【正文】 ..............................................................18 樓層位置信號(hào) ...............................................................................................20 七段數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì) ...............................................................................21 到達(dá)樓層消除信號(hào) ...........................................................................................24 手動(dòng)檢修控制程序設(shè)計(jì) ...................................................................................24 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 開 、 關(guān)門控制 ...............................................................................................25 上 、 下行控制 ...............................................................................................25 開 、 關(guān)門控制程序設(shè)計(jì) ...................................................................................26 電梯控制總梯形圖 ...........................................................................................26 6. 結(jié)束語 ..................................................................................................................27 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................28 致 謝 .....................................................................................................................29 附 錄 .....................................................................................................................30 附錄 1：梯形圖 ........................................................................................................31 附錄 2：電梯控制界面 ............................................................................................37 附錄 3：電梯控制電路 ............................................................................................38 附錄 4：電梯控制 PLC 接線圖 ................................................................................39 附錄 5： 程序清單 ..................................................................................................40 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 1 六層電梯的 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1. 概 述 概述 在二十一世紀(jì)的今天 ,經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展 ,高層建筑如雨后春筍 ,從而帶動(dòng)了電梯業(yè)的發(fā)展。例如我國上海的金茂大廈（世界第三超高建筑）采用 了 60 部電梯和 18 部自動(dòng)扶梯 ,而美國紐約世界貿(mào)易中心共安裝了 239 部電梯和 74 部自動(dòng)扶梯。電梯已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中重要的一環(huán)。 原來一大批老式用繼電器接觸器控制的電梯已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需要 ,隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展 ,運(yùn)用可編程 控制器（ PLC）來控制電梯已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。不過在實(shí)際控制中也出現(xiàn)了不少問題。其中最主要的還是控制程序的設(shè)計(jì)問題例如控制功能單一 ,缺少靈活性。如果程序設(shè)計(jì)考慮不全也會(huì)出現(xiàn)失電記憶信息丟失的嚴(yán)重后果。 目前 PLC 在電梯控制中主要解決以下幾個(gè)問題 : a) 合理利用 PLC 的硬件資源和軟件資源 ,在 保證電梯安全 ,可靠的運(yùn)行條件下，減少 PLC 的輸入輸出端口 ,充分利用各種指令簡化控制程序。 b) PLC 的控制程序應(yīng)具有最優(yōu)化的邏輯判斷能力 ,使電梯最合理地運(yùn)行。 c) 設(shè)計(jì)程序應(yīng)盡量簡單 ,便于理解 ,并且有一定的規(guī)律以便適合于不同控制樓層的需要。 d) PLC 具有完善的停電記憶功能 ,保證在任何情況下都有可靠的工作狀態(tài)。 e) 處理控制電路盡可能可靠簡單。 基本設(shè)計(jì)內(nèi)容 用可編程 控制器 （ PLC）控制一個(gè)六層直升乘客電梯。本設(shè)計(jì)主要完成電梯的電氣控制部分 ,電梯控制應(yīng)具有靈活的控制方式 ,合理的運(yùn)行方式以及信 號(hào)顯示裝置，在每層電梯門廳都要裝一個(gè)上行和下行呼喚按鈕 ,分別或同時(shí)按動(dòng)上行 、 下行按鈕 ,該信號(hào)被記憶、對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈亮（表示該層有人要上行 ,有人要下行）。 當(dāng)電梯上行時(shí) ,如遇到某層有上行呼喚信號(hào)時(shí) ,則在該層停止 ,同時(shí)消除該層上行信號(hào) ,對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈滅 ,門自動(dòng)打開 ,而在上行的過程中 ,下行的呼喚信號(hào)不起作用。電梯下行時(shí)同理。 在轎廂里按下關(guān)門按鈕 ,門自動(dòng)關(guān)閉 ,關(guān)門到位后 ,電梯才能升降。 電梯在升降過程中 ,經(jīng)過無呼喚信號(hào)的樓層時(shí) ,不停止也不開門。 在上升過程中 ,如上行和下行都有呼喚信號(hào) ,應(yīng)優(yōu)先服務(wù)于上行的呼喚信號(hào) ,在上 層無呼喚信號(hào)時(shí) ,而下層有呼喚信號(hào)則服務(wù)于下層信號(hào)。 在下降過程中的原理同上行時(shí)的原理。 電梯在停止時(shí) ,可用按鈕直接控制開門、關(guān)門。開門 5 秒后無人關(guān)門時(shí) ,門將自六層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 動(dòng)關(guān)閉。電梯停在某一層時(shí) ,在門廳按下該層呼喚按鈕也能開門。 電梯在開門時(shí)不能上升、下降 ， 電梯在升降過程中不能開門。 電梯采用高速啟動(dòng)運(yùn)行、停止時(shí) ,電梯先低速運(yùn)行后到對(duì)應(yīng)的樓層時(shí)準(zhǔn)確停止。 在每層樓電梯門的上方和轎廂里都裝有電梯上行、下行的方向顯示和電梯運(yùn)行在某一層的數(shù)字顯示。 在轎廂里設(shè)置有選層按鈕和對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈 ,在上行時(shí)優(yōu)先服務(wù)于上行選層按鈕 ,在 下行 時(shí) ,優(yōu)先服務(wù)于下行信號(hào) ,當(dāng)電梯停在某層時(shí) ,消除該層的選層信號(hào)。 電梯的控制采取三種方式 :乘客操作控制方式 、 司機(jī)操作控制方式和手動(dòng)檢修方式。 a) 乘客操作方式 在乘客操作方式下，乘客在某層電梯門廳按一下上行或下行呼喚按鈕 ,同時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈亮 .電梯根據(jù)乘客的呼喚信號(hào) ,按最優(yōu)運(yùn)行方式運(yùn)行到有呼喚信號(hào)樓層停止 ， 自動(dòng)開門。乘客進(jìn)入轎廂后可人工關(guān)門（按關(guān)門按鈕）或自動(dòng)關(guān)門（規(guī)定 5 秒鐘后）。再按一下選層按鈕，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈亮，當(dāng)?shù)竭_(dá)該層后停止，自動(dòng)開門，同時(shí)對(duì)應(yīng)的選層信號(hào)燈滅。 b) 司機(jī)操作方式 在司機(jī)操作方式下，乘客 不能控制電梯的升降和停止，電梯的運(yùn)行狀態(tài)完全由轎廂內(nèi)的司機(jī)控制。司機(jī)按下某層的選層按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)的 指示 燈亮，電梯行至該層時(shí)，對(duì)應(yīng)的 指示 燈滅，顯示該層的樓層號(hào)，門自動(dòng)打開，當(dāng)門關(guān)好后，自動(dòng)行至下一個(gè)樓層。 當(dāng)乘客按下某層呼喚按鈕時(shí)，轎廂內(nèi)對(duì)應(yīng)的樓層指示燈亮以告訴司機(jī)，司機(jī)可根據(jù)情況到該層停止或不停止。 c) 手動(dòng)檢修方式 在手動(dòng)檢修方式下，檢修人員可根據(jù)情況選擇高速或低速運(yùn)行方式。電梯開門、關(guān)門、上升、下降分別有點(diǎn)動(dòng)控制和 聯(lián)動(dòng) 控制兩種方式，以方便檢修工作，并可以不受樓層限位開關(guān)的控制，轎廂可以停在井道中的任何位 置。但是當(dāng)門開啟或關(guān)閉到極限位置，轎廂上升到最上層或下降到最下層必須自動(dòng)停止。在手動(dòng)檢修方式下，轎廂內(nèi)和廳門上的各種顯示信號(hào)仍應(yīng)正常顯示。 2. 課題研究背景與意義 課題研究背景 電梯的初始形態(tài)是一種升降設(shè)備，起源于古代農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)中的原始起重升降機(jī)械，我國周朝時(shí)期人們提水用的轱轆就是木制的支架卷簡、曲柄和繩索組成的卷揚(yáng)機(jī)。在希臘，也曾于公元前 236年出現(xiàn)由阿基米德設(shè)計(jì)的人力驅(qū)動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)，安裝在尼羅宮殿內(nèi)。 1765年，蒸汽機(jī)誕生了，也就出現(xiàn)了由蒸汽機(jī)拖動(dòng)的升降機(jī) 。 1845年，英國湯鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 3 姆遜制作了第一臺(tái) 水壓式升降機(jī)械，這是現(xiàn)代液壓式升降機(jī) (液壓梯 )的雛形。現(xiàn)代電梯興盛的根本原因是電力和 電動(dòng)機(jī)的作用。 1887年德國出現(xiàn)了電力拖動(dòng)的升降機(jī) 電梯，到 1889年紐約使用了由美國奧的 斯公司推出的真正的電梯。 隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電梯技術(shù)逐漸由交流感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、雙速電機(jī)拖動(dòng)、直流調(diào)壓電機(jī)、繼電器 接觸器控制系統(tǒng)，發(fā)展為現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)控制的交流變頻電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，這期間經(jīng)歷了 100多年的歷史。在國外，電梯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)智能化，就是利用推理和模糊邏輯，采用專家系統(tǒng)方法指定運(yùn)行規(guī)則，并對(duì)選定規(guī)則進(jìn)一步處理以確定最佳的運(yùn)行狀態(tài) 。同時(shí)向乘客通報(bào)電梯狀態(tài)，滿足乘客生理和心理要求，實(shí)現(xiàn)高效的垂直輸送。一般智能電梯是多 微機(jī) 控制系統(tǒng)，并與維修、消防、公安、電信部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，做到節(jié)能、安全、環(huán)境優(yōu)美、實(shí)現(xiàn)無人化管理。 我國電梯業(yè)發(fā)展較晚 ， 1908年 上海安裝了第一臺(tái)進(jìn)口電梯。 1949年才 100多臺(tái)， 1959年 上海電梯廠生產(chǎn)了我國第一臺(tái)雙人自動(dòng)扶梯。改革開放以來，我國電梯業(yè)才得以迅速發(fā)展，也有了許 多自己的電梯制 造 公司。 80年代，我國生產(chǎn)出在交流雙速電機(jī)基礎(chǔ)上增加直流能耗制動(dòng)的自動(dòng)調(diào)速電梯。隨著國產(chǎn)電子元器件生產(chǎn)能力的提高、進(jìn)口技術(shù)市場的開放， 我國又生產(chǎn)了使用 PLC控制的電梯。 90年代，我國引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)了具有較高技術(shù)性能、用計(jì)算機(jī)控制的電梯，并研制出使用計(jì)算機(jī)控制的、具有先進(jìn)水平的變壓電梯，使我國電梯業(yè)登上了一個(gè)新的臺(tái)階。在高樓林立的現(xiàn)代化大都市中，電梯的作用是十分重要的，或者承擔(dān)著貨物的運(yùn)輸、或者擔(dān)負(fù)著人員的運(yùn)輸，電梯運(yùn)行的安全可靠性也越來越重視。 課題研究意義 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和多功能現(xiàn)代化的建筑不斷涌現(xiàn)，全社會(huì)配備電梯的用戶正在迅速增加?，F(xiàn)代化的高層建筑離不開電梯，服務(wù)性和生產(chǎn)性的部門也同樣需要不 同類型的電梯。電梯是一種垂直交 通運(yùn)輸設(shè)備，又是一種比較復(fù)雜的機(jī) 電結(jié)合成一體的大型工業(yè)產(chǎn)品，它既有完善的機(jī)械專用構(gòu)造，又有復(fù)雜的電氣控制部分。過去由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，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、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯。 目前，電梯的繼電器控制方式已經(jīng)被可編程控制器 (PLC)控制所代替。同時(shí)，由于電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的不斷深入，特別是近幾年來，大規(guī)模式集成電路 32位數(shù)據(jù)處理器和矢量控制 理論的應(yīng)用，使得通用變頻器的性能得到了很大提高，電梯的拖動(dòng)方式也由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此， PLC控制技術(shù)結(jié)合變頻 調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)口 ,本文 采用 PLC對(duì)電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理 想的控制效果 。 與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比 PLC在電梯控制中有以下優(yōu)點(diǎn) ： a) 在電梯控制中采用 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提六層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 高。 b) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。 c) PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便增加或改變控制功能。 d) PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測與 報(bào)警 顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 e) 用于群控調(diào)配和管理，以提高電梯運(yùn)行效率。 3. 電梯概述 電梯的定義 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) (《 》 ） 規(guī)定，電梯的定義 :用電力拖動(dòng)，具有乘客或載貨轎廂，其運(yùn)行于垂直的或與垂直方向傾斜不大于 15度角的兩側(cè)剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)送乘客 (或 )貨物的固定設(shè)備。 另外，國家標(biāo)準(zhǔn) GB758887《電梯制造與安裝規(guī)范》，對(duì)電梯的技術(shù)含義作了如下敘述 :乘客方 便 進(jìn)出，轎廂至少部分的在兩根垂