電梯控制畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計論文</b></p><p><b>　　論文題目：電梯控制</b></p><p>　　系 部： 電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 電機與電器 </p><p>　　班 級：2009級01班 </p><p>

2、;　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年 5月 8 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄I</b></p>

3、<p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractI</p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　第1章 電梯的簡介3</p><p>　　1.1電梯的常識3</p><p>　　1.1.1 定義3&

4、lt;/p><p>　　1.1.2 電梯的分類3</p><p>　　1.1.3 電梯的原理4</p><p>　　1.2 電梯的發(fā)展過程5</p><p>　　1.2.1 電梯的歷史5</p><p>　　1.2.2 電梯的發(fā)展及前景5</p><p>　　1.3 電梯安全常識6<

5、;/p><p>　　1.3.1 電梯蹲底或沖頂6</p><p>　　1.3.2 電梯突然斷電或出現(xiàn)故障，被困在轎箱內(nèi)7</p><p>　　1.3.3 乘梯時注意事項7</p><p>　　1.4 PLC在電梯控制中的優(yōu)越性8</p><p>　　1.4.1智能化8</p><p>&l

6、t;b>　　1.4.2安全8</b></p><p>　　1.4.3與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡9</p><p>　　1.5 課題的研究背景及意義10</p><p>　　第2章　硬件的設(shè)計12</p><p>　　2.1 電梯控制系統(tǒng)的組成12</p><p>　　2.1.1 可編程邏輯控制器1

7、2</p><p>　　2.1.2 輸入、輸出部分13</p><p>　　2.2 電梯控制過程概述14</p><p>　　2.3電梯的三個工作狀態(tài)14</p><p>　　2.3.1電梯的自檢狀態(tài)14</p><p>　　2.3.2電梯的正常工作狀態(tài)14</p><p>　　2.3

8、.3電梯強制工作狀態(tài)15</p><p>　　2.4 系統(tǒng)控制要求15</p><p>　　2.5 PLC的基本結(jié)構(gòu)16</p><p>　　2.5.1 PLC的工作原理17</p><p>　　2.5.2 CPU的選型17</p><p>　　2.5.3 地址分配和擴展18</p><

9、p>　　2.6 樓層顯示20</p><p>　　2.7 電梯模型22</p><p>　　2.8 變頻器的選型23</p><p>　　2.9 系統(tǒng)供電設(shè)計25</p><p>　　第3章　軟件設(shè)計27</p><p>　　3.1 電梯控制設(shè)計流程圖27</p><p>　　

10、3.1.1 電梯設(shè)計的基本功能27</p><p>　　3.1.2 電梯控制設(shè)計流程圖27</p><p>　　3.2 軟件設(shè)計的特點29</p><p>　　第4章 展 望31</p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33<

11、/b></p><p><b>　　附錄34</b></p><p><b>　　附錄34</b></p><p>　　摘 要 </p><p>　　本文利用臺達(dá)DVP-ES系列PLC編寫的一個四層電梯的控制系統(tǒng)，主要分析并敘述了電梯的控制、運行情況。目前電梯控

12、制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制系統(tǒng)(早期安裝的電梯多繼電器控制系統(tǒng))、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、設(shè)計配置靈活等特點。自80年代后期PLC引入我國電梯行業(yè)以來，由PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。為了改善電梯的舒適感和運行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來控制電梯的運行，這樣大大提高了電梯的性能。本文就是詳細(xì)介紹PLC

13、的特點及整個設(shè)計過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)，電梯，臺達(dá)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper use DVP-ESPLC to write a four elevator control system. Mainly and describing the elevato

14、r control and operation.At present, The elevator control system is mainly have three control ways: relay control system (early installed elevator more relay control system), PLC control system, computer control system. B

15、ecause of PLC having stable performance, strong anti-interference, design flexible configuration Characteristics. Since the 80 s PLC introduced into China’s elevator industry, PLC e</p><p>　　Keywords: contro

16、l system, elevator, Delta</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　在現(xiàn)實社會中電梯作為高層建筑中垂直上下的運載工具，極大的改變了人們的工作條件，減輕了勞動強度，提高了勞動效率。因此它成為了人們生活和工作中必備的交通工具?，F(xiàn)在我國電梯技術(shù)發(fā)展主要有以下幾個主要趨勢。</p><p>　　1. 電梯品

17、種的多樣化 </p><p>　　電梯的品種要隨著建筑需求而變化，電梯制造商提供的品種愈多，其市場占有量也一定愈大。隨著超高層建筑的增多，就需要高速、大容量的電梯，由于相應(yīng)的控制系統(tǒng)復(fù)雜，制造技術(shù)難度增大，目前尚只有少數(shù)幾家國外大型電梯公司能提供這類產(chǎn)品。中高層建筑需求的電梯數(shù)量大，能提供的廠商也多。近年來住宅電梯開發(fā)的熱潮已出現(xiàn)，多層及小高層配置廉價、實用可靠的經(jīng)濟型住宅電梯是一個必然趨勢。電梯品種的多樣化也應(yīng)

18、體現(xiàn)在對傳統(tǒng)電梯的改造和革新上。如最近推出的無機房電梯就是在電梯驅(qū)動裝置及其布置方式上具有獨特風(fēng)格的一種產(chǎn)品。</p><p><b>　　2. 電梯的智能化</b></p><p>　　計算機、通訊技術(shù)的發(fā)展，使大樓的信息得以快速傳遞，從而可實現(xiàn)大廈智能化。智能大廈中的垂直交通工具電梯，顯然應(yīng)是智能化的。智能化的電梯首先要與智能大廈的所有自動化信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如應(yīng)與消

19、防、保安、樓宇設(shè)備控制等系統(tǒng)交互聯(lián)系，使電梯成為安全舒適、高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)工具。串行通訊以其布線簡單，信息傳輸量大等優(yōu)點，在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用日益增多，由于去掉了微機接口板上的輸入和輸出電路，減少了井道、機房中的布線數(shù)量，可靠性大大提高。隨著大樓智能化程度的提高，現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)已開始應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)。從電梯運行的控制智能化角度講，要求電梯有優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量?？刂瞥绦蛑袘?yīng)采用先進的調(diào)度規(guī)則，使群控管理有最佳的電梯模式。遠(yuǎn)程服務(wù)對用戶的受益

20、是顯而易見的，電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控使用戶享受到一整套的服務(wù)，確保電梯的安全運行。</p><p><b>　　3. 綠色電梯</b></p><p>　　日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題迫使人們改變傳統(tǒng)的思想觀念，綠色產(chǎn)品、綠色技術(shù)、綠色產(chǎn)業(yè)、綠色企業(yè)等“綠色”新概念將成為21世紀(jì)的主流色調(diào)。綠色電梯的研究國外已經(jīng)開始，研究的重點主要在電梯的制造、配置以及安裝和使用過程中的節(jié)能和減少

21、環(huán)境污染等方面。利用電梯機房在</p><p>　　樓頂?shù)膬?yōu)勢，充分利用太陽能作為電梯的補充能源也將是新的研究課題。除了應(yīng)使電梯用油污染減至最少外，另一個問題是電梯的電磁兼容性研究，由于電梯是唯一在大樓里頻繁啟動的大容量電器，它是電磁干擾的元兇，電梯的電器和電子裝置產(chǎn)生的電磁輻射將影響大樓的辦公設(shè)備，如無線電、電視機、計算機、無繩電話等。但為了保護環(huán)境和電梯的安全運行，使乘客享受到綠色電梯提供的服務(wù)，這方面的研究

22、也是非常必要的。</p><p>　　在下面這篇論文中我們就介紹了對實驗、實訓(xùn)教學(xué)電梯模型的設(shè)計和應(yīng)用于實際的生活中，供大家參考。</p><p><b>　　第1章 電梯的簡介</b></p><p><b>　　1.1電梯的常識</b></p><p><b>　　1.1.1 定義&l

23、t;/b></p><p>　　電梯時一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺階式（不做闡述），踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(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。</p><p>　　1.1.2 電梯的分類</

24、p><p>　　1.按電梯專職司機分類：有司機電梯，電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。無司機電梯，乘客進入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動運行到達(dá)目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。</p><p>　　按速度分類：低速電梯（1米/秒以下）、快速電梯（1-2米 /秒）、高速電梯（2-3米/秒）和超高速電梯（3米/秒以上）。目前世界上速度最快且運行距離最長的電梯：迪拜哈利法塔

25、電梯，速度最高達(dá)到每秒17.4米（該電梯是由蒂森克虜伯電梯公司進行生產(chǎn)安裝的，包括機場用的登機橋）</p><p>　　3.按用途分類：乘客電梯、載貨電梯、貨梯、醫(yī)用電梯、住宅電梯、船用電梯、防爆電梯、觀光電梯、汽車電梯、家用電梯、消防電梯等等。</p><p>　　4.按驅(qū)動方式分類：交流電梯，用交流感應(yīng)電動機作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變

26、壓變頻調(diào)速等。</p><p>　　直流電梯，用直流電動機作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00米/秒以上。</p><p>　　液壓電梯，一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。</p><p>　　嚙合的齒輪，電動機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。</p><p>　　螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再

27、將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。</p><p>　　齒輪條電梯，將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。

28、轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？?。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。</p><p>　　1.1.3 電梯的原理</p><p>　　電梯的原理：曳引繩兩端分

29、別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達(dá)到運輸原理如圖2-1</p><p>　　圖1—1電梯原理示意圖</p><p>　　1.2 電梯的發(fā)展過程</p><p>　　1.2.1 電梯的歷史</p><p>　　1887年，美國奧的斯公

30、司制造出世界上第一臺電梯，這是一臺以直流電動機傳動的電梯。它被裝設(shè)在1889年紐約德瑪利斯大廈。這座古老的電梯，每分鐘只能走10米左右。當(dāng)初設(shè)計的電梯純粹是為了省力。</p><p>　　1900年，以交流電動機傳動的電梯開始問世。1902年，瑞士的迅達(dá)公司研制成功了世界上第一臺按鈕式自動電梯，采用全自動的控制方式，提高了電梯的輸送能力和安全性。</p><p>　　1900年，美國奧的斯

31、電梯公司通過代理商TULLOCK & Co.獲得在中國的第1份電梯合同——為上海提供2部電梯。從此，世界電梯歷史上展開了中國的一頁。1907年，奧的斯公司在上海的匯中飯店（今和平飯店南樓，英文名Peace Palace Hotel）安裝了2部電梯。這2部電梯被認(rèn)為是中國最早使用的電梯。</p><p>　　1.2.2 電梯的發(fā)展及前景</p><p>　　在經(jīng)濟不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日

32、新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟發(fā)展同樣的速度成長起來。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€不可缺少的組成部分。一個國家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟增長速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟持續(xù)低迷的情況下，我國國民經(jīng)濟仍然以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已經(jīng)

33、成為全球最大的電梯市場。上世紀(jì)80年代以來，隨著經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大。總趨勢是上升的，目自口進入了“第三次浪潮”，2004年總產(chǎn)量超過了8萬臺，而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了6l萬多臺電梯。盡管如此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺電梯，我國如果要達(dá)到這個水準(zhǔn)，還需要增加70萬臺。到那時候，全國在用電梯將達(dá)到130萬臺，每年僅報廢更新就需要6萬臺。到200

34、5年，中國電梯的年產(chǎn)量達(dá)到13．5萬臺，與1980年相比，25年增長了59倍，產(chǎn)量每年平均增長</p><p>　　我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國蒂森、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內(nèi)的市場份額達(dá)到了74％”。先進技術(shù)和先進管理的引進對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人

35、、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。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。國產(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年我國參加了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO／TCl78以來，先后等同或等效采用了一批國際標(biāo)準(zhǔn)和先進國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點使我國電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機房電梯、無齒輪

36、曳引機、永磁同步拖動技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國際上也是剛剛出現(xiàn)，我國就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶，為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。</p><p>　　中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達(dá)l萬臺左右，約占亞洲市場的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)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。

37、在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，電梯的使用相當(dāng)普遍。</p><p>　　世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其國外電梯的產(chǎn)量已占世界市場的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，國外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來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部分。</p><p>

38、　　1.3 電梯安全常識</p><p>　　1.3.1 電梯蹲底或沖頂</p><p>　　電梯蹲底就是電梯的轎廂在控制系統(tǒng)全都失效的情況下，會超越首層平層位置而向下行駛，直至蹲到底坑的緩沖器上停止。緩沖器就是為此而設(shè)置的防護裝置，此防護裝置根據(jù)電梯的運行速度的不同，分彈簧式和液壓式兩種。當(dāng)轎廂蹲在緩沖器上就稱為蹲底。此時，緩沖器對電梯轎廂的沖擊力產(chǎn)生緩解的作用，不至于對電梯內(nèi)乘客造成嚴(yán)

39、重的傷害。</p><p>　　1.3.2 電梯突然斷電或出現(xiàn)故障，被困在轎箱內(nèi)</p><p>　　當(dāng)您被關(guān)在轎廂時，應(yīng)聽從電梯司機的指揮，若無司機的狀況下，可通過通訊裝置與相關(guān)人員聯(lián)系，以求解救。千萬不要用力扒門或自行跳出，以免發(fā)生危險。</p><p>　　1.3.3 乘梯時注意事項</p><p>　　1．使用電梯時，欲上樓者請按向上

40、方向按鈕，欲下樓者請按向下方向按鈕。</p><p>　　2．電梯抵達(dá)樓層后，乘客應(yīng)判明電梯運行方向；當(dāng)確定電梯運行方向與自己去往的方向一致時再進入轎廂。</p><p>　　3. 乘客可以按電梯內(nèi)操作面板上的“關(guān)門按鍵”關(guān)閉電梯門；電梯門扇亦會定時、自動關(guān)閉，乘客切勿在樓層與轎廂接縫處逗留，以免被夾傷。 　　</p><p>　　4. 乘客進入轎廂后，通過按動樓層

41、選層按鈕確定電梯?？繕菍?。乘客不得倚靠轎廂門。 　　</p><p>　　5．電梯均有額定運載人數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)人員超載時，電梯內(nèi)報警裝置會發(fā)出聲音提示，此時乘客應(yīng)主動減員，退出電梯。 　　</p><p>　　6．當(dāng)電梯發(fā)生異?，F(xiàn)象或故障時，乘客應(yīng)保持鎮(zhèn)靜，可撥打轎廂內(nèi)報警電話尋求幫助或等待救援。切不可擅自撬門，企圖逃離轎廂。 　　</p><p>　　7．保持轎廂內(nèi)的

42、清潔衛(wèi)生，不在轎廂內(nèi)吸煙、隨地丟棄廢物。 　　</p><p>　　8. 乘客要愛護電梯設(shè)施，不得隨便亂按按鈕和亂撬廂門</p><p>　　9. 管理人員要嚴(yán)格履行崗位職責(zé)，經(jīng)常檢查電梯運行情況；定期聯(lián)系電梯維修保養(yǎng)，做好維保記錄；發(fā)現(xiàn)故障及時處理和匯報。</p><p>　　10 電梯過載報警，當(dāng)電梯超過額定載重量是會發(fā)生報警。有稱重裝置，一般裝在轎底，根據(jù)壓力

43、變化來測定也有在繩頭的，在機房。當(dāng)檢測裝置檢測到電梯超載時會發(fā)出一個信號給變頻器是變頻器發(fā)生故障并通過變頻器的多功能輸出端子RELAY輸出報警，且只有當(dāng)報警解除后變頻器才能正常工作。</p><p>　　1.4 PLC在電梯控制中的優(yōu)越性</p><p>　　目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PLC實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時

44、處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實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

45、術(shù)。</p><p>　　隨著科技的進步，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，仍在不斷地進行研究改進。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機電設(shè)備，要實現(xiàn)“綠色”，也就是強調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。</p><p>　　目前意義上的“綠色”，一般是強調(diào)“天然”的一面，強調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)

46、產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。</p><p><b>　　1.4.1智能化。</b></p><p>　　我們這里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)自動控制，實際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)

47、更具人性化特點，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機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，自動地制定每次最優(yōu)的運動速度和停車政策；自動選擇運動方向；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性，使大樓交通運輸實現(xiàn)真正的人機對話。智能化要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時報警予以排除。</p><p&

48、gt;<b>　　1.4.2安全性</b></p><p>　　運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，使電梯安全運行更有保障。運行安全不僅要消除電梯啟動時較強的電磁輻射，使用安全材料和運行穩(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，電梯運行安全也要求電梯在運行中發(fā)生故障時，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而

49、且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動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，電梯對他們應(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。電梯運行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率最高的同時，使電梯能最大限度地得到休眠。</p><p>　　1.4.3與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡</p><p><b>　　包括以下幾個方面

50、：</b></p><p>　?、僖曈X協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。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。國內(nèi)的許多電梯公司對此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進國外技術(shù)國產(chǎn)化

51、的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。</p><p>　?、谙姶泡椛洹Ｈ缜八?，由于電梯是大樓里頻繁起制動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達(dá)到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機電設(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化(0A)、樓宇自動化(BA)、通訊自動化(CA)的正常運轉(zhuǎn)。</p><p>　?、凼孢m

52、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，利用計算機優(yōu)化設(shè)計而成的理想運行曲線，實現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運行。</p><p>　　對現(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，對經(jīng)濟性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時代的發(fā)展，對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

53、。因此，提倡對電梯進行豪華性裝修，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、新聞等。</p><p>　　1.5 課題的研究背景及意義</p><p>

54、;　　電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。電梯是集機電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、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。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護措施。在設(shè)計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大

55、的安全系數(shù)和保險系數(shù)。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國外，已“法規(guī)”實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗，從而為電梯運行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全5倍。掘資料統(tǒng)計，在美國乘其他

56、交通工具的人數(shù)每年約為80億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有540億人次之多。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機組成的電梯運行</p><p>　　可編程序控制器，是微機技術(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控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。自1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而丌發(fā)的第一臺PLC問世以來，迄今己30多年，它的發(fā)展雖然包含了

57、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控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達(dá)方式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語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

58、地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動了計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進控制技術(shù)。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、CAD／CAM、ROBOT)</p><p>　　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

59、制而設(shè)計的控制設(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、機械與電氣部件有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。</p><p><b>　　第2章　硬件的設(shè)計</b></p><p>　　2.1 電梯控制系統(tǒng)的組成</p>

60、<p>　　PLC是可編程控制器的簡稱，它是一種數(shù)字運算操作的系統(tǒng)。它采用可編程的存儲器存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并可實現(xiàn)開關(guān)量和模擬量的輸入、輸出。所以，PLC實際是一種具有邏輯與算術(shù)等運算功能，具有標(biāo)準(zhǔn)化的I/O接口及部件的可靠性和穩(wěn)定性極高的工業(yè)控制計算機。其工作方式與微機控制系統(tǒng)不同，與繼電接觸器控制系統(tǒng)也有本質(zhì)的不同?？删幊炭刂破鲬?yīng)用系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面。任何一種電

61、氣控制系統(tǒng)都是</p><p>　　為了實現(xiàn)被控對象的控制要求和工藝需要，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在進行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程中，應(yīng)遵循一些基本原則。</p><p>　　可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計的主要內(nèi)容包括PLC機型的選擇、輸入輸出設(shè)備的選擇、控制柜的設(shè)計和控制系統(tǒng)各種技術(shù)文件的編寫。在進行硬件設(shè)計時應(yīng)注意：</p><p>　　1.最大限度地滿足

62、被控對象的工藝要求，詳細(xì)了解工藝流程，然后與各方面人員協(xié)同工作，解決設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題。</p><p>　　.在滿足生產(chǎn)工藝控制的前提下，盡可能使PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實用、維護方便。</p><p>　　3.保證控制系統(tǒng)的安全可靠。</p><p>　　4.考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC的型號、I/O點數(shù)、存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適當(dāng)

63、的余量，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴充。在電梯的控制系統(tǒng)中，該步驟主要介紹了其核心部分PLC的選型及其I/O的分配，另外，在此部分還具體說明了控制系統(tǒng)的具體任務(wù)和控制要求。</p><p>　　2.1.1 可編程邏輯控制器</p><p>　　PLC采用8位或16位微處理器為核心，配置有可編程存儲器對指令進行存儲，具備邏輯、順序、計數(shù)、計時、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送等功能。工作原理是：采用循環(huán)

64、掃描方式，對輸入信號（來自按鈕、傳感器和行程開關(guān)等輸入部件）不斷進行采樣，根據(jù)檢測到的信號狀態(tài)，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求設(shè)計和存儲的程序隨即做出反應(yīng)，并將這些反應(yīng)以輸出信號的形式，有輸出部件輸出，輸出信號控制系統(tǒng)的外部負(fù)載，如繼電器、電動機、指示燈等，產(chǎn)生相應(yīng)的動作。通過以上過程完成對電梯的控制。</p><p>　　2.1.2 輸入、輸出部分</p><p>　　輸入、輸出部分涵蓋了控制系統(tǒng)與

65、電梯各個部分及與部件有聯(lián)系的所有信號，將電梯中發(fā)出指令或檢測信號的按鈕、開關(guān)、傳感器（如轎內(nèi)指令選層按鈕、廳門呼梯按鈕、限位開關(guān)平層感應(yīng)器等）作為PLC的輸入。這些信號通過PLC的輸入端子進入PLC內(nèi)部，作為控制系統(tǒng)分析判斷的第一手資料。</p><p>　　將控制系統(tǒng)經(jīng)過分析判斷后產(chǎn)生的輸出信號（控制命令）送到相應(yīng)的執(zhí)行部件，電梯的組成系統(tǒng)及功能：</p><p><b>　　

66、1.曳引系統(tǒng)：</b></p><p>　　主要由曳引機、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪和反繩輪等組成，其主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。</p><p><b>　　2.導(dǎo)向系統(tǒng)：</b></p><p>　　主要由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成，其主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，強制轎廂和對重的運動服從于導(dǎo)軌的直立方向。</p&g

67、t;<p><b>　　3.轎廂：</b></p><p>　　是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。</p><p><b>　　4.門系統(tǒng)：</b></p><p>　　主要功能是封住層站入口和轎廂入口。</p><p><

68、;b>　　5.重量平衡系統(tǒng)：</b></p><p>　　該系統(tǒng)是由對重和重量補償裝置組成，主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動正常。</p><p><b>　　6.電力拖動系統(tǒng)：</b></p><p>　　是由曳引電動機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機調(diào)速裝置

69、等組成，對電梯實行速度控制。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電機相聯(lián)。調(diào)速裝置對曳引電機實行調(diào)速控制。</p><p><b>　　7.電氣控制系統(tǒng)：</b></p><p>　　主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。</p><p><b>　　8.安全保護系統(tǒng)：</b></p><p>　

70、　主要包括超速斷繩保護、層門鎖保護、電梯門的安全保護、上下端站的減速保護、上下方向限位保護、缺相和錯相保護等所組成。其中緩沖器，起沖頂和撞底保護作用；還有切斷總電源的極限保護。</p><p>　　動控制部分、轎內(nèi)和廳外層樓指示燈、門機的開關(guān)門等。</p><p>　　2.2 電梯控制過程概述</p><p>　　2.2.1無司機操縱</p><

71、;p>　　在無司機操作的情況下，電梯的開關(guān)門、啟動、加速、換速、平層及停車均通過PLC自動控制。電梯開關(guān)的時間可根據(jù)需要設(shè)置，一般為4~6S。</p><p>　　2.2.2檢修慢車狀態(tài)</p><p>　　在需要檢修時，可通過檢修慢車開關(guān)來控制。當(dāng)接通檢修慢車開關(guān)是，PLC檢修控制程序起作用，乘客只能通過按鈕操縱電梯慢速運行。</p><p><b&g

72、t;　　2.2.3停電保持</b></p><p>　　電梯在正常運行過程中，若突然停電，PLC將保存停電時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，在電源重新接通時，將自動恢復(fù)停電時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，控制電梯運行。</p><p><b>　　2.2.4應(yīng)急處理</b></p><p>　　電梯在運行過程中，PLC將不斷地對各輸入信號進行采集，對運行狀態(tài)進行監(jiān)控，一

73、旦發(fā)現(xiàn)有異常信號（如安全保護裝置動作等），將采取相應(yīng)的安全保護措施，以防止事故發(fā)生。</p><p>　　2.3電梯的三個工作狀態(tài)</p><p>　　2.3.1電梯的自檢狀態(tài)</p><p>　　將程序下載到PLC 后上電，PLC中的程序已開始運行。但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)，也就無法在收到請求信號后通過固化在PLC中的程序做出響應(yīng)。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一

74、條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。電梯自檢過程的目標(biāo)為：先按下啟動按鈕，再按下恢復(fù)正常工作按鈕，電梯首先使電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)，然后電梯自動向上運行，經(jīng)過兩個平層點后停止。 </p><p>　　2.3.2電梯的正常工作狀態(tài)</p><p>　　（1）電梯在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后，將此樓層信號與轎廂所在樓層信號比較，通過選向模塊進行運行選向。</p>

75、;<p>　　（2）電梯通過拖動調(diào)速模塊驅(qū)動電機拖動轎廂運動，轎廂運動速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運行至減速點通過調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)加減速時間實現(xiàn)無極條數(shù)增加了電梯的舒適度。</p><p>　?。?）當(dāng)電梯檢測到目標(biāo)層樓層檢測點產(chǎn)生的減速點信號時，電梯進入減速狀態(tài)，由中速變?yōu)榈退伲⒁缘退龠\行至平層點停止。</p><p>　?。?）平層后，經(jīng)過一定延時后開

76、門，直至碰到開門到位行程開關(guān)，再經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直至碰到關(guān)門到位行程開關(guān)，電梯控制系統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。</p><p>　　2.3.3電梯強制工作狀態(tài)</p><p>　　當(dāng)電梯的初始位置需要調(diào)整或電梯需要檢修時,應(yīng)設(shè)置一種狀態(tài)使電梯處于該狀態(tài)時不響應(yīng)正常的呼叫,并能移動到導(dǎo)軌上、下行極限點間的任意位置。控制臺上的消防/檢修按鈕按下后，使電梯立刻停止原來的運行，然后按下強迫上

77、行（下行） 按鈕，電梯上行（下行）；一旦放開該按鈕，電梯立刻停止。當(dāng)處理完畢時可用恢復(fù)正常工作按鈕來使電梯跳出強制工作狀態(tài)。</p><p>　　在本系統(tǒng)設(shè)計中僅實現(xiàn)了電梯的正常工作狀態(tài)。</p><p>　　2.4 系統(tǒng)控制要求</p><p>　　1.電梯無司機駕駛時，完全自動響應(yīng)門廳和轎廂內(nèi)指令。</p><p>　　2.電梯起動后，若

78、有呼梯信號，則開門。</p><p>　　3.到站自動平層開門，延時自動關(guān)門。即當(dāng)有外呼梯信號（內(nèi)呼梯信號）到來時，轎廂響應(yīng)該呼梯信號，到達(dá)該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時3s后自動關(guān)門。</p><p>　　4.手動開、關(guān)門。即電梯未平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂門打開，按關(guān)門按鈕轎廂門關(guān)閉。</p><p

79、>　　5.按內(nèi)、外召喚指令信號自動定向，要求優(yōu)化使任何召喚都在最短時間內(nèi)響應(yīng)。</p><p>　　6.電梯運行途中有順向截梯和最遠(yuǎn)反向外呼梯響應(yīng)功能，對反向呼梯信號只作記憶；例如，電梯轎廂在1樓，同時有3層向下外呼梯，4層向下外呼梯，則電梯轎廂先去4樓響應(yīng)4層向下外呼梯信號。</p><p>　　7.在電梯轎廂運行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的 外呼梯信

80、號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方無其他內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外呼梯信號。例如，電梯轎廂在1樓，將要運行到3樓，在此過程中可以響應(yīng)2層向上外呼梯信號，但不響應(yīng)2層向下外呼梯信號。同時，如果電梯到達(dá)3層，并且4層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應(yīng)2層向下外呼梯信號。否則，電梯轎廂將繼續(xù)運行至4樓，然后向下運行響應(yīng)3層向下外呼梯信號。</p><p>　　8.電梯到達(dá)頂層或底層時，自動停止并變換運行方向。&l

81、t;/p><p>　　9.門廳和轎內(nèi)有樓層顯示和運行方向顯示。</p><p>　　10.具有電梯的電氣安全保護系統(tǒng)——限位保護假如一個乘客欲進電梯時，經(jīng)過電梯門的時候，電梯門不應(yīng)該關(guān)上；但是，如果電梯門出現(xiàn)了延時關(guān)門現(xiàn)象，當(dāng)電梯門碰到有障礙（如乘客），為了保護障礙（如乘客）不至損壞，當(dāng)電梯門關(guān)上瞬間，電梯門上的限位開關(guān)撞上障礙，開關(guān)門電機及時反轉(zhuǎn)，電梯門打開，以保護到障礙或乘客的安全。<

82、;/p><p>　　2.5 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　可編程控制器作為控制器的自動控制系統(tǒng)，實質(zhì)上就是一種用于工業(yè)控制的專用計算機，它既可進行開關(guān)量的控制，又可實現(xiàn)模擬量的控制。PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要由中央處理器、存儲器、輸入輸出接口電路、電源等組成。如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><

83、p>　　2.5.1 PLC的工作原理</p><p>　　PLC雖具有微機的許多特點，但它的工作方式與微機有很大不同。微機一般采用等待命令的工作方式，而PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中用戶程序按先后順序存放。對每個程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)成為一個掃描周期。掃描周期的長短去決定于以下幾個因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條

84、指令占用的時間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個掃描周期大致可分為輸入/輸出刷新和執(zhí)行指令兩個階段。所謂輸入/輸出刷新是指PLC先將上一次掃描的執(zhí)行結(jié)果送到輸出端，再度入輸入數(shù)據(jù)并存入輸出狀態(tài)寄存器，輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容進行一次更新，故稱輸入/輸出刷新。由于每一個到描周期只進行一次輸入/輸出刷新，即每一個掃描周期PLC只對輸入/輸出狀態(tài)寄存器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入/輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由此可見，若輸入變量

85、在輸入/輸出刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會相應(yīng)的發(fā)生變化。若在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描時間輸出不變，而要到下一次掃描的輸入/輸出刷新期間輸出才會發(fā)生變化。</p><p>　　由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。PLC的這一特點，一方面使它的響應(yīng)速度變慢，但另一方面也使它的抗干擾能力增強，對一些短時的瞬間干擾可能會因響應(yīng)滯后而躲避開。這對

86、一些慢速控制系統(tǒng)是有利的，但對一些快速相應(yīng)系統(tǒng)則不利，在使用中應(yīng)特別注意這一點。</p><p>　　2.5.2 CPU的選型</p><p>　　臺達(dá)DVP-ES系列PLC型號特性：</p><p>　　1. 主機點數(shù)： 24</p><p>　　2. 最大I/O點數(shù)：256點</p><p>　　3. 程序容量:

87、4K Steps</p><p>　　4. 通訊端口：內(nèi)置RS-232與RS-485，兼容Modbus ASCII/RTU通訊協(xié)議。</p><p>　　5. 高速脈沖輸出:支持2點（Y0，Y1）獨立高速脈沖輸出功能，最高可達(dá)10KHz。</p><p>　　圖2—2臺達(dá)DVP-24ES系列PLC</p><p>　　臺達(dá)PLC，是臺達(dá)Pro

88、grammable Logic Controller的縮寫，又名臺達(dá)可編程、臺達(dá)可編程控制器、臺達(dá)可編程序控制等，是臺達(dá)為工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)ｉT設(shè)計的、實現(xiàn)數(shù)字運算操作的電子裝置。 臺達(dá)PLC采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直

89、觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。</p><p>　　2.5.3 地址分配和擴展</p><p>　　根據(jù)電梯教學(xué)模型設(shè)計的需要，確定了控制按鈕

90、、行程開關(guān)、接觸器、信號燈等各種輸入輸出設(shè)備數(shù)量；根據(jù)所選的PLC的型號，列出輸入輸出設(shè)備與PLC的I/O端子的對照表，以便繪制PLC外部I/O接線圖和編制程序。電氣元件符號表2-1,2-2 臺達(dá)DVP plc24ES有16個輸入，8個輸出需用擴展模塊進行輸入輸出擴展。</p><p>　　表2—1 PLC輸入對應(yīng)的I/O對應(yīng)的表</p><p>　　表2—2PL輸出對應(yīng)的I/O對應(yīng)表&l

91、t;/p><p><b>　　2.6 樓層顯示</b></p><p>　　本設(shè)計所選用的是七段數(shù)碼管顯示，是用發(fā)光二極管（簡稱LED）組成的字形來顯示數(shù)字，七個條形發(fā)光二極管排列成七段組合字形，便構(gòu)成了七段數(shù)碼管。七段數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種類型。共陽極數(shù)碼管的七個發(fā)光二極管的陽極接在一起，而七個陰極則是獨立的。共陰極數(shù)碼管與共陽極數(shù)碼管相反，七個發(fā)光二極管的陰極接在

92、一起，而陽極是獨立的。當(dāng)共陽極數(shù)碼管的某一陰極接低電平時，相應(yīng)的二極管發(fā)光，可根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陽極數(shù)碼管需要輸出低電平，共陰極數(shù)碼管則需輸出高電平。</p><p>　　LED數(shù)碼顯示器結(jié)構(gòu)</p><p>　　光電傳感器：是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。</p><p>　　

93、光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子。在外電場的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的

94、大小與光照強度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。</p><p>　　光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個極：發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時管子流

95、過的電流為暗電流，比一般三極管的穿透電流還小；當(dāng)有光照時，激發(fā)大量的電子空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。</p><p>　　它們可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀

96、態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應(yīng)用。機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，因此，我們在改造電梯的過程中用光電傳感器來檢測電梯在樓層中的位置，在井道的響應(yīng)位置安裝光電傳感器，當(dāng)電梯轎廂擋板穿過傳感器時，使傳感器為底電平脈沖，利用脈沖觸發(fā)，使光信號轉(zhuǎn)化為電信號，觸發(fā)信號輸入PLC，使PLC產(chǎn)生指令并驅(qū)動七段數(shù)碼管顯示樓層數(shù)。七段顯示數(shù)碼管g、f、e、

97、d、c、b、a的位置和數(shù)字0～9、字母A～f與7段顯示碼的對應(yīng)關(guān)系如表2-3</p><p>　　表2-3段顯示碼的對應(yīng)關(guān)系</p><p><b>　　2.7 電梯模型</b></p><p><b>　　1.電梯外形圖</b></p><p>　　圖 2-4 電梯模型的外觀效果圖</p&

98、gt;<p>　　2.PLC外部端子接線</p><p>　　PLC外部端子接線圖的設(shè)計應(yīng)配合電氣控制線路圖來進行，作為控制電路的一個重要組成部分，這里給出了PLC臺達(dá)M系列的變頻器的外部接線圖，其它輸入輸出設(shè)備、負(fù)載電源的類型等的設(shè)計應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來設(shè)定。電梯教學(xué)模型的外部接線端子圖如下所示：</p><p>　　圖2-4 PLC臺達(dá)M系列變頻器外部端子接線圖<

99、/p><p>　　M0設(shè)置為正傳，M1為反轉(zhuǎn)，M2多段速1，M2多段速2.由于顯示不清KAO常閉觸點串接KA1，KA2，KA3，KA4，KA5的常閉實現(xiàn)互鎖，同理KA1常閉觸點串聯(lián)KA0，KA2，KA3,KA4，KA5的常閉。KA2常閉觸點與KA0，KA1，KA3，KA4，KA5的常閉串聯(lián)。KA3常閉觸點與KA0，KA1，KA2，KA4，KA5常閉觸點串聯(lián)。KA4的常閉觸點與KAO,KA1，KA2，KA3，KA5常閉

100、串聯(lián)。KA5的常閉觸點與KA0，KA1，KA2，KA3，KA4常閉觸點串聯(lián)。</p><p>　　電梯模擬控制板如圖2-5</p><p><b>　　圖2-5 </b></p><p>　　2.8 變頻器的選型</p><p>　　電梯的電氣控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。拖動調(diào)速系統(tǒng)用臺達(dá)M系列通用變頻器，采用V

101、VVF調(diào)速方式。邏輯控制系統(tǒng)采用PLC，充分發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)接線簡單、可靠性高、維護方便的特點。</p><p>　　井道信號的采集，可充分利用通用變頻器的功能，采用直接距離控制，除保留平層感應(yīng)器及極限開關(guān)外，省去井道中的感性器。</p><p>　　各廳門及轎廂與主控機房的電氣連接。為簡化接線，減少故障可能，在各廳門及轎廂設(shè)置通信板，用PLC控制變頻器的外部端子實現(xiàn)調(diào)速，完成各廳門及轎

102、廂與主機的信號通信。輸出頻率1.0-400Hz，可設(shè)定的V/F曲線及矢量控制載波頻率可達(dá)15kHz，自動轉(zhuǎn)矩提升與自動滑差補償功內(nèi)置PID回授控制，內(nèi)置Modbus(RS-485波特率可達(dá)38400bps)零速保持功能，睡眠/喚醒功能，支持通訊模塊：DN-02、LN-01、PD-01，強迫減速控制，為防止轎廂沖頂或礅底，當(dāng)上下強迫減速開關(guān)動作時，如果檢測到電梯的實際速度大于設(shè)定的強迫減速值，表明電梯未正常減速，變頻器會立即按強迫減速曲線

103、減速至爬行速度，停車。</p><p>　　特殊運行方式控制，設(shè)有專門用于電梯檢修的運行方式，一旦檢修輸入有效，立刻將速度設(shè)定在檢修速度，（低速）；設(shè)有停車應(yīng)急運行方式，當(dāng)停電時，變頻器會依靠蓄電池供電，自動控制電梯在就近層停靠，放人。變頻參數(shù)設(shè)置如表2-4</p><p>　　表2-4變頻器參數(shù)設(shè)置</p><p>　　設(shè)置P00=04 主頻率來源由外部端子給定。

104、</p><p>　　設(shè)置P01=01 運轉(zhuǎn)信號來源由外部端子控制STOP有效。</p><p>　　設(shè)置P38=00 MO正傳，M1反轉(zhuǎn)即兩線式運行，</p><p>　　設(shè)置P39=06 多功能端子M2的速度指令設(shè)置，P17設(shè)為 50Hz即第一段速度設(shè)置，設(shè)置P10為 3s即加速時間，P11為2s即減速時間。</p><p>　　設(shè)置P4

105、0=07 多功能端子M3的速度指令設(shè)置，P18設(shè)為 30Hz即第二段速度設(shè)置.第二段速度加減速時間不用設(shè)置。</p><p>　　設(shè)置P41=03 多功能端子M4設(shè)置為故障輸入，當(dāng)其閉合式變頻器不動作處于報警狀態(tài)。</p><p>　　2.9 系統(tǒng)供電設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)供電電源設(shè)計是指PLC CPU工作所需電源系統(tǒng)的設(shè)計。它包括供電系統(tǒng)的一般性保護措施、

106、典型供電電源的設(shè)計。</p><p>　　1.供電系統(tǒng)的設(shè)計及保護措施</p><p>　　我們設(shè)計的電梯教學(xué)模型實驗裝置中可編程控制器采用24V供電。而在實際電梯中采用220V/50HZ供電，電網(wǎng)的沖擊、頻率的波動將直接影響到實時控制系統(tǒng)的精度和可靠性；有時電網(wǎng)的沖擊將給整個系統(tǒng)帶來毀滅性的破壞。為了提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能，在可編程供電控制系統(tǒng)中一般采取隔離變壓器、交流穩(wěn)壓器、UP

107、S電源、晶體管開關(guān)電源等措施。</p><p>　　(1)隔離變壓器：采用其后，可以隔離掉供電電源中的各種干擾信號，從而提高系統(tǒng)的抗干擾性能。</p><p>　　(2)交流穩(wěn)壓器：可以抑制電壓的起伏。 </p><p>　　(3)UPS電源：可以進行斷電處理，確保電梯的安全運行。</p><

108、p>　　(4)晶體管開關(guān)電源：保證輸出電壓處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。</p><p>　　我們在電梯教學(xué)模型的設(shè)計改造過程中，實驗電梯教學(xué)模型在室內(nèi)，沒有太大波動干擾，PLC供電采用內(nèi)部自帶的變壓、穩(wěn)壓模塊，對電網(wǎng)沒有什么沖擊，因此我們不用考慮電源的穩(wěn)壓。而UPS電源是起的作用是雙向供電，即使當(dāng)實際電梯停電時，也能有備用電源。使電梯繼續(xù)運行，來確保電梯內(nèi)部人員的安全。但我們的教學(xué)模型實驗裝置不用考慮這么多因素。因

109、此也不用加入UPS電源。</p><p><b>　　2.系統(tǒng)接地</b></p><p>　　在實際控制系統(tǒng)中，接地是抑制干擾使系統(tǒng)可靠工作的主要方法。在一般接地過程中要求如下： </p><p>　　(1)接地電阻在要求的范圍內(nèi)。對于可編程程序控制器組成的控制系統(tǒng)，接地電阻一般應(yīng)小于100歐姆。</p>&