【正文】 功能； plc 時(shí)鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬；有記數(shù)功能。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 升降機(jī) 使用先進(jìn)的 SPWM 和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 在 升降機(jī) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要要考慮以下幾點(diǎn)： 升降機(jī) 的工藝條件和控制要求。 I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類型。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC 的選型 在工程應(yīng)用中可選用的 PLC 機(jī)型很多，比如三菱公司的 FX 系列、 OMRON 公司的 C系列、西門子等，它們功能都差不多，在工程應(yīng)用中各有千秋，至于要選擇哪種機(jī)型，就要根據(jù) 自己的設(shè)計(jì)需要及應(yīng)用水平。 SIMATIC S7 系列 PLC 是德國西門子公司在 S5 系列 PLC 基礎(chǔ)上于 1995 年陸續(xù)推出的性能價(jià)格比較高的 PLC系統(tǒng)。 (2) 人機(jī)界面 (HMI) 方便的人機(jī)界面 服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，因此人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。這樣就能防止非法刪除或改寫用戶程序。 SIMATIC S7300 有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括：紡織機(jī)械、各種機(jī)床、通用機(jī)械工程應(yīng)用、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。除了電源模塊、 CPU 模塊和接口模塊外，一個(gè)機(jī)架上最多只能再安裝 8 個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊。它通過 MPI 網(wǎng)的接口直接與編程器 PG、操作員面板 OP 和其它 S7PLC相連。 (2) 信號(hào)模塊 ① 數(shù)字量輸入模塊 數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場過程送來的數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成 S7300 內(nèi)部信號(hào)電平。采樣時(shí)，信號(hào)經(jīng)過背板總線進(jìn)入到輸入映像區(qū)。 從響應(yīng)速度上看，晶體管響應(yīng)最快，繼電器響應(yīng)最慢；從安全隔離效果及應(yīng)用靈活性角度來看，以繼電器觸點(diǎn)輸出型最佳。 ④ 模擬量 輸出模塊 模擬量輸出模塊 SM332 目前有三種規(guī)格型號(hào)，即 4AOl2 位模塊、 2AO12 位模塊和 4AOl6 位模塊，分別為 4 通道的 12 位模擬量輸出模塊、 2 通道的 12 位模擬量輸出模塊、 4 通道的 16 位模擬量輸出模塊。 (3) PS307 電源模塊 PS307 是西門子公司為 S7300 專配的 24VDC 電源。 IMS 接口代表發(fā)送， IMR 接口代表接收。 (5) 通訊處理器模塊 CP340/CP341通訊處理模塊用于建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的低速連接，最大傳 輸速率為 。 考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。采用高性能 IGBT，載波頻率 20KHZ，從而使變頻器輸出一個(gè)不失真的正弦流波形，使電機(jī)始終運(yùn)行于靜噪音狀態(tài)。 (2) 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。 VS616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表 所示。0. 2% (帶 PG， 177。 (1) VS616G5 變頻器的參數(shù) 616G5 變頻器共有 9 組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。 基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 ④ 變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入， 具體的設(shè)置如表 安川 616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè)置表 表 安川 616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè)置 參數(shù) 名稱 設(shè)定值 說明 A102 控制方式選擇 2 不帶 PG 矢量控制方式 B101 頻率指令選擇 1 B102 運(yùn)行指令選擇 1 B103 停止方法選擇 0 B104 反轉(zhuǎn)禁止選擇 0 B201 零速電平選擇 B204 停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間 C103 加速時(shí)間 2 C104 減速時(shí)間 2 C201 加速開始時(shí) s 型曲 線時(shí)間 C202 加速完了時(shí) s 型曲線時(shí)間 C203 減速開始時(shí) s 型曲線時(shí)間 C204 減速完了時(shí) s 型曲線時(shí)間 C501 ASR 比例增益 1 5 C502 ASR 積分時(shí)間 1 3S D109 檢修速度 200rpm E101 輸入電壓設(shè)置 380 E104 最高輸出頻率 50Hz E105 最大電壓 380 E106 額定電壓頻率 50Hz 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) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器銘牌設(shè)置 F102 PG 斷線檢測時(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 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 升降機(jī)的主要組成部分 (1) 升降機(jī)轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的升降機(jī)組件，是升降機(jī)的工作部分。 (3) 升降機(jī)井道及導(dǎo)軌 升降機(jī)井道是用以供升降機(jī)轎廂運(yùn)行的通道。 (4) 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)。 (6) 重量平衡系統(tǒng) 平衡系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在升降機(jī)工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證升降機(jī)的曳引傳動(dòng)正常。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏 (柜 )，平層裝置，選層器等組成。盡管升降機(jī)的品種繁多，但目前使用的升降機(jī)絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成 。 FU1 為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。一至四層有到位行程開關(guān) SQ1～ SQ4。 可編程控制器 S7300 的 I/O 點(diǎn)數(shù)可達(dá) 32/32 個(gè) ,足以滿足要求。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使 升降機(jī) 處于平層狀態(tài)已知樓層且 升降機(jī) 門處于關(guān)閉狀態(tài)。轎廂運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至減速點(diǎn)。 升降機(jī) 控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎 廂所在樓層。 軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn) 由于 升降機(jī) 的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用 隨機(jī)邏輯控制。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)有如下幾個(gè)特點(diǎn) : (1) 采用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。 (3) 采用隨機(jī)邏輯控制。 （ 4）對(duì)變頻器的控制， PLC 根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，可向變頻器發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行、減速以及制動(dòng)信號(hào)，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算法來控制電機(jī)。廳外召喚消除的條件是 :當(dāng) 升降機(jī) 正常運(yùn)行至廳外召喚的樓層且 升降機(jī) 的運(yùn)行方向與召喚按鈕的方向一致時(shí)，廳外召喚即被消除。信號(hào)的登記采用自鎖原理，不論 升降機(jī) 上行或下行，當(dāng)轎廂運(yùn)行至有內(nèi)指令的梯層時(shí)，均要換速停車，并消除登記信號(hào)，不需反射信號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 （ 3） 升降機(jī) 的平層信號(hào)處理 基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 （ 4） 升降機(jī) 的選層定向及反向截梯回路 升降機(jī) 的定向是綜合考慮 升降機(jī) 的運(yùn)行方式、轎內(nèi)指令、廳外召喚及 升降機(jī) 所處樓層的位置的基礎(chǔ)上，確定 升降機(jī) 的運(yùn)行方向。在無司機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下，廳外召喚信號(hào)根據(jù) 升降機(jī) 的所處位置來參與 升降機(jī) 的定向。開關(guān)門執(zhí)行一 次之后，信號(hào)取消。 本層開門是指 升降機(jī) 在停車狀態(tài)和非檢修 (有 /無司機(jī) )條件下，當(dāng)轎廂所在層樓有上召喚且沒有定下方向，或有下召喚而沒有定上方向時(shí)， 升降機(jī) 自動(dòng)開門， 升降機(jī) 本層畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 開門的條件也可簡化為 :在停車狀態(tài)下，當(dāng)轎廂所在層樓有廳外召喚時(shí)， 升降機(jī) 自動(dòng)開門。并設(shè)有手動(dòng)開門按扭和關(guān)門按鈕。 主要研究四層升降機(jī)上下行控制，開、關(guān)門控制、內(nèi)外呼叫控制。更直接的說，所謂升降機(jī)就是簡易的電梯裝置。 在進(jìn)行 PLC 的芯片選擇的時(shí)候，本想選用我校所學(xué)習(xí)的三菱系列 PLC，考慮到現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀，認(rèn)為還是西門子的比較跟的上現(xiàn)今人們的需求。 S7200 適合比較簡單的小型系統(tǒng)，且被普遍認(rèn)為性價(jià)比較高，但考慮到施工升降機(jī)的樓層不是固定的，雖然本設(shè)計(jì)的四層施工升降機(jī)用 S7200 綽綽有余，但如果建設(shè)更高的樓層肯定存在缺陷。在一番摸索和請教中，終于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近完成。 對(duì)此，我感覺很遺憾，更加認(rèn)識(shí)到自身的不足。 我希望在以后的工作中，自己能因地制宜，很好的將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際 相結(jié)合。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足。 通過 查詢圖書，翻閱資料，在網(wǎng)上搜索資料，和老師、 同學(xué) 溝通，我 順利 完成 了自己的 畢業(yè)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 參考文獻(xiàn) 【 1】 劉裁文 .升降機(jī) 控制系統(tǒng) [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 1996 【 2】 唐勇奇，趙葵銀，汪超 . 升降機(jī) 變頻調(diào)速 PLC 控制的設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) [J] .湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào) .2021 年 02 期 . 【 3】 張燕賓 .SPWM 變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. 【 4】 陳伯時(shí) .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) —— 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. 【 5】 YASKAWA 公司 .VARISPEED61665 說明手冊， 1996 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Memory in the system is generally of two types。 另外要感謝我的指導(dǎo)老師，在設(shè)計(jì)的過程中給了我很大的幫助，讓我感觸最深的是老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)。這才發(fā)現(xiàn)書本上的東西如果沒有輔助的技能是發(fā)揮不出來很大的作用的。 基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 致謝 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多， 升降機(jī) 作為高層建筑中垂直升降的運(yùn)輸工具已和人們的日常生活密不可分，是機(jī)械電氣相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 也學(xué)習(xí)到很多書本上所沒有的知識(shí)，如，一個(gè)系統(tǒng)好，但廠家不一定會(huì)用最好的，而是用性價(jià)比最高的，或者說最能讓他們利益最大化的那個(gè)。 沒有進(jìn)行系統(tǒng)仿真，很多隱藏的問題就沒辦法進(jìn)行很好的解決。 在 課題設(shè)計(jì) 過程中出現(xiàn)了很多問題 ， 當(dāng)然在處理問題的同時(shí)，我也學(xué)到了很多有用的東西。如芯片手冊、使用說明書、還有相關(guān)的模擬仿真軟件。 由于電梯目前的運(yùn)用較廣泛，在搜索資料的時(shí)候比較全面，我的課題設(shè)計(jì)主要是參考前人有關(guān)的電梯設(shè)計(jì)來進(jìn)行的。 在設(shè)計(jì)之初，我查詢了大量有關(guān)升降機(jī)的資料。 基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 結(jié)論和展望 時(shí)光流逝，不知不覺我的大學(xué)生涯即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。停止關(guān)門或不