畢業(yè)設(shè)計(jì)--五層樓電梯plc控制與監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題 目：五層樓電梯PLC控制與監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　　指導(dǎo)老師：xxx </p><p>　　作 者：xxx</p><p><b>　　學(xué)院（系）： </b></p><p>

2、;　　專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：機(jī)電一體化xxx班</p><p>　　學(xué) 號(hào)：xxx</p><p>　　答辯日期： 年 月 日</p><p>　　2012年 11 月</p><p>　　題 目：五層樓電梯PLC控制與監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b>&

3、lt;/p><p>　　本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC

4、、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、制動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。</p><p>　　關(guān)鍵字： PLC 電梯 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概況4</b></p><p>　　1.1課題

5、研究的背景4</p><p>　　1.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀4</p><p>　　第2章電梯的概述5</p><p>　　2.1電梯的發(fā)展5</p><p>　　2.2電梯的分類(lèi)5</p><p><b>　　2.3電梯參數(shù)6</b></p><p>　　第

6、3章 plc的概述6</p><p>　　3.1PLC的發(fā)展6</p><p>　　3.2PLC的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.1 控制系統(tǒng)的工作流程8 </p><p>　　4.2控制系統(tǒng)的功能要求9</p><p>　　4.2.

7、1電梯內(nèi)部功能9</p><p>　　4.2.2電梯運(yùn)行狀態(tài)的分析9</p><p>　　4.2.3電梯的控制要求10</p><p>　　4.3 系統(tǒng)信號(hào)的確定以及軟元件的選取11</p><p>　　4.4系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b><

8、;/p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b>　　第1章 概況</b></p><p>　　1.1課題研究的背景</p><p>　　電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通

9、工具。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一全化設(shè)備，它由多許機(jī)械構(gòu)件和電子、電氣、大規(guī)模集成電路組成的微型計(jì)算系統(tǒng)及聲、光控制部件所組成。那么電梯到底有哪些功能呢？我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運(yùn)行并走出電梯轎廂，實(shí)際上已包含了電梯的許多功能，如：電梯的定向選層、電梯的起動(dòng)、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車(chē)、開(kāi)關(guān)門(mén)。還有檢修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。</p><p>　　從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯

10、的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（PLC）、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是80年代最廣泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯線路簡(jiǎn)單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類(lèi)系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時(shí)間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良，所以電梯故障高，眾多的繼電器、接觸器動(dòng)作噪聲較大，整個(gè)控制柜體積大。隨著多微機(jī)系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和

11、選層器，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。</p><p>　　1.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀</p><p>　　電梯的出現(xiàn)大大方便了人們的生活。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。隨著經(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，這使得交流

12、變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。</p><p>　　目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻

13、器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)電梯的要求的也相應(yīng)提高，為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù)

14、迅速發(fā)展。</p><p>　　第2章 電梯的概述</p><p><b>　　2.1電梯的發(fā)展</b></p><p>　　據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過(guò)由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，1858年美國(guó)研制出以蒸汽為動(dòng)力，并通過(guò)帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英

15、國(guó)的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來(lái)又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。</p><p>　　但是，電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來(lái)源。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，并隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開(kāi)始使用交流異步單速和雙速電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力的交流電梯，特別是交流雙速電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國(guó)奧

16、的斯電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯，從而為后來(lái)的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2．2電梯的分類(lèi)</b></p><p>　　1.按電梯用途分類(lèi) 根據(jù)用戶對(duì)電梯使用的要求，常用電梯種類(lèi)有客梯、貨梯、客貨兩用梯、醫(yī)用梯、觀光梯、自動(dòng)扶梯及其他類(lèi)型的特種電梯。</p><p&

17、gt;　　2.按電梯的運(yùn)行速度分類(lèi) 電梯運(yùn)行速度在1m/s一下為低速電梯，1~2m/s為快速電梯，2~3m/s為高速電梯，速度在3m/s及以上時(shí)為超高速電梯。</p><p>　　3.按電梯曳引電動(dòng)機(jī)的供電電源分類(lèi) 按曳引電動(dòng)機(jī)的電源不同電梯可分為交流電梯和直流電梯。交流電梯又可分為采用交流異步雙速電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng)交流雙速電梯；采用交流異步雙繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng)ACVV拖動(dòng)電

18、梯；采用交流異步單繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng)VVVF拖動(dòng)電梯。</p><p>　　4. 按電梯操縱控制方式分類(lèi) 按電梯操縱控制方式分類(lèi)有較內(nèi)手柄開(kāi)關(guān)控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、程序控制電梯及智能控制群梯等。</p><p>　　1.3電梯的主要參數(shù)</p><p>　　1.額定載重量：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量

19、。電梯的載重量主要有400kg、630kg、800kg、1000kg、1250kg、2000kg、2500kg等幾種。</p><p>　　2.轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>　　3.轎廂形式：指單面或雙面開(kāi)門(mén)及其他特殊要求等，以及對(duì)較頂、轎底、較壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。</p><p>　　4.較門(mén)形式：指

20、電梯門(mén)的結(jié)構(gòu)形式。有柵欄門(mén)及封閉式的中分門(mén)、雙折門(mén)、雙折中分門(mén)等。</p><p>　　5.開(kāi)門(mén)寬度（mm）：轎廂門(mén)和廳門(mén)完全開(kāi)啟時(shí)的凈寬度。</p><p>　　6.開(kāi)門(mén)方向：有右開(kāi)門(mén)、左開(kāi)門(mén)、中分門(mén)。</p><p>　　7.曳引方式：常用的有半繞1:1傳動(dòng)、半繞2:1傳動(dòng)、全繞1:1傳動(dòng)等。</p><p>　　8.額定速度（m/s）：

21、制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。</p><p>　　9.電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。</p><p>　　10.停站層數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱(chēng)為站。</p><p>　　11.提升高度（mm）：由底層端站樓面至頂層端站樓面的垂直距離。</p><p>　　12.頂層高度（mm）：由頂層端站樓面至機(jī)

22、房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。一般電梯運(yùn)行速度越快，頂層高度越高。</p><p>　　13.井道高度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　　14.井道尺寸（mm）：寬×深。</p><p>　　15.底坑深度（mm）：由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。一般電梯運(yùn)行速度越快，底坑越深

23、。</p><p>　　第三章 PLC的概述</p><p>　　3.1 PLC的發(fā)展歷程</p><p>　　第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤(pán)，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變

24、、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研制成第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14，投入通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了PLC的新紀(jì)元。</p><p>　　第一臺(tái)PLC具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn)—梯形圖編程語(yǔ)言，這

25、樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。進(jìn)入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。這些改進(jìn)使PLC符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。</p><p>　　3.2 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的

26、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.中央處理單元CPU</p><p>　　CPU是PLC的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。主要用于：接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序；檢查編程過(guò)程是否出錯(cuò)；進(jìn)行系統(tǒng)診斷；解釋并執(zhí)行用戶程序；完成通信及外設(shè)的某些功能。</p><p><b&

27、gt;　　2.存儲(chǔ)器</b></p><p>　　包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。</p><p><b>　　3.I/O模塊</b></p><p>　　I/O接口是PLC 與外界連接的接口。輸入接口用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，輸出接口用來(lái)連接被控對(duì)象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速

28、裝置（模擬量）等。</p><p><b>　　4.電源模塊</b></p><p>　　用來(lái)將外部供電電源轉(zhuǎn)變成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等電路工作所需要的直流電源。</p><p><b>　　5.編程器</b></p><p>　　編程器是PLC最重要的外圍設(shè)備，是PLC不可缺少

29、的部分。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過(guò)程。</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 控制系統(tǒng)的工作流程</p><p>　　圖2-1 電梯運(yùn)行的流程圖</p><p>　　根據(jù)電梯的工作流程可以將電梯的工作過(guò)程畫(huà)成如下的流程圖（圖2-1）。圖中展示了電梯運(yùn)行時(shí)的三種狀態(tài)，即初始狀

30、態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)。直觀的展示了電梯的工作流程。</p><p>　　根據(jù)電梯運(yùn)行流程圖，大致可將軟件的設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)大部分：開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)（七段碼顯示）、轎內(nèi)呼叫信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)、廳外呼叫信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動(dòng)環(huán)節(jié)、制動(dòng)環(huán)節(jié)。</p><p>　　4.2控制系統(tǒng)的功能要求</p><p>　　4.2.1電梯內(nèi)外部功能</

31、p><p>　　在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有5個(gè)樓層(1~5層)按鈕、開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕以及樓層顯示器。上升和下降顯示器。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)有能讓乘客按下的代表其要去的目的地的樓層按鈕，稱(chēng)為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時(shí)，應(yīng)具有開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)的功能，即電梯門(mén)可以自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后，又可自動(dòng)關(guān)閉。而且，在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)的按鈕，使乘客可以在電梯停下時(shí)隨時(shí)地控制電梯的開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有顯示屏，用來(lái)顯示電梯現(xiàn)在

32、所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有遠(yuǎn)，電梯是上升還是下降等。</p><p>　　電梯的外部共分5層，每層都應(yīng)該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來(lái)發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請(qǐng)求之前應(yīng)一直保持亮，它和上升指示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來(lái)顯示電梯所處的狀態(tài)的。5層樓中，

33、1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3層都具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器，5層電梯均應(yīng)該相同。</p><p>　　4.2.2電梯運(yùn)行狀態(tài)的分析</p><p>　　電梯的運(yùn)行狀態(tài)可分為初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)。</p><p>　?。?）電梯的初始狀態(tài)。</p><p>　　此時(shí)電梯位于1層待命，電

34、梯照明燈亮，各顯示屏都被初始化，電梯處于以下?tīng)顟B(tài)：</p><p>　　1、各層呼叫燈均不亮。</p><p>　　2、電梯內(nèi)部以及外部各顯示屏均為“1”。</p><p>　　3、電梯內(nèi)部及外部各層電梯門(mén)均關(guān)閉。</p><p>　?。?）電梯在運(yùn)行過(guò)程中。</p><p><b>　　電梯處于以下?tīng)顟B(tài)：&

35、lt;/b></p><p>　　1、按下某層呼叫按鈕（1~5層）后，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫。</p><p>　　2、電梯上行時(shí)，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之上目標(biāo)運(yùn)行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個(gè)呼叫動(dòng)作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之下，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。</p>

36、<p>　　電梯上行時(shí)，若有多個(gè)下行呼叫且均位于當(dāng)前樓層之上，則電梯到達(dá)最高的下行呼叫層，然后依次從高到低響應(yīng)其它下行呼叫層。</p><p>　　3、電梯下行時(shí)，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之下目標(biāo)運(yùn)行層之上，則電梯在完成前一指令之前先下行至該層，完成改層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個(gè)呼叫動(dòng)作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。</p

37、><p>　　電梯下行時(shí)，若有多個(gè)上行呼叫且均位于當(dāng)前樓層之下，則電梯到達(dá)最低的下行呼叫層，然后依次從低到高響應(yīng)其它上行呼叫層。</p><p>　　4、各樓層顯示隨電梯移動(dòng)而改變，各層指示燈也隨之而變。</p><p>　　5、運(yùn)行中電梯門(mén)始終關(guān)閉，到達(dá)指定層時(shí)，門(mén)才打開(kāi)。</p><p>　　6、在電梯運(yùn)行過(guò)程中支持其它呼叫。</p&g

38、t;<p>　?。?）電梯運(yùn)行后狀態(tài)。</p><p>　　在到達(dá)指定樓層后，電梯會(huì)繼續(xù)待命，直到新的命令給出。</p><p>　　1、電梯在到達(dá)指定樓層后，電梯門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)一段延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，在此過(guò)程中，支持手動(dòng)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)。</p><p>　　2、各樓層顯示值為該層所在位置，且上行下行指示燈均滅。</p><p>　　4

39、.2.3電梯的控制要求</p><p>　　1、接受每個(gè)按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。</p><p>　　2、電梯停在某一層（如4層）時(shí)，此時(shí)按動(dòng)該層（4層）的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開(kāi)電梯門(mén)命令，進(jìn)行開(kāi)門(mén)的動(dòng)作過(guò)程；若此時(shí)電梯的轎廂不在該層（在其余4層），則等到電梯關(guān)門(mén)后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。</p><

40、;p>　　3、電梯運(yùn)行的不換向原則是指優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后才響應(yīng)使電梯反向運(yùn)行的呼叫。例如現(xiàn)在電梯位置在2層和3層之間上行，此時(shí)出現(xiàn)了2層上呼叫、3層下呼叫和4層上呼叫，則電梯首先響應(yīng)4層上呼叫，然后再依次響應(yīng)3層下呼叫和2層上呼叫。</p><p>　　4、電梯在每層設(shè)置上、下平層感應(yīng)（1樓只有下平層、5樓只有上平層），當(dāng)?shù)竭_(dá)平層點(diǎn)且該層有呼叫信號(hào)時(shí)，電梯開(kāi)始減

41、速平層停車(chē)，否則繼續(xù)高速通過(guò)該層。</p><p>　　5、當(dāng)按動(dòng)某個(gè)呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯完成該呼叫為止。</p><p>　　6、當(dāng)電梯停在某層時(shí)，在電梯內(nèi)部按動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕，則電梯門(mén)打開(kāi)，按動(dòng)電梯內(nèi)部的關(guān)門(mén)按鈕，則電梯門(mén)關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門(mén)是不能被打開(kāi)的。</p><p>　　7、當(dāng)電梯運(yùn)行到某層后，相應(yīng)的指示燈亮，直到電梯運(yùn)行到前方一

42、層時(shí)樓層指示燈改變。</p><p>　　4.3 系統(tǒng)信號(hào)的確定以及軟元件的選取</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)電梯運(yùn)行流程和電梯的控制要求，選取控制系統(tǒng)的軟元件，軟元件包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器和定時(shí)器，其編號(hào)分別如下列表所示。</p><p>　　表3-1 輸入信號(hào)及信號(hào)編碼</p><p>　　表3-2 輸出信號(hào)及信號(hào)編碼&

43、lt;/p><p>　　表3-3 定時(shí)器和中間繼電器的編號(hào)和功能</p><p>　　4.4系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)電梯運(yùn)行流程，把電梯控制系統(tǒng)分為如下九塊：開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)、關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)、內(nèi)呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)、外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動(dòng)環(huán)節(jié)、制動(dòng)環(huán)節(jié)和抱閘環(huán)節(jié)。分塊設(shè)計(jì)如下。</p><p><b>

44、;　　（1)開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)</b></p><p>　　開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)應(yīng)該滿足如下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　1、按下轎廂內(nèi)的手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕，開(kāi)門(mén)輸出；</p><p>　　2、電梯到所選樓層（外呼和內(nèi)呼），平層抱閘后自動(dòng)開(kāi)門(mén)；</p><p>　　3、電梯在某層停用，本層外呼，開(kāi)門(mén)輸出。開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-1所示。</p>

45、<p>　　圖4-1 開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　為滿足以上要求，設(shè)計(jì)中添加了中間繼電器M37（開(kāi)門(mén)輔助繼電器1）和M39（開(kāi)門(mén)輔助繼電器2），此中間繼電器的另外一個(gè)功能是避免了雙線圈。</p><p>　　其中平層抱閘開(kāi)門(mén)輸出的啟動(dòng)條件是抱閘至電機(jī)停轉(zhuǎn)，所以加了計(jì)時(shí)器T53，令抱閘后1s開(kāi)門(mén)，此處的時(shí)間設(shè)為1s并無(wú)確實(shí)依據(jù)，顯示中，要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置此時(shí)間。<

46、;/p><p>　　開(kāi)門(mén)輸出斷開(kāi)的條件是開(kāi)門(mén)到位，當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)，開(kāi)門(mén)到位觸點(diǎn)接通，利用開(kāi)門(mén)到位信號(hào)，把開(kāi)門(mén)輸出斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)門(mén)直流電機(jī)停轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?。?）關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)</b></p><p>　　關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)應(yīng)該滿足的要求：</p><p>　　1、轎廂內(nèi)按下手動(dòng)關(guān)門(mén)按鈕，關(guān)門(mén)輸出；</p><

47、p>　　2、開(kāi)門(mén)到位15s后自動(dòng)關(guān)門(mén)。此環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　同開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)，為滿足上述條件，設(shè)置了中間繼電器M40（關(guān)門(mén)輔助繼電器1）和M41（關(guān)門(mén)輔助繼電器2），同時(shí)避免了雙線圈的出現(xiàn)。</p><p>　　其中T51是開(kāi)門(mén)到位計(jì)時(shí)器，當(dāng)開(kāi)門(mén)到位15s后，自動(dòng)輸出關(guān)門(mén)。關(guān)門(mén)輸出的關(guān)斷條

48、件是關(guān)門(mén)到位，即關(guān)門(mén)輸出時(shí)開(kāi)關(guān)門(mén)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)關(guān)門(mén)到位，關(guān)門(mén)到位觸點(diǎn)接通，關(guān)門(mén)輸出被關(guān)斷，開(kāi)關(guān)門(mén)直流電機(jī)停轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?。?）樓層顯示環(huán)節(jié)</b></p><p>　　樓層顯示環(huán)節(jié)應(yīng)該滿足的條件是：</p><p>　　1、轎廂不運(yùn)行時(shí)，七段碼要顯示所在樓層；</p><p>　　2、轎廂運(yùn)行時(shí)，電

49、梯在兩層之間運(yùn)行時(shí)要正確顯示所在樓層，如從一樓上行，首先要碰到一樓下平層感應(yīng)觸點(diǎn)，雖然此觸點(diǎn)被接通，但電梯仍在一樓，所以顯示樓層要顯示一樓；直至二樓上平層感應(yīng)觸點(diǎn)接通，顯示變?yōu)槎?。其余樓層以此?lèi)推。</p><p>　　樓層的登記與消除部分和樓層顯示部分組成了完整的樓層顯示環(huán)節(jié)。</p><p>　　樓層顯示用七段碼顯示，七段碼顯示圖解如圖3-3，各段標(biāo)號(hào)依此圖為準(zhǔn)。。</p>

50、;<p>　　其中一、二、三、四、五樓顯示分別是：bc段、abdeg段、abcdg段、bcfg段和acdfg段。樓層確定由M1、M2、M3、M4和M5登記和保持。</p><p>　　其中七段碼的輸出分別為：Y11、Y12、Y13、Y14、Y15、Y16和Y17?！?’代表‘或’的關(guān)系，通過(guò)元件的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)；‘· ’代表‘與’的關(guān)系，通過(guò)元件的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。</p><p&g

51、t;　　圖4-3 七段碼顯示</p><p>　　M1、M2、M3、M4、M5和七段碼的邏輯關(guān)系是</p><p>　??； ； ；； ； 。</p><p>　　樓層的登記與消除部分的梯形圖如4-4所示。</p><p>　　圖4-4 樓層的登記與消除部分梯形圖</p><p>　　樓層顯示環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-5

52、所示。</p><p>　　圖4-5 樓層顯示部分梯形圖</p><p>　　（4）內(nèi)呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)</p><p>　　內(nèi)呼信號(hào)由轎廂內(nèi)的選層按鈕產(chǎn)生，內(nèi)呼信號(hào)被登記后，要由程序完成保持，直至電梯到達(dá)內(nèi)選確定的樓層后信號(hào)才被消除。內(nèi)呼信號(hào)被保持的階段，內(nèi)呼信號(hào)輸出要一直導(dǎo)通，即內(nèi)呼顯示燈要一直亮。內(nèi)呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖如圖4-6所示。</p

53、><p>　　圖4-6 內(nèi)呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　內(nèi)呼信號(hào)的消除條件是：電梯到達(dá)所選樓層，且電梯牽引電機(jī)抱閘停轉(zhuǎn)。由此條件可知，若乘客進(jìn)入轎廂內(nèi)呼當(dāng)前樓層，內(nèi)呼信號(hào)是不會(huì)被登記的。</p><p>　?。?）外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)</p><p>　　外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)類(lèi)似于內(nèi)呼，都經(jīng)過(guò)登記-保持-消除三個(gè)步驟

54、。雖然電梯運(yùn)行過(guò)程中要碰到很多的情況，比如，電梯在三樓正上行，此時(shí)二樓和五樓同時(shí)外呼，雖然外呼信號(hào)都要被登記和保持，但是并不影響電梯的正常運(yùn)行，因?yàn)槎ㄏ颦h(huán)節(jié)會(huì)確定電梯的運(yùn)行方向，如此一來(lái)，雖然外呼信號(hào)都被登記，但有一些不會(huì)對(duì)電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。</p><p>　　圖4-7 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　外呼信號(hào)的消除條件亦是：電梯到達(dá)所選樓層，且電梯牽引電機(jī)抱閘停

55、轉(zhuǎn)。同樣電梯在某層停轉(zhuǎn)，乘客外呼本層，外呼信號(hào)不會(huì)被登記。但是若電梯在某層停用，即不運(yùn)轉(zhuǎn)，也沒(méi)有內(nèi)外呼，此時(shí)雖然外呼信號(hào)不能被登記，但是轎廂的門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，這是由開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)決定的。</p><p>　　外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-7所示。</p><p><b>　?。?）定向環(huán)節(jié)</b></p><p>　　定向環(huán)節(jié)分為兩個(gè)部分，即

56、定上行和定下行。由于定上行和定下行的情況基本類(lèi)似，故只以定上行為例介紹定向環(huán)節(jié)的原理。上行要滿足的條件：</p><p>　　1、電梯在一樓，樓上只要有外呼，或有內(nèi)呼，電梯就上行；</p><p>　　2、轎廂在二樓及以上樓層時(shí)，上級(jí)樓層有外呼，且外呼滿足此時(shí)運(yùn)行方向條件，則上行。</p><p>　　圖4-8 定上行部分梯形圖</p><p&

57、gt;　　3、定向時(shí)，內(nèi)呼信號(hào)的優(yōu)先級(jí)要高于外呼信號(hào)。定上行部分的梯形圖如圖4-8所示。</p><p>　　為了確定內(nèi)呼信號(hào)的優(yōu)先級(jí)高于外呼信號(hào)，設(shè)置了中間繼電器M25，通過(guò)對(duì)M25的置位和復(fù)位以確保內(nèi)呼信號(hào)的高優(yōu)先級(jí)。上下行顯示由轎廂內(nèi)和門(mén)廳外的上下行顯示燈顯示。</p><p>　　同定上行一樣，定下行部分的梯形圖如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-9

58、 定下行部分梯形圖</p><p>　　當(dāng)上行和下行條件同時(shí)滿足時(shí)，定向環(huán)節(jié)會(huì)由慣性原則確定方向，即當(dāng)同時(shí)滿足上行和下行條件時(shí)，由此時(shí)電梯的運(yùn)行狀況決定；若此時(shí)電機(jī)上行，則定向?yàn)樯闲?；若此時(shí)為下行，則定向?yàn)橄滦校蝗舸藭r(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，則由定向信號(hào)被登記的時(shí)間先后決定。</p><p>　　電梯在運(yùn)行過(guò)程中，定向程序的執(zhí)行只是在電梯停層階段，也就是說(shuō)，電梯只要在樓層停層都會(huì)定向一次，當(dāng)電梯運(yùn)行中

59、間，定向程序是不會(huì)被執(zhí)行的。</p><p>　　電梯的定向輸出控制轎廂牽引電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)上下行，即上行時(shí)牽引電機(jī)正轉(zhuǎn)，下行時(shí)牽引電機(jī)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　定向輸出信號(hào)的消除條件是：電梯到達(dá)某個(gè)樓層停層后關(guān)門(mén)輸出。比如電梯在二樓登記上行信號(hào)，要求在三樓停層，此時(shí)電梯上行，在二樓登記的上行信號(hào)保持到電梯在三樓停層再關(guān)門(mén)。此時(shí)在二樓登記的上行信號(hào)被消除，定向程序重新執(zhí)行，重新判斷電梯

60、的運(yùn)行方向。</p><p><b>　　（7）啟動(dòng)環(huán)節(jié)</b></p><p>　　本程序設(shè)計(jì)的啟動(dòng)環(huán)節(jié)其實(shí)包括低速啟動(dòng)和高速平穩(wěn)運(yùn)行兩個(gè)部分。電梯的啟動(dòng)條件是：轎廂門(mén)關(guān)好，定向完成以及牽引電機(jī)停轉(zhuǎn)。啟動(dòng)條件滿足，牽引電機(jī)開(kāi)始低速啟動(dòng)，低速啟動(dòng)后1s電梯進(jìn)入高速平穩(wěn)運(yùn)行階段。</p><p>　　啟動(dòng)環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-10所示。</p

61、><p>　　圖4-10 啟動(dòng)環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　低速啟動(dòng)信號(hào)由高速信號(hào)斷開(kāi)，高速運(yùn)行信號(hào)由制動(dòng)信號(hào)斷開(kāi)。電機(jī)的高低速運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，在程序控制的基礎(chǔ)上，由外部電機(jī)的接線完成（電機(jī)外部接線詳見(jiàn)第五章）。電梯啟動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行后進(jìn)入制動(dòng)環(huán)節(jié)。</p><p><b>　?。?）制動(dòng)環(huán)節(jié)</b></p><p>　　制動(dòng)環(huán)節(jié)

62、程序設(shè)計(jì)時(shí)也分上行制動(dòng)和下行制動(dòng)兩塊來(lái)分析和設(shè)計(jì)，最后把兩塊整合，即為完整的制動(dòng)環(huán)節(jié)程序。</p><p>　　以上行制動(dòng)為例，闡述制動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思路。上行制動(dòng)有如下幾種情況：</p><p>　　圖4-11 制動(dòng)環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　1、電梯正上行，內(nèi)選m樓（上級(jí)樓層），m層上平層觸點(diǎn)接通，牽引電機(jī)開(kāi)始制動(dòng)；</p><p>　

63、　2、電梯在m層定上行，n層有外上呼（n>m），n層上平層觸點(diǎn)接通，牽引電機(jī)開(kāi)始制動(dòng)；</p><p>　　3、電梯上行，目標(biāo)層為m層，此時(shí)m以上樓層均無(wú)內(nèi)外呼信號(hào)，m層有外下呼信號(hào)，當(dāng)m層上平層觸點(diǎn)接通，牽引電機(jī)開(kāi)始制動(dòng)；</p><p>　　4、電梯行上至五樓必制動(dòng)。</p><p>　　下行制動(dòng)類(lèi)似，特殊情況：下行至一樓必制動(dòng)。</p>&

64、lt;p>　　制動(dòng)信號(hào)由平層感應(yīng)觸點(diǎn)觸發(fā)，上行由上平層感應(yīng)觸點(diǎn)觸發(fā)，轎廂碰到上平層感應(yīng)觸點(diǎn)到電梯停層位置還有一段距離，此程序中設(shè)置了制動(dòng)后1s抱閘，此處時(shí)間的設(shè)置，并無(wú)確實(shí)依據(jù)，現(xiàn)實(shí)中要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，使其制動(dòng)時(shí)間結(jié)束，抱閘開(kāi)始，轎廂正好達(dá)到停層位置。制動(dòng)信號(hào)由抱閘輸出信號(hào)斷開(kāi)，即抱閘信號(hào)產(chǎn)生的同時(shí)，制動(dòng)信號(hào)被斷開(kāi)。其間制動(dòng)信號(hào)一直保持，電機(jī)一直在制動(dòng)狀態(tài)。</p><p>　　制動(dòng)環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-1

65、1所示。</p><p><b>　　（9）抱閘環(huán)節(jié)</b></p><p>　　牽引電機(jī)制動(dòng)后電機(jī)抱閘，抱閘信號(hào)由制動(dòng)計(jì)時(shí)器產(chǎn)生。牽引電機(jī)抱閘后抱閘信號(hào)一直保持，直至下次啟動(dòng)。抱閘信號(hào)的保持是為了防止轎廂停層時(shí)下墜，故在轎廂停止運(yùn)行的時(shí)間內(nèi)，抱閘信號(hào)一直存在。</p><p>　　抱閘環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-12所示。</p>&l

66、t;p>　　圖4-12 抱閘環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　控制系統(tǒng)程序的分塊設(shè)計(jì)全部完成，把各塊梯形圖整合到一起，然后稍作調(diào)整，就得到了完整的電梯軟件控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　參與文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]羅文，等.電器控制與PLC技術(shù).西安電子科技大學(xué)出版社，2008</p><p&g

67、t;　　[2]岳慶來(lái).電梯現(xiàn)代智能控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[3]陳家盛.電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[4] 張漢杰.現(xiàn)代電梯控制技術(shù).修訂版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[5]常曉玲.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004<

68、/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　三年的大學(xué)生活已經(jīng)快結(jié)束，在本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)中使我掌握了不少專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和體現(xiàn)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，我完成了這篇畢業(yè)論文。這篇論文和三年中所有教育過(guò)我的老師也是分不開(kāi)的，沒(méi)有他們的傳授的知識(shí)我也不可能完成這個(gè)的課題。我無(wú)論是在課程學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題，資料查