【正文】 能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)速度和停車政策；自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方面；雙向語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對(duì)話。可 以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化 (0A)、樓宇自動(dòng)化 (BA)、通訊自動(dòng)化 (CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 13 電梯運(yùn)行速度曲線 隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)人在 與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī)和可編程控制器 （ PLC） 的選擇。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。這種對(duì)電梯的論述，被稱作廣義電梯概念，既包括上下運(yùn)送人、貨物的升降式電梯，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動(dòng)人行道 (英語Passenger Conveyor)和自動(dòng)扶梯 (英語 Escalator)。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。高速梯，常指速度大于 。 其他分類方式還有：按電梯有無司機(jī)分類等 [9]。要想提 高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu) 成電梯的各個(gè)零部 件的可靠性，只有每個(gè)零部件都是可靠的，整個(gè)電梯才能使可靠的。30 交直流快速電梯 — ≤177。因此檢查平層準(zhǔn)確度時(shí)，分別以空載，滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測(cè)量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。 3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。 7）曳引方式：常用的有半繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。 12）頂層高度（ mm） :由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。 14）井道深度（ mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 圖 31 電梯 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLC 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。 2)行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí) ,順向截車 ,反向不截車 。 7)行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 圖 33 電梯曳引系統(tǒng) 工作原理 示意圖 轎廂操縱盤 廳外呼梯 輸入接口 PC 主機(jī) CPU 存儲(chǔ)器 輸出接口 調(diào)整器 拖動(dòng)控制 井道裝置 安全裝置 指層器 門機(jī)控制 內(nèi)容 12 第四章 硬件選型、設(shè)計(jì)及計(jì)算 四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 51 所示。 圖 41 電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖 可編程控制器 (PLC)的選擇 可編程控制器 (PLC)的特點(diǎn) （ 1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 是為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，除了對(duì)器件的嚴(yán)格篩選外，在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用 可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施，使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其平均無故障時(shí)間達(dá)到 (3～ 5)104h 以上。 （ 3）適應(yīng)性好 PLC 是通過程序?qū)崿F(xiàn)控制的。 （ 4）功能完善，接口功能強(qiáng) 目前的 PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能，使設(shè)備控制水平大大提高；其接口 功率驅(qū)動(dòng)范圍較大，不象普通的計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)需放大才能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，極大地方便了用戶。由于 PLC具有以上特點(diǎn)，因此，與傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制和現(xiàn)在流行的電腦控制相比較，在電梯這樣的大型電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用 PLC 實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)是最 佳選擇。 (3) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器 :目前， PLC 一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯 PLC 控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與 PLC 高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC 內(nèi)置 24V 直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。本設(shè)計(jì)再考慮到以下幾個(gè)方面，因此選用 西門子 PLC 來實(shí)現(xiàn)四層樓電梯的電氣控制 : (1)配置簡(jiǎn)單。而且 PLC 采用的梯形圖語言簡(jiǎn)單易學(xué)，容易上手，不 像 單片機(jī)控制系統(tǒng)那樣復(fù)雜而且一旦定型不易修改，不能根據(jù)客戶需求變 化。 S7200CNCPU 型號(hào)包括 CPU222CN， CPU224CN,CPU226CN 等。是具有較強(qiáng)控制力的控制器，用于控制電梯的運(yùn)行 [16]。因此，本設(shè)計(jì)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。我們現(xiàn)代使用的變頻器主要采用交 直 交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源提供給電動(dòng)機(jī)，變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制四個(gè)部分組成。 圖 42 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器是利用輸出功率可改變的交流電力拖動(dòng)設(shè)備。 內(nèi)容 17 圖 43 變頻器的電路連接示意圖 變頻器的選擇 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這種變頻器不僅考慮了 V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。 (4) 保護(hù)功能完善、維修性能好。常用參數(shù)如表 43 [10]。 變頻器容量及制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 (1) 變頻器容量的計(jì)算 變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行E106 額定電壓頻率 50Hv E109 最低輸出頻率電壓 0v E201 電機(jī)額定電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E202 電機(jī)額定滑差 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E203 電機(jī)空載電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E204 電機(jī)極數(shù) 按電機(jī)銘牌設(shè)置 F101 PG 常數(shù) 按電機(jī)銘牌設(shè)置 F102 PG 斷線檢測(cè)時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F103 超速 時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F104 超度偏差過大時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F105 PG 分頻比 根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置 內(nèi)容 20 計(jì)算。 電機(jī)功率 P1，變頻器功率 P 應(yīng)接近于電機(jī)功率 P1，相對(duì)于 P2 留有安全裕量，可取 P≈ P2。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。根據(jù)這個(gè)原則，日本三菱公司為各種型號(hào)的變頻器配備了制動(dòng)電阻，查閱變頻器的使用說明書可得，電機(jī)額定功率為 11 KW 時(shí)，選用的制動(dòng)電阻型號(hào)為 。、 分別為曳引機(jī)的正反轉(zhuǎn)輸入信號(hào)， 是變頻器故障輸入到 PLC， 是旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入計(jì)數(shù)端。 到達(dá)選層層站后 ， 換速平 層并消號(hào) ， 并完成開、 關(guān)門操作等 。 本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無任何操作，電梯自動(dòng)返回一樓。使電梯能夠繼續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號(hào)。 內(nèi)容 31 內(nèi)容 32 內(nèi)容 33 第六章 上 位機(jī)組態(tài)監(jiān)控軟件 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)概述 組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng) SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)的軟件平臺(tái)工具，是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分。相對(duì)于其它組態(tài)軟件，組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持，也提供多種硬件驅(qū)動(dòng)程序。并且提供圖庫、按鈕、位圖、可視化動(dòng)畫連接向?qū)У裙δ?，使畫面設(shè)計(jì)過程變得簡(jiǎn)單易行。 f．通訊系統(tǒng)：支持遠(yuǎn)程撥號(hào)、支持開發(fā)中進(jìn)行硬件測(cè)試、支持網(wǎng)絡(luò) DDE，實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與 excel和 vb 程序間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。工程瀏覽器 (PROJMAK)：是一個(gè)具有集成開發(fā)的環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中完成設(shè)計(jì)畫面、動(dòng)畫連接等工作。 在 TOUCHMAK 中建立的圖形畫面只有在 TOUCHIVEW 中才能運(yùn)行。 3)組態(tài)王制作一個(gè)工程的一般過程 建 立新組態(tài)王工程的一般過程是： l、設(shè)計(jì)圖形界面 (定義畫面 ) 定義設(shè)備 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 (定義變量 ) 建立動(dòng)畫連接 內(nèi)容 35 運(yùn)行和調(diào)試 需要說明的是，這五個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這四個(gè)部分常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。數(shù)據(jù)怎樣用數(shù)據(jù)來描述工控對(duì)象的各種屬性 ?也就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫中的變量反映了工控對(duì)象的各種屬性，比如溫度，壓力等。 圖 61 四層電梯實(shí)驗(yàn)監(jiān)控 內(nèi)容 36 定義數(shù)據(jù)變量 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。內(nèi)存實(shí) 型除 FM1 之外都設(shè)置為 0， FM1 設(shè)置為 60（門顏色最大填充值） ，即電梯初始態(tài)處于一層，并且開一層的電梯門等待客人呼梯。即左邊的矩形向左填充，右邊的矩形向右邊填充。 圖 66 轎廂移動(dòng)動(dòng)畫命令 應(yīng)用程序命令 本程序初始化似的電梯處于第一層，并開門等待乘客；有內(nèi)選或呼梯時(shí)，啟動(dòng)轎廂前往目標(biāo)層，能夠?qū)崿F(xiàn)順向截梯，當(dāng)條件滿足時(shí)，反向截梯成功。FM10amp。DOWNN=0。(UN2==1||SN2==1)||(DN2==1amp。SN3==0 amp。DN3==0amp。UPN==1) {if(FM2=50amp。if(FM2==0){F2=0。amp。amp。amp。FM2==0amp。SN3==0amp。DN3==0 amp。}//判斷轎廂啟動(dòng)后運(yùn)行方向 ； if(J 轎廂 ==66amp。SN4==0amp。UP N==1) {if(FM3=50amp。if(FM3==0){F3=0。amp。}}}} if(J 轎廂 ==66amp。SN4==0amp。} if(J 轎廂 ==99)//在第四層，轎廂關(guān)門后直接下降； {if(FM4=50amp。if(FM4==0){F4=0。UPN=0。}}} if(J 轎廂 ==66amp。SN1==0amp。UN1 ==0amp。DN2==0)amp。F3==0){FM3=FM3+10。SN3=0。amp。amp。}}}} if(J 轎廂 ==66amp。SN1==0amp。UN1==0amp。D N2==0amp。} if(J 轎廂 ==33amp。SN1==0amp。DO WNN==1) {if(FM2=50amp。if(FM2==0){F2=0。amp。}}}} 內(nèi)容 41 if(J 轎廂 ==33amp。SN1==0amp。((SN4==1||DN4==1)||(SN 3==1||DN3==1||UN3==1))) {DOWNN=0。F1==0){FM1=FM1+10。} if(J 轎廂 33){L1=1。} if(J 轎廂 66amp。L3=0。J 轎廂 =66){L3=1。} if(J 轎廂 ==99){L4=1。}//樓層顯示 if(((J 轎廂 ==66amp。FM2==0))amp。(SN 1==0amp。SN3==0amp。}//實(shí)現(xiàn)關(guān)門后延時(shí)等待內(nèi)選， F6是為了區(qū)別是剛到達(dá)開門瞬間，還是門開過再關(guān)上而設(shè)的變量； if(F20||F30){F6=F6+1。amp。amp。amp。FM2==0amp。FM4==0amp。F5==0) {J 轎廂 =J 轎廂 3。根據(jù)電梯的控制要求，合理的分配 I/0 口，繪制流程圖，編寫電梯控制程序， 并 利用組態(tài) 王 設(shè)計(jì)模擬電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運(yùn)行。 這次設(shè)計(jì)也存在一定的不足。 展望電梯發(fā)展方向 展望未來，電梯的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)包括以下幾點(diǎn)： （ 1） 無機(jī)房電梯 無機(jī)房電梯不單單是電梯有無機(jī)房的簡(jiǎn)單局部改進(jìn)，而是涉及到一系列技術(shù)問題，如曳引系統(tǒng)、控制柜、限速器等的安裝位置以及轎廂、極限開關(guān)、緩沖器等部件，都要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，變更部件的尺寸與安裝位置也 要重新考慮。 除以上幾方面外，諸如 IC 卡的智 能管理系統(tǒng)，應(yīng)用模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的群管理系統(tǒng)，以及數(shù)碼技術(shù)、聲控技術(shù)、載波技術(shù)等也將在電梯技術(shù)領(lǐng)域中內(nèi)容 44 得到推廣和發(fā)展。在完成了大學(xué)最后一 項(xiàng)任務(wù)后，突然發(fā)現(xiàn)不僅是對(duì)自己這三年的一個(gè)總結(jié)，同時(shí)也是對(duì)三。 [7] 姚玉剛 .電梯智能控制系統(tǒng)研究 [D].長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,20xx. [8] 陳恒亮 .電梯結(jié)構(gòu)與原理 [M].北京 :中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 ,20xx. [9] 張福恩等編著 .交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計(jì)及安裝維修 .[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [10] 張漢達(dá)，王錫仲，朱學(xué)莉編著 .現(xiàn)代電梯控制技術(shù) .[M] 哈爾賓工業(yè)大學(xué)出版社發(fā)行， [11] 錢平主編 .交直流傳動(dòng)系統(tǒng) .[M] 高等教育出版社， [12] 呂宋元主編 .半導(dǎo)體變流技術(shù) .[M] 天津大學(xué)出版社出版 [13] 顧戰(zhàn)松，陳鐵年編著 .可編程控制器原理與應(yīng)用 .[M] 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1996 [14] 楊寧主