 1.00m/s。9）电气控制系统：包括控制方式、拖动系统的形式等。如交流电机拖动或直流电机拖动，轿内按钮控制或集选控制等。10）停层站数（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）：由底层端站楼面至层顶端站楼面之间的垂直距离。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的垂直距离。电梯的运行速度越快，顶层高度一般越高。当v0.63m/s时，额定载重量为3000kg时顶层高度为4300mm。额定载重量为5000kg时顶层高度为4500mm。当v1.00m/s时，额定载重量为630kg时顶层高度为4100mm。额定载重量为1000kg时顶层高度为4100mm。额定载重量为1600kg时顶层高度为4300mm。额定载重量为2000kg时顶层高度为4300mm。13）底坑深度（mm）：由层底端站楼面至井道底面之间的垂直距离。电梯的运行速度越快，底坑一般越深。v0.63m/s时，额定载重量为3000 5000kg时的底坑深度为1400mm。v1.00m/s时，额定载重量为630 1000kg时的底坑深度为4100mm，额定载重量为1600 2000kg时的底坑深度为4300mm。14）井道深度（mm）：由井道底面至机房楼房或隔音层楼房板下最突出构件之间的垂直距离。15）井道尺寸（mm）：宽×深。宽根据额定载重量的不同可分为2100、2400、2700 、3600、4000mm等几种，深根据额定载重量的不同可分为1900、2300、2800、3200、3400 、4300mm等几种。第四章 PLC控制程序的设计4.1 PLC控制系统的设计基本原则1) 最大限度的满足被控对象的控制要求。2) 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。3) 保证控制系统安全可靠。4) 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。4.2 PLC编程步骤具体编制一个PLC控制程序的基本步骤如下：1)确定系统必须完成的各项任务及其顺序2)将PLC的I/O位分配给输入输出设备3)编制PLC程序（梯形图或指令代码）4)通过PC机、GPC或FIT输入程序至PLC5)检查程序有无错误（无错运行程序，有错修改返回，修改后继续运行）4.3 PLC提供的编程语言1)标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点；A.它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。B.梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。C.梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。D.PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当条件使用。2)语句表语言，类似于汇编语言。3)逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能，左边画输入、右边画输出。4.4 电梯控制系统设计思想电梯控制是PLC 控制的一个典型应用。下面以五层楼电梯为例,说明利用PLC设计电梯的思想。首先，要开发一个模拟电梯作为被控对象,该模拟电梯应能满足如下要求: (1)能够发出PLC 所需要的输入信号： 1）各楼层电梯到位行程开关模拟信号。2）电梯门开到最大的行程开关模拟信号，电梯门完全关闭的行程开关模拟信号。3）电梯的外部呼叫信号：一楼上呼叫，二楼上呼叫，二楼下呼叫，三楼上呼叫，三楼下呼叫，四楼上呼叫，四楼下呼叫，五楼下呼叫。4）电梯内部的：一楼呼叫, 二楼呼叫, 三楼呼叫,四楼呼叫,五楼呼叫,电梯开门按钮模拟信号，电梯关门按钮模拟信号。 (2)能够接受PLC 发出的控制信号并完成相应的动作。 1）电梯的上行,电梯的下行,接到“停信号”后停止。 2）接到“开门信号”后开门,接到“关门信号”后关门。3）接到某“楼层显示信号”后相应的楼层显示灯亮。4）接到“电梯上行显示信号”后电梯上行显示灯亮,接到“电梯下行显示信号”后电梯下行显示灯亮。 5）接到某“呼叫保持信号”后相应的呼叫保持灯亮。(3)模拟电梯能够直观地反映PLC 程序运行的结果：1）模拟电梯显示电梯的物理位置，以比较PLC发出的楼层指示信号是否正确。2）模拟电梯显示电梯的运行方向，以比较PLC发出的电梯运行方向指示信号是否正确。3）模拟电梯显示电梯开关门的动作, 以配合PLC 发出的开关门信号。4）模拟电梯是以运行的形式反映PLC 程序执行结果的，故模拟应尽可能的逼真,给人身临其境的感觉。 5）该模拟电梯可实现真实电梯所要求的功能,对PLC编程没有任何的附加限制,用户所编写的程序不同,可实现的电梯运行方式亦不同,即电梯的运行方式只受用户的程序控制,而不受模拟电梯的限制。该模拟电梯的控制分两部分,一部分是电梯的内部控制,另一部分是电梯的外部控制。模拟