【正文】 。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計19 輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算 本系統(tǒng)控制四層電梯,采用集選控制方式。目前有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早已問世，其功能較強，使用靈活，但價格相對較貴。 通用變頻器上個世紀 80 年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。(2)結(jié)構(gòu)的小型化變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用平面安裝技術(shù)等一系列措施，促進了變頻電源裝置的小型化的發(fā)展。(4)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大通用變頻器經(jīng)歷了模擬控制、數(shù)字控制、數(shù)模混合控制，直到全數(shù)字控制的演變，逐步地實現(xiàn)了多功能化和高性能化，進而使之對各類生產(chǎn)機械、各類生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性不斷增強。而且，VS616G5 變頻器的哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計21啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的 S 曲線和零頻仍可輸出 150%力矩的特點，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達 0. 01～%，使得電梯運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。(2)有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。表 32 VS616G5 型變頻器標準規(guī)格220V 級輸出特性最大輸出電壓 3 相,200/208/220/230V(對應(yīng)于輸入電壓)額定輸出頻率 最大 400Hz額定輸入電壓和頻率3 相，200/208/220V 50Hz200/208/220/230V 60Hz電源 允許電壓波動 +10%，15%允許頻率波動 177。0. 02%)控制特性速度響應(yīng) 5Hz(帶 PG, 30Hz)哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計22力矩限制 可采用(參數(shù)設(shè)定：4 級可變)力矩精度 177。FR1，F(xiàn)R2 為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時斷開主電路。輸入端 DC24V 的負極接公共端 1M 和 2M。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計24哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計25圖 43 PLC 外部接線圖 流程圖電梯上下行流程圖見圖 44。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計26三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號 【10】 。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計27圖 46 電梯開關(guān)門流程圖 操作原理簡要說明電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運行方向。，電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時 3S 后自動關(guān)門。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號。編程元件見表 41 所示。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外號。L1 為一層指示、L2 為二層指示、L3 為三層指示、L4 為四層指示，SQ1～SQ4 為到位行程開關(guān) 【14】 。 圖 45 電梯響應(yīng)流程圖 當電梯到達系統(tǒng)控制的目標樓層時，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯門開，當門開到開門限位時，計時 3 秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號。圖 44 電梯上下行流程圖在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外號。輸出端 DC24V 的正極接 L+端。 曳引電機 門電機圖 42 電動機控制電路圖 PLC 外部接線圖PLC 外部接線圖如圖 43 所示，其中包含主控制器 CPU224CN 及擴展模塊 EM223。10 ℃ )4 四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 電梯控制系統(tǒng)模擬面板圖 外部模擬面板圖如圖 41 所示圖 41 外部模擬面板哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計23 電動機控制電路圖根據(jù)設(shè)計要求，本次設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 42 所示。5%控制方式正弦波 PWM (V/f 控制、帶 PG 反饋 V/F 控制、開、閉環(huán)矢量控制 4 種控制方式任選性)啟動力矩 150%/1Hz(帶 PG, 150%/Ormin)速度控制范圍 1:100(帶 PG, 1:1000)速度控制精度 177。(4)保護功能完善、維修性能好。VS616G5 型變頻器不僅考慮了 V/f 控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速圍。本次畢設(shè)采用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。人們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動控制的大量實踐經(jīng)驗，并不斷融入軟件功能。到了 90 年代初，BJT 通用變頻器的容量達到了 600KVA, 400KVA 以下的已經(jīng)系列化。這是本設(shè)計的特點之一。根據(jù)電梯控制的要求，電梯應(yīng)具有內(nèi)呼和外呼按鈕、行程開關(guān)、開關(guān)門按鈕，以及相應(yīng)的指示燈，估算所需 I/O 口的數(shù)量，并繪制 I/O 口分配表，見表 31。對于具有積分器 A/D 轉(zhuǎn)換來說，采樣時間應(yīng)取工頻周期(20ms)的整數(shù)倍。對于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往會在一定范圍內(nèi)頻繁波動，則采用算術(shù)平均法。若運動部件在規(guī)定時間內(nèi)達到指定位置，發(fā)出一個動作完成信號，使定時器清零，說明監(jiān)控對象工作正常；否則，說明監(jiān)控對象工作不正常，發(fā)出報警或停止工作信號。在設(shè)計應(yīng)用程序時，可以利用看門狗 方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。若 PLC 輸出端子接有感性元件，則應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施，以保護PLC 的輸出觸點。此外，PLC 的輸出端子帶負載能力是有限的，如果超過了規(guī)定的最大限值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作。此外，按鈕觸點的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)地端子(LG)是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當電磁干擾比較嚴重時，這個端子需與接大地的端子(GR)連接。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴重的干擾源。接地在消除干擾上起很大的作用。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，如圖 32（c） ，因為它會使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元，則其電源必須與基本單元共用一個開關(guān)控制，也就是說，它們的上電與斷電必須同時進行。此外，如果 PLC 安裝位置有強烈的振動源，系統(tǒng)的可靠性也會降低，所以應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施。但是在 PLC 控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當，會降低系統(tǒng)的可靠性。PLC 受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。但使用廣泛的還是梯形圖語言和助記符語言。在控制系統(tǒng)中，可能包括有多臺不同型號的 PLC，計算機，外圍設(shè)備等。軟件設(shè)計人員不能拋開硬件配置和系統(tǒng)孤立地考慮軟件設(shè)計。PLC 應(yīng)用軟件與一般計算機信息處理軟件相比，有很大不同，PLC 應(yīng)用軟件有以下幾個特點：(1)應(yīng)用軟件設(shè)計必須與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。在系統(tǒng)軟件的支持 PLC 對用戶程序進行逐條的解釋，并加以執(zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開始新的一輪掃描。可編程終端是具有 I/O 功能的 PLC 人機界面產(chǎn)品。PLC 的外圍設(shè)備很多，但基本功能不外乎對信息和數(shù)據(jù)的處理。經(jīng)過 PLC 處理后，通過執(zhí)行裝置實現(xiàn)控制。它的好壞直接影響到 PLC 的功能和可靠性。對于輸入/輸出模塊有：數(shù)字量輸入/輸出模塊，開關(guān)量輸入/輸出模塊，模擬量輸入/輸出模塊，交流新號輸入/輸出模塊，220V 交流輸入/輸出模塊。 2. 輸入/輸出模塊 PLC 的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O 模塊實現(xiàn)的。下面對構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要部分簡要介紹。3 控制系統(tǒng)的組成 PLC 控制系統(tǒng)組成PLC 控制系統(tǒng)像一般的計算機控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩個部分組成的，硬件是指 PLC 本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理 PLC 的系統(tǒng)軟件，PLC 的應(yīng)用程序，編程語言和編程支持工具軟件。（5）舒適感和快速感電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時間，這對于現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。負載重，則慣性大，提速高慣性也大。15 交流雙速電梯 或 ≤177。（2）可靠性電梯的可靠性很重要。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計12（14）井道深度（mm）：由井道底面至機房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。（12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。（9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動系統(tǒng)的形式等。（7）曳引方式：常用的有半繞 1：1 吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。（3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對電風扇、電話的要求等?！? 按轎廂尺寸分類，則經(jīng)常使用“小型” 、 “超大型”等抽象詞匯表示?！? 并聯(lián)控制電梯：2～3 臺電梯的控制線路并聯(lián)起來進行邏輯控制，共用層站外召喚按哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計11鈕，電梯本身都具有集選功能?！? 按鈕控制電梯：是一種簡單的自動控制電梯，具有自動平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。（4）按電梯有無司機分類　 有司機電梯：電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。中速梯：常指速度在 ～。直線電機驅(qū)動的電梯：其動力源是直線電機。這類電梯的額定速度一般在 上。其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下：（1）按用途分類乘客電梯：為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。（8）安全保護系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可保護電梯安全的使用。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。（6）電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)由曳引電機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。（5）重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。它是有轎廂架和轎廂體組成的。（3）門系統(tǒng)門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機構(gòu)等組成。曳引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來驅(qū)動轎廂升降。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示 【6】 。2 電梯的概述本章介紹了電梯系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各種分類方式。畢業(yè)設(shè)計說明書的主要內(nèi)容如下首先對電梯系統(tǒng)及可編程控制器（PLC） 、變頻器作了比較全面的介紹。工控機有通用微機應(yīng)用發(fā)展而來，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標準化程度高，品種兼容性強，軟件資源豐富，能提供實時操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速，實時性強，模型復(fù)雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢，但是，它的使用和維護要求工作人員應(yīng)具有一定的專業(yè)知識，技術(shù)水平較高，且工控機在整機水平上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。（4）PLC 可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。PLC與普通微機一樣，以通過或?qū)Ｓ?PLC 作為字處理器，實現(xiàn)通道（字）的運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器） ，進行點（位）運算與控制，PLC 控制一般具有可靠性高，易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點：所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器；大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格較便宜；多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯、技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉，掌握的人較多。可編程控制器（PLC ）最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。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化（OA） 、樓宇自動化（BA） 、通訊自動化（CA ）的正常運轉(zhuǎn)。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對人的情緒、精神影響非常大。當小孩和老人乘坐時，電梯對他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。運行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動控制，實際上還算不上智能。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進行研究改進。 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC 控制和微型計算機控制三種。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士迅達公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場的 51％。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶，為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達等 13 家大型外商投資公司在國內(nèi)的市場份額達到了 74％。到那時候，全國在用電梯將達到 130 萬臺，每年僅報廢更新就需要 6 萬臺。總趨勢是上升的，進入了“第三次浪潮 ”，2022 年總產(chǎn)量超過了 8 萬臺，而且