【正文】 ................ 38 電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié) .................................................................................................. 38 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 .................................................................................................. 40 電梯自動門的設(shè)計 ..................................................................................................... 41 拖動電機(jī)電路的設(shè)計 .................................................................................................. 42 電梯設(shè)備的選擇 ......................................................................................................... 43 5 軟件設(shè)計 .............................................................................................................................. 44 電梯的三個工作狀態(tài) .................................................................................................. 45 電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 ........................................................................................... 46 電梯主要梯形圖程序說 明 ........................................................................................... 47 樓層顯示電路控制 ........................................................................................... 47 6 轎廂內(nèi)選層按鈕指示燈控制 ............................................................................. 48 門廳召喚電路控制 ........................................................................................... 49 電梯選向電路控制 ........................................................................................... 49 電梯平層電路 .................................................................................................. 50 電梯起動電路和換速電路控制 ......................................................................... 51 總結(jié) ............................................................................................................................................ 52 致謝 ............................................................................................................................................ 53 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 54 附錄 ............................................................................................................................................ 55 7 1 緒論 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。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。 同時，隨著電梯拖動技術(shù)、控制技術(shù)的快速發(fā)展，電梯已從直流電動機(jī)拖動到交流單速電動機(jī)驅(qū)動、交流雙速電動機(jī)驅(qū)動，到交流調(diào)壓調(diào)速（ ACVV， Alternating Current Voltage）控制，發(fā)展到交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)（ VVVF， Va riable Voltage Variable Frequency）控制，其邏輯控制也由可編程序控制器（ PLC）代替原來的繼電器控制，使得電梯運(yùn)行的可靠性、安全性、舒適感、平層精度、運(yùn)行速度、節(jié)能降耗、降低噪音等方面得到了極大的發(fā)展。 PLC 現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（ PLC、 CAD/CAM、 ROBOT）之一，具有可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計算機(jī)接口，能對模擬量進(jìn)行控制，具備高速計數(shù)與 位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同 8 時可以取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電 —— 接觸控制系統(tǒng)。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動平穩(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，而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的 調(diào)速方式。 PLC 負(fù)責(zé)處理各種信號的邏輯關(guān)系，從而向 變頻器 發(fā)出起、停等信號，同時 變頻器 也將工作狀態(tài)信號送給 PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系，這是系統(tǒng)的核心。 控制 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示。這種電梯結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，使用和維護(hù)都很方便，但調(diào)速不夠平滑，舒適感較差。VVVF 電梯通過調(diào)節(jié)電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值 和頻率來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。由于其優(yōu)越的調(diào)速性能，顯著的節(jié)能效果，在很多應(yīng)用場合已取代交流調(diào)壓調(diào)速電梯，而成為現(xiàn)代電梯市場的主流。 電梯發(fā)展展望 （ 1）不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的 VVVF 電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置。隨著技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。當(dāng)電動機(jī)減速或制動時產(chǎn)生再生作用，功率器件在 PWM1 信號作用下進(jìn)入再生狀態(tài)，電能回饋交流電網(wǎng)。 變頻器系統(tǒng)構(gòu)成 （ 1）再生部分。 （ 2）逆變器部分。如果是電流源，將由電感器組成?？刂苹芈芬话阌形C(jī)、 DSP、 PLC 等構(gòu)成，可選 16 或 32 位微機(jī)。因此，按照變頻器標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實際中常?？赡軙胁煌?。 （ 2）變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的 SPWM 技術(shù)和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。開關(guān)邏輯和順序控制，這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。 PLC 由中央處理單元、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源五部分組成。其作用是處理和運(yùn)行用戶程序，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個系統(tǒng)，使之協(xié)調(diào)工作。最后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更換有關(guān)映象區(qū)的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)輸出狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容實現(xiàn)對輸出的控制。系統(tǒng)程序是控制 PLC 完成各種功能的程序，由 PLC 生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀式存儲器 ROM 中，用戶不能訪問。 RAM 是讀出時其內(nèi)容不被破壞，寫入時，新寫入的內(nèi)容覆蓋原有的內(nèi)容。存儲器容量是 PLC 的一個重要性能指標(biāo)。輸入接口采用光電耦合電路，目的是把 PLC 與現(xiàn)場電路隔離，提高 PLC 的抗干擾能力。其作用是將中央處理器送出的弱電信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的電平信號，驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸出部件或模塊也有多種類型供選用。 PLC 大部分采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。 15 （ 1） 輸入處理階段 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)的單元內(nèi)。 （ 2） 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）。這時，才是 PLC 的真正輸出。 （ 2）系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修及故障檢查不需要高深的技術(shù)和特殊的工具及儀器。 （ 3）電梯的電磁機(jī)構(gòu)及觸點動作比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提 16 高。 電梯繼電器控制系統(tǒng)故障高，大大降低了電梯的運(yùn)行可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員生活和工作帶來不便和驚擾。 PLC 作為一種自動化控制的專用計算機(jī)，系統(tǒng)功能強(qiáng)，可靠性高，壽命長，噪音低，能耗小，維護(hù)保養(yǎng)簡便，因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。 （ 4） PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。 （ 6） PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作，編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，方便維修。 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個重要特點。 （ 4）定時控制的靈活性。 （ 2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。 （ 6）更改控制方案時不需改動硬件接線。其機(jī)械部分由曳引系統(tǒng)、轎箱和門系統(tǒng)、平衡系 統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置等部分組成；而電氣控制部分由電力控制系統(tǒng)、運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)組成。根據(jù)電動機(jī)與曳引輪之間是否有減速箱，又可分為有齒曳引機(jī)和無齒曳引機(jī)。如果曳引機(jī)的曳引輪安裝在主軸的伸出端，稱為單支撐式（懸臂式）曳引機(jī)，這種結(jié)構(gòu)簡單輕巧，適用于起重量較?。~定起重量不大于 1t）的電梯。 我國使用鋼絲繩的強(qiáng)度有 127 1321519 n/mm*mm 三種。 反繩輪是設(shè)置在轎箱頂部和對重頂部位置的動滑輪以及設(shè)置在機(jī)房里的定滑輪。轎廂體空間大小有 額定載重量和額定載客數(shù)決定。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化及對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用箭頭指示電梯的運(yùn)行方向。電梯的安全保護(hù)裝置有： (1) 電磁制動器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時通電松閘，停層后斷電制動。 (5) 急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時，按此按鈕切斷電源，電磁制 20 動器制動，電梯緊急停車。 (8) 超載開關(guān)：當(dāng)超載時轎底下降開關(guān)動作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。電梯運(yùn)行時，總是需要運(yùn)送乘客 的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個零部件的可靠性，只有每個零部件都是可靠的，整個電梯才能是可靠的。 （ 3）停站的準(zhǔn)確性。 15 或 ≤177?，F(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和 工作環(huán)境，因此要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)、安靜，無電磁干擾。因此在電梯設(shè)計時就要兼顧快速性和舒適感這兩個互相矛盾的因素。對于起重機(jī)類負(fù)載，其特點是啟動時沖擊很大，因此要 求變頻器有一定余量。因此，選擇變頻器應(yīng)綜合考慮各方面因素。拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。在同一品牌中選擇具體型號時，則主要依據(jù)己經(jīng)確 定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用所需要的一些附加功能來決定。 VS－ 616G5 變頻器通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。另外， VS616G5 變頻器的啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的 S 曲線和零頻時可輸