电梯安装方案设计毕业论文

四层电梯PLC控制 双恒压无塔供水的PLC电气控制 毕业论文 第一章:设计要求一、接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号，给予登记并输出登记信号。二、根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信吃的性质可分为两种。一种是指令定向，指令定是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按AX3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接该乘客，所以电梯应向上。三、电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼—上行至四楼—下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼—上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。四、具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信吃，如果该呼梯信号为呼梯向（K5），则当电梯到达三楼时停站顺路子载客；如果呼梯信号为呼梯向下（K4），则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。五、一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别在呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。六.采用MCGS组态软件监控系统运行。实现监控功能。第二章:交流电梯的基本结构电梯的电气系统包括电力拖动系统和电气控制系统两大部分。电力拖动系统有各种交流的和直流调速系统。电气控制系统现在已逐渐采用可靠性更高、通用性更强的可编程控制器和微型计算机控制系统，但是，仍有大量正在使用的电梯采用继电器—接触器控制系统。本次毕业设计采用交流变极调速、继电器—接触器控制的XPM型四层四站客货两用电梯, XPM型 型号中X代表选层按钮控制，P代表自动选层，M代表自动门。电梯的基本结构按照位置，可分为机房、井道、轿厢和厅门四大部分。一：机房部分机房设在顶层，在井道的上方，机房部分包括拽引机、控制屏和限速器等。(1): 拽引机拽引机是电梯的驱动机构，它包括拽引电动机、电磁制动器减速器和拽引电动机为电梯专用YTD系列双速电动机。减速器采用蜗轮蜗杆减速。拽引轮是V型或轮挂着对重，当轿厢上升时同，对重下降，反之当轿厢下降时对重上升，轿厢与对重要在井道中各自的导轨内滑动。(2):控制屏控制屏上装有电梯电气控制系统的大部分电器，包括熔断器、接触器，各种继电器、变压器、整流器及各种阻容元件等。(3):限速器限速器是电梯专用的一种安全保护装置，通常使用离心甩块夹绳式限速器。二: 井道部分井道是电梯轿厢垂直运动的通道，在井道里安装有轿厢和对重的导轨，缓冲器，以及各种控制和保护用的电器。——极限开关，楼层感应器，平层隔磁板等。、三: 轿厢部分电梯的轿厢部分包括轿厢体，安全钳，轿厢门的自动开关装置，平层和层楼信号装置，以及轿厢渺无人烟操纵屏和指示灯。(1):轿厢体轿厢是指电梯用来载动运乘客或货物的装置。包括厢架、厢体、厢门。(2): 自动开关装置开关门及电机开关门控制装置轿厢门由电动机拖动，能自动开关，开关门电动机采用直流电动机。(3):平层和楼层信号感应器装置，从电力拖动自动控制的角度来看，电梯是垂直运行按行程位置进行控制的电气设备，而向控制电路发出楼层和平层的位置信号的装置是永磁感应器。平层感应器一般用永磁感应器，他和换速感应器结构相同，均由干簧管和永磁铁组成，干簧管是一个装有触点的真空管，其动触点2是用导磁的簧片制成，触点1—2之间相当于一组动断触点，2—3之间相当于一组动合触点。由于干簧管装在永久磁铁旁边，在磁场的作用下簧片动作，其动断触点1—2断开，而动合触点2—3断开。用永久磁感应器作位置控制的主令电器，不但具有动作迅速可靠的优点，而且没有行程开关容易产生机械磨损的缺点。发出平层信号的平层感应器装在轿厢上，装在上面的是平层感应器，装在两者中间是开门感应器。三个感应器随轿厢上下运动，而平层隔磁板则固定在井道中，当轿厢到达停层位置时，平层隔磁板插入三个感应器中间，则轿厢的底版正好与楼面地板平齐。楼层信号感应器的原理与此相同，不同的是停层隔磁铁板装在轿厢顶上随轿厢运动，而楼层感应器则固定在井道中（每层一个）。(4):轿厢内操纵屏和指示灯在轿厢上装有操纵屏，上面装有选层按钮和各种控制按钮。在轿厢门上有指示灯，用以指示轿厢所在的楼层数。四: 厅门部分厅门部分主要有厅门，厅门外的召唤按钮和指示灯。上分以后在发全部

:MCS51系列的单片机没有那么强大的功能(主要是可扩展的存储器有限), 如果真要使用的话,可能要用好几片. 2:现在的电梯都是PLC(可编程逻辑控制器)控制,或者是专用微机板控制,就我了解到的,已经有用4片64位CPU控制的电梯专用微机板. 3:电梯是一个机/电一体话的大型设备,使用51系列单片机,不好控制. 4:你还要了解变频器的使用以及与控制系统的配合. 5:现在电梯有很多附加功能,如:短电再平层,消防员服务,远程监控等. 总之,用51单片机做的话,很难. 建议你放弃这个毕业设计. 你想要的话,我可以给你一份许继富士电梯几年前的控制程序,大的可能要2M左右. 拿8051为例,达到2M的存储器,你要扩展到8块单片机. I/O扩展就可能要求更多了：基于CAN总线技术，以AT89C51为核心，采用Intel82526及PCA82C250构成的电梯监控系统，通过主控制器与轿厢、门厅控制器间的通信，完成了对电梯的控制，并可进行远程监控。对通讯中出现的冲突采用非破坏性仲裁的方法解决。 关键词：CAN总线；串行通信；电梯 现代社会中，电梯已经成为不可缺少的运输设备。电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利。电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。 与其它几种现场总线比较而言，CAN总线是最易实现，价格最为低廉的一种，这也是目前CAN总线在众多领域被广泛采用的原因。CAN总线协议是建立在国际标准组织开放系统互联模型基础上的。作为工业控制的底层网络，CAN总线通波特率可高达1Mbps，最远距离可达l0km；通讯采用短帧结构，使得数据传输的时间短，受干扰的几率低，并且CAN总线协议有良好的检错措施，因此CAN总线通讯的可靠性较高。由于CAN总线的安全性，实时性，简单易操作性和价格低廉，使其十分适合在电梯通讯中应用。目前电梯井道系统中，主要采用并行通讯，上行、下行电缆比较多，现场安装调试比较麻烦。采用CAN总线后，通过串行通信方式，构成控制器局域网，仅用四根线，其中两根为电源线，一根信号发送线，一根信号接收线，实现呼梯、内选及显示信号的通信，并为进一步实现多台电梯群控、远程监控、楼宇自动化提供便利接口。 1系统组成及硬件设计 系统的总体结构 系统基于CAN总线多主结构，以CAN总线控制器82526和总线收发器PCA82C250为主体组成通信控制模块，设计了主控制器、轿厢控制器、门厅控制器。通过串行通信方式构成控制器局域网，实现呼梯、内选及显示信号的通信。但是随着高层建筑的出现和建筑面积的扩大，需要并排设置几台电梯，以完成大楼内的垂直运输任务。为了实现群控，便存在着电梯相互联接的问题，这样就需要有监控微机统一监控调度。这里我们采用485总线实现单台电梯主控制器之间以及与监控微机间的通信。电梯的群控系统结构如图1所示。 图1电梯控群控系统结构图 系统硬件设计 在单台电梯控制系统中，主控制器要完成其它控制器信号的采集，显示信号的输出，电梯运行控制等一系列的功能。而轿厢及门厅控制器只需要将呼叫信号采集，经CAN总线送往主控制器，并接收来自主控制器的显示信号将它输出即可。因此，轿厢、门厅控制器结构大体与主控制器类似且相对简单。 下面以主控制器(如图2所示)为例介绍硬件设计。电梯主控制器CPU采用了AT89C51单片机。AT89C51单片机是与8X51系列单片机兼容的增强型微控制器，其内部集成了4K字节的Flashrom。由于主控制器是电梯控制系统的核心，担负着控制电梯运行的重要任务，所编出的程序较大，因此，它的外部还要扩展外部程序数据存储器，按常规采用2764和6264。 在单台电梯控制系统中，主控制器与轿厢及门厅控制器之间采用CAN总线实现通讯。CAN总线控制器采用INTEL公司82526芯片。PCA82C250作为CAN总线的接口。82526内部采用硬件实现了数据链路层的全部功能，因而这部分的程序只需将82526中的数据读出和将数据写入82526。图3为CPU与CAN、485接口电路部分的外围电路接线原理图。 图3通讯接口电路原理图 在主控制器中，因为需要输入的点数较多，这里我们采用常用的8255作为输入输出接口芯片。考虑到实际调试、修改程序的方便，主控制器中设计了键盘显示电路，这一部分电路的核心采用专供键盘及显示器接口用的可编程接口芯片8279，以扫描方式工作。扫瞄线SL0~SL2经过3-8译码器产生8路扫描信号。另外为了解决外部的干扰引起的问题，在主控制器中要加入Watchdog电路，保证系统发生故障时能及时让系统回到正常工作状态。 2通讯协议 本系统采用标准，该协议最大的优点是废除了传统的站地址编码，因此CAN没有节点地址的概念，代之以对通讯数据块进行编码，支持以数据为中心的通信模式。当电梯层站数不同时，只需要在总线上进行增减控制器的节点数，并对相应的数据帧进行适当的修改。 数据帧 数据帧（如图4所示）包括七个部分：帧起始，仲裁场，控制场，数据场，CRC序列，ACK场，帧结束。仲裁场包括有报文标识符（11位）和远程发送申请位（RTR）；控制场由六位组成，后四位为数据长度码，代表数据字节数，这里设为 2；传输信号每帧数据含两个字节，高字节表示具体层楼数，低字节设为控制字。 图4数据帧组成 仲裁 总线空闲时，任意节点都可以发送数据，其它节点都可以接收数据，只需要通过报文滤波即可实现点对点，一点对多点及全局广播等通讯方式，无需专门调度。这里用接收码寄存器，接收码屏蔽寄存器实现报文滤波。 当多个总线控制器同时发送报文时，为避免冲突需进行仲裁，这里采用非破坏性仲裁的方法解决冲突。所谓非破坏性是指这种仲裁方式可以使信息和时间都没有损失，它是借助逐位仲裁帧中的ID号码来实现的。CAN数据帧如前所述仲裁场ID号码唯一的标识一个节点地址，RTR位为0表示该帧为数据帧，为1时表示远程帧，而后者优先权要高于前者。这12位ID号代表报文的优先权高低，数越小优先权越高。 非破坏性仲裁的过程可以用一个例子来说明，如图5，某时刻网络上有三个节点a、b、c同时发送信息，ID标识符的发送顺序为从高位到低位，即由到，每发送1字符网络做一次与运算。比如发送后，网络做运算：0∩1∩0＝0，则网络上各节点收到的信息为0。为1的字节发现接收到的与发送的不同，停止发送。这样就使优先级低（ID大）的节点退出发送。如此比较下去，直到全部ID及RTR发送完毕，网络上仅剩节点c继续发送信息，并且无需重发。 3程序设计 图5 CAN的冲突仲裁过程 主控制器程序流程图如图6所示。根据电梯实际运行的要求，主控制器须通过与轿厢及门厅控制期间的通讯，来实现对轿厢和门厅呼梯信号的采集，完成对电梯运行方向、当前层楼数的判断、显示和中途停车等的控制。同时电梯在运行过程中，主控制器还要对井道中各种开关量限位信号进行采集分析，以实现对电梯的准确控制。在系统调试时，主控制器还应能与PC机实现通讯以方便系统的实时控制。因此，主控制器的程序设计应当充分考虑到上述功能的有机结合。 图6主控制器程序流程图 轿厢、门厅控制器的程序流程框图如图7所示。它们所要完成的功能比较简单即采集呼梯信号发送到主控制器，接收来自主控制器的显示信号并将它们输出。 图7轿厢、门厅控制器程序流程框图 停车控制子程序主要负责电梯停车及轿厢开关门控制。首先，程序输出停车控制字。然后，使电梯开门。接着判断光幕信号是否被截断。若是，则等待，没有被截断的话，再判断此时电梯是否超重，若超重则报警等待，没有则继续判断是否有关门信号，有则电梯关门。没有则延时一段时间后，自动关门，返回主程序。程序流程框图如图8所示。 图8停车子程序流程框图 4结束语 基于CAN总线技术，以AT89C51为核心，采用82526结合PCA820250芯片构成的电梯监控系统在实际应用中，主控制器通过CAN总线收发器借助CAN总线完成与其他主控制器的数据通讯。经在两台8层电梯上实地使用，与代用PLC控制系统相比，故障停梯时间大大缩短，可靠性明显提高，调试和增减内容均比较方便，达到了预期效果。