畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于PLC的六層電梯控制系統(tǒng)

1、湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指導(dǎo)老師學(xué)號(hào)114肖國(guó)業(yè)37 2011湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文前言-3 -第一章緒論-4 -1.1 電梯的概述-4 -1.1.1 電梯的發(fā)展史 -4 -1.1.2 電梯的運(yùn)行工作情況 -4 -1.1.3 電梯控制系統(tǒng)的組成 -5 -1.2 電梯繼電器控制的特點(diǎn)及存在的問題 -6 -1.2.1 電梯繼電器控制的特點(diǎn) -6 -1.2.2 電梯繼電器控制存在的問題 -6 -1.3 PLC及其電梯 PLC控制的特點(diǎn) -6 -1.3.1 PLC 的特點(diǎn)-6 -1.3.2 PLC在電梯控制中的特點(diǎn) -7 -1.4 課題的提出-7 -1.5 課題的主要討論內(nèi)容 -8

2、-1.6 電梯的功能要求 -8 -第二章 三菱FX2N可編程控制器介紹 -9 -2.1 可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí) -9 -2.2 可編程控制器的工作方式 -11 -2.3 可編程控制器的編程語(yǔ)言 -12 -2.4 可編程控制器與繼電器在電梯控制中的應(yīng)用比較 -12 -第三章PLC控制系統(tǒng)與變頻器 -13 -3.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) -13 -3.2 變頻器的分類 -14 -3.3 變頻器的選擇-14 -3.3.1 選擇變頻器的規(guī)格及滿足條件 -14 -3.3.2 VS-616G5 變頻器-15 -3.3.3 VS-616G5變頻器多級(jí)調(diào)速的 PLC控制 183.4 變頻調(diào)速方案193.5 變頻

3、器容量及制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 19第四章硬件設(shè)計(jì)204.1 變頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng) 204.2 電梯的主電路 224.3 機(jī)型選擇及I/O分配234.3.1 輸入模塊234.3.2 輸出模塊254.4 電梯外部接線圖 27第五章軟件設(shè)計(jì)285.1 開門環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 305.2 關(guān)門環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)315.3 層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 315.4 停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 325.5 外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 325.6 定向環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 325.7 起動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 335.8 停層信號(hào)設(shè)計(jì)335.9制動(dòng)過程環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 33第六章總結(jié)34致謝35參考文獻(xiàn) 36附錄：電梯外部接線圖38刖百近期我國(guó)的經(jīng)

4、濟(jì)發(fā)展越來越快，人民的生活水平迅速提高，住房工作條件越 來越好。電梯作為建筑內(nèi)重要的垂直交通工具，與我們的生活有著越來越緊密的 關(guān)系。傳統(tǒng)的電梯采用接觸器來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的改變，此外控制系統(tǒng)由繼電器 接觸器控制邏輯組成，因此存在元件多、功能弱、故障頻繁、可靠性差及工作壽 命短等諸多缺點(diǎn)。為了提高電梯系統(tǒng)的性能，保證其運(yùn)行的可靠安全，電梯控制 系統(tǒng)越來越多的采用PLC控制。PLC控制較繼電器控制有著許多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，鑒 于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式已漸漸過渡到了交流變頻調(diào)速， 滿足乘客的舒適感，保證平穩(wěn)的精度，降低能耗，節(jié)省運(yùn)行開支，節(jié)約能源。本次設(shè)計(jì)的研究題目是“基于 PLC的

5、六層電梯控制系統(tǒng)”，主要是利用PLCS 其軟件來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)的控制，其控制系統(tǒng)的核心為PLG課題開發(fā)的主要任務(wù)和 內(nèi)容是：（1）電梯運(yùn)行指定位置后具有手動(dòng)或自動(dòng)開/關(guān)門的功能。（2）利用指示 燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號(hào)、電梯轎廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯的到達(dá)信號(hào)。（3）能自動(dòng)判斷電梯的運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號(hào)。（4）電梯的上行下行有一臺(tái)交流雙速電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。（5）電梯轎廂門由另一臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)正傳，轎廂門打開；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。（6）每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕；轎廂內(nèi)的層面指令按 （7）電梯啟動(dòng)、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。（8

6、）行車時(shí)，廳門和轎廂都不能開 門。開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)。平層時(shí)可自動(dòng)開門、手動(dòng)開門，夾人時(shí) 自動(dòng)開門。達(dá)到的要求是：通過深入的研究和編程實(shí)踐，全面認(rèn)真的完成上述內(nèi) 容。本次課題的核心問題有兩個(gè)：一是運(yùn)行效率和安全性的要求；二是利用PLC實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)的控制。對(duì)于第一個(gè)的問題，我采用的是三菱公司的FX2N®可編程控制器。第二個(gè)問題，根據(jù)這次設(shè)計(jì)所需要達(dá)到的要求以及PLC順序執(zhí)行程序的特點(diǎn)來編寫PLC程序。第一章緒論1.1電梯的概述1.1.1電梯的發(fā)展史據(jù)有關(guān)資料表明，早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了最原 始的升降系統(tǒng)。1203年，在法國(guó)海岸邊的一個(gè)修道院里安裝

7、了一臺(tái)以驢子為動(dòng)力 的起重機(jī)，結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。1765年瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后，1858年美 國(guó)研制出以蒸汽為動(dòng)力，通過帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英國(guó)的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯，淘汰了蒸汽梯。后又出現(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。電梯發(fā)展興盛的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來源。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開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，尤其是交流雙速電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，改善了電梯的工作性能。在 20世紀(jì) 初，美國(guó)奧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

8、電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代, 美國(guó)奧的斯電梯公司為紐約市的102層摩天大樓制造和安裝了 74臺(tái)速度為6.0m/s 的電梯。從此電梯一直日新月異地發(fā)展著。隨著電子工業(yè)的發(fā)展， PLC和電子計(jì) 算機(jī)成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運(yùn)行效果顯著提高。1.1.2 電梯的運(yùn)行工作情況電梯主要由轎廂、配重、曳引機(jī)、控制柜/箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯 在運(yùn)行的過程中有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。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。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，只是電梯的自動(dòng)化程度比較高

9、，一 般電梯的乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令信號(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。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)平層停靠開門 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，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)，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)主要研究單

10、臺(tái)六層電梯的 PLC控制方法，分述其電氣設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì) 過程。1.1.3 電梯控制系統(tǒng)的組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動(dòng)部分和電氣控制部分組成。1）電力拖動(dòng)部分電梯主拖動(dòng)類型有直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、直流發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī) 組供電（G-MD拖動(dòng)、品孫管供電（SCIR- M的直流拖動(dòng)和交流雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、 交流調(diào)壓調(diào)速（AVCC拖動(dòng)、交流變頻調(diào)速（VVVF等。為得到較好的舒適感， 要求曳引電動(dòng)機(jī)在選定的調(diào)速方式下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩總能達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要 求?？紤]到電壓的波動(dòng)、導(dǎo)軌不夠平直造成的運(yùn)動(dòng)阻力增大等因素，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 還應(yīng)有一定的裕度。2）電氣控制部分電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示

11、、召喚箱及曳引電動(dòng)機(jī)等幾十個(gè) 分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)通 過電路控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動(dòng)作功能，保證電梯安全運(yùn)行。電梯一般是由電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)的，具運(yùn)行過程大多包括啟動(dòng)、正（反）轉(zhuǎn)、停 止等，這整個(gè)過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動(dòng)系統(tǒng) 比較，變化范圍比較大。電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動(dòng)化程度和運(yùn)行可靠性。PLC以其體積小、 功能強(qiáng)、故障率低、壽命長(zhǎng)、噪聲低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便、修改邏輯靈活、程序容易 編制，易聯(lián)成控制網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。1.2 電梯繼電器控制的特點(diǎn)及存在的問題1.2.1 電梯繼電器控制的特

12、點(diǎn)(1)所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合 一般技術(shù)人員和技術(shù)工人。(2)系統(tǒng)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(jià)格便宜。(4)多年來我國(guó)一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，熟悉掌握的人員較多。1.2.2 電梯繼電器控制存在的問題(1)系統(tǒng)觸點(diǎn)多，接線復(fù)雜，且觸點(diǎn)易燒壞磨損，造成接觸不良，故障率較高。(2)普通控制電器及硬件接線方法難以滿足較復(fù)雜的控制功能(3)電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作緩慢，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，能耗高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。(5)線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，保養(yǎng)維修工

13、作量大，費(fèi)用高；且檢查故障困難，費(fèi) 時(shí)費(fèi)工。電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能 出現(xiàn)人身事故。1.3 PLC 及其電梯PLC控制的特點(diǎn)1.3.1 PLC的特點(diǎn)PLC實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式，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(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)。1、可靠性：對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。(1) PLC無需大量的活動(dòng)元件和接線電子元件(2) PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)(3) PLC有較高的易操作

14、性，編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易(4) 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，具有比通用計(jì)算機(jī)更 簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件，采用精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言(5)在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。(6)在PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。2、易操作性：PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：(1)操作方便(2)編程方便(3)維修方便3、靈活性：PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)編程的靈活性。(2)擴(kuò)展的靈活性。(3)操作的靈活性。1.3.2 PLC在電梯控制中的特點(diǎn)(1)采用PLC控制電梯，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)去掉了選層

15、器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)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(dòng)檢測(cè)報(bào)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(shí)不需改動(dòng)硬件接線。止匕外，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(jì)和 調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控 制方式。1.4 課題的提出以前的電梯控制都采用的是繼電器控制，線路復(fù)雜，故障率高，系統(tǒng)龐大， 能耗較高，噪聲大，嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行的質(zhì)量。而且對(duì)于電梯的更新需要大量的 資金，對(duì)于單一的單

16、位來說還是比較困難的。所以只能對(duì)電梯的控制方式加以改 進(jìn)。近年來，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器(PLQ來控制電梯，取得了良好效果。利用 PLC和變頻器對(duì)舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯 的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。1.5 課題的主要討論內(nèi)容這次課題所討論的內(nèi)容主要是利用 PLC編程來控制電梯的運(yùn)行。由于老式的 電梯大部分控制可靠性欠佳，用戶希望對(duì)電梯進(jìn)行改進(jìn)以節(jié)約資金。因此找出一 種合適的改進(jìn)方法，提高電梯運(yùn)行的可靠性和安全性，具有十分重要的意義。針對(duì)老式電梯采用繼電器控制時(shí)所出現(xiàn)的功能弱、故障多、可靠性差及使用 壽命短等缺點(diǎn)，采用具有功能

17、強(qiáng)、故障少、可靠性高及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的PLC進(jìn)行控制。論文的主要內(nèi)容如下：首先對(duì)電梯做一個(gè)大體的介紹，了解電梯的發(fā)展歷史、工作情況及控制系統(tǒng) 組成；接著闡述PLC的特點(diǎn)，并將其與繼電器進(jìn)行比較；然后全面介紹可編程控 制器FX2N在了解了這些之后選擇交流雙速電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，畫出主電路圖；利用 PLC編程實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制；對(duì)于硬件的開發(fā)，對(duì) PLC進(jìn)行選型，完成I/O接口的 分配和連接，畫出軟件流程圖和梯形圖；最后進(jìn)行調(diào)試以達(dá)到預(yù)期的效果。1.6 電梯的功能要求1）電梯運(yùn)行指定位置后具有手動(dòng)或自動(dòng)開/關(guān)門的功能。2）利用指示燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號(hào)、電梯轎廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯 的到達(dá)信號(hào)。3）能

18、自動(dòng)判斷電梯的運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號(hào)。4）電梯的上行下行有一臺(tái)交流雙速電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯 反轉(zhuǎn)，電梯下降。5）電梯轎廂門由另一臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)正傳，轎廂門打開；電機(jī)反 轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。6）每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕；轎廂內(nèi)的層面指 令按7）電梯啟動(dòng)、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。8）行車時(shí)，廳門和轎廂都不能開門。開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)。 平層時(shí)可自動(dòng)開門、手動(dòng)開門，火人時(shí)自動(dòng)開門。-17 -第二章三菱FX2N可編程控制器介紹1.1 可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)2. 三菱FX2N的PLC主要特點(diǎn)：1）集成型高性能。CPU電源、輸入輸出三為一體。2）

19、高速運(yùn)算基本指令：0.08 ps/指令應(yīng)用指令：1.52幾百ps/指令3）安全、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī)格內(nèi)置8000步RAMfr貯器安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到 16000步。4）豐富的軟元件范圍輔助繼電器：3072點(diǎn)，定時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)：235點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器；8000點(diǎn)5）除了具有輸入輸出16256點(diǎn)的一般速途，還有模擬量控制、定位控制等特 殊控制。6）面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格3. 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)(I /O點(diǎn)數(shù))I/O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 可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。(2)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)

20、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(chǔ)器容量，一 般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為一步。(3)掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來衡量，單位為 ms/k步，也有以執(zhí)行 一步指令所需時(shí)間來計(jì)算的，單位用ps/步。(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 A/ D模塊、D/A模塊、位置控制模塊等。(5)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指一臺(tái)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PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。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

21、小，則可分為小型、中型和大型 PLC 三種類型。4. 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(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)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(chǔ)器、輸入/輸 出接口、內(nèi)部電源)、I/O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，用PLC的編程語(yǔ)言（如梯形圖） 編制的應(yīng)用程序。1 .2可

22、編程控制器的工作方式1、PLC的掃描工作方式：可編程序控制器在進(jìn)入 RUN犬態(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(chǔ)的地址號(hào)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?gòu)念^開始掃描，并周而 復(fù)始地重要進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過程如圖2-1所示，包括五個(gè)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(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)度和掃描速度有關(guān)。圖2-1 PLC的掃描過程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(gè)主

23、要階 段，如圖2-2所示。輸入采樣階段程序執(zhí)行階段輸出刷新階段>4 -圖2-2 PLC的程序執(zhí)行過程3 . PLC的掃描周期在PLC的實(shí)際工作過程中，每個(gè)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(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)） 通信等處理。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。4 . PLC的I /O響應(yīng)時(shí)間PLC采用集中I/O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(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié) 果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)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(shí)間為

24、2-3個(gè)掃描周期。5 .3可編程控制器的編程語(yǔ)言PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言等。其中前兩種 語(yǔ)言用得較多，順序功能圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。本課題所采用的編程語(yǔ)言 為梯形圖語(yǔ)言。6 .4可編程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(dòng)各種 控制信號(hào)和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動(dòng)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，具方法有：1 .繼電器一接觸器控制系統(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(jiǎn)單、易于理解和掌握、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：動(dòng)合觸點(diǎn)易磨損，

25、且電接觸不 良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動(dòng)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(jì)算機(jī)的原理和技術(shù)， 保留計(jì)算機(jī)控制的優(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)部分紛紛用它來改造舊有的電梯控制電 路，取得了明顯的效果。總之，PLC是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動(dòng)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(shí)、計(jì)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。第三章PLC控制系統(tǒng)與變頻器3.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3-1是PLC控制系統(tǒng)

26、設(shè)計(jì)步驟的流程圖。詳細(xì)步驟如下：(1) 了解和分析被控對(duì)象的控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備的類型和數(shù)量。(2)根據(jù)輸入、輸出設(shè)備的類型和數(shù)量，確定 PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，并選擇相應(yīng) 點(diǎn)數(shù)的PLOW型。(3)合理分配I/O點(diǎn)數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。(4)根據(jù)控制要求繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。(5)根據(jù)工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖編寫梯形圖、指令語(yǔ)句、匯編語(yǔ)言或計(jì)算 機(jī)高級(jí)語(yǔ)言等形式的用戶程序o(6)用編程器將用戶程序輸入到 PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器中，進(jìn)行程序調(diào)試。(7)程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段 調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。(8)調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資

27、料，投入使用。圖3-1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程3.2 變頻器的分類變頻器的種類有很多，根據(jù)不同的分類方法將變頻器分為：按交換環(huán)節(jié)方法分：交-直-交變頻器；交-交變頻器。按主電路工作方式分：電壓型變頻器；電流型變頻器。按電壓的調(diào)制方式分：PAMK頻器;PWK頻器。按工作原理分：V/f控制變頻器；轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器；矢量控制變頻器；直 接轉(zhuǎn)矩控制變頻器。按用途分：通用變頻器；高性能變頻器；具有電源再生功能的變頻器；風(fēng)機(jī)、 水泵用變頻器；其他專業(yè)變頻器。3.3 變頻器的選擇3.3.1 選擇變頻器的規(guī)格及滿足條件按照變頻器標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常常可能會(huì)行不通。根據(jù)具體的工程情況，可以有以下的

28、幾種選擇方式：(1)按照標(biāo)稱功率選擇：一般做為初步投資估算依據(jù)。(2)按照電動(dòng)機(jī)額定電流選擇：多用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的新設(shè)計(jì)項(xiàng)目。(3)按照電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流選擇：多用于改造工程。(4)照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇。且選擇的變頻器應(yīng)滿足以下條件：(1)根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選用通用變頻器的類型。(2)所選用通用變頻器的類型與被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)匹配。(3)為降低電梯成本，選用通用變頻器。(4)電梯的啟動(dòng)和停車都要平穩(wěn)。(5)變頻器帶有防止失速功能。(6)變頻器具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。3.3.2 VS-616G5 變頻器VS-616G5變頻器屬于電壓型變頻器，包括 4種控制方式：V/F控制、帶PG反 饋的V/F控制

29、、無傳感器的磁通矢量控制和帶 PG反饋的磁通矢量控制。VS-616G5 只需簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置就可以用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其主要參數(shù)設(shè)置如表 3-1所示。表3-1 VS-616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置1 畚數(shù)妣說明A1-014存取級(jí)別為；ADVANCEDA1-023帶PG的矢量控制6主速來自D1-01C1-013S加速時(shí)間為3SC1-023S減速時(shí)間為3SC2-010.8S加速開始時(shí)的S曲戰(zhàn)捋性時(shí)間C2-02Q,婕加速完成時(shí)的S曲線特性時(shí)間C2-G30.8S橫速開始時(shí)的S曲線特性時(shí)間C2-040.ES減速完成時(shí)的S曲線特性時(shí)間C5-015速度壞比例1舒適感不好時(shí)在M0間調(diào)整C5-021S速度壞枳分，舒

30、適感不好時(shí)在0. 5-5S間調(diào)整D1-6250Hz快車08D1-G36HzD1-0910HZ慢年速度E1-0138OV輸入電壓E1-045血最高輸出頻率E1-053S0V最大輸出電壓E2<J124. 4A電或機(jī)額定電流（按電動(dòng)機(jī)銘牌輸入）E2-046電極極數(shù)（技電動(dòng)機(jī)銘腳輸入）H2-0137頻器輸出端子9-1。為運(yùn)轉(zhuǎn)甲2H3-05IF選D1-M不選踹子16輸入L3-040失速防止無效L6-014過轉(zhuǎn)矩檢出動(dòng)作選擇L6-G3IOS過轉(zhuǎn)矩檢出時(shí)間L6-044過轉(zhuǎn)矩檢出卻作選擇2L6鄧200過粉巨檢出標(biāo)港216-062S過鏢目檢出時(shí)間2LS-011制慟電粗過熱LS-051輸入缺相L8-071輸

31、出獻(xiàn)相F1T1600PG挪抻數(shù)常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文表3-2示出了控制電路端子的功能說明。變頻器的輸入信號(hào)包括對(duì)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作 的數(shù)字操作信號(hào)。變頻器通常利用繼電器觸點(diǎn)或晶體管集電極開路形式得到這些 運(yùn)行信號(hào)PLC的輸出端口可以和變頻器的上述信號(hào)端子直接相連接，從而實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)變頻器的控制。變頻器的監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)分為開關(guān)量檢測(cè)信號(hào)和模擬量檢測(cè)信號(hào)兩種，用來和 其他設(shè)備配合以組成控制系統(tǒng)。模擬量檢測(cè)輸出信號(hào)既可根據(jù)需要送給電流表或 頻率表，也可以送給 PLC的模擬量輸入模塊。對(duì)于開關(guān)量檢測(cè)信號(hào)，由于是通過 繼電器觸點(diǎn)或晶體管集電極開路的形式輸出，額定值均在24V/5

32、0mA之上，符合FX系列PLC對(duì)輸入信號(hào)的要求，所以將變頻器的開關(guān)量檢測(cè)信號(hào)FX系列PLC的輸入端直接相連接，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的反饋控制。表3-2控制電路端子的功能說明種類端子符號(hào)端子名稱功能說明數(shù)字1正轉(zhuǎn)停止閉，正轉(zhuǎn)；開，停止多功輸入2反轉(zhuǎn)停止閉，反轉(zhuǎn)；開，停止能輸信號(hào)3外部故障閉，故障；開，正常入端4故障復(fù)位閉時(shí)復(fù)位5主速/輔助切換用輔助頻率指令6調(diào)速指令2閉多段速設(shè)定2有效7點(diǎn)動(dòng)指令閉時(shí)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行8外部封鎖指令閉時(shí)變頻器停止輸出11順序公共端子數(shù)字9運(yùn)行信號(hào)運(yùn)行時(shí)閉多功輸出10能輸信號(hào)25零速信號(hào)零速值（b2-01）以下時(shí)閉出端26速百號(hào)在設(shè)定頻率± 2Hz以內(nèi)閉27多功能輸出公共端

33、18故障輸出故障時(shí)18-20之間閉合19故障時(shí)19-20之間斷開20模擬21頻率表輸出010V/100 %頻率輸出22公共端信號(hào)23電流監(jiān)視5V/變頻器額定電流3.3.3 VS-616G5變頻器多級(jí)調(diào)速的PLC控制利用PLC的開關(guān)量輸入輸出模塊對(duì)變頻器的多功能輸入端進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)、多速控制。這種控制方式滿足其工藝要求，且接線簡(jiǎn)單， 抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，成本低，并且不存在由于噪聲和漂移帶來的各種問題。表2-3中多功能輸入端子和多功能輸出端子的功能為出場(chǎng)時(shí)所設(shè)定，用戶也可以根據(jù)需要利用變頻器的數(shù)字操作器對(duì)這些端口重新進(jìn)行功能設(shè)定。用數(shù)字操 作器對(duì)參數(shù)H1-01H1-06進(jìn)

34、行設(shè)定，最多可達(dá)9段速運(yùn)行，設(shè)定情況如表3-3所表3-3多段速參數(shù)的設(shè)定端子對(duì)應(yīng)參數(shù)設(shè)定值內(nèi)容5H1-033多段速指令16H1-044多段速指令27H1-055多段速指令38H1-066點(diǎn)動(dòng)頻率選擇然后通過端子5、6、7、8和公共端子11之間的接通/斷開的組合，可得9段速頻率的選擇。端子接通/斷開的組合與被選擇頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 2-4所示。表 中1表示接通，0表示斷開。其中，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)是一種與所設(shè)置的加減速時(shí)間無關(guān)的、單步的、以點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)功能。變頻器的5、6、7端子經(jīng)過功能設(shè)定后再通過通斷組合，可控制8檔頻率，連同端子8對(duì)應(yīng)的點(diǎn)東頻率，共可實(shí)現(xiàn) 9段速 的控制。每檔相應(yīng)額頻率可以通過數(shù)

35、字操作器對(duì)參數(shù)D1-01D1-09的設(shè)置而定（范圍0400H0。如表3-4所示。表3-4多段頻率的選擇5-11 （段速 1）6-11 （段速 2）7-11 （段速 3）8-11 （點(diǎn)動(dòng)頻）被選擇的頻率0000頻率指令1D1-01主速頻率數(shù)1000頻率指令2D1-02輔助頻率數(shù)0100頻率指令3D1-031100頻率指令4D1-040010頻率指令5D1-051010頻率指令6D1-060110頻率指令7D1-071110頻率指令8D1-081點(diǎn)動(dòng)頻率D1-093.4變頻調(diào)速方案一、控制要點(diǎn)控制模式。為了保證在低速時(shí)能有足夠大的轉(zhuǎn)矩，最好采用帶轉(zhuǎn)速反饋的矢 量控制方式。起動(dòng)方式。為滿足吊鉤從“床

36、面”上升時(shí)，需要消除傳動(dòng)間隙，將鋼絲繩拉 緊的要求，應(yīng)采用S型起動(dòng)方式。制動(dòng)方式。采用再生制動(dòng)、直流制動(dòng)和電磁機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的方法。點(diǎn)動(dòng)制動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)制動(dòng)是用來調(diào)整被吊物體空間位置的，應(yīng)能單獨(dú)控制。點(diǎn)動(dòng) 頻率不宜過高。二、調(diào)速方案變頻器的選型?？紤]到起升機(jī)構(gòu)對(duì)運(yùn)行的可靠性要求較高，應(yīng)選用具有帶速 度反饋矢量控制功能的變頻器。調(diào)速機(jī)構(gòu)。雖然變頻器調(diào)速是無級(jí)的，可以用外接電位器來進(jìn)行調(diào)速，希望 調(diào)速時(shí)的基本操作方法能夠和原拖動(dòng)系統(tǒng)的操作方法相同。因此，采用左、右各 若干擋轉(zhuǎn)速的控制方式。3.5變頻器容量及制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)

37、電機(jī)功率為P1,運(yùn)行速度為V,自重為M1,載重為M2配重為M3 重力加速度為G變頻器功率為P,在最大載重下，電梯上升的最大曳引功率為P2, WJ: P2=(M1+M2+M3)G+F XV(公式 3-5-1 )其中F=(M1+M2+M3)G+為摩擦力，小可忽略不計(jì)。變頻器的允許過載倍數(shù)為 1.3 1.5。變頻器功率P應(yīng)接近電機(jī)功率P1,相對(duì)于P2留有安全浴量，可取P=1.5P2。 由于電梯為位能負(fù)載，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。根據(jù)成本和使用效果方面考慮采用能耗制動(dòng)方式，但制動(dòng)電阻R值的大小應(yīng)使通過制動(dòng)電阻I1的值不超過變頻器額定電流I的一半，即：I1=U/R <

38、;I（公式 3-5-2）第四章硬件設(shè)計(jì)電梯的硬件系統(tǒng)由操縱盤、門廳信號(hào)、PLG變頻器、調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。電源圖4-1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中變頻器只完成調(diào)速功能，而邏輯控制部分由PLC完成。PLC負(fù)責(zé)處理各種 信號(hào)的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起停信號(hào)，同時(shí)變頻器也將自身的工作狀態(tài) 發(fā)PLC形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。系統(tǒng)還配置了與電動(dòng)機(jī)同軸連接旋轉(zhuǎn)譯碼器及PG卡,完成速度檢測(cè)及反饋，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。此系統(tǒng)還必須配置制動(dòng)電阻， 當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電 壓升高。4.1 變頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4-2所示為電梯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖，動(dòng)力來自電動(dòng)機(jī)

39、，一般選11KW或15KW 的異步電動(dòng)機(jī)。曳引機(jī)的作用有三個(gè)：一是調(diào)速，二是驅(qū)動(dòng)曳引鋼絲純，三是在 電梯停車時(shí)實(shí)施制動(dòng)。為了加大載重能力，鋼絲繩的一端是轎廂，另一端加裝了 配重裝置，配重的重量隨電梯載重的大小而變化。計(jì)算公式如下：配重的重量=（載重量/2+轎箱自重）X45%（公式4-1-1 ）式中的45%!平衡系數(shù)，一般要求平衡系數(shù)在 45%-50雙問28這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可使電梯的載重能力大為提高，在電梯空載上行或空載下行時(shí)， 電動(dòng)機(jī)額負(fù)載最大，處在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，這就要求電動(dòng)機(jī)在四象限內(nèi)運(yùn)行。為滿足乘 客的舒適感和平層精度，要求電動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確停 車性能。為滿足這些要求采用變

40、頻器控制電動(dòng)機(jī)是最合適的。變頻器不但可以提 供良好的調(diào)速性能，并能節(jié)約大量電能，這是目前電梯大量采用變頻器控制的主 要原因。下面以目前正弦輸入和正弦輸出電壓源變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例并結(jié)合圖4-3說明VVV注頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。速度反饋PWMDSP控制回路三相整流三相逆變速度指令圖4-3變頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng)該系統(tǒng)的特點(diǎn)有：（1）使用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維護(hù)方便，適于高速運(yùn)行。（2）電力傳動(dòng)效率高，節(jié)約電能。電梯屬于一種位能負(fù)載，在運(yùn) 行時(shí)具有動(dòng)能，因此在制動(dòng)時(shí)，將其回饋電網(wǎng)具有很大意義。（3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，占地面積大為減少。4.2 電梯的主電路圖4-4是電梯的主電路

41、圖。圖中M1為YTD系列電梯專用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)； KM1 KM如電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上下行控制；KM3 KM的電梯高低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速與低速運(yùn)行；KM效啟動(dòng)加速接觸器；KM6KM7 KM8為減速制動(dòng)接觸器，用以調(diào)整電梯制動(dòng)時(shí)的加速度；L1、L2與R1、R2為用入電動(dòng)機(jī)定子電路的電抗與電阻，與 KM5KM8合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的加減速控制。 當(dāng)KM做KM2t KM31電吸合時(shí)，電梯將上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后 KM5®電吸合， 切除R1、L1,電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯解說到停層指令后，KM3斷電釋放，KM4!電吸合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，用入阻抗制動(dòng)，實(shí)

42、現(xiàn)上升與下降 的低速運(yùn)行，且 KM5KM獻(xiàn)次通電吸合，用來控制制動(dòng)過程的強(qiáng)度，提高停車制 動(dòng)時(shí)的舒適感；至平層位置時(shí)，接觸器全部斷電釋放，電梯抱閘抱死，電梯停止 運(yùn)行。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。圖4-4電梯主電路圖4.3 機(jī)型選擇及I/O分配4.3.1 輸入模塊PLC輸入模塊的功能主要是檢測(cè)來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可處理的電平信號(hào)。輸入信號(hào)及地址分配如表4-1所示。1、輸入信號(hào)的類型選擇常用的開關(guān)量輸入模塊按信號(hào)類型分為三種：直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入。選擇時(shí)一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)及周圍環(huán)境來考慮。交流輸入模塊觸點(diǎn)接觸可靠，適合于有油污、粉塵的惡劣

43、環(huán)境下使用；直流 輸入模塊的延遲時(shí)間較短，可以直接接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子設(shè)備連接。2、輸入信號(hào)電壓等級(jí)選擇直流中有分為5V、12V、24V、60V、和68V,交流又分為115V和220V兩種。對(duì)于傳輸距離比較近的，可以選用低電平，如5V、12V和24V。一般24V以下屬于低電平，用于傳輸距離較近的場(chǎng)合。如5V最遠(yuǎn)不超過10m 3、輸入接線方式的選擇。PLC的I/O模塊外部接線方式分為隔離式、分組式和匯點(diǎn)式。匯點(diǎn)式模塊的所用點(diǎn)共用一個(gè)公共端（COM;分組式本K塊是將I/O點(diǎn)分成若干組， 每一組共用一個(gè)公共端，各組之間是隔離的；分隔式的每一點(diǎn)一個(gè)公共端，各點(diǎn) 之間相互隔離，每一個(gè)點(diǎn)可使用不同的電

44、源。隔離式每點(diǎn)平均價(jià)格較高，如果信 號(hào)之間不需要隔離，應(yīng)選用前兩種。表4-1輸入信號(hào)及地址分配名稱符號(hào)輸入點(diǎn)開門按鈕SB1X003關(guān)門按鈕SB2X004門鎖開關(guān)KA1X000自動(dòng)開關(guān)SA1-1X001檢修開關(guān)SA1-2X002基站開關(guān)SQ5X007負(fù)一樓感應(yīng)器1KRX021一樓感應(yīng)器2KRX022一樓感應(yīng)器3KRX023三樓感應(yīng)器4KRX024四樓感應(yīng)器5KRX025五樓感應(yīng)器6KRX026安全運(yùn)行開關(guān)KA2RUN(X020)開門到位開關(guān)SQ6X010關(guān)門到位開關(guān)SQ7X011上行限位開關(guān)SQ17X012下行限位開關(guān)SQ18X013上平層感應(yīng)器7KRX008卜平層感應(yīng)器8KRX009上行起動(dòng)按

45、鈕SB3X005下行起動(dòng)按鈕SB4X006負(fù)一樓轎內(nèi)選層鈕SB5X014一樓轎內(nèi)選層鈕SB6X015一樓轎內(nèi)選層鈕SB7X016三樓轎內(nèi)選層鈕SB8X017四樓轎內(nèi)選層鈕SB9X018五樓轎內(nèi)選層鈕SB10X019負(fù)一樓上行外呼鈕1SB1X027一樓上行外呼鈕2SB1X028一樓下行外呼鈕2SB2X029一樓上行外呼鈕3SB1X030一樓下行外呼鈕3SB2X031三樓上行外呼鈕4SB1X032三樓下行外呼鈕4SB2X033四樓上行外呼鈕5SB1X034四樓下行外呼鈕5SB2X035五樓下行外呼鈕6SB2X0364.3.2 輸出模塊PLC輸出模塊的功能主要是將內(nèi)部的輸出電平， 在輸出前轉(zhuǎn)換可匹配

46、外部負(fù)載 設(shè)備的控制信號(hào)。輸出信號(hào)及地址分配如表 4-2所示。1、輸出方式選擇輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出型、晶閘管輸出型和晶體管輸出型。品閘管輸出模塊比較適合于開關(guān)頻率高、電感性和低功率因數(shù)的負(fù)載設(shè)備， 其缺點(diǎn)是價(jià)格高，過載能力較差。晶體管輸出型只能用于直流負(fù)載，它和晶閘管屬于無觸點(diǎn)元件，可靠性高、 響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)，適用于通斷頻繁的負(fù)載，但過載能力稍差。而繼電器輸出模塊的優(yōu)點(diǎn)是使用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失少，并且價(jià)格較 低，但使用壽命不長(zhǎng)，而且響應(yīng)速度較慢。2、輸出接線方式的選擇。與輸入接線方式的選擇相同。3、輸出電流的選擇輸出模塊同時(shí)接通電數(shù)的電流累計(jì)值必須小于公共端所允許通過的

47、電流值。 輸出模塊的輸出電流大小要大于負(fù)載電流的額定值。表4-2輸出信號(hào)及地址分配名稱符號(hào)輸出點(diǎn)上行接觸器KM1Y000下行接觸器KM2Y001高速接觸器KM3Y002低速接觸器KM4Y003加速接觸器KM5Y004制動(dòng)接觸器KM6-KM11Y005-Y010開門接觸器KM12Y011關(guān)門接觸器KM13Y012上行指示燈HL7Y019下行指示燈HL8Y020負(fù)一層指示燈1HLY013一層指示燈2HLY014二層指示燈3HLY015三層指示燈4HLY016四層指示燈5HLY017五層指示燈6HLY018負(fù)一層內(nèi)選記憶燈HL1Y021一層內(nèi)選記憶燈HL2Y022二層內(nèi)選記憶燈HL3Y023三層內(nèi)選

48、記憶燈HL4Y024四層內(nèi)選記憶燈HL5Y025五層內(nèi)選記憶燈HL6Y026負(fù)一樓向上召喚燈HL9Y027一樓向上召喚燈HL10Y028一樓向卜召喚燈HL11Y029一樓向上召喚燈HL12Y030二樓向卜召喚燈HL13Y031三樓向上召喚燈HL14Y032三樓向卜召喚燈HL15Y033四樓向上召喚燈HL16Y034四樓向卜召喚燈HL17Y035五樓向卜召喚燈HL18Y036由上面可知三層電梯有37個(gè)輸入信號(hào)，37個(gè)輸出信號(hào)，考慮到留有余量，選擇FX2NH80MR-D （40點(diǎn)輸入，40點(diǎn)輸出）的PLC4.4 電梯外部接線圖見附錄湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章軟件設(shè)計(jì)梯控制程序的設(shè)計(jì)需按

49、照5-1所示的程序流程圖來編輯42圖5-1程序流程圖設(shè)計(jì)梯形圖一般要遵循以下規(guī)則：(1) I/O點(diǎn)和內(nèi)部各軟繼電器等的常開和常閉觸點(diǎn)可多次重復(fù)使用(2)軟繼電器的線圈不能直接與左母線相連，應(yīng)有過渡點(diǎn)。(3)軟繼電器的右端不能再有接點(diǎn)。(4)在同一套梯形圖中，相同代號(hào)的線圈不能重復(fù)出現(xiàn)( SET RSTB外)。(5) PLC的輸入輸出點(diǎn)可當(dāng)軟繼電器來用。5.1 開門環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)電梯的開門存在以下幾種情況：梯形圖如圖 5-2所示。1、電梯投入運(yùn)行前的開門。此時(shí)電梯位于基站，將開關(guān)梯鑰匙插入SA2內(nèi)，旋轉(zhuǎn)至開梯位置，則電梯自動(dòng)開門，乘客或司機(jī)進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動(dòng)運(yùn)行。2、電梯檢修時(shí)的開門。在檢修狀態(tài)

50、下，開關(guān)門均為手動(dòng)狀態(tài)，由開關(guān)門按鈕 SB1、SB2實(shí)施開門與關(guān)門。3、電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門。電梯停層時(shí)，到平層位置，M140接通，電梯應(yīng)開始開門。4、電梯關(guān)門過程中的重新開門。關(guān)門過程中，若有人或物夾在兩門的中間， 需重新開門，本設(shè)計(jì)通過開門按鈕實(shí)施重新開門。5、呼梯開門。電梯到達(dá)某層后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搱D5-2開門環(huán)節(jié)梯形圖5.2 關(guān)門環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)電梯關(guān)門存在以下幾種情況：梯形圖如圖 5-3所示。1 .電梯停用后的關(guān)門。此時(shí)電梯到達(dá)基站，司機(jī)或乘客離開轎廂，電梯自動(dòng) 關(guān)門，司機(jī)將開關(guān)梯鑰匙插入SA2旋轉(zhuǎn)到關(guān)梯位置，電梯的安全回路被切斷，PLC 停止運(yùn)行，電梯被關(guān)閉。2

51、 .電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)關(guān)門。停站時(shí)間繼電器 T50延時(shí)結(jié)束時(shí)，電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門。3 .電梯檢修狀態(tài)時(shí)的關(guān)門。圖5-3關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖5.3 層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，指層感應(yīng)器 1KR6KRT生該樓層的信號(hào)，以控制指層 燈的狀態(tài)，離開該層時(shí)，該樓層信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)所代替。其梯形圖如圖 5-4 所示，圖中當(dāng)層的層樓輔助繼電器是用上層或下層的層樓信號(hào)關(guān)斷的。圖5-4層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)梯形圖5.4 停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)乘客或司機(jī)通過對(duì)轎廂內(nèi)操縱盤上選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。 選層信號(hào)被登記后，選層按鈕下的指示燈亮，當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信 號(hào)即被消除，指示燈

52、也應(yīng)熄滅。其梯形圖5-5所示，圖中各內(nèi)選層輔助繼電器梯形圖支路中申入了層樓輔助繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)圖5-5停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖5.5 外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)乘客或司機(jī)在廳門外呼梯是，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和記憶。當(dāng)電梯到達(dá)該樓層， 且定向方向與目的方向一致時(shí)，呼梯要求已滿足，呼梯信號(hào)應(yīng)被消除。故其梯形 圖如圖4-6所示。圖5-6中，按下外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器接通， 外呼按鈕下的時(shí)候，表示呼梯要求已被電梯接受并記憶，而該信號(hào)的消除環(huán)節(jié)由 當(dāng)層層信號(hào)的動(dòng)斷觸點(diǎn)與都勻行方向信號(hào)的動(dòng)斷并聯(lián)構(gòu)成的（M03為上行輔助繼電器，M104為下行輔助繼電器）。這樣安排是前邊提到過的電梯運(yùn)行中只應(yīng)同向

53、呼梯 的原則決定的。即電梯將停止，呼梯要求已滿足呼梯信號(hào)被取消。電梯運(yùn)行方向 與呼梯目的地方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運(yùn)行（上行），而呼梯要求從二樓向 下，若由區(qū)三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)（無二樓上行 要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)）不停梯，呼梯要求沒有滿足，呼梯不能消除；待乘客進(jìn) 入轎廂，選層（去一樓），電梯定向下，則二樓下呼梯信號(hào)滿足，呼梯信號(hào)被消除。圖5-6外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖5.6 定向環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運(yùn)行方向，也即定此阿向。電梯的定向 只有兩種情況，即殺過農(nóng)行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接受到內(nèi)選和為呼信號(hào) 時(shí)，應(yīng)將電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號(hào)進(jìn)行比較，定是上行和下行。一旦電 定向后，內(nèi)選和外呼對(duì)電梯進(jìn)行順向運(yùn)行的要求，沒有滿足的情況下，定向信號(hào) 不能消除。檢修狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行下行氣動(dòng)按鈕確定，不需定向，故其梯形圖如圖5-7所示。途中M103及M104分別為定上行及向行輔助繼電器，它們 線圈的工作條件出頂塊由內(nèi)呼信號(hào)和電梯位置信號(hào)著稱，前文中所說的“比較” 是通過電梯位置信號(hào)對(duì)呼梯信號(hào)的“屏蔽”