交流雙速電梯PLC控制系統(tǒng)總設計說明書

1、 昆 明 工 職 院設計中需要考慮的幾個問題 本設計主要是以交流雙速電梯plc控制系統(tǒng)為設計題目，注重了基礎理論知識和突出實踐性應用，做到深入淺出，便于理解，突出了本設計的作用。隨著我國人口的增長、城市化、工業(yè)化已經(jīng)不可避免,由于土地資源的日益匱乏,集中居住，高層建筑成為了明顯的趨勢, 電梯產(chǎn)作為高層建筑必要的運輸設備之一,它的設計、制造、安裝、檢測、維修也需要更多的高技術人員。大批的高樓大廈拔地而起，十幾層只幾十層的賓館、飯店、辦公樓、住宅樓鱗次櫛比。，完全可以預想到,隨著科學技術日新月異地發(fā)展，人們物質文化生活水平的逐步提高，建筑業(yè)得以迅速隨著社會的發(fā)展。電梯產(chǎn)品在人們物質文化生活中的地位

2、將會和汽車一樣，成為重要的運輸設備之一。plc作為新一代的工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術先進性，在電梯控制中得到廣泛應用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當前電梯控制和技術改造的熱點。 電梯電氣控制分為兩類：一類：采用單片機為主的配套電氣控制設備來控制，主要為電梯制作廠家。另一類：采用plc控制，是針對老式電梯進行改造。從設計任務書來看，我們的這次設計主要就是對其進行改造。設計的原則：（1） 盡量不更換原有電機（機械部分不改造、成本低、工期快）；（2） 只對繼電控制部份進行改造：plc更換。（3） 對電氣元件更換，使可靠性更高（j12、3bt）.（4） 硬件

3、接線：具有安全性、可靠性、標準性（控制線、動力線、信號線）分開。 plc程序：模塊化、標準化。采用plc進行電梯的運行控制，控制系統(tǒng)的硬件大為簡化，同時也采用的是“軟接線”方法的程序控制，系統(tǒng)的可靠性與靈活性都比繼電器控制大大地提高。 所以用plc進行電梯的運行控制是很有必要的。從工程應用來看, 采用plc構成控制應用系統(tǒng),需要解決如下四個設計環(huán)節(jié)的問題:1. 對現(xiàn)場工藝要求的邏輯描述.在工程中大多采用語言描述法,然后再把問題分解為若干個子系統(tǒng)來解決;對小問題也有采用圖表描述法的,2.本設計采用了參考文獻內(nèi)的有關內(nèi)容，查閱相關資料，經(jīng)過了設計處理，由于設計者水平和設計時間不夠，有不足之處，疏漏

4、和錯誤在所難免，敬請批評指正。2010年9月第一部分 本設計的總體概述一.電梯基本結構示意圖： 1-主傳動電動機；2-曳引機；3-制動器；4-牽引鋼絲繩；5-轎廂；6-對重裝置；7-導向輪；8-導軌；9-緩沖器；10-限速器（包括轉緊繩輪、安全繩輪）；11-極限開關（包括轉緊繩輪、傳動繩索）；12-限位開關（包括向上限位、向下限位）；13-層樓指示器；14-球形速度開關；15-平層感應器；16-安全鉗及開關；17-廳門；18-廳外指層燈；19-召喚燈；20-供電電纜；21-接線盒及線管；22-控制屏；23-選層器；24-頂層地平；25-電梯井道；26-限位器擋塊.2.電梯結構的相關名詞術語：1

5、.轎廂：用于運送乘客和（或）貨物的電梯組件。2.廳門：設置在層站入口的封閉門稱為廳門。3.平層裝置：在平層區(qū)內(nèi)，使轎廂地坎與層門地坎自動準確平層的裝置。4.井道：為轎廂和對重裝置運行而設置的空間，該空間以井道地坑的底井道壁和頂為界限。5.曳引機：由電動機、制動器和減速齒輪箱組成?？恳芬K與曳引輪的摩擦來實現(xiàn)轎廂運行的驅動機器。6.導向輪：使曳引繩從曳引輪導向對重裝置或轎廂一側所應用的繩輪。7.導軌：供轎廂和對重裝置，在升降運行中起導向作用的組件，稱為導軌。8.對重裝置：設置在井道中，由曳引繩經(jīng)曳引輪與轎廂相聯(lián)接，在運行過程中起平衡作用的裝置。9.極限開關：當轎廂運行超過端站時，轎廂或對重裝置未

6、接觸緩沖器之前，強迫切斷主電源和控制電源的非自動復位安全裝置。10.選層器：模擬轎廂運行狀態(tài)，根據(jù)控制系統(tǒng)需要發(fā)出相應信號的裝置。11.安全鉗位置：由于限速器作用而引起動作，迫使轎廂或對重裝置制停在導軌上，同時切斷控制回路的安全裝置。12.召喚盒及層門指示：召喚盒設置在層站門側，是給乘客提供召喚電梯的裝置。召喚盒內(nèi)有召喚按鈕及召喚記憶燈。電梯在底層和頂層分別設有一個向上、一個向下的召喚按鈕，而在其他層站設有上、下召喚按鈕。底層召喚盒上還裝有專用鑰匙開關。開啟鑰匙開關，轎門自動打開，電梯即可使用。在層站門上方或一側，設置層門指示燈顯示轎廂運行的層站位置。還設置了層門方向指示燈，顯示轎廂運行的方向

7、。 第二節(jié) 電梯的運行過程說明交流、集選控制電梯有三種運行狀態(tài)：有司機控制、無司機控制（自動）、檢修運行狀態(tài)。（一）有司機控制司機用鑰匙打開基站廳門及停在基站的電梯轎廂門進入轎廂。司機根據(jù)轎廂內(nèi)乘客要求，按下操作盤上的相應層站的選層按鈕，電梯便自動定出運行方向，然后司機按下方向開車按鈕，電梯自動關門，關好門后，電梯快速啟動加速直到穩(wěn)定運行。當電梯臨近站前某個距離位置時，由選層器發(fā)出減速信號，同時平層裝置動作；確定電梯?？空?，電梯停站過程，完全受控于電梯調(diào)速裝置，使電梯按給定速度曲線制定減速，直到準確平層停梯，開門放客及接納新的乘客進入轎廂。電梯司機再次按下方向開車按鈕，電梯再次關門。起動，加速

8、直至穩(wěn)速運行，重復上述過程。為防止乘客進入轎廂時，被夾現(xiàn)象的發(fā)生，電梯門都沒有安全保護觸極或光電保護裝置，若電梯關門有乘客或攜帶物品被夾時，由安全觸極或光電保護裝置的作用使電梯停止關門，并使門再度打開，直到被夾現(xiàn)象消除，電梯門再次關閉。為了防止電梯超載，轎廂底設置超載傳感器，可在操作盤上顯示超載信號，并控制電梯起動，起到超載保護作用。集選控制電梯能自動應答與運行方向一致的廳外呼梯信號，并能在選層器的控制下自動減速停車，這一動能被稱為“順向截梯”功能。集選地體不具備“反向截梯功能”。（二） 無司機控制工作中的電梯以各種呼梯信號和當時的運行狀態(tài)進行綜合分析后，根據(jù)省時、高效的原則確定下一個工作狀態(tài)

9、，為此，它要求具有自動定向、順向截梯、反向信號、外呼記憶、提前換速、自動開關門、停梯信號、自動選層、檢修慢速和保護各種功能。如電梯停在頂層，第一、第二層同時有人呼上，電梯將按最佳順序運行，先到第一層，然后第二層停，再上第三層，這叫反向呼梯，優(yōu)先為最遠距離服務，pc能夠很方便地實現(xiàn)這一功能，取代了原來的繼電器和選層器觸點。主控運行過程如下，當pc掃描到起動信號時，并加速運行，根據(jù)舒適感的要求，起動電阻的切換時間為1秒左右，可通過pc中的定時器靈活地進行調(diào)整，當電梯運行到距本層位置1.6m處，雙穩(wěn)態(tài)開關發(fā)出換速信號，pc收到此信號后，切斷快速接觸器，接通慢車接觸器，電梯進行減速過程，一定時間后再進

10、入爬行階段，然后由本層干簧管感應器發(fā)出平層信號，pc根據(jù)此信號停梯，開門完成一次主按運行服務。三種運行狀態(tài)控制電路都必須首先接通電壓繼電器，而電壓繼電器接通與否由11個觸點決定，即為：轎廂操縱箱上急停按鈕，轎頂檢修箱上的總停開關安全鉗開關、限速器開關、基站廳外的鑰匙開關、限速器斷繩開關、底坑安全開關、主電路的相序繼電器觸點、曳引電動機快車、慢車熱繼電器。如果有一個開關動作，電梯就立即停止運行。因此，這個回路為安全保護回路?；緩d外召喚盒上的鑰匙開關接通，使電梯處于運行狀態(tài)、斷開，電梯停止運行。另外，只有轎門聯(lián)鎖開關、廳門聯(lián)鎖開關全部關閉時才能使門鎖繼電器通電，也才能使用電梯運行。位于轎內(nèi)操作箱

11、上的鑰匙開關有自動、司機、檢修三個位置，原始位置為自動位置，電梯處于自動工作狀態(tài)，即根據(jù)召喚、指示信號以及轎廂相對位置能自動定向、起動、順向應答?？?，自動開門、關門直至完成最后一個命令為止。鑰匙開關位于司機位置時，接通司機操作箱繼電器，根據(jù)召喚、指令信號也能自動定向，但是有在按下與自動定向的方向相應的按鈕，才能關門起動，隨后順向應答?？浚措娞莸钠饎邮芩緳C的控制。鑰匙開關位于檢修位置時，檢修繼電器通電，此時開、關門均位于手動控制，且運行在低速點狀態(tài)。第三節(jié) pc的工作方式pc是采用循環(huán)掃描方式工作的，按照可編程控制器系統(tǒng)的構成原理，由可編程控制器和執(zhí)行器組成，可編程控制器通過循環(huán)掃描輸入端口的

12、狀態(tài)，執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)控制任務，且操作原理如圖3-1所示，操作過程分析如下：圖31可編程控制器系統(tǒng)的操作過程plc將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器分成若干個寄存器區(qū)域其中過程映象區(qū)域（pii）用來存放輸入端點的狀態(tài)，輸出映象寄存器區(qū)域(piq)用來存放用戶程序（obi）運行的結束。plc輸入模塊的輸入信號狀態(tài)與傳感器信號相對應，為傳感器信號經(jīng)過隔離和濾波后的有效信號。開關量輸入電路只能識別傳感器的0，1電平，不能識別開關的通斷。工作過程：cpu在每個掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號狀態(tài)，并將其狀態(tài)送到輸入映象寄存器區(qū)域；cpu根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號，并將處理結果送到輸出映象寄存器區(qū)域。pl

13、c輸出模塊具有一定的負載驅動能力，在額定負載以內(nèi)，直接和負載相連，可以驅動相應的執(zhí)行器。第四節(jié) plc的發(fā)展過程及優(yōu)點可編程控制器發(fā)展初期，存在的主要問題是程序太復雜，編寫和修改都得由專業(yè)人員進行。到七十年代后期，三個方面的改進使可編程序控制成為工業(yè)控制領域使用的控制設備。第一， 硬件環(huán)境的改變，主要是微機處理器芯片的發(fā)展，其次是可編程序控制器的可組合式模塊機構的形成。第二， 硬件成本的降低使得可編程序控制器取代古典系統(tǒng)中繼電器等電路被用戶所接受。當擁護使用可編程序控制器后，發(fā)現(xiàn)其具有古典系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)越性，這就使可編程序控制器被工業(yè)領域所接受。第三， 編程指令的大眾化，不再要求用戶是專業(yè)人

14、員，一般電氣工程師都進行軟件編程及修改，應用范圍不斷擴大。到八十年代，可編程控制器是指數(shù)增大趨勢，一些大型廠商發(fā)現(xiàn)可編程控制器是他們的主要產(chǎn)品之一，1978年為8千萬美元的市場，到八十年代中期約為10億美元，目前，可編程序控制器已進入工業(yè)、醫(yī)學、商業(yè)等各個領域?？删幊汤m(xù)控制器的優(yōu)點：（1） 靈活性：過去，電氣工程師必須為每套設備配置專用控制裝置，有了可編程序控制器，硬件設備采用相同的可編程序控制器，只編寫不同應用軟件即可，且可以用一臺可編程序控制器控制幾臺操作方式完全不同的設備。（2） 便于改進和修正：相對古典的電氣控制線路，可編程序控制器為改進和修訂原設計提供了極其方便的手段，以前也許要花費

15、幾周的時間，用可編程序控制器只用幾分鐘就行了。（3） 節(jié)點利用率提高：古典電路中一個繼電器只能提供幾個節(jié)點用于聯(lián)鎖，在可編程序控制器中，一個輸入中的開關量或程序中的一個“線圈”可提供用戶所需要的任意的聯(lián)鎖節(jié)點，即節(jié)點在程序中可不受限制地使用。（4） 成本低（5） 可模擬調(diào)試（6） 能對現(xiàn)場進行微觀監(jiān)視（7） 快速動作（8） 可靠性高（9） 系統(tǒng)購置的簡便化（10） 圖紙簡化（11） 易于系統(tǒng)的變化plc為了適應在工業(yè)環(huán)境中使用，還有如下特點：（1） 抗干擾能力強和可靠性高，提高可靠性的措施：輸入輸出均采用光電隔離，提高了抗干擾能力。 主機的輸入電源和輸出電源均可相互獨立，減少了電源間干擾。 采

16、用循環(huán)掃描工作方式，提高抗干擾能力。 內(nèi)部采用“監(jiān)視器”電路，以保證cpu可靠地工作。 采用密封防塵抗震的外殼封裝及內(nèi)部機構，可適應惡劣環(huán)境。（2） 采用模塊化組合式結構，使系統(tǒng)構成十分靈活，可根據(jù)需要任意組合，易于維修，易于實現(xiàn)分散式控制。（3） 編程語言簡單易學，便于普及。plc采用面向控制過程的編程語言，簡單、直觀、易學易記，沒有微機基礎的人也很容易學會，故適于在工礦企業(yè)中推廣。（4） 可進行在線修改，柔性好。 plc的應用場合：1. 用于開關邏輯控制 2.用于機械加工的數(shù)字控制 3.用于機器人控制，可用一臺plc實現(xiàn)36軸的機器人控制 4.用于閉環(huán)過程控制 5.用于組成多級控制系統(tǒng)，實

17、現(xiàn)工廠自動化網(wǎng)絡。 第五節(jié) 西門子可編程控制器s7200系列 s7200系列plc系統(tǒng)由主機（基本單元）、i/o擴展單元、功能單元（模塊）和外部設備等組成。s7200plc主機（基本單元）的機構形式為： plc內(nèi)部元器件的功能是相互獨立的，在數(shù)據(jù)存儲區(qū)為每一種元器件分配一個存儲區(qū)域。每一種元器件用一組字母表示器件類型，字母加數(shù)字表示數(shù)據(jù)的存儲地址。如i表示輸入映像寄存器（又稱輸入繼電器）；q表示輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）；m表示內(nèi)部標志位存儲器；sm表示特殊標志位存儲器；s表示順序控制存儲器（又稱狀態(tài)元件）；v表示變量存儲器；l表示局部變量存儲器，t表示定時器；c表示記數(shù)器；ai表示模擬

18、量輸入映像寄存器；aq表示模擬量輸出映像寄存器；ac表示累加器；hc表示高速記時器等。 s7200系列plc數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能1. 輸入/輸出映像寄存器2. 輸入/輸出映像寄存器都是以字節(jié)為單位的寄存器，可以按位操作，它們的每1位對應一個數(shù)字量輸入/輸出接點。不同型號主機的輸入輸出映像寄存器區(qū)域大小和i/o點數(shù)參考主機智能指標。擴展或的實際i/o點數(shù)不能超過i/o映像寄存器區(qū)域的大小，i/o映像寄存器區(qū)域用的部分可當作內(nèi)部標志位m或數(shù)據(jù)存儲器（以字節(jié)為單位）使用。（1） 輸入映像寄存器（又稱輸入繼電器）工作原理 在輸入映像寄存器的示意圖3.5中所示，輸入繼電器線圈只能由外部信號驅動，不能用程

19、序指令驅動，動合觸電和動斷觸電供用戶編程使用。外部信號傳感器（如按鈕、行程開關、電偶等）用來檢測外部信號的變化，它們與plc或輸入模塊的輸入端相連。圖3.5輸入映像寄存器（輸入繼電器）的電路示意圖（2）輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）工作原理 輸出映像寄存器（輸出繼電器）等效電路圖如圖3.6所示，輸出繼電器是用來將plc的輸出信號傳遞給負載，只能用程序指令驅動。圖3.6輸出映像寄存器（輸出繼電器）等效電路圖程序控制能量流從輸出繼電器q0.0線圈左端流入時，q0.0線圈通電（存儲器位置1），帶動輸出觸電動作，使負載工作。負載又稱執(zhí)行器（如接觸器、電磁閥、led顯示器等），連接到plc輸出接線端子

20、，由plc控制執(zhí)行器的起動和關閉。i/o映像寄存器可以按位、字節(jié)、字或雙字等工作方式編址。例：i0.1、q0.1（位尋址）、ib1、qb5（字節(jié)尋址）。s7200cpu輸入映像寄存器區(qū)域共有i0i15等16個字節(jié)存儲單元，能存儲128點信息。cpu226主機有i0.0i0.7、i1.0i1.7、i2.0i2.3共24個數(shù)字量輸入接點，其余輸入映像寄存器可用于擴展或其他。s7200cpu輸出映像寄存器區(qū)域共有q0q15等16個字節(jié)存儲單元，能存儲128點信息。cpu226主機有q0.0q0.7、q1.0q1.7共16個數(shù)字量輸出接點，其余輸出映像寄存器可用于擴展或其他。2.變量存儲器v變量存儲器

21、v用以存儲運算的中間結果，也可以用來保存與工序或任務相關的其他數(shù)據(jù)，如模擬量控制、數(shù)據(jù)運算、設置參數(shù)等。變量存儲器可按位使用，也可按字節(jié)、雙字使用。變量存儲器有較大存儲空間，如cpu226有vb0.0vb5 119.7的5kb存儲容量。3.內(nèi)部標志（m）存儲區(qū) 內(nèi)部標志（m）可以按位使用，作為控制信息，也可以按字節(jié)、字或雙字來存取存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，編值范圍m0.0m31.7。4.順序控制繼電器（s）存儲區(qū) 順序控制繼電器s（又稱狀態(tài)元件），用來組織機器操作或進入等效程序段工作，以實現(xiàn)順序控制和步進控制，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取s位，編址范圍s0.0s31.7。5.特殊標志位（sm）存儲器 s

22、m存儲器提供了cpu與用戶程序之間信息傳遞的方法，用戶可以使用這些特殊標志位提供的信息，sm控制s7200cpu的一些特殊功能。特殊標志位可以分為只讀區(qū)域讀/寫區(qū)域兩大部分。cpu226的sm編址范圍為sm0.0sm179.7共180個字節(jié)。其中sm0.0sm29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域。6.局部存儲器（l） 局部存儲器（l）和變量存儲器（v）很相似，主要區(qū)別在于局部存儲器（l）是局部有效的，變量存儲器（v）則是全局有效，全局有效是指同一個存儲器可以被任何程序（如主程序、中斷程序或子程序）存取，局部有效是指存儲區(qū)和特定的程序相關聯(lián)，s7200有64個字節(jié)的局部存儲器，編址范圍lb0.0lb

23、63.7。7.定時器 plc中定時器相當于時間繼電器，用于延時控制。s7200cpu中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設備。定時器用符號t和地址編號表示，編址范圍t0t225（22x）。定時器的主要參數(shù)有定時器預置值，當前記時值和狀態(tài)位。8.計數(shù)器 計數(shù)器主要用來累計輸入脈沖個數(shù)。其結構與定時器相似，其設定值在程序中賦予，有一個16位的當前寄存器和1位狀態(tài)位。當前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當前值大于或等于預置值時，狀態(tài)位值1。 s7200cpu提供有3種類型的計數(shù)器。一種增記數(shù)；一種減記數(shù)；另一種增/減記數(shù)。計數(shù)器用符號c和地址編號表示編址范圍c0c255（22x）。9.模擬量輸入/輸

24、出映像寄存器（ai/aq） s7200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓等）轉換成1個字長（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域，可以用區(qū)域標志符（ai），數(shù)據(jù)長度（w）及字節(jié)的起始地址來存取這些值。因為模擬量為1個字長，起始地址定義為偶數(shù)字帶地址，如aiw0、aiw2aiw62，共有32個模擬量輸入點。模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。圖3.7讀取模擬量輸入值s7200的模擬量輸出電路將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（16位）數(shù)字值轉換為模擬量電流或電壓輸出。可以用區(qū)域標志符（aq），數(shù)據(jù)長度（w）及起始字節(jié)地址來設置。因為模擬量輸出為1個字長（16位），起始地址采用偶字節(jié)

25、地址，如aiw0、aiw2aiw62，共有32個模擬量輸出點。用戶程序只能給輸出映像寄存器區(qū)域置數(shù)，而不能讀取。圖3.8 存入模擬量輸出值10.累加器（ac） 累加器是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，可以用于子程序之間傳遞參數(shù)，以及存儲計算結果的中間值，s7200cpu中提供了4個32位累加器ac0ac3。11.高速計數(shù)器（hc） cpu22xplc提供了6個高速記數(shù)器（每個計數(shù)器最高頻率為30khz）用來累計比cpu掃描速率更快的事件。高速計數(shù)器的當前值為雙字長的符號整數(shù)，且為只讀值，高速計數(shù)器的地址由符號hc和編號組成，如hc0、hc1hc5。 第二部分 交流集選控制電梯電氣系統(tǒng)設計第一節(jié) 電梯電氣

26、控制系統(tǒng)的主要電器部件1、 機房 機房內(nèi)有電源總開關、照明開關、控制屏、召喚選層屏、曳引電動機、電磁制動器，還有限速器內(nèi)的超速開關及極限開關等。2、 操縱箱 位于轎廂內(nèi)，是司機或乘客控制電梯上下運行的控制中心。操縱箱上有控制電梯工作狀態(tài)（自動、司機、檢修）的鑰匙開關；選擇層站用與層站數(shù)相等的轎內(nèi)按鈕及指令記憶燈；直駛專用、急停、警鈴按鈕；超載信號燈以及蜂鈴、轎內(nèi)照明、風扇開關等。3、 轎廂其他部件 轎廂電器部件除了操縱箱外，在轎廂門眉板上還有電梯運行方向及指示電梯所在層樓的指示燈。有的電梯運行方向箭頭燈亦設在操縱箱上。轎門上有安全觸板開關、廳門門鎖開關。轎廂底部裝有滿載開關及超載開關。轎頂安全

27、窗設有安全窗開關。 轎頂上裝有自動開門機，其中有自動門電動機、開門兩個限位開關，關門三個限位開關及電動機調(diào)速用的電阻箱。轎頂上梁裝有安全鉗拉桿動作開關。轎頂上還裝有檢修箱，其中包括上下慢車按鈕、總停開關、檢修轉換開關、轎門鎖開關燈。電梯處于檢修時，操作人員操縱檢修轉換開關，可切斷轎內(nèi)上下操作按鈕、使用上下慢車按鈕，從而進入轎頂控制電梯上下使電梯處于檢修狀態(tài)。應即使由檢修人員搬動總停開關，使電梯停止運動，起安全作用。轎廂接近?？空緯r使轎廂地坎與層門地坎達到同一平面的動作成為平層。轎廂頂上裝有平層用的上、下平層傳感器，上、下平層傳感器常產(chǎn)用永磁式干簧繼電器。除此之外還有開門區(qū)域永磁式干簧繼電器，他

28、的作用是一旦平層結束，即可使轎門、廳門自動開啟。4、召喚盒及層門指示 召喚盒設置在層站門側，是給乘客提供召喚電梯的裝置。召喚盒內(nèi)有召喚按鈕及召喚記憶燈。電梯在底層和頂層分別設有一個向上、一個向下的召喚按鈕，而在其他層站設有上、下召喚按鈕。底層召喚盒上還裝有專用鑰匙開關。開啟鑰匙開關，轎門自動打開，電梯即可使用。在層站門上方或一側，設置層門指示燈顯示轎廂運行的層站位置。還設置了層門方向指示燈，顯示轎廂運行方向。5、井道 井道是轎廂和對重裝置運行的空間。該空間是以井道地坑的低、井道壁和頂為界限的。轎廂運行的換速裝置是一般低速梯或快速梯在到達預定停站時，提前一定距離（一般1ms時約為1.5m）將轎廂

29、快速運行切換為平層前的慢速運行。轉換傳感器亦是采用永磁式干簧繼電器。井道中每一層轎廂導軌上均安有換速傳感器。為了確保司機、乘客、電梯設備的安全，一般低速客梯在電梯的上端站和下端站處各設置兩道限位開關。上、下端站的第一限位開關提前一定距離強迫電梯將快速運行切換為慢速運行，強迫換速點可按略大于換速傳感器的換速點進行調(diào)整。上、下端站第二限位開關作為當?shù)谝幌尬婚_關失靈，或由于其它原因造成轎廂超越上、下端站樓面一定距離時，切斷電梯運行控制電路，強迫電梯立即?？俊Ｗ饔命c與端站樓面的距離為50100mm。地坑即底層端站樓面以下的井道部分中除裝有張力輪的斷繩開關外，還裝有地坑安全開關。檢修人員扳動安全開關可使

30、電梯停止運動，起安全作用。第二節(jié) 主拖動電路的設計計算接觸器是一種應用廣泛的開關電器，它利用電磁或氣動原理通過控制回路的通斷來控制主回路的通斷，適用于遠距離頻繁接通或分斷交直流主電路和大容量的控制電路，其主要控制對象為電動機，也可用來控制其他電力負載。 接觸器的選用主要是型式、主電路參數(shù)、控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)的確定，以及按電壽命、使用類別和工作制的選用。選用中需確定的主電路參數(shù)為額定工作電壓（含頻率）、額定工作電流（或額定控制功率）、額定通斷能力和耐受過載電流能力。 接觸器的額定通斷能力應高于通斷時電路中實際可能出現(xiàn)的電流值.耐受過載電流能力也應高于電路中可能出現(xiàn)的工作過載電流值.電路的

31、這些數(shù)據(jù)都可以通過不同的使用類別及工作制來反映,當按使用類別和工作制選用接觸器時,實際上已考慮了這些因素.按電壽命及使用類別的選用.根據(jù)其使用類別與三相鼠籠式電動機380v電壓條件下的額定輸出功率.要求選用接觸器保證能通斷106而無須調(diào)換觸頭.曳引電動機:ytd7.5km.6/24 額定功率:7.5km 額定電壓:380v 額定電流:15.6a 功率因素:0.85電源接觸器基本型號cj2040,額定電流為40a ,額定電壓為380v，可控制電動機最大功率為22kw，電壽命100萬次，機械壽命1000萬次，符合本設計要求并有一定余量。.當i=16a,可選用b37型接觸器,電壓壽命高于106次,若

32、按ac4條件選用及混合使用類別選用,也根b37相接近. 表3.8接觸器的使用類別使用類別符典型用途舉例a1無感或微感負載a2繞線型異步電動機啟動、分斷、反接制動與反向a3鼠籠型異步電動機的啟動和運轉中分斷a4鼠籠型異步電動機的啟動、點動、反接制動方向選用熱繼電器的一般原則是:首先根據(jù)帶斷相保護要求,然后根據(jù)保護電機的額定電流選擇熱繼電器的額定電熱和熱元件.一般可取0.951.05倍,根據(jù)熱繼電器的額定電流分檔可提高或降低一個檔次或代號進行選用.所以選:斷相與相序保護繼電器選xj3g型開、關門及剎車繼電器選b9301電抗器:選kh01pc輸出繼電器選jqx13f2鑰匙開關選la1844y(鑰匙式

33、,4常開、4常閉)干簧繼電器選jag系列信號繼電器選121型(直流)(2)繼電器在額定電流的90%及以上時可能靠動作繼電器的一常開和一常閉接點的可控電流最大為1安,電壓不大于250伏,功率不大于100 伏安(純電阻負荷),繼電器在耳朵功率下能可靠地吸合10萬次而不需調(diào)零.刀開關的選用:選用交流380v.hd111000/29隔離器的選用主要是保證其額定絕緣電壓和額定工作電壓不低于線路的相應數(shù)據(jù),確定工作電壓不小于線路的計算電壓.熔斷器的選用:根據(jù)選定合適的使用類別和分斷范圍選10.交流雙速電梯傳動系統(tǒng),包括采用雙鼠籠式感應電動機的交流雙速拖動電梯和帶渦流制動器的雙速鼠籠式感應電動機拖動電梯.國

34、內(nèi)交流雙速拖動電梯多采用jtd系列交流雙速鼠籠式感應電動機,它的定子中有兩套獨立繞組機數(shù)為6/24級,速比4:1,適用于0.51.0m/s的電梯,高速繞組用于起動,運行,通常采用定子串電阻方法起動,然后再短接電抗或電阻.低速繞組用于電梯減速過程和檢修運行.交流雙速電梯傳動系統(tǒng)中采用的鼠籠式電動機不同于普通鼠籠式電動機,它的一般應既有高轉差率和較高的轉于電阻,機械特性的硬度和工作效率比普通鼠籠式電動機有所下降,但卻提高了起動轉矩,降低了起動電流,增加了每小時應許起動次數(shù),電機溫升也相應有所下降,在設計上,轉子采用電阻系數(shù)高的短路環(huán),使轉子中的熱量直接發(fā)到空氣中去了.為了降低電機的噪音,電動機采用

35、滑動軸承.一. 交流雙速電梯傳動原理 交流雙速電動機轉動是電梯傳動系統(tǒng)中較簡單經(jīng)濟的一種,為了提高電梯減速時的舒適感,通常采用雙速鼠籠式異步電動機,減速時速度有兩極變化. 電梯起動過程中為了限制起動電流,減小電網(wǎng)電壓的波動及減小起動時的加速度,改善乘坐時的舒適感和防止機械沖擊，一般在電動機定子中串入電阻，電抗或電阻和電抗組合，進行降壓啟動，隨著電動機轉速升高，逐級切除電阻或電抗，使電梯逐步加速，進入穩(wěn)定運行。啟動過程中常采用一級或兩級切除電阻、電抗。減速時，電動機由高速繞組轉換到低速繞組。為了限制其制動電流及減慢速度防止沖擊過大，通常按二級或三級切除電阻、電抗。圖31是交流雙速電梯的一種傳動原

36、理圖，圖中電路采用一級串電抗啟動，二級串電抗電阻減速。啟動時串入電抗ls，經(jīng)一段時間后接觸器km6吸和，電動機轉入自然特性運轉。減速時快速接觸器km5釋放后，慢速接觸器km7吸和，電動機慢速繞組串入電抗l和電阻r運行，經(jīng)延時后，km8吸和，短接電阻r的一部分，電動機串電抗l及一部分電阻運行，再延時一段時間后，使km10吸和，電動機在慢速自然特性上運行，直至上行接觸器km11或下行接觸器km112釋放，電機停止運轉。圖31其中：km11上行接觸器， km12下行接觸器， km5快速接觸器， km7慢速接觸器， km6加速接觸器，km8第一調(diào)速接觸器km9第二減速接觸器km10第三減速接觸器g電源

37、開關 ls啟動電抗器二交流雙速電梯控制原理當電梯上行起動時，sr和km11吸合后，sr吸合km11吸合接通高速繞組，km11吸和后各繼電器動作，電梯運行到減速點，sr釋放km11釋放km12吸和，電機減速繞組通電，km12吸和，電機慢速繞組通電，km12吸和，哥繼電器、接觸器動作。 圖33 電源模塊電路圖第三節(jié) 電梯運行狀態(tài)控制電路設計交流、集選控制電梯有三種運行狀態(tài)：即有司機控制、無司機控制（自動）、檢修運行狀態(tài)。圖4-27a為三種運行狀態(tài)控制電路。不論何種運行狀態(tài)，必須首先按接通電壓繼電器kv，而電壓繼電器接通與否由圖中11點觸點決定即為：轎廂操縱箱上急停按鈕es，嬌頂檢修箱上的總停開關a

38、s、安全窗觸點ceo、安全鉗開關sc、跟速器開關gs、基站廳外的鑰匙開關ks1、限速器斷繩開關gts、地坑安全開關ps、主電路的相序繼電器觸點psr、引電動機快車、慢車熱繼電器kr1、kr2。如果有一個開關動作，電梯就立即停止運行。因此，這個回路為安全保護回路?；緩d外召喚盒上的鑰匙開關ks1接通，使電梯處于投入運行狀態(tài)，ks1斷開，電梯停止運行。圖427 三種運行狀態(tài)控制電路a）電梯運行狀態(tài)控制電路 b）轎廂內(nèi)交流控制電路 另外，只有轎門聯(lián)鎖開關cdc、廳門聯(lián)鎖開關di1di5全部關閉時才能使門鎖繼電器dlr通電，也才能使電梯運行。位于轎內(nèi)操縱箱上的鑰匙開關ks2有自動、司機、檢修三個位置。

39、原始位置為自動位置，電梯處于自動工作狀態(tài)，即根據(jù)召喚、指示燈以及轎廂相對位置能自動定向、起動、順向應答、?？?、自動開門、關門直至完成最后一個命令為止。ks2位于司機（attendant）位置時，接通司機操作繼電器aor，根據(jù)召喚、指令信號也能自動定向，但只有在按下與自動定向相應的按鈕，才能關門起動，隨后順響應答停靠，即電梯的起動受司機的控制。ks2位于檢修位置時，檢修繼電器mr通電，此時，開、關門均為手動控制，且運行在低速點動狀態(tài)。當需轎頂檢修時，接通轎頂檢修轉換開關mcs。但在司機工作狀態(tài)時，電梯起動以后，若按下直駛按鈕drb，則直駛繼電器drr通電，這時電梯只應答轎內(nèi)指令而不應答召喚。若稱

40、量裝置滿載開關abp閉合時，也能使drr吸合，其中sr為起動繼電器 opr為運行輔助繼電器，見圖4-34。圖4-27b中，q為單獨的照明電源開關。無司機狀態(tài)時，轎內(nèi)熒光燈f11、f12通過kv，aor自行接通。而有司機狀態(tài)時，需要接通照明開關ls。fan為轎內(nèi)風扇，fs為風扇開關。al為裝在井道中的警鈴按鈕。第四節(jié) 轎內(nèi)指令與記憶電路設計內(nèi)指令電路 轎廂內(nèi)操縱箱上對應每一層樓都設有一個帶燈的按鈕，稱內(nèi)指令按鈕，如圖4-28中的cb1-cb5。乘客按下其欲前往層站按其相應的按鈕，入欲去第3層樓，按下cb3按鈕，只要電梯不在3樓，指令繼電器ir3便通電，指令記憶燈im3便亮。當電梯到達3樓停止時，

41、層樓繼電器lr3動作，起動繼電器sr釋放，因此ir3斷電，指令記憶燈im3熄滅。圖中dar為方向輔助繼電器。 第五節(jié) 召喚電路召喚電路 電梯的廳召喚電路如圖4-29所示。電梯的廳召喚信號是通過廳門口召喚盒中的召喚按鈕（hall butlon）來實現(xiàn)的，圖中hb5d-hb2d為各層廳門下呼按鈕、hb4u-hb1n為各層廳門上呼按鈕，每一個按鈕聯(lián)接一召喚繼電器，其中h5d-h2d為下召喚繼電器、 h4u-h1u為上召喚繼電器。 集選控制的電梯，其運行方式是先上行響應廳上呼信號，然后再下行響應廳下呼信號，如此反復。在上行時應保留廳下呼信號，下行時應保留廳上呼信號。例如電梯在1樓時，2樓有廳上呼與下呼

42、召喚，即已按下hb2u與hb2d按鈕，則召喚繼電器h2u、h2d通電并自保，且召喚記憶燈hm2u、hm2d亮。此時若在3樓又發(fā)出上呼信號，即h3u通電自保，hm3亮。電梯到達2樓時，2樓層樓控制繼電器lc2被吸合，由于向上輔助繼電器ua是吸合的，而此時向下輔助繼電器da是失電的，所以一旦sr常閉點復位，h2u即被短路釋放，2樓上呼信號被消除，hm2u隨之二滅，此時2樓下呼信號得到保留。當轎廂停在3樓，按下hb3u。使廳外開門繼電器hod吸合，可使電梯廳門、轎門開啟，見圖4-32。當有司機工作狀態(tài)下，司機操作繼電器aor吸合，按下hb3u時，蜂鈴繼電器br通電，蜂鈴b工作，促使司機注意到有召喚登

43、記。電梯過載時，稱量裝置的過載開關olh閉合，使過載繼電器olr吸合，接通過載信號繼電器ols，可使蜂鈴繼續(xù)發(fā)音。圖中opr為運行繼電器，可見圖4-34。圖429 廳召喚電路a)廳召喚電路 b)廳召喚信號燈電路 c)電梯過載保護電路第六節(jié) 樓層指示及顯示電路電梯都有指層器，指示轎廂運行位置，一般轎廂內(nèi)及廳門上方均設有指層器。通常層樓信號通過裝在轎廂上的隔礠板經(jīng)過井道上的各層樓感應器取得。圖4-31為指層電路圖。設轎廂在1樓，轎廂頂上隔磁鐵板插入1樓感應器，使永磁繼電器lp1接通，層樓繼電器lr1通電，因此層樓控制繼電器lc1接通并自保。廳外指層燈(hall indicator)h11、轎內(nèi)指層

44、燈h11亮。diatomaceous上升時，上升輔助繼電器ua接通，廳外向上方向箭頭（hall lantern）燈hlu及轎廂內(nèi)向上方向箭頭燈clu亮。此時轎廂頂上隔磁板雖然離開1樓感應器，lpu1斷開，但lc1仍接通，故hi1 ci1仍然亮著。電梯達到2樓時，轎廂頂上隔磁板插入2樓感應器內(nèi)，lpu2接通，lr2通電，樓層斷電，lc2通電，使hi1 ci1滅，hi2 ci2亮，此時hlu clu滅。當電梯離開2樓時，lpu2斷開，lr2斷電，但lc2線圈通過lc2常開點及l(fā)r3常閉點得電。依此類推，電梯便可得到聯(lián)鎖的層樓信號指示。圖中oll為過載指示燈，從圖4-29可知，過載信號繼電器ols在

45、過載時是通斷交替工作的，因而oll是閃爍發(fā)光。 a) b)圖431 指層電路圖a)指層電路 b)指層燈電路 圖432 門的拖動部分的電氣控制系統(tǒng)第七節(jié) 停站、停層控制電路設計1、電梯停站信號的發(fā)生及信號的登記和消除 當運行中的電梯實現(xiàn)停站時，停站繼電器slr必須吸合，slr的通電吸合可以通過以下幾個回路：（1）指令信號停站 從圖4-28可見，無論電梯上行或下行時，按下轎廂指令按鈕（cb1-cb5），指令繼電器（ir1-ir5）吸上并自保，指令信號被登記，存儲了停層信號。設指令登記為ir3，當轎廂到達3樓時，層樓繼電器lr3吸合。從圖4-35可見，停站觸發(fā)時間繼電器slf常開觸點是斷電延時釋放，

46、所以使停站繼電器slr吸合，相繼起動關門繼電器scd、起動繼電器sr失電。從圖4-28可見，指令信號ir3被sr常閉點短路，即指令信號消除。（2）召喚信號停站 設3樓又向上召喚信號，從圖4-29可知h3u吸合，電梯上行時，向上方向繼電器udr吸合，轎廂到達3樓時，lr3吸合，slr通過drr、udr、d3、h3u、 lr3、slf吸合。然后scd、sr相繼失電，h3u信號被消除。（3）直駛狀態(tài)下的停站 在有司機運行狀態(tài)下，于電梯起動后按下直駛按鈕drb（圖4-27），直駛繼電器drr吸合，使slr的召喚停站回路斷開，電梯只能按轎內(nèi)指令停層。2.停層時間繼電器信號 停站后，opr復位，自動開門，

47、slt又通電，開門完畢后，slt斷電延時開始，4-6s后自動開門。需提早關門時，按下圖4-32關門按鈕cdb，同時接通圖4-35中與slt阻容并聯(lián)的cdb并自保，所以scd瞬時復位，使cdr自保。此時乘客按下轎內(nèi)任何指令按鈕（cb1-cb5）電梯也能立即關門。在slt之路中還串入了odb按鈕，slt通電，scd之路斷開，這樣可將門在較長時間內(nèi)保持敞開不閉。圖435 平層裝置電路 圖436 停站、停層控制電路第八節(jié) 平層控制電路設計平層 為了保證電梯的平層準確度，通常在轎頂設置平層器，平層器由3個永磁繼電器構成，自上至下分為上下平層ufp、門區(qū)dzp、下平層dfp永磁繼電器。電梯在慢速穩(wěn)定運行時

48、，轎廂繼續(xù)上升，于是裝在轎頂上的上平層永磁繼電器首先進入到裝于3樓井道內(nèi)的平層隔磁鐵板，使ufp常閉觸點復位，使上平層繼電器ufr得電，如圖4-36所示。up接觸器也可由ufr常開點接通過f常閉點而保持通電（圖4-34c）。轎廂繼續(xù)上升，使開門區(qū)域永磁繼電器dzp進入平層鐵板，則門區(qū)繼電器dzr得電，這時up自保電路斷開并為自動開門做好準備。最后轎廂到達停站水平，向下平層繼電器dfp進入平層鐵板，向下平層永磁繼電器dfr得電，于是上升接觸器up失電，tm斷開電源，電磁制動器線圈bc亦失電，制動器抱閘，平層完畢轎廂停止。如果電梯因不應有的原因，上行超越平層位置，上平層永磁繼電器ufp離開井道中的

49、隔磁板，則ufr失電，up亦隨之失電，此時經(jīng)f、ufr、sr常閉點，dfr常開點、up常閉點，使dn線圈得電，電梯反向平層，直至ufr吸合為止。 圖434 主拖動控制電路a)直流控制電路 b)指示電路 c)交流控制電路第九節(jié) 行駛方向控制電路設計1、電梯的行駛方向 電梯的行駛方向有上、下方向繼電器udr、ddr的吸合來決定。但是udr、ddr的吸合又決定于登記信號與轎廂的相對位置。圖4-37中，如果3樓有召喚信號h3u，而此時轎廂在2樓，lc2常閉觸點斷開，則udr通過h3u、lc3、lc4、lc5吸合，因而電梯上行。假若此時轎廂在4樓，lc4常閉觸點斷開，則ddr通過h3u、lc3、lc2、

50、lc1吸合，因而電梯下行。圖437 電梯的行使方向控制電路 2、運行方向的保持 當電梯上行時udr吸合，指令信號、向上召喚信號和最向下召喚信號首先逐一地實現(xiàn)。當電梯執(zhí)行這個方向的最后一個命令而?？繒r，udr失電，然后逐一應答被登記的向下召喚信號。3、轎內(nèi)指令優(yōu)先 當電梯在執(zhí)行最后一個命令而停靠時，在門未關閉之前，較內(nèi)如有指令則優(yōu)先被登記，決定運行方向，這是因為udr、ddr失電，slt延時未終了，udr、ddr的召喚信號回路部分被斷開。如門關合仍無指令信號則召喚才被接受，并決定運動方向。4、用向上、向下按鈕ub、db決定電梯的方向 在有司機工作狀態(tài)下，司機可借ub、db決定電梯運行的方向。如轎

51、廂位于3樓方向向上，udr、ua吸合，如司機發(fā)現(xiàn)有必要向下運動，則可按下db，于是向下?lián)Q繼電器dcr吸合，斷開udr、ua支路，接通了ddr、da支路，并在向下方向信號ddr、da登記下電梯向下運行。5、轎頂檢修按鈕決定電梯運行方向 轎廂頂上有檢修轉換開關mcs，處于檢修時，檢修繼電器mr亦吸合，此時切斷轎內(nèi)上下操作按鈕ub、db。操作轎廂頂檢修箱上的上、下慢車按鈕usb、dsb，從而進入轎頂控制電梯上、下的檢修狀態(tài)。 第三部分 i/o點數(shù)的分配及機型的選擇 一、pc輸入點的分配本次設計的五層電梯輸入點大概為39點，具體分配如表所示：名稱點數(shù)具體內(nèi)容總數(shù)  門廳召

52、喚按鈕   8點 1層上召喚按鈕2層上召喚按鈕2層下召喚按鈕3層上召喚按鈕3層下召喚按鈕4層上召喚按鈕4層下召喚按鈕5層上召喚按鈕11111111轎內(nèi)指令按鈕5點1層轎內(nèi)指令按鈕2層轎內(nèi)指令按鈕3層轎內(nèi)指令按鈕4層轎內(nèi)指令按鈕5層轎內(nèi)指令按鈕 安全觸極開關1點 電源開關1點 樓層感應干簧管觸點5點1樓樓感應干簧管觸點2樓樓感應干簧管觸點3樓樓感應干簧管觸點4樓樓感應干簧管觸點5樓樓感應干簧管觸點11111 開/關按鈕4點轎內(nèi)手動開門按鈕轎內(nèi)手動關門按鈕開門到位行程開關關門到位行程開關1111 平層感應觸點3點上平層感應觸點下平層感應觸點門區(qū)感應觸點111 檢修按鈕3點檢修開關（鑰匙開關）檢修上行按鈕檢修下行按鈕111司機操作按鈕2點司機開關按鈕（鑰匙開關）直駛按鈕11限位開關2點上限位開關下