2017畢業(yè)論文-基于PIC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)--高層電梯.doc

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 基于PIC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)高層電梯 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 專(zhuān) 業(yè) 年 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（機(jī)械電子工程方向） 2007 所在學(xué)院和系： 機(jī)械工程學(xué)院 完 成 日 期： 2011年6月7日 答 辯 日 期： 2011年6月15日 基于PIC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)高層電梯摘 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(lái)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

2、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(lái)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-80型PLC，因?yàn)樵诤诵目刂撇糠植捎玫氖擒浖绦蚩刂疲瑥亩诒ＷC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(lái)的一些人為干擾因素，取得了良好的預(yù)期效果。關(guān)鍵字：PLC，電梯控制，梯形圖Based on PLC control system design-high-level elevatorAbstractWith the

3、 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 syste

4、ms, 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 spac

5、e, 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 cont

6、act machine control. The core part(control part) of the system used a Japanese Mitsubishi company to produce of the FX2N - 80 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

7、 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 diagra目 錄1

8、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r11.3 常用的控制系統(tǒng)及特點(diǎn)2 1.3.1 繼電器控制系統(tǒng)2 1.3.2 微機(jī)控制系統(tǒng)3 1.3.3 可編程控制器系統(tǒng)31.4 PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景31.5控制要求分析51.6設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容52 控制對(duì)象介紹6 2.1 電梯簡(jiǎn)介6 2.2 電梯的主要性能指標(biāo)6 2.3 設(shè)計(jì)思想73 硬件設(shè)計(jì)93.1 變頻器選擇9 3.1.1 VS-61665型變頻器簡(jiǎn)介9 3.1.2 VS-61665變頻器的參數(shù)9 3.1.3 VS-61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格10 3.1.4 變頻器參數(shù)設(shè)置12 3.1.5 變頻器容量計(jì)算13

9、3.1.6 變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算133.2輸入輸出信號(hào)分析13 3.2.1 電梯輸入信號(hào)及其意義133.2.2 電梯輸出信號(hào)及其意義143.3 選型143.4 I/O點(diǎn)分配15 3.5 硬件/接線(xiàn)圖164 軟件設(shè)計(jì)18 4.1軟件設(shè)計(jì)流程18 4.2 開(kāi)關(guān)門(mén)控制20 4.3樓層顯示控制21 4.4運(yùn)行反向控制22 4.5呼叫指令登記控制23 4.6電梯的停止控制26 4.7超重報(bào)警控制274.8電梯運(yùn)行控制27 4.8.1 樓層層內(nèi)指令27 4.8.2 廳外呼叫指令295 結(jié)論31參考文獻(xiàn)33致謝35附錄371 緒論1 緒論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

10、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(chē)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(lái)越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來(lái)越明顯。可編程序控制器(PLC)最早是根據(jù)順

11、序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專(zhuān)門(mén)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(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)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)?？傊?，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(zhuān)門(mén)為工業(yè)過(guò)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(guò)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

12、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(lái)。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(lái)，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(lái)越大?？傏厔?shì)是上升的，目自口進(jìn)入了“第三次

13、浪潮”，2004年總產(chǎn)量超過(guò)了8萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。從1949年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了6l萬(wàn)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(wèi)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(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到130萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬(wàn)臺(tái)。到2005年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到135萬(wàn)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

14、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(lái)，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(wú)機(jī)房電梯、無(wú)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

15、質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶(hù)，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(lái)越重要的位置，每年銷(xiāo)售量己達(dá)l萬(wàn)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(mén)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(guò)某種自動(dòng)控制方式來(lái)進(jìn)行控制的，最常見(jiàn)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

16、能的控制；實(shí)現(xiàn)對(duì)拖動(dòng)控制系統(tǒng)的保護(hù)，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)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(xiàn)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(wú)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(lái)我國(guó)一直生產(chǎn)這類(lèi)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(wèn)題，主要有：（1）、系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多，接線(xiàn)復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成

17、接觸不良，因而故障率較高。（2）、普通控制電器及硬件接線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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

18、制上采用微型計(jì)算機(jī)控制方式越來(lái)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(wú)觸點(diǎn)邏輯線(xiàn)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)

19、，主要依靠軟件來(lái)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(wèn)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(guò)程控制的專(zhuān)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(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；（5）、控制程序

20、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(zhuān)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(wú)線(xiàn)圈又無(wú)觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無(wú)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)

21、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(méi)有就此停止下來(lái)，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(lèi)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(shuō)的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無(wú)法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說(shuō)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)

22、點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無(wú)法比擬的東西，具有動(dòng)念和隨機(jī)處理各種問(wèn)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(chē)政策；自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方面；雙向語(yǔ)音交流；到達(dá)目的層的語(yǔ)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(huà)。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?？梢哉f(shuō)，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開(kāi)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(jué)效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安

23、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(lè)，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(jué)協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過(guò)環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺(jué)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

24、感覺(jué)，有一種視覺(jué)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(jué)協(xié)調(diào)無(wú)從談起，乘坐電梯的第一感覺(jué)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(guò)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(guò)采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及

25、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(xiàn)，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?chē)N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(lè)，

26、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電梯控制要求分析載客電梯的控制要求主要有：（1）、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制上升和下降；（2）、有廳外上/下呼叫按鈕；（3）、電梯到位后有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)功能；（4）、電梯內(nèi)有樓層指令鍵；開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵；（5）、電梯內(nèi)外有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈；（6）、電梯有超重鈴聲；（7）、有呼叫指令登記信號(hào)；（8）、當(dāng)電梯停止工作時(shí)，電梯位于基層一樓；（9）、有檢修電路；（10）、據(jù)轎廂所處位置及目標(biāo)樓層，判定轎廂運(yùn)行方向，將轎廂停在選定的樓層上；（11）、根據(jù)樓層的呼叫，順路停車(chē)；電梯接收到多個(gè)信號(hào)時(shí)，采用首個(gè)信號(hào)定向，同向信號(hào)先執(zhí)行，一個(gè)方

27、向任務(wù)全部執(zhí)行完后再換向。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(lèi)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(lái)實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，通過(guò)變頻器的選擇、PLC選型、I/O 點(diǎn)數(shù)分配等完成系統(tǒng)硬件開(kāi)

28、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(kāi)發(fā)。5機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械系2 控制對(duì)象介紹緒論2 控制對(duì)象介紹2.1電梯簡(jiǎn)介一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱(chēng)自動(dòng)電梯。 習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱(chēng)。近幾年來(lái)，隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)保認(rèn)識(shí)的關(guān)注，各大電梯公司現(xiàn)在在其電梯表面基本都采用了粉末涂料噴涂，這是一種新型環(huán)保無(wú)溶劑的涂料，并且各種性能皆?xún)?yōu)于油漆。電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品，其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部

29、分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門(mén)系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.2電梯的主要性能指標(biāo)（1）安全性電梯時(shí)運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對(duì)電梯的第一要求就是安全。電梯的安全與設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。（2）可靠性電梯的可靠性很重要，如果一部

30、電梯工作起來(lái)經(jīng)常出故障，就會(huì)影響人們正常的生產(chǎn)與生活，給人們?cè)斐珊艽蟮牟槐?，不可靠也是事故的隱患，常常是不安全的起因。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個(gè)零部件的可靠性，只有每個(gè)零部件都是可靠的，整個(gè)電梯才能使可靠的。（3）停站的準(zhǔn)確性停站準(zhǔn)確性又稱(chēng)平層準(zhǔn)確度，平層精度。（4）振動(dòng)、噪聲及電磁干擾現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)，安靜，無(wú)電磁干擾。（5）舒適感和快速感電梯作為一種交通工具，對(duì)于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時(shí)間，這對(duì)于快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。但是加速度和減速度的過(guò)分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。因此在電梯設(shè)計(jì)時(shí)就要兼

31、顧快速性和舒適感這兩個(gè)互相矛盾的因素。（6）節(jié)能現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動(dòng)方式，以達(dá)到節(jié)能的目的。2.3設(shè)計(jì)思路結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求，基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如圖2-1 所示。圖2-1 設(shè)計(jì)思路其中信號(hào)控制系統(tǒng)如下：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2-2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、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電脈沖、開(kāi)關(guān)門(mén)及限位信號(hào)、門(mén)區(qū)和平層信號(hào)等。圖2-2 信號(hào)控制系統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能如下：1)行車(chē)方向由內(nèi)選信號(hào)決定,順向優(yōu)

32、先執(zhí)行; 2)行車(chē)途中如遇呼梯信號(hào)時(shí),順向截車(chē),反向不截車(chē); 3)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能,執(zhí)行后解除。 4)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車(chē)方向、行車(chē)樓層位置均由信號(hào)燈指示5)停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開(kāi)門(mén)、手動(dòng)開(kāi)門(mén)、(關(guān)門(mén)過(guò)程中)本層順向呼梯開(kāi)門(mén); 6)有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門(mén),關(guān)門(mén)后延時(shí)自動(dòng)行車(chē); 7)無(wú)內(nèi)選時(shí)延時(shí)5s自動(dòng)關(guān)門(mén)，但不能自動(dòng)行車(chē); 08)行車(chē)時(shí)不能手動(dòng)開(kāi)門(mén)或本層呼梯開(kāi)門(mén),開(kāi)門(mén)不能行車(chē)。33機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械系3 硬件設(shè)計(jì)3 硬件設(shè)計(jì)3.1變頻器選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，有為電梯控制而設(shè)

33、計(jì)的專(zhuān)用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格昂貴。因此，本設(shè)計(jì)沒(méi)有采用專(zhuān)用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過(guò)合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專(zhuān)用變頻器的控制效果。電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線(xiàn)運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS-61665型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)

34、效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類(lèi)負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。3.1.1 VS-61665型變頻器簡(jiǎn)介VS-61665型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。因而用在電梯控制上為了滿(mǎn)足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專(zhuān)用型變頻器要復(fù)雜得多。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。VS-61665變頻器的特點(diǎn)如下：1.包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。2.有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。3.由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。4.保護(hù)

35、功能完善、維修性能好。5.通過(guò)LCD操作裝置，可提高操作性能。3.1.2 VS-61665變頻器的參數(shù)61665變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如下表表3-1 變頻器參數(shù)參數(shù)功用A組確定控制模式B組選擇運(yùn)動(dòng)功能C組確定加減時(shí)間及轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間D組選擇頻率E組確定運(yùn)行壓頻曲線(xiàn)F組保護(hù)設(shè)置H組確定偏壓標(biāo)準(zhǔn)3.1.3 61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如下表：表3-2 61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓200V400V容量范圍1.210KVA1.4-460KVA電源電壓頻率200V： 三 相 200/208/220V 400V：三 相 380/400/

36、415/440/460V電壓允許變動(dòng)+10%15%頻率允許變動(dòng)5%控制方式正弦波PWM控制：無(wú)傳感器矢量控制（無(wú)PG） 帶傳感器矢量控制（帶PG） v/f控制 帶傳感器 v/f控制（用參數(shù)切換）控 制 特 性啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩150%/1 HZ(無(wú)PG) 150%/0 r/min(帶PG)速度控制范圍1：100（無(wú)PG） 1：1000（帶PG）速度控制精度0.2%（無(wú)PG） 0.02%（帶PG）速度響應(yīng)5HZ(無(wú)PG) 30HZ(帶PG)轉(zhuǎn)矩極限有轉(zhuǎn)矩精度5%轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20HZ(無(wú)PG)以上 150HZ(帶PG)以上頻率控制范圍0.1400HZ頻率精度（溫度變動(dòng)）數(shù)字式指令0.01%（-10C-+40C）

37、模擬指令0.1%（25C-10C）頻率設(shè)定分辨率（運(yùn)算分辨率）數(shù)字式指令0.01HZ/100HZ模擬式指令0.03HZ/160HZ輸出頻率分辨率0.01HZ過(guò)載量額定輸出電流的150%/min頻率設(shè)定信號(hào)-10V-10V 0-10V 4-20mA加減速時(shí)間0.01-6000.0s制動(dòng)轉(zhuǎn)矩約20%帶制動(dòng)選擇150%抑制高次諧波電源直流電抗器200V 24KVA 400V 26KVA一下可選擇12相整流不能變動(dòng)主要控制功能瞬停再啟動(dòng)，下降控制，轉(zhuǎn)矩控制，零點(diǎn)伺服控制等操作設(shè)置16自X2線(xiàn)日語(yǔ)液晶顯示器接通插件板可選擇10種（最多可裝3塊）保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)，變頻器過(guò)載，瞬間過(guò)電流，電壓下降，過(guò)電壓，

38、輸入缺相3.1.4 變頻器參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置原則: (1)為減小啟動(dòng)沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而積分時(shí)間常數(shù)宜大些;(2)為了提高運(yùn)行效率，快車(chē)頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車(chē)沖擊;(3)零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感;(4)變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入。表3-3 安川61665變頻器主要參數(shù)設(shè)置表參數(shù)名稱(chēng)設(shè)定值說(shuō)明A1-02控制方式選擇2不帶PG矢量控制方式B1-01頻率指令選擇1B1-02運(yùn)行指令選擇1B1-03停止方式選擇0B1-04反轉(zhuǎn)禁止選擇0B2-01零速電平選擇0.1HZB2-04停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間LO

39、SC1-03加速時(shí)間22.0SC1-04減速時(shí)間22.0SC2-01加速開(kāi)始時(shí)S型曲線(xiàn)時(shí)間OASC2-02加速完了時(shí)S型曲線(xiàn)時(shí)間OASC2-03減速開(kāi)始時(shí)S型曲線(xiàn)時(shí)間OASC2-04減速完了時(shí)S型曲線(xiàn)時(shí)間0.6SC5-01ASR比例增益15C5-02ASR積分時(shí)間13SD1-09檢修速度200rpmE1-01輸入電壓設(shè)置380VE1-04最高輸出頻率50HZE1-05最大電壓380E1-06額定電壓頻率50HZE1-09最低輸出頻率電壓0E2-01電機(jī)額定電流按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-02電機(jī)額定滑差按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-03電機(jī)空載電流按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-04電機(jī)極數(shù)按電機(jī)銘牌設(shè)置F1-01PG常數(shù)

40、根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器銘牌設(shè)置F1-02PG斷線(xiàn)檢測(cè)時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-03超速時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-04超度偏差過(guò)大時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-05PG分頻比根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置3.1.5變頻器容量計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1電梯運(yùn)行速度為v，電梯自重為w1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2: P2=(W1+W2-W3)g+F1v 其中F1=K (W1+W2-W3) g+為摩擦力，可忽略不計(jì)。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對(duì)于P2留有較大裕量，可取Pl.

41、5P2。3.1.6變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過(guò)逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果。能耗制動(dòng)電阻R1的大小應(yīng)使制動(dòng)電流I1的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半，即I1=Uo /R1I/2其中Uo為額定情況下變頻器的直流母線(xiàn)電壓。由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。3.2輸入輸出信號(hào)分析3.2.1電梯輸入信號(hào)及其意義（1）廳外呼梯信號(hào)廳外呼梯信號(hào)有 14(2x6+

42、1+1=14)個(gè)，分別由SB1SB14 十四個(gè)呼梯按鈕產(chǎn)生。按呼梯按鈕，表示電梯外乘客欲乘電梯。SB1為一層上升呼叫按鈕，SB2為二層上升呼叫按鈕，SB3為二層下降呼叫按鈕，SB4為三層上升呼叫按鈕，SB5為三層下降呼叫按鈕，以此類(lèi)推，SB12為七層上升呼叫按鈕，SB13為七層下降呼叫按鈕，SB14為八層下降呼叫按鈕。注：一層只有上升呼叫按鈕，八層只有下降呼叫按鈕。（2）轎廂內(nèi)樓層指令信號(hào)轎廂內(nèi)樓層指令信號(hào)有8個(gè)，分別由SB15SB22三個(gè)指令按鈕產(chǎn)生。SB15為一樓轎廂內(nèi)樓層指令按鈕，SB16為二樓轎廂內(nèi)樓層指令按鈕，SB17為三樓轎廂內(nèi)樓層指令按鈕。以此類(lèi)推，SB22為八樓轎廂內(nèi)樓層指令按

43、鈕。按某按鈕，表示電梯內(nèi)乘客欲往相應(yīng)樓層 。（3）開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào)開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào)由開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕產(chǎn)生，開(kāi)門(mén)按鈕為SB23，關(guān)門(mén)按鈕為SB24。（4）位置信號(hào) 位置信號(hào)由安裝于電梯?？课恢玫?個(gè)行程開(kāi)關(guān)SQ1SQ8產(chǎn)生。平時(shí)為 OFF，當(dāng)電梯運(yùn)行到該位置時(shí)為ON。SQ1為一層到位行程開(kāi)關(guān)，SQ2為二層到位行程開(kāi)關(guān)，SQ3為三層到位行程開(kāi)關(guān)，以此類(lèi)推，SQ8為八層到位行程開(kāi)關(guān)。（5）檢修信號(hào)該信號(hào)由檢修開(kāi)關(guān)SB25產(chǎn)生，表示電梯出現(xiàn)故障時(shí)，按檢修按鈕，電梯進(jìn)入檢修狀態(tài)。（6）電梯載重超重檢測(cè)該信號(hào)用來(lái)檢測(cè)轎廂負(fù)荷，判斷電梯是否處于超重狀態(tài)；由電梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器KP產(chǎn)生。（7）電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器電動(dòng)機(jī)

44、過(guò)載保護(hù)，由熱繼電器FR產(chǎn)生。（8）開(kāi)關(guān)門(mén)到位檢測(cè)信號(hào)該信號(hào)由安裝在電梯門(mén)上的兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)SQ9和SQ10產(chǎn)生，平時(shí)為OFF，門(mén)位于該位置時(shí)為ON；其中SQ9為開(kāi)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)，SQ10為關(guān)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)。（9）總停開(kāi)關(guān)當(dāng)電梯不需要工作或出現(xiàn)緊急情況時(shí)按下總停按鈕SB26可使電梯回到基層，即一樓。3.2.2 電梯輸出信號(hào)及其意義（1）電梯的上行和下行電梯的上下行由控制電梯正反轉(zhuǎn)的兩接觸器控制，KM1為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器控制電梯上行，KM2為電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器，控制電梯下行。（2）指令登記信號(hào)指令登記信號(hào)有8個(gè)，分別由 HL15HL22三個(gè)指示燈組成，表示相應(yīng)的指令信號(hào)已被接受（登記）。指令執(zhí)行完后

45、，信號(hào)消失（消號(hào)）。例如，電梯在二樓，按“三”表示電梯內(nèi)乘客欲往三樓，則 HL17亮表示該要求已被接受。電梯向上運(yùn)行到三樓?？?，此時(shí) HL17滅。（3）呼梯登記信號(hào)呼梯登記信號(hào)有14（6x2+1+1=14）個(gè)，分別由 HL1HL14四個(gè)指示燈組成，其意義與上述指令登記信號(hào)相類(lèi)似。（4）運(yùn)行方向信號(hào)運(yùn)行方向信號(hào)有兩個(gè)，由兩個(gè)箭頭指示燈組成，顯示電梯運(yùn)行方向。HL23表示電梯上升方向，HL24表示電梯下降方向。（5）警電鈴該信號(hào)表示電梯目前所承受的負(fù)載已超過(guò)了所規(guī)定的負(fù)載值，需減輕貨物重量后電梯才正常運(yùn)行。由警鈴HA發(fā)生。（6）顯信號(hào)該信號(hào)表示電梯目前所在的樓層位置。由七段數(shù)碼顯示構(gòu)成，LEDaL

46、EDg 分別代表各段筆劃。A、B、C、D為與顯示器相接譯碼器接口。3.3 選型由以上輸出輸出子端可知：輸入信號(hào)有38個(gè)，考慮到有10%的備用點(diǎn)，即38(1+10%)=41.8，取整為42，因此共需42個(gè)輸入點(diǎn)；輸出信號(hào)有35個(gè)，考慮到有10%的備用點(diǎn)，即35(1+10%)=38.5，取整為39，從經(jīng)濟(jì)成本綜合考慮，可選用FX2N-80MR-001型號(hào)的PLC芯片。3.4 I/O點(diǎn)分配由輸入輸出信號(hào)的分析及意義可得PLC輸入輸出端子分配如下表所示：表3-4 I/O點(diǎn)分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱(chēng)代號(hào)編號(hào)名稱(chēng)代號(hào)編號(hào)一層廳外上升呼梯按鈕SB1X000電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM1Y000二層廳外上升呼梯按鈕SB

47、2X001電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM2Y001二層廳外下降呼梯按鈕SB3X002一層上呼指令登記HL1Y002三層廳外上升呼梯按鈕SB4X003二層上呼指令登記HL2Y003三層廳外下降呼叫按鈕SB5X004二層下呼指令登記HL3Y004四層廳外上升呼叫按鈕SB6X005三層上呼指令登記HL4Y005四層廳外下降呼叫按鈕SB7X006三層下呼指令登記HL5Y006五層廳外上升呼叫按鈕SB8X007四層上呼指令登記HL6Y007五層廳外下降呼叫按鈕SB9X008四層下呼指令登記HL7Y008六層廳外上升呼叫按鈕SB10X009五層上呼指令登記HL8Y009六層廳外下降呼叫按鈕SB11X010五層下呼指

48、令登記HL9Y010七層廳外上升呼叫按鈕SB12X011六層上呼指令登記HL10Y011七層廳外下降呼叫按鈕SB13X012六層下呼指令登記HL11Y012八層廳外下降呼叫按鈕SB14X013七層上呼指令登記HL12Y013轎廂內(nèi)一樓樓層指令按鈕SB15X014七層下呼指令登記HL13Y014轎廂內(nèi)二樓樓層指令按鈕SB16X015八層下呼指令登記HL14Y015轎廂內(nèi)三樓樓層指令按鈕SB17X016一樓指令登記HL15Y016轎廂內(nèi)四樓樓層指令按鈕SB18X017二樓指令登記HL16Y017轎廂內(nèi)五樓樓層指令按鈕SB19X018三樓指令登記HL17Y018續(xù)表3-4 I/O點(diǎn)分配輸入信號(hào)輸出信

49、號(hào)名稱(chēng)代號(hào)編號(hào)名稱(chēng)代號(hào)編號(hào)轎廂內(nèi)六樓樓層指令按鈕SB20X019四樓指令登記HL18Y019轎廂內(nèi)七樓樓層指令按鈕SB21X020五樓指令登記HL19Y020轎廂內(nèi)八樓樓層指令按鈕SB22X021六樓指令登記HL20Y021開(kāi)門(mén)按鈕SB23X022七樓指令登記HL21Y022關(guān)門(mén)按鈕SB24X023八樓指令登記HL22Y023一層到位行程開(kāi)關(guān)SQ1X024電梯開(kāi)門(mén)電磁鐵YA1Y024二層到位行程開(kāi)關(guān)SQ2X025電梯關(guān)門(mén)電磁鐵YA2Y025三層到位行程開(kāi)關(guān)SQ3X026上行指示燈HL23Y026四層到位行程開(kāi)關(guān)SQ4X027下行指示燈HL24Y027五層到位行程開(kāi)關(guān)SQ5X028電梯超重報(bào)警電

50、鈴HAY028六層到位行程開(kāi)關(guān)SQ6X029STRY033七層到位行程開(kāi)關(guān)SQ7X030SDY034八層到位行程開(kāi)關(guān)SQ8X031檢修開(kāi)關(guān)SB25X032電梯載重超重檢測(cè)KPX033電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器FRX034譯碼器AY029BY030開(kāi)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)SQ9X035CY031關(guān)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)SQ10X036DY032總停開(kāi)關(guān)SB26X0373.5 硬件/接線(xiàn)圖硬件/接線(xiàn)圖如下所示：圖3-1 /接線(xiàn)圖4 軟件設(shè)計(jì)4 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)流程 電梯在接受指令后，總是由近至遠(yuǎn)的完成各個(gè)呼叫任務(wù)。A.電梯上行分析a.若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行層之上，目標(biāo)運(yùn)行層之下，則電梯應(yīng)在完成前一指令前先上

51、行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個(gè)呼叫動(dòng)作。b.若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行層之下，則電梯在完成前一指令前不影響該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。B.電梯下行分析a.若呼叫層處于當(dāng)前運(yùn)行層之下，目標(biāo)運(yùn)行層之上，則電梯應(yīng)在完成前一指令前先下行至該層，完成呼叫指令后再由近至遠(yuǎn)的完成各個(gè)呼叫動(dòng)作。b.若呼叫層處于當(dāng)前運(yùn)行層之上，則在完成前一指令前不影響該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。程序的基本控制流程如下圖所示。圖4-1 基本控制流程4.2開(kāi)關(guān)門(mén)控制（1）開(kāi)門(mén)控制電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕SB23，X022接通，Y024得電，開(kāi)門(mén)電磁鐵吸合直至門(mén)完全打開(kāi)，完成手動(dòng)開(kāi)門(mén)控制；電梯停

52、止運(yùn)行時(shí)，某樓層行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合，若5秒后開(kāi)門(mén)按鈕仍不動(dòng)作，則定時(shí)器T0線(xiàn)圈得電，使Y024得電，開(kāi)門(mén)電磁鐵吸合直至門(mén)完全打開(kāi)，完成自動(dòng)開(kāi)門(mén)控制；且優(yōu)先響應(yīng)手動(dòng)開(kāi)門(mén)控制。M1為電梯運(yùn)行檢測(cè)，由于M1常閉觸點(diǎn)的接入，開(kāi)門(mén)動(dòng)作必須是在電梯完全停止的狀態(tài)下進(jìn)行。（2）關(guān)門(mén)控制按關(guān)門(mén)按鈕SB24，Y025得電，關(guān)門(mén)電磁鐵吸合，門(mén)完全關(guān)閉時(shí)，關(guān)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)閉合，X036常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y025失電，完成手動(dòng)關(guān)門(mén)控制；開(kāi)關(guān)門(mén)控制子程序梯形圖3-1如下所示：圖4-2 開(kāi)關(guān)門(mén)控制4.3樓層顯示控制控制過(guò)程說(shuō)明如下：X024、X025、X026、 X027、X028、X029 X030、X031為個(gè)樓層行程開(kāi)關(guān)

53、，M1為運(yùn)行檢測(cè)，電梯運(yùn)行時(shí)，M1得電。當(dāng)電梯到達(dá)一層且停止時(shí)，X024接通，Y030和Y031得電，接通七段數(shù)碼管的B和C，顯示一層，且電梯運(yùn)行過(guò)程中，由于M1常閉觸點(diǎn)的存在不顯示樓層。同理，當(dāng)電梯到達(dá)二層且停止時(shí)，由七段數(shù)碼管顯示二層；當(dāng)電梯到達(dá)八樓且停止時(shí)，由數(shù)碼管顯示八層。樓層顯示控制子程序梯形圖如下：圖4-3 樓層顯示控制4.4運(yùn)行反向控制控制過(guò)程說(shuō)明如下：當(dāng)Y000接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，電梯上升運(yùn)行，輔助繼電器M2線(xiàn)圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y026得電，上升運(yùn)行方向指示燈HL23點(diǎn)亮；當(dāng)Y001接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器接通，電梯下降運(yùn)行，輔助繼電器M3線(xiàn)圈得電，相應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)

54、閉合，Y027得電，下降運(yùn)行方向指示燈HL24點(diǎn)亮。運(yùn)行方向控制子程序梯形圖如下所示：圖4-4 運(yùn)行反向控制4.5呼叫指令登記控制控制過(guò)程如下：按一樓上升呼叫按鈕SB1，X000接通，Y002得電并且自鎖，一樓上升呼叫指示燈HL1點(diǎn)亮，直至電梯門(mén)完全打開(kāi)才熄滅，X022為開(kāi)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)；按二上升呼叫按鈕SB2,，X001接通，Y003得電并且自鎖，二樓上升呼叫指示燈HL2點(diǎn)亮，直至電梯門(mén)完全打開(kāi)才熄滅；按二樓下降呼叫按鈕SB3，X002接通，Y004得電并且自鎖，二樓下降呼叫指示燈HL3點(diǎn)亮，直至電梯門(mén)完全打開(kāi)才熄滅；依次類(lèi)推，按八樓下降呼叫按鈕SB14，X013接通，Y015得電并且自鎖，

55、八樓下降呼叫指示燈HL14點(diǎn)亮，直至電梯門(mén)完全打開(kāi)才熄滅。呼叫指令顯示控制子程序梯形圖如下： 圖4-5 呼叫指令登記控制續(xù)圖 4-5 呼叫指令登記控制續(xù)圖 4-5 呼叫指令登記控制4.6電梯的停止控制電梯停止工作時(shí)，使其回到原位 一樓按下總停按鈕SB26，X037接通，線(xiàn)圈得電并且自鎖。若電梯正在向上運(yùn)行，M2接通，Y000得電自鎖，上升至七樓或八樓時(shí)停止運(yùn)行，此時(shí)M2常閉觸點(diǎn)接通，Y001得電自鎖，控制電梯下降運(yùn)行，到一樓時(shí)停止運(yùn)行；若電梯正在往下運(yùn)行中，M3接通，Y001得電且自鎖，到達(dá)一樓時(shí)停止運(yùn)行。由于定時(shí)器T2的存在，各樓層間電梯運(yùn)行10秒后仍在運(yùn)行，則視為故障，此時(shí)會(huì)接通M5，使電

56、梯回到一樓。當(dāng)按下檢修開(kāi)關(guān)SB25時(shí)，X032接通，M5得電，控制電梯回到一樓。梯形圖如下所示：圖4-6 電梯的停止控制4.7超重報(bào)警控制超重報(bào)警信號(hào)是由安裝在轎廂內(nèi)的壓力傳感器產(chǎn)生，當(dāng)電梯內(nèi)的載重超過(guò)規(guī)定的值時(shí)，KP接通，X033接通，Y028得電，警鈴報(bào)警。警鈴報(bào)警子程序梯形圖如下：圖4-7 超重報(bào)警控制4.8電梯運(yùn)行控制電梯的運(yùn)行有樓層層內(nèi)指令和廳外呼叫指令，無(wú)論是樓層指令信號(hào)還是廳外呼叫信號(hào)，都必須在電梯關(guān)門(mén)到位、非超重狀態(tài)下才有效，由輔助繼電器M4控制，控制過(guò)程分別說(shuō)明如下：4.8.1樓層層內(nèi)指令（1）、電梯停在一樓時(shí)，一層到位行程開(kāi)關(guān)閉合，X024接通。按下二層指令按鈕，X015閉

57、合，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至二樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下三層指令按鈕，X016接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至三樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下四層指令按鈕，X017接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至四樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下五層指令按鈕，X018接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至五樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下六層指令按鈕，X019接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制

58、電梯上行，上升至六樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下七層指令按鈕，X020接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至七樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下八層指令按鈕，X021接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至八樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地。（2）、電梯停于二樓時(shí)，二層到位行程開(kāi)關(guān)閉合，X025接通。按下三層指令按鈕，X016接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至三樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下四層指令按鈕，X017接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控

59、制電梯上行，上升至四樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下五層指令按鈕，X018接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至五樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下六層指令按鈕，X019接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至六樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下七層指令按鈕，X020接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至七樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下八層指令按鈕，X021接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至八樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地。若按下一層指令按鈕，X014接通，Y001線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯下行，下降至一樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地。（3）、電梯停于三樓時(shí)，三層到位行程開(kāi)關(guān)閉合，X026接通，若按下四層指令按鈕，X017接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至四樓時(shí)電梯停止運(yùn)行，到達(dá)了目的地；若按下五層指令按鈕，X018接通，Y000線(xiàn)圈得電并且自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器接通，控制電梯上行，上升至五樓時(shí)