基于PLC的七層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的七層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生安鋒指導(dǎo)老師羅華摘要：電梯不僅僅是高層建筑罩的必備設(shè)施，在多層建筑里也是不可缺少的垂直運(yùn)輸工具。電梯的控制系統(tǒng)已由初期的繼電控制向微機(jī)控制開展?？删幊炭刂破饔捎诰哂锌煽啃愿摺⒐δ軓?qiáng)大等特點(diǎn)已經(jīng)成為電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的核心。本文在闡述電梯的結(jié)構(gòu)和可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理的根底上，針對(duì)7層7站電梯，使用三菱FX2N-80MR可編程控制器，設(shè)計(jì)了電梯的控制系統(tǒng)。包括電梯的指層控制模塊、轎內(nèi)指令和廳外召喚的登記與消除模塊、電梯的選層和定向模塊、電梯的開關(guān)門運(yùn)行模塊、電梯運(yùn)行控制模塊等，實(shí)現(xiàn)了電梯的指層控制、轎內(nèi)與各層內(nèi)呼梯指令的記錄、電梯運(yùn)行方向和停靠的層站的控制，自動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)開關(guān)門等功能。這種電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際運(yùn)行的電梯中，運(yùn)行結(jié)果說明：電梯控制系統(tǒng)平安性和可靠性高，月常保養(yǎng)維護(hù)和故障檢修方便，運(yùn)行本錢低。電梯連續(xù)運(yùn)行12000次，故障率為0,平層精度小于±5mm，平衡系數(shù)48％～50％，起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行平穩(wěn)、舒適，平安保護(hù)和可靠性均到達(dá)GB7588．2003的規(guī)定，能夠滿足電梯的控制要求。關(guān)鍵字：電梯；控制系統(tǒng)；可編程控制器Abstract：Elevatorisnotonlythenecessaryfacilityinthehigh-risebuilding．isalsotheessentialverticaltransportmeansinthemulti—layeredconstruction．Thecontrolsystemofelevatorisdevelopedfromtheinitialrelaycontrolsystemtothemicrocomputercongolsystem．Theprogrammablelogiccontrollerhasalreadybecomethecoreoftheelevatormicrocomputercontrolsystembecauseofitshighreliabilityandformidablefunctionandsoonthecharacteristics．Thisarticleslalomedtheelevatorstructure，thestructureandtheworkingprincipleoftheprogrammablelogiccontroller．Aimattheelevatorofseverfloorsandseverstations，thewriterdesignthiselevatorcontrolsystembytheuseofMitsubishiFX2N—80MRprogrammableillogiccontroller．111ewriterdesigntheelevatorcontrolmodules．Suchthemoduleofshownlayer．themoduleofregisterandcanceltheinstructionsfromthecabin．Themoduleofregisterandcanceltheinstructionsfromthesmfionhall．themoduleofchoosestationanddirection。themoduleofdoormovement，themoduleofelevatoroperation，andsoon．Thesemodulesachievethefunctions：fingeringoutthelocationofthecabin，registeringtheinstructionsfromthecabinandthestationhall．choosingthedirectionandthestationofelevatorfollowtheseinstructions，operatingelevatoranddoorautomatically，andotherfunctions．Thiselevatorcontrolsystemappliesintheactualoperatingelevator．theoperatingresultindicated：itssecurityandreliabilityalehigh,theroutinemaintenanceandthetroubleshootingareconvenient,theelevatoroperatingcostislow．Theelevatorcontinuousrunning12000times．thefailurerateis0。theevenlevelprecisionissmallerthan+5mm，thebalancedcoefficientsis48％～50％，thestarting，thebrakeandthemovementaleextremelysteadyandcomfortable，thesafekeepingofsecurityandthereliabilityachievedGB7588—2003thestipulations．Cansatisfytheelevatorthecontrolrequest．KeyWords：Elevator;ControlSystem;ProgrammableLogicController目錄TOC\o"1-2"\u第一章緒論61.1課題研究背景和意義61.2國(guó)內(nèi)外開展?fàn)顩r71.3主要研究?jī)?nèi)容9第二章電梯的概述102.1電梯的定義102.2電梯的分類10按用途分類102.2.2按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類112.2.3按操作控制方式分類122.3電梯的主要機(jī)械部件13第三章電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)153.1電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的定義及構(gòu)成153.2電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求153.3電機(jī)的選擇163.3.1電動(dòng)機(jī)選擇的根本原那么163.3.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇16第四章變頻器選擇及其參數(shù)設(shè)計(jì)174.1變頻器的選擇17選擇變頻器品牌型號(hào)18選擇變頻器規(guī)格18選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件184.2專用變頻器194.3變頻器結(jié)構(gòu)及其參數(shù)設(shè)計(jì)19第五章PLC的選擇及其電路設(shè)計(jì)195.1PLC元件分配表及控制功能19輸入輸出〔I/O〕點(diǎn)數(shù)的選擇20存儲(chǔ)器容量的估算22控制功能的選擇225.2可編程序控制器〔PLC〕的選擇24開關(guān)量I/O接口24外部電源的選擇265.2.3PLCI/O硬件連線圖26第六章控制方案與程序設(shè)計(jì)266.1梯形圖設(shè)計(jì)控制原理26門廳上行呼叫信號(hào)26門廳下行呼叫信號(hào)28轎廂內(nèi)選層信號(hào)29轎廂內(nèi)選層信號(hào)燈的控制29樓層位置信號(hào)31七段數(shù)碼管顯示33樓層呼叫選層綜合信號(hào)34上下行區(qū)分控制信號(hào)35開門控制36關(guān)門控制37停止信號(hào)38升降電機(jī)控制40手動(dòng)檢修控制方式406.2七層電梯控制總圖416.3控制程序41第七章電梯模擬調(diào)試427.1系統(tǒng)調(diào)試42調(diào)試前具備的條件42電梯的運(yùn)行調(diào)試42電梯的整機(jī)性能調(diào)試437.2程序運(yùn)行與調(diào)試43程序的軟件模擬運(yùn)行43程序調(diào)試46第八章總結(jié)與展望48參考文獻(xiàn)48致謝48附錄48第一章緒論隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷開展，我國(guó)建筑行業(yè)的快速開展和樓宇自動(dòng)化、智能化的需要，電梯產(chǎn)品的用量劇增。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)基于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物的永久性垂直交通工具。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)迅速開展。特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速開展，現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。電梯控制系統(tǒng)主要有以下三種控制方式：繼電器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)猶豫故障率高，控制方式不靈活及功率消耗大等缺點(diǎn)，目前已經(jīng)逐漸被淘汰。微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在只能控制方面有比擬強(qiáng)大的功能，但也存在一定的缺乏之處，例如抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)比擬復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，這些都限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠、試用維修方便、抗干擾性能強(qiáng)等優(yōu)越性，成為目前在電梯控制系統(tǒng)中試用最多的控制方式。電梯需要運(yùn)行平穩(wěn)且舒適性好，使用變頻器進(jìn)行變頻控制電機(jī)的速度能到達(dá)很好的控制目的，現(xiàn)在的電梯通常是PLC+變頻器組成的控制系統(tǒng)。1.1課題研究背景和意義電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的開展，建筑物規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的平安性。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)平安保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的平安系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。然而只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后效勞和維修保養(yǎng)都到達(dá)高質(zhì)量才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國(guó)外，已“法規(guī)〞實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承當(dāng)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和平安性提供了保證。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度開展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的開展方向?？删幊绦蚩刂破?，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的根底上開展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。自1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而開發(fā)的第一臺(tái)PLC問世以來(lái)，迄今己30多年，它的開展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為根底的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)。這樣就破除了“電腦〞的神秘感，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、CAD／CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同時(shí)取代由大量輸入輸出繼電器、時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電一接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶會(huì)、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)德到廣泛應(yīng)用.總之，電梯的控制是比擬復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空問。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷開展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。1.2國(guó)內(nèi)外開展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)不斷開展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)開展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。作為建筑的中樞神經(jīng)，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，像其他的交通工具一樣，已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€(gè)不可缺少的組成局部。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速開展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越大?？傏厔?shì)是上升的，目前進(jìn)入了“第三次浪潮〞，2004年總產(chǎn)量超過了8萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了61萬(wàn)多臺(tái)電梯。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未到達(dá)飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺(tái)電梯，我國(guó)如果要到達(dá)這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加70萬(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將到達(dá)130萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬(wàn)臺(tái)。到2005年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量到達(dá)13．5萬(wàn)臺(tái)，與1980年相比，25年增長(zhǎng)了59倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng)17．8％。2005年安裝驗(yàn)收電梯124465臺(tái)，截至05年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá)651794臺(tái)。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的開展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)!我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、日本三菱、只立、東芝、富士達(dá)等13家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額到達(dá)了74％先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO／TCl78以來(lái)，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低本錢的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展，微型計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在電梯控制上采用微型計(jì)算機(jī)，取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式越來(lái)越受到人們的重視。使用微型計(jì)算機(jī)控制，它本錢低，體積小，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試工作，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)省能源、可靠性提高?？删幊淌轨`活性增大。更突出的優(yōu)點(diǎn)是微型計(jì)算機(jī)具有算術(shù)運(yùn)算功能和靈活的邏輯運(yùn)算功能，因此可以實(shí)現(xiàn)更完善的自動(dòng)控制，例如對(duì)于電梯平層可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，便平層情況到達(dá)最正確狀態(tài)。目前，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技術(shù)已趨成熟，一些企業(yè)都有成功的產(chǎn)品。微機(jī)控制電梯是電梯技術(shù)的方向，一些生產(chǎn)企業(yè)與科研單位相結(jié)合，相繼推出了微機(jī)控制的電梯新機(jī)型使控制功能得到增強(qiáng)，電梯的性能得到改善，明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外，也有其他廠家開發(fā)出了變頻調(diào)速電梯新產(chǎn)品。另外，用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機(jī)型對(duì)單梯進(jìn)行控制還是有前途的。有些生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門、地震控制、自檢測(cè)以及語(yǔ)言合成等電梯新功能；對(duì)機(jī)械系統(tǒng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)和新工藝?？傊c國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距但國(guó)內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的開展速度趕超世界先進(jìn)水平。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷售量己達(dá)l萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的1／50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了奉獻(xiàn)。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些興旺的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用相當(dāng)普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的51％。其中，奧的斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前，國(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成局部。隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加平安、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來(lái)，仍在不斷地進(jìn)行研究改良。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色〞，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更平安地為人類的生產(chǎn)和生活效勞，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。國(guó)外對(duì)綠色電梯的研究做得比擬出色的可能要數(shù)Peters了，他專門就綠色電梯進(jìn)行研究。當(dāng)然，他的研究是從電梯對(duì)環(huán)境影響的角度進(jìn)行的。不可再生資源的消耗、產(chǎn)生廢棄物和為生產(chǎn)滿足曳引電梯的電力而產(chǎn)生的二氧化碳。同時(shí)他還認(rèn)為，目前電力是不可持續(xù)的并對(duì)環(huán)境有損害，作為在地球上有責(zé)任的人，我們應(yīng)當(dāng)減少能源消耗，尋找可持續(xù)開展的能源。1.3主要研究?jī)?nèi)容課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器〔PLC〕和變頻器改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于大局部老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器〔PLC〕來(lái)控制電梯。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確的停車性能，滿足乘客的舒適感和保證平層精度〔即準(zhǔn)確停車〕，并能節(jié)約大量電能。緒論主要介紹電梯的開展情況和背景。闡述了選題的目的和意義。電梯的概述主要介紹電梯的分類情況以及電梯的主要機(jī)械部件。電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要介紹電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成、電動(dòng)機(jī)的選擇和電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。變頻器選層及參數(shù)設(shè)計(jì)主要介紹變頻器的選擇以及變頻器的參數(shù)設(shè)計(jì)。PLC的選擇及其電路設(shè)計(jì)主要介紹可編程控制器的選擇和電氣系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)?？刂品桨概c程序設(shè)計(jì)主要介紹各信號(hào)的控制程序設(shè)計(jì)和主程序的設(shè)計(jì)。電梯模擬調(diào)試主要介紹程序在軟件上的運(yùn)行以及檢測(cè)?？偨Y(jié)與展望對(duì)本文進(jìn)行了總結(jié)并對(duì)電梯的開展做了初步展望。第二章電梯的概述2.1電梯的定義電梯是效勞于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的傾斜角小于15度的鋼性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。2.2電梯的分類按用途分類乘客電梯代號(hào)K為運(yùn)行乘客而設(shè)計(jì)的電梯，有完善的平安裝置。載貨電梯代號(hào)H為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的電梯，通常有人操作，有必備的平安裝置。客貨梯代號(hào)L主要用作運(yùn)送乘客，但也可運(yùn)送貨物，它與乘客電梯的區(qū)別在于轎廂內(nèi)部裝飾結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)合不同而言。病床電梯代號(hào)B為運(yùn)送醫(yī)院病人及其病人而設(shè)計(jì)的電梯，其轎廂具有窄而長(zhǎng)的特點(diǎn)。住宅電梯代號(hào)Z供住宅樓使用的電梯，控制系統(tǒng)和轎廂裝飾均較簡(jiǎn)單，也必須具有客梯所具有的平安保護(hù)裝置。雜物電梯代號(hào)W供圖書館,辦公樓，飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等。而絕不允許人員進(jìn)入的小型用貨電梯。消防梯代號(hào)火警情況下能適應(yīng)消防員專用的電梯，非火警情況下可作為一般客梯或客貨梯使用。船舶電梯代號(hào)C專用于船舶上的電梯，能在船舶搖晃中正常工作。觀光電梯代號(hào)G轎廂壁透明，供乘客游覽觀光之用。按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類交流電梯曳引電動(dòng)機(jī)時(shí)交流異步電動(dòng)機(jī)的有以下四類：⑴交流單速電梯曳引電動(dòng)機(jī)為交流單速異步電動(dòng)機(jī)，梯速υ≤0.4⑵交流雙速電梯曳引電動(dòng)機(jī)為電梯專用的變級(jí)對(duì)數(shù)的交流異步電動(dòng)機(jī)，速υ≤1m/s，提升高度h≤⑶交流調(diào)速電梯曳引電動(dòng)機(jī)為電梯專用的單速或多速交流異步電動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在電梯的起動(dòng)加速─溫速─制動(dòng)〔或僅是制動(dòng)減速〕程中采用調(diào)壓調(diào)速或渦流制動(dòng)器調(diào)速或變頻變壓調(diào)速的方式，梯速υ≤2m/s，提升高度h≤⑷交流高速電梯曳引電動(dòng)機(jī)為電梯專用的低速的交流異步電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)為變頻變壓加矢量變換的VVVF系統(tǒng)。其梯速υ>2m/s，提升高度h≤直流電梯曳引電動(dòng)機(jī)是電梯專用的直流電動(dòng)機(jī)的有以下兩類：⑴直流快速電梯曳引電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速箱后驅(qū)動(dòng)電梯，梯速υ≤2m/s，提升高度h≤⑵直流高速電梯曳引電動(dòng)機(jī)為電梯專用的低轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)，梯速υ>2m/s，提升高度h≤液壓電梯電梯的升降是靠液壓傳動(dòng)的，有以下兩類：⑴柱塞直頂式液壓缸柱塞直接支撐在轎廂底部，通過柱塞的升降而使轎廂升降的液壓梯，梯速υ≤1m/s，提升高度h≤⑵柱塞側(cè)頂式油缸柱塞設(shè)置于轎廂旁側(cè)，通過柱塞升降而使轎廂升降的液壓梯。梯速υ≤0.63m/s，提升高度h≤按操作控制方式分類門外按鈕控制小型雜物電梯：該電梯是一種門外按鈕自動(dòng)控制的小型雜物電梯，它專用于提升和下降重量和體積較小的構(gòu)件，絕不允許任何人員進(jìn)入轎廂。這種電梯在樓層層門旁各設(shè)有操作箱。當(dāng)基站的發(fā)貨人員裝貨完畢后將層門關(guān)閉，并欽下操作箱上相對(duì)應(yīng)于接貨站的停站按鈕，電梯就能起動(dòng)行駛到達(dá)該站停止，及時(shí)發(fā)出信號(hào)，促使接貨人注意，開層門卸貨。轎廂手柄開關(guān)控制自平自動(dòng)門電梯：該電梯在轎廂內(nèi)設(shè)有經(jīng)專業(yè)平安技術(shù)培訓(xùn)的專職司機(jī)操作，要求上升或下降時(shí)司機(jī)可將操作箱上的手柄開關(guān)按照需要的方向轉(zhuǎn)到極限位置，這時(shí)層門和轎廂門就自動(dòng)關(guān)閉，電梯隨即起動(dòng)向上〔或向下〕行駛。當(dāng)轎廂到達(dá)所要求?？康臉菍忧斑m當(dāng)高度〔平層區(qū)域內(nèi)〕時(shí)，司機(jī)應(yīng)預(yù)先將手柄開關(guān)返回到零位，電梯就自動(dòng)地從快速降低到慢速，并在慢速運(yùn)轉(zhuǎn)下自動(dòng)停止在樓面水平上，自動(dòng)開門。內(nèi)外按鈕控制自平自動(dòng)門電梯：該電梯是一種乘客自己操作的電梯，電梯在各層站分別設(shè)有一個(gè)召喚按鈕。轎廂操作箱上那么設(shè)有與停站數(shù)相等的相應(yīng)的指令按鈕，某一層等待電梯的乘客按下召喚按鈕，就能使不被占用的轎廂到來(lái)，電梯?？繒r(shí)立即自動(dòng)開門，乘客進(jìn)入轎廂后，按下他要去的樓層的指令按鈕，電梯就自動(dòng)關(guān)門，自動(dòng)行駛到該站。每次?？繒r(shí)，電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開門。選層按鈕控制自平自動(dòng)門電梯：該電梯是一種乘客自己操作的電梯。電梯在各層站分別設(shè)有一個(gè)召喚按鈕。轎廂操作箱上那么設(shè)有與停站數(shù)相等的想應(yīng)指令按鈕。某一樓層等待電梯的乘客按下該召喚按鈕，就能使不被“占用〞的轎廂到來(lái)；電梯停靠時(shí)立即自動(dòng)開門。乘客進(jìn)入轎廂后，按下他要去的指令按鈕，電梯就自動(dòng)關(guān)門，起動(dòng)行駛到達(dá)該站。每次?？繒r(shí)，電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開門。集選控制或向下集選控制電梯：該電梯是一種乘客自己操作或有時(shí)也可以有專職司機(jī)操作的自動(dòng)電梯。電梯在底層和頂層分別設(shè)有一個(gè)向上或向下召喚按鈕，而在其他層站各設(shè)有向上、下兩個(gè)召喚按鈕〔集選控制〕或一個(gè)向下召喚按鈕〔向下集選控制〕。轎廂操作箱上那么設(shè)有與停站數(shù)相等的相應(yīng)的指令按鈕，當(dāng)進(jìn)入轎廂的乘客按下指令按鈕，指令信號(hào)就被登記。電梯在向上過程中按登記的指令信號(hào)和向上召喚信號(hào)逐一給予停靠，直到有這些信號(hào)登記的最高層和有向下召喚登記的最底層為止，然后又反向向下安置指令及向下召喚信號(hào)逐一?？俊Ｃ看瓮？繒r(shí)電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開門。2.3電梯的主要機(jī)械部件轎廂2)電梯門3)開關(guān)門機(jī)構(gòu)4)層門門鎖5)機(jī)械平安裝置電梯中限速器、平安鉗裝置是十分重要的機(jī)械平安保護(hù)裝置。它的作用在于：因機(jī)械或電氣的某種原因，例如斷繩或失控使電梯超速下降時(shí)當(dāng)下降速度到達(dá)一定限值時(shí)，將轎廂擎停在導(dǎo)軌上。不管是限速器還是平安鉗都不能單獨(dú)完成上述任務(wù)。上述任務(wù)的完成是靠它們的配合動(dòng)作來(lái)完成的。以下圖是電梯的根本結(jié)構(gòu)剖視圖及機(jī)械部件說明：〔見圖2-1〕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-平安鉗；

15-導(dǎo)軌；16-繩頭組合；

17-對(duì)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；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〔圖2-1〕第三章電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.1電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的定義及構(gòu)成在前一章所述的電梯分類中，有按電梯的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類型把電梯分為交流電梯和直流電梯兩大類，所以電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也相應(yīng)分為兩大類：交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為主體的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和用直流電動(dòng)機(jī)為主體的直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由四局部組成：〔如圖3-1〕電源電源傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2電動(dòng)機(jī)3自動(dòng)系統(tǒng)4電梯轎廂1圖3-1電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成框圖1—電梯的工作機(jī)構(gòu)〔轎廂、對(duì)重等〕是電梯電力驅(qū)動(dòng)控制的對(duì)象和目標(biāo)2—電梯的機(jī)械傳動(dòng)裝置3—電動(dòng)機(jī)4—電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制局部3.2電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求電梯設(shè)備實(shí)質(zhì)上仍屬起重運(yùn)輸機(jī)械的范疇內(nèi)，其傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)根本相同，都屬位能負(fù)載。電梯不僅要運(yùn)輸貨物，更重要的是運(yùn)輸人員，因此對(duì)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)控制要求均很高〔速度和停車準(zhǔn)確度等〕。電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求：電梯的運(yùn)行速度要盡可能地高。電梯在整個(gè)運(yùn)行過程中，人們要求愈來(lái)愈好，這就是電梯不同于其他起重運(yùn)輸機(jī)械的最主要之點(diǎn)。因?yàn)殡娞菔切枰d人上下的，所以無(wú)論什么樣的，對(duì)其電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)和制動(dòng)過程要求平穩(wěn)而又不過分浪費(fèi)時(shí)間，我們對(duì)電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的加、減速度有所限制。電梯既然是運(yùn)載貨物和乘客的垂直交通工具之一，那么人們要求電梯在到達(dá)樓層時(shí)停車平層準(zhǔn)確。因此電梯停得準(zhǔn)確與否是衡量電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要品質(zhì)之一。電梯負(fù)載時(shí)一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩的位能負(fù)載，而運(yùn)行方向不是上行就是下行，因此從電力驅(qū)動(dòng)角度看，電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不僅能工作在Ⅰ、Ⅱ象限，而且能工作在Ⅲ、Ⅳ象限，因此電梯對(duì)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是能工作在四個(gè)象限，以適應(yīng)電梯系統(tǒng)的不同負(fù)載和不同運(yùn)行方向的要求。從以上幾個(gè)方面的表達(dá)，可以概括為三個(gè)字，即電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求“快、穩(wěn)、準(zhǔn)〞。3.3電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇包括電動(dòng)機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)形式、電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與額定功率。電動(dòng)機(jī)選擇的根本原那么電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的要求，要與負(fù)載的負(fù)載特性相適應(yīng)。保證運(yùn)行穩(wěn)定且具有良好的起動(dòng)和制動(dòng)性能。工作過程中電動(dòng)機(jī)容量能得到充分利用，使其溫升盡可能到達(dá)或接近額定溫升值。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式滿足機(jī)械設(shè)計(jì)提出的安裝要求，并能適應(yīng)周圍壞境工作條件。在滿足設(shè)計(jì)要求前提下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格廉價(jià)、使用方便的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)容量的選擇選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，應(yīng)滿足下述三方面的要求：電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其穩(wěn)定溫升應(yīng)接近但不超過絕緣材料的允許溫升。電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有一定的過載能力，以保證在短時(shí)過載的情況下能正常工作。檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過載能力可按以下條件：〔4-1〕式中—電動(dòng)機(jī)在工作中承受的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩；—電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；—短時(shí)過載系數(shù)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)，取決于，其關(guān)系式為=〔0.8～0.85〕式中—異步電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比；0.8～0.85—考慮電網(wǎng)電壓下降引起及下降的系數(shù)。直流電動(dòng)機(jī)，過載能力受換向所允許的最大電流值的限制。一般型與型直流電動(dòng)機(jī)，在額定磁通下，可選為1.5～2。對(duì)ZZ型、ZZY型直流電電機(jī)，以及同步電動(dòng)機(jī)，可取=2.5～3。電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有生產(chǎn)機(jī)械所需要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。大多數(shù)情況下的電動(dòng)機(jī)容量選擇，首先從發(fā)熱的條件考慮，然后再按過載能力進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)籠型電動(dòng)機(jī)，有時(shí)還需要進(jìn)行起動(dòng)能力校驗(yàn)，看其是否滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。對(duì)直流電動(dòng)機(jī)與繞線型異步電動(dòng)機(jī)那么不必校驗(yàn)起動(dòng)能力，因其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的數(shù)值是可調(diào)的。第四章變頻器選擇及其參數(shù)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)通過多種方案的比擬和對(duì)照，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器的選擇。4.1變頻器的選擇確定變頻器的品牌和型號(hào)，以及確定變頻器的規(guī)格，就完成了變頻器的選擇。先對(duì)變頻器進(jìn)行分類，然后分別討論品牌和型號(hào)、規(guī)格。4.1.1選擇變頻器品牌型號(hào)變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對(duì)于系統(tǒng)的可靠性影響很大，選擇品牌時(shí)，質(zhì)量品質(zhì)，尤其是與可靠性相關(guān)的質(zhì)量品質(zhì)，顯然是選擇時(shí)的重要考慮方面。同時(shí)，設(shè)備平均壽命的長(zhǎng)短是一個(gè)重要的參數(shù)，所以根據(jù)預(yù)期使用壽命來(lái)選擇品牌，經(jīng)驗(yàn)和口碑仍然是主要依據(jù)。在同一品牌中選擇具體型號(hào)時(shí)，那么主要依據(jù)已經(jīng)確定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用所需要的一些附加功能來(lái)決定。4.1.2選擇變頻器規(guī)格變頻器產(chǎn)品說明書都提高標(biāo)稱功率數(shù)據(jù)，但實(shí)際上限制變頻器使用功率的是定子電流參數(shù)。因此，直接按照變頻器標(biāo)準(zhǔn)功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常?？赡軙?huì)行不通。根據(jù)具體工程的情況，可以有以下幾種不同的變頻器規(guī)格選擇方式：按照標(biāo)稱功率選擇：一般作初步投資估算依據(jù)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)工程按照電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流選擇：多用于改造工程按照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇綜上所述，根據(jù)實(shí)際工程情況，以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟx擇變頻器規(guī)格很重要。選擇結(jié)果多數(shù)情況下變頻器標(biāo)稱功率與電動(dòng)機(jī)匹配，少數(shù)情況需要放大。所以，籠統(tǒng)的認(rèn)為放大一級(jí)功率選擇變頻器是沒有錯(cuò)的想法，但會(huì)造成浪費(fèi)?？偟膩?lái)說從生產(chǎn)本錢來(lái)做適宜的選擇。4.1.3選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇通用變頻器的類型。所選擇通用變頻器的類型與被控制異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)匹配。為降低電梯本錢，首選通用變頻器。電梯的啟動(dòng)和停車都要平穩(wěn)。變頻器帶有防止失速功能。變頻器具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。4.2專用變頻器4.3變頻器結(jié)構(gòu)及其參數(shù)設(shè)計(jì)第五章PLC的選擇及其電路設(shè)計(jì)隨著PLC技術(shù)的開展，PLC產(chǎn)品的種類也越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。5.1PLC元件分配表及控制功能為了能夠更好的選型，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。輸入輸出〔I/O〕點(diǎn)數(shù)的選擇I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。輸入信號(hào)確實(shí)定先考察電梯轎廂內(nèi)的操作。操作面板上應(yīng)有各層的選層指令按鈕，7層共有7個(gè)。還有手動(dòng)開門和關(guān)門按鈕2個(gè)。各樓層乘客召喚時(shí)，除底層和頂層只有一個(gè)召喚按鈕，其它各層均設(shè)上下兩個(gè)召喚按鈕，7層共需12個(gè)輸入按鈕。7層電梯需7個(gè)行程開關(guān)來(lái)控制是否到了某一層，因此需7點(diǎn)輸入。手動(dòng)1個(gè)，司機(jī)1個(gè)。開門極限1個(gè)，關(guān)門限位1個(gè)，總共32個(gè)輸入點(diǎn)，如表5-1所示：表5-1輸入信號(hào)地址分配表名稱：輸入點(diǎn)：名稱：輸入點(diǎn)：一層上行召喚按鈕X00轎箱內(nèi)一層召呼按鈕X20二層上行召喚按鈕X01轎箱內(nèi)二層召呼按鈕X21三層上行召喚按鈕X02轎箱內(nèi)三層召呼按鈕X22四層上行召喚按鈕X03轎箱內(nèi)四層召呼按鈕X23五層上行召喚按鈕X04轎箱內(nèi)五層召呼按鈕X24六層上行召喚按鈕X05轎箱內(nèi)六層召呼按鈕X25開門按鈕X06轎箱內(nèi)七層召呼按鈕X26關(guān)門按鈕X07一樓限位開關(guān)X30二層下行召喚按鈕X10二樓限位開關(guān)X31三層下行召喚按鈕X11三樓限位開關(guān)X32四層下行召喚按鈕X12四樓限位開關(guān)X33五層下行召喚按鈕X13五樓限位開關(guān)X34六層下行召喚按鈕X14六樓限位開關(guān)X35七層下行召喚按鈕X15七樓限位開關(guān)X36手動(dòng)按鈕X16開門限位X27司機(jī)按鈕X17關(guān)門限位X37輸出信號(hào)確實(shí)定各樓層乘客召喚時(shí)，按下的呼梯按鈕需顯示，所以有12個(gè)輸出點(diǎn)。開門、關(guān)門輸出各1個(gè)。轎廂內(nèi)樓層按鈕顯示7個(gè)，電梯上行、下行輸出各1個(gè)，低速運(yùn)行輸出1個(gè)，七段數(shù)碼管筆畫顯示7個(gè)，共31個(gè)，如表5-2所示表5-2輸出信號(hào)地址分配表名稱：輸入點(diǎn)：名稱：輸入點(diǎn)：一層上行召喚顯示Y00轎廂內(nèi)一樓按鈕顯示Y20二層上行召喚顯示Y01轎廂內(nèi)二樓按鈕顯示Y21三層上行召喚顯示Y02轎廂內(nèi)三樓按鈕顯示Y22四層上行召喚顯示Y03轎廂內(nèi)四樓按鈕顯示Y23五層上行召喚顯示Y04轎廂內(nèi)五樓按鈕顯示Y24六層上行召喚顯示Y05轎廂內(nèi)六樓按鈕顯示Y25電梯開門Y06轎廂內(nèi)七樓按鈕顯示Y26電梯關(guān)門Y07低速運(yùn)行顯示Y27二層下行召喚顯示Y10a筆畫Y30三層下行召喚顯示Y11b筆畫Y31四層下行召喚顯示Y12c筆畫Y32五層下行召喚顯示Y13d筆畫Y33六層下行召喚顯示Y14e筆畫Y34七層下行召喚顯示Y15f筆畫Y35電梯上行顯示Y16g筆畫Y36電梯下行顯示Y17內(nèi)部輔助繼電器以及定時(shí)器確實(shí)定〔見表5-3〕表5-3內(nèi)部輔助繼電器及定時(shí)器地址分配表元件功能1樓2樓3樓4樓5樓6樓7樓M輔助繼電器上呼信號(hào)M0M1M2M3M4M5下呼信號(hào)M10M11M12M13M14M15內(nèi)選信號(hào)M20M21M22M23M24M25M26上或內(nèi)選信號(hào)M30M31M32M33M34M35下或內(nèi)選信號(hào)M40M41M42M43M44M45上或下或內(nèi)選號(hào)M50M51M52M53M54M55M56當(dāng)前層記憶M60M61M62M63M64M65M66其他M100M101M102上行區(qū)分下行區(qū)分停止信號(hào)T定時(shí)器其他T0T1T2T3延時(shí)關(guān)門低速行駛4s震蕩4s震蕩5.1.2存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用工程使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)〔16位為一個(gè)字〕，另外再按此數(shù)的25%考慮余量。5.1.3控制功能的選擇該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。運(yùn)算功能簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比擬等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比擬，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算?？刂乒δ芸刂乒δ馨≒ID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。通信功能大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議〔如TCP/IP〕，需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)〔TCP/IP〕相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口〔RS2232C/422A/423/485〕、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線〔含接口設(shè)備和電纜〕應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有以下幾種形式：⑴PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；⑵1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；⑶PLC網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；⑷專用PLC網(wǎng)絡(luò)〔各廠商的專用PLC通信網(wǎng)絡(luò)〕。為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的〔如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)〕通信處理器。編程功能PLC的編程有離線編程和在線編程兩種，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供效勞，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)本錢，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式本錢較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。處理速度PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來(lái)看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，那么PLC將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的喪失。處理速度與用戶程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期〔處理器掃描周期〕應(yīng)滿足：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。5.2可編程序控制器〔PLC〕的選擇開關(guān)量I/O接口輸入接口電路接口電路用于采集信號(hào)輸入，輸入信號(hào)是從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓電繼電器等傳來(lái)的開關(guān)量輸入信號(hào)。輸入接口電路將限位開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)、編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。一般單元式PLC中輸入接口單元都使用PLC本身的直流電源供電，不再需要外接電源。輸出接口電路輸出接口用于將經(jīng)主機(jī)處理過的結(jié)果通過輸出電路驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備〔如接觸器、電磁閥、指示燈等〕。輸出接口采用光耦合電路，將CPU處理過的信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。PLC的輸出有繼電器輸出〔M〕、晶閘管輸出〔SSR〕和晶體管輸出〔T〕三種輸出形式。⑴繼電器輸出型：有觸電輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較低的直流負(fù)載或交流負(fù)載回路，但接通斷開的頻率低。如圖5-1：圖5-1繼電器輸出⑵晶閘管輸出型：無(wú)觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的交流負(fù)載。如圖5-2：圖5-2晶閘管輸出⑶晶體管輸出型：無(wú)觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的直流電源負(fù)載。如圖5-3和圖5-4：圖5-3晶體管輸出〔NPN型，集電極開路〕圖5-4晶體管輸出〔PNP型，集電極開路〕根據(jù)接通斷開的頻率，本設(shè)計(jì)采用繼電器輸出器，繼電器輸出的價(jià)格廉價(jià)，既可以用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，有可用于直流負(fù)載，而且適用的電壓范圍較寬、導(dǎo)通壓降小、同時(shí)承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)。外部電源的選擇PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊，保證PLC的正常工作。PLCI/O硬件連線圖根據(jù)上面I/O地址分配的分析，本設(shè)計(jì)采用三菱公司的PLC，型號(hào)為FX2N-80MR，輸入輸出節(jié)點(diǎn)各為40個(gè)。該P(yáng)LC既能滿足輸入輸出節(jié)點(diǎn)的需求，而且還留有一定的冗余量，為以后電梯系統(tǒng)的擴(kuò)展提供方便，具體的硬件連接圖如圖5-5所示。第六章控制方案與程序設(shè)計(jì)6.1梯形圖設(shè)計(jì)控制原理門廳上行呼叫信號(hào)門廳上行呼叫信號(hào)的用途：乘客1~6樓層時(shí)，用按鈕發(fā)出上行的信號(hào)以便告訴司機(jī)或直接控制電梯運(yùn)行到乘客所在的樓層，控制梯形圖程序如圖6-1所示：圖6-1門廳上行呼叫信號(hào)梯形圖圖中X0~X5輸入繼電器分別為1~6樓層的上行按鈕，輸出繼電器Y0~Y5分別控制1~6樓層的上行信號(hào)燈，表示對(duì)應(yīng)的按鈕發(fā)出的命令，與同一樓層的上行按鈕和上行信號(hào)燈裝在一起，采用帶燈按鈕，當(dāng)按鈕按下時(shí)，按鈕中的燈發(fā)紅光顯示向上行標(biāo)志。例如：一樓乘客按下上行按鈕X0時(shí)，Y0得電自鎖，1樓上行信號(hào)亮；當(dāng)電梯轎廂下行到1樓時(shí)，1樓限位開關(guān)X30動(dòng)作，其上行信號(hào)燈Y0熄滅。2樓、3樓、4樓、5樓和6樓的上行呼叫信號(hào)控制原理與1樓上行呼叫信號(hào)控制原理根本上相同的。其中，M101為下行標(biāo)志，在下行時(shí)M101=1，在上行M101=0，所以在上行過程電梯上行到該樓層時(shí)，該樓層的上行信號(hào)熄滅。如果電梯在下行過程中到達(dá)該樓層，由于M101=1，M101常開接點(diǎn)閉合，不能斷開該樓層的上行信號(hào)燈。7樓是頂層，沒有上行呼叫信號(hào)。門廳上行呼叫信號(hào)主要起兩個(gè)作用：一是當(dāng)乘客按下對(duì)應(yīng)樓層的上行按鈕發(fā)出上行呼叫指令時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈亮，表示該指令已經(jīng)輸入，等待執(zhí)行；二是控制電梯，在電梯上行的過程中，電梯經(jīng)過有上行呼叫信號(hào)的樓層時(shí)會(huì)停下來(lái)。門廳上行信號(hào)只有在上行過程中，到指定地點(diǎn)〔即碰到樓層限位開關(guān)〕才消除信號(hào)，在下行過程中上行的信號(hào)應(yīng)保持。電梯在上行過程中只能去除上行呼叫信號(hào)，不能消除反方向的下行呼叫信號(hào)，以便在下行過程中執(zhí)行。門廳下行呼叫信號(hào)門廳下行呼叫信號(hào)的用途：乘客在2~7樓層，乘客按下按鈕發(fā)出下行信號(hào)以便告訴司機(jī)〔在司機(jī)控制方式下〕或直接控制電梯〔在乘客控制方式下〕運(yùn)行到乘客所在的樓梯。門廳下行呼叫信號(hào)控制程序如圖6-2所示：圖6-2門廳下行呼叫信號(hào)梯形圖圖中X10~X15輸入繼電器分別為2~7樓層的下行呼叫按鈕，輸出繼電器Y10~Y15分別控制2~7樓層的下行信號(hào)燈，表示對(duì)應(yīng)的按鈕所發(fā)出的指令，與同一樓層的下行按鈕和下行信號(hào)燈裝在一起，采用帶燈按鈕，當(dāng)按鈕按下時(shí)，按鈕中發(fā)出綠光顯示向下標(biāo)志。例如：7樓乘客按下7樓下行按鈕X15時(shí)，Y15得電自鎖，7樓下行信號(hào)Y15亮；當(dāng)轎廂上行到7樓時(shí)，7樓限位開關(guān)X36動(dòng)作，其上行信號(hào)燈Y15熄滅。2樓、3樓、4樓、5樓和6樓下行呼叫信號(hào)控制原理與5樓下行呼叫信號(hào)控制原理根本上相同。其中M100為上行標(biāo)志，在上行時(shí)M100=1。在下行時(shí)M100=0，所以在下行過程中電梯上行到該樓層時(shí)，該樓層的上行信號(hào)燈熄滅。如果電梯在上行過程中到達(dá)該樓層，由于M100=1，M100常開接點(diǎn)閉合，不能斷開該樓層的上行信號(hào)燈。1樓是底層，沒有下行呼叫信號(hào)。門廳下行呼叫信號(hào)也主要起兩個(gè)作用：一是當(dāng)乘客按下對(duì)應(yīng)樓層的下行呼叫按鈕發(fā)出下行呼叫信號(hào)指令時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈顯示該指令已經(jīng)存入PLC中，等待執(zhí)行；二是控制電梯在下行過程中經(jīng)過有下行呼叫指令的樓層停下來(lái)，使下行乘客進(jìn)入轎廂，并去除所停樓層的下行呼叫信號(hào)。電梯在下行過程中只能去除下行呼叫信號(hào)，不能消除反方向的上行呼叫信號(hào)，以便在上行過程中執(zhí)行。轎廂內(nèi)選層信號(hào)如圖6-3所示：圖6-3轎廂內(nèi)選層信號(hào)梯形圖圖中X20~X26輸入繼電器分別為轎廂1~7樓層的選層信號(hào)按鈕，輔助繼電器M20~M26分別為1~7樓層的選層記憶信號(hào)。例如：轎廂內(nèi)某乘客要到4樓，按下4樓內(nèi)選層按鈕X23時(shí)，M23得電自鎖，當(dāng)電梯轎廂行駛到4樓時(shí)，4樓的限位開關(guān)X33動(dòng)作，M23失電，解除4樓的選層記憶信號(hào)。轎廂內(nèi)選層信號(hào)燈的控制轎廂內(nèi)選層信號(hào)燈用于顯示轎廂應(yīng)到達(dá)的樓層，選層信號(hào)有兩種工作方式：乘客控制操作方式：在這種工作方式下，當(dāng)轎廂內(nèi)乘客按下某層按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)的選層信號(hào)燈顯示所在的樓層，把樓層的選層按鈕和信號(hào)燈裝在一起，采用帶信號(hào)燈的按鈕。例如：轎廂里的乘客要到5樓，按下5樓選層按鈕，那么按鈕中的信號(hào)燈顯示“5”圖6-4轎廂內(nèi)選層信號(hào)燈的控制梯形圖司機(jī)控制工作方式：在這種工作方式下，電梯的工作方式完全由司機(jī)操作控制，乘客不能控制電梯的運(yùn)行，但可以向司機(jī)發(fā)出請(qǐng)求信息。司機(jī)可以根據(jù)請(qǐng)求信息控制電梯來(lái)接送乘客，如果有一層樓都向轎廂內(nèi)發(fā)出上行或下行信號(hào)那么將使電路復(fù)雜，占用輸出點(diǎn)增加，為了簡(jiǎn)化電路，節(jié)省可編程控制器的輸出點(diǎn)，采用一個(gè)信號(hào)燈多種顯示方式來(lái)表示不同的信號(hào)。在上行呼喚指令中串入一秒脈沖信號(hào)，當(dāng)有上行呼喚指令時(shí)，指令燈按1Hz頻率閃光。在下行呼喚信號(hào)串入4s脈沖信號(hào)。當(dāng)有下行呼喚信號(hào)時(shí)信號(hào)燈按0.25Hz頻率閃光。當(dāng)有轎廂內(nèi)選層信號(hào)時(shí)，信號(hào)燈常亮，不閃動(dòng)，選層信號(hào)燈的工作時(shí)序如圖6-5所示：圖6-5轎廂內(nèi)信號(hào)燈工作時(shí)序圖由圖6-5轎廂內(nèi)信號(hào)燈工作時(shí)序圖可知，電梯在上行、下行、呼喚指令及轎廂內(nèi)選層指令之間，優(yōu)先顯示轎內(nèi)選層指令，這是因?yàn)樵谒緳C(jī)操作控制方式下選層指令可以控制電梯運(yùn)行，而上下行呼喚指令只是請(qǐng)求指令，不能控制電梯的運(yùn)行。樓層位置信號(hào)樓層位置記憶信號(hào)用于電梯的上、下行控制和樓層顯示。如圖6-6所示：圖6-6樓層位置信號(hào)梯形圖在電梯運(yùn)行過程中，必須要知道轎廂所在的樓層位置，而樓層位置是由各樓層的位置開關(guān)〔X20~X26〕來(lái)檢測(cè)的，位置開關(guān)由一定長(zhǎng)度的擋塊來(lái)控制，起平層作用，為了保證準(zhǔn)確停車，轎廂的牽引方式采用摩擦上下平衡配重驅(qū)動(dòng)，由于轎廂和陪重物的重物根本相等，所以電梯的上行和下行的運(yùn)行慣性相同。當(dāng)轎廂運(yùn)行到某一層時(shí)，限位開關(guān)在上行時(shí)碰到擋塊的上端，或在下行時(shí)碰到擋塊的下端，當(dāng)限位開關(guān)動(dòng)作時(shí)，電梯進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行一定時(shí)間后當(dāng)限位開關(guān)處于擋塊中部時(shí)停止，從而到達(dá)平層控制的作用。當(dāng)限位開關(guān)動(dòng)作時(shí)，限位開關(guān)接點(diǎn)受擋塊碰撞而閉合，但是當(dāng)轎廂驅(qū)離時(shí)，限位開關(guān)將脫離擋塊而復(fù)位，使信號(hào)消失，為了保持信號(hào)，在梯形圖中采用自鎖接點(diǎn)。當(dāng)電梯到達(dá)相鄰樓層，碰到位置開關(guān)時(shí)消除記憶，同時(shí)對(duì)所到達(dá)的樓層位置進(jìn)行記憶。例如：當(dāng)轎廂到達(dá)2樓時(shí)，X31動(dòng)作，M61得電自鎖，當(dāng)轎廂離開2樓時(shí)，M61仍得電，當(dāng)上行到3樓碰到限位開關(guān)X32，或下行到1樓碰到限位開關(guān)X30時(shí)，M61失電。七段數(shù)碼管顯示七段數(shù)碼管顯示的筆畫如圖6-7所示：在1樓時(shí)，1樓的限位開關(guān)X30 動(dòng)作，使1樓限位記憶繼電器M60=1，顯示數(shù)字“1〞〔b，c筆畫亮〕表示轎廂在1樓，同理，轎廂在2樓時(shí)，M61=1數(shù)碼顯示2〔a、b、d、e、g筆畫亮表示轎廂在2樓〕。根據(jù)上述各樓限位記憶繼電器M60~M66和筆畫對(duì)應(yīng)關(guān)系圖如表6-1所示：表6-1M60~M66與筆畫對(duì)應(yīng)關(guān)系圖樓層位置開關(guān)樓層記憶信號(hào)樓層數(shù)碼顯示Y30aY31bY32cY33dY34eY35fY36gX30M60111X31M61211111X32M62311111X33M6341111X34M64511111X35M656111111X36M667111根據(jù)表6-1寫出數(shù)碼管筆畫的邏輯表達(dá)式：筆畫a：Y30=M61+M62+M64+M65+M66=筆畫b：Y31=M60+M61+M62+M63+M66=筆畫c：Y32=M60+M62+M63+M64+M65+M66=筆畫d：Y33=M61+M62+M64+M65=筆畫e：Y34=M61+M65=筆畫f：Y35=M63+M64+M65=筆畫g：Y36=M61+M62+M63+M64+M65=根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖，為了使梯形圖緊湊，將常開接點(diǎn)并聯(lián)改為常閉接點(diǎn)串聯(lián)再取反來(lái)表示，如圖6-8所示：圖6-8數(shù)碼輸出顯示梯形圖樓層呼叫選層綜合信號(hào)在電梯控制中，電梯的運(yùn)行是根據(jù)門廳的上下行按鈕呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層按鈕呼叫信號(hào)來(lái)控制的。在司機(jī)控制的方式下，要對(duì)門廳的上下行按鈕呼叫信號(hào)進(jìn)行屏蔽，應(yīng)將上下行按鈕呼叫輸出信號(hào)Y0~Y5、Y10~Y15轉(zhuǎn)換成內(nèi)部信號(hào)M0~M5、M10~M15，如圖6-9所示：圖6-9樓層呼叫選層綜合信號(hào)梯形圖在司機(jī)控制的方式下，X17=1，只將M0~M5、M10~M15復(fù)位，而Y0~Y5、Y10~Y15不復(fù)位。T2、T3組成一個(gè)2s斷、2s通的震蕩電路，用于轎廂內(nèi)信號(hào)燈的下呼信號(hào)顯示。為了使上下行區(qū)分控制梯形圖清晰簡(jiǎn)練。將每一層的門廳的上下行呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層呼叫信號(hào)用一個(gè)輔助繼電器表示，如圖6-10所示：在乘客控制的方式下，X17=0，各樓層信號(hào)M50~M56接收乘客的門廳呼叫信號(hào)M0~M5、M10~M15。在司機(jī)控制的方式下，X17=1，M0~M5、M10~M15被復(fù)位，各樓層信號(hào)M50~M56不能接收乘客的門廳呼叫信號(hào)M0~M5、M10~M15。也就是說，乘客在門廳不能控制電梯，但是給出燈光信號(hào)，參見“轎廂內(nèi)選層信號(hào)燈的控制〞。上下行區(qū)分控制信號(hào)上下行區(qū)分控制信號(hào)梯形圖如圖6-11所示：圖6-11上下行區(qū)分控制信號(hào)梯形圖開門控制開門控制梯形圖如圖6-12所示：圖6-12開門控制梯形圖電梯只有在停止的時(shí)候Y16=0、Y17=0時(shí)，才能開門。開門有4種情況：當(dāng)電梯行駛到某樓層停止時(shí)，電梯由高速轉(zhuǎn)為低速運(yùn)行T1時(shí)間時(shí)，T1接點(diǎn)閉合，Y6得電并自鎖開門。門翻開時(shí)碰到開門限位開關(guān)X27，Y6失電。開門結(jié)束。在轎廂中，按下開門按鈕X6時(shí)，開門。在關(guān)門的過程中，假設(shè)有人被門夾住，此時(shí)與開門按鈕并聯(lián)的限位開關(guān)X6動(dòng)作，斷開關(guān)門線圈Y7，接通開門線圈Y6，將門翻開。轎廂停在某一層時(shí)，在門廳按下上呼按鈕或按下下呼按鈕，開門。例如：轎廂停在3樓時(shí)，3樓限位開關(guān)X32=1，乘客按下3樓的上呼按鈕X2或按下下呼按鈕X11，電梯開門。而其他樓層按按鈕不開門。關(guān)門控制關(guān)門控制梯形圖如圖6-13所示：圖6-13關(guān)門控制梯形圖電梯門正常是關(guān)著的，如果門開著，那么開門限位開關(guān)X27=1，T0得電延時(shí)5s，T0接點(diǎn)閉合，Y7得電自鎖，將電梯門自動(dòng)關(guān)閉。關(guān)門到位時(shí)，關(guān)門限位開關(guān)X37=1，Y7失電。關(guān)門結(jié)束。在轎廂中，按下關(guān)門按鈕X7時(shí)，電梯立即關(guān)門。當(dāng)關(guān)門過程中，假設(shè)有人被門夾住，限位開關(guān)X6動(dòng)作停止關(guān)門，并將門翻開。有人在轎廂中按住開門按鈕X6，門將不能關(guān)閉。停止信號(hào)停止信號(hào)梯形圖如圖6-14所示：圖6-14停止信號(hào)梯形圖電梯在運(yùn)行過程中到哪一層停止，取決于門廳呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層信號(hào)。根據(jù)控制要求，電梯在上行過程中只接受上行呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層信號(hào)，當(dāng)有上行呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層信號(hào)時(shí)，M101=1，M100常開接點(diǎn)閉合，如果3樓有人按下上呼按鈕，那么Y2得電自鎖，當(dāng)電梯上行到3樓時(shí)，位置開關(guān)X32動(dòng)作，M102發(fā)出一個(gè)停止脈沖。當(dāng)電梯上行到最高層7樓時(shí)，M100由1變成0，M100下降沿接點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，使M102發(fā)出一個(gè)停止脈沖。電梯在下行過程中只接受下行呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層信號(hào)，當(dāng)有下行呼叫信號(hào)和轎廂內(nèi)選層信號(hào)時(shí)，M101=1，M101常開接點(diǎn)閉合。例如：1樓有人按下上呼按鈕，當(dāng)電梯下行到最低層1樓時(shí)，M101由1變成0，M101下降沿接點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，使M102發(fā)出一個(gè)停止脈沖。6.1.12升降電機(jī)控制升降電機(jī)控制梯形圖如圖6-15所示：圖6-15升降電機(jī)控制梯形圖當(dāng)上行信號(hào)M100=1時(shí)，門關(guān)閉后，關(guān)門限位開關(guān)X37閉合，Y16得電，電梯上行。當(dāng)某樓層有上行或轎廂選層信號(hào)時(shí)，M102發(fā)出停止脈沖，接通Y27，Y16和Y27同時(shí)得電，升降電機(jī)低速運(yùn)行。定時(shí)器T1延時(shí)1.5s斷開Y16和Y27，電梯停止。如果轎廂停止在某樓層時(shí)，樓上已經(jīng)沒有上行或轎廂選層信號(hào)，那么M100=0，但是Y16得電自鎖，此時(shí)停止脈沖M102，接通Y27，Y16和Y27同時(shí)得電，升降電機(jī)低速運(yùn)行。定時(shí)器T1延時(shí)1.5s斷開Y16和Y27，電梯停止。手動(dòng)檢修控制方式手動(dòng)檢修控制方式PLC接線如圖6-16所示：圖6-16手動(dòng)檢修控制方式梯形圖電梯一般需要定期檢修，當(dāng)開關(guān)S1動(dòng)作時(shí)，S1常閉接點(diǎn)斷開門廳呼叫按鈕SB4~SB9、SB12~SB17，門廳呼叫信號(hào)無(wú)效，輸入繼電器X0~X5可以另做他用。S1常開接點(diǎn)接通檢修用的控制電路。S1另一常開接點(diǎn)接通X16。X16常開閉合，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令CJP1。跳過乘客控制方式和司機(jī)控制方式梯形圖。X16常開接點(diǎn)斷開，不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，而手動(dòng)梯形圖被執(zhí)行。X0用于電梯上行控制，X1用于電梯下行控制，X2用于電梯低速運(yùn)行，X3用于點(diǎn)動(dòng)連動(dòng)控制，X4用于停止控制。6.2七層電梯控制總圖電梯控制總梯形圖如圖6-17所示：6.3控制程序電梯控制指令表如表6-18所示：第七章電梯模擬調(diào)試7.1系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試前具備的條件主要的機(jī)械平安部件——限速器、平安鉗及限速器鋼繩等已安裝完畢，并前動(dòng)作有效可靠。機(jī)房的所有電氣線路的配置及接線工作均已完成，各電氣部件的金屬外殼均有良好的接地裝置，并且要求其接地電阻小于40。機(jī)房?jī)?nèi)的各電氣部件的接線正確均已檢查，校對(duì)確信無(wú)誤，接線螺栓均已擰緊而無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。轎廂的所有電氣線路〔包括轎廂頂、轎內(nèi)操縱箱、轎廂底〕的配置及接線工作均已完成。機(jī)房?jī)?nèi)控制屏與轎廂之間的接線正確均已檢查，校對(duì)確信無(wú)誤，接線螺栓均已擰緊而無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，且轎廂中的各電氣裝置的金屬外殼均有良好的接地。機(jī)房?jī)?nèi)控制屏、平安保護(hù)開關(guān)等與井道內(nèi)各樓層的召喚按鈕箱、門外指示燈、門鎖電接點(diǎn)等之間的接線正確性均已檢查，校對(duì)確信無(wú)誤，接線螺栓均已擰緊而無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。機(jī)房?jī)?nèi)各電氣機(jī)械部件、轎廂內(nèi)的各電氣部件、井道各層站的電氣部件均已處于枯燥而無(wú)受潮或受水浸濕、浸泡現(xiàn)象。電梯的運(yùn)行調(diào)試在機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)