【正文】 ：姓名 陳 風(fēng) 龍 專業(yè) 電氣 自動(dòng)化 班級(jí) 0940（ 1）班 設(shè)計(jì)時(shí)間： 年 月 日 — 年 月 日 指導(dǎo)教師：姓名 職稱 單位 評(píng) 閱 人：姓名 職稱 單位 評(píng)定意見： 評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 評(píng)閱人（簽名）： 年 月 日 答辯委員會(huì)主任（簽名）： 年 月 日 （上頁(yè)背面） 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)定意見參考 提綱 。 摘 要 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 , 現(xiàn)代化程度日益提高 ,高層建筑愈來愈多 , 電梯也隨之增多 , 電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位得到了提高 ,成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之。本設(shè)計(jì)就以 PLC 作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。電梯 。Elevator。由于早期的電梯繼電器控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。 PLC 是一種基于數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入 /輸出，完成一系列邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算等確定的功能，來控制各種類型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過程。百貨大樓和賓館需要有客梯 ,自動(dòng)扶梯 ......。追溯電梯這種升降設(shè)備的歷史 ,據(jù)說它起源于公元前 236 年的古希臘。 1900 年還出現(xiàn)了第一臺(tái)自動(dòng)扶梯。 1963 年一些先進(jìn)工業(yè)國(guó)只成了無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制電梯。 1976 年微處理機(jī)開始用于電梯，使電梯的電氣控制進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā) 展時(shí)期。這種電梯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用和維護(hù)都很方便，但調(diào)速不夠平滑、舒適感較差。 VVVF 電梯通過調(diào)節(jié)電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值和頻率來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。 我國(guó)電梯電氣控制目前存在的主要問題 電梯作為現(xiàn)代建筑中的重要交通工具，它 與一般的交通工具有著較大的差別。 效率 電梯作為一種位能型負(fù)載，運(yùn)行過程中需要作頻繁地升降運(yùn)動(dòng)，研究一種或多種電梯速度給定曲線，合理地選擇運(yùn)行速度曲線，是提高運(yùn)行效率至關(guān)重要的一環(huán)，而目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)電梯存在著給定速度曲線實(shí)現(xiàn)困難、 資源耗用率高等系列不足等問題，極大地限制了電梯高效地運(yùn)行。 電梯電氣控制技術(shù)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，包括控制器、傳感器和調(diào)速方法等多種技術(shù)。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度 ，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。 (4)門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 (8)安全保護(hù)系統(tǒng) 保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）于 1969 年研制成第一臺(tái) PLC，型號(hào)為PDP14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了 PLC的新紀(jì)元。 在短時(shí)間內(nèi)， PLC 在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的 PLC，我國(guó)在 1974 年也開始研制。 進(jìn)入八九十年代后， PLC 的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)， PLC 已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。 PLC 的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型： （ 1）順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。在多數(shù)情況下， PLC 把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。PID（ Proportional Intergral Derivative） 模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能 ,即一個(gè)具有 PID 控制 能力的 PLC 可用于過程控制。為了實(shí)現(xiàn) PLC和 CNC設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。 （ 5）通信和聯(lián)網(wǎng) 為了適應(yīng)國(guó)外近幾年來興起的工廠自動(dòng)化（ FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及集散控制系統(tǒng)（ DCS）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展 PLC 之間， PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。例如，在輸入 /輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地，用提高了抗干擾性能；各個(gè) I/O 端口都除采用了常規(guī)模擬器濾波以外，還加上了數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號(hào)；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn)行在線插拔、調(diào)試時(shí)不會(huì)影響各機(jī)的正常運(yùn)行。例如，目前打多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣 技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，很靈活方便。 PLC 的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動(dòng)化過程就能隨意改變。網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡(luò)，采用主從方乘客電梯的 PLC 控制 7 式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬(wàn)波特，傳輸距離為 500— 2500m；另一類為高速網(wǎng)絡(luò)，采用令牌傳送方式通信 ，傳輸速率為 1M— 10Mbps，傳輸距離為 500— 1000m，網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)可達(dá) 1024 個(gè)。長(zhǎng)距 離站通過同軸電纜獲雙扭線連向 CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長(zhǎng)距離子系統(tǒng)方法也意味著系統(tǒng)不同部分可在到達(dá)安裝場(chǎng)地前由 PLC 制造商預(yù)先連好線，這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間。一旦安裝后，其作用立即 顯現(xiàn)，其收益也馬上實(shí)現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣 ,PLC 的潛在優(yōu)點(diǎn)還取決于應(yīng)用時(shí)的創(chuàng)造性。在 PLC 中，用戶程序按先后順序存放， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。 所謂 I/O 刷新即對(duì) PLC 的輸入進(jìn)行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入 PLC中存入內(nèi)部寄存器，同時(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。由于 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對(duì)輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。 但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問題就需慎重考慮。程序由編程器送到 PLC 內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。梯形圖是在原電器控制系統(tǒng)中常用 的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的，它與電氣操作原理相呼應(yīng)。 功能圖編程（ Function Chart Programming） 是一種較新的編程方法。 乘客電梯的 PLC 控制 9 3. 課題任務(wù)的分析 電梯控制方法的分析 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來，我國(guó)的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。而 PLC 控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng) ,設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造 目前國(guó)內(nèi)七八十年代安裝的許多電梯電氣部分用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，線路復(fù)雜，接線多，故障率高，維修保養(yǎng)難，許多已處于閑置狀態(tài)，其拽引系統(tǒng)多采用交流雙速電機(jī)系統(tǒng)換速，效率低，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行 質(zhì)量。 自 80 年代后期 PLC 引入我國(guó)電梯行業(yè)以來，由 PLC 組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。以上已對(duì)四層電梯的硬件部分作了分析，看需要什么樣的開關(guān)，電機(jī)，信號(hào)燈等。一個(gè)按鈕需一個(gè)輸入；一個(gè)光電開關(guān)要占用一個(gè)或兩個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)信號(hào)占用一個(gè)輸出點(diǎn)；而波段開關(guān)，有幾個(gè)波段就占用幾個(gè)輸入點(diǎn)；一般情況，各種位置開關(guān)都要占用兩個(gè)輸入點(diǎn)。 控制交流電機(jī)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)具體情況，本設(shè)計(jì)可以不用到交流電機(jī)，所以，可以不算上交流電機(jī)的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 內(nèi)存利用率的說明 我們把一個(gè)程序段中的接點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器語(yǔ)言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱為利用率。然后按計(jì)算存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)的 25%考慮裕量。 輸入輸出模塊的選擇 可編程控制器輸入模塊是檢測(cè)并轉(zhuǎn) 換來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)等）的高電平信號(hào)為機(jī)器內(nèi)部電平信號(hào)，模型類型分直流 1 2 4 60V 幾種；交流115V 和 220V 兩種。 機(jī)型的確定 綜上所述，根據(jù)具體情況，我們選擇三菱的 FX 系列。目前各國(guó)生產(chǎn)的 PLC 品種繁多，發(fā)展速度快。 一般性能（見下表 ） 表 一般性能 電源 AC110~120V/220~240V 單相 50/60Hz 電源波動(dòng) ~132V/187~264V， 10ms 以下瞬時(shí)斷電，控制不受影響 環(huán)境溫度 0~55 度 環(huán)境濕度 45%~95%，無(wú)凝露 抗振動(dòng) 10~55Hz， ，最大 2g（重力加速度） 抗沖擊 10g， 3 軸 X、 Y、 Z 方向各 3 次 抗噪聲 1000V,1us,30~100Hz(噪聲仿真器 ) 絕緣耐壓 AC 1500V， 1min(各端子與接地端之間 ) 絕緣電阻 5MΩ ,500V DC(各端子與接地端之間 ) 接地 小于 100Ω（如果不可能，也可以不接地） 環(huán)境 無(wú)腐蝕氣體 ，無(wú)導(dǎo)電塵埃 輸入性能（見表 ） 表 輸入性能 輸入類型 無(wú)電壓觸點(diǎn)或 NPN 集電極開路晶體管 絕緣 光 電隔離 輸入電壓 內(nèi)部電源 DC24V177。(二 )電梯的下降 , 電梯的上升有 :(1)二層內(nèi)呼叫 。(3)一層呼叫 ,同時(shí)和限位開關(guān)控制電梯的下降 程序語(yǔ)句 步序 指令 器件號(hào) 說明 序 步 指令 器件號(hào) 說明 0 LD X012 停在一層 41 OR M64 1 ANI X003 42 OR M65 2 AND X007 一層上呼按鈕 43 ANI X013 3 LD M1 44 OUT M4 一層到二層 4 ANI T3 45 LD X013 停在二層 5 ANI T10 46 ANI X002 6 ANI T13 47 AND X010 二層上呼按鈕 7 ORB 48 LD M5 8 ANI M8 49 ANI T4 9 ANI M12 50 ANI T15 10 ANI M5 51 ORB 11 OUT M1 在一層按↑ 52 ANI M1 12 LD M1 53 ANI M12 13 AND X000 四層內(nèi)選按 鈕 54 ANI M15 14 ANI X001 55 ANI M8 15 ANI X002 56 OUT M5 在二層按↑ 16 LD M2 57 LD M5 17 ANI M18 58 AND X000 四層內(nèi)選按鈕 18 ORB 59 LD M6 19 OR M60 60 ANI M17 20 OR M61 61 ORB 21 ANI X015 62 OR M66 22 OUT M2 一層到四層 63 OR M67 23 LD M1 64 ANI X015 24 AND X001 三層內(nèi)選按鈕 65 ANI X001 25 ANI X000 66 ANI X003 乘客電梯的 PLC 控制 16 26 ANI X002 67 OUT M6 二層到四層 27 LD M3 68 LD M5 28 ANI M14 69 AND X001 三層內(nèi)選按鈕 29 ORB 70 LD M7 30 OR M62 71 ANI M13 31 OR M63 72 ORB 32 ANI X014 73 OR M68 33 OUT M3 一層到三 層 74 OR M69 34 LD M1 75 ANI X014 35 AND X002 二層內(nèi)選按鈕 76 ANI X000 36 ANI X000 77 ANI X003 37 ANI X001 78 OUT M7 二層到三層 38 LD M4 79 LD X013 停在二層 39 ANI M9 80 ANI X002 40 ORB 81 AND X006 二層下呼按鈕 82 LD M8 124 ANI X002 83 ANI T5 125 ANI X003 84 ORB 126 OUT M11 三層到四層 85 ANI M1 127 LD X014 停在三層 86 ANI M5 128 ANI X001 87 ANI M10 129 AND X005 三層下呼按鈕 88 ANI M12 130 LD M12 89 ANI M15 131 ANI T7 90 ANI M69 132 ANI T17 91 OUT M8 在二按↓ 133 ORB 92 LD M8 134 ANI M1 93 AND X003 一層內(nèi)選按鈕 135 ANI M5 94 LD M9 13