西門(mén)子PLC控制的五層電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電梯控制系統(tǒng) The elevator control system 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：電梯監(jiān)控系統(tǒng)研制控制程序PLC實(shí)現(xiàn)部分一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達(dá)到的指標(biāo)和應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)等）主要內(nèi)容：1熟悉電梯的基本概況；2學(xué)習(xí)和掌握PLC編程的基本原理和方法；3理清電梯系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的邏輯關(guān)系；4軟件編制、仿真分析、總體調(diào)試。設(shè)計(jì)要求：1控制對(duì)象：電梯；2控制策略：采用西門(mén)子PLC。編程仿真工具：STEP7 （V5.4）二、完成后應(yīng)交的作業(yè)（包括各種說(shuō)明書(shū)、圖紙等）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；英文翻譯；程序代碼。三、完成日期及進(jìn)度自2010年03月08日起至2010年06月25日止進(jìn)度

2、安排：2010.03.0803.19: 收集、消化資料，了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；03.2004.10: 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)；04.1105.08: 編制控制軟件、局部調(diào)試；05.0905.24: 總體調(diào)試、系統(tǒng)優(yōu)化；05.2506.15: 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；06.1606.19: 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 四、主要參考資料（包括書(shū)刊名稱、出版年月等）:1. 邱道尹.S7-300/400PLC入門(mén)和應(yīng)用分析M. 中國(guó)電力出版社,2008.01.2. 柴瑞娟等.西門(mén)子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007.07. 3. 廖映華. PLC在電梯模型控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 電氣技術(shù)與自動(dòng)化, 20

3、07, 9(1): 114-116. 系(教研室)主任： （簽章） 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)： （簽章） 年 月 日論 文 摘 要本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來(lái)越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門(mén)子的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器

4、進(jìn)行全過(guò)程控制。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、制動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng) 電梯 邏輯控制電路 變頻器AbstractThis text introduces the control system of a kind of elevator PLC. The elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation

5、equipments. It depends electric power, dragging along to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the peoples life. And the control elevator circulate of the PLC syste

6、m also has more and more high request, request to attain the movement purpose of steady, quasi-, quick of elevator movement. That system mainly from PLC, logic control the electric circuit constitute. Include an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances,

7、get in touch with a machine, route of travel switch and press button, give out light the indicator constitute and transducer for the control system of integral whole. The this machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller PLC of Siemen

8、s company.The whole system passes PLC, logic control the electric circuit is to the rise and fall of elevator; Add, decelerate; Even layer; Start, make to move a control. Its structure is simple and circulate an efficiency, even layer accuracy, be easy to comprehension and control.Key Words: The PLC

9、 controls system ， elevator ，The logic controls electric circuit， transducer目 錄 TOC o 1-3 u 第一章 緒論 PAGEREF _Toc262995329 h 11.1課題研究的背景 PAGEREF _Toc262995330 h 11.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc262995331 h 21.3 論文的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc262995332 h 3第二章 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 PAGEREF _Toc262995333 h 42.1 電梯土建的基本結(jié)構(gòu) PAGEREF

10、 _Toc262995334 h 42.2 電梯的機(jī)械基本結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc262995335 h 42.3 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc262995336 h 6、電梯的拖動(dòng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc262995337 h 62.3.2 電梯的控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc262995338 h 82.4 電梯控制系統(tǒng)的原理與要求 PAGEREF _Toc262995339 h 8第三章 PLC的結(jié)構(gòu)及基本指令 PAGEREF _Toc262995340 h 113.1 PLC的結(jié)構(gòu)原理 PAGEREF _Toc262995341 h 11、 PLC的

11、硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc262995342 h 11、可編程控制 PAGEREF _Toc262995343 h 133.2 PLC的工作原理 PAGEREF _Toc262995344 h 143.2.1 PLC的等效工作電路 PAGEREF _Toc262995345 h 14、PLC的工作原理 PAGEREF _Toc262995346 h 153.3 PLC的軟件系統(tǒng) PAGEREF _Toc262995347 h 163.4 STEP 7編程軟件的編程語(yǔ)言及基本指令 PAGEREF _Toc262995348 h 173.4.1 STEP 7編程軟件的編程語(yǔ)言 PAGE

12、REF _Toc262995349 h 173.4.2 STEP 7編程軟件的基本指令 PAGEREF _Toc262995350 h 18第四章 PLC在交流調(diào)速電梯上的應(yīng)用 PAGEREF _Toc262995351 h 194.1 電梯控制系統(tǒng)構(gòu)成 PAGEREF _Toc262995352 h 194.2 電梯控制硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc262995353 h 194.3電梯設(shè)計(jì)流程圖 PAGEREF _Toc262995354 h 224.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc262995355 h 23創(chuàng)建項(xiàng)目 PAGEREF _Toc262995356 h 24

13、硬件組態(tài)（配置機(jī)架） PAGEREF _Toc262995357 h 26符號(hào)表編輯 PAGEREF _Toc262995358 h 274.5 電梯仿真調(diào)試過(guò)程 PAGEREF _Toc262995359 h 27電梯開(kāi)關(guān)門(mén) PAGEREF _Toc262995360 h 274.5.2 層樓信號(hào)的產(chǎn)生于消除 PAGEREF _Toc262995361 h 304.5.3 內(nèi)選指令的登記與消除 PAGEREF _Toc262995362 h 314.5.4 外呼信號(hào)的登記與消除 PAGEREF _Toc262995363 h 324.5.5 電梯上下行定向 PAGEREF _Toc26299

14、5364 h 334.5.6 電梯啟制動(dòng)調(diào)速運(yùn)行 PAGEREF _Toc262995365 h 36結(jié) 束 語(yǔ) PAGEREF _Toc262995366 h 37參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc262995367 h 39附錄 PAGEREF _Toc262995368 h 40第一章 緒論1.1課題研究的背景電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一全化設(shè)備，它由多許機(jī)械構(gòu)件和電子、電氣、大規(guī)模集成電路組成的微型計(jì)算系統(tǒng)及聲、光控制部件所組成。那么電梯到

15、底有哪些功能呢？我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運(yùn)行并走出電梯轎廂，實(shí)際上已包含了電梯的許多功能，如：電梯的定向選層、電梯的起動(dòng)、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車(chē)、開(kāi)關(guān)門(mén)。還有檢修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（PLC）、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是80年代最廣泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯線路簡(jiǎn)單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時(shí)間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良，所以電梯故障高，眾多的繼電器、接觸器動(dòng)作噪聲較大，整個(gè)控制柜體積大。隨著多微機(jī)系統(tǒng)在

16、電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和選層器，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。但微機(jī)的集成度高，功能項(xiàng)目固化，一般維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用的工具。可編程序控制器取代繼電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且觸點(diǎn)少、可靠高、故障率低、維修方便、噪聲小最主要的是可編程序控制系統(tǒng)的可編程功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可。而PLC的編程語(yǔ)言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工程人員都能掌握,PLC電梯控制系統(tǒng)比較適用

17、于小高層的樓房.1.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀電梯的出現(xiàn)大大方便了人們的生活。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，這使得交流變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)

18、控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)電梯的要求的也相應(yīng)提高，為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展。特別是隨著技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，

19、現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時(shí)，對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、管理和維護(hù)人員提出了更高的要求。 1.3 論文的主要內(nèi)容在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特點(diǎn)，對(duì)于PLC控制設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典型性，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)于理解和學(xué)習(xí)PLC都具有很好的意義?？刂齐娞葸\(yùn)行的PLC系統(tǒng)要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門(mén)子公司的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制。整個(gè)系統(tǒng)通

20、過(guò)PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)，升降，加、減速，平層，起動(dòng)、制動(dòng)控制。要求其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、使其能夠易于理解與掌握。最后再通過(guò)西門(mén)子PLC調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)速，滿足設(shè)計(jì)所需要的要求。第二章 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理電梯是一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化的設(shè)備，一臺(tái)完整的電梯主要由成土建部分，機(jī)械部分和電氣部分組成。2.1 電梯土建的基本結(jié)構(gòu)土建部分大致由機(jī)房，井道，底坑組成。一、電梯機(jī)房：通常電梯機(jī)房設(shè)在建筑物的頂樓，機(jī)房?jī)?nèi)沒(méi)廂控制柜，電梯曳引主機(jī)，導(dǎo)向輪，防止電梯超速的限速器，電梯的總電源盒等部件。二、電梯井道：是在機(jī)房曳引機(jī)的上方是貫穿于建筑物通體高度的方形直通道空間，井道

21、側(cè)壁上安裝有堅(jiān)直的導(dǎo)軌，作為引導(dǎo)轎廂、對(duì)重運(yùn)動(dòng)提供空間。三、底坑：井道的底部平面低于建筑物的最低層的地面，主在用于安裝電梯轎廂，對(duì)重緩沖器，以便在轎廂沖頂、蹲低有緩沖的空間起減速緩沖作用。2.2 電梯的機(jī)械基本結(jié)構(gòu)機(jī)械部分主要有曳引主機(jī)，導(dǎo)向輪，曳引鋼絲繩-繩頭，限速器-安全鉗，導(dǎo)軌-導(dǎo)靴，電梯轎廂，開(kāi)關(guān)門(mén)連桿裝置，層門(mén)-門(mén)鎖，緩沖器等部件。一、曳引機(jī)：是電梯轎廂升降的主拖動(dòng)機(jī)械，它由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速箱（無(wú)齒輪曳引機(jī)沒(méi)有減速箱）、曳引輪、和底座等組成。二、曳引鋼絲繩：電梯用曳引鋼絲繩常采用電梯專用西魯式鋼絲繩（6X19S+NF或8X19S+NF），三、導(dǎo)向輪：導(dǎo)向輪用于半繞時(shí)，俗稱過(guò)橋輪，

22、用于全繞式時(shí)，稱為抗繩輪。導(dǎo)向輪是用來(lái)調(diào)整鋼絲繩與曳引輪之間的包角大小，與及調(diào)整轎廂與對(duì)重的相對(duì)位置。四、限速器-安全鉗：限速器-安全鉗裝置由限速器、限速鋼絲繩、安全鉗、底坑張緊輪四部分組成。電梯中限速器與安全鉗成對(duì)出現(xiàn)和使用，它們是電梯中最重要的一道安全保護(hù)裝 置。其作用有：電梯由于超速、打滑、斷繩、控制制失控等原因，起到了安全保護(hù)作用。五、導(dǎo)軌-導(dǎo)靴導(dǎo)軌和導(dǎo)靴是電梯轎廂和對(duì)重導(dǎo)向部分。電梯導(dǎo)軌材料多采用普通碳素鋼A3F軋鋼，要求具有足夠的強(qiáng)度、韌性，在受到強(qiáng)烈沖擊時(shí)不致發(fā)生斷裂。導(dǎo)靴是轎廂與對(duì)重沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。六、電梯轎廂電梯轎廂是電梯中裝乘客或貨物的金屬結(jié)體。它由轎廂架、轎廂

23、壁、轎廂底、轎廂頂、轎門(mén)等到幾部分組成。由上下四組導(dǎo)靴向沿導(dǎo)軌作垂直升降運(yùn)動(dòng)，完成垂直運(yùn)輸任務(wù)。常用電梯轎廂內(nèi)部?jī)舾吆褪褂谜哒３鋈腴T(mén)口凈高一樣，應(yīng)不小于2米，寬度和深度由電梯的實(shí)際載重量而定。七、開(kāi)門(mén)機(jī)及開(kāi)關(guān)門(mén)機(jī)構(gòu)自動(dòng)開(kāi)門(mén)裝在轎頂靠近轎門(mén)處，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速裝置（齒輪傳動(dòng)或蝸輪傳動(dòng)或帶齒膠帶傳動(dòng)）帶動(dòng)曲柄桿機(jī)構(gòu)去開(kāi)、關(guān)門(mén)。八、層門(mén)層門(mén)是電梯在各樓層的停站，也是供乘客或貨物進(jìn)出電梯轎廂通向各層大廳出入口，又稱為廳門(mén)。層門(mén)由門(mén)框、門(mén)板、門(mén)頭架、吊門(mén)滾輪、層門(mén)地坎和門(mén)聯(lián)鎖等組成。門(mén)框又由門(mén)楣（門(mén)導(dǎo)軌或門(mén)上坎）、左右立柱組成。九、對(duì)重裝置對(duì)重裝置的作用，是以其自重量去平衡轎廂側(cè)所懸掛的重量。它的作用

24、有：（1） 減少電梯曳引機(jī)的輸出功率；（2） 減少曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦曳引力，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命；（3） 如果電梯在“沖頂”或“蹲底”時(shí)，使電梯失去曳引條件，避免沖擊并井道頂部；（4） 使電梯的提升高度不像強(qiáng)制式驅(qū)動(dòng)那樣受到限制。2.3 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電梯電氣系統(tǒng)有兩大系統(tǒng)組成：電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。、電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)目前，常用的電梯拖動(dòng)大多為交流拖動(dòng)。交流調(diào)速的方法很多，大電梯領(lǐng)域里應(yīng)用較為廣泛的有交流變極調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速。（1）交流變極調(diào)速據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為：,當(dāng)改變定子繞組的極對(duì)數(shù)時(shí)，就可以改變同步轉(zhuǎn)速，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)速得調(diào)節(jié)。為了

25、實(shí)現(xiàn)變極調(diào)節(jié)調(diào)速，可以在定子上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各構(gòu)成不同的極對(duì)數(shù)，也可以通過(guò)改變繞組接法的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速，變極調(diào)速適用于不需要平滑調(diào)速的載貨電梯。（2）交流調(diào)壓調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)速為：n=，當(dāng)改變轉(zhuǎn)差率時(shí)，也可以達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，這些轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路上，不但使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，也降低了工作效率。目前電梯上使用較多的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的方法是變壓調(diào)速，即通過(guò)改變定子電壓來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。變壓調(diào)速的調(diào)速范圍非常窄（電動(dòng)機(jī)線性調(diào)速范圍?。?。因此電梯上的變壓調(diào)速都采用閉環(huán)控制，以提高調(diào)速范圍。（3）變頻調(diào)速由可知,當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本上正比于，因此，如果供電電源的頻率可以平滑

26、改變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以得到平滑調(diào)節(jié)。通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的方法，可以得到很大的調(diào)速范圍及很好的機(jī)械性，這種調(diào)速方法是目前電梯上應(yīng)用最多的調(diào)速方式。變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、曳引機(jī)和制動(dòng)單元構(gòu)成.三相電源 R、S、T 經(jīng)接線端子進(jìn)入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端為兩相電接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，外接制動(dòng)單元減少了制動(dòng)時(shí)間，加快制動(dòng)過(guò)程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來(lái)檢測(cè)電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，變頻器將實(shí)際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實(shí)際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達(dá)到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。圖一 變頻調(diào)速曲線圖 電梯的控制系統(tǒng)電梯的控

27、制系統(tǒng)大致有以下幾部分組成：開(kāi)關(guān)門(mén)按控制、轎內(nèi)指令登記與消號(hào)、廳外召喚登記與消號(hào)、定向選層線路、啟動(dòng)線路、減速平層線路、檢修運(yùn)行線路、消防運(yùn)行線路、主控回路等。這幾部分共同構(gòu)成電梯的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的登記、開(kāi)關(guān)門(mén)、啟動(dòng)、運(yùn)行、減速、平層等各種功能。2.4 電梯控制系統(tǒng)的原理與要求（1）電梯位置的確定與顯示轎廂中的乘客及門(mén)廳中等待乘坐電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門(mén)廳都設(shè)有顯示樓層標(biāo)志的電梯位置顯示裝置。此外，電梯的運(yùn)行還需要更加準(zhǔn)確的電梯位置信號(hào)，以滿足制動(dòng)停車(chē)等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號(hào)一般由設(shè)在井道中的位置開(kāi)關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當(dāng)轎廂上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時(shí)，發(fā)出位置信號(hào)

28、，并啟動(dòng)樓層指示。（2） 轎廂內(nèi)的運(yùn)行命令及門(mén)廳的召喚信號(hào)司機(jī)及乘客可按下轎廂內(nèi)操作盤(pán)上的選層按鈕選定電梯運(yùn)行的目的樓層，此為內(nèi)選信號(hào)。按鈕按下后，該信號(hào)應(yīng)被記憶并使相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。在門(mén)廳等候電梯的乘客可以按門(mén)廳的上行或下行召喚信號(hào)，此為外喚信號(hào)。該信號(hào)也需記憶并點(diǎn)亮門(mén)廳的上行或下行指示燈，按電梯集選控制原則，電梯上行時(shí)，應(yīng)響應(yīng)層站的上呼叫信號(hào)，下行時(shí)，響應(yīng)下呼叫信號(hào)。在上行時(shí)應(yīng)保留層站的下呼信號(hào)，在下行時(shí)應(yīng)保留層站的上呼信號(hào)這些保持信號(hào)在要求得到滿足時(shí)應(yīng)能自動(dòng)消號(hào)。（3）電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的信號(hào)響應(yīng)電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)選及外喚信號(hào)，決定電梯運(yùn)行的運(yùn)行方向。在定向時(shí)，根據(jù)電梯轎廂內(nèi)乘客欲往層樓

29、的位置信號(hào)或各層樓大廳乘客的召喚信號(hào)位置與電梯所處層樓的位置信號(hào)進(jìn)行比較，門(mén)廳信號(hào)和內(nèi)選信號(hào)都做為輸入信號(hào)與電梯位置信號(hào)進(jìn)行比較，凡是在電梯位置信號(hào)上方向的轎內(nèi)或?qū)訕菑d外召喚信號(hào)，則電梯屬上行狀態(tài)；凡在其下方向的，則定下行狀態(tài)。而且規(guī)定在運(yùn)行方向確定之后只有同方向的才能截梯，方向不能截梯，不響應(yīng)中途的方向呼喚要求，直到到達(dá)本反方向的最遠(yuǎn)戰(zhàn)點(diǎn)才開(kāi)始返程。要保持最遠(yuǎn)層樓召喚信號(hào)所要求的電梯運(yùn)行方向，而不能輕易地更改，這樣以保證最高層樓(或最低層樓)乘客的乘用電梯，而只有在電梯完成最遠(yuǎn)層樓乘客的要求后，方能改變電梯運(yùn)行方向。同時(shí)轎內(nèi)指令信號(hào)優(yōu)先于各層樓廳外召喚信號(hào)而定向，即當(dāng)空轎廂電梯被某層廳外乘客

30、召喚到達(dá)該層后，某層的乘客即可進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)而撳按指令按鈕令電梯定上行方向(或下行方向)；若該乘客雖進(jìn)入轎廂內(nèi)且電梯門(mén)未關(guān)閉而尚未撳按指令按鈕前(即電梯尚未定出方向)，出現(xiàn)其他層樓的廳外召喚信號(hào)時(shí)，如此召喚信號(hào)指令電梯的運(yùn)行方向有別于已進(jìn)入轎廂內(nèi)的乘客要求指令電梯的運(yùn)行方向，則電梯的運(yùn)行方向應(yīng)由已進(jìn)入轎廂內(nèi)的乘客要求而定向，而不是根據(jù)其他層樓廳外乘客的要求而定向。（4）轎廂的啟動(dòng)與平層轎廂在運(yùn)行方向確定，轎廂已關(guān)好門(mén)時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行的初始階段是加速運(yùn)行階段，其后是穩(wěn)定運(yùn)行階段。（5）轎廂的平層與停車(chē)轎廂的運(yùn)行后需確定在哪一層站停車(chē)，平層是指停車(chē)時(shí)，轎廂的平層停車(chē)過(guò)程需在轎廂底面與停車(chē)樓面相平之

31、前開(kāi)始，先是減速，再是制動(dòng)，以滿足平層的準(zhǔn)確性及乘客的舒適感。傳統(tǒng)的電梯的平層開(kāi)始信號(hào)由平層感應(yīng)器發(fā)出。上平層感應(yīng)器及下平層感應(yīng)器裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時(shí)，上平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開(kāi)始減速，至下平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死，下行時(shí)下平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開(kāi)始減速，至上平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號(hào)。第三章 PLC的結(jié)構(gòu)及基本指令3.1 PLC的結(jié)構(gòu)原理可編程序控制器（Programmable Logical Controller,簡(jiǎn)稱PLC），是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)

32、開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展以微處理器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)裝置。它有可編程性，且編程靈活簡(jiǎn)單，有在惡劣環(huán)境下工作的高抗干擾能力 ，適應(yīng)性力。而其體積小，重量輕，價(jià)格底等特點(diǎn)，在工業(yè)控制應(yīng)用上越來(lái)越廣泛，電梯控制系中的應(yīng)也不例外。不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但基本組成原理是一樣的。3.1.1、 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從硬件來(lái)看，PLC主要由CPU，存儲(chǔ)器，I/O接口，電源，編程器等組成。圖二 PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)（1）CPU板CPU板PLC的核心部件，它包括：微處理器CPU、存儲(chǔ)器（ROM、RAM）、并行接口（PIO）、串行接口（SIO）

33、及時(shí)鐘控制電路等。CPU板是PLC的運(yùn)算、控制中心，用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算及對(duì)整機(jī)進(jìn)行管理控制；PLC內(nèi)部配有程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ROM，RAM），分別用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶程序，并生成用戶環(huán)境；并行接口和串行接口主要用于CUP與各接口電路之間的信息交換。時(shí)鐘及控制電路用于產(chǎn)生脈沖及各種控制信號(hào)。（2）輸入/輸出電路輸入電路通常有兩種形式；直流輸入和交流輸入電路。輸入電路的作用是接收現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備送來(lái)的控制信號(hào)，并經(jīng)光電耦合器隔離后轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)，然后由CPU讀入并送至輸入映象寄存器中，供程序執(zhí)行使用。輸出電路的作用是將PLC的輸出控制信號(hào)送給外部輸出設(shè)備，通過(guò)輸出

34、設(shè)備控制被控制對(duì)象工作。輸出電路共有三種形式：一種是繼電器形式，它是通過(guò)控制繼電器的線圈使其觸點(diǎn)的通斷來(lái)控制輸出設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電氣隔離；另一種是晶體管輸出型，它是通過(guò)光電耦合器使輸出開(kāi)關(guān)晶體管通斷，進(jìn)而控制輸出設(shè)備；第三種是可控硅輸出型，通過(guò)觸發(fā)可控硅的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)外部輸出設(shè)備的控制。（3）存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口用于連接用戶程序存儲(chǔ)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展卡盒。常用的擴(kuò)展卡盒有三種：一種是COMS開(kāi)型ROM卡盒，它需要用鋰電池后備，以防止斷電時(shí)丟失程序及數(shù)據(jù)；另一種是EPROM卡盒，這種卡盒需要用專門(mén)寫(xiě)入器將調(diào)試好的用戶程序或數(shù)據(jù)寫(xiě)入EPROM中，擦寫(xiě)時(shí)需要用紫外線擦除器；第三種是EEPROM卡盒

35、，是電可擦除存儲(chǔ)器，它的寫(xiě)入和擦寫(xiě)只需專用編程器。（4）I/O擴(kuò)展接口I/O擴(kuò)展接口與CPU之間是以總線方式連接的，因此它可以連接開(kāi)總量的I/O擴(kuò)展單元及擴(kuò)展塊，使I/O點(diǎn)數(shù)規(guī)模在配置更加靈活。同時(shí)也可以配接如模擬量、高速脈沖等單元及通信適配器等特殊功能模塊，使PLC的功能大大增強(qiáng)。（5）編程器及其接口編程器用于程序及數(shù)據(jù)的輸入、編輯、調(diào)試和檢測(cè)。當(dāng)PLC在正常運(yùn)時(shí)，一般不需要編程器，因此編程器設(shè)計(jì)為獨(dú)立的部件。為了能對(duì)PLC進(jìn)行編程及調(diào)試，在PLC上專門(mén)設(shè)有一個(gè)編程接口，通過(guò)這個(gè)接口可以連接各種形式的編程器。編程器的種類很多，常見(jiàn)的有便攜式手持程器、專用智能編程器和通過(guò)計(jì)算機(jī)和專用接口實(shí)現(xiàn)對(duì)

36、PLC的編程。（6）電源PLC一般使用220V的交流電源，電源部件將交流電轉(zhuǎn)換成供PLC的中央處理器，存儲(chǔ)器等電子電路工作所需的直流電源，使PLC能正常工作。3.1.2、可編程控制任何一個(gè)控制系統(tǒng)要完成目的控制功能，必須通過(guò)一定的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常控制序可分兩大類：固定布線程序和可編程序。（1）固定布線程序傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和電子器件系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)各種控制功能，其控制程序是由種電氣元件通過(guò)一定的聯(lián)接方式-布線而成，輸入設(shè)備如按鈕開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等，用以向控制系統(tǒng)送入信號(hào)。輸出設(shè)備如接觸器、電磁閥等用以控制被控制對(duì)象的動(dòng)作。其輸入對(duì)輸出的控制是通過(guò)接線來(lái)實(shí)現(xiàn)，接線工作結(jié)束后，控制程序

37、也被確定下來(lái)，若要改變控制程序，則必須改變接線方式重新布線，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，是非常困難的。（2）可編程序控制可編程序控制控制系統(tǒng)中完成一定的控制，只通過(guò)專用的編程器，用程序語(yǔ)言進(jìn)行編程，寫(xiě)入可編程控制的程序的存儲(chǔ)器中，然后由可編程序控制器來(lái)完成各種操作。在可編程系統(tǒng)中，若要改變控制程序，只用編程器改寫(xiě)程序存儲(chǔ)器中的某些程序語(yǔ)句，不必要重新布線，由于控制被控對(duì)象的動(dòng)作是控制程序語(yǔ)言來(lái)表達(dá)的，故又稱為軟件程序。3.2 PLC的工作原理3.2.1 PLC的等效工作電路PLC是由以微機(jī)為核心的電子部件，可以將它看作是一個(gè)由各種繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及狀態(tài)器組合體。PLC的輸入繼電器，由外部開(kāi)關(guān)通過(guò)

38、輸入端來(lái)驅(qū)動(dòng)的；PLC內(nèi)的輸出繼電器，帶有無(wú)數(shù)內(nèi)觸點(diǎn)和外部輸出觸點(diǎn)。此外，PLC還有如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等“軟”元件，這些元件帶有動(dòng)作線圈和很多電子常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉點(diǎn)，可以在PLC內(nèi)自由選擇使用。PLC控制系統(tǒng)主要由三部分組成：輸入部分、控制部分、輸出部分。輸入部分由用戶輸入設(shè)備組成，如按開(kāi)關(guān)、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)及傳感器等。它們直接與PLC的輸入端子相連接，用以產(chǎn)生輸入信號(hào)，這些信號(hào)或來(lái)自電梯轎廂操縱控制板，或來(lái)自電梯井道?？刂撇糠质歉鶕?jù)被控對(duì)象的實(shí)際控制要求編制用戶程序，并將編制好的程序通過(guò)編程器送入PLC內(nèi)的用戶程序存儲(chǔ)器中，CPU反復(fù)掃描執(zhí)行用戶程序，并產(chǎn)生各種輸出控制信號(hào)，PLC

39、的控制功能是通過(guò)用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。輸出部分主要由用戶輸出設(shè)備組成，如接觸器、繼電器等，它們直接和PLC的輸出端子相連，用以控制被控制的對(duì)象動(dòng)作。3.2.2、PLC的工作原理PLC的工作過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是執(zhí)行程序的過(guò)程。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，CPU按照分時(shí)操作原理每個(gè)周期執(zhí)行一個(gè)操作，由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀來(lái)看似乎是同時(shí)完成的，種分時(shí)操作的過(guò)程稱為CPU對(duì)程序的掃描。PLC的工作過(guò)程分為三個(gè)階段：輸入處理、程序執(zhí)行及輸出處理。（1）輸入處理PLC以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶程序。在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài)（輸入信號(hào)）讀入輸入映像寄存器中，然后開(kāi)始執(zhí)行程

40、序。在執(zhí)行過(guò)程中，即使輸入狀態(tài)發(fā)生了變化，但輸入映象寄存器中的內(nèi)容不變，直到一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才重新讀輸入狀態(tài)。（2）程序執(zhí)行在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶程序。每執(zhí)行一條程序所需要的信息都是從輸入映象寄存器和其他軟元件映象寄存器讀出并參與運(yùn)算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫(xiě)入有關(guān)的軟元件映象寄存器中，因此各軟元件映象寄儲(chǔ)器中的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行在不斷的變化。（3）輸出處理當(dāng)全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成PLC的實(shí)際輸出并由輸出端子送出給執(zhí)行器。3.3 PLC的軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件相互結(jié)合才能構(gòu)成一個(gè)完整PLC控制系統(tǒng)，完成各種復(fù)雜的控制功能。PL

41、C的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序組成。系統(tǒng)程序（又稱系統(tǒng)軟件）用于PLC控制系統(tǒng)的管理、服務(wù)及對(duì)用戶程序的編譯。系統(tǒng)程序質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響PLC的性能。系統(tǒng)軟件是由PLC生產(chǎn)廠家提供并固化在內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中，用戶不行存取和修改。用戶程序也稱為應(yīng)用程序或應(yīng)用軟件，它由PLC使用者根據(jù)被對(duì)象的控制要求用程序語(yǔ)言編制而成。用戶程序是通過(guò)編程器鍵入到PLC內(nèi)，并線性地放在由管理程序指定的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。 小型PLC的用戶程序比較簡(jiǎn)單，通常是順序編制而成。大中型PLC的用戶程序容量較大且比較復(fù)雜，為使用戶程序編制簡(jiǎn)單，可以按功能、結(jié)構(gòu)或使用目的將用戶程序分為各個(gè)程序模塊，每個(gè)模塊各自完成一個(gè)確定的功能，然后

42、把它們鏈接在一起構(gòu)成一個(gè)完整的軟件系統(tǒng)。本次試驗(yàn)采用西門(mén)子STEP 7編程軟件進(jìn)行編程。STEP 7是西門(mén)子公司專為s7-300/400系列PLC設(shè)計(jì)的編程軟件。3.4 STEP 7編程軟件的編程語(yǔ)言及基本指令3.4.1 STEP 7編程軟件的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的STEP 7軟件包配3種基本編程語(yǔ)言，即梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）、語(yǔ)言表（STL）和順序功能圖編程語(yǔ)言，它們?cè)赟TEP 7中可以相互轉(zhuǎn)換。本實(shí)驗(yàn)采用梯形圖這種編程語(yǔ)言。梯形圖結(jié)構(gòu)形式類似地傳統(tǒng)的繼電器控制電路，它是由圖形符號(hào)連接而成，這些符號(hào)分別代表常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、并聯(lián)接線、串聯(lián)接線及繼電器線圈等，每個(gè)觸點(diǎn)和線圈都有一個(gè)編碼

43、。梯形圖具有如下特點(diǎn)： 梯形圖按自上而下，從左到右的順序排列，也是程序的執(zhí)行順序。通常每個(gè)繼電器線圈為一邏輯行，即一層階梯。每一邏輯起始于母線，然后是觸點(diǎn)的各種連接，最后經(jīng)過(guò)繼電器線圈終止于母線，整個(gè)梯形圖呈現(xiàn)梯形。 梯形圖中的繼電器不同于傳統(tǒng)繼電器控制線路中的物理繼電器，它實(shí)質(zhì)上是內(nèi)部存儲(chǔ)中的位觸發(fā)器，因此稱為“軟繼電器”或“軟元件”。這些軟元件輸出繼電器，輔助繼電器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器及狀態(tài)器等，它們均有無(wú)限常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。在PLC內(nèi)部可以自由選取使用。如果某個(gè)位觸發(fā)為“1”，表示對(duì)應(yīng)的繼電器線圈接通，相應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)都閉合，而常閉觸點(diǎn)都斷開(kāi)。 梯形圖是一種形象化的編程語(yǔ)言，其兩端的母線是沒(méi)

44、有電源連接。因此核彈頭形圖中不存真實(shí)的物理電流，而具有“概念”電流，是用戶程序運(yùn)算過(guò)程中滿足輸出執(zhí)行條件的形象化表示方式?！案拍睢彪娏髦荒軓淖蟮接伊鲃?dòng)，層次的改變是從上到下。 輸入繼電器只能從外部輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而不能由內(nèi)部其他觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。因此在梯形圖中只能出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)而不出現(xiàn)線圈，輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)即表示相對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)的變化。 輸出繼電器用于PLC的輸出控制，它是通過(guò)外輸出觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行器。因此，在梯形圖中的某個(gè)輸出繼電器的線圈接能時(shí)，表示在對(duì)應(yīng)的輸出端子上有輸出信號(hào)。PLC內(nèi)部其他軟元件的觸點(diǎn)不能驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行器，它們只供PLC內(nèi)部使用。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，CPU接梯形圖中元件

45、排列順序從上而下，從左到右逐行處理。3.4.2 STEP 7編程軟件的基本指令STEP 7編程軟件的基本指令有位邏輯指令、計(jì)數(shù)器與計(jì)時(shí)器指令、傳送與比較指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令、算術(shù)運(yùn)算指令、移位與循環(huán)指令、程序控制指令等。 第四章 PLC在交流調(diào)速電梯上的應(yīng)用設(shè)計(jì)電梯PLC控制系統(tǒng)主要有以下方面的內(nèi)容和步驟:4.1 電梯控制系統(tǒng)構(gòu)成電梯控制系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元以及 PLC 單元構(gòu)成，由如圖2所示，PLC用來(lái)完成對(duì)電梯曳引電機(jī)及開(kāi)關(guān)門(mén)機(jī)的起動(dòng)，加減速，停止，運(yùn)行方向，樓層顯示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，安全保護(hù)等指令信號(hào)進(jìn)行管理和控制功能。圖三 電梯控制系統(tǒng)原理圖4.2 電梯控制硬件設(shè)

46、計(jì)硬件可分為兩部分，輸入和輸出單元，它門(mén)是PLC 的 I/O 接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開(kāi)關(guān)門(mén)、井道內(nèi)的上下平層、上下強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)、門(mén)鎖、安全保護(hù)繼電器等單元構(gòu)成。（1）輸入單元為：門(mén)廳外按鈕與轎箱內(nèi)選層按鈕，負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示；開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，控制轎門(mén)的開(kāi)閉；上下平層感應(yīng)器，用來(lái)保證電梯轎箱在各層?？繒r(shí)準(zhǔn)確平層；上下限強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)，用于保護(hù)電梯的高速運(yùn)行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當(dāng)電梯到達(dá)上下端站時(shí)，裝在轎廂邊的上下限強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)打板，信號(hào)輸入到PLC，PLC 發(fā)出換速信號(hào)強(qiáng)迫電梯減速運(yùn)行到平層位置；門(mén)鎖裝置，轎門(mén)閉合和各廳門(mén)閉合上鎖是電梯正

47、常起動(dòng)運(yùn)行的前提；安全回路，通常包括轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)、轎頂內(nèi)急停開(kāi)關(guān)、安全鉗開(kāi)關(guān)、限速器斷繩開(kāi)關(guān)、限速器超速開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)等。 （2）輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、目前的方向及層樓指示燈；開(kāi)關(guān)門(mén)接觸器，用于控制電梯的廳門(mén)和轎門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉，在自動(dòng)定向完成或電梯平穩(wěn)停靠后，PLC給出相關(guān)指令，完成開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作；啟動(dòng)加速、制動(dòng)減速接觸器，用于電梯的調(diào)速系統(tǒng)。元件符號(hào)名稱及作用元件符號(hào)名稱及作用Km1上行接觸器Sq5基站開(kāi)關(guān)Km2下行接觸器Sq6開(kāi)門(mén)到位開(kāi)關(guān)Km3高速接觸器Sq7關(guān)門(mén)到位開(kāi)關(guān)Km4低速接觸器Sq8開(kāi)門(mén)調(diào)整開(kāi)關(guān)Km5啟動(dòng)接觸器Sq9.sq10關(guān)門(mén)調(diào)整開(kāi)關(guān)Km6-k

48、m8制動(dòng)接觸器Sq11-sq151-5樓廳門(mén)鎖開(kāi)關(guān)Km9開(kāi)門(mén)接觸器Sq16轎門(mén)關(guān)閉到位開(kāi)關(guān)Km10關(guān)門(mén)接觸器Sq17上限位開(kāi)關(guān)Sq18下限位開(kāi)關(guān)Hl134樓上呼記憶燈Sq19上行強(qiáng)迫停止開(kāi)關(guān)Hl144樓下呼記憶燈Sq20下行強(qiáng)迫停止開(kāi)關(guān)Hl155樓下呼記憶燈Sb1開(kāi)門(mén)按鈕Sa1運(yùn)行狀態(tài)鑰匙開(kāi)關(guān)Sb2關(guān)門(mén)按鈕Sa2基站開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)Sb3上行啟動(dòng)按鈕Sq1安全框開(kāi)關(guān)Sb4下行啟動(dòng)按鈕Sq2安全鉗開(kāi)關(guān)Sb5-sb91-5轎內(nèi)選按鈕Sq3限速器開(kāi)關(guān)1sb1-4sb11-4樓上行外呼按鈕Sq4轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)2sb2-5sb22-5樓下行外呼鈕1kr1樓感應(yīng)器1hl-5hl1-5層層樓指示燈2kr2樓感應(yīng)器6

49、hl-7hl上行.下行指示燈3kr3樓感應(yīng)器Hl6.hl7操縱箱上下行指示記憶燈4kr4樓感應(yīng)器Hl81樓上呼記憶燈5kr5樓感應(yīng)器Hl92樓上呼記憶燈6kr上平層感應(yīng)器Hl102樓下呼記憶燈7kr下平層感應(yīng)器Hl113樓上呼記憶燈Sq電源開(kāi)關(guān)Hl123樓下呼記憶燈Sb0極限開(kāi)關(guān) 圖四 電梯電器元件表4.3電梯設(shè)計(jì)流程圖根據(jù)電梯的工作原理與功能繪制電梯的運(yùn)行流程圖。圖五 電梯運(yùn)行流程圖4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用以西門(mén)子公司的可編程控制器s7-300v5.4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先在WINDOWS環(huán)境下打開(kāi)s7軟件，向軟件中輸入程序，待程序輸入完畢將其變換后寫(xiě)入中。寫(xiě)入完畢后，打開(kāi)菜單欄中仿真軟

50、件，將程序下載在到軟件當(dāng)中，運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程的監(jiān)控功能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，動(dòng)作相應(yīng)開(kāi)關(guān)，模擬電梯控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意觀察程序運(yùn)行的變化過(guò)程。若輸入的程序有問(wèn)題，對(duì)程序進(jìn)行修改，經(jīng)變換后再寫(xiě)入中調(diào)試。4.4.1創(chuàng)建項(xiàng)目項(xiàng)目的分層結(jié)構(gòu) 組織塊OB是操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用，用于控制循環(huán)掃描和中斷程序的執(zhí)行、PLC的啟動(dòng)和錯(cuò)誤等，有的CPU只能使用部分組織塊。OB1用于循環(huán)執(zhí)行的主程序塊。操作系統(tǒng)在PLC的每一次循環(huán)掃描中調(diào)用一次OB1。一個(gè)循環(huán)周期分為輸入、程序執(zhí)行、輸出和其他任務(wù)，如下載、刪除塊和發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)等。功能（FC）是用戶編寫(xiě)的沒(méi)有固定參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)的塊，其臨

51、時(shí)變量存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)堆棧中，功能結(jié)束后，這些數(shù)據(jù)就被其他數(shù)據(jù)覆蓋了?？梢钥梢杂霉蚕頂?shù)據(jù)區(qū)來(lái)存儲(chǔ)那些在功能執(zhí)行結(jié)束后需要保留的數(shù)據(jù)。在調(diào)用功能和功能塊時(shí)用實(shí)參來(lái)代替形參。功能塊（FB）是用戶編寫(xiě)的有固定參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)的邏輯塊，在每次調(diào)用功能塊時(shí)要給功能塊提供各種不同類型的數(shù)據(jù)，功能塊也要返回?cái)?shù)據(jù)給調(diào)用它的塊。4.4.2硬件組態(tài)（配置機(jī)架）4.4.3符號(hào)表編輯符號(hào)表是STEP7用來(lái)定義符號(hào)地址的表格形式，其本質(zhì)都是為了建立絕對(duì)地址和符號(hào)地址之間的內(nèi)在聯(lián)系。4.5 電梯仿真調(diào)試過(guò)程4.5.1電梯開(kāi)關(guān)門(mén)當(dāng)q0.0和i0.0都為1，m10.2為1當(dāng)sb1 重新開(kāi)門(mén)按鈕i0.3為1，開(kāi)門(mén)輔助繼電器m10.0為1，開(kāi)門(mén)接觸器q1.0為1關(guān)門(mén)按鈕I0.4為 1時(shí)關(guān)門(mén)輔助繼電器m1