【正文】 站的控制，自動運行和自動開關(guān)門等功能。 programmable logic controller。 設(shè)計背景電梯是垂直運行的電梯(通常可簡稱為電梯)、傾斜方向運行的自動扶梯、傾斜或水平方向運行的自動人行道的總稱。電梯萬臺事故率和萬臺死亡人數(shù)穩(wěn)步下降，均小于特種設(shè)備平均水平，也小于鍋爐壓力容器等其他特種設(shè)備。 (三)電梯數(shù)量快速增長截至2010年底，并以每年20%左右的速度高速增長，每年新增電梯數(shù)在30萬臺以上，占全球每年新增電梯總量的一半以上。 課題研究背景和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。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護(hù)措施。因此，可以說乘坐電梯更安全。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。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算機(jī)編程語言知識。 本文的研究目標(biāo)本次畢業(yè)設(shè)計以五層電梯作為控制對象，以PLC作為工具對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。機(jī)械部分與電子電氣之間的有機(jī)結(jié)合，才能實現(xiàn)電梯的功能。圖21 電梯的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)控制方案設(shè)計 控制方式的選擇繼電器和PLC都可以控制電梯的運行方式,但控制方法的不同會使得電梯具有不同的特點,如表21為PLC與繼電器控制系統(tǒng)功能與特點的比較。②內(nèi)外呼叫控制一旦有乘客按下某層的呼叫按鈕，該層相應(yīng)的電梯指示燈就亮起來，不過不能立即開門。一個呼叫請求在完成之前如果收到另一個呼叫請求，則要判斷兩個呼叫請求是否是在同一個方向，如果是不再同一方向則不截車，反之則截車。通過PLC去控制電梯的運行方式，可以使得控制系統(tǒng)的可靠行更高，結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊。電梯的調(diào)速部分則選用高性能的矢量控制變頻器，實現(xiàn)鼠籠式曳引機(jī)電動機(jī)交流變頻調(diào)速（Variable Voltage Variable Frequency,簡稱VVVF）運行。脈沖發(fā)生器輸出脈沖，PG卡接收到脈沖以后，再將此反饋給變頻器內(nèi)部，以便進(jìn)行運算調(diào)節(jié)。 電梯調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 電梯的快速性要求電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的。③盡可能的減少電梯起、停過程中的加、減速時間。 電梯舒適度的要求電梯引起乘客生理不適主要是由于以下兩點原因造成的：①由加速度引起的不適。大量實驗證明，人體不但對加速度敏感，對加加速度（或稱加速度變化率）也比較敏感。曳引機(jī)的機(jī)械間隙對電梯的影響主要體現(xiàn)在電梯在加減速過程中，在電機(jī)速率發(fā)生變化時，電動運行和發(fā)電運行狀態(tài)將發(fā)生切換，造成電梯的振動，極大地影響了電梯的舒適感。在計算電梯曳引機(jī)功率后再預(yù)留20%～30%的功率。否則，取得不了優(yōu)越的性能。 井道信號系統(tǒng)設(shè)計 （1)電梯位置的確定與顯示轎廂內(nèi)的乘客與門廳中等待電梯的乘客需要知道電梯目前所在位置,電梯要確定是否能夠響應(yīng)新的召喚指令及何時減速平層制動，這些都需要明確電梯當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。 電梯模型結(jié)構(gòu)（1）電梯層門的顯示 電梯層門是為了確保乘客安全，而在各層樓的停靠站，通向井道的入口處，設(shè)置供司機(jī)、乘用人員和貨物等出入的門。 紅色圓圈是消防按鈕，向下按導(dǎo)致X10接通。電梯運行方向用紅色箭頭表示，圖中箭頭向上表示電梯正處于上行狀態(tài)中 圖31電梯層門示意圖 （2）電梯轎廂內(nèi)控制屏圖32 轎廂內(nèi)控制屏示意圖 硬件選型 變頻器的概述及選型 (1)變頻器的概述上個世紀(jì)80年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運行速度為 v，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為 g，變頻器功率為 P。雖然帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但造價太高。本設(shè)計中保證電梯按理想的給定速度曲線運行并保證舒適感的關(guān)鍵是電梯的拖動調(diào)速系統(tǒng)。其中機(jī)械選層器與繼電器選層器將隨著繼電器控制電梯的逐步淘汰而淘汰。那么，在簧片的彈性作用下，觸點3常開，4則閉合。雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)如圖35所示。 圖36旋轉(zhuǎn)編碼器實物圖及工作原理旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，安裝于被測軸上并隨被測軸一起轉(zhuǎn)動，用來測量轉(zhuǎn)動量(主要為轉(zhuǎn)角)，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計數(shù)、計時和算式運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。如圖38為PLC實物圖。電路的邏輯部分由 PLC 來實現(xiàn), PLC 接受來自現(xiàn)場的呼叫、轉(zhuǎn)速、樓層、位置等信號。門電動機(jī)為他勵直流電動機(jī)，可由KMKM10控制其正反轉(zhuǎn)。電梯停止運行時，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電。如圖311所示：圖311門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運行電路 PLC 控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置及 I/O 地址分配本系統(tǒng)為5 層電梯設(shè)計，根據(jù)控制要求，共需輸入點數(shù) 33 點，輸出點數(shù)29 點，考慮10%15%的裕量，故最終選擇西門子 S7200 系列 CPU226 PLC 為主機(jī)，配以 EM223DC24V 數(shù)字量 16入/16出擴(kuò)展模塊。輸入/輸出信號的具體分配如表31 所示。 　顯示電路 表31 I/O接口分配表七段數(shù)碼顯示數(shù)值與管腳關(guān)系樓層七段數(shù)碼輸出A（）B（）C（）D（）E（）F（）G（）1()01100002()11011013()11110014()01100115()1011011 五層電梯PLC控制輸入/輸出口接線圖 圖314五層電梯PLC控制輸入/輸出口接線圖 電梯總體運行效果圖315為電梯運行實例流程圖。所有的程序編寫完成后再統(tǒng)一調(diào)試，并下載到模型機(jī)里面進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。但是如果收到反向外呼信號前沒有其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外呼信號。，若有人或物夾在兩門的中間，電梯重新開門。 系統(tǒng)的程序設(shè)計 2. 轎廂內(nèi)樓層按鈕的選擇 3. 門廳上下按鈕的選擇 4 .電梯停層信號的選擇，啟動，制動減速 本程序的自動選項功能主要由電梯的上行條件和下行條件兩部分組成，其中，電梯滿足以下條件時上行。(4) 電梯在四層，且有五層外呼下指示，五層內(nèi)呼指示。(2)電梯在二層，一層外呼上指示，一層內(nèi)呼指示，負(fù)一層上呼指示，負(fù)一層內(nèi)呼指示。 當(dāng)電梯正常運行時顯示裝置會顯示當(dāng)前電梯的運行方向。9. 數(shù)碼管樓層顯示當(dāng)電梯到達(dá)5層時，、。當(dāng)電梯到達(dá)2層時。（3）利用File/Export命令將梯形圖程序?qū)С鰹閿U(kuò)展名為awl的文件。（6）利用Configuration/CPU Tape選擇合適的CPU類型。觀察。②單層運行調(diào)試單指令運行調(diào)試之后，再下來就是單層調(diào)試，以確保程序再多條指令運行時的正確性。目前大多數(shù)電梯采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，已達(dá)到重新開門的目的。尤其是可編程控制器（PLC），我以前的課程中雖然學(xué)過,但是不精。并且，使我將原來所學(xué)的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用已有知識及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。采用PLC改造后的電梯結(jié)構(gòu)緊湊、維修簡單、故障率低。兩個月來，無論在收集資料還是啟發(fā)思維，我的每一點進(jìn)展，一點一滴的收獲都傾注了他的大量心血。最后，向所有幫助和支持過我的老師和同學(xué)表示衷心感謝，向在百忙之中評審本文并提出寶貴意見的各位專家、教授表示謝意。在他的精心指導(dǎo)、熱情關(guān)心下，我才得以順利完成畢業(yè)論文。具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。設(shè)計達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計目的，利用可編程控制器（PLC）控制技術(shù)改造舊電梯，充分利用了現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計