【正文】 夠快速組裝） 節(jié)能技術(shù)（采用節(jié)能技術(shù)，使電梯更節(jié)約能源） 數(shù)字監(jiān)控技術(shù)（完全采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電梯監(jiān)控與控制） 無線遠(yuǎn)程控制及報(bào)警裝置（當(dāng)電梯產(chǎn)生故障時(shí)，電梯可以通過無線裝置給手機(jī)發(fā)送故障信息，并通過手機(jī)發(fā)送信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行簡(jiǎn)單控制。 供電系統(tǒng)：為電梯的電機(jī)提供電源的裝置。 速度反饋裝置：為調(diào)速裝置提供電梯實(shí)際速度信號(hào)的反饋裝置，如測(cè)速發(fā)電機(jī)、速度編碼器等，一般安裝在曳引電動(dòng)機(jī)尾部。 組成：由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、導(dǎo)軌支架組成 。 轎廂 功能：用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。 轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。 轎廂門：設(shè)在轎廂入口的門，由轎門板、門導(dǎo)軌、轎廂地坎等組成。 圖 轎廂 門系統(tǒng)如圖 所示 圖 門系統(tǒng) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)如圖 所示 圖 重量平衡系統(tǒng) 功能：相對(duì)平衡轎廂重量，使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在某一個(gè)限額之內(nèi)，減少電梯曳引電動(dòng)機(jī)功率的損耗，減少鋼絲繩與曳引輪之間的曳引力（摩擦力），從而延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 電梯安全系統(tǒng) 安全 系統(tǒng) ：電梯在狹小的轎廂內(nèi)乘載著乘客，在井道內(nèi)以相當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行升降運(yùn)行，所以要具有各種安全裝置。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 若大致區(qū)分這些安全裝置和安全上 必要的裝備，可以分為機(jī)械的和電氣兩種安全裝置。這時(shí)設(shè)有一種裝置使電梯停止運(yùn)行保持停止?fàn)?態(tài) 防止點(diǎn)擊空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置 4 在轎廂，機(jī)房，底坑或轎頂上可以切斷動(dòng)力的裝置 急停開關(guān) 5 轎廂速度在異常加大了的時(shí)候，下方向每分鐘的速度還沒有超過詳單與額定速度的 倍時(shí)，就自動(dòng)斷動(dòng)力的裝置 限速器電氣保護(hù)開關(guān) 6 緊急停止或正常制止由慣性產(chǎn)生的曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)的裝置 磁制動(dòng)器 7 交響速度在異常加大的時(shí)候，下方向每分鐘速度還沒有超過相當(dāng)于額定速度的 倍時(shí)候就自動(dòng)制止下降的裝置 限速器安全鉗 8 轎廂運(yùn)行至接近上下端站不能正常減速時(shí)，強(qiáng)行減速及制止轎廂升降的裝置 開關(guān) 9 轎廂或?qū)χ?，由于上?7,8 記載的裝置失效而沖擊井道底部時(shí)為了轎內(nèi)人員的安全，而設(shè)置緩和沖擊的裝置 緩沖器及電氣保護(hù)開關(guān) 10 在電梯等非常狀況下，轎內(nèi)可以與轎外聯(lián)絡(luò)的裝置 對(duì)講機(jī) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 11 在客梯或病床梯方面，列舉如下安全裝置 : (1) 在顯著超過了載重量的情況下發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)的制止入口門門鎖的裝置 (2) 即使停電梯的時(shí)候，能提供至少 1W 燈泡用 1h ，蜂鳴器 表 機(jī)械安全裝置類的概要 裝置名稱 作用 設(shè)置場(chǎng)所 1 磁制動(dòng)器 停電或電梯停止時(shí)，為了不讓轎廂下降，以彈 力來制動(dòng)液印記的驅(qū)動(dòng)軸 曳引機(jī) 2 限速器 用機(jī)械檢測(cè)轎廂過對(duì)重的異常速度，當(dāng)異常速度增大到一額定值時(shí)帶動(dòng)安全鉗動(dòng)作 機(jī)房 3 安全鉗 在限速器動(dòng)作時(shí)，鍥塊加緊導(dǎo)軌從而使轎廂停止 轎底 4 緩沖器 轎廂或?qū)χ剡M(jìn)井道底部時(shí)，緩和沖擊，使其停止 井道底部 5 門鎖裝置 安裝在各聽門外側(cè)可用鑰匙打開門 廳門上端 6 轎廂上部安全窗 因停電或故障，乘客被困在轎內(nèi)時(shí)，為了把乘客救出轎外，而在天花板上設(shè)置安全窗 轎頂 7 手動(dòng)緊急操作裝置 轎廂在樓層中間時(shí)，則放松磁制動(dòng)器，然后人力轉(zhuǎn)動(dòng)曳引機(jī)，使交響移動(dòng)到樓 層地面的盤車手輪 機(jī)房 表 電氣的安全裝置類的概要 裝置名稱 作用 設(shè)置場(chǎng)所 1 主接觸器 因各部分的故障及停電或低電壓時(shí)，切斷主回路 控制屏 2 保險(xiǎn)絲 對(duì)于超負(fù)載或線路故障等引起過電流的保護(hù) 控制屏 3 門聯(lián)鎖開關(guān) 廳門在不完全閉鎖時(shí)，電梯則不能運(yùn)行 廳門上端 4 轎門開關(guān) 轎門在不完全閉鎖時(shí)，電梯則不能運(yùn)行 轎門上端 5 急停開關(guān) 應(yīng)及時(shí)，使交響停止 轎頂、底坑、機(jī)房 6 轎門安全觸板 當(dāng)人體或貨物接觸到正在關(guān)閉的轎門時(shí)，使門重新打開 轎門 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 7 強(qiáng)迫換速開關(guān) 超出規(guī)定以上的速度 靠近了井道終端層時(shí)使之減速 井道 8 終端限位開關(guān) 靠近井道末端時(shí)切斷工作電源 井道上、下 9 終端機(jī)極限開關(guān) 限位開關(guān)不動(dòng)作，而更靠近終端部時(shí)，則切斷工作電源 井道上、下 10 安全窗開關(guān) 打開安全窗時(shí)，切斷電源 轎頂上或側(cè)邊 11 內(nèi)部對(duì)講機(jī) 由轎內(nèi)用蜂鳴器呼叫外部管理人員，可以聯(lián)絡(luò)情況的裝置 轎內(nèi) 12 稱重裝置 超過額定載重時(shí)，則發(fā)出警報(bào)，停止門關(guān)閉，使電梯不能運(yùn)行 轎底或轎頂 13 應(yīng)急燈 停電時(shí)提供應(yīng)急照明 轎頂 電梯的分類 按用途分 乘客電梯 : 有完善的安全設(shè)計(jì) ，只用于乘載乘客。 乘客梯，觀光梯，病床梯如圖 所示 圖 乘客梯 觀光梯 病床梯 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 按用途分 客貨電梯 (服務(wù)梯 )：轎廂裝潢有別于客梯，可分別用來乘客和載物。 交流雙速電動(dòng)機(jī)，速度一般不高于 。 按控制方式分 并聯(lián)電梯 :兩、三臺(tái)電梯共用廳外召喚信號(hào)，由控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度電梯運(yùn)行，當(dāng)電梯無任務(wù)時(shí)，一臺(tái)電梯自動(dòng)返回基站，另一臺(tái)電梯則停在其它層樓或停在設(shè)定的區(qū)域中心。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 3 可編程控制器（ PLC）簡(jiǎn)介 PLC 概 述 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)簡(jiǎn)稱 PLC 或 PC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC。 與通用微機(jī) CPU 一樣， CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。 功能存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)） ——存放用戶數(shù)據(jù) 注意： PC 的用戶存儲(chǔ)器通常以字（ 16 位 /字）為單位來表示存儲(chǔ)容量。 I/O 模塊可與 CPU 放在一起，也可遠(yuǎn)程放置。 通過鍵盤和顯示器去檢測(cè) PLC 內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù) 。 注意：編程器不直接加入現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 外部 電源 ——可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時(shí)內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失。這樣在對(duì)于 I/O 響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，PLC 與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。 （ 1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。 （ 2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。各 模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。 PLC 的功能 PLC 的功能 ： （ 1） 數(shù)據(jù)采集與輸出。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、 PID 運(yùn)算、濾波等。 現(xiàn)代 PLC 大多數(shù)都采用了 通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 RS232 或 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 RS485 接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制，多臺(tái) PLC 可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。提供操作者以監(jiān)視機(jī)器 /過程工作必需的信息。它集成 6 輸入 /4 輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，無 I/O 擴(kuò)展能力。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。 S7200 如圖 所示。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由構(gòu)成系統(tǒng)的CPU 模塊和豐富的擴(kuò)展模塊組成。S7200 CPU 規(guī)格如表 所列。 DC/DC/DC：說明 CPU 是直流供電，直流數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出點(diǎn)是晶體管直流電路的類型。 USS 和Modbus RTU 從站指令庫都使用 S7200 CPU 的自由口通訊模式編程實(shí)現(xiàn)。 分析以上控制要求，將電梯控制要實(shí)現(xiàn)的功能羅列如下： （ 1） 開始時(shí)，電梯處于任意一層。同時(shí)，如果電梯達(dá)到四層，五層沒有任何呼梯信號(hào)，測(cè)電梯可以響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。 （ 7） 電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。 （ 3） PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒被廣泛采用。平時(shí)為常開，當(dāng)電梯運(yùn)行到平層時(shí)關(guān)閉，另外還有一組開關(guān)門限位，故位置信號(hào)一共需要 5 個(gè)輸入 。 （ 4）其他信號(hào) 編碼器高速計(jì)數(shù)輸入 A/B 相，檢修開關(guān)，急停按鈕，消防按鈕 。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 （ 3） 電梯轎廂上下行，電梯上下行指示信號(hào)，共 4 個(gè) 。 裝置共有 33 點(diǎn)輸入指令信號(hào)， 32 點(diǎn)輸出控制信號(hào)，輸入信號(hào)包括：樓層內(nèi)、外選擇信號(hào)、轎廂運(yùn)行時(shí)樓層檢測(cè)信號(hào)、檢修控制系統(tǒng)信號(hào)、消防模擬信號(hào)、極限限位保護(hù)信號(hào)等，輸出信號(hào)包括：變頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)、樓層顯示控制系統(tǒng)信號(hào)、樓層內(nèi)外呼指示信號(hào)、上下行指示信號(hào)、到站鐘信號(hào)、電梯開門、關(guān)門信號(hào)以及安全保護(hù)信號(hào)等 。并且，西門子 S7200PLC 具有：極高的可靠性、豐富的指令集、極快的浮點(diǎn)運(yùn)算速度、豐富的擴(kuò)展模塊、強(qiáng)大的內(nèi)部集成功能等幾個(gè)方面的出色表現(xiàn)。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作 “變頻器 ”。在近 20年的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT到采用 IGBT兩個(gè)大發(fā)展過程。目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用西門子 MM420通用變頻器，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)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。西門子產(chǎn)品一般的更新周期不超過 5年。 (3) 近兩年推出的 MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器 MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價(jià)格比，雖然價(jià)格不高卻有著比同類產(chǎn)品更強(qiáng)大的功 能。 (5) 由于價(jià)格低廉，變頻器在制造時(shí)不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時(shí)考慮的富裕量太小。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使 變頻器能對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行最佳控制。電梯控制系統(tǒng)使用 STEP 7Micro/WIN 32編程軟件開發(fā) PLC 應(yīng)用程序，編寫梯形圖，電梯具有內(nèi)呼，外呼，上行，下行，開門，關(guān)門，停層開門，樓層顯示等功能。 界面漢化：安裝完后可用 STEP 7Micro/WIN 32 中文漢化軟件將編程界面和幫助文件漢化，使編程環(huán)境為中文狀態(tài)。引導(dǎo)條包括程 序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖標(biāo)、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉索引和通訊七個(gè)組件。 （ 7） 程序編輯器 梯形圖、語句表或功能圖表編輯 器編寫用戶程序，或在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下從 PLC 上裝用沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 戶程序進(jìn)行程序的編輯或修改。系統(tǒng)控制核心為 PLC 主 機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過 PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器并由 PLC 軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層 器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào) 。 圖 擴(kuò)展模塊 EN223I/O 接線圖 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 程序設(shè)計(jì) 流程圖 程序 設(shè)計(jì) 的流程如圖 所示。打開 “USSPLC”變頻器 .mvp”程序，下載。需改動(dòng)的數(shù)據(jù)依次為： P0010=1 P0304=230V P0305= P0307=180W P0310=50HZ P0311=1394 P0010=0 P0700=5 P1000=5 P1120=10 P1121=10 。 U 連接 A， V 連接 B， W 連接 C， X 連接 Y 連接 Z， 完成此步！ （ 3） 設(shè)