【正文】 1 摘 要 電梯不僅僅是高層建筑罩的必備設(shè)施，在多層建筑里也是不可缺少的垂直運(yùn)輸工具。電梯的控制系統(tǒng)已由初期的繼電控制向微機(jī)控制發(fā)展?？删幊炭刂破饔捎诰哂锌煽啃愿?、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)已經(jīng)成為電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的核心。 本文在闡述電梯的結(jié)構(gòu)和可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，針對 5層 5站電梯，使用三菱 FX2N80MR可編程控制器，設(shè)計(jì)了電梯的控制系統(tǒng)。包括電梯的指層控制模塊、轎內(nèi)指令和廳外召喚的登記與消號模塊、電梯的選層和定向模塊、電梯的殲關(guān)門運(yùn)行模塊、電梯運(yùn)行控制模塊等，實(shí)現(xiàn)了電梯的指層控制、轎內(nèi)與各層廳站呼 梯指令的記錄、電梯運(yùn)行方向和停靠的層站的控制，自動運(yùn)行和自動開關(guān)門等功能。 這種電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際運(yùn)行的電梯中，運(yùn)行結(jié)果表明：電梯控制系統(tǒng)安全性和可靠性高，月常保養(yǎng)維護(hù)和故障檢修方便，運(yùn)行成本低。起動、制動及運(yùn)行平穩(wěn)、舒適，安全保護(hù)和可靠性均達(dá)到GB75882021的規(guī)定，能夠滿足電梯的控制要求。 關(guān)鍵詞： 電梯、 PLC 控制系統(tǒng)、可編程控制器 2 目 錄 1 緒論 ...............................1 .....................................3 ...............................5 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及其功能 電梯的基本結(jié)構(gòu)簡介 ...............................6 電梯曳引系統(tǒng) ......................................7 ............................................10 ........................................10 3 可編程序控制器 可編程序控制器的發(fā)展歷史 .........................11 可編程序控制器發(fā)展的幾個(gè)階段 .....................11 PLC 的特點(diǎn) ........................................12 PLC 的基本結(jié)構(gòu) ....................................13 PLC 的工作原理 ....................................14 3． 6 PLC 電梯控制的優(yōu)點(diǎn) ................................15 4 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電梯的構(gòu)造 .......................................16 ......................................18 ....................................20 ..........................................21 3 PLC控制 VVVF電梯 ..................................23 5 電梯控制程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器獲取樓層信息的模塊 .................25 轎內(nèi)指令的登記和消號 .............................27 廳外召喚的登記與消號 .............................28 電梯的選層、定向回路 ..............................30 5． 5 電梯的開關(guān)門運(yùn)行回路 .............................34 VVVF 電梯運(yùn)行控制程序 ............................36 結(jié)論 致謝 參考文獻(xiàn) 4 1 緒論 1． 1 課題的研究背景及意義 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(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)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(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)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(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)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(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn) ，從而為電梯運(yùn)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。 目前，由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的、速度發(fā)展著。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向?？删幊绦蚩刂破鳎俏C(jī)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(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微 5 處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。自 1969 年針對工業(yè)自動控制的特點(diǎn)和 需要而開發(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(jī)控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語言的表達(dá)方式，獨(dú)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，就可靈活而方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)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(jì)算機(jī)編程語言知識。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破?PLC 在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進(jìn)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)之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計(jì)算機(jī)接口、能對模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電 一接 觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶會、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)德到廣泛應(yīng)用。 PLC 的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 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 6 控制提供了廣闊的空問。 PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(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 國內(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(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)國家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)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(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國國民經(jīng)濟(jì)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)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(jì)建設(shè)的持續(xù) 高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙?，目前進(jìn)入了“第三次浪潮”，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臺電梯，我國如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70萬臺。到那時(shí)候，全國在用電梯將達(dá)到 130萬臺，每年僅報(bào)廢更新就需要 6萬臺。到 2021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 17． 8％。 2021年安裝驗(yàn)收電梯 124465臺，截至 05年底， 我 7 國的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794臺。如此 龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺 ! 我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)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、只立、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(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、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(jìn)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(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)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(jī)房電梯、 無齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動技術(shù)、遠(yuǎn)程