五層電梯控制系統(tǒng) 畢業(yè)論文

1、<p>　　題目： 五層電梯控制系統(tǒng) </p><p><b>　　設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在人們的生活中占有著越來(lái)越重要的地位。本文結(jié)合PLC 的性能，在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯

2、的工作原理，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。論述PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，研究并提出了基于三菱PLC的5層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)本論文共包含六章，每張都對(duì)電梯有詳細(xì)的介紹。第一章從電梯的發(fā)展進(jìn)行闡述，讓讀者簡(jiǎn)單了解電梯的發(fā)展趨勢(shì)，及對(duì)它的分類和主要參數(shù)有所了解。而第二章是從電梯的內(nèi)部控制進(jìn)行介紹，對(duì)第六章的設(shè)計(jì)任務(wù)打下伏筆，對(duì)電梯由淺入深地認(rèn)識(shí)，能夠更好的設(shè)計(jì)出電梯圖及指令。第三章是對(duì)電梯的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)

3、行介紹，而本論文中只介紹了電梯的其中一些，電梯的機(jī)械組成有很多我們需要對(duì)電梯有更深入的學(xué)習(xí)才會(huì)了解。</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)展；梯形圖；指令；PLC；電梯 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概況1</b></p><p>　　1.1今

4、年來(lái)我國(guó)電梯的發(fā)展概況1</p><p>　　1.2電梯的分類2</p><p>　　1.3電梯的主要參數(shù)2</p><p>　　第2章 電梯的曳引傳動(dòng)4</p><p>　　2.1電梯曳引傳動(dòng)的基礎(chǔ)原理4</p><p>　　2.2電梯的曳引傳動(dòng)形式5</p><p>　　2.3電

5、梯對(duì)曳引傳動(dòng)系統(tǒng)的要求5</p><p>　　第3章 電梯的機(jī)械系統(tǒng)7</p><p><b>　　3.1曳引系統(tǒng)7</b></p><p><b>　　3.2轎廂8</b></p><p><b>　　3.3對(duì)重系統(tǒng)9</b></p><p>

6、;<b>　　3.4門系統(tǒng)9</b></p><p><b>　　3.5門廳9</b></p><p>　　第4章 電梯的電氣裝置10</p><p>　　4.1電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的電氣裝置10</p><p>　　4.2安全保護(hù)系統(tǒng)12</p><p>　　4.3自動(dòng)

7、調(diào)速控制系統(tǒng)13</p><p>　　4.4變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)13</p><p>　　第5章 電梯方向控制環(huán)節(jié)14</p><p>　　5.1控制環(huán)節(jié)要求14</p><p>　　第6章設(shè)計(jì)任務(wù)15</p><p>　　6.1設(shè)計(jì)要求15</p><p>　　6.2I/O分配表15

8、</p><p><b>　　6.3梯形圖16</b></p><p><b>　　6.4指令21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p>&l

9、t;b>　　第1章 概況</b></p><p>　　1.1今年來(lái)我國(guó)電梯的發(fā)展概況</p><p>　　2008年奧運(yùn)會(huì)和2010年世博會(huì)在中國(guó)的舉辦，將有力的帶動(dòng)電梯革命的節(jié)能環(huán)保化發(fā)展，電梯產(chǎn)業(yè)的前景和走勢(shì)也隨著社會(huì)的需求悄然發(fā)生著改變。市場(chǎng)對(duì)新一代的綠色電梯、節(jié)能電梯和智能電梯的需求越來(lái)越旺盛。國(guó)內(nèi)外電梯企業(yè)順應(yīng)市場(chǎng)需要，加大研發(fā)投入，都準(zhǔn)備在未來(lái)新概念電梯產(chǎn)業(yè)

10、發(fā)展中占得先機(jī)。我國(guó)有13億多人口，在用電梯的人均擁有量是世界平均數(shù)的1/3，是發(fā)達(dá)國(guó)家的1/10，我國(guó)電梯市場(chǎng)還遠(yuǎn)未飽和。2008-2010年期間我國(guó)電梯需求將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，根據(jù)回歸模型對(duì)未來(lái)三年內(nèi)的產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，2008-2010年我國(guó)電梯產(chǎn)量分別為24.31萬(wàn)部、28.66萬(wàn)部和33.41萬(wàn)部。我國(guó)的電梯市場(chǎng)仍將保持每年20%的遞增速度，年平均銷售額至少500億美元。 2008年及未來(lái)幾年，技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)電梯行業(yè)進(jìn)步

11、的關(guān)鍵，無(wú)線電梯的出現(xiàn)必然對(duì)我國(guó)電梯行業(yè)是一個(gè)促動(dòng)。電梯行業(yè)即將迎來(lái)全新的無(wú)線時(shí)代。而且，專家預(yù)測(cè)未來(lái)50年我國(guó)新增住房面積將達(dá)到200億平方米。目前國(guó)家規(guī)定20米以上高樓就應(yīng)安裝電梯，因此未來(lái)電梯最大的市場(chǎng)就是住宅市場(chǎng)。此外，機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、地鐵等大型公共設(shè)施建設(shè)對(duì)自動(dòng)扶梯、觀光電梯等電梯的需求</p><p><b>　　1.2電梯的分類</b></p><p>　　

12、（1）按電梯用途分類 根據(jù)用戶對(duì)電梯使用的要求，常用電梯種類有客梯、貨梯、客貨兩用梯、醫(yī)用梯、觀光梯、自動(dòng)扶梯及其他類型的特種電梯。</p><p>　?。?）按電梯的運(yùn)行速度分類 電梯運(yùn)行速度在1m/s一下為低速電梯，1~2m/s為快速電梯，2~3m/s為高速電梯，速度在3m/s及以上時(shí)為超高速電梯。</p><p>　?。?）按電梯曳引電動(dòng)機(jī)的供電電源分類 按曳引電

13、動(dòng)機(jī)的電源不同電梯可分為交流電梯和直流電梯。交流電梯又可分為采用交流異步雙速電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱交流雙速電梯；采用交流異步雙繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱ACVV拖動(dòng)電梯；采用交流異步單繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱VVVF拖動(dòng)電梯。</p><p>　?。?）按電梯操縱控制方式分類 按電梯操縱控制方式分類有較內(nèi)手柄開關(guān)控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、程

14、序控制電梯及智能控制群梯等。</p><p>　　1.3電梯的主要參數(shù)</p><p>　　1）額定載重量：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。電梯的載重量主要有400kg、630kg、800kg、1000kg、1250kg、2000kg、2500kg等幾種。</p><p>　　2)轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>

15、;　　3）轎廂形式：指單面或雙面開門及其他特殊要求等，以及對(duì)較頂、轎底、較壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。</p><p>　　4）較門形式：指電梯門的結(jié)構(gòu)形式。有柵欄門及封閉式的中分門、雙折門、雙折中分門等。</p><p>　　5）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟時(shí)的凈寬度。</p><p>　　6）開門方向：有右開門、左開門、中分門。<

16、;/p><p>　　7）曳引方式：常用的有半繞1:1傳動(dòng)、半繞2:1傳動(dòng)、全繞1:1傳動(dòng)等。</p><p>　　8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。</p><p>　　9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。</p><p>　　10）停站層數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。</p&g

17、t;<p>　　11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至頂層端站樓面的垂直距離。</p><p>　　12）頂層高度（mm）：由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。一般電梯運(yùn)行速度越快，頂層高度越高。</p><p>　　13）井道高度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　　

18、14）井道尺寸（mm）：寬×深。</p><p>　　15)底坑深度（mm）：由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。一般電梯運(yùn)行速度越快，底坑越深。</p><p>　　第2章 電梯的曳引傳動(dòng)</p><p>　　2.1電梯曳引傳動(dòng)的基礎(chǔ)原理</p><p>　　電梯中廣泛使用的機(jī)械傳動(dòng)形式為曳引傳動(dòng)，即以輪作為驅(qū)動(dòng)部件，曳引鋼絲

19、繩通過(guò)曳引輪，一端連接轎廂，一端連接對(duì)重裝置，轎廂與對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩內(nèi)產(chǎn)生摩擦力即曳引力，這樣電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，拖動(dòng)轎廂和重作上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即轎廂上升、對(duì)重下降，轎廂下降、對(duì)重上升。</p><p>　　曳引力是靠曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽的摩擦力產(chǎn)生的，它是電梯運(yùn)行的動(dòng)力，必須保證曳引鋼絲繩在曳引輪上不打滑。電梯曳引系統(tǒng)的臨界平衡狀態(tài)如圖所示。</p><

20、p>　　圖1 曳引系統(tǒng)受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　安裝在機(jī)房的電動(dòng)機(jī)與減速箱、制動(dòng)器等組成曳引機(jī)，是曳引驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力，曳引鋼絲通過(guò)曳引輪一端連接轎廂，一端連接對(duì)重裝置。轎廂與對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩槽內(nèi)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于曳引輪槽與曳引鋼絲繩之間的摩擦力，帶動(dòng)鋼絲繩使轎廂和對(duì)重作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。轎廂與對(duì)重裝置能做相對(duì)運(yùn)動(dòng)是靠電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)曳引繩和曳引輪簡(jiǎn)的摩擦力實(shí)現(xiàn)的

21、，這種摩擦力我們又稱之為曳引力。</p><p>　　曳引及制動(dòng)系統(tǒng)是保證電梯控制系統(tǒng)指令被可靠執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果這一系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)直接導(dǎo)致墜落、剪切等嚴(yán)重傷亡事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式是通過(guò)靜載實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，檢驗(yàn)過(guò)程比較麻煩，且存在一定風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要研制一套操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)過(guò)程危險(xiǎn)性且無(wú)需真實(shí)載荷的檢測(cè)裝置，以便為電梯運(yùn)行安全性能的檢測(cè)提供更為準(zhǔn)確和更有說(shuō)服力的數(shù)據(jù)證明。</p><p&

22、gt;　　2.2電梯的曳引傳動(dòng)形式</p><p>　　根據(jù)電梯的使用要求和建筑物的具體情況，電梯的曳引與傳動(dòng)有多種形式。電梯的曳引形式常見的有上置式和下置式。上置式傳動(dòng)的曳引在井道頂部，負(fù)重為：</p><p>　　機(jī)房總負(fù)重=曳引機(jī)自重+控制屏等重+轎廂自重+轎廂載重+對(duì)重重量+曳引鋼絲繩重</p><p>　　這種曳引形式建筑物承受的載荷少，設(shè)備較少，效率高。

23、下置式傳動(dòng)的曳引機(jī)在井道底部，曳引繩必須要引向井道頂部，繞過(guò)一組導(dǎo)向輪才能牽引轎廂和對(duì)重，負(fù)重為：</p><p>　　井道頂部總負(fù)載=2（轎廂自重+轎廂載重+對(duì)重重量）+3曳引鋼絲繩重，這種曳引形式建筑物承受的載荷大，要求井道建筑面積較大。</p><p>　　電梯曳引繩的繞法多種，這些繞法可看成不同的傳動(dòng)方式。電梯在運(yùn)行時(shí)，曳引輪的線速度與轎廂升降速度的比稱為傳動(dòng)比，也叫曳引比。<

24、;/p><p>　　2.3電梯對(duì)曳引傳動(dòng)系統(tǒng)的要求</p><p>　　電梯曳引系統(tǒng)的作用是輸出動(dòng)力和傳遞動(dòng)力。曳引機(jī)又稱主機(jī)，是電梯的動(dòng)力源。根據(jù)電梯的使用條件和工作要求，曳引電動(dòng)機(jī)一般應(yīng)有如下技術(shù)性能：</p><p>　　1）電動(dòng)機(jī)的額 定容量為短時(shí)重復(fù)工作制，要求能承受沉重而頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)和正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2）要具

25、有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使之能滿足轎廂滿載加速時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求。起動(dòng)應(yīng)迅速無(wú)遲滯感。為了獲得較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并能抑制起動(dòng)電流，電動(dòng)機(jī)一般采用深槽，并采用高阻導(dǎo)條。額定電壓下，保證堵轉(zhuǎn)矩之比不低于2.2倍，低速時(shí)不低于1.4倍。</p><p>　　3）起動(dòng)電流小，避免由于電梯頻繁起制動(dòng)而影響電網(wǎng)電壓并使用電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。在額定電壓下，電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比不應(yīng)大于4.5。</p><p>　

26、　4）要具有發(fā)電制動(dòng)特性，能由電動(dòng)機(jī)本身的性質(zhì)來(lái)限制電梯在滿載下行或空載上行時(shí)的速度，而達(dá)到安全運(yùn)行的目的。</p><p>　　5）曳引電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較硬的機(jī)械特性，不應(yīng)因電梯載重的變化而引動(dòng)電梯運(yùn)行速度的過(guò)大變化。</p><p>　　6）要求運(yùn)行速度高，并具有良好的調(diào)速性能，以保證加減速平穩(wěn)和停機(jī)準(zhǔn)確。</p><p>　　7）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，噪聲小，便于維

27、修和調(diào)整。</p><p>　　第3章 電梯的機(jī)械系統(tǒng)</p><p>　　電梯由機(jī)械、電氣兩大系統(tǒng)組成。電梯的機(jī)械系統(tǒng)主要有曳引系統(tǒng)、轎廂、對(duì)重系統(tǒng)、門系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)及機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。</p><p><b>　　3.1曳引系統(tǒng)</b></p><p>　　曳引系統(tǒng)曳引機(jī)、曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩及反繩輪等組

28、成。</p><p><b>　　1．曳引機(jī)</b></p><p>　　曳引機(jī)是電梯的主要拖動(dòng)機(jī)械，其作用是產(chǎn)生并傳送動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)轎廂和對(duì)重上下運(yùn)行。分為有齒輪曳引機(jī)和無(wú)齒輪曳引機(jī)。</p><p>　　無(wú)齒輪曳引機(jī)，一般以調(diào)速性能良好的直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，由于沒(méi)有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)效率高，噪聲小，傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于速度大于2m/s的高

29、速和超高速電梯上。</p><p>　　有齒輪曳引機(jī)多用于速度小于2m/s的各種電梯上，為減小運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動(dòng)裝置。這種曳引機(jī)主要由曳引機(jī)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器及減速器等組成。</p><p><b>　　2．曳引輪</b></p><p>　　曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過(guò)曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動(dòng)轎廂與

30、對(duì)重垂直運(yùn)行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無(wú)齒輪曳引機(jī)，裝在制動(dòng)器為側(cè)，與電動(dòng)機(jī)軸。制動(dòng)器軸在同一軸線上。</p><p>　　為了提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于繩槽內(nèi)。要求曳引輪強(qiáng)度大、耐磨損、耐沖擊。包角越大，摩擦力就越大。</p><p>　　為了減少曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪越大越好，但過(guò)大會(huì)使體積增大，減速器速增大，

31、因此應(yīng)大小適宜一般要求大于鋼絲繩直徑40倍。</p><p><b>　　3.導(dǎo)向輪</b></p><p>　　導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或承重梁上，使轎廂與對(duì)重保持最佳相對(duì)位置，以避免兩者在運(yùn)行中發(fā)生相互碰撞。</p><p><b>　　4．曳引鋼絲繩</b></p><p>　　每臺(tái)電梯所用曳引

32、鋼絲繩的數(shù)量和繩的直徑，與電梯的額定載重量、運(yùn)行速度、井道高度及曳引方式有關(guān)。各類電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)因數(shù)一般應(yīng)符合表1所示。</p><p>　　表1 曳引鋼絲繩與安全因素</p><p>　　可見懸掛電梯轎廂的鋼絲繩除雜物電梯外，一般不少于根，其安全因數(shù)均不小于12。因此若干根鋼絲繩同時(shí)斷開，造成轎廂墜落下去的事故是不會(huì)發(fā)生的。但是由于電梯安裝人員制作繩頭時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)

33、范施工，則會(huì)發(fā)生個(gè)別曳引繩與錐套脫離的情況。而由于使用不當(dāng)和機(jī)電系統(tǒng)故障，如超載或某些機(jī)件損壞，造成轎廂的運(yùn)行速度超過(guò)額定值，甚至有可能發(fā)生蹲底事故。</p><p><b>　　5.反繩輪</b></p><p>　　反繩輪是指設(shè)置在轎廂頂和對(duì)重頂上的動(dòng)滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪.曳引鋼絲繩繞過(guò)反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動(dòng)方式。</p><p>

34、;<b>　　3.2轎廂</b></p><p>　　運(yùn)載乘客或其他載荷的轎體部件，如圖2所示。 </p><p>　　轎廂是電梯用以承載和運(yùn)送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部?jī)舾叨戎辽賾?yīng)為2m。</p><p>　　圖2 轎廂3.3對(duì)重系統(tǒng)</p><p>　　對(duì)重系統(tǒng)也稱

35、重量平衡系統(tǒng)，位于井道內(nèi)，通過(guò)曳引繩經(jīng)曳引輪與轎廂連接。包括對(duì)重及平衡補(bǔ)償裝置。</p><p>　　在電梯運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)重在對(duì)重導(dǎo)軌上滑行，起平衡轎廂自重及載重的作用，從而大大減輕曳引電動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)。平衡補(bǔ)償裝置則是為電梯在整個(gè)運(yùn)行中平衡變化而設(shè)置的補(bǔ)償裝置。對(duì)重產(chǎn)生的平衡作用在電梯升降過(guò)程中是不斷變化的，這主要是由電梯運(yùn)行過(guò)程中曳引鋼絲繩在對(duì)重側(cè)和在轎廂側(cè)的長(zhǎng)度不斷變化造成的。為使轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)在電梯運(yùn)行過(guò)程中

36、始終保持相對(duì)平衡，就必須在轎廂和對(duì)重下面懸掛平衡補(bǔ)償裝置。</p><p><b>　　3.4門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成；層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門鎖裝置及開鎖裝置組成；開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng)力源。</p>

37、<p><b>　　3.5門廳</b></p><p>　　每一層電梯門口裝的門，門上帶有機(jī)器鎖及電氣接點(diǎn)。客梯多為自動(dòng)開關(guān)門，開關(guān)門由轎廂門上的開門刀帶動(dòng)廳門上的橡皮勒轆來(lái)完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關(guān)裝置驅(qū)動(dòng)的。</p><p>　　第4章 電梯的電氣裝置</p><p>　　該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝

38、置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、較頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急；位置顯示裝置是指較內(nèi)和層站的指示燈；層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電氣控制元件（或板）組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。它可由機(jī)械式、繼電器或電子式組成。</p><p>

39、　　4.1電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的電氣裝置</p><p>　　所謂電氣傳動(dòng)系統(tǒng)（也稱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或拖動(dòng)系統(tǒng)）是指驅(qū)動(dòng)曳引電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的電氣系統(tǒng)。若將曳引電動(dòng)機(jī)看作被控對(duì)象，再配以其他有關(guān)電氣裝置，就可組成一定形式的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，即開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 電梯閉環(huán)傳動(dòng)系統(tǒng)框圖 </p><p>　　4.4.1電梯安全可靠運(yùn)行

40、的條件</p><p>　　1電梯的轎廂門和各個(gè)樓層的電梯層門全部關(guān)閉好，這是電梯安全運(yùn)行的關(guān)鍵，是保障和司機(jī)等人員人身安全的最重要的保證。</p><p>　　2必須要有確定的電梯上行或下行方向，這是電梯最基本的任務(wù)，即把乘客或貨物送上或送下到需要停層的樓層。</p><p>　　3電梯系統(tǒng)的所有機(jī)械及電氣安全保護(hù)系統(tǒng)有效而可靠，這是確保電梯設(shè)備乘客人身安全最基本

41、保證。</p><p>　　4.4.2電梯控制開關(guān)門環(huán)節(jié)</p><p>　　1對(duì)自動(dòng)開關(guān)門機(jī)構(gòu)的要求及其速度調(diào)節(jié)方法自動(dòng)門機(jī)構(gòu)必須隨電梯轎廂移動(dòng)，既要求把自動(dòng)門機(jī)構(gòu)安裝于轎廂頂上，除了能帶動(dòng)轎廂門啟閉外，還應(yīng)能通過(guò)機(jī)械方法使電梯轎廂在各個(gè)樓層門區(qū)安全范圍內(nèi)，能方便的使各層的外層門也能隨著轎廂門的啟閉而同步啟閉。</p><p>　　2當(dāng)轎廂門和某樓層的層門閉和后，

42、由電氣機(jī)械設(shè)備的機(jī)械鉤子和電氣接點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)決定調(diào)節(jié)方法。</p><p>　　3開關(guān)門動(dòng)作平穩(wěn)，不得有劇烈的抖動(dòng)和異常的響聲，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，開關(guān)系統(tǒng)在開關(guān)門過(guò)程中其運(yùn)動(dòng)噪聲不的大于6dB</p><p>　　4關(guān)門時(shí)間一般為3~5s，而開門時(shí)間一般為2.5~4s。</p><p>　　5自動(dòng)門系統(tǒng)調(diào)整簡(jiǎn)單方便，便于維修。</p><p>

43、;　　6門機(jī)電動(dòng)機(jī)要具有一定的賭轉(zhuǎn)能力。</p><p>　　為了使電梯和轎廂門和某層層門在啟閉過(guò)程中達(dá)到快速平穩(wěn)的要求，必須對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，以滿足對(duì)自動(dòng)門機(jī)控制系統(tǒng)的要求。一般調(diào)速的方法有： </p><p>　　7用小型直流伺服電動(dòng)機(jī)作自動(dòng)門機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，通常采用電阻的串并聯(lián)調(diào)速方法。</p><p>

44、;　　8用小型三相交流轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)作自動(dòng)門機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，常用施加渦流制動(dòng)的調(diào)速方法，現(xiàn)多用小功率變頻調(diào)速方法。 4.2安全保護(hù)系統(tǒng) </p><p>　　電梯在運(yùn)行過(guò)程中安全是首要問(wèn)題。電梯可能發(fā)生的事故隱患和故障有轎廂的時(shí)失控、超速運(yùn)行、終端越位、沖頂或蹲底、不安全運(yùn)行、非正常停止、關(guān)門障礙等。為確保運(yùn)行中的安全，各類電梯都設(shè)有完善的安全保護(hù)系統(tǒng)，包括機(jī)械和電氣安全裝置，一些機(jī)械安全裝置往往需要電氣方面的配合和聯(lián)

45、合鎖裝置才能完成其動(dòng)作和可靠效果，兩部分安全保護(hù)裝置都是必不可少的。電梯的安全保護(hù)系統(tǒng)前面介紹過(guò)的制動(dòng)器、廳門和轎廂門門鎖、安全觸板外，還有限速器、安全鉗、緩沖器、終端保護(hù)、轎廂超速保護(hù)。較頂安全柵欄、安全窗、供電系統(tǒng)保護(hù)及報(bào)警裝置等等。圖4為電梯安全保護(hù)系統(tǒng)主要?jiǎng)幼魇疽鈭D。 </p><p>　　圖4電梯安全保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作示意圖4.3自動(dòng)調(diào)速控制系統(tǒng)</p><p>　　

46、電梯運(yùn)行分三個(gè)階段，即啟動(dòng)加速、穩(wěn)速運(yùn)行和制動(dòng)減速。曳引傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足電梯在各個(gè)運(yùn)行階段的要求，其中制動(dòng)減速尤為重要，不僅要保證電梯減速過(guò)程的平滑性，而且必須電梯轎廂能夠準(zhǔn)確地停靠在樓層平面，轎廂?？康恼`差與轎廂停止時(shí)運(yùn)動(dòng)速度的平方成比例。電梯的調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)給定的速度曲線，利用模擬或數(shù)字的控制裝置，構(gòu)成開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制，以滿足電梯運(yùn)行舒適、準(zhǔn)確可靠的要求。</p><p>　　4

47、.3.1變級(jí)調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　編輯調(diào)速電梯傳動(dòng)系統(tǒng)中的曳引電動(dòng)機(jī)為交流雙速電機(jī)，電動(dòng)機(jī)定子中有兩個(gè)繞組，分別高速繞組和低速繞組。采用定子電路高速繞組中串電抗降壓起動(dòng)，隨著電梯速度的提高再逐級(jí)切除電抗，使電梯逐步加速至穩(wěn)速運(yùn)行。減速制動(dòng)時(shí)，由高速繞組轉(zhuǎn)換到低速變，會(huì)以高于變極后的同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大大高于額定轉(zhuǎn)矩、為限制制動(dòng)電流，在低速繞組中串入電抗，隨著電梯的減速逐級(jí)切除電

48、抗。</p><p>　　4.3.2調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)采用晶閘管交流調(diào)壓電路，進(jìn)行速度閉環(huán)調(diào)節(jié)。其制動(dòng)減速可采用能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)及動(dòng)力制動(dòng)等方式，使乘坐舒適感、平層精確度均優(yōu)于雙速電梯，主要應(yīng)用于額定速度2.5m/s一下的電梯中。</p><p>　　4.4變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　通過(guò)改變交流電

49、動(dòng)機(jī)供電電源的頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，這種方法就是變頻變壓調(diào)速。若連續(xù)平滑地改變電動(dòng)機(jī)定子電源頻率，則可獲得與電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性相平行的一簇人為機(jī)械特性，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。同時(shí)根據(jù)電梯的工作時(shí)負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩的要求，即保持調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，需維持磁通恒定。因此變頻時(shí)需要對(duì)定子繞組供電電壓作相應(yīng)調(diào)節(jié)，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)供電的變頻器應(yīng)具備變壓和變頻兩種功能，簡(jiǎn)稱VVVF型變頻器，用于電梯

50、時(shí)就是VVVF型電梯。</p><p>　　第5章 電梯方向控制環(huán)節(jié)</p><p>　　任何類別的電梯，其運(yùn)動(dòng)的充分與必要條件之一是電梯要有確定的運(yùn)行方向，因此所有用來(lái)確定電梯運(yùn)行方向的控制環(huán)節(jié)簡(jiǎn)稱為定向環(huán)節(jié)。在所有電梯的整體控制系統(tǒng)中，與電梯的自動(dòng)開關(guān)門控制環(huán)節(jié)一樣，定向環(huán)節(jié)也是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。 &

51、lt;/p><p>　　所謂電梯的方向控制環(huán)節(jié)，是根據(jù)電梯轎廂內(nèi)乘客欲往樓層的位置信號(hào)或各樓層大廳的乘客召喚位置信號(hào)與電梯所處樓層的位置信號(hào)進(jìn)行比較：凡是在電梯位置信號(hào)上方的轎廂內(nèi)或樓層廳外的召喚信號(hào)，側(cè)電梯定為上行方向；凡在其下方向的，側(cè)定為下行方向。</p><p><b>　　5.1控制環(huán)節(jié)要求</b></p><p>　　在方向控制環(huán)節(jié)中，

52、一般集選電梯必須滿足下列幾點(diǎn)要求： </p><p>　　1轎內(nèi)指令優(yōu)先于各樓層廳外召喚信號(hào)而定向，即當(dāng)空轎廂電梯被某樓層外乘客召喚到達(dá)該層后，某層的乘客即可進(jìn)于電梯轎廂內(nèi)，按指令按鈕令電梯定上行方向（或下行方向）；若該乘客雖進(jìn)于電梯轎廂內(nèi)但電梯門未關(guān)閉且為未按指令按鈕前（即電梯尚未定出方向），當(dāng)出現(xiàn)其他樓層廳外召喚信號(hào)時(shí)，如

53、此召喚信號(hào)指令電梯的運(yùn)行方向有別于已進(jìn)于轎廂內(nèi)乘客要求指令電梯的運(yùn)行方向，側(cè)電梯的運(yùn)行方向應(yīng)有已進(jìn)于轎廂內(nèi)乘客要求而定向，而不是根據(jù)其他樓層廳外乘客要求而定向。這就是所謂的轎內(nèi)優(yōu)先于廳外。</p><p>　　2要保持最遠(yuǎn)樓層召喚信號(hào)所要求的電梯的運(yùn)行方向，而不能輕易的更改，這樣以保證最高樓層（或最底樓層）乘客乘用電梯，而只有在電梯完成最遠(yuǎn)樓層乘客的要求后，放能改變電梯的運(yùn)行方向。</p><

54、p>　　3在有司機(jī)操縱電梯時(shí)，在電梯尚未起動(dòng)運(yùn)行的情況下，應(yīng)讓司機(jī)有強(qiáng)行改變電梯運(yùn)行方向的可能性。 </p><p>　　4在電梯檢修的情況下，電梯的方向控制應(yīng)有檢修人員直接按轎廂內(nèi)操縱箱上或轎廂頂?shù)臋z修廂上的方向按鈕，即令電梯定為向上（或向下）運(yùn)行；而當(dāng)松開方向按鈕，即令

55、電梯消失運(yùn)行方向并使電梯立即停下。 </p><p><b>　　第6章設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　6.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　對(duì)五層電梯控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2 I/O分配表</p><p><b>

56、　　6.3梯形圖</b></p><p><b>　　6.4指令</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 鮑風(fēng)雨．典型自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線應(yīng)用與維護(hù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[ 2] 周憶,熊瑞平 ,于今, 唐全

57、波. 流體傳動(dòng)與控制 [M ]. 北京:科學(xué)出版社 , 2008.</p><p>　　[ 3] 張光函, 田淑君.流體傳動(dòng)與控制 [M ] .成都:成都科技大學(xué)出版社, 1999.</p><p>　　[4] 朱文球高速公路收費(fèi)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2004.</p><p><b>　　致謝</b></p>&l

58、t;p>　　本次論文采用了PLC設(shè)計(jì)五層電梯的系統(tǒng)，使我們更深刻的學(xué)習(xí)到了PLC這門學(xué)科的重要性。本次設(shè)計(jì)只需要五層電梯，但我們卻需要考慮到很多平時(shí)生活中我們不太注意的細(xì)節(jié)，如電梯的速度、電梯停止或運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)選擇，考慮得多了，編寫程序的時(shí)候就需要反復(fù)修改，在修改過(guò)程中，我不知不覺感到了，學(xué)習(xí)PLC的樂(lè)趣。感謝王江濤老師的辛勤指導(dǎo)使我鞏固了PLC學(xué)習(xí)，而且使我學(xué)會(huì)了許多word的技巧，使我們以后不光在畢業(yè)設(shè)計(jì)甚至在工作中更加方便。