畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于plc的電梯控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書</p><p>　　論文題目: 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) _</p><p>　　學(xué) 院： 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院___________</p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù)_____________</p><p>　　年

2、 級(jí)： _________________</p><p>　　姓 名： _________________</p><p>　　指導(dǎo)教師： __________________</p><p>　　完成時(shí)間： 2013年 6月10

3、日____________</p><p><b>　　一、原始依據(jù)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用PLC的編程語言——梯形語言，梯形語言是在可編程 控制器中的應(yīng)用最廣的語言，因?yàn)樗诶^電器的基礎(chǔ)上加進(jìn)了許多功能、使用靈活的指令，使邏輯關(guān)系清晰直觀，編程容易，可讀性強(qiáng)，所實(shí)現(xiàn)的功能也大大超過傳統(tǒng)的繼電器控制電路?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)

4、字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在惡劣工作環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制，定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種的機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p><b>　　二、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.軍主編.建筑電器控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1999

5、 </p><p>　　2.周洪等編著.智能建筑控制系統(tǒng)概論[M].北京:中國電力出版社.2001</p><p>　　3.陳志新等主編.電氣與PLC控制技術(shù)[M].北京:中國林業(yè)出版社.2002 </p><p>　　4.常斗南 李全力主編.可編程控制器原理

6、及其應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社.1997</p><p>　　5.常小玲主編.電梯控制系統(tǒng)與可編程控制器[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1998 </p><p>　　6.劉載文主編.電梯控制技術(shù)[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,1996</p><p>　　7.黃凈主編.電氣控制與可編程序控制器. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009</p><

7、p>　　8.李增國主編.電子技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2009</p><p>　　9.楊榮昌主編. 電工基礎(chǔ). 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.2004</p><p>　　10.俞果亮主編. PLC原理與應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社.2006</p><p>　　11.張鳳珊主編. 電器控制及可編程控制器.北京：中國輕工業(yè)出版社.2001</p>

8、<p>　　12.王兆義主編. 可編程控制器使用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　13.陳在平主編. 可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　14.王紅主編. 可編程控制器使用教程．北京：電子工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　15.宋德玉主編. 可編程序控制器原理及應(yīng)用系

9、統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2001</p><p><b>　　研究?jī)?nèi)容和要求</b></p><p>　　本文首先是要介紹電梯的發(fā)展歷史，工作原理，分類等問題。讓我們對(duì)電梯有一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)。其次是對(duì)可編程控制器相關(guān)知識(shí)了解。比如可編程控制器的定義，基本結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)都作出詳細(xì)的敘述。再次就是涉及到了電梯的具體內(nèi)容。首先是對(duì)硬件設(shè)備中主要原件進(jìn)行學(xué)習(xí)。其中包括拽

10、引電機(jī)，變頻器，傳感器和PLC的選擇等問題。還有就是由于條件限制我們不能用真實(shí)的電梯對(duì)設(shè)計(jì)作出演示，而只能借助于實(shí)驗(yàn)室的一些模擬設(shè)備來說明我們是設(shè)計(jì)思想。因此我們還要對(duì)相關(guān)的變化作出詳細(xì)的說明。然后是介紹自己軟件設(shè)計(jì)思想并加以說明。最后是要對(duì)電梯的發(fā)展做出自己的展望。</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽字） </p><p>　　年 月 日</p&

11、gt;<p>　　審題小組組長(zhǎng)（簽字） </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　當(dāng)今時(shí)代隨著高層建筑的日益增多和建筑設(shè)計(jì)的檔次的提高，使得人們對(duì)電梯的要求也越來越高。目前已不僅限于要求電梯搭乘快速、舒適，制造堅(jiān)固，裝潢考究，人們對(duì)電梯

12、的安全可靠性及多功能性正提出越來越高的要求，為此電梯正朝著控制智能化的方向發(fā)展。</p><p>　　而電梯的核心是電梯控制器,電梯控制器的實(shí)現(xiàn)也有多中方式,諸如PLC,單片機(jī),等等.在以前的電梯控制器設(shè)計(jì)中,大部分都是采用PLC來實(shí)現(xiàn),但是PLC是基于外圍的硬件實(shí)現(xiàn)電梯的控制,這樣的設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)電梯的智能化,要實(shí)現(xiàn)電梯的智能化,就得選用其他的設(shè)計(jì)方法完成對(duì)電梯控制器的設(shè)計(jì),而采用硬件描述語言來完成電梯控制器的設(shè)

13、計(jì),就能很容易的實(shí)現(xiàn)電梯的智能。</p><p>　　關(guān)鍵字：電梯控制 變頻調(diào)速 PLC設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the modern more and more high-rise buildings and improve the grade of architectural d

14、esign, make the elevator demands more and more is also high. Not only limited to request an elevator fast, comfortable, make strong, exquisite packaging, safety reliability and versatility of the elevator is higher and h

15、igher demands are proposed, so the elevator is moving in the direction of intelligent control.</p><p>　　And elevator is the core of elevator controller, elevator controller implementation also has many ways,

16、 such as PLC, SCM, etc. In previous elevator controller design, most of them are adopting PLC to achieve, but the PLC is based on the periphery of the hardware realization of elevator control, this design is difficult to

17、 implement the intelligent of the elevator, to realize the intelligent of the elevator, and will have to choose other design method to complete the elevator controller design, a</p><p>　　Key Words:Elevator c

18、ontrol Frequency control of motor speed Design of PLC</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　第一章 緒論4</p><p><b>　　1.1電梯由來4</b></p><p><b>　

19、　1.2電梯設(shè)備4</b></p><p>　　1.2.1電梯的工作原理4</p><p>　　1.2.2電梯的分類5</p><p>　　電梯的分類有各式各樣:5</p><p>　　1.3電梯的發(fā)展動(dòng)態(tài)5</p><p>　　第二章PLC的基本知識(shí)7</p><p>

20、　　2.1可編程控制器的定義7</p><p>　　2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3PLC的特點(diǎn)9</p><p>　　第三章 電梯系統(tǒng)的硬件研究10</p><p>　　3.1電梯的組成10</p><p>　　3.2拽引電機(jī)的選擇12</p><p>&l

21、t;b>　　3.3變頻器13</b></p><p>　　3.3.1變頻器的選擇13</p><p>　　3.3.2變頻器的參數(shù)設(shè)置13</p><p>　　3.4PLC的選擇18</p><p>　　第四章 電梯控制的PLC設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.1控制要求19</p&g

22、t;<p>　　4.2 設(shè)計(jì)說明19</p><p>　　4.3電梯操作方式20</p><p>　　4.4I/O分配表21</p><p>　　4.5具體設(shè)計(jì)思想21</p><p>　　4.5.1電梯的升降問題21</p><p>　　4.5.2電梯的自動(dòng)定向問題22</p>

23、<p>　　4.5.3電梯的呼叫問題23</p><p>　　4.5.4門開關(guān)問題23</p><p>　　4.5.5顯示問題24</p><p>　　4.6程序調(diào)試24</p><p>　　4.7系統(tǒng)調(diào)試25</p><p>　　4.7.1調(diào)試方法25</p><p>

24、　　4.7.2調(diào)試中的問題及解決辦法25</p><p>　　1.定向問題。25</p><p>　　2.請(qǐng)求的相應(yīng)問題。26</p><p>　　3.外呼問題。26</p><p>　　第五章 總結(jié)與展望27</p><p><b>　　附錄28</b></p><

25、;p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1電梯由來 </b></p><p>　　1887年，美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺(tái)電梯，這是一臺(tái)以直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的電梯。它被裝設(shè)在1889年紐約德瑪利斯大廈。這座古

26、老的電梯，每分鐘只能走10米左右。當(dāng)初設(shè)計(jì)的電梯純粹是為了省力。</p><p>　　1900年，以交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的電梯開始問世。1902年，瑞士的迅達(dá)公司研制成功了世界上第一臺(tái)按鈕式自動(dòng)電梯，采用全自動(dòng)的控制方式，提高了電梯的輸送能力和安全性。</p><p>　　隨著超高層建筑的出現(xiàn)，電梯的設(shè)計(jì)、工藝不斷得到提高，電梯的品種也逐漸增多。1900年，美國奧梯斯公司制成了世界上第一臺(tái)電動(dòng)扶

27、梯。1950年又制成了安裝在高層建筑外面的觀光電梯，使乘客能在電梯運(yùn)行中清楚地眺望四周的景色。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時(shí)，

28、由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動(dòng)方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2電梯設(shè)備</b></p><p>　　1.2.1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)通過減速器變速后

29、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)重用來平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使

30、曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？?。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>　　1.2.2電梯的分類</p><p>　　電梯的分類有各式各樣:</p><p>　　按用途分類有客梯、貨梯、醫(yī)用梯等。按速度 低速電梯 1 m/s以下中速電梯 1

31、-2m/s，高速電梯 2m/s以上，超高速電梯 4m/s以上。按驅(qū)動(dòng)電源分類 交流電梯 速度一般小于2m/s，直流電梯 速度一般大于2m/s。按控制方式分類 有/無司機(jī)控制、群控、有層間控制、簡(jiǎn)易集選控制、集選控制等。</p><p>　　1.3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

32、。</p><p><b>　　電梯技術(shù)發(fā)展概況</b></p><p>　　(1)電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。</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)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電

33、梯更是得到迅速的發(fā)展，己由以前的變級(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-VVV 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去簡(jiǎn)單的繼電器—接觸器控制發(fā)展為可編程序控制(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(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

34、><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)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。</p>&l

35、t;p><b>　　電梯發(fā)展展望</b></p><p>　　(1)結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。</p><p>　　(2)技術(shù)含量更高，性能更好</p><p>　　電

36、梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VV VF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流:由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。</p><p>　　(3)安裝更方便、更快捷高效

37、、安全、可重復(fù)使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式;隨著新技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。此外，電梯的雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)?！踩?、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向。</p><p>　　第二章PLC的基本知識(shí)</p><p>　　2.1可編程控制器的定義</p><p>　　

38、可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（英文全稱：Programmable Controller）。</p><p>　　1987年國際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：</p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、

39、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1PLC的結(jié)構(gòu)圖</p>

40、<p><b>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　1、中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條

41、讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。</p><p>　　2、存儲(chǔ)器存

42、放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　PLC常用的存儲(chǔ)器類型：（1）RAM（Random Assess Memory）這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在

43、紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。</p><p>　　PLC存儲(chǔ)空間的分配：雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)；（2）系統(tǒng)R

44、AM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）；（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。（1）I/O

45、映象區(qū)：由于PLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象區(qū)。一個(gè)開關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字（16個(gè)bit）。因此整個(gè)I/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開關(guān)量I/O映象區(qū)；模擬量I/O映象</p><p>

46、;　　用戶程序存儲(chǔ)區(qū)：用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的PLC，其存儲(chǔ)容量各不相同。</p><p>　　電源：PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個(gè)良好的、可得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。</p><p><

47、b>　　2.3PLC的特點(diǎn)</b></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)。</p><p>　　(1)可靠性:對(duì)

48、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ml TR使可靠性提高。</p><p>　　

49、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)單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語言，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>　　E.在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施

50、。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)化編程語言等。</p><p>　　(2)易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:</p><p>　　A、操作方便對(duì)PL

51、C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)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。</p><p>　　B、編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原

52、理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言時(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)在以下幾個(gè)方面:</p><p>　　A.編程的靈活性。PL

53、C采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。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&g

54、t;　　第三章 電梯系統(tǒng)的硬件研究</p><p><b>　　3.1電梯的組成</b></p><p>　　1.曳引部分通常由曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.轎廂和廳門轎廂由轎架、轎底、轎壁和轎門組成;廳門一般有封閉式、中分式、雙折式、雙折中分式和直分式等。</p><

55、p>　　3.電器設(shè)備及控制裝置有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳站指示器組成。</p><p>　　4.其它裝置對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　6.電梯的安全保護(hù)裝置</p><p>

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

57、t;<p>　　(4)行程極限保護(hù)開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(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)廳門開關(guān)，每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng);在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。</p><p

58、>　　(7)關(guān)門安全開關(guān)，常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過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，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。</p><p>　　(8)超載開關(guān)，當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。</p><p>　　(9)其它的開關(guān)，安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3-2所示</p><p>

59、;　　圖3-2 電梯系統(tǒng)控制原理圖</p><p>　　3.2拽引電機(jī)的選擇</p><p>　　電梯曳引機(jī)通常由電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)器，減速箱及底座等組成。如果拖動(dòng)裝置的動(dòng)力，不用中間的減速箱而直接傳到曳引輪上的曳引機(jī)稱為無齒輪曳引機(jī)。無齒輪曳引機(jī)的電動(dòng)機(jī)電樞同制動(dòng)輪和曳引輪同軸直接相連。而拖動(dòng)裝置的動(dòng)力通過中間減速箱傳到曳引輪的曳引機(jī)稱為有齒輪曳引機(jī)。 </p><p>

60、;　　1. 電梯用交流電動(dòng)機(jī) </p><p>　　電梯用電動(dòng)機(jī)的特性要求。 </p><p>　　要具有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)電流要??；電機(jī)應(yīng)有平坦的轉(zhuǎn)矩特性；為了保證電梯的穩(wěn)定性，在額定電壓下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率在高速時(shí)應(yīng)不大于12％，在低速時(shí)應(yīng)不大于20％；要求噪聲低，脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。 </p><p>　　2. 蝸輪蝸桿傳動(dòng) </p><p>　

61、　目前速度不大于2.5米/s的有齒輪曳引機(jī)的減速箱大多采用蝸輪蝸桿，其主要優(yōu)點(diǎn)是： 傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)行噪聲低 ；結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小 ；傳動(dòng)零件少 ；具有較好的抗擊載荷特性。由于蝸桿傳動(dòng)的摩擦損失功率較大，損失的功率大部分轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。過高的油溫會(huì)大大降低潤滑油的粘度，使齒面之間的油膜破壞，導(dǎo)致工作面直接接觸產(chǎn)生齒面膠合現(xiàn)象。為了避免產(chǎn)生潤滑油過熱現(xiàn)象，設(shè)計(jì)的蝸輪箱體應(yīng)滿足，從蝸輪箱散發(fā)出的熱量大于或至少等于動(dòng)力損耗的熱量。 &l

62、t;/p><p>　　3. 斜齒輪傳動(dòng) 。在設(shè)計(jì)電梯用斜齒輪時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素：交應(yīng)變力 ；沖擊彎曲應(yīng)力；點(diǎn)蝕與磨損 ；振動(dòng)和噪音；制動(dòng)器。 </p><p><b>　　3.3變頻器</b></p><p>　　3.3.1變頻器的選擇</p><p>　　隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由

63、于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，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(jì)的專用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格昂貴。因此，本設(shè)計(jì)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(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。</p><p>　　目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類繁多，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。電梯的

64、調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)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(yùn)行，以改善電梯運(yùn)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(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS-61665型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低

65、了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。</p><p>　　3.3.2變頻器的參數(shù)設(shè)置</p><p>　　這次設(shè)計(jì)為了使電梯升降平穩(wěn)讓乘客感到舒適主要是對(duì)電梯的加速時(shí)間和減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。以下是詳細(xì)介紹。</p><p>　　變頻器從一個(gè)速度過渡到另外一個(gè)速度的過程稱為加減速，如果速度上升則為加速，速度下降則為減速。加減速方式主要有以下幾種。</

66、p><p>　?。?）直線加減速。變頻器的輸出頻率按照恒定斜率遞增或遞減。變頻器的輸出頻率隨時(shí)間成正比地上升，大多數(shù)負(fù)載都可以選用直線加減速方式。如圖3-3a。加速時(shí)間為t1、減速時(shí)間為t2。一般定義加速時(shí)間為變頻器從零速加速到最大輸出頻率所需的時(shí)間，減速時(shí)間則相反，變頻器從最大輸出頻率減至零頻率所需的時(shí)間。必須注意的是：在有些變頻器定義中，加減速時(shí)間不是以最大輸出頻率fmax為基準(zhǔn)，而是固定的頻率（如50hz）。加

67、減速時(shí)間的單位，可以根據(jù)不同的變頻器型號(hào)選擇為秒或分。一般大功率的變頻器其加減速時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，加減速時(shí)間必須根據(jù)負(fù)載要求適時(shí)調(diào)整，否則容易引起加速過流和過壓、減速過流和過壓故障。</p><p>　　（2）s曲線加減速。變頻器的輸出頻率按照s型曲線遞增或遞減。如圖3-3b所示。</p><p>　?。╝）直線加減速  （b） s型曲線加減速<

68、/p><p>　　圖3-3　加減速方式</p><p>　　我們將s曲線劃分為3個(gè)階段的時(shí)間，s曲線起始段時(shí)間如圖3-3b中①所示，這里輸出頻率變化的斜率從零逐漸遞增;s曲線上升段時(shí)間如圖3-3b中②所示，這里輸出頻率變化的斜率恒定;s曲線結(jié)束段時(shí)間如圖3-3b中③所示，這里輸出頻率變化的斜率逐漸遞減到零。將每個(gè)階段時(shí)間按百分比分配，就可以得到一條完整的s型曲線。因此，只需要知道三個(gè)時(shí)間段中的

69、任意兩個(gè)，就可以得到完整的s曲線，因此在某些變頻器只定義了起始段①和上升段②，而有些變頻器則定義兩頭起始段①和結(jié)束段③。s曲線加減速，非常適合于輸送易碎物品的傳送機(jī)、電梯、搬運(yùn)傳遞負(fù)載的傳送帶以及其他需要平穩(wěn)改變速度的場(chǎng)合。例如，電梯在開始起動(dòng)以及轉(zhuǎn)入等速運(yùn)行時(shí)，從考慮乘客的舒適度出發(fā)，應(yīng)減緩速度的變化，以采用s形加速方式為宜。</p><p>　　（3）半s形加減速方式。它是s曲線加減速的衍生方式，即s曲線加減

70、速在加速的起始段或結(jié)束段，按線性方式加速;而在結(jié)束段③或起始段①，按s形方式加速。因此，半s形加減速方式要么只有①，要么只有③，其余均為線性，如后者主要用于如風(fēng)機(jī)一類具有較大慣性的二次方律負(fù)載中，由于低速時(shí)負(fù)荷較輕，故可按線性方式加速，以縮短加速過程; 高速時(shí)負(fù)荷較重，加速過程應(yīng)減緩，以減小加速電流;前者主要用于慣性較大的負(fù)載。</p><p>　　因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中主要考慮的是電梯乘客的舒適感因此采用S

71、型曲線加減速。</p><p>　　3　加減速時(shí)間的切換</p><p>　　通過多功能輸入端子的組合來實(shí)現(xiàn)不同加減速時(shí)間的選擇（共計(jì)4種）。將多功能輸入端子x1、x2定義為加減速時(shí)間端子1、加減速時(shí)間端子2就能按照表1中的邏輯組合實(shí)現(xiàn)4種不同加減速時(shí)間的切換，如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4　加減速時(shí)間的切換</p><p>

72、　　4 加減速時(shí)間的銜接功能</p><p>　　生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)會(huì)遇到這樣的情況:在拖動(dòng)系統(tǒng)正在加速的過程中，又得到減速或停機(jī)的指令。這時(shí)，就出現(xiàn)了加速過程和減速過程的銜接問題。變頻器對(duì)于在加速過程尚未結(jié)束的情況下，得到停機(jī)指令時(shí)減速方式的處理如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5　加減速的銜接功能切換</p><p>　　圖3-5是加、減速曲線。曲線①是

73、在運(yùn)行指令時(shí)間較長(zhǎng)情況下的ｓ形加速曲線;曲線②和曲線③是在加速過程尚未完成，而運(yùn)行指令已經(jīng)結(jié)束時(shí)的減速曲線。</p><p>　　綜上所述在本設(shè)計(jì)選用VS-61665型變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。另外，61665變頻器的起動(dòng)、制動(dòng)具有可任意調(diào)節(jié)的S曲線和零頻仍可輸出150%

74、力矩的特點(diǎn)，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá)0.01-0.02%,使得電梯運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。無須配專用電機(jī)，可自學(xué)習(xí)所配電機(jī)的各個(gè)參數(shù)，精確控制任何品牌的電機(jī)。采用高性能IGBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個(gè)不失真的正弦流波形，使電機(jī)始終運(yùn)行于靜噪音狀態(tài)。</p><p>　　VS-61665型變頻器的特點(diǎn)。</p><p>　　VS-61665型變頻器是

75、安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。VS-61665變頻器的特點(diǎn)如下:</p><p>　　包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。保護(hù)功能完善、維修性能好。通過LCD操作裝置，可

76、提高操作性能。具體參數(shù)如表3.1</p><p><b>　　變頻器相關(guān)參數(shù)</b></p><p><b>　　具體設(shè)置步驟</b></p><p><b>　　1.輸入輸出控制</b></p><p>　　I/O—TCC—4C 為四線控制</p><

77、;p>　　I/O—TCT—LET </p><p>　　I/O—RRS—LI2 反轉(zhuǎn)控制</p><p><b>　　加減速控制</b></p><p>　　SET—SDS—30</p><p>　　SET—ACC—DE2—2.0 加速曲線2時(shí)間2S</p><p>　　SET

78、—DEC—TA2—2.0 減速曲線2時(shí)間2S</p><p>　　SET—LSP—0 最低頻率</p><p>　　SET—HSP—50 最高頻率</p><p><b>　　3.4PLC的選擇</b></p><p><b>　　1.選擇依據(jù)</b><

79、;/p><p>　　根據(jù)選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以PLC還須具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列機(jī)。FX系列機(jī)具有體積小，功能較強(qiáng)，價(jià)格便宜，使用靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)按四層的電梯考慮。</p><p>　　FX 系列PLC根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)不同及功能又分為多個(gè)不同的系列：輸入出點(diǎn)數(shù)在30點(diǎn)以內(nèi)可使

80、用 FX1S系列；輸入出點(diǎn)數(shù)在128點(diǎn)以內(nèi)可使用FX1N系列；輸入出點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以內(nèi)可使用 FX2N系列；出于對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)際考慮我們選擇FX2N系列。</p><p>　　2. FX2N 系列 PLC 的特點(diǎn)</p><p>　　FX2N是FX2的持續(xù),基本單元 (16~128點(diǎn)) 有繼電器或晶體管輸出,最多可擴(kuò)展到256點(diǎn).內(nèi)置有8K步RAM (最多可擴(kuò)展到16K步)可選用存儲(chǔ)卡盒, 有

81、RAM, EPROM和EEPROM，超高速的運(yùn)算速度 0.08微秒. 比FX2的0.48微秒快六倍，容量極大8K步(最大16K步).比FX2大四倍.機(jī)體小型化，比FX2小50% .兼容FX2的編程設(shè)計(jì)，備有多種不同的FX2N擴(kuò)展單元及特殊模塊。通訊功能擴(kuò)展模塊低成本模板化FX2N-xxxBD，更多通訊/網(wǎng)絡(luò)功能,RS232, RS422, RS485.</p><p>　　更便宜的配置；兼用FX0N的擴(kuò)展單元及特

82、殊模塊?？稍黾佣嘁粋€(gè)通道。如: 連接一臺(tái)人機(jī)界面顯示單元DU，另外一個(gè)連接編程器?；蜻B接二臺(tái)DU。豐富的軟元件。有輔助繼電器(M): 3072點(diǎn)+256點(diǎn)；狀態(tài)繼電器(S): 1000點(diǎn)；計(jì)數(shù)器(C): 235點(diǎn)；定時(shí)器(T): 256點(diǎn)(積算定時(shí)器1ms 4點(diǎn)，10ms 6點(diǎn)) ；數(shù)據(jù)寄存器(D): 200點(diǎn)+7800點(diǎn)（按需設(shè)置) ；變址寄存器（V，Z)：16點(diǎn) 堆棧指針(P): 128點(diǎn)；中斷指針(I): 15點(diǎn) 。</p&

83、gt;<p>　　第四章 電梯控制的PLC設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1控制要求</b></p><p>　　(1)一臺(tái)電機(jī)控制上升和下降。</p><p>　　(2)各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)。</p><p>　　(3)電梯到位后具有手動(dòng)或自動(dòng)開門關(guān)門功能。</p&g

84、t;<p>　　(4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，及照明光電傳感器。</p><p>　　(5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈。</p><p>　　(6)待客自動(dòng)開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開門迎客。</p><p>　　(7)自動(dòng)關(guān)門與提早關(guān)門.在一般情況下，電梯停站4秒應(yīng)能自動(dòng)關(guān)門;在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，若按

85、下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。</p><p>　　(8)按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動(dòng)前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開。</p><p>　　(9)內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能按順序自動(dòng)?？寇囬T，并能至調(diào)定時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。</p><p>　　(10)自動(dòng)定向。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對(duì)與電梯位置具有

86、不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。</p><p>　　(11)呼梯記憶與順向截停。電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號(hào)，對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚，應(yīng)能自動(dòng)逐一停靠應(yīng)答。</p><p>　　(12)自動(dòng)換向。當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動(dòng)換向，應(yīng)答相反方向的信號(hào)。</p><p>　　(13)自動(dòng)關(guān)門待客。當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號(hào)

87、時(shí)電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　由于條件限制我們不能用真實(shí)的電梯進(jìn)行演示，因此只能借助于實(shí)驗(yàn)室里的器材來檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的程序邏輯思想是否可行，并采用電梯模擬版進(jìn)行調(diào)試，以下是具體說明：對(duì)于牽引系統(tǒng)我們用燈L1和L2分別來代替電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由L3,L4，L5，L6亮來分別顯示電梯所在樓

88、層有請(qǐng)求，用這四個(gè)燈的閃表示電梯停在這一樓層。用燈L7,L8來分別說明電梯門的開和關(guān)。用燈L9，L10來分別表示電梯在是上升還是下降的狀態(tài)。樓層和門的傳感器也用不可自動(dòng)復(fù)位開關(guān)來替代。</p><p>　　硬件接線圖如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1硬件接線圖</b></p><p><b>　　4.3電梯操作方式

89、</b></p><p>　　1)單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚;轎廂上行是只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層;自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦?，?yīng)答廳門下行召喚。</p><p>　　2)單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚;上行時(shí)順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚。直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。</p><p><b>　　4.4I/O分配表<

90、;/b></p><p>　　說明：內(nèi)呼記憶是m1到m4，外呼記憶是m11到m16，m20是負(fù)責(zé)門開關(guān)的啟動(dòng)。M21是隔離待命狀態(tài)與執(zhí)行狀態(tài)。M22記憶上升信息，m23記憶下降信息。M24鎖住上升線圈，m25鎖住下降線圈。I/O分配表如表4.1</p><p>　　表4.1I/O分配表</p><p><b>　　4.5具體設(shè)計(jì)思想</b>

91、;</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中采用模塊化設(shè)計(jì)方式將整個(gè)設(shè)計(jì)分為電梯的升降問題，電梯的呼叫問題，電梯的自動(dòng)定向功能，電梯的門開關(guān)問題和顯示問題五大問題。</p><p>　　4.5.1電梯的升降問題</p><p>　　利用PLC對(duì)電梯控制時(shí)，我認(rèn)為一般的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法在設(shè)計(jì)電梯升降時(shí)遇到的最大問題往往是因有雙線圈輸出而無法編譯。所以針對(duì)這一問題我們可以避實(shí)就虛利用

92、FX2N可編程控制器特有的輔助繼電器S，做一個(gè)步進(jìn)功能圖來解決這一問題。因?yàn)樗且徊揭徊降倪\(yùn)行的，下一步開始上一步就會(huì)結(jié)束，從而避免了這個(gè)問題。</p><p>　　順序控制功能圖詳見附錄1</p><p>　　4.5.2電梯的自動(dòng)定向問題</p><p>　　我們知道電梯在運(yùn)行的時(shí)候許多情況下都是有多個(gè)請(qǐng)求的。而且這些請(qǐng)求往往會(huì)有上有下。這樣為了符合人性化的要求就

93、需要讓電梯作出正確的選擇。在這次設(shè)計(jì)中我也是將上升和下降分開輪流執(zhí)行。即在同一時(shí)間里當(dāng)電梯在執(zhí)行上升請(qǐng)求那么即使有下降請(qǐng)求也會(huì)在所有的上升請(qǐng)求執(zhí)行完以后才去執(zhí)行下降請(qǐng)求。反之亦然。</p><p><b>　　具體方法如下：</b></p><p>　　首先要保證定向就要在電梯向一個(gè)方向運(yùn)行時(shí)將另一個(gè)方向鎖住。M24，m25就是這個(gè)作用。如圖4-2所示</p&g

94、t;<p><b>　　圖4-2梯形圖</b></p><p>　　首先要說明的是這樣的選擇只是在第二和第三層才要考慮。</p><p>　　M22表示的是上升信號(hào)，m23表示的下降的信號(hào)。我們以梯形圖中的第278條為列。從中可以看出當(dāng)電梯剛剛是出在上升狀體時(shí)m25得電使y10不會(huì)得電這樣即使有下降的請(qǐng)求也不能相應(yīng)。這樣就保證電梯能夠?qū)⒁粋€(gè)方向的請(qǐng)求全部

95、實(shí)現(xiàn)以后再去完成反方向的任務(wù)。所以從這條指令中可以看出只有當(dāng)有下降信號(hào)而無上升信號(hào)時(shí)才可以將y10的鎖解開。但是從圖中可開出如果在t2的時(shí)間里沒有發(fā)出請(qǐng)求之后再有請(qǐng)求就不能使m25復(fù)位所以也要考慮這種情況。據(jù)分析這種情況下是電梯沒有升降開關(guān)門系統(tǒng)也沒有工作的。所以有了288條，便可以解決這一問題。</p><p>　　4.5.3電梯的呼叫問題</p><p>　　呼叫分為內(nèi)呼叫和外呼叫圖中

96、所示是的第三層呼叫。X3是電梯內(nèi)部呼叫，m14由外呼下行按鈕x14控制，m15是外呼上行按鈕x15控制。從圖中可以看出x3可以直接發(fā)出命令，因?yàn)檫@是人已經(jīng)在電梯中可直接到所要求的樓層。而如果人并不在電梯中那么就會(huì)有可能出現(xiàn)人要去的方向與電梯正在運(yùn)行是方向相反的可能。這就要求電梯先完成當(dāng)前的任務(wù)然后在答應(yīng)這一請(qǐng)求。M25的就是起到了這個(gè)作用。同理在m24也是如此。而第二層也是同樣的道理。但一四層只有一種選擇所以就可直接接受命令。如圖4-3

97、</p><p><b>　　圖4-3梯形圖</b></p><p>　　4.5.4門開關(guān)問題</p><p><b>　　如圖4-4所示</b></p><p><b>　　圖4-4梯形圖</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)這個(gè)功能的時(shí)候就是想的將其

98、單獨(dú)作為一個(gè)項(xiàng)目，然后用一個(gè)類似于開關(guān)的觸點(diǎn)在需要開關(guān)門時(shí)來調(diào)用這一套程序且中斷其他程序。其中m20與m21就是分別起到了這個(gè)作用。但是在圖中有x5，x6,兩個(gè)非自動(dòng)的觸點(diǎn)，他們的作用就是無論門在什么狀態(tài)只要x5閉合門就會(huì)重新打開，而x6閉合門就會(huì)閉合。</p><p><b>　　4.5.5顯示問題</b></p><p>　　顯示部分為請(qǐng)求樓層顯示，電梯狀態(tài)顯示。

99、電梯升降顯示。樓層請(qǐng)求顯示是當(dāng)樓層有請(qǐng)求是會(huì)顯示出請(qǐng)求樓層的層數(shù)。如當(dāng)三樓有請(qǐng)求時(shí)數(shù)字三便會(huì)亮。電梯狀態(tài)顯示有兩種一個(gè)是當(dāng)電梯停在某一層是這層對(duì)應(yīng)的數(shù)字就會(huì)閃動(dòng)，當(dāng)電梯在運(yùn)行時(shí)便會(huì)有上升和下降的箭頭發(fā)光來分別表示電梯是在上升還是在下降的狀態(tài)。下面是舉例說明：如圖4-5所示</p><p><b>　　圖4-5梯形圖</b></p><p>　　其中第326條是請(qǐng)求樓層

100、顯示和樓層狀態(tài)。當(dāng)有四樓的請(qǐng)求時(shí)m4閉合y4對(duì)應(yīng)的燈亮，當(dāng)電梯到達(dá)四樓時(shí)相同的燈閃表示電梯在四樓。第334.337條時(shí)電梯的升降指示。</p><p>　　需要說明的是請(qǐng)求樓層的顯示是設(shè)在電梯內(nèi)部而電梯的狀態(tài)顯示是可以只設(shè)在外部和內(nèi)外都設(shè)。</p><p>　　完整梯形圖和說明詳見附錄2</p><p><b>　　4.6程序調(diào)試</b><

101、;/p><p>　?。?）電梯在接受到門廳或轎箱的召喚信號(hào)后將此樓層信號(hào)與轎箱所在樓層信號(hào)和剛剛電梯運(yùn)行方向記憶的信號(hào)比較，然后進(jìn)行運(yùn)行選向。</p><p>　?。?）電梯開始起動(dòng)，通過變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)轎箱運(yùn)動(dòng)。轎箱運(yùn)動(dòng)速度由低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至目標(biāo)層。</p><p>　?。?）當(dāng)電梯檢測(cè)到目標(biāo)層減速點(diǎn)后，電梯進(jìn)入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退?，?/p>

102、以低速運(yùn)行至請(qǐng)求層停止。</p><p>　?。?）到達(dá)后，經(jīng)過一定延時(shí)開門，直至碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延時(shí)后關(guān)門，直到安全觸板開關(guān)動(dòng)作。</p><p>　?。?）開始接受新的任務(wù)。</p><p><b>　　4.7系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　4.7.1調(diào)試方法</b>

103、;</p><p>　　首先是電梯的升降調(diào)試和開關(guān)門調(diào)試。這主要是對(duì)程序中的升降問題設(shè)計(jì)和開關(guān)門設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)。假設(shè)電梯在初始時(shí)是在一樓?，F(xiàn)在我們按下二樓的內(nèi)呼按鈕看電梯能否正常上升并且到達(dá)二樓后自動(dòng)停止。然后是開門驅(qū)動(dòng)線圈的得電開門。當(dāng)門觸及限位開關(guān)時(shí)停止開門并延時(shí)四秒后關(guān)門線圈得電開始關(guān)門。當(dāng)門完全管好時(shí)觸及限位開關(guān)x6延時(shí)三秒等待命令。在這一過程中我們還可以檢驗(yàn)在這時(shí)有請(qǐng)求是電梯會(huì)不會(huì)相應(yīng)而不顧及門是否關(guān)好。假

104、設(shè)我們是按了四樓的內(nèi)呼按鈕。正常情況是電梯門關(guān)好以后延時(shí)三秒后上升且到達(dá)三樓時(shí)電梯并不停止而是繼續(xù)上升至四樓停止。然后按三樓的內(nèi)呼看電梯能否正常下降。</p><p>　　其次是電梯的定向問題。再三樓我們可以同時(shí)有上升和下降兩種請(qǐng)求。即四樓和二樓同時(shí)有請(qǐng)求。正常情況是電梯能自動(dòng)繼續(xù)剛剛運(yùn)行的狀態(tài)即繼續(xù)下降而不管在發(fā)出命令時(shí) 的先后順序。還有就是當(dāng)電梯到達(dá)二樓時(shí)若沒再有下降是請(qǐng)求電梯會(huì)自動(dòng)的上升以完成所有的任務(wù)。&

105、lt;/p><p>　　再次是電梯的呼叫問題。單一的內(nèi)呼我們已經(jīng)在升降問題和定向問題中有了調(diào)試而且較為簡(jiǎn)單也是基本所以就不再贅述。主要是外呼和外呼與內(nèi)呼的結(jié)合。先說外呼?，F(xiàn)在電梯在四樓我們按下一二樓的外呼看電梯能否正常下降。到三樓不停到二樓停并正常開關(guān)門后繼續(xù)自動(dòng)下降至一樓。然后按下三樓的外呼看能否正常上升并停止。然后我們按下一樓的內(nèi)呼和四樓的外呼。這時(shí)的正確運(yùn)行方式是電梯繼續(xù)上升至四樓開關(guān)門后下降即使這時(shí)有上升的外

106、呼電梯也不會(huì)理會(huì)但如果有運(yùn)行著的電梯以下的樓層有下降的呼叫電梯還是可以相應(yīng)的。對(duì)上升的請(qǐng)求則是到第一層時(shí)再去響應(yīng)。</p><p>　　最后是顯示問題。對(duì)于系統(tǒng)的顯示主要有樓層請(qǐng)求顯示和電梯的狀態(tài)顯示。同內(nèi)部請(qǐng)求一樣在以上是調(diào)試中都已有體現(xiàn)這里作出具體說明。樓層請(qǐng)求顯示是當(dāng)樓層有請(qǐng)求是會(huì)顯示出請(qǐng)求樓層的層數(shù)。如當(dāng)三樓有請(qǐng)求時(shí)數(shù)字三便會(huì)亮。電梯狀態(tài)顯示有兩種一個(gè)是當(dāng)電梯停在某一層是這層對(duì)應(yīng)的數(shù)字就會(huì)閃動(dòng)，當(dāng)電梯在運(yùn)

107、行時(shí)便會(huì)有上升和下降的箭頭發(fā)光來分別表示電梯是在上升還是在下降的狀態(tài)。</p><p>　　4.7.2調(diào)試中的問題及解決辦法</p><p><b>　　1.定向問題。</b></p><p>　　一開始是設(shè)計(jì)較為困難但畢竟克服只是在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)定向問題到時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)但是這個(gè)程序的前提是通過延時(shí)來進(jìn)行命令的判斷，如果在所設(shè)定的時(shí)間里命令并沒有發(fā)出而

108、是在時(shí)間到過以后才給出的命令，那么程序就不能正常判斷運(yùn)行狀態(tài)。例如，當(dāng)電梯到達(dá)三樓門開關(guān)系統(tǒng)結(jié)束后延時(shí)三秒。在這整個(gè)過程中都沒有任何請(qǐng)求。而延時(shí)過后的一段時(shí)間后又同時(shí)有了一樓，四樓兩個(gè)方向的請(qǐng)求，這時(shí)的電梯只會(huì)以按請(qǐng)求鍵的先后順序來相應(yīng)命令。因此在這種情況下定向設(shè)計(jì)就失效。</p><p>　　為了解決這一問題我主要針對(duì)這一種特殊情況又作出請(qǐng)求過后的延時(shí)設(shè)定。在梯形圖第288條中體現(xiàn)。這條指令的意思是當(dāng)電梯所有的

109、系統(tǒng)都沒有運(yùn)行時(shí)，這時(shí)如果有請(qǐng)求鍵按下，命令并不會(huì)被立即執(zhí)行而是延時(shí)t3秒后作出定向判斷后再去執(zhí)行。這樣定向問題的情況就基本考慮在內(nèi)了。</p><p>　　2.請(qǐng)求的相應(yīng)問題。</p><p>　　就是說一開始是我是用電梯的限位開關(guān)來響應(yīng)請(qǐng)求使電梯停止。可后來發(fā)現(xiàn)電梯無論走到那一層電梯都會(huì)有所響應(yīng)的。例如電梯在一樓四樓有請(qǐng)求當(dāng)電梯上升到二樓會(huì)停到三樓也會(huì)停。因此我有設(shè)置了要同時(shí)滿足有請(qǐng)求

110、同時(shí)限位開關(guān)動(dòng)作電梯才會(huì)響應(yīng)。</p><p><b>　　3.外呼問題。</b></p><p>　　這個(gè)內(nèi)容在開始時(shí)我并沒有作為重點(diǎn)考慮，只是將其和內(nèi)呼并為一體?？墒呛髞碓谠O(shè)計(jì)定向問題時(shí)就將問題暴露出來。發(fā)現(xiàn)原來的設(shè)計(jì)中可以說僅有內(nèi)呼并沒有外呼。所以我又將這一問題單獨(dú)拿出利用互鎖和記憶的思想重新設(shè)計(jì)。其實(shí)這個(gè)和定向問題的設(shè)計(jì)很相似。當(dāng)有外部請(qǐng)求時(shí)會(huì)單獨(dú)有一個(gè)輔助觸

111、點(diǎn)Mx閉合同時(shí)串聯(lián)一個(gè)上下狀態(tài)的互鎖。例如當(dāng)電梯正在二樓至三樓間上升這時(shí)有從四樓要下降一樓要上升的請(qǐng)求這樣他們所對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)都會(huì)閉合。但是電梯的目前狀態(tài)是上升那么互鎖下降輸出的的常閉觸點(diǎn)就會(huì)斷開因此四樓的請(qǐng)求可以響應(yīng)一樓的則要等電梯先到四樓再下降。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)與展望</b></p><p>　　利用通用PLC和變頻器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制