【正文】 梯控制系統(tǒng)設計流程圖 ................................... 8 系統(tǒng)功能需求 ....................................... 8 系統(tǒng)設計流程圖 ..................................... 9 4 電梯的硬件部分 ................................................ 11 電梯的模型概述 .......................................... 11 網(wǎng)絡的組建 .............................................. 13 5 電梯的軟件部分設計 ............................................ 14 編程與組態(tài)軟件 RSLOGIX5000 ............................. 14 創(chuàng)建系統(tǒng)工程文件 ........................................ 14 CONTROLLOGIX 系統(tǒng)組態(tài) ................................ 16 I/O 模塊的組態(tài) ..................................... 16 通訊模塊的組態(tài) .................................... 16 電梯邏輯控制程序的設計 ................................... 21 指層環(huán)節(jié) .......................................... 21 轎內(nèi)指令和廳外呼叫控制環(huán)節(jié) ........................ 21 定向、換速與選層控制環(huán)節(jié) .......................... 23 平層停車環(huán)節(jié) ...................................... 31 電梯啟動運行環(huán)節(jié) .................................. 32 轎門開關控制環(huán)節(jié) .................................. 32 顯示環(huán)節(jié) .......................................... 35 6 用 RSVIEW32 軟件實現(xiàn)電梯模型的實時監(jiān)控 ....................... 36 建立 RSVIEW32 工程 ....................................... 36 創(chuàng)建圖形界面 ............................................. 41 關于電梯模型的圖形界面 ............................ 41 創(chuàng)建電梯模型的圖形 界面 ............................ 41 組態(tài)趨勢圖 ............................................... 42 關于趨勢圖 ........................................ 42 創(chuàng)建電梯模型的趨勢圖 .............................. 43 組態(tài)電梯模型的趨勢圖 .............................. 43 組態(tài)活動記錄與數(shù)據(jù)記錄 ................................... 45 組態(tài)活動記錄 ...................................... 45 組態(tài)數(shù)據(jù)記錄 ...................................... 45 結論 ............................................................ 46 致 謝 ........................................................ 47 參考資料 ........................................................ 48 附錄 ............................................................ 50 1 緒論 電梯概述 電梯進入人們的生活已經(jīng) 150年了。生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進步。 隨著高層建筑逐步走進人們的生活，電梯已然成為現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運輸工具。人們對電梯安全性，舒適性，高效性的不斷追求推動著電梯技術的進步。 現(xiàn)代高層建筑電梯呈現(xiàn)以下特點： ⑴電梯結構緊湊、體積 小，因此占地面積小，且美觀實用。 ⑵電梯在頻繁的啟動、穩(wěn)速及制動的過程中，安全可靠、舒適、快速、平穩(wěn)。 ⑶ 電梯平層精度高，平層誤差要在國家規(guī)定標準范圍內(nèi)。 ⑷ 高層建筑電梯的高效運行，必須使電梯具有最短的乘客候梯時間，才能有效避免由于高層人員集中、候梯時間過長而造成的擁擠現(xiàn)象。 ⑸ 為滿足電梯高效運行的需要，高層建筑電梯大都采用了高速及超高速電梯。 ⑹ 高層建筑電梯必須具有極其靈活的控制方式，高 層建筑中大量采用的微機控制或可編程控制器電梯可以滿足人們對電梯的多種服務要求。 ⑺ 消防電梯是高層建筑電梯的特有的運行方式，由于高層建筑火災因素多、人員密集、一旦發(fā)生火災，電梯可作為消防人員的專用交通工具。 ⑼ 高層建筑電梯的供電都采用雙路電源方式（一用一備），確保電梯的安全可靠。 ⑽ 為滿足多功能大廈的服務需求，高層建筑電梯型式多種多樣。 設計背景 羅克韋爾自動化公司（ Rockwell Automation）是 世界上最大的可編程控制器生產(chǎn)廠商，其生產(chǎn)的可編程序控制器及組態(tài)軟件非常具有代表性并具有相當?shù)南冗M性。 1999 年 9月，羅克韋爾自動化公司在我校出資建立了東北大學 — 羅克韋爾自動化實驗室，首批捐贈了 30 萬美元的設備，并不斷補充最新的設備，使實驗室的自動化設備在世界自動控制領域處于領先的地位。 本文討論的十層電梯模型控制系統(tǒng)使用的就是羅克韋爾自動化公司最新一代的基于 ControlLogix 系統(tǒng)的可編程控制器 —— Logix5550， 變頻器 1305， FLEX I/O 等自動化設備及 RSView32 組態(tài)軟件來實現(xiàn)多梯控制 。 本文目的、意義 ControlLogix 是羅克韋爾自動化公司最新開發(fā)的可編程控制系統(tǒng)，與其前幾代產(chǎn)品如 PLC5 系列、 SLC500 系列相比 ControlLogix 在很多部分都有了較大的改進。在系統(tǒng)的編程與組態(tài)也有了一些不同。由于產(chǎn)品較新，在實際中的應用還不多。 本文的工作目的是以電梯模型的邏輯控制為實例，對 ControlLogix 系統(tǒng)的網(wǎng)絡組態(tài)、系統(tǒng)配置和基于數(shù)據(jù)標簽的梯形圖編程進行一次嘗試，為今后的更好應用ControlLogix 系統(tǒng)積累經(jīng)驗。同時，對十層電梯集選方式的邏輯控制程序也具有一定實用價值。 2 電梯控制技術 電梯控制技術概述 電梯控制技術的發(fā)展 所謂電梯控制技術是指電梯的傳動系統(tǒng)及操縱系統(tǒng)的電氣自動控制。 在高層建筑中，人們曾設計并制造出許多具有良好的傳動及操縱性能的電梯?，F(xiàn)代電梯主要以高層建筑為服務對象，為了更好地滿足高層建筑對電梯的需要，電梯控制技術同樣也經(jīng)歷了由簡單到復雜，由低級向高級的發(fā)展階段。 當代電梯采用的都是曳引傳動式電梯，曳引傳動式是于 20 世紀初在美國誕生。曳引傳動電梯廢除了鼓輪，轎廂的牽引是靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力，對重用以平衡轎廂 負載。曳引傳動電梯的結構及其運行性能與鼓輪式電梯相比，都有了很大的改進，而且具有鼓輪式電梯無法比擬的優(yōu)點，所以在電梯發(fā)展的近一百年時間里，曳引傳動作為電梯的基本傳動方式始終沒有改變 。 電梯控制技術的轉變 隨著智能化樓宇大廈的出現(xiàn)，人們對電梯的控制要求越來越高，不但要使電梯在運行過程中具有安全可靠、快速、準確、平穩(wěn)的特性，也即要使電梯具有良好的乘坐舒適感及享受感。同時也對電梯運行的高效、節(jié)能等提出的嚴格要求。而良好的電梯控制技術是電梯高質(zhì)量運行的重要保證 。 傳統(tǒng)的電梯都是采用繼電器控制的方式， 也常被稱為經(jīng)典控制方式。但繼電器控制有許多缺陷，如因為要依靠機械裝置動作而使電梯控制系統(tǒng)的可靠性較差，并且存在接線復雜，故障率高，檢修維護困難等問題。 由于繼電器控制的局限性，可編程控制器被廣泛的應用于電梯控制中?？删幮虺炭刂破鲬糜陔娞菘刂浦信c傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)相比具有許多優(yōu)勢。由于可編序程控制器是采用程序控制，可以有效避免繁雜的接線，并且由于采用高性能的精密元器件，故能使電梯控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。 雖然與繼電器控制相比，可編序程控制器的成本較高，但可編序程控制器的可編程特性和其具有的高級運算功能可以 實現(xiàn)電梯控制的高度自動化和人工智能化，這是繼電器控制所無法比擬的，并且成本問題可以通過節(jié)省輸入點、使用中間繼電器的辦法來得到一定程度上的解決。 電梯的集選控制 電梯是一種高度自動化的機電一體化設備。對于單臺運行的電梯，一般都遵守集選調(diào)度原則，即“順向截梯，反向不停，最遠端除外”。此外，還有“本層開門，端站返回”等功能。 電梯的運行工作情況和公交汽車有許多共同之處，但是汽車的起動、運行、?？康热克緳C控制操作，而且在運行過程中可能遇到的情況比較復雜。而電梯的自動化程度較高，一般電梯的司機或乘 用人員只需要通過操縱箱上的按鈕向電梯的控制系統(tǒng)下達一個指令信號，電梯就能選層定向、自動關門、起動、加速，在預定的層站減速、停靠、開門。對于自動化程度較高的電梯，司機或乘用人員一次還可以下達一個以上的指令信號，電梯便能起動和?？浚来瓮瓿扇康闹噶钊蝿?。 電梯在作垂直運行的過程中，有起點站也有終點站。對于三層以上的建筑物內(nèi)的電梯，起點站和終點站之間還有?？空尽Ｒ话闫瘘c站設在一樓，終點站設在最高層，起點站常被作為基站使用。，各站的廳外設有召喚箱，箱上設置召喚按鈕。在廳門上一般都設有專用的鑰匙開關。管理人員可以使 用專用鑰匙啟停電梯，也可以打開電梯門，對電梯進行維修。 正常情況下，電梯無人使用時總是關著門停在底層或某個層站 (電梯一般都設置長時間空閑時自動返回基站的功能 )。當電梯所停層站廳外有乘客想乘電梯時，按動召喚按鈕，則電梯門自動打開，即“本層開門”。 電梯待機時，當其他層出現(xiàn)有廳外召喚信號時，電梯即自動啟動運行。電梯在向某一方向運行過程中，在到達目的樓層之前，如前方出現(xiàn)與電梯運行方向相一致的順方向廳外召喚信號時，電梯予以應答停車，開門，并把此層廳外的乘客捎走，而對于與電梯運行方向不一致的反方向召喚信號，則 電梯不予響應。這就是“順向截車，反向不停”。但如果最遠端的廳外呼梯信號與電梯的運行方向相反，則電梯在此樓層停靠，并開門接走乘客，即“最遠端除外”。電梯在應答完最遠端一個召喚信號后，電梯即可自動換向， 即“端站返回”。 當乘客進入轎廂后，按下目的層站的選層按鈕，便完成了運行指令的預先登記，電梯便自動決定運行方向。電梯經(jīng)過一定延時后關門。當門完全關閉后，門鎖微動開關閉合，使門鎖繼電器吸合，電梯開始起動、加速、直至穩(wěn)速運行。如果乘客不按下選層指令按鈕，電梯就有可能被其他層的廳外召喚信號所召喚而自動定向運行，無法滿足 轎內(nèi)乘客的乘梯要求。 當電梯到達欲?？康哪康膶诱厩胺侥骋痪嚯x位置時，由井道傳感器向電梯的動 控制系統(tǒng)發(fā)出減速信號，電梯便自動減速準備?？俊．斵I廂進入到平層區(qū)時，井道平層傳感器動作，發(fā)出平層信號控制轎廂準確平層，并自動開門，并自動消除登記。 電梯的集選控制算 法 電梯集選控制的基本原則是“順向截梯，反向不停，最遠端除外”。其中，最主要的部分是電梯的選層定向、起動與到站停車功能。選層定向就是在有轎內(nèi)指令或廳外有向上、向下的召喚信號的情況下，電梯應該響應哪個信號并起動。停車功能即電梯到達轎內(nèi)指令 和廳外指令所指定的樓層，電梯自動減速、停車、開門的功能。 當電梯上升時，如有上升請求應該優(yōu)先滿足，使電梯盡可能保持上升狀態(tài)。下降時也是如此。電梯當前的位置不能用各層的限位開關來表示，應該用電梯的位置指示燈來表示。因為電梯在兩層之間運行時，仍需要保持上升或下降運行狀態(tài)，而電梯的位置顯示燈必須具有連續(xù)顯示的功能。具體調(diào)度將在后文闡述。 電梯的上升、下降與停止的邏輯框圖如下圖 所示。 圖 電梯的 PLC 集選控制系統(tǒng) 20 世紀 80年代之前我國生產(chǎn)的各類電梯，幾乎都是采用繼電器作為中間過程和管理控制。但電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，繼電器的壽命短、動作復位和運行噪音大，基本不適應電梯使用條件和使用環(huán)境的要求，運行效果不能令人滿意。 隨著改革開放政策的深化，合資和獨資電梯制造企業(yè)迅速增加，國外一些先進的電子器件和裝置急速涌入我國市場， PLC(可編程序控制器 )是其中的一種，使我國的電梯控制技術發(fā)生跳躍式進步。相比較而言， PLC 控制電梯有著很明顯的優(yōu)點： PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠