plc控制多層電梯系統(tǒng)的設(shè)計與研究畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們的生活生產(chǎn)也發(fā)生了日新月異的變化，電梯已經(jīng)成為了各大城市不可取少的工具。尤其是在物質(zhì)和精神需求不斷增長的今天，電梯已經(jīng)不僅僅是一種代步工具，在許多大型城市，它已經(jīng)衍生出了各種各樣的產(chǎn)品。而現(xiàn)代電梯所包含的科技和技術(shù)亦是前所未有的，計算機、自動控制和電力電子等新興技術(shù)在電梯的制造中都有所體現(xiàn)?，F(xiàn)如今

2、比較常見的電梯大多由PLC代替原來的繼電器進行邏輯控制，在調(diào)速方面也大多使用快捷穩(wěn)定的變頻器進行控制。</p><p>　　本次設(shè)計根據(jù)當今世界科技的發(fā)展趨勢，將可編程序控制器（PLC）和變頻器進行結(jié)合，通過合理的設(shè)計完成對電梯系統(tǒng)的控制，在可靠性，靈活性以及安全保護方面都有所提高。并且將乘坐時的舒適感也考慮到了設(shè)計當中，使得電梯達到了比較理想的水平。本設(shè)計所制造的電梯具有廳內(nèi)外召喚、選層、樓層顯示和警鈴提醒等功

3、能。</p><p>　　本設(shè)計分析介紹了電梯的基本結(jié)構(gòu)，闡述了電梯的工作原理，并且對PLC程序的分析和設(shè)計進行了重點編寫。整體大致分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分，并在論文的最后對電梯的發(fā)展進行了總結(jié)和展望。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電梯，PLC，變頻器調(diào)速，梯形圖</p><p><b>　　Abstract</b></p>

4、<p>　　With the social development and technological advances, people's live and production have taken place changes with each passing day, the elevator has become important tool for cities. Especially in the gro

5、wing material and spiritual needs of today, the elevator has not only a tool of transport in many large cities, it has been derived varieties of products. The modern elevator technology and techniques is also unpreceden

6、ted, computer, automatic control and power electronics and other emerging t</p><p>　　This design based on technological trends in today's world, the programmable logic controller (PLC) and frequency cont

7、rol drive the integration of the design is completed through the rational control of the elevator system, in reliability, flexibility, and security aspects of the increased. And when the ride comfort is also taken into t

8、he design, making the elevator reached the ideal level. The design of the elevator produced by the Office of internal and external calls with the election floor, </p><p>　　The design describes the basic stru

9、cture of the elevator and the elevator works, and the PLC program for the analysis and design of the focus of the preparation. Whole is broadly divided into hardware and software design in two parts, and in the end of th

10、e paper summarizes the elevator development and prospects.</p><p>　　Key Words:elevator,PLC,frequency control,lad</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></

11、p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計背景1</p><p>　　1.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1

12、.1.2 發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.2 關(guān)于PLC及PLC的特點4</p><p>　　1.2.1 PLC的發(fā)展歷史4</p><p>　　1.2.2 PLC的主要特點5</p><p>　　1.3 變頻器及其特點6</p><p>　　1.3.1 關(guān)于變頻器6</p><p

13、>　　1.3.2 變頻調(diào)速控制電梯的特點6</p><p>　　1.4 本課題主要研究內(nèi)容7</p><p>　　第二章 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計方案8</p><p>　　2.1 電梯的介紹8</p><p>　　2.1.1電梯的種類8</p><p>　　2.1.2 電梯的主要參數(shù)及性能指標8</

14、p><p>　　2.1.3 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件10</p><p>　　第三章 電梯的結(jié)構(gòu)和功能13</p><p>　　3.1 電梯系統(tǒng)的功能和基本結(jié)構(gòu)13</p><p>　　3.2 變頻器的選擇14</p><p>　　3.2.1 通用變頻器14</p><p>　　3.2.2 安

15、川VS-616G5型變頻器15</p><p>　　3.3 PLC的選擇17</p><p>　　3.3.1 PLC的主要功能和應(yīng)用17</p><p>　　3.3.2 三菱FX2N系列PLC17</p><p>　　第四章 電梯硬件部分的設(shè)計18</p><p>　　4.1 調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計18<

16、/p><p>　　4.1.1變頻器的容量18</p><p>　　4.1.2 變頻器制動電阻19</p><p>　　4.2 硬件配置簡介20</p><p>　　4.2.1一般性能（見下表4.2）20</p><p>　　4.2.2輸入性能（見表4.3）21</p><p>　　4.2.

17、3功能特性（見下表4.4）21</p><p>　　4.2.4輸出性能（見下表4.5）22</p><p>　　4.2.5其它功能（見下表4.6）22</p><p>　　4.3 輸入/輸出的分配25</p><p>　　4.4 輸入/輸出（I/O）部件25</p><p>　　第五章 電梯軟件部分的設(shè)計2

18、8</p><p>　　5.1 電梯的三個工作狀態(tài)28</p><p>　　5.1.1 電梯的自檢狀態(tài)28</p><p>　　5.1.2 電梯的正常工作狀態(tài)28</p><p>　　5.1.3 電梯強制工作狀態(tài)29</p><p>　　5.2 控制程序流程圖29</p><p>　　

19、第六章 程序調(diào)試與運行32</p><p><b>　　結(jié) 論38</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　參考文獻40</b></p><p><b>　　附 錄41</b></p>

20、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計背景</b></p><p>　　當今社會，日新月異，高層建筑已經(jīng)成為一個城市發(fā)展所必不可少的建筑，與之相伴隨的電梯也在生產(chǎn)和生活中有了廣泛的應(yīng)用。我們所定義的電梯，就是一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺

21、階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。 還有服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15度的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式要便于乘客出入或裝卸貨物。目前，電梯的控制方式大致分為兩種：一是采用微機作為信號控制單元，二是采用可編程控制器（PLC）進行集選控制。兩種方法各有優(yōu)點。本次設(shè)計采用PLC對轎廂式電梯進行控制，這也是現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)電梯生產(chǎn)廠家所采用的電梯控制系統(tǒng)。</p>

22、<p>　　1.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　升降工具在人類的歷史上已經(jīng)存在并應(yīng)用了幾千年，但驅(qū)動力一般是人力或畜力，直到1889年，升降機開始采用電力驅(qū)動，才真正出現(xiàn)了電梯。電梯在驅(qū)動控制技術(shù)方面的發(fā)展經(jīng)歷了直流電機驅(qū)動控制，交流單速電機驅(qū)動控制，交流雙速電機驅(qū)動控制，直流有無齒輪、無齒輪調(diào)速驅(qū)動控制，交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動控制，交流變壓變頻調(diào)速驅(qū)動控制，交流永磁同步電機變頻調(diào)速驅(qū)動控制等階段。&

23、lt;/p><p>　　19世紀末,采用沃德-倫納德系統(tǒng)驅(qū)動控制的直流電梯出現(xiàn)，使電梯的運行性能明顯改善。20世紀初，開始出現(xiàn)交流感應(yīng)電動機驅(qū)動的電梯，后來槽輪式（即曳引式）驅(qū)動的電梯代替了鼓輪卷筒式驅(qū)動的電梯，為長行程和具有高度安全性的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。20世紀上半葉，直流調(diào)速系統(tǒng)在中、高速電梯中占有較大比例。</p><p>　　1967年，晶閘管用于電梯驅(qū)動，交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動控制的電梯

24、出現(xiàn)。1983年，變壓變頻控制的電梯出現(xiàn)，由于其良好的調(diào)速性能、舒適感和節(jié)能等特點迅速成為電梯的主流產(chǎn)品。</p><p>　　1996年，交流永磁同步無齒輪曳引機驅(qū)動的無機房電梯出現(xiàn)，電梯技術(shù)又一次革新。由于曳引機和控制柜置于井道中，省去了獨立機房，節(jié)約了建筑成本，增加了大樓的有效面積，提高了大樓建筑美學的設(shè)計自由度。這種電梯還具有節(jié)能、無油污染、免維護和安全性高等特點。</p><p>

25、;　　電梯在操縱控制方式方面的發(fā)展經(jīng)歷了手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制等過程，對于多臺電梯出現(xiàn)了并聯(lián)控制、智能群控。如今，世界各國的電梯公司還在不斷地進行電梯新品的研發(fā)、維修保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的完善，力求滿足人們的對現(xiàn)代建筑交通日益增長的需求。</p><p>　　電梯進入中國市場已有一百多年的歷史，但真正中國自主研究電梯是在建國以后。1979年以前，建國以來30年間，全國生產(chǎn)安裝電梯約1萬臺。這些電梯主要

26、是直流電梯和交流雙速電梯。中國電梯產(chǎn)業(yè)在引入外資后才進入了真正的大發(fā)展階段，中國電梯產(chǎn)業(yè)在80年代以后發(fā)展史可以說就是一部外資引進的發(fā)展史，從外資進入中國電梯行業(yè)的進程來看，中外電梯合資企業(yè)大體經(jīng)歷了如下四次發(fā)展階段：中外合資中方控股、外方逐漸開始控股、基本由外方控股、全部為外方控股或獨資。所以中國的電梯在技術(shù)方面一直沒有自己的突破，所有的技術(shù)和大部分的設(shè)備都是依賴國外的大型電梯公司。 </p><p>　　20

27、00年5月，迅達電梯公司發(fā)布Eurolift無機房電梯。它采用高強度無鋼絲繩芯的合成纖維曳引繩“SchindlerAramid”牽引轎廂。永磁電機無齒輪曳引機驅(qū)動。</p><p>　　2000年，奧的斯公司發(fā)布Gen2無機房電梯。它采用扁平的鋼絲繩加固膠帶牽引轎廂，鋼絲繩加固膠帶（外面包裹著聚氨酯材料）柔性好。無齒輪曳引機呈細長形，體積小，很容易安裝在井道頂部側(cè)面的鋼梁上。</p><p&g

28、t;　　2002年，正在建設(shè)中預(yù)計2004年竣工的臺北國際金融中心大廈將安裝日本東芝電梯公司速度為1010m/min（16.8m/s）的超高速電梯。該電梯采用超大容量電動機、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動機、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等以實現(xiàn)在安全穩(wěn)定的前提下進行超高速運行。</p><p>　　2008年，日立電梯在廊坊國際電梯展會上推出的“環(huán)保電梯”是真正意義上的“低碳節(jié)能”的

29、環(huán)境友好型電梯，創(chuàng)立了低碳電梯的新標準。通過變頻空調(diào)和空氣潔凈器的應(yīng)用，使轎廂空氣更流通、更清新。而能量再生技術(shù)、無段速技術(shù)等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使日立電梯更加節(jié)省能源，減少碳排放。</p><p>　　2008年，科威嵌入式電梯控制器以其獨有的能用梯形圖編程、兼容三菱PLC指令及編程環(huán)境、可自由組態(tài)顯示、完全嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計、獨特的程序加密方法，成為了關(guān)注的焦點。它獨特的嵌入式電梯控制器可以讓消費者通過梯形圖語言設(shè)置

30、自己需要的參數(shù)。</p><p>　　1.1.2 發(fā)展趨勢</p><p>　　1.1.2.1 電力拖動系統(tǒng)—拖動技術(shù)</p><p>　　拖動技術(shù)從直流拖動到交流變極調(diào)速（交流雙速），到交流變壓調(diào)速、到目前應(yīng)用最為廣泛的變頻變壓（VVVF）調(diào)速技術(shù)。變頻變壓調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，其調(diào)速性能已完全可與直流電機相媲美。除了具有良好的舒適感之外，平層準確度也大為提高，而且具

31、有明顯的節(jié)能效果。 </p><p>　　1.1.2.2 電梯群控系統(tǒng)將更加智能化</p><p>　　電梯智能群控系統(tǒng)將基于強大的計算機軟硬件資源，如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯的群控、基于計算機圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。這些群控系統(tǒng)能適應(yīng)電梯交通的不確定性、控制目標的多樣化、非線性表現(xiàn)等動態(tài)特性。隨著智能建筑的發(fā)展，電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓

32、所有的自動化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。</p><p>　　1.1.2.3 超高速電梯 </p><p>　　曳引式超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電動機、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動機、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進。采用直線電機驅(qū)動的電梯也有較大研究空間。未來超高速電梯舒適感會有明顯提高。</p><p>　　1.1.

33、2.4 藍牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用</p><p>　　藍牙技術(shù)是一種全球開放的、短距無線通訊技術(shù)規(guī)范，它可通過短距離無線通訊，把電梯各種電子設(shè)備連接起來，無需縱橫交錯的電纜線，可實現(xiàn)無線組網(wǎng)。</p><p>　　1.2 關(guān)于PLC及PLC的特點</p><p>　　PLC，即可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編

34、程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器

35、，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC,plc自1966年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。</p><p>　　1.2.1 PLC的發(fā)展歷史</p><p>　　1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出

36、了第一臺可編程控制器 PDP—14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14。1971年，日本研制出第一臺DCS-8。1973年，德國研制出第一臺PLC。1974年，中國研制出第一臺PLC。</p><p>　　20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快便

37、將其引入到可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 　　</p><p>　　20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入

38、可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 　　</p><p>　　20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 　　</p><p>　　20世紀80年代至90年代中期，

39、是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30-40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 　　</p><p>　　20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，

40、使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。</p><p>　　1.2.2 PLC的主要特點</p><p>　　PLC是綜合了繼電器接觸器控制的優(yōu)點以及計算機靈活、方便的優(yōu)點而設(shè)計制造和發(fā)展起來的，這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點。</p><p>　　(1) 可靠性高，抗干擾能力強。</p><p>　　(2) 通用性

41、強，使用方便。</p><p>　　(3) 功能強，適應(yīng)面廣</p><p>　　(4) 編程簡單，容易掌握</p><p>　　(5) 減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量</p><p>　　(6) 體積小、重量輕、功耗低、維護方便</p><p>　　1.3 變頻器及其特點</p><p>

42、　　1.3.1 關(guān)于變頻器</p><p>　　變頻器的英文譯名是VFD（Variable-frequency Drive），它是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。變頻器利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護等功能。變頻器在中、韓等亞洲

43、地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。</p><p>　　變頻器的主電路可分為兩類：電壓型和電流型。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。</p><p>　　變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，

44、得到了廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值，從而改變其運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)，使復(fù)雜的調(diào)速控制簡單化，用變頻器和交流鼠籠式感應(yīng)電動機組合替代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，并且縮小了設(shè)備體積，降低了維修率，使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。變頻器可以優(yōu)化電機運行，所以也能夠起到增效節(jié)能的作用。</p><p>　　1.3.2 變頻調(diào)速控制電梯的特點</p>

45、;<p>　　隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動機交流變頻技術(shù)是當今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進步的一種手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動平穩(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)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式[3]。</p><p>　?。?）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動機

46、，比同容量的直流電動機具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、可靠性高、價格低等優(yōu)點。</p><p>　?。?）變頻調(diào)速電源使用了先進的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運行質(zhì)量和性能;調(diào)速范圍寬、控制精度高，動態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機調(diào)速。</p><p>　　（3）變頻調(diào)速電梯使用先進的SPWM和SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動機供電電源的質(zhì)量，減少諧波

47、，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。[3]</p><p>　　1.4 本課題主要研究內(nèi)容</p><p>　　本課題所研究的主要內(nèi)容是利用可編程序控制器和變頻器控制電梯運行的系統(tǒng)。首先對電梯系統(tǒng)及PLC和變頻器做一些基本的介紹，然后闡述電梯控制系統(tǒng)的分類及特點，電梯的控制系統(tǒng)分為信號控制和調(diào)速兩部分。在確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)之后，用PLC控制電梯運行的邏輯信號，用變頻器控制調(diào)節(jié)電梯的運行速度

48、，選擇出PLC和變頻器的型號。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了變頻器的參數(shù)設(shè)置及PLC的I/O接口的分配，以及旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法基礎(chǔ)上，設(shè)計出軟件流程圖，編寫出控制程序梯形圖。</p><p>　　第二章 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計方案</p><p><b>　　2.1 電梯的介紹</b></p><p>　　2.1.

49、1電梯的種類</p><p>　　乘客電梯：為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。</p><p>　　載貨電梯：主要為運送貨物而設(shè)計，通常有人伴隨的電梯。</p><p>　　醫(yī)用電梯：為運送病床、擔架、醫(yī)用車設(shè)計的電梯，轎廂長而窄。</p><p>　　雜物電梯：供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件等設(shè)計的電梯。&

50、lt;/p><p>　　觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。</p><p>　　車輛電梯：用作裝運車輛的電梯。</p><p>　　船舶電梯：船舶上使用的電梯。</p><p>　　建筑施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。</p><p>　　其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電

51、梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。</p><p>　　2.1.2 電梯的主要參數(shù)及性能指標</p><p>　　2.1.2.1 主要參數(shù)：</p><p>　?。?）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計規(guī)定的電梯載重量。</p><p>　?。?）轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>　

52、?。?）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對電風扇、電話的要求等。</p><p>　　（4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。</p><p>　?。?）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。</p><p>　　（6）開門方向：人在廳外面對廳門，門向左方向的為左開門，門

53、向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門。</p><p>　　（7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲運行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。</p><p>　　（8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計所規(guī)定的電梯運行速度。</p><p>　　

54、（9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動系統(tǒng)的形式等。如交流電機拖動或直流電機拖動，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 </p><p>　　（10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點均稱為站。</p><p>　?。?1）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面間的垂直距離。</p><p>　?。?2）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機房樓板或隔

55、音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。電梯的運行速度越快，頂層高度一般越高。</p><p>　?。?3）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。一般電梯的運行速度越快，底坑越深。</p><p>　?。?4）井道深度（mm）：由井道底面至機房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　?。?5）井道尺寸（mm）：寬×深

56、。</p><p>　　2.1.2.2 性能指標</p><p><b>　?。?）安全性</b></p><p>　　電梯時運送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對電梯的第一要求就是安全。電梯的安全與設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。</p><

57、;p><b>　?。?）可靠性</b></p><p>　　電梯的可靠性很重要。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個零部件的可靠性，只有每個零部件都是可靠的，整個電梯才能使可靠的。</p><p><b>　?。?）停站的準確性</b></p><p>　　停站準確性又稱平層準確度?！峨娞菁夹g(shù)條件》對平層準確度規(guī)

58、定如下：</p><p>　　表2-1 平層準確度標準</p><p>　　電梯轎廂的平層準確度與電梯的額定速度，電梯的負載情況有密切關(guān)系。負載重，則慣性大，提速高慣性也大。因此檢查平層準確度時，分別以空載，滿載，上下運行，到達同一層站停測量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準確度。</p><p>　　（4）振動、噪聲及電磁干擾</p><p&

59、gt;　　現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。因側(cè)要求電梯運行平穩(wěn)，安靜，無電磁干擾。</p><p>　?。?）舒適感和快速感</p><p>　　電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時間，這對于現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。但是加速度和減速度的過大的不合理變化又會造成乘客的不適感。因此在電梯設(shè)計時就要兼顧快速性和舒適感這兩個互相矛盾的因素。</p&

60、gt;<p><b>　?。?）節(jié)能</b></p><p>　　現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動方式，以達到節(jié)能的目的。</p><p>　　2.1.3 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件</p><p>　　電梯是機電一體化產(chǎn)品。分為機械部分，電氣部分和控制部分。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電

61、梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機械安全保護裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護等系統(tǒng)組成。</p><p><b>　　（1）曳引系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯曳引系統(tǒng)的功能是輸出動力和傳遞動力，驅(qū)動電梯運行。主要由曳引機，曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。

62、曳引機為電梯的運行提供動力，由電動機，拽引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。曳引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來驅(qū)動轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加曳引力。</p><p><b>　?。?）導(dǎo)向系統(tǒng)</b></p><p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使得

63、轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運動。</p><p><b>　?。?）門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開門機設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。</p><p><b>　?。?）轎廂</b></p>

64、<p>　　轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定</p><p><b>　?。?）重量平衡系統(tǒng)</b></p><p>　　重量平衡系統(tǒng)由對

65、重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側(cè)拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。</p><p><b>　?。?）電力拖動系統(tǒng)</b></p><p>　　電力拖動系統(tǒng)由曳引電機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。曳引電機是電梯的動力源，根據(jù)電

66、梯配置可采用交流電機或者直流電機。供電系統(tǒng)是為電機提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。調(diào)速裝置對曳引電機進行速度控制。</p><p><b>　?。?）電氣控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運行

67、邏輯功能要求，控制電梯的運行，設(shè)置在機房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎廂準確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r，欲使轎廂地坎與廳門地坎達到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈用箭頭指示電梯運行方向。 </p><p><b>　?。?）安全保護系統(tǒng)

68、</b></p><p>　　安全保護系統(tǒng)包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可保護電梯安全的使用。機械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護作用，緩沖器起沖頂和撞底保護作用，還有切斷總電源的極限保護裝置。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。[6]</p><p>　　第三章 電梯的結(jié)構(gòu)和功能</p><p>　　電梯PLC的控制系統(tǒng)主要由信號控制

69、系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。</p><p>　　3.1 電梯系統(tǒng)的功能和基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　（1）行車方向由內(nèi)選

70、信號決定,順向優(yōu)先執(zhí)行。 </p><p>　　（2）行車途中如遇呼梯信號時,順向截車,反向不截車。</p><p>　　（3）內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能,執(zhí)行后解除。 </p><p>　?。?）內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示。</p><p>　?。?）停層時可延時自動開門、手動開門、(關(guān)門過程中)本層順向呼

71、梯開門。 </p><p>　?。?）有內(nèi)選信號時延時自動關(guān)門,關(guān)門后延時自動行車。 </p><p>　?。?）無內(nèi)選時延時5s自動關(guān)門，但不能自動行車。 </p><p>　　（8）行車時不能手動開門或本層呼梯開門,開門不能行車。</p><p>　　（9）電梯系統(tǒng)發(fā)生故障時，停止運行，并且警鈴發(fā)出警報。</p><p

72、>　　圖3-1 PLC控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　當電梯正常工作時，可以由轎廂操縱盤和廳外呼梯對PLC發(fā)出指令，PLC經(jīng)過分析指令進行邏輯判斷，確定運行方向，開關(guān)門和停機，并且控制指層器和拖動系統(tǒng)做出相應(yīng)動作。安全裝置可以確保轎廂正常運行和乘客、貨物的安全。井道裝置是轎廂運行所連接的外部機械裝置。[7]</p><p>　　3.2 變頻器的選擇</p>&l

73、t;p>　　隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早已問世，其功能較強，使用靈活，但價格相對較貴。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計的特點之一。</p><p>　　目前，市場流行的通用變頻器的種類繁

74、多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。</p><p>　　3.2.1 通用變頻器</p><p>　　上個世紀80年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用BJT到采用IGBT兩個大發(fā)展過程：</p><p><b>　　(1)容量不斷擴大<

75、/b></p><p>　　80年代初采用的BJT的PWM變頻器實現(xiàn)了通用化。到了90年代初，BJT通用變頻器的容量達到了600KVA, 400KVA以下的已經(jīng)系列化?，F(xiàn)在IGBT變頻器的單機容量已1800KVA，隨著IGBT容量的擴大，通用變頻器的容量也將隨之擴大。</p><p><b>　　(2)結(jié)構(gòu)的小型化</b></p><p>

76、;　　變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用平面安裝技術(shù)等一系列措施，促進了變頻電源裝置的小型化的發(fā)展。</p><p>　　(3)多功能和智能化</p><p>　　電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展。特別是微機的應(yīng)用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。人們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動控制的大量實

77、踐經(jīng)驗，并不斷融入軟件功能。日益豐富的軟件功能使通用變頻器的多功能化和高性能化為用戶提供了一種可能，即可以把原有生產(chǎn)機械的工藝水平升級，達到以往無法達到的境界，使其變成一種具有高度軟件控制功能的新機種。</p><p>　　(4)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大</p><p>　　通用變頻器經(jīng)歷了模擬控制、數(shù)字控制、數(shù)?；旌峡刂疲钡饺珨?shù)字控制的演變，逐步地實現(xiàn)了多功能化和高性能化，進而使之對各類生產(chǎn)機

78、械、各類生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性不斷增強。</p><p>　　3.2.2 安川VS-616G5型變頻器</p><p>　　電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標往往是選擇中的一項重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。&

79、lt;/p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計采用安川VS-616G5型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補償、負載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。而且，VS-616G5變頻器的啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的S曲線和零頻仍可輸出150%力矩的特點，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達0. 01～0. 02%，使得電梯運行舒適感好，零

80、速抱閘，平層精度高。無須配專用電機，可自學習所配電機的各個參數(shù)，精確控制任何品牌的電機。采用高性能IGBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個不失真的正弦流波形，使電機始終運行于靜噪音狀態(tài)。</p><p>　　VS-616G5型變頻器是安川電機公司面向世界推出的通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高

81、的調(diào)速圍。VS-616G5變頻器的特點如下:</p><p>　　(1)包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實現(xiàn)了標準化。</p><p>　　(2)有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。</p><p>　　(3)由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。</p><p>　　(4)保護功能完善、維修性能好。</p><p>

82、　　(5)通過LCD操作裝置，可提高操作性能。</p><p>　　表3-1 VS616G5型變頻器標準規(guī)格</p><p>　　3.3 PLC的選擇</p><p>　　3.3.1 PLC的主要功能和應(yīng)用</p><p>　　(1)開關(guān)邏輯和順序控制這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可

83、以實現(xiàn)各種簡單或十分復(fù)雜的控制要求。</p><p>　　(2)模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由許多連續(xù)變化的物理量需要進行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。為了實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域?qū)δM量控制的廣泛要求，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能。</p><p>　　(3)定時控制PLC具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時與計數(shù)器。其定時時間間隔可以由

84、用戶加以設(shè)定。對于計數(shù)器，如果需要對于頻率較高的信號進行計數(shù)，可以選擇高速計數(shù)器。</p><p>　　(4)數(shù)據(jù)處理新型PLC都具有數(shù)據(jù)處理的能力，它不僅能進行算術(shù)運算，數(shù)據(jù)傳送，而還能進行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等功能，有些PLC還可以進行浮點運算、函數(shù)運算。</p><p>　　(5)信號連鎖系統(tǒng)信號連鎖是安全生產(chǎn)所需的。在信號連鎖系統(tǒng)中，采用高可靠性的PLC是安全生產(chǎn)的要求

85、。對安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對其中的邏輯運算等，可采用冗余的PLC實現(xiàn)。</p><p>　　(6)通信把PLC作為下位機，與上位機或同級的可編程序控制器進行通信，完成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的信息控制和管理，因此PLC是實現(xiàn)工廠自動化的理想工業(yè)控制器。[2]</p><p>　　3.3.2 三菱FX2N系列PLC</p><

86、;p>　　綜上所述，根據(jù)具體情況，我們選擇三菱的FX系列。輸入輸出點數(shù)為34點，考慮10%到15%的I/O裕量，我們選擇FX2C-64MR這種型號。</p><p>　　第四章 電梯硬件部分的設(shè)計</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)硬件由轎廂操縱盤、廳門信號、PLC、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下。</p><p>　　圖4-1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖<

87、/p><p>　　變頻器對轎廂進行調(diào)速，而邏輯控制部分由PLC控制。PLC負責處理各種信號的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起停信號，同時變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。系統(tǒng)還配置了與電動機同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器，完成速度檢測。此外系統(tǒng)還配置了制動電阻，當電梯減速運行時，電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。</p><p>　　硬件部分的設(shè)計主要集中在變

88、頻器和PLC兩方面，下面對兩方面分別進行闡述。</p><p>　　4.1 調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計</p><p>　　4.1.1變頻器的容量</p><p>　　變頻器的功率可根據(jù)電動機功率、電梯運行速度、電梯的標準載重和配重進行計算。設(shè)電梯電動機功率為P1，電梯運行速度為V，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度是g，變頻器功率為P0，在標準載重下，

89、電梯上升所需電動機功率為P2：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中F1為摩擦力，S可以忽略不計。</p><p>　　現(xiàn)設(shè)定：K=0.02，W1=2000Kg，W2=1000Kg，W3=2400Kg，g=9.8m/

90、s²，V=1.5m/s，所以P2=（600×9.8+108×9.8）×1.5≈10.4KW。</p><p>　　電動機功率P1=18.5KW，變頻器的功率P應(yīng)接近于電動機頻率P1，相對于P2留有較大裕量，可取P≈1.5×P2=15.6KW。</p><p>　　由于原電機是按能耗型調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)選擇的，容量偏大?，F(xiàn)采用變頻調(diào)速，效率較高。依

91、照計算結(jié)果選1.5倍裕量，取變頻器容量為15KW，而不必根據(jù)電機18.5KW容量選擇，避免容量浪費和選價過高。</p><p>　　4.1.2 變頻器制動電阻</p><p>　　由于電梯為位能負載，電梯運行過程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。采用能耗制動方式通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，

92、成本較低而且具有良好的使用效果。能耗制動電阻R1的大小應(yīng)使制動電流I1的值不超過變頻器額定電流的一半，即</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　其中Uo為額定情況下變頻器的直流母線電壓.由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時消耗的功率。我選用了兩只60Ω、2KW的電阻并聯(lián)使成為制動電阻。</p>&

93、lt;p>　　4.2 硬件配置簡介</p><p>　　PLC產(chǎn)品出現(xiàn)以來，它以面向工業(yè)控制的鮮明特點，普遍受到電器控制領(lǐng)域的歡迎。特別是中小容量PLC成功取代了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。目前各國生產(chǎn)的PLC品種繁多，發(fā)展速度快。本文所用到的產(chǎn)品是日本三菱FX系列超小型的FX2C-64MR。在此簡單的介紹該機型的一些技術(shù)指標。</p><p>　　技術(shù)性能分為

94、：一般性能，功能特性（基本單元），輸入性能，輸出性能和其它性能。[10][16][17][18]</p><p>　　4.2.1一般性能（見下表4.2）</p><p><b>　　表4.2一般性能</b></p><p>　　4.2.2輸入性能（見表4.3）</p><p><b>　　表4.3輸入性能<

95、;/b></p><p>　　4.2.3功能特性（見下表4.4）</p><p><b>　　表4.4功能特性</b></p><p>　　4.2.4輸出性能（見下表4.5）</p><p><b>　　表4.5輸出性能</b></p><p>　　4.2.5其它功能（

96、見下表4.6）</p><p><b>　　表4.6其它功能</b></p><p>　　4.2.5.1 電梯控制系統(tǒng)的硬件面板圖（見下圖4.7）</p><p><b>　　圖4.7硬件面板圖</b></p><p>　　圖4.8 I/O接線圖</p><p>　　4.3

97、輸入/輸出的分配</p><p><b>　　表4.9輸入</b></p><p><b>　　表4.10輸出</b></p><p>　　4.4 輸入/輸出（I/O）部件</p><p>　　PLC 輸入/輸出模塊的電路框圖如圖1—2所示。</p><p>　　I/O接口是

98、PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等）的控制信號。輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項主要技術(shù)指標，通常小型機有幾十個點，中型機有幾百個點，大型機將超過千點。</p><p>　　為了提高抗干擾能力，一般

99、的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。</p><p>　　來自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的輸入信號經(jīng)輸入模塊進入PLC。這些信號有的是數(shù)字量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。使用時要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的輸入模塊。</p><p>　　4.11 輸入接口電路結(jié)構(gòu)圖</p&g

100、t;<p>　　PLC具有多種I/O模塊，常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以及快速響應(yīng)模塊、高速計數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好，I/O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應(yīng)性越強。</p><p>　　4.12 輸出接口電路<

101、;/p><p>　　第五章 電梯軟件部分的設(shè)計</p><p>　　5.1 電梯的三個工作狀態(tài)</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)由呼叫到響應(yīng)形成一次工作循環(huán)，電梯工作過程又細致分為自檢、正常工作、強制工作等三種工作狀態(tài)。電梯在三種工作狀態(tài)之間來回切換，構(gòu)成了完整的電梯工作過程。</p><p>　　5.1.1 電梯的自檢狀態(tài) </p>

102、<p>　　PLC上電后，PLC中的程序己開始運行，但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)，也就無法在收到請求信號后通過固化在PLC中的程序作出響應(yīng)。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。電梯自檢過程的目標為:先按下啟動按鈕，再按下恢復(fù)正常工作按鈕，電梯首先是電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)，然后電梯自動向上運行，經(jīng)過兩個平層點后停止。</p><p>　　5.1.2 電梯的

103、正常工作狀態(tài)</p><p>　　電梯完成一個呼叫響應(yīng)的步驟如下:</p><p>　　(1)電梯在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后將此樓層信號與轎廂所在的樓層信號比較，通過選向模塊進行選向。</p><p>　　(2)電梯通過拖動調(diào)速模塊驅(qū)動直流電機拖動轎廂運動。轎廂運動速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至減速點。</p><p&g

104、t;　　(3)當電梯檢測到目標層樓層檢測點產(chǎn)生的減速點信號時，電梯進入減速狀態(tài)，由中速度變?yōu)榈退?，并以低速運行到平層點停止。</p><p>　　(4)平層后，經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān);再經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)。電梯控制系統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。[8]</p><p>　　5.1.3 電梯強制工作狀態(tài)</p><p>　

105、　當電梯的初始位置需要調(diào)整或電梯需要檢修時，應(yīng)設(shè)置一種狀態(tài)使電梯處于該狀態(tài)時不響應(yīng)正常的呼叫，并能移動到導(dǎo)軌上、下行極限點間的任意位置?？刂婆_上消防/檢修按鈕按下后，使電梯立刻停止原來的運行，然后按下強迫上行或下行按鈕，電梯上行或下行;一旦放開該按鈕，電梯立刻停止，當處理完畢時可用恢復(fù)正常工作按鈕來使電梯跳出強制工作狀態(tài)。[11]</p><p>　　5.2 控制程序流程圖</p><p>

106、;　　電梯從開始運行到停止運轉(zhuǎn)是一個完整的過程，它形象地表示了電梯的控制程序是如何運作的。具體的控制程序流程圖如圖5.1所示。</p><p><b>　　圖5-1流程圖</b></p><p>　　第六章 程序調(diào)試與運行</p><p>　　通過手動編程器輸入PLC，在操作中主要是熟悉FX系列可編程控制的功能、指令代碼。將編程器插在基本單元上

107、，將基本單元與編程器置于編程狀態(tài)，然后消除用戶程序存儲器，輸入控制程序。</p><p><b>　　正常情況下程序調(diào)試</b></p><p>　　先按I/O接口圖接好線，輸入正常情況下的程序指令，啟動運行。</p><p><b>　　過程分析</b></p><p>　　電梯在一、二、三、四層

108、樓分別設(shè)置一個行程開關(guān)，在轎箱內(nèi)設(shè)置四個樓層內(nèi)選按鈕。在行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4都斷開的情況下，呼叫不起作用。</p><p>　　用指示燈來模擬電梯的運行過程</p><p><b>　　從一層到二層：</b></p><p>　　接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S2，即X002接通一下，表示呼叫樓層2，則Y01

109、0接通，二層內(nèi)選指示燈SEL2亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮。直至SQ2接通，Y010斷開（二層內(nèi)選指示燈SEL2滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），二層指示燈L2滅，電梯到達二層。</p><p>　　在轎箱原停樓層為1時，按UP2，電梯運行過程同上。</p><p><b>　　從一層到三層：&l

110、t;/b></p><p>　　接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S3，即X001接通一下，表示呼叫樓層3，則Y007接通，三層內(nèi)選指示燈SEL3亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通，Y007斷開（三層內(nèi)選指示燈SEL3滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），三層

111、指示燈L3滅，電梯到達三層。</p><p>　　在轎箱原停樓層為1時，按UP3，電梯運行過程同上。</p><p><b>　　從一層到四層：</b></p><p>　　接通X012即接通SQ1，表示轎箱原停樓層1，按S4，即X000接通一下，表示呼叫樓層4，則Y006接通，四層內(nèi)選指示燈SEL4亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ1，

112、一層指示燈L1亮，過2秒后，一層指示燈L1滅、二層指示燈L2亮；過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮；過2秒后，三層指示燈L3滅、四層指示燈L4亮。直至SQ4接通，Y006斷開（四層內(nèi)選指示燈SEL4滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），四層指示燈L4滅，電梯到達四層。</p><p>　　在轎箱原停樓層為1時，按DN4，電梯運行過程同上。</p><p><b>　　

113、從二層到三層：</b></p><p>　　接通X013即接通SQ2，表示轎箱原停樓層2，按S3，即X001接通一下，表示呼叫樓層3，則Y007接通，三層內(nèi)選指示燈SEL3亮，Y005接通，表示電梯上升。斷開SQ2，二層指示燈L2亮，過2秒后，二層指示燈L2滅、三層指示燈L3亮。直至SQ3接通，Y007斷開（三層內(nèi)選指示燈SEL3滅），Y005斷開（表示電梯上升停止），三層指示燈L3滅，電梯到達三層。