四層電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目： 四層電梯控制系統(tǒng)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來(lái)越廣，而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對(duì)其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了

2、調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由ＰＬＣ代替原來(lái)的繼電器控制．本文在已有的通變的基礎(chǔ)上，采用ＰＬＣ對(duì)電梯進(jìn)行控制，通過(guò)合理的選擇的設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 電梯控制 變頻器 變頻調(diào)速 安全裝置 程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p>&

3、lt;p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　目錄3</b></p><p><b>　　前言5</b></p><p>　　第一章 電梯的控制6</p><p>　　1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題6</p>&l

4、t;p>　　1.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):6</p><p>　　1.1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題6</p><p>　　1.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)6</p><p>　　1.2.1 PLC的特點(diǎn):6</p><p>　　1.2.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)7</p><p>　　

5、1.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)8</p><p>　　第二章 電梯硬件分析與電梯發(fā)展動(dòng)態(tài)9</p><p>　　2.1 電梯設(shè)備9</p><p>　　2.1.1 電梯的分類9</p><p>　　2.1.2 電梯的工作原理9</p><p>　　2.1.3 電梯的主要組成部分9</p>&

6、lt;p>　　2.1.4 電梯的安全保護(hù)裝置10</p><p>　　2.2 電梯的發(fā)展動(dòng)態(tài)11</p><p>　　2.2.1 電梯技術(shù)發(fā)展概況11</p><p>　　第三章 基本方案選擇12</p><p>　　3.1 變頻器的選擇12</p><p>　　3.1.1 通用變頻器概況12&l

7、t;/p><p>　　3.1.3 VS-616G5型變頻器簡(jiǎn)介13</p><p>　　3.2 可編程序控制器(PLC)的選擇14</p><p>　　3.2.1 電梯運(yùn)行中位置信號(hào)的檢測(cè)14</p><p>　　3.2.2 PLC的選型15</p><p>　　3.2.3 FX2---128MR的特點(diǎn)15

8、</p><p>　　第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置18</p><p>　　4.1.2 參數(shù)設(shè)置18</p><p>　　4.1.3變頻器容量計(jì)算18</p><p>　　4.1.4 變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算19</p><p>　　4.

9、2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.2.1 硬件的設(shè)計(jì)與選擇19</p><p>　　4.2.2 I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)編號(hào)的分配20</p><p>　　4.2.3 電梯控制系統(tǒng)原理圖21</p><p>　　4.3 PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖22</p><p>　　第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)23&l

10、t;/p><p>　　5.1 程序設(shè)計(jì)思路23</p><p>　　5.2 開(kāi)關(guān)門程序流程簡(jiǎn)介24</p><p>　　5.2.1 開(kāi)關(guān)門控制24</p><p>　　5.2.2層樓計(jì)算、換速25</p><p>　　5．3門區(qū)信號(hào)、脈沖信號(hào)故障檢測(cè)26</p><p>　　5.4系統(tǒng)軟件

11、設(shè)計(jì)26</p><p>　　5．5軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)27</p><p>　　5．6樓層顯示28</p><p>　　6 梯形圖和指令表29</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p

12、><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電梯是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品,主要采用電力拖動(dòng)方式，將載有乘客或貸物的轎廂拖動(dòng)。運(yùn)行垂直方向剛性導(dǎo)軌之間的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運(yùn)輸服務(wù)的設(shè)備。它具有運(yùn)送速度快、安全可靠、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。隨著生產(chǎn)和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，電梯快

13、速進(jìn)入人們的生活和生產(chǎn)領(lǐng)域，給人們帶來(lái)極大的方便。</p><p>　　電梯主要是由機(jī)房、電引機(jī)、轎廂、對(duì)重以及安全保護(hù)設(shè)備等組成，電梯是一種起重運(yùn)輸設(shè)備。電梯的轎廂在建筑物的井道的導(dǎo)軌上下運(yùn)行。井道上方設(shè)有機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有電引機(jī)和電梯的控制柜。按電梯構(gòu)件所起的作用，可以分為驅(qū)動(dòng)部分、運(yùn)動(dòng)部分、安全設(shè)施部分、控制操作部分和信號(hào)指示等。</p><p>　　目前世界各國(guó)的電梯主要有兩種類型

14、，一類是按照用途來(lái)分，具體的有，乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、雜物電梯、汽車電梯，住宅電梯、特種電梯，觀光電梯等；另一類是按運(yùn)行速度來(lái)分，低速電梯（V≦1.0m/s），快速電梯（1.0m/s﹤V﹤2.0m/s）、高速電梯（V≧2.0m/s）。</p><p>　　電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。以最開(kāi)始的人為動(dòng)力到以驢子為動(dòng)力，以蒸氣為動(dòng)力，以液壓驅(qū)動(dòng)，到直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力

15、到交流電動(dòng)機(jī)。控制方面也更是步步更新。可編程控制器（Programmable Logic Controller 簡(jiǎn)稱PLC）作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。</p><p>　　近些年來(lái)受國(guó)內(nèi)國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，使得競(jìng)爭(zhēng)激烈的電梯市場(chǎng)更加白熱化，未來(lái)中國(guó)電梯市場(chǎng)將有以下主

16、要特點(diǎn)：⑴未來(lái)幾年里，中國(guó)整體電梯市場(chǎng)需求平穩(wěn)或有所下降；⑵隨著商品房的推進(jìn)住宅電梯需求量大；⑶寫字樓、豪華住宅樓和豪華酒店的空置將減少高檔進(jìn)口電梯項(xiàng)目；⑷價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，電梯生產(chǎn)商將力求從技術(shù)優(yōu)勢(shì)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)吸引客戶；⑸市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品技術(shù)含量要求增加，將是產(chǎn)品和技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)?？傊?，技術(shù)含量高、物超所值的產(chǎn)品將越來(lái)越被中國(guó)的電梯消費(fèi)者所青睞。</p><p>　　本文所用到的產(chǎn)品是日本三菱FX系列。</p>

17、;<p>　　限于編者水平有限和時(shí)間匆忙，書中定有不少疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)指導(dǎo)老評(píng)更正。</p><p>　　第一章 電梯的控制 </p><p>　　1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題</p><p>　　1.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1) 所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直

18、觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。</p><p>　　(2) 系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。(3)大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。</p><p>　　(4) 多年來(lái)我國(guó)一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，己形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。</p><p>　　1.1.2 電梯繼

19、電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題</p><p>　　(1) 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。</p><p>　　(2) 普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。</p><p>　　(3) 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。</p

20、><p>　　(4) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。</p><p>　　(5) 由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高;而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚憂。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。</p><p>　　

21、1.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 PLC的特點(diǎn):</p><p>　　PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn).&l

22、t;/p><p>　　(1) 可靠性:對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。</p><p>　　A、 PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。</p><p>　　B、 PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTBF.降低了MTTR.

23、使可靠性提高。</p><p>　　C、 PLC有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤‘</p><p>　　D、 PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。</p><p&g

24、t;　　E、 在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件;采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造;對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等;對(duì)電源的斷電保護(hù);對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。</p><p>　　F、 PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波;軟件自診斷;簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等?/p> </p><p>　　(2)易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下

25、列幾個(gè)方面:</p><p>　　A、 操作方便對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。</p><p>　　B、

26、編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握f(shuō)地解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。</p><p>　　C、 維修方便PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。</p><p>　　(3)靈活性，PLC的靈活性表現(xiàn)在

27、以下幾個(gè)方面:</p><p>　　A、 編程的靈活性。PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖，功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。</p><p>　　B、 擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。</p><p>　　C、 操作的

28、靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。</p><p>　　1.2.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　(1) 在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。</p><p>　　(2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。</p><p>　　(3) PLC可實(shí)現(xiàn)各種

29、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。</p><p>　　(4) PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。</p><p>　　(5) 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。</p><p>　　(6) 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。</p><p>　　1.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)</p>

30、<p>　　隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。</p><p>　　變頻調(diào)速電梯的特點(diǎn):</p>&l

31、t;p>　　(1) 變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　(2) 變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能;調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，己逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。</p><p>　　(3) 變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SP

32、WM和SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。</p><p>　　第二章 電梯硬件分析與電梯發(fā)展動(dòng)態(tài)</p><p><b>　　2.1 電梯設(shè)備</b></p><p>　　2.1.1 電梯的分類</p><p>　　電梯的分類有各式各樣:</p>

33、<p>　　(1) 按用途分類有客梯、貨梯、醫(yī)用梯等</p><p>　?。?）按速度分類:低速電梯 中速電梯 高速電梯 超高速電梯</p><p>　?。?) 按驅(qū)動(dòng)電源分類:支流電梯 交流電梯</p><p>　　(4) 按控制方式分類：</p><p>　　有/無(wú)司機(jī)控制、群控等。有層間控制，簡(jiǎn)易集選控制，集選控制、&

34、lt;/p><p>　　2.1.2 電梯的工作原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情

35、況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確停靠。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。 </p><p>　　2.1.3 電梯

36、的主要組成部分</p><p><b>　　(1) 曳引系統(tǒng) </b></p><p>　　A、 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 </p><p>　　B、 曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。</p><p>　　C、 曳引機(jī)。曳引機(jī)是驅(qū)動(dòng)電梯轎箱和對(duì)重裝置作上下運(yùn)行的裝置。<

37、/p><p>　　D、 曳引鋼絲繩。電梯的曳引鋼絲繩是連接轎廂和對(duì)重裝置的機(jī)件，承載轎廂、對(duì)重裝置、額定載重量等重量的總和。為了確保人身和電梯設(shè)備的安全，各類電梯的曳引鋼絲繩根數(shù)應(yīng)大于2～4。安全系數(shù)一般應(yīng)大于10～12。</p><p>　　E、 曳引繩錐套。按結(jié)構(gòu)形式又可分為組合式、非組合式、自鎖楔式等三種。</p><p><b>　　(2) 導(dǎo)向系統(tǒng)

38、</b></p><p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降</p><p><b>　　動(dòng)。 </b></p><p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。 </p><p><b>　　(3) 轎廂 </b></p>

39、<p>　　轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。 </p><p>　　轎廂由轎廂架和轎廂體組成。 </p><p><b>　　(4) 門系統(tǒng) </b></p><p>　　門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。 </p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開(kāi)門機(jī)，門鎖裝置組成。 <

40、/p><p>　　(5) 重量平衡系統(tǒng) </p><p>　　系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 </p><p>　　系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。 </p><p>　　(6) 電力拖動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)

41、力，實(shí)行電梯速度控制。 </p><p>　　電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。 </p><p>　　(7) 電氣控制系統(tǒng) </p><p>　　電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行縱和控制。 </p><p>　　電氣控制系統(tǒng)主要由縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平層裝置，選層器等組成。 &l

42、t;/p><p>　　(8) 安全保護(hù)系統(tǒng) </p><p>　　保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。 </p><p>　　由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護(hù)裝置組成。 </p><p>　　2.1.4 電梯的安全保護(hù)裝置</p><p>　　(1) 電磁制動(dòng)器，裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)

43、時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。</p><p>　　(2) 強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)，其分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過(guò)端站換速未減速時(shí)，轎廂上的撞塊就觸動(dòng)此開(kāi)關(guān)，通過(guò)電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。</p><p>　　(3) 限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車。</p><p>　　(4) 行程極限保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)限位

44、開(kāi)關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過(guò)端站時(shí)，此開(kāi)關(guān)動(dòng)作。</p><p>　　(5) 急停按鈕，裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。</p><p>　　(6) 廳門開(kāi)關(guān)，每個(gè)廳門都裝有門鎖開(kāi)關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才一允許電梯啟動(dòng);在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯立即停車。</p><p>　　(7) 關(guān)門安全開(kāi)關(guān)，常見(jiàn)的是裝于轎廂門邊

45、的安全觸板，在關(guān)門過(guò)程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開(kāi)門，延時(shí)重新開(kāi)門，此外還有紅外線開(kāi)關(guān)等。</p><p>　　(8) 超載開(kāi)關(guān)，當(dāng)超載時(shí)轎底下降開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。</p><p>　　(9) 緩沖器是一種吸收，消耗運(yùn)動(dòng)物體能量的裝備，它是提供最后安全保護(hù)的一種電梯安全裝置。它安裝在底坑，當(dāng)電梯在向上或向下運(yùn)動(dòng)中，由于鋼絲繩斷裂，曳引摩擦力不足、抱閘

46、制動(dòng)不足或控制系統(tǒng)失靈而超越終端層站或底坑時(shí)，將由緩沖器起作用，以避免電梯轎廂或?qū)χ匮b置直接撞底或沖頂，保護(hù)乘客和設(shè)備及貨物的安全。</p><p>　　（10）安全鉗是當(dāng)轎廂（對(duì)重）超速運(yùn)行或出現(xiàn)突然情況時(shí)，能接受限速器操縱，以機(jī)械動(dòng)作將轎廂（對(duì)重）強(qiáng)行停留在導(dǎo)軌上，起保護(hù)乘客安全的作用。安全鉗的結(jié)構(gòu)分為兩部分：操縱機(jī)構(gòu)和鉗座。安全鉗以及操縱機(jī)構(gòu)一般都安裝在轎廂架上，而安全鉗座則設(shè)在矯廂架下梁內(nèi)。</p&

47、gt;<p>　?。?1）限速器是檢側(cè)矯廂超速的裝置。限速器的功能是能反映并控制矯廂（對(duì)重）的實(shí)際速度，當(dāng)速度達(dá)到限時(shí)（超過(guò)允許值）能發(fā)出信號(hào)及產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作，切斷控制電路或迫使安全鉗動(dòng)作。</p><p>　　(12)其它的開(kāi)關(guān)，安全窗開(kāi)關(guān)，鋼帶輪的斷帶開(kāi)關(guān)等。</p><p>　　2.2 電梯的發(fā)展動(dòng)態(tài)</p><p>　　隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，日益增

48、高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運(yùn)載工具— 電梯得到了快速發(fā)展。</p><p>　　2.2.1 電梯技術(shù)發(fā)展概況</p><p>　　(1) 電梯的速度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。</p><p>　　(2) 電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房

49、位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-V V F)，使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。</p><p>　　(3) 電梯的邏輯控制己從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器— 接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制，信號(hào)控制

50、發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大提高。</p><p>　　(4) 電梯的管理功能不斷加強(qiáng)。電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。</p><p>　　(5) 智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　(6)機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)械加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電

51、梯上的應(yīng)用日益廣泛，己使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。</p><p>　　第三章 基本方案選擇</p><p>　　3.1 變頻器的選擇</p><p>　　變頻器的正確選用對(duì)于機(jī)械設(shè)備電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的。選擇變頻器，首先要按照機(jī)械設(shè)備的類型、負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，然后決定選用何種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是在滿足機(jī)械

52、設(shè)備的實(shí)際工藝生產(chǎn)要求和使用場(chǎng)合的前提下，實(shí)現(xiàn)變頻器應(yīng)用的最佳性價(jià)比</p><p>　　3.1.1 通用變頻器概況</p><p>　　通用變頻器的選擇通用變頻器的選擇主要是型式選擇和容量選擇。總的選擇原則是滿足實(shí)現(xiàn)工藝的要求，并保證安全可靠運(yùn)行?！　?lt;/p><p>　　通用變頻器的選型應(yīng)滿足以下條件：　　</p><p>　　A、容量、

53、電壓等級(jí)與電機(jī)參數(shù)相符?！　?lt;/p><p>　　B、額定電流為電機(jī)額定電流的1.3倍左右?！　?lt;/p><p>　　C、變頻器的類型與被控設(shè)備的負(fù)載特性一致?？紤]最多可以拖幾個(gè)？</p><p>　　樓上你可以用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：　　I變頻器= n * I電動(dòng)機(jī) * k 　　</p><p>　　注意：（1）這里不是單純考慮功率，而是考慮電流為

54、主；（2）系數(shù)k為=1。1-1。4之間，同步電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)不同，負(fù)載類型也不同，如在紡織上跟料有關(guān)系，如化纖、蠶絲、棉絲等都不一樣，而這些地方都是大量應(yīng)用一拖多的場(chǎng)合。</p><p>　?。?）變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電

55、，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。 </p><p>　　變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開(kāi)關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PW

56、M控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。</p><p>　?。?）變頻器的工作原理</p><p>　　我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位： </p><p>

57、　　n＝60 f(1－s)/p (1) </p><p>　　式中n———異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； </p><p>　　f———異步電動(dòng)機(jī)的頻率； </p><p>　　s———電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； </p><p>　　p———電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。 </p><p>　　由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電

58、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。</p><p><b>　　變頻器原理框圖：</b></p><p>　　3.1.2 變頻調(diào)速的原理</p><p>　　交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：n=(60 f/p)(1-s)</p

59、><p>　　式中：n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，p為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率，f為電源頻率。</p><p>　　改變電源的頻率，電動(dòng)機(jī)可以調(diào)速。變頻調(diào)速既適用于同步電動(dòng)機(jī)，又適用異步電動(dòng)機(jī)，是一種高效率的調(diào)速方案。為了得到恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特性，在調(diào)頻時(shí)必須調(diào)壓，有恒定的氣隙磁通，若能保證“u/f”為常數(shù)就能實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩，把電網(wǎng)交流電通過(guò)整流器換成電壓可調(diào)的直流電，然后通過(guò)逆變器把直流電換成頻率可調(diào)的交流電，

60、供交流電機(jī)進(jìn)行變壓和變頻的聯(lián)合調(diào)速。</p><p>　　根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)濾波方式不同分為電壓型和電流型兩種。電壓型采用并聯(lián)電容濾波，電流型采用串聯(lián)電抗器濾波。一般認(rèn)為電流型變頻器動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，如果在電壓型變頻器中，采用二極管作為整流元件，而逆變器采用PWM控制方案，同時(shí)控制電壓基波的幅值和頻率，這樣的電壓型變頻器與電流型相比在動(dòng)態(tài)上毫不遜色。</p><p>　　3.1.3 VS-616G

61、5型變頻器簡(jiǎn)介</p><p>　　（1）VS-616G5具有全頻域磁通電流矢量控制的特點(diǎn)。它是根據(jù)現(xiàn)代控制理論，采用磁通檢測(cè)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。它在低速下（1%額定轉(zhuǎn)速）即使不采用PG反饋，也可提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和無(wú)故障運(yùn)行，當(dāng)增加PG控制時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)零速高轉(zhuǎn)矩控制。 </p><p>　　VS-616G5變頻器具有自學(xué)習(xí)功能，在使用矢量控制時(shí)，變頻器能自動(dòng)設(shè)定電動(dòng)機(jī)銘牌范

62、圍的電動(dòng)機(jī)參數(shù)。由此從變頻器專用電動(dòng)機(jī)到通用電動(dòng)機(jī)都可以進(jìn)行 矢量控制運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)可最大限度地發(fā)揮作用。VS-616G5可使用PID控制功能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的追蹤控制，使用脈沖發(fā)生器等速度檢測(cè)器時(shí)，不管負(fù)載大小變化 都可使其速度保持一致，更保證了電梯零速制動(dòng)抱閘的要求。 </p><p>　?。?）旋轉(zhuǎn)編碼的應(yīng)用</p><p>　　旋轉(zhuǎn)編碼器用來(lái)檢測(cè)電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，變頻器將實(shí)際速度與變

63、頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實(shí)際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達(dá)到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)編碼器(PG)[2]的選擇：</p><p>　　本文根據(jù)電梯平層精度要求選擇PG。 根據(jù)GB1058/T-1997電梯技術(shù)條件中的要求，運(yùn)行速度為0.5m/s調(diào)速電梯的平層精度為±15mm以內(nèi)。而平層精度與鋼絲繩的松緊度，平層干

64、簧管的位移，PLC的輸入脈沖數(shù)有關(guān)。前二者為機(jī)械因素，而PLC的輸入脈沖來(lái)自于脈沖監(jiān)視輸出?？紤]PLC的自身頻率，為保證輸入脈沖的正確性，設(shè)定 PG脈沖監(jiān)視輸出分頻比F1-06功能碼為16，既PG輸出脈沖的1/16作為PLC的輸入脈沖。為盡可能在PG參數(shù)上來(lái)保證平層的精度，以1mm誤差計(jì) 算。 </p><p>　　齒輪箱減速比K為61:2，曳引機(jī)直徑D為0.65m，采用半繞式2:1繞法，N=2，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈電梯

65、上下行程: </p><p>　　L=3.14×D×K×1000/N (mm) (1)</p><p>　　代入式(1)求得L=33.5mm</p><p>　　PG參數(shù)=33.5×16=536p/rev。根據(jù)PG解析度的分類，選用解析度為600的旋轉(zhuǎn)編碼器。本文采用增量式圓光柵編碼器, 它將測(cè)得的轉(zhuǎn)速脈沖反饋給變頻器，形成閉

66、環(huán)控制。 </p><p>　　3.2 可編程序控制器(PLC)的選擇</p><p>　　除了為特殊工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的PLC外，一般PLC工作的環(huán)境溫度應(yīng)在0~55℃的范圍，并要避免太陽(yáng)光直接照射；安裝時(shí)要遠(yuǎn)離大的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應(yīng)避免安裝在有振動(dòng)的場(chǎng)所；對(duì)振動(dòng)源允許的條件則應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書的要求，安

67、裝減振橡膠墊或采取其他防振措施?？諝庵杏蟹蹓m和有害氣體時(shí)，應(yīng)將PLC封閉安裝。</p><p>　　3.2.1 電梯運(yùn)行中位置信號(hào)的檢測(cè)</p><p>　　作為一種載人工具，在位勢(shì)負(fù)載下，除要求安全可靠還必須運(yùn)行平穩(wěn)、乘坐舒適、?？繙?zhǔn)確。采用變頻器調(diào)速雙閉環(huán)控制可基本滿足要求。在不增加硬件電路的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)編碼器在構(gòu)成速度閉環(huán)的同時(shí)，也可構(gòu)成位置閉環(huán)控制。</p>

68、<p>　　脈沖編碼器的輸出一般為A和A、B和B兩對(duì)差動(dòng)信號(hào)，可用于位置和速度測(cè)量，A和A、B和B四個(gè)方波被引入PG卡，經(jīng)辨向和乘以倍率后，變成代表位移的測(cè)量脈沖，將其引入PLC高速計(jì)數(shù)端，進(jìn)行位置控制。</p><p>　　本系統(tǒng)采用相對(duì)計(jì)數(shù)方式進(jìn)行位置測(cè)量。運(yùn)行前通過(guò)編程方式將各信號(hào)，如換速點(diǎn)位置、平層點(diǎn)位置、制動(dòng)停車點(diǎn)位置等所對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，分別存入相應(yīng)的內(nèi)存單元，在電梯運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器

69、檢測(cè)、軟件實(shí)時(shí)計(jì)算以下信號(hào):電梯所在層樓位置、換速點(diǎn)位置、平層點(diǎn)位置，從而進(jìn)行樓層計(jì)數(shù)、發(fā)出換速信號(hào)和平層信號(hào)。</p><p>　　電梯運(yùn)行中位移的計(jì)算如下:H＝SI</p><p>　　式中S:脈沖當(dāng)量    I:累計(jì)脈沖數(shù)   H:電梯位移</p><p>　　S=πλD/Pρ   

70、; </p><p>　　D:曳引輪直徑 ρ:PG卡的分頻比 λ:減速器的減速比</p><p>　　P:旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)</p><p>　　本系統(tǒng)中λ=1/32　　   D=580mm    </p><p>　　Ned=1450r/min   P=1024&

71、#160;  ρ=1/18 </p><p>　　代入S=πλD/Pρ  得S=1.00 mm/脈沖</p><p>　　設(shè)樓層的高度為4m，則各樓層平層點(diǎn)的脈沖數(shù)為:1樓為0;2樓為4000;</p><p>　　樓為8000;4樓為12000。</p><p>　　設(shè)換速點(diǎn)距樓層為1.6米，則各樓層換速點(diǎn)的脈沖數(shù)為:上

72、升:1樓至2樓為2400，2樓至3樓為6400，3樓至4樓為10400;下降:4樓至3樓為9600，3樓至2樓為5600，2樓至1樓為1600。</p><p>　　3.2.2 PLC的選型</p><p>　　PLC的種類非常繁多，不同種類之間的功能設(shè)置差異很大，這既給PLC機(jī)型的挑選提供了十分廣闊的空間，同時(shí)也帶來(lái)了一定的難度。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下，力爭(zhēng)最好的

73、性價(jià)比，并有一定的升級(jí)空間。</p><p>　　考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有4層，且開(kāi)關(guān)量居多，模擬量較少；對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般PLC的響應(yīng)速度足以滿足控制的要求，在小型PLC中整體式比模塊式的價(jià)格便宜，體積也小，但是在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，經(jīng)常碰到一些估計(jì)的指標(biāo)，在設(shè)計(jì)活動(dòng)中需要進(jìn)行局部調(diào)整，另外模塊式PLC排除故障所需時(shí)間短；我們估算輸入輸出接口比較多；由于考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有4層，考慮到工廠造

74、價(jià)，我們采用離線編程的方式，以減小軟硬件的開(kāi)銷。</p><p>　　根據(jù)PLC I/O節(jié)點(diǎn)使用原則，即留出20%---30%的I/O點(diǎn)以做擴(kuò)展時(shí)使用，4層電梯有32個(gè)輸入信號(hào)，27個(gè)輸出信號(hào)，本系統(tǒng)選用PLC型號(hào)為三菱FX2----128MR，這種機(jī)型的I/O點(diǎn)數(shù)分別為64，其編輯指令超過(guò)1000條，有2000步的程序內(nèi)存，并配有相應(yīng)的編程軟件MEDOC，不但可通過(guò)手持編輯器對(duì)其編輯，而且還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)

75、行編輯。</p><p>　　3.2.3 FX2---128MR的特點(diǎn)</p><p>　　FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。。由于FX2N系列具備如下特點(diǎn)：</p><p>　　I/O最大可支持256點(diǎn)、程序執(zhí)行更快、全面增強(qiáng)了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足各種需要的大量特殊功能模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊。 </p><

76、p>　　為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能 </p><p>　　開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要----模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。</p><p>　　定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開(kāi)發(fā)了溫度模塊。</p><p>　　對(duì)每一個(gè)FX2N主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。 </p><

77、;p><b>　　網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信 </b></p><p>　　連接到世界上最流行的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link，Prefabs DP，新增加CC-LINK主站模塊?？蓴U(kuò)展RS232/422/485通訊口。 </p><p><b>　　其它功能 </b></p><p&g

78、t;　　內(nèi)置式24V直流電源  </p><p>　　24V、400mA直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件。  </p><p><b>　　快速斷開(kāi)端子塊 </b></p><p>　　因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開(kāi)端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。 </p>

79、<p>　　時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能  </p><p>　　在所有的FX2NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過(guò)程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。 </p><p><b>　　持續(xù)掃描功能 </b></p><p>　　為應(yīng)用所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期

80、。 </p><p>　　輸入濾波器調(diào)節(jié)功能  </p><p>　　可以用輸入濾波器平整輸入信號(hào)（在基本單元中X000到X017）。 </p><p><b>　　注解記錄功能 </b></p><p>　　元件注解可以記錄在程序寄存器中。 </p>

81、;<p><b>　　在線程序編輯 </b></p><p>　　在不影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況下可在線修改程序。 </p><p>　　RUN/STOP 開(kāi)關(guān) </p><p>　　面板上運(yùn)行/停止開(kāi)關(guān)易于操作，可指定輸入點(diǎn)控制CPU的運(yùn)行/停止。 </p><p

82、><b>　　遠(yuǎn)程維護(hù) </b></p><p>　　編程軟件可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)通訊來(lái)監(jiān)控、修改、上載和下載程序，進(jìn)行PLC故障診斷。 </p><p><b>　　密碼保護(hù) </b></p><p>　　使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。 </p><

83、p>　　表4.1.2安川VS—616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置表</p><p>　　第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置</p><p>　　由于采用PLC作為邏輯控制部件，古變頻和PLC通訊時(shí)采用開(kāi)關(guān)量而不用模拭量，616G5是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用

84、型變頻器要復(fù)雜得多</p><p>　　4.1.1 VS-616G5變頻器的參數(shù)</p><p>　　616G5變頻器共 9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。</p><p>　　常用參數(shù)如表4.1.1</p><p>　　表4.1.1變頻器參數(shù)</p><p>　　4.1.2 參數(shù)設(shè)置</p>

85、<p>　　積分時(shí)間常數(shù)宜大些：(1)為了提高運(yùn)行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車參數(shù)設(shè)置的原則。</p><p>　　為減小啟動(dòng)沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而沖擊。</p><p>　　零速一般設(shè)置為OHZ，速包閘功能將影響舒適感。 </p><p>　　變頻器其他常數(shù)參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接

86、輸入，具體的設(shè)置見(jiàn)表4.1.2</p><p>　　4.1.3變頻器容量計(jì)算</p><p>　　變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1電梯運(yùn)行速度為v，電梯自重為W1,電梯載重為W2配重為W3 重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率P2</p><p>　　P2=[（W1+W2

87、-W3）g+F1] V</p><p>　　其中F1=K(W1+W2-W3)g+&為摩擦力,&可忽略不計(jì)。</p><p>　　電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對(duì)于P2留有較大裕量，可取P≈1.5P2</p><p>　　4.1.4 變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過(guò)

88、程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過(guò)逆變器雖然能夠再生能量回饋電網(wǎng)，但成本太高采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低而具有良好的使用效果。能耗制動(dòng)電阻R1的大小應(yīng)使制動(dòng)電流l1的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半，即l1=U0/R1≤V2</p><p>　　其中U0為額定情況下變頻器的直流母線電壓。由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以

89、大大小于通電時(shí)消耗的功率。</p><p>　　4.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖4.2為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操作盤、廳外呼叫梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)。操作盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信

90、號(hào)通過(guò)。</p><p>　　PLC輸入接口送入PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。</p><p>　　圖4.2電梯plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.2.1 硬件的設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　　這里所選擇的硬件設(shè)備主要指的是主副回路的設(shè)備選擇主要是一下設(shè)備的選型：</p

91、><p>　　A：曳引電動(dòng)機(jī)：電梯的種類多種多樣，按拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)分有交流單速/交流雙速拖動(dòng)電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計(jì)中，將采用交流雙速電機(jī)作為曳引電機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，更重要的是舒適感好。</p><p>　　B：備用電機(jī)的選擇：備用電機(jī)只要選擇和曳引電機(jī)一樣的型號(hào)即可。</p><p>　　C：門電機(jī)：只要滿足功率要求，門電機(jī)選用一般三相異步電動(dòng)機(jī)即可

92、。如圖中所示電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)門的開(kāi)關(guān)，采用星角降壓?jiǎn)?dòng)，KS為速度繼電器，用來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)門到頭時(shí)制動(dòng)，防止轎，廳門的損壞。</p><p>　　基于以上考慮，部分硬件的選擇結(jié)果如下：</p><p>　　曳引電機(jī)型號(hào)：YDDL160L-6/8 </p><p><b>　　額定功率：11KW</b></p><p>　　

93、額定電壓：380V </p><p><b>　　額定電流：23A</b></p><p><b>　　功率因數(shù)：0.83</b></p><p>　　備用曳引電機(jī)選型通上</p><p>　　門電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y100L-2 </p><p><b>　　額定功率：3

94、KW </b></p><p>　　額定電壓：380V </p><p><b>　　額定電流：7A </b></p><p><b>　　功率因數(shù)：0.87</b></p><p>　　主電路部分電器型號(hào)的選擇結(jié)果如下：</p><p>　　交流接觸器：CJ20

95、-25 </p><p>　　熔斷器：BLR1-63/3P </p><p>　　分?jǐn)嗄芰Γ?0000A</p><p>　　熱繼電器：JR16-20/3D </p><p>　　熔斷式刀開(kāi)關(guān)：HH4-30/3-25</p><p>　　門電路部分電器型號(hào)的選擇如下：</p><

96、p>　　交流接觸器：TYC2-12-9</p><p>　　熔斷器：BLR1-63/3P-14</p><p>　　熱繼電器：JR16-20/3</p><p>　　熔斷式刀開(kāi)關(guān)：HH3-15/2-10</p><p>　　4.2.2 I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)編號(hào)的分配</p><p><b>　　輸入&l

97、t;/b></p><p><b>　　輸出</b></p><p>　　4.2.3 電梯控制系統(tǒng)原理圖</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)原理圖 </p><p>　　4.3 PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　

98、　5.1 程序設(shè)計(jì)思路</p><p>　　所設(shè)計(jì)的電梯模型共四層，電梯的每一層均有電梯升降指示燈，每層的摟廳均設(shè)有按鈕召喚電梯；電梯內(nèi)部設(shè)有按鈕以便乘客選擇要到達(dá)的樓層，還設(shè)有開(kāi)關(guān)門按鈕，方便乘客進(jìn)出電梯。工作中的電梯控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)各種呼梯信號(hào)和當(dāng)前電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個(gè)工作狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)電梯自動(dòng)控制，要求控制系統(tǒng)具有自動(dòng)定向，順向截梯，反向保號(hào)，外呼指令記憶，停梯銷號(hào)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門，自動(dòng)報(bào)

99、警，手動(dòng)開(kāi)關(guān)門，到層指示功能等。</p><p><b>　　主程序簡(jiǎn)易圖</b></p><p>　　5.2 開(kāi)關(guān)門程序流程簡(jiǎn)介</p><p><b>　　開(kāi)關(guān)門程序流程圖</b></p><p>　　當(dāng)停層信號(hào)到達(dá)時(shí)，電梯停層，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，轎箱門打開(kāi)，系統(tǒng)等待開(kāi)門到位信號(hào)到達(dá)，接受到信號(hào)后，箱

100、門保持打開(kāi)延時(shí)狀態(tài)；開(kāi)門延時(shí)完畢后電梯開(kāi)始關(guān)門，首先判斷有無(wú)紅外信號(hào)，若有，電梯延時(shí)2秒，沒(méi)有信號(hào)則繼續(xù)關(guān)門，直到關(guān)門到位，然后響應(yīng)接下來(lái)的信號(hào)。</p><p>　　主程序流程圖簡(jiǎn)要介紹：</p><p>　　電梯系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)首先判斷，電梯處于哪個(gè)樓層，若電梯處于一樓，然后判斷電梯是否有向上召喚信號(hào)，若有響應(yīng)信號(hào)，若沒(méi)有，則保持電梯門關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>

101、;　　當(dāng)電梯處于二樓時(shí)，首先判斷電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)，若處于上升狀態(tài)時(shí)，記憶向下呼叫信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)；若電梯處于下降狀態(tài)時(shí)，它將記憶向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)；若無(wú)呼叫信號(hào)存在，電梯則將保持門畢狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)電梯處于三樓時(shí)，首先判斷電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)，若處于上升狀態(tài)時(shí)，記憶向下呼叫信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)；若電梯處于下降狀態(tài)時(shí)，它將記憶向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)；若無(wú)

102、呼叫信號(hào)存在，電梯則將保持門畢狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)電梯處于四樓時(shí)，首先判斷有無(wú)向下呼叫信號(hào)；有向上呼叫信號(hào)，向上運(yùn)行燈亮；沒(méi)有電梯將保持門畢狀態(tài)。</p><p>　　5.2.1 開(kāi)關(guān)門控制</p><p><b>　　基本控制要求：</b></p><p>　　電梯運(yùn)行至某呼叫層活乘客需要去的某層后，電梯門打

103、開(kāi)，乘客進(jìn)，出完畢后，電梯門自動(dòng)關(guān)閉，也可以手動(dòng)開(kāi)，關(guān)電梯門。根據(jù)以上要求，設(shè)計(jì)出4層電梯開(kāi),關(guān)門的控制梯形圖如下：</p><p><b>　　電梯開(kāi)關(guān)門梯形圖</b></p><p>　　A：手動(dòng)開(kāi)門時(shí)，當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，按下SB1，X000閉合，Y001得電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，轎箱門打開(kāi)，開(kāi)門到位后，行程開(kāi)關(guān)SQ1動(dòng)作， X002常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y001失電，電梯開(kāi)門過(guò)

104、程結(jié)束。</p><p>　　B：手動(dòng)關(guān)門時(shí)，當(dāng)按下SB2時(shí)，X001閉合，Y002得電并自鎖，驅(qū)動(dòng)關(guān)門接觸器使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，轎箱門關(guān)閉，關(guān)門到位后，關(guān)門行程開(kāi)關(guān)SQ2動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y002失電，關(guān)門過(guò)程結(jié)束。 </p><p>　　C：自動(dòng)開(kāi)門時(shí)，當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，相應(yīng)的樓層接近行程開(kāi)關(guān)SQ6或 SQ7或SQ8或SQ9被壓下，即 X010或X011或X012或X013閉合。T

105、0開(kāi)始計(jì)時(shí)，延時(shí)3秒后，T0觸點(diǎn)閉合，Y000輸出，轎箱門打開(kāi)。</p><p>　　D：自動(dòng)關(guān)門程序的實(shí)現(xiàn)由定時(shí)器T1來(lái)控制。當(dāng)電梯開(kāi)門到位后Y000常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，T1開(kāi)始計(jì)時(shí)，延時(shí)5秒后Y001輸出有效，轎箱門自動(dòng)關(guān)閉。</p><p>　　E：在自動(dòng)關(guān)門時(shí)轎箱門可能會(huì)夾住乘客，因此在轎箱門兩側(cè)均裝有紅外線檢測(cè)裝置SL1和SL2。當(dāng)有人在轎箱門關(guān)閉過(guò)程中進(jìn)出電梯時(shí)，由SL1和SL2發(fā)出

106、信號(hào)使得X006和X007閉合，輔助繼電器 M0得電閉合并自鎖，T2定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，延時(shí)2秒后再關(guān)閉。</p><p>　　F:當(dāng)快速接觸器或慢速接觸器有輸出時(shí)，Y005或Y006輸出便有效，輔助繼電器M1得電，電梯運(yùn)行。</p><p>　　5.2.2層樓計(jì)算、換速</p><p><b>　　樓層計(jì)數(shù) </b></p><

107、;p>　　本設(shè)計(jì)采用相對(duì)計(jì)數(shù)方式．運(yùn)行前通過(guò)自學(xué)習(xí)方式，測(cè)出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)，對(duì)應(yīng)17層電梯分別存入16個(gè)內(nèi)存單元D01 - D16。 </p><p>　　樓層計(jì)數(shù)器CNTl0為一雙向計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)竭_(dá)各層的樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行方向進(jìn)行加1或減計(jì)數(shù)。 </p><p>　　運(yùn)行中，高速計(jì)數(shù)器累計(jì)值實(shí)時(shí)與樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較，相等時(shí)發(fā)出樓層計(jì)數(shù)信號(hào)，上行加1，下行減1，為防

108、止計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計(jì)數(shù)，采用樓層計(jì)數(shù)信號(hào)上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)器。</p><p><b>　　快速換速 </b></p><p>　　當(dāng)高速計(jì)數(shù)器值與快速換速點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)相等時(shí)，若電梯處于快速運(yùn)行且本層有選層信號(hào)，發(fā)快速換速信號(hào)．若電梯中速運(yùn)行或雖快速運(yùn)行但本層無(wú)選層信號(hào)，則不發(fā)換速信號(hào)。中速換速與快速換速判斷方法類似，不再重復(fù)。 </p>

109、<p>　　5．3門區(qū)信號(hào)、脈沖信號(hào)故障檢測(cè)</p><p><b>　　門區(qū)信號(hào) </b></p><p>　　當(dāng)高速計(jì)數(shù)器CNT47數(shù)值在門區(qū)所對(duì)應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)門區(qū)信號(hào)．平層信號(hào)與區(qū)信號(hào)判斷方法類似，不再重復(fù)。 脈沖信號(hào)故障檢測(cè) </p><p>　　脈沖信號(hào)的準(zhǔn)確采集和傳輸在本系統(tǒng)中顯得尤為重要，為檢測(cè)旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖傳

110、輸電路故障，設(shè)計(jì)了有無(wú)脈沖信號(hào)和錯(cuò)漏脈沖檢測(cè)電路，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。為消除脈沖計(jì)數(shù)累計(jì)誤差，在基站設(shè)置復(fù)位開(kāi)關(guān)，接入PLC高速計(jì)數(shù)器CNT47的復(fù)位端0001。</p><p><b>　　5.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　⑴ 電梯上行：</b></p><p>　?、佼?dāng)電梯停于1樓(1F

111、)或2F、3F時(shí)，4樓呼叫．則上行到4樓碰行程開(kāi)關(guān)后停止。</p><p>　?、陔娞萃Ｓ?F或2F，3F呼叫、則上行，到3F行程開(kāi)關(guān)控制停止。</p><p>　?、陔娞萃Ｓ?F，2F呼叫，則上行，到2F行程開(kāi)關(guān)控制停止。</p><p>　?、茈娞萃Ｓ趀lf，2F、3F同時(shí)呼叫，則電梯上行到2F后，停5秒種，繼續(xù)上行到3F停止。</p><p

112、>　?、蓦娞萃Ｓ?F，3F、4F同時(shí)呼叫，電梯上行到．3F，停5秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p><p>　?、揠娞萃Ｓ?F，2F、4P同時(shí)呼叫，電梯上行到2F，停5秒，繼續(xù)上行到4F停止</p><p>　?、唠娞萃Ｓ?F，2F、3F、4F同時(shí)呼叫，電梯上行到2F，停5秒，繼續(xù)上行到3F，停5秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p><p>　?、嚯娞萃Ｓ?F、3F

113、，4F同時(shí)呼叫，電梯上行到3F停5秒，繼續(xù)上行到4F停止。</p><p><b>　?、?電梯下行：</b></p><p>　　①電梯停于4F或3F或2F，1F呼叫，電梯下行到1F停止。</p><p>　?、陔娞萃Ｓ?F或3F，2F呼叫，電梯下行到2F停止。</p><p>　　③電梯停于4F，3F呼叫，電梯下行到

114、3F停止。</p><p>　　④電梯停于4F，3F、2F同時(shí)呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續(xù)下行到2F停止</p><p>　　⑤電銻停于4F，3F、1F同時(shí)呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續(xù)下行到1F停止</p><p>　　⑥電梯停于4F，2F、1F同時(shí)呼口q，電梯下行到2F，停5秒，繼續(xù)下行到1F停止。</p><p>　　⑦電梯停

115、于4F，3F、2F、1F同時(shí)呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續(xù)下</p><p>　　到2F停5秒，繼續(xù)下行到elf停止。</p><p>　?、?各樓層運(yùn)行時(shí)間應(yīng)在15秒以內(nèi)，否則認(rèn)為有故障。</p><p>　?、?電梯停于某一層，數(shù)碼管應(yīng)顯示該層的樓層數(shù)。</p><p><b>　　5．5軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)</b>&l

116、t;/p><p><b>　?。?）先級(jí)隊(duì)列</b></p><p>　　根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為

117、電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列。控制系統(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。</p><p>　　（2）采用檢測(cè)邏輯控制 </p><p>　　當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向呼叫信號(hào)(有呼叫請(qǐng)求時(shí)，相應(yīng)寄存器為l，否則為0)，如有，