基于PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文

1、編號 畢業(yè)論文題 目基于plc電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計學(xué)生姓名 學(xué) 號 系 部電氣工程系專 業(yè)機(jī)電一體化班 級490940指導(dǎo)教師 顧問教師 二一二年六月摘 要隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ摺ｋ娞菪阅艿暮脡膶θ藗兩畹挠绊懺絹碓斤@著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又安全可靠。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制電路，這種控制易出故障，維護(hù)不便，運(yùn)行壽命短，占地空間大，正逐步被淘汰。為了提高自動控制系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的工作效率，設(shè)計了一套以plc為核心控制器的電梯自動控制系統(tǒng)，用來取代以往的較復(fù)雜的繼電器接觸器控制。因?yàn)樵诤诵?/p>

2、控制部分采用的是軟件程序控制，從而在保證電梯正常運(yùn)行這個要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時還克服了手動操作所帶來的一些人為干擾因素，取得了良好的預(yù)期效果。關(guān)鍵詞：電梯、plc、梯形圖目錄第一章 緒論11.1可編程序控制器與繼電器在電梯控制中的應(yīng)用比較11.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題11.2.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)11.2.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題11.3 plc及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)21.3.1 plc 的特點(diǎn)21.3.2 plc 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)3第二章 plc的基本知識42.1可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識42.1.1 plc的性能指標(biāo)和分類

3、42.1.2 plc系統(tǒng)的組成52.2可編程序控制器的工作方式52.2.1 plc的掃描工作方式52.2.2 plc的程序執(zhí)行過程62.2.3 plc的掃描周期72.2.4 plc的io響應(yīng)時間7第三章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動態(tài)83.1電梯的出現(xiàn)及發(fā)展83.2 電梯設(shè)備93.2.1電梯的分類93.2.2電梯的主要組成部分93.2.3電梯的安全保護(hù)裝置93.2.4電梯技術(shù)發(fā)展情況103.2.5電梯發(fā)展展望10第四章 電梯軟件設(shè)計124.1控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案124.2 io分配表124.3外部接線圖144.4 軟件系統(tǒng)154.5 plc梯形圖15第五章 總結(jié)與展望18致 謝19參考文獻(xiàn)20第一章

4、緒論1.1可編程序控制器與繼電器在電梯控制中的應(yīng)用比較在電梯的電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著主要的作用，其控制系統(tǒng)必須起動各種控制信號和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)到這些控制目的，其方法有：（1）繼電器接觸器控制系統(tǒng)：這種控制系統(tǒng)是早期電梯多采用的一種控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：與其它控制系統(tǒng)比較，其簡單、易于理解和掌握、價格便宜。缺點(diǎn)：動合觸點(diǎn)易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動作噪聲大；維修保養(yǎng)工作量大、費(fèi)用高。因此這種控制系統(tǒng)僅用于速度不高、性能要求也不高的電梯中。（2）plc控制系統(tǒng)：plc充分利用了微型計算機(jī)的原理和技術(shù)，保留計算機(jī)控制

5、的優(yōu)點(diǎn)，而克服了它的缺點(diǎn)。它具有強(qiáng)大的生命力，各工業(yè)部門紛紛用它來改造舊有的電梯控制電路，取得了明顯的效果?？傊?，plc是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動控制設(shè)備，它能控制開關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具有完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術(shù)、運(yùn)算等功能，可以取代繼電器為主的各種控制設(shè)備。它不僅能用于控制機(jī)械設(shè)備、流水線和各種設(shè)備的運(yùn)行過程，將plc用于控制電梯各種操作和處理相關(guān)信息也是可行的。1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題1.2.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（1）所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。（2）系統(tǒng)

6、的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。（3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格便宜。（4）多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉掌握的人員較多。1.2.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題（1）系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。（2）普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。（3）電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音大。（5）由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修

7、工作量大，費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故 。1.3 plc及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)1.3.1 plc 的特點(diǎn)plc 是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方式。plc 與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ?cpu 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，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。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的

8、有效性和可維修性：（1）plc 不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。（2）plc 采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計，例如，冗余設(shè)計，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 mttf（平均無故障時間），使可靠性提高。（3）plc 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯誤。（4）plc 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程錯誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高。（5）在 plc 的硬件

9、方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對電源的斷電保護(hù)；對存儲器內(nèi)容的保護(hù)等。（6）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，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。plc 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面：（1）操作方便plc 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) plc 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 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)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，?/p>

10、后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 crt 上顯示。（2）編程方便plc 有多種程序設(shè)計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。（3）維修方便plc 具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，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。plc 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）編程的靈活性。plc 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。（2）擴(kuò)展的靈活性。plc 的擴(kuò)展靈活性是它的一

11、個重要特點(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。（3）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1.3.2 plc控制電梯的優(yōu)點(diǎn)（1）在電梯控制中采用了 plc，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高。（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。（3）plc 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。（4）plc 可進(jìn)行故障自動檢測報警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。（5）用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。（6）更改控制方案時不需改動硬件接線。此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但

12、也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒被廣泛采用。plc控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。第二章 plc的基本知識2.1可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識plc是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計數(shù)、計時和算術(shù)運(yùn)算等功能，用來對各種機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。1982年，國際電工委員會(international electrical committee iec)頒布了plc標(biāo)準(zhǔn)草案，1985年提交了第2版，1987年的第3

13、版對plc作了如下的定義:plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，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)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。上述的定義表明，plc是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，它與其他順序控制裝置不同的特點(diǎn)。2.1.1 plc的性能指標(biāo)和分類（1）plc的主要性能指標(biāo)：1、輸入輸出點(diǎn)數(shù)（io點(diǎn)數(shù)）io點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標(biāo)志著

14、可以接多少個開關(guān)、按鈕和可以控制多少個負(fù)載。l 2、存儲容量；存儲容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個字為一步。l 3、掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時間來計算的，單位用s/步。l 4、功能擴(kuò)展能力可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如ad模塊、da模塊、位置控制模塊等。l 5、指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指一臺可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。（2）plc的分類：通常，plc產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類

15、。按結(jié)構(gòu)形式不同, 可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型plc三種類型。2.1.2 plc系統(tǒng)的組成plc是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計算機(jī)控制系統(tǒng)相似。plc也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。（1）plc的硬件結(jié)構(gòu)一套plc系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口、內(nèi)部電源）、io擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。（2）plc的軟件plc的軟件系統(tǒng)指plc所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）組成。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，

16、用plc的編程語言（如梯形圖）編制的應(yīng)用程序。2.2 可編程序控制器的工作方式2.2.1 plc的掃描工作方式可編程序控制器在進(jìn)入run狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲的地址號遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。在程序執(zhí)行階段，plc對程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時，plc從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行

17、運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會隨程序執(zhí)行的過程而變化。plc的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中順序排列。在無跳轉(zhuǎn)指令的情況下，cpu從第一條指令開始執(zhí)行，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束，執(zhí)行指令時，從元件映像存儲區(qū)中讀出元件的狀態(tài)及當(dāng)前值，并據(jù)指令的需要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算及賦值操作，最后的運(yùn)算結(jié)果寫入到線圈或輸出類指令對應(yīng)的元件映像存儲區(qū)中?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r的掃描過程如圖2-1所示，包括五個階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。plc完成一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期。掃描周期的長短與用戶程序的長度和掃描速度

18、有關(guān)。開始內(nèi)部處理通信處理run方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理ny 圖2-1 plc的掃描過程2.2.2 plc的程序執(zhí)行過程plc的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個主要階段，如圖2-2所示。（1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，plc以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映象寄存器被刷新。（2）程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，plc對程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行（3）輸出刷新階段 當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，plc將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)

19、（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。 輸入端子輸入映象寄存器輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入 .輸出程序執(zhí)行階段輸入采樣階段輸出刷新階段x001y001y001m1讀讀圖2-2 plc的程序執(zhí)行過程2.2.3 plc的掃描周期在plc的實(shí)際工作過程中，每個掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計算機(jī)）通信等處理。即一個掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時間。2.2.4 plc的io響應(yīng)時間plc采用集中io刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也

20、不會改變，還會影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號的變化滯后于輸入信號的變化，這產(chǎn)生了plc的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時間為2-3個掃描周期。第三章 電梯設(shè)備及電梯發(fā)展動態(tài)3.1電梯的出現(xiàn)及發(fā)展1854 年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明-歷史上第一部安全升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。以奧的斯的名字而命名的電梯公司也開始了她輝煌的旅程。150 年以來，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國領(lǐng)先的電梯公司。自從我國實(shí)行改革開放政策以來，全國各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具電梯，其需求量日益增長。各種類型、規(guī)格繁多的

21、電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。為了確保電梯正常運(yùn)行、安全使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。20世紀(jì)初，美國出現(xiàn)了曳引式電梯，其結(jié)構(gòu)是鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對重連接，隨曳引輪的轉(zhuǎn)動，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力使轎廂與對重作一升一降的相反運(yùn)動。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長度和股數(shù)均不受限，當(dāng)然轎廂的載重以及提升高度就得到了提高，從而滿足了人們對電梯的使用需求。因此，近一百年來，曳引式電梯一直受到重視，并發(fā)展沿用至今。 在后來的幾十年里，電梯的自動平層控制系統(tǒng)以及1轎廂 2曳引輪 3對重 ，通過變換電動機(jī)極數(shù)的調(diào)速方法來調(diào)整電梯的運(yùn)行速度的技術(shù)相繼

22、研制成功，1933年世界上第一臺運(yùn)行速度為6m/s的電梯被安裝在美國紐約的帝國大廈。第二次世界大戰(zhàn)后，建筑業(yè)的發(fā)展促使電梯進(jìn)入了高峰發(fā)展時期，代表新技術(shù)的電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域的同時，陸續(xù)出現(xiàn)了群控電梯、超高速電梯、交流變頻變壓調(diào)速電梯。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動系統(tǒng)簡化，性能提高。同時交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過控制電動機(jī)定子供電電壓與頻率電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（vvvf）調(diào)速電梯，開拓了電梯拖動的新領(lǐng)域。1993年，日本生產(chǎn)了12.5m/s的

23、世界高速交流變壓變頻調(diào)速電梯，結(jié)束了直流電梯獨(dú)占高速領(lǐng)域的歷史。電梯發(fā)展的今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時期，隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人為本提高舒適度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時間最短”問題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式。合理的配置與使用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。本文中著重研究電梯的升降控制邏輯，不著重主電動機(jī)的升降速度以及電梯的安全保護(hù)措施。3.2 電梯設(shè)備3.2.1 電梯的分類電梯的分類有各式各樣：（1）按速度分

24、類：低速電梯 1m/s以下，高速電梯 2-3m/s，超高速電梯 3-10m/s。（2）按用途分類：乘客電梯、住宅電梯、觀光電梯、載貨電梯、客貨兩用電梯、車輛電梯、其他電梯。（3）按拖動方式分類：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、螺桿式電梯。（4）按有無司機(jī)分類：有司機(jī)電梯、無司機(jī)電梯、有/無司機(jī)電梯。（5）按控制方式分類：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯、群控電梯。（6）按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)分類：有齒曳引機(jī)電梯、無齒曳引機(jī)電梯。（7）其它分類方式：按轎廂尺寸的大小分類時，經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等詞來描述電梯。按機(jī)房位置不同可分為：機(jī)房位于井道頂部的上置式電梯；

25、機(jī)房底部的下置式電梯。3.2.2 電梯的主要組成部分（1）曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動機(jī)帶動曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動。（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、雙折中分式和直分式等。（3）電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。（4）其它裝置：對重裝置、補(bǔ)償裝置等。3.2.3 電梯的安全保護(hù)裝置（1）電磁制動器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時通電松閘，停層后斷電制動。（2）強(qiáng)迫減速開關(guān)：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，轎廂上撞塊就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制

26、裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。（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)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。（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，此開關(guān)動作。（5）急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時，按此按鈕切斷電源，電磁制動器制動，電梯緊急停車。（6）廳門開關(guān)：每個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；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。（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，發(fā)出信號，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。（8）超載開關(guān)：當(dāng)超載時轎底下降開關(guān)動

27、作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。（9）其它的開關(guān)：安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。3.2.4 電梯技術(shù)發(fā)展情況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。電梯的拖動技術(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)，使得在低樓層場合得到愈來愈 廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級調(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-vvvf），使得電梯的速度、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。電梯的邏輯控制已從過去簡單的繼電器接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（plc

28、）和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。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)，不斷滿足擁護(hù)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。機(jī)械傳動方面，由于國際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化。3.2.5 電梯發(fā)展展望（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，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會有較大速度發(fā)展。（2）技術(shù)含量更高，性能

29、更好。電梯行業(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vvvf 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、更潔凈、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。（3）安裝更方便、更快捷高效、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)保

30、安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向第四章 電梯軟件設(shè)計4.1控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案程序總體設(shè)計時，需要充分考慮到乘客乘坐電梯時的隨機(jī)性、突發(fā)性和不確定性：也需充分考慮到乘客的思維方式與習(xí)慣動作等因素，采用智能邏輯控制策略，實(shí)現(xiàn)電梯的全數(shù)字化控制，其目的是使電梯的運(yùn)行能反映人的智慧。整個控制系統(tǒng)的設(shè)計遵循如下原則：（1）電梯由乘客控制執(zhí)行；（2）行車方向由內(nèi)選信號和外呼梯信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；（3）無論電梯運(yùn)行于何種狀態(tài)，只要有內(nèi)選信號時，優(yōu)先響應(yīng)內(nèi)選行車方向；（4）停層時有自動開門信號；（5）平層精確定位控制；（6）樓層自動控制與顯示；（7）上、下行自動控制與顯示。4.2 i

31、o分配表電梯信號控制基本由plc軟件實(shí)現(xiàn)（本文以三層電梯控制為例）。三層電梯的輸入點(diǎn)如下：（1）內(nèi)選召喚按鈕：位于轎廂內(nèi)，對應(yīng)每層各有一個；（2）外選召喚按鈕：一層只有上呼，二層有上呼和下呼，三層只有下呼；（3）平層電磁傳感器檢測：位于井道內(nèi)每一層的相應(yīng)位置上，每層各有一個；三層電梯的輸出點(diǎn)如下：（1）交流繼電器：共四個，用于控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；（2）內(nèi)選指示燈：對應(yīng)內(nèi)選召喚按鈕，共三個；（3）外呼指示燈：對應(yīng)外呼召喚按鈕，共四個；（4）樓層顯示：每層一個，共三個；（5）上下行顯示：共兩個，表示電梯的運(yùn)行狀態(tài)。i/o分配見表4.1：表4.1 i/o分配表輸入輸出輸入繼電器輸入元器件作用輸入繼電

32、器輸入元器件作用x1sb1一層內(nèi)呼按鈕y1l1一層內(nèi)顯示燈x2sb2二層內(nèi)呼按鈕y2l2二層內(nèi)顯示燈x3sb3三層內(nèi)呼按鈕y3l3三層內(nèi)顯示燈x4sb4一層上呼按鈕y4l4一層上呼燈x5sb5二層上呼按鈕y5l5二層上呼燈x6sb6二層下呼按鈕y6l6二層下呼燈x7sb7三層下呼按鈕y7l7三層下呼燈x8sq1一層平層檢測y8l8一層指示燈x9sq2二層平層檢測y9l9二層指示燈x10sq3三層平層檢測y10l10三層指示燈x11sb8開門按鈕y11l11上行指示燈x12sb9關(guān)門按鈕y12l12下行指示燈x13sq4開門到位開關(guān)y13km1上行接觸器x14sq5關(guān)門到位開關(guān)y14km2下行接

33、觸器y15km3開門接觸器y16km4關(guān)門接觸器 4.3外部接線圖plc外部接線圖如圖4-1所示：圖4-1 plc外部接線圖4.4 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的整體思路為：對電梯的運(yùn)行狀態(tài)控制進(jìn)行分類：上行，下行，停車以及各個指示燈的控制電梯由乘客控制執(zhí)行；行車方向由內(nèi)選信號和外呼梯信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；無論電梯運(yùn)行于何種狀態(tài)，只要有內(nèi)選信號時，優(yōu)先響應(yīng)內(nèi)選行車方向；停層時有自動開門信號；平層精確定位控制；樓層自動控制與顯示；上、下行自動控制與顯示。文中采用模塊化控制，將啟動/停止，上行，下行，停車，指示燈，定時器以及臨時變量的存儲，分別做成對應(yīng)的梯形圖網(wǎng)絡(luò)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)清晰，可維護(hù)性強(qiáng)，調(diào)試簡單易行。電梯控制程序流程觸發(fā)條件見表4.2：表4.2 電梯控制觸發(fā)條件控制觸發(fā)條件上行電梯在1樓時，內(nèi)呼2/內(nèi)呼3/2樓所有外呼/3樓下呼電梯在2樓時，內(nèi)呼3/3樓下呼下行電梯在3樓時，內(nèi)呼2/內(nèi)呼1/2樓所有外呼/1樓上呼電梯在2樓時，內(nèi)呼1/1樓外呼停車內(nèi)選該樓層且有該樓層平層信號開門平層時自動開門或按下開門按鈕關(guān)門平