電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

XXX學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名XX學(xué)生學(xué)號(hào)20091050XXX院（系）電氣信息工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)XXX自動(dòng)化XX指導(dǎo)教師XXXXXX教授助理指導(dǎo)教師二一三年六月摘要21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不斷涌現(xiàn)的高新技術(shù)，可利用的資源也越來越少。面對如此惡劣的環(huán)境，人們對于節(jié)電和環(huán)保的意識(shí)也越來越強(qiáng)，在這樣的環(huán)境下傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)就受到了挑戰(zhàn)，同時(shí)這也是給新型的電梯提供了廣闊的發(fā)展機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器、新型電力電子器件以及PWM控制的發(fā)展得到了強(qiáng)有力的發(fā)展。比較傳統(tǒng)的電磁電機(jī)，永磁同步電機(jī)具有效率高且功率因數(shù)高，體積小，重量輕，材料使用率高等，具有無與倫比的優(yōu)勢。本設(shè)計(jì)在采用PLC和變頻器相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)電梯常規(guī)控制的基礎(chǔ)上，通過對變頻器和PLC芯片的合理選擇和設(shè)計(jì)，大大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和運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞電梯；PWM控制；變頻調(diào)速ABSTRACTINTHE21CENTURY,SCIENCEANDTECHNOLOGYDEVELOPFASTHIGHTECHNOLOGYEMERGEENDLESSLYANDTHERESOURCEDAYBYDAY,THUSPEOPLEBECOMEMOREAWAREOFECONOMIZINGELECTRICITY,ANDPROTECTINGOURENVIRONMENT,WHICHMAKETHETRADITIONELECTRICALEXCITATIONCONFRONTGREATCHALLENGE,ASWELLASSUPPLIEDWITHGOODCHANCETHEDEVELOPMENTOFTHENEWPOWERELECTRONICDEVICES,DIGITALSIGNALPROCESSORSANDMODERNCONTROLTHEORY,THEMODERNSPEEDCONTROLTECHNOLOGYHASBEENDEVELOPEDCOMPAREDTOTHETRADITIONALELECTRICALEXCITATIONGENERATOR,THEPERMANENTMAGNETSYNCHRONIZEGENERATORHASTHEADVANTAGEOFHIGHEFFICIENCY,HIGHFACTOR,SMALLSIZE,LESSMATERIAL,LESSWEIGHT,THATCANNOTBEREPLACEDTHISDESIGNINUSEPLCANDINVERTERELEVATORONTHEBASISOFCONVENTIONALCONTROL,THROUGHTHEINVERTERANDPLCCHIPDESIGN,SELECTIONANDGREATLYIMPROVESTHEELEVATORCONTROLLEVELS,ANDIMPROVESTHECOMFORT,ELEVATORMAKESELEVATORREACHESMOREIDEALCONTROLANDOPERATINGRESULTSKEYWORDSELEVATORPWMFREQUENCY目錄摘要IABSTRACTII1緒論111電梯簡史112國內(nèi)外電梯的使用與生產(chǎn)情況113電梯的發(fā)展趨勢22概述321電梯的概述3211電梯的概念3212電梯的分類3213電梯的工作原理422電梯的基本結(jié)構(gòu)5221曳引系統(tǒng)7222導(dǎo)向系統(tǒng)8223門系統(tǒng)8224轎廂8225電力拖動(dòng)系統(tǒng)9226電氣控制系統(tǒng)10227安全保護(hù)系統(tǒng)103電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)1131變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行原理1132變頻器12321變頻調(diào)速原理12322變頻器組成、工作原理及其分類12323變頻器機(jī)型選擇13324變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置1533電梯理想速度曲線設(shè)計(jì)16331電梯快速性的性能要求16332電梯舒適性的性能要求17333電梯速度曲線1734電梯曳引電動(dòng)機(jī)及其功率確定18341電梯對曳引機(jī)的要求18342曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選18343曳引電動(dòng)機(jī)過載、啟動(dòng)校驗(yàn)194電梯電氣控制系統(tǒng)2141PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)21411PLC定義及其特點(diǎn)2142PLC的選擇22421轎廂樓層位置檢測方法22422PLC機(jī)型的選擇2343電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2444電梯電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)28441層樓繼電器回路的實(shí)現(xiàn)30442召喚回路31443指令回路32444選向回路32445電梯的開關(guān)門環(huán)節(jié)34446電梯起制動(dòng)環(huán)節(jié)35447故障報(bào)警37448電梯的通風(fēng)系統(tǒng)37449電梯的照明系統(tǒng)375總結(jié)3851全文總結(jié)3852展望38參考文獻(xiàn)39致謝40附錄A電梯控制系統(tǒng)原理圖41附錄B電梯控制系統(tǒng)梯形圖421緒論11電梯簡史電梯的雛形源于公元前236年的古希臘，它是阿基米德設(shè)計(jì)的由人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷機(jī)。其實(shí)，我國北方農(nóng)村常見的水井絞車轆轤，就是我們的祖先早在公元前使用的一種人力升降裝備。1850年，世界第一臺(tái)用蒸汽機(jī)當(dāng)做動(dòng)力的卷揚(yáng)機(jī)出現(xiàn)在美國，1889年，世界第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的升降機(jī)由美國的OTIS公司試制成功了，給之后的現(xiàn)代化的電梯有了一定的基礎(chǔ)。20世紀(jì)初，美國有了曳引式電梯1。1933年，世界第一臺(tái)運(yùn)行速度為6M/S的電梯被安裝在美國紐約的帝國大廈。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF1）調(diào)速電梯開拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。12國內(nèi)外電梯的使用與生產(chǎn)情況1國外情況90年代以來，400多萬臺(tái)電梯在世界各地運(yùn)行著，同時(shí)每年以15萬臺(tái)的需求量增加著，預(yù)計(jì)近十年內(nèi)世界年平均增長率為7，亞太地區(qū)的年增長率為9。2國內(nèi)情況解放前，我國基本沒有自己的電梯制造業(yè)，只有美國OTIS公司在我國設(shè)立的維修點(diǎn)。解放初我國先后建立了十多個(gè)電梯制造廠，電梯制造業(yè)有了迅猛發(fā)展，但在5060年代期間，電梯的使用僅限于各大賓館、飯店、外交公寓、以及國家的重要場館和較大的公共場所，如人民大會(huì)堂、北京地鐵車站、首都機(jī)場等。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在19491979年間，我國生產(chǎn)的電梯總數(shù)只有一萬臺(tái)。自70年代開始，特別是到了80年代，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的改革開放，我國的電梯的使用開始普及起來，截至1997年，全國累計(jì)生產(chǎn)各類電梯26萬臺(tái)。13電梯的發(fā)展趨勢在我國，70年代的電梯產(chǎn)品主要是交流雙速電梯，其調(diào)速原理是通過改變牽引電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)而實(shí)現(xiàn)高速與低速運(yùn)行的，這種電梯結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，盡管平滑調(diào)速不夠理想，舒適感較差，但在調(diào)速要求不高的場合，已能滿足要求。80年代，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技術(shù)已趨成熟，其調(diào)速原理是通過改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)2的定子供電電壓而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，由于采用了閉環(huán)控制，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速跟蹤給定速度變化，制動(dòng)過程快而平穩(wěn)，精度較高，其調(diào)速性能優(yōu)于交流雙速電梯。90年代，出現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)速調(diào)頻電梯（VVVF電梯），其調(diào)速方法是調(diào)節(jié)交流電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值和頻率。由于在VVVF電梯傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用了微機(jī)控制技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)及矢量變換技術(shù)，使得其轉(zhuǎn)速的控制與直流電機(jī)極為相似。這種電梯體積小、質(zhì)量輕、節(jié)約能源、運(yùn)行效率高，幾乎囊括了以往電梯的所有優(yōu)點(diǎn)，所以，自問世以來受到了國內(nèi)外電梯業(yè)的極大關(guān)注。當(dāng)今，微機(jī)控制已成為電梯技術(shù)的發(fā)展方向，許多生產(chǎn)廠家與科研單位合作，相繼推出了用可編程控制器（PLC）取代繼電器控制和用微機(jī)控制的電梯新機(jī)型，使電梯的控制功能增強(qiáng)，性能明顯改善，可靠性及舒適性有所提高。隨著電梯技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)量的提高，中國電梯在亞洲市場占用越來越重要的位置。2概述21電梯的概述211電梯的概念電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15的剛性導(dǎo)軌之間的固定式升降設(shè)備。廣義電梯概念包括載人（貨）電梯、自動(dòng)人行道、自動(dòng)扶梯等，是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)動(dòng)的梯級(jí)（踏步），進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人或者貨物的機(jī)電設(shè)備。狹義的電梯是指服務(wù)于規(guī)定樓層、有轎廂的垂直升降設(shè)備，不包括自動(dòng)人行道、自動(dòng)扶梯。自動(dòng)扶梯（ESCALATOR）是帶有循環(huán)運(yùn)行梯級(jí)，用于向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。自動(dòng)人行道（PASSENGERCONVEYOR）是帶有循環(huán)運(yùn)行式走道，用于水平或微傾斜的輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。212電梯的分類（1）按電梯用途分類3根據(jù)用戶對電梯使用的要求，常用電梯種類有客梯、貨梯、客貨兩用梯、醫(yī)用梯、觀光梯、自動(dòng)扶梯及其他類型的特種電梯。（2）按電梯的運(yùn)行速度分類電梯運(yùn)行速度在1M/S一下為低速電梯，12M/S為快速電梯，25M/S為高速電梯，速度在5M/S及以上時(shí)為超高速電梯。（3）按電梯曳引電動(dòng)機(jī)的供電電源分類按曳引電動(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，簡稱交流雙速電梯；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，簡稱ACVV拖動(dòng)電梯；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，簡稱VVVF拖動(dòng)電梯。（4）按電梯操縱控制方式分類按電梯操縱控制方式分類有較內(nèi)手柄開關(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群控電梯等。213電梯的工作原理一部電梯主要由轎廂、配重、曳引機(jī)、控制柜/箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有?？空?。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕稱外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱指令按鈕。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，而電梯自動(dòng)化的程度是比較高的，一般電梯的乘用或司機(jī)人員只用在操縱箱上的一系列的按鈕下達(dá)一個(gè)個(gè)指令的信號(hào)，電梯就能自動(dòng)關(guān)門、定向、起動(dòng)、在預(yù)定的層站平層?？块_門。對于自動(dòng)化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個(gè)以上的指令信號(hào)，電梯便能依次起動(dòng)和?？?，依次完成全部指令任務(wù)。盡管電梯和汽車在運(yùn)算工作過程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘?hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層?？块_門接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時(shí)一般一次只能下達(dá)一個(gè)指令任務(wù)，當(dāng)一個(gè)指令任務(wù)完成后才能再下達(dá)另一個(gè)指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一個(gè)層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)?？?，所以載貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。本設(shè)計(jì)主要研究六層六站的電梯控制系統(tǒng)，分述其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要達(dá)到以下要求PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)具備有司機(jī)、無司機(jī)、檢修三種工作模式。系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)響應(yīng)層樓召喚信號(hào)（含上召喚和下召喚）。具有轎廂層樓顯示（十進(jìn)制方式），能自動(dòng)顯示電梯運(yùn)行方向。具有電梯直駛功能和反向最遠(yuǎn)停站功能，具有檢修應(yīng)急處理功能。電梯具有自動(dòng)開關(guān)門和應(yīng)急手動(dòng)開門、關(guān)門按鈕。22電梯的基本結(jié)構(gòu)電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)，圖21所示是電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖。26隨行電纜；27轎壁；28轎內(nèi)操縱箱；29開門機(jī)；30井道傳感器；31電源開關(guān)；32控制柜；33曳引電機(jī)；34制動(dòng)器1減速箱；2曳引輪；3曳引機(jī)底座；4導(dǎo)向輪；5限速器；6機(jī)座；7導(dǎo)軌支架；8曳引鋼絲繩；9開關(guān)碰鐵；10緊急終端開關(guān)；11導(dǎo)靴；12轎架；13轎門；14安全鉗；15導(dǎo)軌；16繩頭組合；17對重，18補(bǔ)償鏈；19補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪；20張緊裝置；21緩沖器；22底坑；23層門；24呼梯盒；25層樓指示燈；圖21電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖從電梯空間位置使用看，由四個(gè)部分組成依附建筑物的機(jī)房、井道；運(yùn)載乘客或貨物的空間轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點(diǎn)層站。即機(jī)房、井道、轎廂、層站。從電梯各構(gòu)件部分的功能上看，可分為七個(gè)部分導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。221曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)曳引輪、曳引機(jī)、反繩輪及曳引鋼絲繩等組成。1曳引機(jī)曳引機(jī)是電梯的主要拖動(dòng)機(jī)械，其作用是產(chǎn)生并傳送動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)轎廂和對重上下運(yùn)行。分為有齒輪曳引機(jī)和無齒輪曳引機(jī)。無齒輪曳引機(jī)，一般以調(diào)速性能良好的直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，由于沒有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)效率高，噪聲小，傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，用于速度大于2M/S的高速和超高速電梯上。有齒輪曳引機(jī)多用于速度小于2M/S的各種電梯上，為減小運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動(dòng)裝置。這種曳引機(jī)主要由曳引機(jī)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器及減速器等組成。2曳引輪曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動(dòng)轎廂與對重垂直運(yùn)行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無齒輪曳引機(jī)，裝在制動(dòng)器為側(cè)，與電動(dòng)機(jī)軸。制動(dòng)器軸在同一軸線上。為了提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于繩槽內(nèi)。要求曳引輪強(qiáng)度大、耐磨損、耐沖擊。包角越大，摩擦力就越大。為了減少曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪越大越好，但過大會(huì)使體積增大，減速器速增大，因此應(yīng)大小適宜一般要求大于鋼絲繩直徑40倍。3曳引鋼絲繩每臺(tái)電梯所用曳引鋼絲繩的數(shù)量和繩的直徑，與電梯的額定載重量、運(yùn)行速度、井道高度及曳引方式有關(guān)。各類電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)因數(shù)一般應(yīng)符合表1曳引鋼絲繩與安全因素電梯類型曳引繩根數(shù)安全因數(shù)客梯、貨梯、醫(yī)梯412雜貨梯210可見懸掛電梯轎廂的鋼絲繩除雜物電梯外，一般不少于根，其安全因數(shù)均不小于12。因此若干根鋼絲繩同時(shí)斷開，造成轎廂墜落下去的事故是不會(huì)發(fā)生的。但是由于電梯安裝人員制作繩頭時(shí)沒有嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，則會(huì)發(fā)生個(gè)別曳引繩與錐套脫離的情況。而由于使用不當(dāng)和機(jī)電系統(tǒng)故障，如超載或某些機(jī)件損壞，造成轎廂的運(yùn)行速度超過額定值，甚至有可能發(fā)生蹲底事故。4反繩輪反繩輪是指設(shè)置在轎廂頂和對重頂上的動(dòng)滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪曳引鋼絲繩繞過反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動(dòng)方式。222導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。導(dǎo)靴裝在轎廂和對重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。223門系統(tǒng)門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng)力源。224轎廂轎廂是電梯用以承載和運(yùn)送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部凈高度至少應(yīng)為2M。225電力拖動(dòng)系統(tǒng)電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要由操縱箱、樓層指示器、召喚盒、平層裝置、檢修開關(guān)、樓層檢測器、安全保護(hù)器件、曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器及開關(guān)門電器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。1、操縱箱操縱箱安裝在電梯轎箱內(nèi)靠門的轎壁上，包括運(yùn)行方式開關(guān)、指令按鈕、方向按鈕、開關(guān)門按鈕、檢修運(yùn)行開關(guān)、警鈴按鈕、直駛按鈕、風(fēng)扇開關(guān)、召喚蜂鳴器、召喚樓層和召喚方向指示燈、照明開關(guān)等。2、樓層指示器用于指示電梯目前所在位置及運(yùn)行方向。通常，電梯層樓指示器有電梯上下運(yùn)行方向指示燈、層樓位置指示燈及到站鐘等。層樓指示器一般采用信號(hào)燈和數(shù)碼管兩種。3、召喚盒是給廳外乘用人員提供召喚電梯的裝置。在下端站只裝一個(gè)上行召喚按鈕，上端站只裝一個(gè)下行召喚按鈕，其余樓層根據(jù)電梯功能有上行下行召喚按鈕。當(dāng)按下按鈕后，指示燈亮，控制系統(tǒng)登記召喚信號(hào)。4、平層裝置為保證電梯轎箱在各層停靠時(shí)準(zhǔn)確平層，通常在轎頂裝有平層裝置。目前主要的平層裝置有兩種一、隔磁板與干簧管感應(yīng)器平層裝置二、圓形永久磁鐵與雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)平層裝置。5、檢修開關(guān)盒通常在電梯機(jī)房控制柜、轎箱內(nèi)與轎箱頂，設(shè)有電梯檢修開關(guān)盒，盒內(nèi)一般有檢修開關(guān)、急停按鈕，開關(guān)門按鈕以及慢上慢下按鈕。轎頂檢修開關(guān)盒還裝有電源插座、照明等及其開關(guān)等。6、安全保護(hù)器件A、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)1電磁制動(dòng)器2轎門上的安全觸板裝置3自動(dòng)門鎖機(jī)構(gòu)4轎頂安全窗5轎頂安全柵欄6限速器與安全鉗7緩沖器8底坑防護(hù)欄B、電氣安全保護(hù)系統(tǒng)1門開關(guān)保護(hù)門兩側(cè)有安全觸板和關(guān)門檢測裝置，當(dāng)門未關(guān)完或有人觸碰到安全觸板時(shí)電梯不會(huì)啟動(dòng)。2電梯終端起越保護(hù)電梯設(shè)有強(qiáng)迫減速開關(guān)、終端限位開關(guān)和極限開關(guān)，組成完善的電梯終端超越保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)減速保護(hù)、限位保護(hù)、極限保護(hù)3終端限位保護(hù)終端限位保護(hù)由上下終端限位開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)減速開關(guān)失靈，未能使轎廂減速停駛，當(dāng)轎廂越出頂層或底層位置后，撞板使上限位開關(guān)或下限位開關(guān)動(dòng)作，迫使電梯停止運(yùn)行。226電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)由位置顯示裝置、操縱裝置、平層裝置、控制屏、選層器等組成能夠?qū)﹄娞莸倪\(yùn)行實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和操作。位置顯示就是指層站和轎內(nèi)的指層燈。層站一般都是顯示的是電梯運(yùn)行的方向還有目前所在的樓層。選層器能夠起到反和指示饋轎廂位置、發(fā)出加減速信號(hào)、決定運(yùn)行方向等作用。227安全保護(hù)系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)有械電氣和機(jī)的各類保護(hù)系統(tǒng)，能夠保護(hù)電梯安全使用。機(jī)械方面的有安全鉗和限速器在超速的時(shí)候起保護(hù)作用；緩沖器在撞底和沖頂時(shí)起保護(hù)作用；還有斷開總電源極限保護(hù)等。3電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)電梯是一個(gè)綜合性的有機(jī)整體，因此相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。同時(shí)電梯的使用攸關(guān)使用人的生命安全，因此必須添加很多的附屬裝置以保證其安全，使得電梯控制結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。另外，隨著時(shí)代的發(fā)展和生活水平的不斷提高人們對于電梯的要求也越來越高，就使得控制系統(tǒng)更加的復(fù)雜和合理化，以滿足人們的需要。電梯控制系統(tǒng)框圖如下圖31電梯控制系統(tǒng)框圖由上圖可以看到，電梯控制系統(tǒng)主要由電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)（調(diào)速控制變頻器系統(tǒng)）和電梯電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)部分的性能對電梯運(yùn)行時(shí)乘客的舒適感有著重要的影響，而電氣控制部分是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。31變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行原理電力局送來的是380V動(dòng)力電源變?yōu)榭煽氐闹绷麟?，要?jīng)過變頻器改變?yōu)榭梢哉{(diào)頻調(diào)壓的三相正弦交流電，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。電梯檢修的時(shí)候，PLC會(huì)給變頻器發(fā)出檢修運(yùn)行信號(hào)和方向，系統(tǒng)按照之前編好的指令運(yùn)行。變頻器內(nèi)部帶電流反饋和速度反饋。電梯的速度總是跟隨理想曲線的變化而變化的。32變頻器321變頻調(diào)速原理由電機(jī)學(xué)原理可知三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由下式表示式（31）SPFN160式中為電機(jī)的電源頻率，為電動(dòng)機(jī)定子繞組的極對數(shù)，為轉(zhuǎn)差率FS從上式31可看出，在極對數(shù)P和轉(zhuǎn)差率不變的情況下，轉(zhuǎn)速N與電機(jī)電源的頻率成正比，改變電動(dòng)機(jī)的頻率就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)電梯FF的零速起動(dòng)。322變頻器組成、工作原理及其分類變頻器組成及工作原理變頻器通常由主電路、控制電路和保護(hù)電路組成。主電路如圖42所示。主電路包括整流器、逆變器和中間直流環(huán)節(jié)。圖32變頻器主電路圖其整流電路采用的是不可控的二極管整流電路，而變頻器的輸出頻率和輸出電壓均由逆變器按PWM方式來完成。利用參考電壓波與載頻三角波互相比較來決定開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。逆變器又稱負(fù)載器，最常見的是由六個(gè)半導(dǎo)體的開關(guān)器件組成一個(gè)三相橋式的逆變電路，有規(guī)律的控制這些開關(guān)的通斷，就可以得到任何頻率的三相交流電輸出。中間直流環(huán)節(jié)因?yàn)槟孀兤髫?fù)載是異步電動(dòng)機(jī)，它是一個(gè)感性負(fù)載，故在電動(dòng)機(jī)和中間直流環(huán)節(jié)之間總有無功功率交換。此無功功率要用中間直流環(huán)節(jié)儲(chǔ)能元件（電抗或電容）來緩沖，故又稱中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。變頻器的類型按電源的性質(zhì)來分電壓型變頻器，電流型變頻器按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分PAM方式，PWM方式，高載波變頻率PWM方式按控制方式分U/F控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制按電壓等級(jí)分低壓變頻器，高壓大容量變頻器按用途分通用變頻器，高性能專用變頻器，高頻變頻器，小型變頻器。323變頻器機(jī)型選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，因?yàn)樽冾l器具有很多優(yōu)點(diǎn)，是的交流調(diào)速在應(yīng)用的十分廣泛。目前已經(jīng)有了專門為電梯設(shè)計(jì)的變頻器，其使用靈活，功能較強(qiáng)，但其價(jià)格相對較貴。因此，選擇了通用變頻器安川VS616G5型全數(shù)字變頻器。電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，此外電梯節(jié)約用電也日益受到重視。綜合考慮各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS616G5型全數(shù)字變頻器，它具有轉(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)載頻繁變化的場合。VS616G5型的變頻器是安川電機(jī)公司出品的一款通用型變頻器。該變頻器不只是考慮了V/F控制，還完成矢量控制，通過本身的無速度傳感電流矢量控制還有自動(dòng)調(diào)諧功能，可以很輕松的得到比較高的調(diào)速范圍還有較高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩VS616G5變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格表31616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓220V400V容量范圍12110KVA14460KVA電壓頻率200V三相200V/208V/220V400V三相380V/400V/415V/440V/460V電壓允許變動(dòng)1015電源頻率允許變動(dòng)士5控制方式正弦波PWM控制，V/F控制無傳感器矢量控制無PG，帶傳感器矢量控制帶PG帶傳感器V/F控制用參數(shù)切換啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩150/1HZ無PGI50/0R/MIN帶PG速度控制范圍1100無PG11000帶PG速度控制精度士02無PG002帶PG速度響應(yīng)5HZ無PG30HZ帶PG轉(zhuǎn)矩精度士5轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20HZ無PG以上150HZ帶PG以上頻率控制范圍014000HZ頻率精度數(shù)字式指令士00110CY40C模擬指令士0125C士LOC頻率設(shè)定分辨率數(shù)字式指令001HZ/100HZ模擬式指令003HZJ60HZ輸出頻率分辨率001HZ過載量額定輸出電流的1501MIN頻率設(shè)定信號(hào)1010V010V420MA加減速時(shí)間0016000S制動(dòng)轉(zhuǎn)矩約20控制特性抑制高次諧波直流電抗器內(nèi)帶200V24KVA400V26KVA以下可選擇12相整流不能變動(dòng)主要控制功能再起動(dòng)，下降控制，轉(zhuǎn)矩控制零點(diǎn)伺服控制操作裝置16字X2線日語液晶顯示接通插件板可選擇16種（最多可裝3塊）保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)，變頻器過載，瞬時(shí)電流、電壓下降，過電壓，電壓缺相。VS616G5變頻器的特點(diǎn)如下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，可提高操作性能。324變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置變頻器的功率計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)電梯運(yùn)行速度、曳引機(jī)電機(jī)功率、配重進(jìn)行與電梯載重選取。設(shè)電梯運(yùn)行速度為，電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為，變頻器功率為，電梯V1PP載重為，電梯自重為，重力加速度為，配重為。最大載重情況下，電2W1G3W梯上升過程中所需要曳引功率有2P式（32）VFGP13221其中為摩擦力，S可不計(jì)。KF1電動(dòng)機(jī)功率P1，變頻器它的功率應(yīng)該接近電動(dòng)機(jī)得功率，相對于留P1P2有較大裕量，因此可以取式（33）251變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算我們可以通過能耗制動(dòng)單元使再生的能量全部消耗在制動(dòng)電阻上面，成本很低而且使用效果良好，能耗制動(dòng)的電阻的大小應(yīng)該要使制動(dòng)的電流不能過ZRZI變頻器的額定電流的一半，即式（34）20NZZIUI其中在額定情況下變頻器直流母線的電壓是。因?yàn)橹苿?dòng)電阻它的工作不是0U一直長期的工作，所以功率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通電時(shí)候消耗功率。33電梯理想速度曲線設(shè)計(jì)電梯理想速度曲線總體說來是現(xiàn)代社會(huì)中人們對電梯的要求的概括，其中包括快速性，舒適性。然而快速性和舒適性是一對相互矛盾的要求。331電梯快速性的性能要求電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的?？焖倏梢怨?jié)省時(shí)間，這對于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會(huì)中的乘客是很重要的。提高快速性的方法主要有三種方法提高電梯的額定速度。電梯的額定速度提高，運(yùn)行的時(shí)間縮短，達(dá)到了為乘客節(jié)省時(shí)間的目的。提高速度的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全性、可靠性的措施，故此梯速提高電梯的造價(jià)也隨之提高。集中布置多臺(tái)電梯。通過增加電梯的臺(tái)數(shù)來節(jié)省乘客的時(shí)間，該方法不是直接提高梯速但同樣能夠達(dá)到目的。但電梯的臺(tái)數(shù)增加不是無限制的，通常在乘客高峰期時(shí)，使乘客的平均候梯時(shí)間小于30S即可。盡可能減少電梯起、停過程中的加減速時(shí)間。電梯是一個(gè)頻繁起、制動(dòng)的設(shè)備，在起、制動(dòng)階段不能太慢，GB/T100581997電梯控制技術(shù)中就規(guī)定了電梯加減速度的最小值“直流快速電梯平均加、減速度不小于，250SM直流高速電梯平均加、減速度不小于。”這就是對電梯快速性的要求。270SM332電梯舒適性的性能要求由加速度引起的不適人在加速上升或減速下降時(shí)，加速度引起的慣性力疊加到重力之上，使人產(chǎn)生超重感，各器官承受更大的重力；而在加速下降或減速上升時(shí)，加速度產(chǎn)生的慣性力抵消了部分的重力，使人產(chǎn)生上浮感，感到內(nèi)臟不適，頭暈?zāi)垦?。由加速度變化率引起的不適人體不僅對加加速度敏感，對加速度也很敏感。用A表示加速度，用表示加加速度，則當(dāng)加加速度較大時(shí)，人的餓大腦感到痛苦，其影響比加速度的影響還要嚴(yán)重。333電梯速度曲線當(dāng)轎廂勻速升降或靜止時(shí)，轎廂的加速度和加加速度都是零，乘客感到適應(yīng)，想到快速性需要的要求，又要考慮舒適性需要的要求，在轎廂由靜止啟動(dòng)到以額定的速度一直勻速運(yùn)動(dòng)的這個(gè)過程中，或者在勻速運(yùn)動(dòng)到靜止?fàn)顟B(tài)的減速過程中，故有必要設(shè)計(jì)出電梯的運(yùn)行速度曲線，使電梯轎廂按照這樣的速度曲線運(yùn)行，既能夠滿足快速性的要求，也能夠滿足舒適性的科學(xué)、合理要求的解決舒適性與快速性的矛盾。理想的電梯速度給定曲線如下圖所示，圖中A為加速度，V為速度。圖33電梯運(yùn)行速度曲線圖33中，為加速過渡階段，為穩(wěn)速運(yùn)行階段（此時(shí)電梯速度為30T43T額定速度），為減速停車階段。由于變頻器在零速時(shí)有的額定轉(zhuǎn)矩，74T150保證了電梯在零速（時(shí)刻）時(shí)進(jìn)行抱閘停車，消除了電梯停車時(shí)的沖擊，使乘T客更具有舒適感。34電梯曳引電動(dòng)機(jī)及其功率確定341電梯對曳引機(jī)的要求電梯是一個(gè)大慣量的拖動(dòng)系統(tǒng)，要求電動(dòng)機(jī)有較大的過載能力。電動(dòng)機(jī)能承受頻繁起、停，能承受較高的每小時(shí)合閘次數(shù)。電梯的運(yùn)行屬于周期斷續(xù)工作方式，要求選用周期斷續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)。對于交流電梯，要求曳引電動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動(dòng)電流。342曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選根據(jù)力學(xué)關(guān)系導(dǎo)出曳引電動(dòng)機(jī)的額定功率式（35）102MNVKPPN式中，K系數(shù)，K1116KP平衡系數(shù)，KP0405取045MN電梯額定載重量，MN1000VN電梯額定速度，VN10M/S機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)總效率，05帶入數(shù)據(jù)得PN11861725KW根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)額定功率系列，粗選13KW的電動(dòng)機(jī)即可滿足要求。因此，電梯所選用的曳引電動(dòng)機(jī)為YPTD160L14,電壓380V，功率13KW，轉(zhuǎn)速1456R/MIN。343曳引電動(dòng)機(jī)過載、啟動(dòng)校驗(yàn)初選電動(dòng)機(jī)以上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)的額定功率,將該電動(dòng)機(jī)作為初選電動(dòng)機(jī)可NP計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩950NNPMN式（36）對交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn)1）過載校驗(yàn)異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線中最大轉(zhuǎn)矩MM與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比值反映了電動(dòng)機(jī)的過載能力，用表示MNM式37被稱作電動(dòng)機(jī)的過載倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩MM降低到原值的092倍，過載倍數(shù)也降低到原值的092倍，即081倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不能大于等于要求的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩MMZ，電梯就會(huì)失控，走不出預(yù)定的速度曲線，電梯的舒適性和快速性就會(huì)變差。因此，而要考察電動(dòng)機(jī)的過載能力081NMZM式38所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，過載校驗(yàn)通過。2）起動(dòng)校驗(yàn)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩MQ與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比值反映了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力，用KQ表示QNKM式39KQ被稱作電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。同樣，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低到原值的092倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)也降低到原值的092倍，即081倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能大于等于電梯滿載時(shí)要求的負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩MQZ，電梯就轉(zhuǎn)不起來。因此，需要考察電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力081QNZKM式310所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，起動(dòng)校驗(yàn)通過。只有過載校驗(yàn)、起動(dòng)校驗(yàn)都通過了的電動(dòng)機(jī)，才可以選作電梯曳引電動(dòng)機(jī)。否則需要將初選電動(dòng)機(jī)的額定功率適當(dāng)加大后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至通過。當(dāng)然，如果上述校驗(yàn)裕量很大，則可以適當(dāng)減小電動(dòng)機(jī)額定功率后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至裕量適當(dāng)。4電梯電氣控制系統(tǒng)41PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)411PLC定義及其特點(diǎn)國際電工委員會(huì)（IEC）頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)的草案中對可編程序控制器作了如下的定義“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。他采用可編程序的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式和模擬式輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷坝嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按便于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于增加其功能的原則設(shè)計(jì)?！保?）可靠性高由于在制造PLC時(shí)在硬件和軟件兩個(gè)方面采用了一系列抗干擾措施，如評(píng)比、濾波、隔離和故障診斷等，使PLC具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其平均無故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到5萬10萬個(gè)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。（2）編程簡單PLC是面向工控現(xiàn)場設(shè)計(jì)的，考慮到大多數(shù)電氣工程技術(shù)人員對電氣控制電路熟悉的特點(diǎn)，他經(jīng)常采用的是一種面向控制過程得梯形圖語言，繼電器原理圖與梯形圖語言相類似，具有形象直觀，易學(xué)易懂的優(yōu)點(diǎn)，所以熟悉電氣原理圖的工程技術(shù)人員只需要幾天時(shí)間就可熟悉梯形圖的語言。（3）使用方便使用PLC時(shí)只需要進(jìn)行和輸入、輸出接口相關(guān)的少量電氣接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)梯形圖程序修改也非常容易。PLC的功能強(qiáng)大，目前的PLC一般具有優(yōu)游邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)控制和數(shù)據(jù)處理等基本功能，有的PLC還有A/D、D/A轉(zhuǎn)換，通信聯(lián)網(wǎng)的功能。42PLC的選擇PLC電梯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC。哪些信號(hào)需要輸入PLC，PLC需要輸出哪些信號(hào)，以及采用何種編程方式都需要仔細(xì)分析。輸入輸出點(diǎn)的確定是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及硬件線路的方案。421轎廂樓層位置檢測方法轎廂樓層位置檢測主要方法有如下幾種用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān)這種方法簡單，直觀，每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，因此低層建筑可以考慮此種方法來進(jìn)行轎廂樓層檢測。本設(shè)計(jì)所使用的樓層檢測方法就是此種方法。樓層高的時(shí)后，會(huì)占用太多的PLC輸入點(diǎn)，所以高層建筑不使用這種方法。2）用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)這種方法要對磁保開關(guān)各種狀態(tài)進(jìn)行編碼，而只有格雷變形碼適合，而它又是無權(quán)代碼，運(yùn)算的時(shí)候需要采用PLC指令譯碼，比較麻煩，由于需要軟件譯碼讓程序變的很龐大。3）利用旋轉(zhuǎn)編碼器現(xiàn)在，PLC一般都有專用計(jì)數(shù)單元或高速脈沖輸入端，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，在電梯的PLC控制系統(tǒng)里，能夠用編碼器探測電梯的準(zhǔn)確位置，編碼器可以直接和PLC的高速脈沖的輸入端進(jìn)行連接，電源能夠使用內(nèi)置PLC24V直流電源，硬件連接可謂簡單方便?，F(xiàn)在電梯設(shè)計(jì)使用此種方法的比較常見。電梯位置的顯示與確定電梯里面的乘客和等待電梯的乘客都需要知道電梯目前的位置，因此都設(shè)置的有以樓層的標(biāo)志的電梯位置。而這些都還不夠，電梯的運(yùn)行還需要精確的運(yùn)行位置，要滿足停車等的需要，傳統(tǒng)的電梯都是位置信號(hào)一般由設(shè)置在井道里面的位置開關(guān)，就像磁感應(yīng)器來提供，轎廂上面設(shè)置的有隔磁板插入了感應(yīng)器，發(fā)出電梯的位置信號(hào)，且啟動(dòng)樓層的指示。轎廂的平層與停車當(dāng)轎廂開始運(yùn)行后，需要確定停車的位置，平層則是指在停車的時(shí)候，轎廂的底面與門廳的地面相互水平的運(yùn)動(dòng)過程。平層一般有一定的誤差規(guī)定，誤差不得超過3MM。在平層的過程中，轎廂需先減速，再制動(dòng)，這樣能助于在平層時(shí)轎廂的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，讓乘客感覺更舒適。傳統(tǒng)的電梯的平層信號(hào)一般是由平層感應(yīng)器最先發(fā)出的。上下平層感應(yīng)器一般都安裝在轎廂的頂部，而隔磁板則是安裝在井道壁上。在電梯上行時(shí)，由上平層感應(yīng)器插入隔磁板上，發(fā)出電梯減速信號(hào)，電機(jī)速率減慢，電梯開始減速。當(dāng)下平層感應(yīng)器插入隔磁板時(shí)，發(fā)出電梯停車及開門信號(hào)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死。當(dāng)電梯下行時(shí)，下平層感應(yīng)器先插入隔磁板，發(fā)出電梯減速信號(hào)，電機(jī)減速，電梯減速，直到上平層感應(yīng)器插入隔磁板時(shí)，發(fā)出電梯停車開門信號(hào)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死。電梯中的平層感應(yīng)器根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選取不同的型號(hào)規(guī)格。因本設(shè)計(jì)是六層建筑的電梯設(shè)計(jì)，樓層較低，參考經(jīng)濟(jì)、安全以及實(shí)用價(jià)值，選取三菱通用電梯平層感應(yīng)器YG30品牌型號(hào)傳感器。422PLC機(jī)型的選擇PLC選擇的依據(jù)主要決定于由兩個(gè)方面一是I/O的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。I/O點(diǎn)數(shù)的估算根據(jù)被控對象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到為了以后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般在原有基礎(chǔ)上加上1015的備用量。用戶存儲(chǔ)器容量的估算是以及用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素如I/O點(diǎn)數(shù)、程序結(jié)構(gòu)、運(yùn)算處理量、控制要求等有關(guān)。根據(jù)自己所設(shè)計(jì)的為六層的電梯控制系統(tǒng)，根據(jù)需要控制的開關(guān)、設(shè)備大約有32個(gè)輸入點(diǎn)，28個(gè)輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制，同時(shí)留有20的裕量，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三菱公司的FX2N80MR機(jī)型。FXZN系統(tǒng)PLC具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)FXZN配置十分靈活，除了主機(jī)單元外，還可以擴(kuò)展其他模塊，比如說I/0模塊，D/A模塊，A/D模塊和其它特殊功能模塊。FXZN指令功能豐富，不僅指令執(zhí)行速度快而且含107條各種指令。FXZN可用內(nèi)部輔助繼電器M，定時(shí)器T，寄存器D，計(jì)數(shù)器C的功能，狀態(tài)繼電器S和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要，特別是高速計(jì)數(shù)器C251等能接受脈沖編碼器脈沖。FXZN的編程可用編程器，也能在PC機(jī)上使用三菱公司的專用編程軟件包MELSEMEDOC來進(jìn)行編程。編程語言可用指令表或梯形圖。還能用PC機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。為程序的調(diào)試和維護(hù)帶來極大的方便。43電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定對于電梯電氣控制系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，這也是電梯電氣控制系統(tǒng)的一個(gè)主貫穿線，它主要包括以下幾個(gè)部分。PLC的I/O地址分配根據(jù)本設(shè)計(jì)中的電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制功能和其實(shí)際的操作工藝過程，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行I/O地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出信號(hào)對應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC輸入的信號(hào)確定操作板上面應(yīng)該擁有各樓層的選層按鈕，6層共有6個(gè)。有司機(jī)時(shí)，應(yīng)該有屬于司機(jī)的直駛專用開關(guān)和下行、上行按鈕，需要3點(diǎn)輸入，檢修時(shí)對應(yīng)有檢修開關(guān)，在關(guān)門和開門時(shí)應(yīng)該有關(guān)開門限位開關(guān)，也需要3點(diǎn)輸入。樓層的乘客在請求電梯時(shí)嗎，除了頂層還有底層的是一個(gè)按鈕之外其他都是兩個(gè)按鈕，6層就需要十個(gè)按鈕。其它有司機(jī)/無司機(jī)方式選擇、電梯上下終端的限位等觸點(diǎn)或開關(guān)。轎廂通風(fēng)信號(hào)及超載重量下需要2點(diǎn)輸入?？芍残?4點(diǎn)的開關(guān)量的輸入端口。表41輸入地址分配表輸入地址口含義輸入地址口含義X001上終端限位開關(guān)X021內(nèi)呼去2樓按鈕X002下終端限位開關(guān)X022內(nèi)呼去3樓按鈕X003一樓上召喚按鈕X023內(nèi)呼去4樓按鈕X004二樓上召喚按鈕X024內(nèi)呼去5樓按鈕X005三樓上召喚按鈕X025內(nèi)呼去6樓按鈕X006四樓上召喚按鈕X026強(qiáng)迫向上按鈕X007五樓上召喚按鈕X027強(qiáng)迫向下按鈕X010二樓下召喚按鈕X030檢修運(yùn)行按鈕X011三樓下召喚按鈕X031司機(jī)/自動(dòng)運(yùn)行方式X012四樓下召喚按鈕X032安全觸板信號(hào)X013五樓下召喚按鈕X033直駛按鈕X014六樓下召喚按鈕X034基站開關(guān)X015門鎖信號(hào)X035開門限位開關(guān)X016開門信號(hào)X036關(guān)門限位開關(guān)X017關(guān)門信號(hào)X037超重信號(hào)輸入端X020內(nèi)呼去1樓按鈕X040CO2傳感器檢測輸入PLC輸出信號(hào)的確定控制電梯的上行和下行（即電機(jī)正還有反轉(zhuǎn)）需要2點(diǎn)的輸出。上、下行的指示燈有2點(diǎn)的輸出。開門和關(guān)門需要2點(diǎn)的輸出。由于采用十進(jìn)制的顯示的方式，LED是七段顯示器需要有3點(diǎn)輸出。轎廂內(nèi)部輸出的各層指令信號(hào)，共6點(diǎn)輸出。每層召喚時(shí)，頂層和底層需要一個(gè)登記，其他每層兩個(gè)登記顯示，需要10個(gè)輸出顯示。轎廂照明與轎廂通風(fēng)需要2點(diǎn)輸出，故障報(bào)警也需要1點(diǎn)輸出。共需28點(diǎn)的開關(guān)量的輸出端口。表42輸出地址分配表輸出地址含義輸出地址含義Y001樓層顯示（高位）Y017電梯下行顯示Y002樓層顯示（中位）Y020一樓上召喚信號(hào)登記顯示Y003樓層顯示（低位）Y021二樓上召喚信號(hào)登記顯示Y004KM1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)Y022三樓上召喚信號(hào)登記顯示Y005KM2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)Y023四樓上召喚信號(hào)登記顯示Y006開門繼電器Y024五樓上召喚信號(hào)登記顯示Y007關(guān)門繼電器Y025二樓下召喚信號(hào)登記顯示Y010內(nèi)呼1樓指示燈Y026三樓下召喚信號(hào)登記顯示Y011內(nèi)呼2樓指示燈Y027四樓下召喚信號(hào)登記顯示Y012內(nèi)呼3樓指示燈Y030五樓下召喚信號(hào)登記顯示Y013內(nèi)呼4樓指示燈Y031六樓下召喚信號(hào)登記顯示Y014內(nèi)呼5樓指示燈Y032轎廂通風(fēng)輸出繼電器Y015內(nèi)呼6樓指示燈Y033轎廂照明輸出繼電器Y016電梯上行顯示Y034故障報(bào)警指示內(nèi)部繼電器的確定表43內(nèi)部繼電器地址分配表內(nèi)部繼電器功能內(nèi)部繼電器功能M1向上運(yùn)行監(jiān)視M1011樓層樓繼電器M2向下運(yùn)行監(jiān)視M1022樓層樓繼電器M3上方向選擇M1033樓層樓繼電器M4下方向選擇M1044樓層樓繼電器M5向上方向控制繼電器M1055樓層樓繼電器M6向下方向控制繼電器M1066樓層樓繼電器M7減速輸出繼電器M150平層繼電器M11強(qiáng)迫向上M200自運(yùn)行開門禁止繼電器M12強(qiáng)迫向下M201開門輔助繼電器M13關(guān)門啟動(dòng)繼電器M202關(guān)門輔助繼電器M14啟車?yán)^電器T0門鎖信號(hào)延時(shí)繼電器M15運(yùn)行繼電器T1停站延時(shí)時(shí)間繼電器M16安全觸板繼電器T2加速時(shí)間繼電器M17直駛繼電器T3減速時(shí)間繼電器M18停層繼電器T4照明延時(shí)時(shí)間繼電器轎廂層樓位置顯示方式的確定目前常用的轎廂層樓位置的顯示方式有二進(jìn)制顯示、直接位置顯示、十進(jìn)制的方式顯示。為了節(jié)省三菱FX2N80MR中PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，故采用十進(jìn)制的顯示方式。即Y0Y1Y2輸出經(jīng)過譯碼器譯碼后，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器點(diǎn)亮對應(yīng)的段?！?”表示暗，“1”表示亮（共陰極顯示），共可顯示層，即07（000111），32用在轎廂樓層顯示，可顯示第1層7層，本系統(tǒng)只是需要顯示第16層。PLC編制方法PLC采用模塊化設(shè)計(jì)。模塊化程序便于調(diào)試、結(jié)構(gòu)清晰。如層樓繼電器回路、召喚信號(hào)的登記與清除、內(nèi)選信號(hào)指令登記與清除、開關(guān)門、運(yùn)行方向的選擇等。模塊間不完全獨(dú)立，它們之間存在著有機(jī)聯(lián)系，且編程時(shí)要考慮各條指令間的邏輯關(guān)系。44電梯電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)電梯的整體運(yùn)行過程當(dāng)乘客進(jìn)入電梯內(nèi)，由基站站根據(jù)選定的層，一層站按下相應(yīng)的按鈕，提前完成操作指令寄存器，電梯將自動(dòng)確定方向的。按下啟動(dòng)按鈕，電梯門，當(dāng)門完全關(guān)閉，門鎖開關(guān)閉合，門鎖繼電器，電梯啟動(dòng)，加速，穩(wěn)速運(yùn)行。當(dāng)電梯抵達(dá)在一定距離的目的層站的前面，一個(gè)開關(guān)信號(hào)的電梯控制系統(tǒng)由井道行程開關(guān)，電梯將自動(dòng)減速停車。當(dāng)電梯進(jìn)入平層區(qū)（即?？空镜纳戏交蛳路接邢薜木嚯x），井層的傳感器，在電梯準(zhǔn)確平層控制電平信號(hào)，并自動(dòng)取消，自動(dòng)門。電梯的一類，如果當(dāng)找平精度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，電梯校正運(yùn)行緩慢，在準(zhǔn)確的并行位最低速度的電梯。如果你繼續(xù)運(yùn)行，司機(jī)只需按下啟動(dòng)按鈕，然后按預(yù)登記的電梯樓，自動(dòng)停止命令，自動(dòng)門。在電梯運(yùn)行過程中，如果樓層呼叫按鈕被按下，只要運(yùn)行方向同時(shí)電梯的方向的呼叫，電梯可以順利停止。當(dāng)寄存器命令相同的已被執(zhí)行，電梯自動(dòng)換向操作，運(yùn)行在其他方向上登記指令執(zhí)行。如果電梯在一層站關(guān)閉，人或物體接觸門安全觸板，或光學(xué)，非接觸式檢測關(guān)閉障礙的電子裝置，電梯將立即停止并打開大門關(guān)閉。如果想把乘客電梯門時(shí)，可以用相同的電梯按鈕方向壓下，呼叫按鈕，電梯立刻打開門，此操作的層，開門。如果因?yàn)檫^多的乘客電梯超載，超載檢測裝置發(fā)出過載信號(hào)，電梯停止了，打開門，直到極限載荷的要求，恢復(fù)電梯正常運(yùn)行。如果停止時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉，啟動(dòng)，加速，穩(wěn)速運(yùn)行。在操作過程中，可以根據(jù)每個(gè)樓層的電梯呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)按照運(yùn)行方向，通過回答，自動(dòng)停機(jī)，自動(dòng)門。在相同的所有注冊，如反向召喚信號(hào)，則電梯自動(dòng)換向操作，信號(hào)調(diào)用響應(yīng)反向大廳。如果沒有電話信號(hào)，電梯將自動(dòng)關(guān)閉，或自動(dòng)回到基站。如果某一樓再呼叫信號(hào)，電梯將自動(dòng)開始前往。電梯的主程序流程圖如圖42所示。圖42電梯主程序流程圖441層樓繼電器回路的實(shí)現(xiàn)要對電梯進(jìn)行控制首要的問題是反映電梯實(shí)際所在的位置即樓層。傳統(tǒng)的繼電器控制層樓電路，需要在每層裝設(shè)感應(yīng)器，這種方法雖然簡單直觀，但由于設(shè)置感應(yīng)器太多，占用PLC的I/O口也太多。由于PLC具有數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)比較處理等功能，所以用PLC很容易實(shí)現(xiàn)層樓電路。啟用一數(shù)據(jù)寄存器D0，電梯在最下層端站是將1送入D0，最上層端站時(shí)，將最高層數(shù)6送入D0，電梯每上升一層，D0將自動(dòng)加一，電梯每下降一層，D0將自動(dòng)減一，這樣使D0中始終存放的是樓層的層數(shù)，然后將D0分別與1、2、3、6相比較，等于幾就說明電梯在幾層，這時(shí)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的層樓繼電器實(shí)現(xiàn)層樓電路。按照上述方法，六層六站的層樓繼電器電路梯形圖如43所示圖43層樓繼電器電路442召喚回路召喚回路的作用將廳外召喚信號(hào)記憶并顯示，當(dāng)電梯響應(yīng)后應(yīng)自動(dòng)將其消除。記憶和消除可以用PLC的SET和RST指令來實(shí)現(xiàn)。位于層樓面的乘客欲前往任意一層樓，可通過按下電梯層門旁的上下召喚按喚來召喚電梯。當(dāng)電梯到達(dá)乘客所召喚的那一層樓面時(shí)，立即清除該召喚信號(hào)。樓上召喚登記響應(yīng)及清除功能梯形圖如下圖44所示圖44召喚登記響應(yīng)及清除功能梯形圖443指令回路指令回路的作用將轎內(nèi)指令信號(hào)記憶并顯示，當(dāng)電梯響應(yīng)后應(yīng)自動(dòng)將其消除。記憶和消除可以用PLC的SET和RST指令來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)理論依據(jù)及PLC梯形圖編制原理，指令回路功能圖如下圖所示圖45指令登記響應(yīng)及清除功能梯形圖444選向回路選向回路是根據(jù)目前電梯所在位置和指令、召喚的情況決定電梯的運(yùn)行方向（向上或向下）。實(shí)際就是改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。電梯在無司機(jī)工作狀態(tài)下，由程序決定上行或下行。當(dāng)電梯發(fā)出召喚信號(hào)或指令信號(hào)時(shí)，PLC自動(dòng)根據(jù)轎廂目前所在層樓位置，來判定是上行還是下行。若召喚或指令要到的層樓轎廂目前所在層樓電梯上行召喚或指令要到的層樓轎廂目前所在層樓電梯下行召喚或指令要到的層樓轎廂目前所在層樓無法定向圖46電梯選向回路梯形圖445電梯的開關(guān)門環(huán)節(jié)電梯的開門環(huán)節(jié)主要有以下幾種情況1）電梯投入運(yùn)行前的開門；2）電梯檢修時(shí)的開門；3）電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門；4）電梯關(guān)門過程中的重新開門（防夾人功能）；5）呼梯開門。綜合考慮以上的幾種情況，利用PLC強(qiáng)大的編程功能，結(jié)合自己的思路，電梯的開門梯形圖編制如下圖所示圖47電梯開門環(huán)節(jié)梯形圖電梯的關(guān)門環(huán)節(jié)有下面兩種情況1）電梯停用后的關(guān)門此