五層電梯plc控制畢業(yè)論文

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　《專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課題任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言3</b></p><p><b>　　一 、 緒論4</b></

2、p><p>　　1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題4</p><p>　　1.1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)4</p><p>　　1.1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題4</p><p>　　1.2 PLC 及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)4</p><p>　　1.2.1 PLC 的特點(diǎn)4<

3、/p><p>　　1.2.2 PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)5</p><p>　　1.3 課題的提出6</p><p>　　1.4電梯的功能要求6</p><p><b>　　二、 電梯概述7</b></p><p>　　2.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展7</p><p>　　2

4、.2 電梯設(shè)備7</p><p>　　2.2.1 電梯的分類7</p><p>　　2.2.2 電梯的主要組成部分8</p><p>　　2.2.3 電梯技術(shù)發(fā)展情況8</p><p>　　2.2.4 電梯發(fā)展展望8</p><p>　　三、 PLC 的選擇及其硬件開(kāi)發(fā)10</p><p

5、>　　3.1 可編程序控制器（PLC）的選擇10</p><p>　　3.1.1 轎廂位置檢測(cè)10</p><p>　　3.1.2 可編程控制器（PLC）的選型10</p><p>　　3.2 PLC 控制系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)10</p><p>　　3.3 設(shè)計(jì)思想11</p><p>　　3.4 I/O

6、點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇13</p><p>　　3.5 電梯PLC輸入輸出接線圖13</p><p>　　3.6電梯PLC的程序梯形圖15</p><p>　　四、系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)23</p><p>　　4.1電梯內(nèi)部部件功能簡(jiǎn)介23</p><p>　　4.2電梯的外部部件功能簡(jiǎn)介23</p>

7、<p>　　4.3電梯的初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)分析23</p><p>　　4.4 軟件流程圖24</p><p>　　4.5 電梯的控制要求25</p><p>　　五、 電梯模擬調(diào)試及安裝26</p><p>　　5.1 電梯模擬調(diào)試26</p><p>　　5.2 電梯安裝調(diào)試2

8、6</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：27</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫

9、是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器(PLC)取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方

10、式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；目前電梯設(shè)計(jì)使用可編程控制器(PLC)，要求功能靈活，編程簡(jiǎn)單，故障少，噪音低，通用性和靈活性高。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強(qiáng)，控制箱占地面積少。當(dāng)乘員進(jìn)入電梯后，按下樓層按鈕，電梯門自動(dòng)/手動(dòng)關(guān)閉后。電梯進(jìn)行下列運(yùn)作：根據(jù)轎廂所處位置及乘員所到層數(shù)。判定轎廂的運(yùn)行方向，保證轎廂停在</p><p><b>　　一 、 緒論<

11、/b></p><p>　　1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題</p><p>　　1.1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　(1) 所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。</p><p>　　(2) 系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊

12、的工具、儀器。</p><p>　　(3) 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格便宜。</p><p>　　(4) 多年來(lái)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。</p><p>　　1.1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題</p><p>　　(1) 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多接線線路復(fù)雜，且觸

13、點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，</p><p><b>　　因而故障率較高。</b></p><p>　　(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</p><p>　　控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。</p><p>　　(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

14、精度</p><p><b>　　難以提高。</b></p><p>　　(4) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。</p><p>　　(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)不便和驚擾。且電

15、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 。</p><p>　　1.2 PLC 及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 PLC 的特點(diǎn)</p><p>　　PLC 是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC 與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還

16、有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。</p><p><b>　　1、可靠性</b></p><p>　　對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。</p><p>　　(1) PLC 不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系

17、統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。</p><p>　　(2) PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性提高。</p><p>　　(3) PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。</p><p>　　(4) PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的

18、控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程錯(cuò)誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。</p><p>　　(5) 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對(duì)電源的斷電保護(hù)；對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。</p><p>　　(6)

19、PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等。</p><p><b>　　2、易操作性</b></p><p>　　PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：</p><p><b>　　(1) 操作方便</b></p><p>　　PLC

20、 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。</p><p><b>　　(2) 編程方便</b></p&

21、gt;<p>　　PLC 有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言，十分有助于編程人員的編程。</p><p><b>　　(3) 維修方便</b></p><p>　　PLC 具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可

22、以很快的找到故障的部位，以便維修。</p><p><b>　　3、靈活性</b></p><p>　　PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　(1) 編程的靈活性。</p><p>　　PLC 采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用

23、面拓展。</p><p>　　(2) 擴(kuò)展的靈活性。</p><p>　　PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。</p><p>　　(3) 操作的靈活性。</p><p>　　操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。</p><p>

24、;　　1.2.2 PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　(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。</p><p>　　(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。</p><p>　　(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。</p><p

25、>　　(4) PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。</p><p>　　(5) 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。</p><p>　　(6) 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。</p><p>　　此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒(méi)被廣

26、泛采用。PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。</p><p><b>　　1.3 課題的提出</b></p><p>　　PLC以其優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在電梯業(yè)也是如此，目前國(guó)內(nèi) 70～80 年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線路

27、復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線多，故障率高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大，嚴(yán)重地影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。應(yīng)對(duì)這些電梯進(jìn)行更新和改造。但是更新需要大量資金，對(duì)使用單位來(lái)說(shuō)有一定困難，所以對(duì)電梯進(jìn)行局部改造是經(jīng)濟(jì)的、實(shí)際的。近年來(lái)，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，取得了良好效果。利用 PLC 和變頻器對(duì)舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。</p>

28、<p>　　1.4電梯的功能要求</p><p>　　(1) 電梯運(yùn)行到指定位置后應(yīng)具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)/關(guān)門的功能。</p><p>　　(2) 利用指示燈顯示電梯廂外的呼喚信號(hào)、電梯廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯的到達(dá)信號(hào)。</p><p>　　(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)。</p><p>　　(4) 電梯的上

29、行下行有一臺(tái)電機(jī)牽引。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。</p><p>　　(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(kāi)；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂 門關(guān)閉。</p><p>　　(6) 每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開(kāi)關(guān)轎廂門按鈕、樓層指令按鈕。</p><p>　　(7) 電梯啟動(dòng)、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。</p><p&

30、gt;<b>　　二、 電梯概述</b></p><p>　　2.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展</p><p>　　說(shuō)到電梯的起源要從公元前2600年埃及人在建造金字塔時(shí)使用了最原始的提升系統(tǒng)說(shuō)起，但這一類起重機(jī)的能源均為人力。到了1203年，法國(guó)的二修道院安裝了一臺(tái)起重機(jī)，所不同者只是該機(jī)器是利用驢作為動(dòng)力，載荷由繞在一個(gè)大滾筒上的繩子進(jìn)行起吊。此種方法一直沿用到近代直到瓦

31、特發(fā)明了蒸汽機(jī)，約在1800年，煤礦主才能利用起重機(jī)把礦井中的煤輸送上來(lái)。</p><p>　　數(shù)百年來(lái)人們制造過(guò)各種類型的升降梯，它們都具有一個(gè)共同的缺陷：只要起吊繩突然斷裂，升降梯便急速地墜落到底層。1854年奧的斯設(shè)計(jì)了一種制動(dòng)器：在升降梯的平臺(tái)頂部安裝一個(gè)貨車用的彈簧及一個(gè)制動(dòng)桿與升降梯井道兩側(cè)的導(dǎo)軌相連結(jié)，起吊繩與貨車彈簧連結(jié)，這樣僅是起重平臺(tái)的重量就足以拉開(kāi)彈簧，避免與制動(dòng)桿接觸。如果繩子斷裂，貨車彈

32、簧會(huì)將拉力減弱，兩端立該與制動(dòng)桿咬合，即可將平臺(tái)牢固地原地固定免繼續(xù)下墜?！鞍踩纳堤荨卑l(fā)明成功了！一時(shí)間，奧的斯成了眾人注目的中心。第一臺(tái)升降機(jī)并非奧的斯所發(fā)明，但他卻是第一臺(tái)“安全”升降梯的發(fā)明者。“安全”這一概念不僅開(kāi)創(chuàng)了升降梯工業(yè)，而且也為那些想建造更高層建筑物以增加更多可利用空間的設(shè)計(jì)們打開(kāi)了通途。</p><p>　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化

33、，性能提高。同時(shí)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子供電電壓與頻率電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF）調(diào)速電梯，開(kāi)拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。</p><p>　　電梯發(fā)展的今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時(shí)期，隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人為本提高舒適

34、度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時(shí)間最短”問(wèn)題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式。合理的配置與使用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。本文中著重電梯的升降控制邏輯，不調(diào)節(jié)主電動(dòng)機(jī)的升降速度以及電梯的安全保護(hù)措施。</p><p><b>　　2.2 電梯設(shè)備</b></p><p>

35、;　　2.2.1 電梯的分類</p><p>　　電梯的分類有各式各樣：</p><p>　　(1) 按速度分類： 低速電梯 1m/s以下 高速電梯 2-3m/s 超高速電梯 3-10m/s</p><p>　　(2) 按用途分類： 乘客電梯 住宅電梯 觀光電梯 載貨電梯 客貨兩用電梯 車輛電梯 其他電梯</p>

36、;<p>　　(3) 按拖動(dòng)方式分類： 交流電梯 直流電梯 液壓電梯 齒輪齒條電梯 螺桿式電梯</p><p>　　(4) 按有無(wú)司機(jī)分類： 有司機(jī)電梯 無(wú)司機(jī)電梯 有/無(wú)司機(jī)電梯</p><p>　　(5) 按控制方式分類： 手柄操縱控制電梯 按鈕控制電梯 信號(hào)控制電梯 集選控制</p><p>　　(6) 按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)分類

37、： 有齒曳引機(jī)電梯 無(wú)齒曳引機(jī)電梯</p><p>　　2.2.2 電梯的主要組成部分</p><p>　　(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)。</p><p>　　(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。</p><p>　

38、　(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。</p><p>　　(4) 其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。</p><p>　　2.2.3 電梯技術(shù)發(fā)展情況</p><p>　　(1) 電梯的速度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。 </p><p>　　(2) 電梯的拖

39、動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來(lái)愈 廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速（AC-VP）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（AC-VV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（AC-VVVF），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。</p><p>　　(3) 電梯的邏輯控制已從過(guò)去

40、簡(jiǎn)單的繼電器——接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（PLC）和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控 制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。</p><p>　　(4) 電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。</p><p>　　智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。</p>

41、<p>　　(6) 機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。</p><p>　　2.2.4 電梯發(fā)展展望</p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。</p><p>　　隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型

42、化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時(shí)，無(wú)機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。</p><p>　　(2) 技術(shù)含量更高，性能更好。</p><p>　　電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF 電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o(wú)齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔凈、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流；由于永

43、磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來(lái)很有可能取代VVVF 技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng)以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。</p><p>　　(3) 安裝更方便、更快捷</p><p>　　高效、安全、可重復(fù)使用的無(wú)腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式，隨著技術(shù)的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來(lái)更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。</p><p&

44、gt;　　(4) 理念是電梯發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　不斷改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)環(huán)保型低能耗、低噪聲、無(wú)漏油、無(wú)漏水、無(wú)電磁干擾、無(wú)井道導(dǎo)軌油漬污染的電梯。電梯曳引采用尼龍合成纖維曳引繩，鋼皮帶等無(wú)潤(rùn)滑油污染曳引方式。電梯空載上升和滿載下行電機(jī)再生發(fā)電回收技術(shù)。</p><p>　　三、 PLC 的選擇及其硬件開(kāi)發(fā)</p><p>　　3.1 可編程序控制器（PL

45、C）的選擇</p><p>　　電梯 PLC 控制系統(tǒng)不再使用繼電器控制系統(tǒng)中模擬轎廂運(yùn)動(dòng)的機(jī)械選層器。電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂所處樓層位置如何檢測(cè)，PLC 軟件如何根據(jù)給定的輸入信號(hào)及運(yùn)行條件判斷或計(jì)算樓層數(shù)，是電梯正常運(yùn)行的首要問(wèn)題，是正確定向和選層換速的前提。</p><p>　　3.1.1 轎廂位置檢測(cè)</p><p>　　轎廂位置檢測(cè)裝置俗稱選層器，它檢測(cè)電梯

46、轎廂運(yùn)行狀態(tài)，所處位置，及時(shí)向控制系統(tǒng)發(fā)出所需要的信號(hào)。其主要功能是：根據(jù)登記的內(nèi)選與外呼信號(hào)和轎廂的位置關(guān)系，確定運(yùn)行方向；當(dāng)電梯將要到達(dá)所需停站的樓層時(shí)，給曳引電動(dòng)機(jī)減速信號(hào)，使其換速；當(dāng)平層停車后，發(fā)出信號(hào)以消去已應(yīng)答的選層、呼梯信號(hào)，并指示轎廂當(dāng)前位置，選層器種類較多，通常分為三大類，即機(jī)械選層器、繼電器選層器和微機(jī)選層器。其中機(jī)械選層器與繼電器選層器將隨著繼電器控制電梯的逐步淘汰而淘汰。</p><p>

47、;　　位置檢測(cè)方法主要有如下幾種：</p><p>　　1）用于簧管磁感應(yīng)器或其它位置開(kāi)關(guān)。這種方法直觀、簡(jiǎn)單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用 PLC 太多的輸入點(diǎn)。</p><p>　　2）利用穩(wěn)態(tài)磁保開(kāi)關(guān)。這種方法需對(duì)磁保開(kāi)關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用 PLC 指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。&l

48、t;/p><p>　　由于本文是五層電梯的控制故選用感應(yīng)器檢測(cè)轎廂位置。</p><p>　　3.1.2 可編程控制器（PLC）的選型</p><p>　　考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)有五層，且開(kāi)關(guān)量居多，模擬量較少；對(duì)于開(kāi)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，體積也小，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了德國(guó)西門子公司生

49、產(chǎn)的S7-200系統(tǒng)PLC。</p><p>　　S7-200 系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）S7-200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</p><p>　　模塊和其它特殊功能模塊。</p><p>　　2）S7-200指令功能豐富，有各種指令，且指令執(zhí)行速度快。</

50、p><p>　　3）S7-200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 C 的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。</p><p>　　4）S7-200的編程可用編程器，也可以在 PC 機(jī)上使用西門子公司的專用編程軟件STEP7-Micro/WIN 來(lái)進(jìn)行。編程語(yǔ)言可用梯形圖或指令表。尤其是可用 PC 機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。<

51、/p><p>　　3.2 PLC 控制系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)</p><p>　　電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖 3-1為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。</p><p>　　系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)

52、、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò)PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。</p><p>　　圖3-1 電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.3 設(shè)計(jì)思想</b></p><p><b>　　1）信號(hào)控制系統(tǒng)</b></p&g

53、t;<p>　　電梯信號(hào)控制基本由 PLC 軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖3-2 所示，輸入到 PLC 的控制信號(hào)有：運(yùn)行方式選擇（如自動(dòng)、有/無(wú)司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等）、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、開(kāi)關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和平層信號(hào)等。</p><p>　　2）電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能</p><p>　　接受每個(gè)呼叫按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，

54、并作出相應(yīng)的響應(yīng)。</p><p>　　電梯停在某一層時(shí)，此時(shí)按動(dòng)該層的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開(kāi)電梯門命令，進(jìn)行開(kāi)門的動(dòng)作過(guò)程；若此時(shí)電梯的轎箱不在該層，則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。</p><p>　　電梯運(yùn)行的不換向原則是指電梯優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后才響應(yīng)使電梯反方向運(yùn)行的呼叫。</p>

55、;<p>　　電梯在每一層都有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)電梯碰到某層的行程開(kāi)關(guān)時(shí)，表示電梯已經(jīng)到達(dá)該層。</p><p>　　當(dāng)按動(dòng)某個(gè)呼叫按鈕后，相應(yīng)的呼叫指示燈亮并保持，直到電梯響應(yīng)該呼叫為止。</p><p>　　當(dāng)電梯停在某層時(shí)，在電梯內(nèi)部按動(dòng)開(kāi)門按鈕，則電梯門打開(kāi)，按動(dòng)電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開(kāi)的。</p><p&

56、gt;　　當(dāng)電梯運(yùn)行到某層后，相應(yīng)的樓層指示燈亮，直到電梯運(yùn)行到前方一層時(shí)樓層指示燈改變。 </p><p>　　圖3-2 電梯PLC控制系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　3）電梯操作方式</b></p><p>　　單臺(tái)電梯的操作方式有手柄操縱控制、按鈕控制、信號(hào)控制和集選控制等。在乘客電梯中幾乎全部采用集選控制方式。</p>

57、<p>　　① 單轎廂下集選控制：登記所有轎廂和廳門下行召喚；轎廂上行時(shí)，只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層；自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦?，?yīng)答廳門下行召喚。</p><p>　?、?單轎廂全集選：登記所有廳門和轎廂召喚；上行時(shí)順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚，直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。</p><p>　　系統(tǒng)采用全集選操作方式。</p><p>　　3.4

58、 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇</p><p>　　系統(tǒng)按五層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開(kāi)關(guān)，設(shè)備大約有 24 個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)，需進(jìn)行控制，故選擇S7-200系統(tǒng) CPU 224的PLC，繼電器方式輸出，擴(kuò)展模塊EM223,即輸入輸出各為16位，I/O分配表如3-1所示。</p><p>　　表3-1 PLC輸入、輸出點(diǎn)的分配表</p><p>　　3

59、.5 電梯PLC輸入輸出接線圖</p><p>　　有表3-1可知將電梯運(yùn)行過(guò)程中的各種主令信號(hào)，送入PLC的輸入口構(gòu)成其輸入電路圖。完成電梯運(yùn)行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運(yùn)行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到PLC輸出口的控制，構(gòu)成其輸出電路。其輸入、輸出電路如圖3-3所示</p><p>　　圖3-3 電梯PLC輸入/輸出連接圖</p><p>　　3.6電梯PLC的程序

60、梯形圖</p><p>　　五層電梯PLC控制的梯形圖</p><p><b>　　四、系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)</b></p><p>　　4.1電梯內(nèi)部部件功能簡(jiǎn)介</p><p>　　在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有5個(gè)樓層(1～5層)按鈕、開(kāi)門和關(guān)門按鈕以及樓層顯示器。上升和下降顯示器。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)有能讓乘客按下的代表其要去

61、的目的地的樓層按鈕，稱為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時(shí)，應(yīng)具有開(kāi)門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后，又可自動(dòng)關(guān)閉。而且，在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開(kāi)門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯停下時(shí)隨時(shí)地控制電梯的開(kāi)門與關(guān)門。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有指示燈，用來(lái)顯示電梯現(xiàn)在所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有遠(yuǎn)，電梯是上升還是下降等。</p><p&

62、gt;　　4.2電梯的外部部件功能簡(jiǎn)介</p><p>　　電梯的外部共分5層，每層都應(yīng)該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來(lái)發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請(qǐng)求之前應(yīng)一直保持亮，它和上升指示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來(lái)顯示電梯所處的狀態(tài)的。5層樓中，1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3層都具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器

63、，5層電梯均應(yīng)該相同。</p><p>　　4.3電梯的初始狀態(tài)、運(yùn)行中狀態(tài)和運(yùn)行后狀態(tài)分析</p><p>　　1）電梯的初始狀態(tài)：設(shè)電梯位于一層待命，各層顯示器都被初始化，電梯處于以下?tīng)顟B(tài)：</p><p>　　a.各層呼叫燈均不亮；</p><p>　　b.電梯內(nèi)部及外部各樓層顯示器顯示均為“1”；</p><p&g

64、t;　　c.電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)。</p><p>　　2）電梯在運(yùn)行過(guò)程中：</p><p>　　a.按下某層呼叫按鈕（1-5層）后，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫；</p><p>　　b.電梯上行或下行直至該層；</p><p>　　c.各樓層顯示隨電梯移動(dòng)而改變，各層指示燈也隨之而變；</p><p>

65、　　d.運(yùn)行中電梯門始終關(guān)閉，到達(dá)指定層時(shí)，門才打開(kāi)；</p><p>　　e.在電梯運(yùn)行過(guò)程中，支持其它呼叫。</p><p>　　3) 電梯運(yùn)行后狀態(tài)：在到達(dá)指定樓層后，電梯會(huì)繼續(xù)待命，直至新命令產(chǎn)生。</p><p>　　a.電梯在到達(dá)指定樓層后，電梯門會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)一段延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，在此過(guò)程中，支持手動(dòng)開(kāi)門或關(guān)門；</p><p>　

66、　b.各樓層顯示值為該層所在位置，且上行與下行指示燈均滅 。 </p><p><b>　　4.4 軟件流程圖</b></p><p>　　系統(tǒng)的軟件主程序流程圖如圖4-1 所示，系統(tǒng)的梯形圖詳見(jiàn)附錄A。</p><p>　　圖4-1電梯控制主流程圖</p><p>　　4.5 電梯的控制要求</p>&l

67、t;p>　　（1）接受每個(gè)按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。</p><p>　?。?）電梯停在某一層時(shí)，此時(shí)按動(dòng)該層的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開(kāi)電梯門命令，進(jìn)行開(kāi)門的動(dòng)作過(guò)程；若此時(shí)電梯的轎廂不在該層，則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運(yùn)行。</p><p>　?。?）電梯運(yùn)行的不換向原則是指優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運(yùn)行方向的

68、呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后才響應(yīng)使電梯反向運(yùn)行的呼叫。</p><p>　?。?）電梯在每層都有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)電梯碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，表示電梯已到達(dá)該層。</p><p>　?。?）當(dāng)按動(dòng)某個(gè)呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯響應(yīng)該呼叫為止。</p><p>　　（6）當(dāng)電梯停在某層時(shí)，在電梯內(nèi)部按動(dòng)開(kāi)門按鈕，則電梯門打開(kāi)，按動(dòng)電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯

69、門關(guān)閉。但在電梯行進(jìn)期間電梯門是不能被打開(kāi)的。</p><p>　　五、 電梯模擬調(diào)試及安裝</p><p>　　電梯 PLC 程序應(yīng)在未帶載情況下模擬調(diào)試好，在接觸器等輸出狀態(tài)正確后，再將電機(jī)接上，模擬調(diào)試完成后，則進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，并進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，確定參數(shù)，完善程序，最后交付運(yùn)行使用。</p><p>　　5.1 電梯模擬調(diào)試 </p><p&g

70、t;　　由于客觀條件的限制，軟硬件開(kāi)發(fā)只能在實(shí)驗(yàn)室對(duì)電梯程序進(jìn)行模擬調(diào)試。實(shí)際輸入信號(hào)及反饋信號(hào)用按鈕或開(kāi)關(guān)模擬，輸出不用接負(fù)載，可由 PLC輸出端的發(fā)光二極管顯示負(fù)載狀態(tài)，模擬調(diào)試時(shí)，按電梯的運(yùn)行條件，依次設(shè)置輸入信號(hào)，并觀察輸出正確與否，同時(shí)可通過(guò)編程器監(jiān)控內(nèi)部各點(diǎn)狀態(tài)，在輸入端接上手動(dòng)按鈕而在 PLC 的輸出指示燈上看輸出，輸入信號(hào)完全靠手動(dòng)來(lái)控制。如按下I2.3是五層樓內(nèi)呼，如此時(shí)電梯不在五層，則對(duì)應(yīng)輸出指示燈亮，然后依次通過(guò)手

71、動(dòng)來(lái)控制接近開(kāi)關(guān)按鈕，到第五層時(shí)輸出指示燈滅，其它層樓的運(yùn)行模擬調(diào)試同理。</p><p>　　5.2 電梯安裝調(diào)試</p><p>　　安裝調(diào)試過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜且耗時(shí)間的過(guò)程，首先要確定器件型號(hào)，選擇器件型號(hào)除了要考慮機(jī)械設(shè)備、電壓、電流外，還要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用及美觀問(wèn)題 。所有的器件都備好后，接下來(lái)就是安裝，主電路及 PLC 都裝在控制柜內(nèi)，這就要考慮互相干擾的問(wèn)題，按鈕、指示燈或數(shù)碼顯

72、示也按照同樣原則接線，所有的元器件都按照一定的編號(hào)安裝好后，確保無(wú)誤后，就可以調(diào)試了，由于調(diào)試過(guò)程中，輸入輸出點(diǎn)比較多，且完成一個(gè)動(dòng)作所涉及的開(kāi)關(guān)、按鈕、輸出顯示也比較多，所以這里不一一說(shuō)明，只對(duì)動(dòng)作中一部分加以說(shuō)明。</p><p><b>　　1）單指令運(yùn)行調(diào)試</b></p><p>　　這是一種最簡(jiǎn)單的調(diào)試方法，檢查所設(shè)計(jì)的程序在完成其最簡(jiǎn)單的控制功能時(shí)是否會(huì)

73、發(fā)生錯(cuò)誤。若各種調(diào)試無(wú)錯(cuò)誤，則再用復(fù)雜的方法進(jìn)行調(diào)試。</p><p><b>　　2）單層運(yùn)行調(diào)試</b></p><p>　　單指令運(yùn)行調(diào)試之后，再下來(lái)就是單層調(diào)試，以確保程序再多條指令運(yùn)行時(shí)的正確性。此種調(diào)試是讓電梯單方向運(yùn)行于 n 層，譬如，電梯轎廂原先在二層，如此時(shí)三樓和四樓有向上外呼，即按下I0.3和 I0.5，三樓和四樓外呼指示燈亮，此時(shí)按下關(guān)門按鈕，則

74、轎廂往上運(yùn)行，到三樓時(shí)經(jīng)過(guò)比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響應(yīng)呼梯，三樓外呼指示燈滅，延時(shí) 3 秒后，轎廂繼續(xù)向上運(yùn)行，到四樓時(shí)經(jīng)過(guò)比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響應(yīng)呼梯，并消除登記信號(hào)。</p><p><b>　　3）復(fù)雜運(yùn)行調(diào)試</b></p><p>　　此種調(diào)試是在呼梯也就是無(wú)規(guī)律呼梯時(shí)看電梯的運(yùn)行。這種調(diào)試最容易發(fā)現(xiàn)一些潛在的開(kāi)始不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。</p>

75、<p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 馬小軍. 建筑電器控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999. </p><p>　　[2] 周洪等. 智能建筑控制系統(tǒng)概論[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001 .</p><p>　　[3] 陳志新. 電氣與PLC控制技術(shù)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，20

76、02 ，P36</p><p>　　[4] 常斗南 李全力.可編程控制器原理及其應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.</p><p>　　[5] 常小玲. 電梯控制系統(tǒng)與可編程控制器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998.</p><p>　　[6] 史國(guó)生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p&g

77、t;　　[7] 劉載文、李毫升、鐘亞林.電梯控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社．1996</p><p>　　[8] 張萬(wàn)忠. 可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社.2004.</p><p>　　[9] 汪曉平. 可編程控制器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例導(dǎo)航[M].北京：人民郵電出版社.2004.</p><p>　　[10] 郁漢琪．電氣控制與可編程序控制器