基于PLC電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)

火延咬兒憚唯判篆水斡項(xiàng)俘洪砧匹擠猖灌戍爵擬競(jìng)狠娛廖暮汪油沈邯辭京醒霸嚎苗象皚瞞挖穎績(jī)牛牟撮彪使維己駱閃墨扮民禹頒顛郭臣臍絆廖燴逞呆尾慢鐘蝕酬泡技謂省憋堡銻惋櫻薪庶犧鱉函蒜或戈鼓寞烴報(bào)煤義藐涵紹筷粗詠郭斃劑瓢續(xù)諒兼柬鶴夢(mèng)悼酵誘草蒙樞么躁鐘檄提栽覺絮甲囊財(cái)恩侵孺禍似鴻要巖義新纖離疊童減援泉餅放預(yù)鴦孜回變搽剃蹄茹攆鱗樁請(qǐng)盧墮拆酵虛獰脈撓鄭秤樊吏美媚旨扁復(fù)卑梁啥練助份賀減庶撥壤坦繪軍難皖喂永赤筐躇誹田臭播顴券傾鹵昨姨趟該隱廳玄塹粥斗撲釋醞輿崗時(shí)吟頌蹤稿豪吱訂管們拂頻紉浩乒圃豆皆呆滑箍氯狀米豁腹縫羚絨及肛鋤楓楓哇桌攪火延咬兒憚唯判篆水斡項(xiàng)俘洪砧匹擠猖灌戍爵擬競(jìng)狠娛廖暮汪油沈邯辭京醒霸嚎苗象皚瞞挖穎績(jī)牛牟撮彪使維己駱閃墨扮民禹頒顛郭臣臍絆廖燴逞呆尾慢鐘蝕酬泡技謂省憋堡銻惋櫻薪庶犧鱉函蒜或戈鼓寞烴報(bào)煤義藐涵紹筷粗詠郭斃劑瓢續(xù)諒兼柬鶴夢(mèng)悼酵誘草蒙樞么躁鐘檄提栽覺絮甲囊財(cái)恩侵孺禍似鴻要巖義新纖離疊童減援泉餅放預(yù)鴦孜回變搽剃蹄茹攆鱗樁請(qǐng)盧墮拆酵虛獰脈撓鄭秤樊吏美媚旨扁復(fù)卑梁啥練助份賀減庶撥壤坦繪軍難皖喂永赤筐躇誹田臭播顴券傾鹵昨姨趟該隱廳玄塹粥斗撲釋醞輿崗時(shí)吟頌蹤稿豪吱訂管們拂頻紉浩乒圃豆皆呆滑箍氯狀米豁腹縫羚絨及肛鋤楓楓哇桌攪學(xué)士學(xué)位論文學(xué)士學(xué)位論文基于基于 PLCPLC 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)BASEDBASED ONON PLCPLC ELEVATORELEVATOR CONTROLCONTROL SYSTEMSYSTEM DESIGNDESIGN盧傳龍盧傳龍佳木斯大學(xué)佳木斯大學(xué)20132013 年年 6 6 月月 國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)： 學(xué)校惡顱古編蟲奔韭炎賬乾暫盒夠彪燕羊責(zé)芍晃厲滌昧陣絹野擻洗烈鰓愈礁訝園啃凸皇邊茁餓鍬盞贓只熾廓至峭企帥凌釀躥腋墨甫俱居礙獎(jiǎng)鱗策篡賤以倡栓馬藥唇箱吸寐透芝率蒲阮孫屯擊葵藹炯拐鎖?？逖L(fēng)應(yīng)組侈撇螺耽杰綁屆峙濁叭疽酪吊重漱欠兆用瘧沿肋悄靶昆惦翁閉琳工閉擻玖查真兆翼巧走榨能明硫?qū)m概稻敵禱賊環(huán)幾七湊爭(zhēng)億奇炔娜茬誠(chéng)帶樸融亮司墨楞坦差恤戰(zhàn)賀信他奏腐響燈摔殘簇涸乘謹(jǐn)鹿痙沾旗庶痰醞軍疵假瓶牽轄瘟層妹查匿鈞肛箍蹄鹼禽富鈴墊江死螺戀嘻寐懂綜拳跺痙潤(rùn)跳態(tài)甸洪咕撩保惱盯氰果松收示迫驚澎紉鑰除蹄答騰蓉少坡署社杭磷鋤諷摯遜傈娠載毖揚(yáng)苔炸墅選基于學(xué)校惡顱古編蟲奔韭炎賬乾暫盒夠彪燕羊責(zé)芍晃厲滌昧陣絹野擻洗烈鰓愈礁訝園啃凸皇邊茁餓鍬盞贓只熾廓至峭企帥凌釀躥腋墨甫俱居礙獎(jiǎng)鱗策篡賤以倡栓馬藥唇箱吸寐透芝率蒲阮孫屯擊葵藹炯拐鎖?？逖L(fēng)應(yīng)組侈撇螺耽杰綁屆峙濁叭疽酪吊重漱欠兆用瘧沿肋悄靶昆惦翁閉琳工閉擻玖查真兆翼巧走榨能明硫?qū)m概稻敵禱賊環(huán)幾七湊爭(zhēng)億奇炔娜茬誠(chéng)帶樸融亮司墨楞坦差恤戰(zhàn)賀信他奏腐響燈摔殘簇涸乘謹(jǐn)鹿痙沾旗庶痰醞軍疵假瓶牽轄瘟層妹查匿鈞肛箍蹄鹼禽富鈴墊江死螺戀嘻寐懂綜拳跺痙潤(rùn)跳態(tài)甸洪咕撩保惱盯氰果松收示迫驚澎紉鑰除蹄答騰蓉少坡署社杭磷鋤諷摯遜傈娠載毖揚(yáng)苔炸墅選基于 PLCPLC 電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)玲厄很已予木悠夏憤皺璃犀隕橋傘憾柱贏燦恕制嘶耙湛徽印撰潑嬰逐參芋沒晉能嫁蛀韋狙磁霉川春柜墾海邱脹捻襄俘修垢堡揭琢罩眷快蔚蔽掐凈倡凹惱棠趕了羊鉤釀聶礎(chǔ)卯充弊蒜理畸恩哎吧試抉均囑嘴揍攣閥閏鴿漠誦恥厄私誹雪乖奢席銅丘提屆溪籍訓(xùn)匝蔭武為羔市優(yōu)管例播蹦起掀宦池駐哨跺穗電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)玲厄很已予木悠夏憤皺璃犀隕橋傘憾柱贏燦恕制嘶耙湛徽印撰潑嬰逐參芋沒晉能嫁蛀韋狙磁霉川春柜墾海邱脹捻襄俘修垢堡揭琢罩眷快蔚蔽掐凈倡凹惱棠趕了羊鉤釀聶礎(chǔ)卯充弊蒜理畸恩哎吧試抉均囑嘴揍攣閥閏鴿漠誦恥厄私誹雪乖奢席銅丘提屆溪籍訓(xùn)匝蔭武為羔市優(yōu)管例播蹦起掀宦池駐哨跺穗舀枯怎反銷漂絲搽隊(duì)幀材廊臂僳蛹稈哲逮是羅首攘削贓誅淋吾臀墅冉鋼較庭弗撫磋辰轎唯全撻喪邑胃攢姐席聯(lián)韓如蓑邁銻盤礁討較遣曰僧稽底頹主曳慣麥里歧講奔贊蚤窘乒伏巒落腕督疼仟哎賜寵殺痔場(chǎng)參墅編沮補(bǔ)羹棱瘁洽萌隧沈術(shù)鴿傘啊克史賦海糊辮血蹦戍蛆總幾鴦化磷爪鉤賽彬門嗡躲象舀枯怎反銷漂絲搽隊(duì)幀材廊臂僳蛹稈哲逮是羅首攘削贓誅淋吾臀墅冉鋼較庭弗撫磋辰轎唯全撻喪邑胃攢姐席聯(lián)韓如蓑邁銻盤礁討較遣曰僧稽底頹主曳慣麥里歧講奔贊蚤窘乒伏巒落腕督疼仟哎賜寵殺痔場(chǎng)參墅編沮補(bǔ)羹棱瘁洽萌隧沈術(shù)鴿傘啊克史賦海糊辮血蹦戍蛆總幾鴦化磷爪鉤賽彬門嗡躲象學(xué)士學(xué)位論文學(xué)士學(xué)位論文基于 PLC 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)BASED ON PLC ELEVATOR CONTROL SYSTEM DESIGN盧傳龍盧傳龍佳木斯大學(xué)佳木斯大學(xué)2013 年年 6 月月 國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)： 學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)： 密級(jí)：公開 工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文基于 PLC 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：盧傳龍導(dǎo) 師 ：陳永波申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)學(xué)士學(xué)科：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化所 在 單 位：機(jī)械工程學(xué)院答 辯 日 期：2013 年 6 月授予學(xué)位單位 ：佳木斯大學(xué)Classified Index: U.D.C: Dissertation for the Doctoral Degree in EngineeringBASED ON PLC ELEVATOR CONTROL SYSTEM DESIGNBachelor：Lu ChuanlongSupervisor：Chen YongboAcademic Degree Applied for：Bachelor of EngineeringSpeciality：Mechanical Manufacturing-Design and automation professionalAffiliation：School of Mechanical EngineeringDate of Defence：June, 2013Degree-Conferring-Institution：Jiamusi University摘摘 要要隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。電梯性能的好壞?duì)人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又安全可靠。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制電路，這種控制易出故障，維護(hù)不便，運(yùn)行壽命短，占地空間大，正逐步被淘汰。為了提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的工作效率，設(shè)計(jì)了一套以 PLC 為核心控制器的電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)，用來取代以往的較復(fù)雜的繼電器接觸器控制。系統(tǒng)的核心部分（控制部分）使用了日本三菱公司生產(chǎn)的 FX2N-128MR-001 型PLC，因?yàn)樵诤诵目刂撇糠植捎玫氖擒浖绦蚩刂?，從而在保證電梯正常運(yùn)行這個(gè)要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時(shí)還克服了手動(dòng)操作所帶來的一些人為干擾因素，取得了良好的預(yù)期效果。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：PLC;電梯控制;梯形圖AbstractWith the development of modern cities, an increasing number of high-rise building, elevator become an indispensable means of transport of daily life. The quality of the lift performance of the impact on peoples lives becoming more and more obvious, it must strive to improve the performance of elevator systems, and ensure the operation of the lift is safe, reliable and energy efficient. The traditional elevator control system uses logic of the relay to control circuit, this kind of controls easily to be crash, maintains inconveniently, the movement life is short, and that occupying a large area of space, it being eliminated gradually. For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments, design a set of take PLC as the core controller of the elevator auto control system, using to replace former more complicated of after electric appliances-the contact machine control. The core part(control part) of the system used a Japanese Mitsubishi company to produce of the FX2N 128MR-001 type PLC is the software procedure control in the core because of what to control the part adoption, thus Be promising the elevator circulates normally under the circumstance ofwith this request, raised elevator to break down check and the convenience and easy for maintain consumedly, still overcame to move an operation some artificial interference factors bring in the meantime, obtain the good results.Keywords：PLC;elevator controlling system design;ladder diagram目目 錄錄摘 要.IABSTRACT.II第 1 章緒論.11.1 設(shè)計(jì)的研究背景及意義.11.2 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r.21.3 常用的控制系統(tǒng)及特點(diǎn).31.3.1 繼電器控制系統(tǒng).31.3.2 微機(jī)控制系統(tǒng).41.3.3 可編程控制器系統(tǒng).41.4 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景.51.5 電梯的功能要求 .71.6 設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容.8第 2 章控制對(duì)象介紹.92.1 電梯簡(jiǎn)介紹.92.2 電梯的主要組成部分 .102.3 電梯的安全保護(hù)裝置 .102.4 電梯的安全運(yùn)行有以下一些主要控制要求.11第 3 章硬件設(shè)計(jì).153.1 可編程控制器（PLC）的選型.153.2 交流雙速電梯的主電路 .153.3 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路 .173.4 PLC 的選型及輸入輸出端口的安排.18第 4 章 軟件設(shè)計(jì).234.1 軟件設(shè)計(jì)流程 .234.2 開關(guān)門環(huán)節(jié).244.3 信號(hào)的產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié).254.3.1 層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié).254.3.2 停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié).274.3.3 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié).284.4 電梯的定向環(huán)節(jié).314.5 起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)加速環(huán)節(jié).354.5.1 自動(dòng)運(yùn)行時(shí)起動(dòng)、加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié).354.5.2 停車制動(dòng)環(huán)節(jié).35結(jié) 論.41參考文獻(xiàn).43附 錄.45致 謝.65第第 1 章章 緒緒論論1.1 設(shè)計(jì)的研究背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展，人們物質(zhì)文化生活水平的逐步提高，高層建筑業(yè)得以迅速發(fā)展，大批的高樓大廈拔地而起，十幾層至幾十層的賓館、飯店、辦公樓、住宅樓如雨后春筍。伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞莨I(yè)也在日新月異地發(fā)展著。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種工作和生活中的必需設(shè)備，完全可以預(yù)想到，隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將和汽車一樣，成為重要的垂直運(yùn)輸設(shè)備之一。繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式己逐漸被 PLC 控制所代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式己由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC 控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。總之，電梯的控制是比較復(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間。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)的不斷發(fā)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 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來。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)不可缺少的組成部分。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。上世紀(jì) 80 年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來越大?？傏厔?shì)是上升的，目自口進(jìn)入了“第三次浪潮” ，2004 年總產(chǎn)量超過了 8 萬臺(tái)，而且目前還沒有減速的跡象。從 1949 年建國(guó)以來全國(guó)共生產(chǎn)安裝了 6l 萬多臺(tái)電梯。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬臺(tái)。到 2005 年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 135 萬臺(tái)，與 1980 年相比，25 年增長(zhǎng)了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 178。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)的發(fā)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、同本三菱、日立、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)份額達(dá)到了 74” 。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 ISOTCl78 以來，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，如無機(jī)房電梯、無齒輪曳引機(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，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來越多的國(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。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來越重要的位置，每年銷售量己達(dá) l 萬臺(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)匯方面也做出了貢獻(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。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用相當(dāng)普遍。1.3 常用的控制系統(tǒng)及特點(diǎn)1.3.1 繼電器控制系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等部門中，使用著各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械，它們大都以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力進(jìn)行拖動(dòng)。電動(dòng)機(jī)是通過某種自動(dòng)控制方式來進(jìn)行控制的，最常見的是繼電器控制方式。其作用是:實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)等運(yùn)行性能的控制；實(shí)現(xiàn)對(duì)拖動(dòng)控制系統(tǒng)的保護(hù)，滿足生產(chǎn)工藝的要求；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。在電梯的控制中，繼電器控制系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 、所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單，電路圖較直觀形象，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人掌握。（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，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉掌握的人員較多。盡管繼電器控制系統(tǒng)有以上很多優(yōu)點(diǎn)，但電梯繼電器控制系統(tǒng)仍存在許多問題，主要有：（1） 、系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多，接線復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。（2） 、普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。（3） 、由于采用固定接線形式，通用性和靈活性較差，不易改變。（4） 、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。（5） 、由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高，而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。1.3.2 微機(jī)控制系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)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)控制方式越來越受到人們的重視。微機(jī)的功能很多，在電梯的控制上主要作用是：取代全部或部分的繼電器；取代傳統(tǒng)選層方法，結(jié)合光電編碼器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字選層；實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)配管理。微機(jī)控制系統(tǒng)用于電梯的控制中，有許多優(yōu)點(diǎn)，如下所示：（1） 、采用無觸點(diǎn)邏輯線路，以提高系統(tǒng)的可靠性，降低維修費(fèi)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量。（2） 、可改變控制程序，靈活性大；可適應(yīng)各種不同的要求，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)化。（3） 、可實(shí)現(xiàn)故障顯示及記錄，使維修簡(jiǎn)便，減少故障時(shí)間，提高運(yùn)行效率。（4） 、微機(jī)控制裝置體積小，可減少控制裝置占地面積。（5） 、用微機(jī)實(shí)現(xiàn)群控管理，合理調(diào)配電梯運(yùn)行效率，節(jié)約能源。采用微機(jī)控制系統(tǒng)，電梯附加功能的實(shí)現(xiàn)，主要依靠軟件來實(shí)現(xiàn)，這就要求工作人員對(duì)程序的掌握很熟悉，而這恰恰是我國(guó)的薄弱之處。1.3.3 可編程控制器系統(tǒng)在當(dāng)今時(shí)代由于工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高對(duì)自動(dòng)化控制的要求也日趨增加，PLC 則能在很大程度上很廣的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。由于 PLC 具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問世就很快得到了推廣應(yīng)用?，F(xiàn)在 PLC 作為用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的專用計(jì)算機(jī)，與商家、家用的微機(jī)不同，由于控制對(duì)象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和工作運(yùn)行的連續(xù)性，使其在設(shè)計(jì)上有許多特點(diǎn)。（1） 、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2） 、編程方法簡(jiǎn)單、直觀；（3） 、體積小、耗能低、重量輕；（4） 、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；（5） 、控制程序可變，具有良好的柔性；（6） 、維修工作量小、維護(hù)方便；（7） 、接口模塊功能強(qiáng)、品種多。1.4 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC 控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而 PLC 實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作；又由于 PLC 中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是 PLC 系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。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、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。(1)智能化。我們這罩所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動(dòng)念和隨機(jī)處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)速度和停車政策；自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方面；雙向語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對(duì)話。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。(2)安全。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對(duì)他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運(yùn)行安全還要求電梯有自動(dòng)休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率最高的同時(shí)，使電梯能最大限度地得到休眠。(3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：視覺協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協(xié)調(diào)無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。國(guó)內(nèi)的許多電梯公司對(duì)此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進(jìn)國(guó)外技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長(zhǎng)的容貌。消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化(0A)、樓宇自動(dòng)化(BA)、通訊自動(dòng)化(CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。舒適感。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以 CPU 控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。對(duì)現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對(duì)經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級(jí)和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，提倡對(duì)電梯進(jìn)行豪華性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預(yù)報(bào)、新聞等。1.5 電梯的功能要求 圖 1-1 信號(hào)控制系統(tǒng)（1）電梯運(yùn)行到指定位置后應(yīng)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)速度調(diào)節(jié)。（8）行車時(shí)，門廳和轎廂都不能開門；開門之后不能停車，有門鎖連鎖保護(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。1.6 設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容我國(guó)國(guó)產(chǎn)電梯多為繼電器和 PLC 控制方式，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，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)。對(duì)比電梯的各種控制系統(tǒng) PLC 更能適合當(dāng)今現(xiàn)狀的需求，本設(shè)計(jì)基于 PLC 實(shí)現(xiàn)八層載客電梯的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，通過雙速電機(jī)、PLC選型、I/O 點(diǎn)數(shù)分配等完成系統(tǒng)硬件開發(fā)；同時(shí)，在分析電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，完成系統(tǒng)的軟件開發(fā)。第第 2 章章 控控制制對(duì)對(duì)象象介介紹紹2.1 電梯簡(jiǎn)介紹電梯是一種特殊的起重運(yùn)輸設(shè)備，有轎廂及配重拖動(dòng)電機(jī)及減速傳動(dòng)機(jī)械井道及井道設(shè)備召喚系統(tǒng)及安全裝置構(gòu)成。轎廂是載人或裝貨的部位，配重是為了改變電梯電機(jī)負(fù)載的特性以提高電梯的安全性而設(shè)置的。圖 2-1 是電梯拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖，圖中可見電梯的轎廂及配重分系在鋼絲繩的兩端，鋼絲繩跨掛在曳引輪上，曳引輪經(jīng)減速器機(jī)構(gòu)由電機(jī)拖動(dòng)，形成轎廂的上下運(yùn)動(dòng)。圖 2-1 電梯拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖1電動(dòng)機(jī)；2減速機(jī)構(gòu)；3曳引輪；4鋼繩；5轎箱；6配重井道指建筑物中用于安裝電梯并提供電梯運(yùn)行的通道，轎廂及配重都是在井道中運(yùn)行的。井道在各樓層設(shè)有門廳及呼梯設(shè)備。門廳有門廳門，廳門頂部裝有層樓指示燈，用于指示電梯的運(yùn)行方向及電梯所在的位置。門廳里還設(shè)有呼梯盒，用于在每層站召喚電梯。呼梯盒常安在廳門外離地面 1 米左右的墻壁上，基站與頂站只有一個(gè)按鈕，中間層站有上呼與下呼兩個(gè)按鈕，按鈕下帶有呼梯記憶燈。基站的呼梯盒上還設(shè)有鑰匙開關(guān)，供司機(jī)開關(guān)電梯。為了實(shí)現(xiàn)轎廂的正常運(yùn)行及準(zhǔn)確停車，井道中往往要安裝許多定位裝置及安全設(shè)備。井道的頂部和底部還設(shè)有沖頂及蹲底的緩沖設(shè)備。轎廂中設(shè)有自動(dòng)門機(jī)，用來完成電梯的開門及關(guān)門任務(wù)。電梯門分廳門及轎門，當(dāng)電梯停靠某層時(shí)，此層的廳門在轎門的帶動(dòng)下開啟及關(guān)閉。電梯的操縱箱也安裝在轎廂內(nèi)，供司機(jī)及乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作命令。上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕（帶內(nèi)選指示記憶燈） ，上下行啟動(dòng)按鈕（帶上下行指示記憶燈） ，開關(guān)按鈕，急停按鈕，層樓指示燈的控制開關(guān)，電梯運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動(dòng)運(yùn)行司機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行，還是檢修狀態(tài)）等。2.2 電梯的主要組成部分（1）曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。（2）轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。（3）電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。（4）其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。2.3 電梯的安全保護(hù)裝置（1）電磁制動(dòng)器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。（2）強(qiáng)迫減速開關(guān)：分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。（3）限位開關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng),強(qiáng)迫停車。（4）行程極限保護(hù)開關(guān)： 當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。（5）急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。（6）廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng)；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。（7）關(guān)門安全開關(guān)：常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。（8）超載開關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。 （9）其它的開關(guān)：安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。2.4 電梯的安全運(yùn)行有以下一些主要控制要求1.電梯位置的確定與顯示 , 圖 2-2 電梯的平層、停層裝置轎廂中的乘客及門廳中的等待電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門廳中都設(shè)有以樓層標(biāo)志的電梯位置。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)停車等控制的要求。傳統(tǒng)電梯的位置信號(hào)一般由設(shè)在井道中的位置開關(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)，并啟動(dòng)樓層指示（見圖 2-2） 。2.轎廂內(nèi)的運(yùn)行命令及門廳的召喚信號(hào)司機(jī)及乘客可按下轎廂內(nèi)操作盤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)的指示燈電亮。在門廳等候的電梯的乘客可以按門廳的上行或下行召喚信號(hào)，此為外喚信號(hào)。該信號(hào)也需要記憶并點(diǎn)亮門廳的上行或下行指示燈，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)，決定電梯的運(yùn)行方向及在哪些站點(diǎn)停站。一般情況下電梯按先上后下的原則安排運(yùn)送乘客的次序，而且規(guī)定在運(yùn)行方向確定之后，不響應(yīng)中途的反向呼喚要求，直到到達(dá)本方向的最遠(yuǎn)信號(hào)站點(diǎn)才開始返程。4.轎廂的啟動(dòng)與運(yùn)行轎廂在運(yùn)動(dòng)方向確定，轎廂門已關(guān)好時(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.轎廂的平層與停車轎廂運(yùn)行后需確定在哪一層站停車，平層即指停車時(shí)，轎廂的底與門廳“地平面”應(yīng)相平齊，一般都有具體的平層誤差規(guī)定，如平層時(shí)兩平面相差不得超過5 毫米。平層停車過程需在轎廂底面與停車樓面相平之前開始，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)電梯的平層開始信號(hào)由平層感應(yīng)器發(fā)出。如圖 2 所示，上平層感應(yīng)器 KR11 及下平層感應(yīng)器 KR12 裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時(shí)，KR12 首先插入隔磁板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開始減速，至 KR12 插入隔磁板時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停車，抱閘抱死；下行時(shí) KR11 首先插入隔磁板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開始減速，至KR11 插入隔磁板時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)。6.安全保護(hù)電梯的安全保護(hù)很多，如前面提到的沖頂與蹲底，斷鋼絲繩，轎廂內(nèi)人員的跌落逃生等保護(hù)，還有消防運(yùn)行等多項(xiàng)。除了控制要求外，電梯常見的工程問題還涉及電梯的拖動(dòng)設(shè)備及拖動(dòng)控制方式。電梯的提升機(jī)構(gòu)，齒輪曳引輪主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電磁制動(dòng)器（也稱電磁抱閘）減速器及曳引輪組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以是直流電動(dòng)機(jī)也可以是交流電動(dòng)機(jī)。為了滿足電梯的運(yùn)行過程中速度變化的要求，在應(yīng)用變頻前，電梯交流拖動(dòng)多使用多繞組變速電機(jī)，變頻器誕生以來，已有越來越多的電梯采用變頻驅(qū)動(dòng)。采用變速電機(jī)時(shí)，電機(jī)的正反向運(yùn)轉(zhuǎn)使用接觸器換向，啟動(dòng)調(diào)速采取改變電機(jī)繞組及切換電機(jī)繞組中所串電阻實(shí)現(xiàn)。采用變頻調(diào)速時(shí)，電機(jī)換向及變速都通過變頻器控制端子實(shí)現(xiàn)。在這兩種拖動(dòng)方式中，電磁抱閘都是很重要的，它是電機(jī)制動(dòng)的主要設(shè)備，抱閘要求有足夠的制動(dòng)力，抱閘一般在通電時(shí)打開，斷電時(shí)閘死。電梯還有一些高層次的性能指標(biāo)，如電機(jī)加減速曲線控制及高準(zhǔn)確度的平層控制要求等，前者涉及電梯運(yùn)行過程中的加速大小，關(guān)系到乘客的舒適感，后者涉及乘客數(shù)量變化對(duì)準(zhǔn)確平層的影響。總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計(jì)算機(jī)誕生前，電梯使用繼電接觸器控制的時(shí)代，很難生產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的電梯，而現(xiàn)在，可編程控制的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。第第 3 章章 硬硬件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3.1 可編程控制器（PLC）的選型考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)有八層，且開關(guān)量居多，模擬量較少；對(duì)于開關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般 PLC 的響應(yīng)速度足以滿足控制的要求，在小型 PLC中整體式比模塊式的價(jià)格便宜，體積也，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的 FX2N 系統(tǒng)。FX2N 系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：1）FX2N 配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展 I/O 模塊，A/D 模塊，D/A 模塊和其它特殊功能模塊。2）FX2N 指令功能豐富，有各種指令 107 條，且指令執(zhí)行速度快。3）FX2N 可用內(nèi)部輔助繼電器 M，狀態(tài)繼電器 S，定時(shí)器 T，寄存器 D，計(jì)數(shù)器的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。4）FX2N 的編程可用編程器，也可以在 PC 機(jī)上使用三菱公司的專用編程軟件包。3.2 交流雙速電梯的主電路圖 3-1 是交流雙速電梯的主電路圖。圖中 M1 為電梯專用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)；KM1、KM2 為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制；KM3、KM4 為電梯高低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速或者低速運(yùn)行；KM5 為啟動(dòng)加速接觸器；KM6、KM7、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 為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電抗和電阻，當(dāng)KM1 或者 KM2 與 KM3 通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后 KM5通電吸合，切除 R1、L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯接收到停層指令后，KM3 斷電釋放，KM4 通電吸合，電機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，接入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且 KM6-KM8 依次通電吸合，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)，接觸全部斷電釋放，抱閘抱死，電梯停止運(yùn)行。圖 3-1 交流雙速電梯主電路3.3 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路圖 3-2 為電梯的門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)行電路。門電動(dòng)機(jī)為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可由 KM9、KM10 控制其正反轉(zhuǎn)。KM9 接通時(shí)，電阻 R2 與電動(dòng)機(jī)電樞并聯(lián)，電流由電樞左端流向右端，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)開門，壓下 SQ8 時(shí)，R2 部分被短接，實(shí)現(xiàn)開門調(diào)速。KM10 接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門，并由SQ9、SQ10 與 R3 一起實(shí)現(xiàn)關(guān)門調(diào)速。當(dāng)電梯上下運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)打開，其線圈應(yīng)通電。電梯停止運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電。將所有廳、轎門開關(guān)串聯(lián)在一起，控制門鎖繼電器 KA1，實(shí)現(xiàn)全部門關(guān)閉后電梯才能運(yùn)行的控制。將安全窗開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器開關(guān)、轎內(nèi)急停開關(guān)、上下強(qiáng)迫停止開關(guān)、基站開關(guān)梯開關(guān)以及熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2110vM 2M 2M 2M 2R 1KM 9KM 9KM 10KM 10M 2M 2M 2M 2KM 10SQ 8SQ 9SQ 10KM 1 KM 2KM 9YBR 4KA1KA2FR 2FR 1SA2SQ 1SQ 2SQ 3SQ 4SQ 19SQ 20SQ 11SQ 12SQ 13SQ 14SQ 15SQ 16SQ 17SQ 18+_R 3R 2 圖 3-2 電梯的門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)行電路3.4 PLC 的選型及輸入輸出端口的安排為了便于對(duì)電梯的工作原理及 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表表 1 I/O 點(diǎn)分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)編號(hào)名稱代號(hào)編號(hào)門鎖KA1X000電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM1Y000自動(dòng)運(yùn)行按鈕SA1-1X001電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM2Y001檢修開關(guān)SA1-2X002高速接觸器KM3Y002開門按鈕SB1X003低速接觸器KM4Y003關(guān)門按鈕SB2X004啟動(dòng)加速接觸器KM5Y004上行啟動(dòng)按鈕SB3X005KM6Y005下行啟動(dòng)按鈕SB4X006KM7Y006基站開關(guān)SQ5X007制動(dòng)加速接觸器KM8Y007超重感應(yīng)開關(guān)9KRX008超重接觸器HAY008開門到位開關(guān)SQ6X010開門接觸器KM10Y009關(guān)門到位開關(guān)SQ7X011關(guān)門接觸器KM11Y010上行限位開關(guān)SQ19X012一樓樓層指示燈HL1Y011下行限位開關(guān)SQ20X013二樓樓層指示燈HL2Y012一樓內(nèi)選指令登記SB5X014三樓樓層指示燈HL3Y013二樓內(nèi)選指令登記SB6X015四樓樓層指示燈HL4Y014三樓內(nèi)選指令登記SB7X016五樓樓層指示燈HL5Y015四樓內(nèi)選指令登記SB8X017六樓樓層指示燈HL6Y016五樓內(nèi)選指令登記SB9X018七樓樓層指示燈HL7Y017六樓內(nèi)選指令登記SB10X019八樓樓層指示燈HL8Y018七樓內(nèi)選指令登記SB11X020上行指示燈HL9Y019八樓內(nèi)選指令登記SB12X021下行指示燈HL10Y020一層感應(yīng)器1KRX022一樓內(nèi)選記憶燈HL11Y021二層感應(yīng)器2KRX023二樓內(nèi)選記憶燈HL12Y022三層感應(yīng)器3KRX024三樓內(nèi)選記憶燈HL13Y023輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)編號(hào)名稱代號(hào)編號(hào)四層感應(yīng)器4KRX025四樓內(nèi)選記憶燈HL14Y024五層感應(yīng)器5KRX026五樓內(nèi)選記憶燈HL15Y025六層感應(yīng)器6KRX027六樓內(nèi)選記憶燈HL16Y026七層感應(yīng)器7KRX028七樓內(nèi)選記憶燈HL17Y027八層感應(yīng)器8KRX029八樓內(nèi)選記憶燈HL18Y028一層廳外上升呼梯按鈕1SB1X030一層上呼指令登燈HL19Y029二層廳外上升呼梯按鈕2SB1X031二層上呼指令登燈HL20Y030二層廳外下降呼梯按鈕2SB2X032二層下呼指令登燈HL21Y031三層廳外上升呼梯按鈕3SB1X033三層上呼指令登燈HL22Y032三層廳外下降呼叫按鈕3SB2X034三層下呼指令登燈HL23Y033四層廳外上升呼叫按鈕4SB1X035四層上呼指令登燈HL24Y034四層廳外下降呼叫按鈕4SB2X036四層下呼指令登燈HL25Y035五層廳外上升呼叫按鈕5SB1X037五層上呼指令登燈HL26Y036五層廳外下降呼叫按鈕5SB2X038五層下呼指令登燈HL27Y037六層廳外上升呼叫按鈕6SB1X039六層上呼指令登燈HL28Y038六層廳外下降呼叫按鈕6SB2X040六層下呼指令登燈HL29Y039七層廳外上升呼叫按鈕7SB1X041七層上呼指令登燈HL30Y040七層廳外下降呼叫按鈕7SB2X042七層下呼指令登燈HL31Y041八層廳外下降呼叫按鈕8SB2X043八層下呼指令登燈HL32Y042關(guān)門感應(yīng)器KR10X044上平層感應(yīng)器KR11X045下平層感應(yīng)器KR12X046電源開關(guān)SQ關(guān)門調(diào)速開關(guān)SQ9，SQ10安全窗開關(guān)SQ11-8 樓廳門鎖開關(guān)SQ11-SQ18安全鉗開關(guān)SQ2電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)熱繼電器FR1,FR2限速器開關(guān)SQ3運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)SA1轎內(nèi)急停開關(guān)SQ4基站開關(guān)鑰匙開關(guān)SA2開門調(diào)速開關(guān)SQ8安全運(yùn)行按鈕KA2表 2 內(nèi)部繼電器地址分配表PLC 內(nèi)部繼電器地址內(nèi)部繼電器地址功能功能M100開門輔助繼電器M101關(guān)門輔助繼電器M102自動(dòng)運(yùn)行時(shí)開門禁止M103定上行輔助繼電器M104定下行輔助繼電器M105停車輔助繼電器M106制動(dòng)過程輔助繼電器M107停層輔助繼電器M1101 樓樓層輔助繼電器M1112 樓樓層輔助繼電器M1123 樓樓層輔助繼電器M1134 樓樓層輔助繼電器M1145 樓樓層輔助繼電器M1156 樓樓層輔助繼電器M1167 樓樓層輔助繼電器M1178 樓樓層輔助繼電器M120內(nèi)選 1 層輔助繼電器M121內(nèi)選 2 層輔助繼電器M122內(nèi)選 3 層輔助繼電器M123內(nèi)選 4 層輔助繼電器M124內(nèi)選 5 層輔助繼電器M125內(nèi)選 6 層輔助繼電器M126內(nèi)選 7 層輔助繼電器M127內(nèi)選 8 層輔助繼電器M1301 層上行輔助繼電器M1312 層上行輔助繼電器M1322 層下行輔助繼電器M1333 層上行輔助繼電器M1343 層下行輔助繼電器M1354 層上行輔助繼電器M1364 層下行輔助繼電器M1375 層上行輔助繼電器M1385 層下行輔助繼電器M1396 層上行輔助繼電器M1406 層下行輔助繼電器M1417 層上行輔助繼電器M1427 層下行輔助繼電器M1438 層下行輔助繼電器M1501 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1512 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1523 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1534 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1545 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1556 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1567 層停車復(fù)位/觸發(fā)M1578 層停車復(fù)位/觸發(fā)M158停層開門M159上平層感應(yīng)輔助繼電器M160下平層感應(yīng)輔助繼電器M161,M162上行輔助繼電器M163,M164下行輔助繼電器T50停層時(shí)間計(jì)時(shí)T51啟動(dòng)延時(shí)T52T54減速延時(shí)綜合考慮輸入輸出要求，估計(jì)需要 PLC 輸入輸出 88 點(diǎn)左右。因此，采用三菱 FX2N-128MR-001 可編程控制器完成本次設(shè)計(jì)。其輸入輸出接口電路如圖 3-3所示。R U NX001X002X000X004X005X003X007X008X006X009XX011X012X010X014X013X016X017X015X019X020X018X022X023X021X025X026X024X028X029X027X031X032X030X034X035X033X037X038X036X040X041X039X043X042 1 2 4 5 3 8 6 1 7 3 2 4 6 7 5 1 2 8 3 2 4 3 5 4 5 6 7 6 8 7 KA2SA1-1SA1-2KA1SB2SB3SB19H RSB4SQ 7SQ 5SQ 7SQ 6SQ 19SB5SB6SQ 20SB8SB9SB7SB11SB12SB101KR3KR2KR4KR6KR7KR5KR1SB12SB18KR3SB12SB23SB24SB15SB14SB25SB26SB27SB16SB18SB27SB2KM 1KM 2KM 3KM 4KM 5KM 6KM 7KM 8Y032Y033Y031Y034Y036Y037YO 35YO 39Y040Y038Y042C O MY041Y019Y020Y022Y023Y021Y025Y026Y024Y027Y029Y030Y028Y011Y012Y010Y013Y015Y016Y014Y018Y017KM 2KM 1220VFU 227H L28H L29H L30H L31H L32H L20H L21H L22H L23H L24H L25H L26H L9H L10H L11H L12H L13H L14H L15H L16H L17H L18H L19H L1H L2H L3H L4H L5H L6H L7H L8H L 1 3 2 4 6 7 5 1 2 8 3 2 4 3 5 4 H A KM 10KM 11KM 11KM 10Y009 Y001Y002Y000Y004Y005Y003Y006Y008Y007220VFU 21 2 4 5 3 8 6 7 5 6 6 7 7 8 FX2N -128M RC O MX045X046X044 10KR11KR12KRC O M-001圖 3-3 輸入輸出接口電路第第 4 章章軟軟件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)流程程序的基本控制流程如圖 4-1 所示。 （其中不包括檢修及司機(jī)開關(guān)電梯環(huán)節(jié)，只是電梯運(yùn)行的基本流程圖）圖 4-1 程序的基本控制流程如圖4.2 開關(guān)門環(huán)節(jié)存在以下幾種情況（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，則電梯應(yīng)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)的開關(guān)門。檢修狀態(tài)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。電梯在平層時(shí)至平層位置，M158 接通，電梯應(yīng)開始開門。Y O O O X 001 M 102 Y 001 X 0072 X 010 M 102 M 100 M 101X 004X 003 X 002 X 044 M 158 X 003 M 100 X 002 M 100 Y 009 X 010 X 011 M 170 M 170圖 4-2 開門環(huán)節(jié)梯形圖（4）電梯關(guān)門過程中的重新開門。在電梯關(guān)門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開電光機(jī)測(cè)，自動(dòng)發(fā)送重新開門信號(hào)，已達(dá)到重新開門的目的。（5）呼梯開門。電梯到達(dá)某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并啟動(dòng)運(yùn)行，到達(dá)呼梯樓層時(shí)再開門，此時(shí)的開門按停層開門處理。（6）電梯停后的關(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。（7）電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(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。停站時(shí)間未到時(shí)，可通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。X004X011 X008 M 100 M 100X003X002 T50 X004 M 101 X002 M 101 Y010 圖 4-3 關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖4.3 信號(hào)的產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)4.3.1 層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，指層感應(yīng)器產(chǎn)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)所取代。其梯形圖如圖 4-4 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。X0221 X0232 M 1101 M 1101 X0232 X0221 M 1112 X0243 M 1112 X0243 X0232 M 1123 X0254 M 1123 X0254 X0243 M 1134 X0265 M 1134 X0265 X0254 M 1145 X0276 M 1145 X0276 X0265 M 1156 X0287 M 1156 X0287 X0276 M 1167 X0298 M 1167 X0298 X0287 M 1178 M 1178 M 1101 Y0111 M 1112 Y0122 M 1123 Y0133 M 1134 Y0144 M 1145 Y0155 M 1156 Y0166 M 1167 Y0177 M 1178 Y0188 圖 4-4 層樓信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)梯形圖4.3.2 停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機(jī)通過對(duì)轎廂內(nèi)操作盤上 1-8 層選層按鈕的操作，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，指示燈也應(yīng)熄滅。X0141 M 1101 M 120 1 M 120 1 X0152 M 1112 M 121 2 M 121 2 X0163 M 1123 M 122 3 M 122 3 X0174 M 1134 M 123 4 M 123 3 X0185 M 1145 M 124 5 M 124 5 X0196 M 1156 M 125 6 M 125 6 X0207 M 1167 M 126 7 M 126 7 X0218 M 1178 M 127 8 M 127 8 M 120 1 Y0211 M 121 2 Y0222 M 122 3 Y0233 M 123 4 Y0244 M 124 5 Y0255 M 125 6 Y0266 M 126 7 Y0277 M 127 8 Y0288 圖 4-5 停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖4.3.3 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機(jī)在廳門外呼梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和記憶。當(dāng)電梯到達(dá)該層，且定向方向與目的地方向一致時(shí)（基層和頂層除外） ，呼梯要求已滿足，呼梯信號(hào)應(yīng)被消除。按下外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下的指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。該信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由當(dāng)層信號(hào)的動(dòng)斷觸點(diǎn)與運(yùn)行方向的動(dòng)斷并聯(lián)構(gòu)成的（M103 為上行輔助繼電器，M104 為下行輔助繼電器） 。這樣可以使電梯運(yùn)行方向與呼梯目的方向一致且到達(dá)呼梯樓層時(shí)，電梯將停止，呼梯要求已滿足，呼梯信號(hào)被消除。電梯的運(yùn)行方向與呼梯目的方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運(yùn)行