PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 類 別 理工類 層 次 學(xué) 生 班 號(hào)

2、 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 答 辯 日 期 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 姓 名： 類 別： 班 號(hào)： 層 次： 學(xué) 號(hào)：

3、 專 業(yè)： 任務(wù)起止日期： 年 月 日至 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 立題的目的和意義： 目的：通過(guò)分析電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于五層以上電梯進(jìn)行邏輯控制，提高電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，延長(zhǎng)其使用壽命，以及縮短電梯的開(kāi)發(fā)周期。來(lái)論證該電梯控制系統(tǒng)較原有電梯控制系統(tǒng)可以更容易的完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)。 意義：目前，由可編程序控制器正以很快的速度必展著，采用PLC控制的電梯可靠性高，維護(hù)

4、方便，這種運(yùn)行更加可靠，并且有很大的靈活性，可以完成更復(fù)雜的控制任務(wù)，已經(jīng)成為電梯控制的發(fā)展方向，所以要加深對(duì)此方面的研究。 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： 技術(shù)要求： （1）在電梯控制中采用了PLC，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)與報(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。 主要內(nèi)容：

5、本文將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于五層電梯進(jìn)行邏輯控制，大大提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，延長(zhǎng)了使用壽命，同時(shí)縮短了電梯的開(kāi)發(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)較原有電梯控制系統(tǒng)可以更容易的完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 該電梯控制系統(tǒng)具有司機(jī)運(yùn)行和無(wú)司機(jī)運(yùn)行即手動(dòng)和自動(dòng)的功能，并且具有指層、廳召喚、選層、選向等功能。具有集選控制的特點(diǎn)。 進(jìn)度安排： 第一階段 選題，查資料，提交設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 2016年9月 第二階段 熟悉關(guān)于PLC的軟，硬件，提交設(shè)計(jì)論文初稿。 2016年10月 第三階段 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，對(duì)其進(jìn)行修改。

6、 2016年 10月 第四接段 修改設(shè)計(jì)論文格式，提交論文第三稿。 2016年10月 第五階段 提交設(shè)計(jì)論文定稿。2016年11月 同組設(shè)計(jì)者及分工： I 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 指導(dǎo)教師簽字：___________________ 年 月 日 教研室主任意見(jiàn)：

7、 教研室主任簽字：___________________

8、 年 月 日 1 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 電梯是高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運(yùn)輸工具。由于傳統(tǒng)的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路。采用這種控制線路，存在易出故障、維護(hù)不便、運(yùn)行壽命較短、占用空間大等缺點(diǎn)。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。 本文將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于五層電梯進(jìn)行邏輯控制，大大提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，延長(zhǎng)了使用壽命，同時(shí)縮短了電梯的開(kāi)發(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)

9、較原有電梯控制系統(tǒng)可以更容易的完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 該電梯控制系統(tǒng)具有司機(jī)運(yùn)行和無(wú)司機(jī)運(yùn)行即手動(dòng)和自動(dòng)的功能，并且具有指層、廳召喚、選層、選向等功能。具有集選控制的特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 可編程控制器；指層控制；轎內(nèi)指令；選層選向 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………I 第1章 緒論…………………………………………………………………1 1.1 課題背景目的意義……………………………………………1

10、 1.2 國(guó)內(nèi)外電梯的發(fā)展?fàn)顩r………………………………………1 1.3 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)…………………………………………2 1.4 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題…………………………………2 1.5論文的主要內(nèi)容…………………………………………………3 第2章 電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………5 2.1電梯的構(gòu)造………………………………………………………5 2.2電梯控制系統(tǒng)原理及要求……………………………………6 2.3

11、PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的步驟…………………………………8 2.4電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………9 2.5 七層電梯控制系統(tǒng)要求………………………………………13 2.6 I/0分配對(duì)照表………………………………………………15 2.7 小結(jié)………………………………………………………………17 第3章 控制系統(tǒng)指令說(shuō)明……………………………………………………19 3.1 層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)…………………………………19 3.2 LED樓層顯示環(huán)節(jié)

12、 …………………………………………19 3.3 停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)指令…………………………20 3.4 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)…………………………………21 3.5 電梯的定向環(huán)節(jié)………………………………………………22 3.6 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)起動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)…………………23 3.7 電梯停車(chē)制動(dòng)環(huán)節(jié)……………………………………………24 3.8 小結(jié)………………………………………………………………25 結(jié)論…………………………………………………………………

13、……………26 II 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………27 致謝…………………………………………………………………………………28 III 第1章 緒論 1.1 課題背景目的意義 目的：通過(guò)分析電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于五層以上電梯進(jìn)行邏輯控制，提高電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，延長(zhǎng)其使用壽命，以及縮短電梯的開(kāi)發(fā)周期。來(lái)論證該電梯控制系統(tǒng)較原有電梯控制系統(tǒng)可以更容易的完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)。 意義：目前，由可編程序控制器正以很快的速度必展著，采用PLC控制的電梯可靠性高，維護(hù)方便，這種運(yùn)行

14、更加可靠，并且有很大的靈活性，可以完成更復(fù)雜的控制任務(wù)，已經(jīng)成為電梯控制的發(fā)展方向，所以要加深對(duì)此方面的研究。 1.2 國(guó)內(nèi)外電梯的發(fā)展?fàn)顩r 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。世界上有名的幾家電梯公司，諸如:美國(guó)奧梯斯公司、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)量己占世界市場(chǎng)的51%。其中，奧梯斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。 我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，對(duì)電梯的需求量急劇上升。在通過(guò)引進(jìn)國(guó)際電梯標(biāo)準(zhǔn)以及發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，產(chǎn)生了一支以中外合資企業(yè)為主體的外向

15、型企業(yè)隊(duì)伍。如中國(guó)迅達(dá)公司、天津奧梯斯公司、上海三菱公司、蘇州迅達(dá)公司和廣州電梯工業(yè)公司等企業(yè)，就是通過(guò)合資和補(bǔ)償貿(mào)易方式，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)管理和技術(shù)，不斷改善現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和管理體制使企業(yè)素質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量都提高到了一個(gè)新水平，推出一代電梯新產(chǎn)品。 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。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(kāi)發(fā)了緊急供電裝置、放火廳門(mén)、地震控制、自檢測(cè)以及語(yǔ)言

16、合成等電梯新功能。總之，與國(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)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進(jìn)水平。 1.3 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn) (1)在電梯控制中采用了PLC，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)與報(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。 1.4 電梯繼電

17、器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題 (1)系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(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)電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，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(lái)不便和驚憂。且電梯一旦發(fā)

18、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。 1.5 論文的主要內(nèi)容 PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、靈活通用與維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)。特

19、別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。與普通微機(jī)類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。 PLC的基本工作如下: (1)輸入現(xiàn)場(chǎng)信息:在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài); (2)執(zhí)行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算。 (3)輸出控制信號(hào):根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。

20、 第2章 電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1 電梯的構(gòu)造 電梯是一種特殊的起重運(yùn)輸設(shè)備，由轎廂及配重、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(jiàn)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)減速機(jī)構(gòu)由電機(jī)拖動(dòng)，形成轎廂的上下運(yùn)動(dòng)。 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(mén)廳及呼梯設(shè)備。門(mén)廳有門(mén)廳門(mén)，廳

21、門(mén)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(mén)廳里還設(shè)有呼梯盒，用于在每層站召喚電梯。呼梯盒常安裝在廳門(mén)外離地面1m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?；镜暮籼莺猩线€設(shè)有鑰匙開(kāi)關(guān)，供司機(jī)開(kāi)關(guān)電梯。 為了實(shí)現(xiàn)轎廂的正常運(yùn)行及準(zhǔn)確停車(chē)，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。 圖2-1 電梯拖動(dòng)系統(tǒng)圖 1-電動(dòng)機(jī)2-減速機(jī)構(gòu)3-曳引輪4-鋼絲繩5-轎箱6-對(duì)重 轎廂中設(shè)有自動(dòng)門(mén)機(jī)，用來(lái)完成電梯的開(kāi)門(mén)及關(guān)門(mén)任務(wù)。電梯門(mén)分廳門(mén)及轎門(mén)，當(dāng)電梯停靠某層時(shí)，此層的廳門(mén)在轎

22、門(mén)的帶動(dòng)下開(kāi)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(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，層樓指示燈的控制開(kāi)關(guān)，電梯運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開(kāi)關(guān)(選擇電梯是自動(dòng)運(yùn)行還是檢修狀態(tài))等。 電梯的安全是電梯最重要的技術(shù)指標(biāo)。電梯的安全設(shè)備有:安全窗及其開(kāi)關(guān)、安全鉗及其開(kāi)關(guān)、限速器及其開(kāi)關(guān)、限速開(kāi)關(guān)等。安全窗位于轎廂的頂部，供應(yīng)急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開(kāi)時(shí)，電梯不準(zhǔn)運(yùn)行。極限開(kāi)關(guān)、強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)是電梯位置安全裝置，當(dāng)電梯運(yùn)行至上下極限位置時(shí)仍不停車(chē)，上下限開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出停車(chē)信號(hào)，若仍不能停車(chē)，將壓下

23、上下強(qiáng)迫停車(chē)開(kāi)關(guān)，強(qiáng)制電梯停止運(yùn)行，若還不能停車(chē)，將通過(guò)機(jī)械裝置帶動(dòng)極限開(kāi)關(guān)切斷曳引電機(jī)電源，以達(dá)到停車(chē)的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹲底事故。 2.2電梯控制系統(tǒng)原理及要求 平層感應(yīng)器 平層 拖動(dòng) 減速 減速信號(hào) 啟動(dòng) 定向平層 轎內(nèi)指令、廳門(mén)召喚 樓層信號(hào) 位置信號(hào) 指層 圖2-2 電梯控制系統(tǒng)原理框圖 由電梯控制原理圖（圖2-2）可以知道電梯的安全運(yùn)行有以下一些主要控制要求: （1）電梯位置的確定與顯示。轎廂中的乘客及門(mén)廳中等待電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門(mén)廳中都設(shè)有以樓層標(biāo)志的電梯位置。但這還不夠，電梯的運(yùn)行還需要更加準(zhǔn)確的電梯位置信

24、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)，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)操控盤(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，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

25、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)站點(diǎn)才開(kāi)始返程。 （4）轎廂的啟動(dòng)與運(yùn)行。轎廂在運(yùn)行方向確定，轎廂門(mén)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(chē)。轎廂運(yùn)行后需確定在哪一層站停車(chē)，平層即是指停車(chē)時(shí)，轎廂的底與門(mén)廳“地平面”應(yīng)相平齊，一般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(guò)5mm。平層停車(chē)過(guò)程需在轎廂底面與停車(chē)樓面相平之前開(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)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)及下平層感應(yīng)器裝在轎廂頂部

26、，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，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)。 2.3 PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的步驟 在對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，最重要的工作就是深入了解和分析系統(tǒng)的控制要求，只有這樣才可能提出準(zhǔn)確的、合理的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)。在深入了解與掌握控制要求與主要控制的基本方式以及應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等方面情況之后。對(duì)較復(fù)雜的控

27、制系統(tǒng)，可用狀態(tài)流程圖的形式全面地表達(dá)出來(lái)。必要時(shí)還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這樣可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。程序設(shè)計(jì)主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、設(shè)計(jì)梯形圖、編制語(yǔ)句表程序清單。 控制程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全、可靠的關(guān)鍵。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。其詳細(xì)步驟如圖2-3所示。 分析被控對(duì)象， 明確控制要求 PLC型號(hào)選擇 硬件設(shè)計(jì) 總裝統(tǒng)調(diào) 投入運(yùn)行 軟件設(shè)計(jì)及模擬 是否符合設(shè) 計(jì)要求？ 調(diào)整硬件 調(diào)整軟件 N N Y 圖2-3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程圖 2.4 電梯PL

28、C控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （1）電梯的運(yùn)行過(guò)程。當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂后，由乘客根據(jù)欲前往的層站，逐一按下相應(yīng)層站的選層按鈕，便完成了運(yùn)行指令的預(yù)先登記，電梯便自動(dòng)決定運(yùn)行方向。再按啟動(dòng)按鈕，電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)，當(dāng)門(mén)完全關(guān)閉后，門(mén)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，使門(mén)鎖繼電器吸合，電梯開(kāi)始啟動(dòng)、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。當(dāng)電梯到達(dá)欲停靠的目的層站前方某一距離位置時(shí)，由井道傳感器向電梯控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)換信號(hào)，電梯便自動(dòng)減速準(zhǔn)備?？俊．?dāng)轎廂進(jìn)入到平層區(qū)(即?？繉诱旧戏交蛳路降囊欢斡邢蘧嚯x)時(shí)，井道平層傳感器動(dòng)作，發(fā)出平層信號(hào)控制轎廂準(zhǔn)確平層，并自動(dòng)取消，自動(dòng)開(kāi)門(mén)。對(duì)某類電梯，如果在平層時(shí)平層精度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，則電梯進(jìn)行校正運(yùn)行，電梯以最低的速

29、度慢行到準(zhǔn)確平行位。如果繼續(xù)平向運(yùn)行，司機(jī)只需按下啟動(dòng)按鈕，電梯便按預(yù)先登記的樓層，按序逐一自動(dòng)?？?，自動(dòng)開(kāi)門(mén)。在電梯運(yùn)行過(guò)程中，如果廳外有人按下廳門(mén)召喚電鈕，只要申請(qǐng)乘梯方向符合此時(shí)電梯運(yùn)行方向，則電梯能被順向截停。當(dāng)同向登記指揮都己被執(zhí)行以后，電梯便自動(dòng)換向運(yùn)行，執(zhí)行另一方向的運(yùn)行登記指令。如果電梯在某一層站關(guān)門(mén)時(shí)，有人或物碰觸了門(mén)安全觸板，或被非接觸式的光電式、電子式裝置檢測(cè)到關(guān)門(mén)障礙時(shí)，電梯便停止關(guān)門(mén)并立即轉(zhuǎn)為開(kāi)門(mén)。如果欲乘電梯的乘客正逢電梯關(guān)門(mén)時(shí)，可按下外上、下召喚按鈕中與電梯欲行方向相同的一個(gè)按鈕，電梯便立即開(kāi)門(mén)，這種操作，用于為本層開(kāi)門(mén)。如果由于乘客過(guò)多而超載，則電梯超載檢測(cè)裝置

30、發(fā)出超載信號(hào)，在聲音警示的同時(shí)，阻止電梯啟動(dòng)并開(kāi)門(mén)，直到滿足限載要求，電梯方能恢復(fù)正常運(yùn)行。如果停層時(shí)間到，便自動(dòng)關(guān)門(mén)啟動(dòng)、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。在運(yùn)行過(guò)程中，可根據(jù)各樓層廳外召喚信號(hào)，對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚信號(hào)，將逐一應(yīng)答，自動(dòng)?？浚詣?dòng)開(kāi)門(mén)。在完成同向全部登記以后，如有反向廳外召喚信號(hào)，則電梯自動(dòng)換向運(yùn)行，應(yīng)答反向廳外召喚信號(hào)。如果沒(méi)有召喚信號(hào)時(shí)，電梯便自動(dòng)關(guān)門(mén)停機(jī)，或自動(dòng)駛回基站待命。如果某一樓層再有召喚信號(hào)，電梯便自動(dòng)啟動(dòng)前往應(yīng)召。電梯的主程序流程圖如圖2-4所示。 （2）選擇PLC。 PLC容量的估算方法: PLC容量包括兩個(gè)方面:一是I/O的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。 1）1

31、/O點(diǎn)數(shù)的估算根據(jù)被控對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)加上10%～15%的備用量。 2)用戶存儲(chǔ)器容量的估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素(如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等)有關(guān)，存儲(chǔ)器容量的選擇一般有兩種方法:a)根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算。這種方法可精確地計(jì)算出存儲(chǔ)器實(shí)際使用容量，缺點(diǎn)是要編完程序之后才能計(jì)算。b)估算法用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，按下面給出的公式進(jìn)行估算。 開(kāi)關(guān)量輸入:所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸入點(diǎn)數(shù)*10 開(kāi)關(guān)量輸出:所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸出點(diǎn)數(shù)*8 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器:所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量*2 模擬量:所需

32、存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)*100 通信接口:所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=接口個(gè)數(shù)*300 根據(jù)存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)備用量。 上電 初始化 確認(rèn)本層與目標(biāo)層 目標(biāo)層=本曾？ 電梯選向 電梯啟動(dòng) 高速運(yùn)行 樓層檢測(cè) 是否目標(biāo)層？ 電梯減速 平層檢測(cè) 電梯制動(dòng) 開(kāi)門(mén) 延時(shí) 電梯加速 關(guān)門(mén) 是否停止運(yùn)行 停止 等待 Y N Y N Y N 圖2-4 電梯控制主程序流程圖 （3）PLC規(guī)模的估算。 ①輸入、輸出點(diǎn)的估算。根據(jù)電梯運(yùn)行系統(tǒng)的調(diào)查，電梯控制系統(tǒng)的輸入有轎內(nèi)指令選層按鈕、上下行召喚指令按鈕、上下行防超越開(kāi)關(guān)、上下行換速開(kāi)

33、關(guān)、檢修時(shí)轎頂轎內(nèi)上下慢行按鈕、轎頂轎內(nèi)開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕、門(mén)安全觸板開(kāi)關(guān)、超載開(kāi)關(guān)、應(yīng)急按鈕、直駛按鈕以及信號(hào)輸入等。 估計(jì)需要41個(gè)輸入點(diǎn)，38個(gè)輸出點(diǎn)?？紤]在實(shí)際安裝、調(diào)試和應(yīng)用中，還可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些估算中未預(yù)見(jiàn)的因素，故輸出點(diǎn)增加2個(gè)。②存儲(chǔ)容量的估算。用戶程序占用內(nèi)存的多少與多種因素有關(guān)。例如:輸入、輸出點(diǎn)的數(shù)量和類型，輸入、輸出量之間關(guān)系的復(fù)雜程度，需要進(jìn)行運(yùn)算的次數(shù)，處理量的多少，程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣等，都與內(nèi)存容量有關(guān)。因此，在用戶程序編寫(xiě)、調(diào)試好以前，很難估算出PLC所應(yīng)配置的存儲(chǔ)容量。這里只對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單估算即可，也就是根據(jù)輸入、輸出的點(diǎn)數(shù)及其類型、控制的繁簡(jiǎn)程度加以估算。估算方法采用生產(chǎn)企

34、業(yè)為產(chǎn)品提供一條經(jīng)驗(yàn)法則公式即(輸入點(diǎn)數(shù)+輸出點(diǎn)數(shù))*(10-20 )=指令語(yǔ)句數(shù)。 故本系統(tǒng)粗略估算為(41+38) *10=790?？紤]到今后調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)加上10%～ 15%的備用量，則本系統(tǒng)選用三菱FX2N-128MR-DPLC機(jī)。 2.5 七層電梯控制系統(tǒng)要求 （1）開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)。電梯的天關(guān)門(mén)存在以下幾種情況：1) 電梯投入運(yùn)行前的開(kāi)門(mén)。此時(shí)電梯位于基站，將開(kāi)關(guān)梯鑰匙插入，旋轉(zhuǎn)至開(kāi)梯位置，則電梯應(yīng)自動(dòng)開(kāi)門(mén)，人員進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動(dòng)運(yùn)行。2) 電梯檢修時(shí)的開(kāi)關(guān)門(mén)。檢修狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)門(mén)均為手動(dòng)狀態(tài)，由開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕實(shí)施開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。3) 電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開(kāi)門(mén)。電梯在停層時(shí)，至平層位

35、置，接通，電梯應(yīng)開(kāi)始開(kāi)門(mén)。4) 電梯關(guān)門(mén)過(guò)程中的重新開(kāi)門(mén)。在電梯關(guān)門(mén)的過(guò)程中，若有人或物夾在兩門(mén)的中間，需要重新開(kāi)門(mén)，可以通過(guò)開(kāi)門(mén)按鈕實(shí)施重新開(kāi)門(mén)。現(xiàn)在都采用光幕或是機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)發(fā)送重新開(kāi)門(mén)信號(hào)，以達(dá)到重新開(kāi)門(mén)的目的。5) 呼梯開(kāi)門(mén)。電梯到達(dá)某層站后，如果沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開(kāi)門(mén)，以滿足用梯的要求。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并起動(dòng)運(yùn)行，到達(dá)呼梯層時(shí)再開(kāi)門(mén)，此時(shí)的開(kāi)門(mén)按停層開(kāi)門(mén)處理。6) 電梯停用后的關(guān)門(mén)。此時(shí)電梯到達(dá)基站，人員離開(kāi)轎廂，電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)，將開(kāi)關(guān)梯鑰匙插入,旋轉(zhuǎn)到關(guān)梯位置，電梯的安全回路被切斷，PLC停止運(yùn)

36、行，電梯被關(guān)閉。7) 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(guān)門(mén)。停站時(shí)間繼電器延時(shí)結(jié)束后，電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)。停站時(shí)間未到，可通過(guò)關(guān)門(mén)按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門(mén)。 （2）層樓信號(hào)的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)。當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，指層感應(yīng)器產(chǎn)生該層的信號(hào)，以控制指層燈的狀態(tài)，離開(kāi)該層時(shí)，該樓層信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)(上一層或是下一層)所取代。程序中當(dāng)層的層樓輔助繼電器是用上層或是下層的層樓信號(hào)關(guān)斷的。 （3）停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)。人員通過(guò)對(duì)轎廂內(nèi)操縱盤(pán)上1---7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。程序中各內(nèi)選層輔助繼電器支路中串入了層樓

37、輔助繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)。 （4）外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)。人員在廳門(mén)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)該樓層，且定向方向與目的地方向一致時(shí)(基層與頂層除外)，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。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的的地方向一致且到達(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，若有去三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)(無(wú)二樓上行要求)不停梯，呼梯要求沒(méi)有滿足，呼梯信號(hào)不能消除；

38、若三樓以上無(wú)用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號(hào)(二下)，不能立即消除，待人員進(jìn)入轎廂，選層(去一樓)后，電梯定向下，則二下呼梯信號(hào)已滿足，呼梯信號(hào)被消除。 （5） 電梯的定向環(huán)節(jié)。在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接收到內(nèi)選和外呼信號(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，確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼對(duì)電梯進(jìn)行順向運(yùn)行的要求沒(méi)有滿足的情況下，定向信號(hào)不能消除。檢修狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行和下行起動(dòng)按鈕確定，不需定向。 （6）自動(dòng)運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)。電梯的啟動(dòng)條件是：運(yùn)行方向已確定，門(mén)

39、已關(guān)好。其梯形圖只考慮接觸器的通電，而沒(méi)有考慮其斷電與互鎖等問(wèn)題。 （7）停車(chē)制動(dòng)環(huán)節(jié)。電梯在停車(chē)制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定要?？康臉菍樱瑧?yīng)根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和轎內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。? 基于對(duì)以上技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求得考慮，該系統(tǒng)選用具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等基本功能的小型PLC。根據(jù)以上對(duì)PLC容量、輸入輸出模塊，以及輸入端和輸出端現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況，決定本系統(tǒng)采用日本三菱FX2N-128MR-D系列PLC機(jī)。 2.6 I/0分配對(duì)照表 表2-1 輸入/輸出分配表 輸入 代號(hào) 輸出 代號(hào) X0 KA1門(mén)鎖 Y0 KM1上行 X1

40、 SA1-1自動(dòng) Y1 KM2下行 X2 SA1-2檢修 Y2 KM3高速 X3 SB1開(kāi)門(mén) Y3 KM4低速 X4 SB2關(guān)門(mén) Y4 KM5啟動(dòng)加速一級(jí) X5 SB3上行啟動(dòng) Y5 KM6啟動(dòng)加速二級(jí) X6 SB4下行啟動(dòng) Y6 KM7制動(dòng)減速一級(jí) X7 SQ基站 Y7 KM8制動(dòng)減速二級(jí) X10 SQ6開(kāi)門(mén)到位 Y10 KM9開(kāi)門(mén) X11 SQ7關(guān)門(mén)到位 Y11 KM10關(guān)門(mén) X12 SQ17上行限位 Y12 LED層顯示a段 X13 SQ18下行限位 Y13 LED層顯示b段 X14 SB5一樓內(nèi)選

41、 Y14 LED層顯示c段 X15 SB6二樓內(nèi)選 Y15 LED層顯示d段 X16 SB7三樓內(nèi)選 Y16 LED層顯示e段 X17 SB8四樓內(nèi)選 Y17 LED層顯示f段 X20 SB9五樓內(nèi)選 Y20 LED層顯示g段 X21 SB10六樓內(nèi)選 Y21 上行指示燈 X22 SB11七樓內(nèi)選 Y22 下行指示燈 X23 1KR一樓感應(yīng)器 Y23 一層內(nèi)選記憶指示 X24 2KR二應(yīng)器 Y24 二層內(nèi)選記憶指示 X25 3KR三感應(yīng)器 Y25 三層內(nèi)選記憶指示 X26 4KR四感應(yīng)器 Y26 四層內(nèi)選記憶指示

42、 X27 5KR五感應(yīng)器 Y27 五層內(nèi)選記憶指示 X30 超載開(kāi)關(guān) Y30 六層內(nèi)選記憶指示 X31 6KR六感應(yīng)器 Y31 七層內(nèi)選記憶指示 X32 7KR七感應(yīng)器 Y32 一樓上呼記憶 X33 外呼一樓上升 Y33 二樓上呼記憶 X34 外呼二樓上升 Y34 二樓下呼記憶 X35 外呼二樓下降 Y35 三樓上呼記憶 X36 外呼三樓上升 Y36 三樓下呼記憶 X37 外呼三樓下降 Y37 四樓上呼記憶 X40 外呼四樓上升 Y40 四樓下呼記憶 X41 外呼四樓下降 Y41 五樓上呼記憶 X42

43、外呼五樓上升 Y42 五樓下呼記憶 X43 外呼五樓下降 Y43 六樓上呼記憶 X44 外呼六樓上升 Y44 六樓下呼記憶 X45 外呼六樓下降 Y45 七樓下呼記憶 X46 外呼七樓下降 Y46 X47 上平層感應(yīng)器 Y47 X50 下平層感應(yīng)器 表2-2 內(nèi)部繼電器說(shuō)明 M102 自動(dòng)運(yùn)行禁止開(kāi)門(mén) M113 四層記憶燈輔助 M122 內(nèi)選三層輔助 M100 開(kāi)門(mén)輔助繼電器 M114 五層記憶燈輔助 M123 內(nèi)選四層輔助 M101 關(guān)門(mén)輔助繼電器 M115 六層記憶燈輔助 M124 內(nèi)選

44、五層輔助 M110 一層記憶燈輔助 M116 七層記憶燈輔助 M125 內(nèi)選六層輔助 M111 二層記憶燈輔助 M120 內(nèi)選一層輔助 M126 內(nèi)選七層輔助 M112 三層記憶燈輔助 M121 內(nèi)選二層輔助 M107 停層輔助 M147 停層開(kāi)門(mén) M130 一層上升輔助 M131 二層上升輔助 M103 定上行輔助 M138 五層下降輔助 M132 二層下降輔助 M144 上行輔助 M139 六層上升輔助 M133 三層上升輔助 M104 定下行輔助 M140 六層下降輔助 M134 三層下降輔助 M146

45、 下行輔助 M141 七層下降輔助 M135 四層上升輔助 M150 1樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 M152 3樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 M136 四層下降輔助 M151 2樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 M153 4樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 M137 五層上升輔助 M154 5樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 M155 6樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 T0 停層定時(shí) M105 停車(chē)信號(hào) M156 7樓停車(chē)觸發(fā)復(fù)位 T1 延時(shí)關(guān)門(mén) T51 定向復(fù)位記時(shí) T3 一級(jí)加速定時(shí) T4 二級(jí)加速定時(shí) M157 上行停車(chē)制動(dòng)輔助 M105 停車(chē)信號(hào) T5 一級(jí)減速定時(shí) M158 下行停車(chē)制動(dòng)輔助

46、 M106 制動(dòng)輔助 T6 二級(jí)減速定時(shí) T50 復(fù)位定時(shí) M107 停車(chē)輔助 M0 關(guān)門(mén)延時(shí)輔助 2.7 小結(jié) 綜上分析，電梯控制中采用了PLC，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。去掉了選層器及大部分繼電器其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行效率高，平層精度高，易于理解與掌握，PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。是電梯制造業(yè)的發(fā)展方向。 第3章 控制系統(tǒng)指令說(shuō)明 3.1 層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié) 本

47、環(huán)節(jié)的梯形如圖所示，X23～X32為一到七層的樓層感應(yīng)器，Y12～Y20為一到七層的樓層晶體管a～g段顯示。下面以電梯從而樓到三樓的運(yùn)行為例來(lái)說(shuō)明層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除。梯形圖有如下： 圖3-1 梯形圖 當(dāng)電梯行至第二層時(shí)，二樓感應(yīng)器2KR動(dòng)作，X24常開(kāi)閉合，使二樓記憶等輔助繼電器M111得電并自鎖，從而使七段晶體管相應(yīng)段發(fā)光，出現(xiàn)二樓顯示，層樓信號(hào)產(chǎn)生。當(dāng)電梯繼續(xù)上升至三樓時(shí)，三樓感應(yīng)器3KR動(dòng)作，X25的常開(kāi)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而在使三層記憶燈輔助繼電器M112得電并自鎖的同時(shí)M111失電，也即二層的樓層信號(hào)被三層的樓層信號(hào)取代。晶體管相應(yīng)段輸出有效，出現(xiàn)三樓顯示。為確保層樓信

48、號(hào)產(chǎn)生的準(zhǔn)確性，當(dāng)層的層樓輔助繼電器都是用上層或下層的層樓信號(hào)關(guān)段的。 3.2 LED樓層顯示環(huán)節(jié) 本環(huán)節(jié)的梯形圖如附錄A3所示，M110～M116為一到七層的記憶燈輔助繼電器。用這7個(gè)輔助觸點(diǎn)的組合并聯(lián)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED各段顯示?，F(xiàn)以LED管a段的顯示為例來(lái)說(shuō)明： 圖3-2 梯形圖 當(dāng)電梯行至二樓時(shí)M111上電，從而使Y12得電，LED的a段就發(fā)光。但同時(shí)M111還與其他輔助觸點(diǎn)并聯(lián)組成另外的LED顯示環(huán)節(jié)，使b\g\e\d段都發(fā)光，從而顯示出二樓的樓層位置。 3.3 停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)指令 本環(huán)節(jié)的梯形圖如附錄A4，其中X14～X22分別是一至七層的內(nèi)選按鈕，Y2

49、3～Y31分別是轎廂內(nèi)顯示乘客欲去樓層的指示燈。下面以乘客欲去二樓時(shí)電梯的運(yùn)行過(guò)程說(shuō)明本環(huán)節(jié)； 圖3-3 梯形圖 當(dāng)乘客在轎廂內(nèi)欲去二樓時(shí)，其按下內(nèi)選二樓按鈕SB6，X15常開(kāi)閉合使內(nèi)選輔助繼電器M121得電從而驅(qū)動(dòng)Y24上電，選層按鈕下SB6下的指示燈點(diǎn)亮，完成了停層信號(hào)的登記。當(dāng)電梯離開(kāi)該層樓時(shí)，該層的記憶燈輔助觸點(diǎn)M111的常閉斷開(kāi)，輔助繼電器M121失電，Y24失電，該層內(nèi)選指示燈熄滅，則停層信號(hào)被消除。 3.4 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) 本環(huán)節(jié)的梯形圖如附錄A5所示，其中X33、X34、X36、X40、X42、X44為一至六樓外呼上行按鈕所連接的輸入繼電器，分別

50、用來(lái)驅(qū)動(dòng)梯形圖中的M130、M131、M133、M135、M137、M139最后分別驅(qū)動(dòng)按鈕指示燈Y32、Y33、Y35、Y37、Y41、Y43，以實(shí)現(xiàn)上行廳外召喚信號(hào)的登記。而X35、X37、X41、X43、X45、X46分別為二至七層的外呼下行按鈕所連接的輸入繼電器，分別用來(lái)驅(qū)動(dòng)梯形圖中的M132、M134、M136、M138、M140、M141最后分別驅(qū)動(dòng)按鈕指示燈Y34，Y36、Y40、Y42、Y44、Y45，以實(shí)現(xiàn)下行廳外召喚信號(hào)的登記。例如：當(dāng)乘客在四樓廳外欲去更高層時(shí)，按下該層上行外呼按鈕則X40常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，相應(yīng)的輔助繼電器M135接通，外乎按鈕下的指示燈Y37點(diǎn)亮，表示呼梯要

51、求已經(jīng)被電梯接受并記憶。而該層的信號(hào)消除環(huán)節(jié)是由當(dāng)層信號(hào)的動(dòng)段觸點(diǎn)M113與運(yùn)行方向信號(hào)的動(dòng)斷觸點(diǎn)M103并聯(lián)構(gòu)成。當(dāng)電梯上行至該層時(shí)，M113的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，M135失電，指示燈Y37熄滅，外呼信號(hào)被消除。 圖3-4 梯形圖 這樣安排是由電梯運(yùn)行中只響應(yīng)同時(shí)呼梯的原則決定的。即電梯運(yùn)行方向與呼梯目的地的方向一致且到達(dá)呼梯層時(shí)，電梯將停止，呼梯要求滿足，呼梯信號(hào)被消除。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，若有去三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)(無(wú)二樓上行要求)不停梯，呼梯要求沒(méi)有滿足，呼梯信號(hào)不能消除；若三樓以

52、上無(wú)用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號(hào)(二下)，不能立即消除，待人員進(jìn)入轎廂，選層(去一樓)后，電梯定向下，則二下呼梯信號(hào)已滿足，呼梯信號(hào)被消除。 3.5 電梯的定向環(huán)節(jié) 定向環(huán)節(jié)的梯形圖如附錄A6-1，A6-2所示，本系統(tǒng)的選向控制信號(hào)是由內(nèi)部輔助繼電M103和M104來(lái)產(chǎn)生。其中M103為上行選向控制繼電器，需要將其控制支路構(gòu)成比較環(huán)節(jié)。接點(diǎn)M121-M126分別為二層至七層的廳內(nèi)選層信號(hào);M131-M141為二道七層的上、下行輔助觸點(diǎn)，而常閉接點(diǎn)M111-M116分別為二層至七層的指層信號(hào)，用以反映電梯轎廂當(dāng)前的位置。為了根據(jù)轎廂當(dāng)前位置和選層信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)選向控制，而先分別將各層的

53、內(nèi)選層信號(hào)和外呼信號(hào)并連后再與同層的指層信號(hào)常閉接點(diǎn)構(gòu)成串聯(lián)支路，再按著由高層站到低層站的順序，依次將各層站的串聯(lián)支路與高一層的選層信號(hào)接點(diǎn)并聯(lián)。例如:第七層的選層信號(hào)接點(diǎn)M126與外呼信號(hào)接點(diǎn)M141并聯(lián)后在與同層指層信號(hào)常閉接點(diǎn)M116串聯(lián)，再將第六層的選層信號(hào)接點(diǎn)M125與其外呼信號(hào)接點(diǎn)并聯(lián)后再與同層指層信號(hào)常閉接點(diǎn)M115的串聯(lián)支路與第七層的選層信號(hào)接點(diǎn)M126并聯(lián)，按此方式一直處理到第二層站為止。用這樣的組合信號(hào)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部輔助繼電器M103以產(chǎn)生上行選向控制信號(hào)。而對(duì)于下行選向控制繼電器M104的驅(qū)動(dòng)，按上述同樣方式構(gòu)成同一層站的串聯(lián)支路，只是按著由低層站到高層站的順序，依次將各層站的

54、串聯(lián)支路與低一層的選層信號(hào)接點(diǎn)并聯(lián)。 按上所述的PLC選向控制梯形圖，就保證了正常的自動(dòng)選向控制，即凡是高于指層信號(hào)的選層信號(hào)只能使上行選向控制繼電器M103閉合，而低于指層信號(hào)的選層信號(hào)只能使下行選向控制繼電器M104閉合。本層選層信號(hào)不能選向。例如:設(shè)電梯在三樓，則三樓指層信號(hào)接點(diǎn)M113斷開(kāi)。如果此時(shí)有四樓選層信號(hào)，即接點(diǎn)M123閉合，則只能驅(qū)動(dòng)上行選向控制繼電器M103閉合;如果此時(shí)有二樓選層信號(hào)，即接點(diǎn)M121閉合，則只能驅(qū)動(dòng)下行選向控制繼電器M104閉合。若電梯此時(shí)即有二樓選層信號(hào)又有四樓選層信號(hào)，則以選層指令動(dòng)作在前者先選向。梯形圖中，M103及M104在電梯上行及下行的全過(guò)程

55、中，存在不能全程接通的情況，如上行至7樓時(shí)，一旦6樓層樓繼電器M115接通時(shí)，M103則立即斷開(kāi)，而此時(shí)電梯仍處于上行狀態(tài)，至7樓平層位置時(shí)才能停止。為解決這一問(wèn)題，引入M143---M146，使上行與下行繼電器接通時(shí)間延長(zhǎng)至上行及下行的全過(guò)程。若不使用M143---M146，可能會(huì)發(fā)生下述情況：6樓向上的外呼信號(hào)(不存在其他外呼及內(nèi)選層信號(hào))，使電梯上行，電梯至6樓位置，M115使M103斷開(kāi)，從電梯至6樓位置到電梯停層開(kāi)門(mén)，乘客進(jìn)行轎廂內(nèi)選7層之間的時(shí)間內(nèi)，1、2、3、4、5樓的外呼及內(nèi)選層信號(hào)可以使電梯在未完成6樓向上的運(yùn)動(dòng)之前定下行方向。 這樣，當(dāng)PLC上行選向

56、控制繼電器M103閉合時(shí)，上行輔助繼電器M144驅(qū)動(dòng)上行線圈KM1吸合，關(guān)好門(mén)之后，電梯開(kāi)始上行。反之，當(dāng)PLC下行選向控制繼電器M104閉合時(shí)，下行輔助繼電器M146上電并驅(qū)動(dòng)下行線圈KM2吸合，關(guān)好門(mén)之后，電梯開(kāi)始下行。 3.6 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)起動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié) 本環(huán)節(jié)的梯形圖如附錄A7所示，電梯的上、下行分為正常工作狀態(tài)和檢修狀態(tài)。電梯完成定向后，其運(yùn)行要經(jīng)過(guò)低速啟動(dòng)、一級(jí)加速、二級(jí)加速后才能達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。例如：當(dāng)電梯完成上行定向時(shí)輔助觸點(diǎn)M144閉合，由于電梯處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)則X1閉合，從而使Y0輸出有效，曳引電動(dòng)機(jī)確定正轉(zhuǎn)，同時(shí)與調(diào)速器相連接的Y2輸出有效，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始低速啟動(dòng)

57、。如果轎廂內(nèi)乘客過(guò)多超出其載重能力時(shí)X30動(dòng)作其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電梯不能運(yùn)行。定時(shí)器T3、T4與輸出Y2并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的及時(shí)換速。當(dāng)T3延時(shí)0.5秒后觸點(diǎn)T3閉合驅(qū)動(dòng)輸出Y4有效實(shí)現(xiàn)一級(jí)加速，相對(duì)T3閉合后0.5秒則T4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合Y4互鎖斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)Y5輸出有效，線圈KM6上電，電梯實(shí)現(xiàn)二級(jí)加速，此后電梯以此速度穩(wěn)定運(yùn)行直到制動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生。當(dāng)電梯處于檢修狀態(tài)時(shí)，其上、下行通過(guò)按鈕SB3、SB4來(lái)實(shí)現(xiàn)慢速行駛。在井道中，對(duì)應(yīng)最底層站和最高層站的適當(dāng)位置裝設(shè)有下、上行限位開(kāi)關(guān)SQ18和SQ17。當(dāng)電梯上行到最高層時(shí)，SQ17動(dòng)作，X12的常閉斷開(kāi)，使Y0失電，電梯停止上行。電路中輔助常閉觸點(diǎn)M10

58、7起到停層復(fù)制的作用，停層信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，M107常閉斷開(kāi)從而使電梯停止上、下行。而對(duì)于電梯下行時(shí)的起動(dòng)加速及穩(wěn)定運(yùn)行，按照上述同樣的方式對(duì)電路進(jìn)行連接。 3.7 電梯停車(chē)制動(dòng)環(huán)節(jié) 電梯在停車(chē)制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定要?？康臉菍?，然后再實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過(guò)程。所以本環(huán)節(jié)“停層信號(hào)的確定”和“制動(dòng)過(guò)程”兩個(gè)部分。停層信號(hào)的確定，應(yīng)根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和轎內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。梯形圖中，各層的停車(chē)觸發(fā)信號(hào)在下行下呼，上行上呼及內(nèi)選信號(hào)存在時(shí)產(chǎn)生，這些都是符合前面所要求的停車(chē)原則。當(dāng)存在觸發(fā)信號(hào)而電梯又運(yùn)行到當(dāng)層時(shí)產(chǎn)生停車(chē)信號(hào)。停車(chē)信號(hào)M105梯形圖支路中M103和M104動(dòng)斷觸點(diǎn)

59、的作用是為了解決呼梯方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)的停車(chē)問(wèn)題（如二樓向下的外呼信號(hào)，使電梯從一樓向上運(yùn)行時(shí)，M151不會(huì)被觸發(fā)，至二樓位置時(shí)，依靠M103、M104的動(dòng)斷觸點(diǎn)使M105接通）而設(shè)置的。而停車(chē)信號(hào)的消除使停層時(shí)間到，T0為停層時(shí)間定時(shí)器。停層信號(hào)產(chǎn)生后，與上下平層感應(yīng)器配合，進(jìn)行停車(chē)制動(dòng)。停車(chē)制動(dòng)之前，應(yīng)先產(chǎn)生停車(chē)制動(dòng)信號(hào)，然后由制動(dòng)信號(hào)控制接觸器實(shí)現(xiàn)停車(chē)制動(dòng)。為解決電梯進(jìn)入平層區(qū)間后才出現(xiàn)停車(chē)信號(hào)致使電梯過(guò)急停車(chē)的問(wèn)題，采用微分指令將X47及X50變成短信號(hào)。 3.8 小結(jié) 綜上所述，由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)，行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此系統(tǒng)

60、控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。 結(jié)論 對(duì)以上的分析，可以大體了解到該電梯的控制系統(tǒng)具有的自動(dòng)控制功能，并且具有指層、廳召喚、選層、選向等功能，具有集選控制的特點(diǎn)。 由于客觀條件的限制，沒(méi)有將指令程序通過(guò)編程器送入PLC，并且還未進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和試運(yùn)行都無(wú)法完成。若以后條件允許，可以對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步完善。

61、 參考文獻(xiàn) 1 李惠昇.電梯控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 袁任光.可編程序控制器(PLC)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例.華南理工大學(xué)出版社，2000 3 鄧則名.電器與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)。機(jī)械工業(yè)出版社，1997 4 常小玲 電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器.機(jī)械工業(yè)出版社2003 5 李桂和.電器及其控制.重慶大學(xué)出版社，1993 6 鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制.華中科技大學(xué)出版社，2001 7 陳家盛.電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修.機(jī)械工業(yè)出版社，1990 8 張漢杰，王錫仲.現(xiàn)代電梯控制技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001 9

62、陳在平.可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2002 10 劉愛(ài)國(guó).電梯工程技術(shù).河南科學(xué)技術(shù)出版社，2005 11 孫和平.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì).中國(guó)計(jì)量出版社，1987 12 國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì).GB 9469.5-88.分散型過(guò)程控制系統(tǒng)用工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù) 公路 PLC-MAC接口和服務(wù)規(guī)范.國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)，1989 13 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局.HG/T 20700-2000.可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定.國(guó) 家石油和化學(xué)工業(yè)局，2001 致謝 經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)及日常工作中的研究，通過(guò)在圖書(shū)館查閱有關(guān)資料，了解

63、了電梯的起源和發(fā)展過(guò)程，并且加深了對(duì)電梯運(yùn)行過(guò)程、控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，熟悉了可編程序控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。并且在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，利用己有的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，嘗試了對(duì)電梯控制系統(tǒng)的研究。并且，使我將原來(lái)所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，理論化，實(shí)用化。對(duì)如何使用已有知識(shí)及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我還認(rèn)識(shí)到無(wú)論做什么工作，都需要踏實(shí)，勤奮，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這對(duì)我以后的工作將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 經(jīng)過(guò)努力，在老師的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下，順利完成了本科論文的撰寫(xiě)工作。在此，對(duì)老師和其他給予幫助的老師們表示我誠(chéng)摯的謝意，對(duì)給予幫助的同學(xué)們表示衷心的感謝。 鑒于本人所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次進(jìn)行這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中難免存在一些錯(cuò)誤和不足之處，例如：本設(shè)計(jì)只考慮到電梯的自動(dòng)運(yùn)行而沒(méi)有過(guò)多涉及到電梯在司機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行和檢修運(yùn)行，當(dāng)然，設(shè)計(jì)中肯定還有其他不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。 28