【正文】 當(dāng)今世界上各先進(jìn)的工業(yè)國家，例如歐美等國家的電梯廠家一般是由消防系統(tǒng)送出信號給電梯系統(tǒng)，或是操作裝于底層 (或基站 )的帶有玻璃窗的消防專用開關(guān)控制電梯處于消防返回運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)返回底層 (或基站 )后，再通過裝于層外或轎內(nèi)操縱箱上的鑰匙開關(guān)使電梯處于消防員專用控制的消防緊急運(yùn)行狀態(tài)。在最高層 (頂層 )設(shè)有一個向下的召喚按鈕，而在其他層樓各設(shè)有上下召喚按鈕二個。當(dāng)乘客進(jìn)出轎廂完畢后，司機(jī)按原撳按的指令信號或根據(jù)新的層外召喚信號而重新按指令按鈕或直接按關(guān)門按鈕，令電梯自動關(guān)門，自動起動，直至沒有內(nèi)外召喚信號，司機(jī)開著電梯轎廂門等待召喚信號。 當(dāng)一天工作開始時，電梯司機(jī)可將停止在底層的電梯，經(jīng)插入 SA71 鎖的鑰匙轉(zhuǎn)向開門位置，使開門繼電器 KA82 獲得供電動作，令電梯開門。 (2)自動開門 當(dāng)電梯慢速平層時，層樓的平層鐵板插入裝于轎頂上的開門區(qū)永磁感應(yīng)器 SQ84 的空隙內(nèi)，使其干簧觸點(diǎn)復(fù)位閉合，使繼電器 KA84 吸合。在本 XPM信號控制電梯中，由電梯司機(jī)根據(jù)轎廂內(nèi)乘客報(bào)出的欲去層樓數(shù)或各個層樓的層外召喚信號，而撳按轎內(nèi)操縱箱上與層站數(shù)相對應(yīng)的指令按鈕，即可自動定出電梯的運(yùn)行方向，然后司機(jī)撳按關(guān)門按鈕 (SB83)關(guān)門啟動。 22 當(dāng)電梯慢速向上，進(jìn)入平層區(qū)域時，向上平層感應(yīng)器 SQl2 動作，使 KAl2 吸合，使方向接觸器 ILMl 繼續(xù)保持吸合，與此同時門區(qū)永磁感應(yīng)器 ,s084 動作，使 KA84．吸合，為以后的停車開門作好準(zhǔn)備。 電梯的安全保護(hù) 雖然本電梯控制簡單，自動化程度較低，但其安全保護(hù)仍是很完善的，例如有內(nèi)外門鎖觸點(diǎn)，超速斷繩保護(hù)，安全開關(guān)保護(hù)，電動機(jī)的過載和發(fā)熱保護(hù) ,缺相錯相保護(hù)，上行強(qiáng)迫減速和終端限位保護(hù)，電氣系統(tǒng)的短路保護(hù)等。如指示燈電路可作為一組輸出，接觸器、繼電器常用 220V，另用一組輸出。微型變頻器是系統(tǒng)中速度控制部件，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加減速控制。因此說其任務(wù)比較單一， 相應(yīng)軟件也比較簡單，流程圖如圖 61 所示。當(dāng)兩者相等時門機(jī) PLC 控 制變頻器使電機(jī)減速，直至電梯門完全打開。當(dāng)門機(jī) PLC 中的計(jì)數(shù)脈沖和門機(jī) PLC 的存貯器中設(shè)定的值相等時，門機(jī) PLC 控制變頻器使電機(jī)進(jìn)行速度轉(zhuǎn)換， 完成關(guān)門過程。由于整個運(yùn)行區(qū)間比較短，通過幾次數(shù)據(jù)調(diào)整，并結(jié)合變頻器參數(shù)的調(diào)整，能達(dá)到非常滿意的效果。 主拖動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主拖動控制系統(tǒng)原理 27 電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進(jìn)行控制 的 ，系統(tǒng)采用集選 控制 ， 即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時的控制電梯的運(yùn)行。 主拖動系統(tǒng) PLC 根據(jù) 邏輯控制 的要求，可向變頻器發(fā)出正向、反向運(yùn)行 ， 減速及制動信號，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)。 這一規(guī)律是編制程序的依據(jù)，主拖動控制系統(tǒng) 軟件流程圖見圖 62。由電梯所處的當(dāng)前位置與終點(diǎn)比較，即可確定出運(yùn)行方向。停車位置子模塊根據(jù)運(yùn)行方向、按鈕呼叫狀態(tài)、終點(diǎn)與當(dāng)前位置判定運(yùn)行的前方層站是否需要停車。 29 司 機(jī) 狀 態(tài) ？ 消 防 信 號 ？ 呼 梯 信 號 電 梯 運(yùn) 行 到 減 速 點(diǎn) ？ 檢 修 狀 態(tài) ？ 指 定 層 站 ？ 開 始 自 學(xué) 習(xí) 檢 修 狀 態(tài)司 機(jī) 狀 態(tài)消 防 信 號NNNNYNYYYY開 關(guān) 門 控 制結(jié) 束平 層 換 速 圖 62 主拖動控制系統(tǒng)軟件流程圖 30 （ 1）關(guān)門 1）下班關(guān)閉電梯關(guān)門斷電。 KA2? ? 準(zhǔn)備切斷系統(tǒng)的通電電路。 3）無司機(jī)狀態(tài)下，電梯平層?？块_門后經(jīng) 6s 自動關(guān)門。 （ 2）開門 1）上班送電開門開放電梯 司機(jī)或管理人員用專用鑰匙扭動廳外召喚箱上的鑰匙開關(guān) SA5， ?501 和 507 接通 ?KA2? → KA2? ? 轎內(nèi)照明亮。 M600? ??電梯位置顯示裝置顯示 1 字。 3）本層開門。 復(fù)位時， X013? ?Y005? ?KA4? ??實(shí)現(xiàn)開門按鈕或安全觸板開門。 6）紅外檢測信號開門 關(guān)門過程中，紅外檢測信號發(fā)出，此情況電梯會重新開門。當(dāng) X022? ? Y000? 和Y007? ，達(dá)到斷電施閘就近平層的目的， Y053? 電梯下行直到 X004? 時?？炕尽? 2）消防員專用功能 當(dāng)電梯到達(dá)基站并開門待命后，乘員全部走出電梯，消防員轉(zhuǎn)動SA2 ??????? 901 0 00 3 6 MMX ，并且是全部的外召喚信號復(fù)位，但內(nèi)指令仍然有效，消防員可根據(jù)需要操作。 小結(jié) 本設(shè)計(jì)電梯主拖動控制系統(tǒng)采用 PLC 控制，有完善的自檢測、自診斷、自保護(hù)功能，因而十分安全可靠。 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是?？茖W(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的設(shè)計(jì)出電梯 PLC 控制，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力， 學(xué)會了獨(dú)立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)。 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過 PLC 控制電梯 ，實(shí)現(xiàn) 電梯的運(yùn)行速度、反映時間和停層的準(zhǔn)確度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，而對電梯的速度、運(yùn)行狀態(tài)、安全、可靠、消防等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 另外，本設(shè)計(jì)采用交流調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速與同規(guī)格的傳統(tǒng)電梯相比，可節(jié)能 40%。 這一程序在電梯程序中是非常重要的。 當(dāng)電梯處于基站外?？块_門時， Y006? ? KA5? ,門關(guān)妥 Y054? ,電梯下行。在發(fā)生火災(zāi)的情況下，消防員按動位于基站外的消 防回基站按鈕 SA1，進(jìn)而 X035? ， M90? ，將廳內(nèi)外的上、下召喚信號復(fù)位，即消除內(nèi)外指令信號。 電梯到達(dá)準(zhǔn)備前往層站平層時，恰好電梯的速度為零，因而變頻器的輸出也為零。 4）轎內(nèi)開門按鈕 SB1 轎頂開門按鈕 SB2 和安全觸板開門。 在非檢修狀態(tài)下，電梯超載時 KA3? ? M12? ? Y005? ? KA4? ??實(shí)現(xiàn)超載開門。 KA2? ? KM3? ? PLC 得電，專用繼電器 M8002? ? M16? ? 經(jīng)預(yù)定時間2T ? ?M16? 。 4）滿載關(guān)門及直駛功能 當(dāng)電梯稱重達(dá)到滿載設(shè)定值時，電梯稱重裝置輸出滿載信號， X011? ，Y006? ， KA4? ，實(shí)現(xiàn)滿載關(guān)門。 2）轎內(nèi)關(guān)門按鈕 SB3 或轎頂關(guān) 門按鈕 SB4 關(guān)門。電梯到達(dá)基站后， PLC 機(jī)的軟繼電器 M600? ?Y050? ? 電梯位置顯示裝置經(jīng)譯碼電路后數(shù)碼管顯示 1 字。運(yùn)行模塊在轎門關(guān)門且未執(zhí)行開／關(guān)門模塊時，檢測到運(yùn)行方向的上升沿開始執(zhí)行；在已有運(yùn)行方向，剛執(zhí)行完開／關(guān)門模塊時開始執(zhí)行。 用于控制電梯行走、平層。 程序設(shè)計(jì)說明 用于檢測并保持各層站及轎箱內(nèi)的呼叫信號，決定運(yùn)行的終點(diǎn)。 變頻器接收到控制器發(fā)出的呼梯方向 信號，依據(jù)設(shè)定的速度及加速度值，啟動電動機(jī)，達(dá)到最大速度后，勻速運(yùn)行，在到達(dá)目的層的減速點(diǎn)時，控制器發(fā)出切斷高速度信號，變頻器以設(shè)定的減速度將最大速度減至爬行速度，在減速運(yùn)行過程中，變頻器能夠自動計(jì)算出減速點(diǎn)到平層點(diǎn)之間的距離，并計(jì)算出優(yōu)化曲線，從而能夠按優(yōu)化曲線運(yùn)行 ,在電梯的平層過程中變頻器通過調(diào)整平層速度來調(diào)整平層精度。電梯的運(yùn)行方向及電梯所在的樓層 的 顯示，采用 LED 發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示。電機(jī)運(yùn)行能達(dá)到快速起動，速度切換比較平穩(wěn)，制動位置準(zhǔn)確。 具體梯形圖程序見附圖 。 (2)關(guān)門過程。當(dāng)電梯主拖動控制系統(tǒng) PLC 向門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出開門指令時， 門機(jī)控制系統(tǒng)中的 PLC 首先判定電梯應(yīng)處于停止運(yùn)行狀態(tài)。 門機(jī)系統(tǒng)開門、關(guān)門指令由電梯主拖動控制系統(tǒng) PLC 產(chǎn)生， 當(dāng)門機(jī)控制系統(tǒng)中的 PLC 收到由電梯主拖動控制系統(tǒng) PLC 發(fā)來的開門或關(guān)門指令時， PLC 進(jìn)行邏輯判斷，首先確認(rèn)電梯不在運(yùn)行狀態(tài)，滿足開關(guān)門條件時、就向變頻器發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn)命令， 控制門電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過變頻器上的按鍵可對參數(shù)方便地進(jìn)行設(shè)置，如加速度值、減速度值及最大輸出頻率、最大速度等，通過合理設(shè)置參數(shù)值可改善電機(jī)運(yùn)行性能。 表 52 門拖動 PLC 輸入輸出點(diǎn)表 地址 組件 組件含義 地址 組件 組件含義 X000 KA4 開門信號 Y000 KM6 運(yùn)行接觸器 X001 KA5 關(guān)門信號 Y001 KM7 制動接觸器 X002 接旋轉(zhuǎn)編碼器 Y002 KM3 電壓接觸器 X003 接旋轉(zhuǎn)編碼器 Y003 接變頻器正轉(zhuǎn)信號 X004 SQ28 位置開關(guān) Y004 接變頻器反轉(zhuǎn)信號 X005 SQ29 位置開關(guān) Y005 接變頻器多段速輸出 1 X006 接變頻器運(yùn)行信號 Y006 接變頻器多段速輸出 2 X007 接變頻器故障信號 Y007 接變頻器多段速輸出 3 X010 接變頻器零速信號 主拖動 I/O 接口電路設(shè)計(jì) 主拖動 I/O 地址分配及外圍接線圖：根據(jù)選用的 FX2N128MR 的輸出、輸人點(diǎn)數(shù)分配情況及計(jì)算的 I/O 點(diǎn)數(shù)的實(shí)際情況，經(jīng)過綜合分析，畫出的 I/O 地址分配及外圍接線圖如附圖 所示；圖中的元件符號及其含義如表 51。決定運(yùn)行方式和運(yùn)行條件等重要輸人信號應(yīng)排列在前面，如安全信號、門連鎖、有 /無司機(jī)、門機(jī)信號、檢修、消防等輸人信號。 指令信號登記，記憶和消除 當(dāng)司機(jī)按召喚信號 (燈亮，蜂鳴器響 )而撳按操縱箱上的 SBl03 指令按鈕時，使 3 層的指令繼電器 KAl03 吸合，并自持，并點(diǎn)亮按鈕內(nèi)的指示燈，當(dāng)電梯即將到達(dá) 3 層時，由 KA403 繼電器吸合而使 KAl03 繼電器釋放消號。 (2)電梯的制動減速，平層， 停車和開門 當(dāng)電梯轎廂快速到達(dá) 3 樓的制動減速點(diǎn)時， 3 層的永磁感應(yīng)器的縫隙中已插入隨轎廂一起運(yùn)行的隔磁鐵板，使 3層的 SQ 枷永磁感應(yīng)器的干簧接點(diǎn)復(fù)位閉合，接通了 3 層繼電器 KA403，這樣停層減速繼電器 KA92 吸合，使 KA33 釋放， KM3 釋放，而使 KM4 吸合，電梯進(jìn)入慢速繞組在串電抗 L 和電阻器 RQM 情況下的發(fā)電制動減速。當(dāng)門開至約 2／ 3 行程時，行程開關(guān) A821 動作短接了 R82 的大部分電阻，使 M1)減速，門繼續(xù)開啟，最后當(dāng)門完全開足時，限位開關(guān) SA822 斷開，使 KA82 釋放，M1)斷路并進(jìn)行能耗制動，立即停止轉(zhuǎn)動 (SA822 斷開 ? KA82??MD 失電并進(jìn)行能耗制動 )。 自動開關(guān)門 本系統(tǒng)采用直流分勵電動機(jī)作為驅(qū)動自動門機(jī)構(gòu)的原動力，并利用對電機(jī)電樞進(jìn)行分流的方法對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 電梯投入使用和撤出使 用 當(dāng)一天工作完畢，準(zhǔn)備下班時，司機(jī)一定要把電梯駛回底層，這樣就使底層位置開關(guān) SA711 接點(diǎn)閉合，同時司機(jī)應(yīng)將操縱箱上的轎內(nèi)檢修開關(guān) SA70 撥向停止使用位置。也就是本電梯是司機(jī)根據(jù)內(nèi)外信號而撳按指令按鈕使電梯按需運(yùn)行，故稱之為信號控制電梯。 電梯的各種消防控制類型及其消防開關(guān)、消防緊急運(yùn)行開關(guān)接線圖 20 交流信號控制電梯線路原理說明 概況 此電梯廣泛應(yīng)用于廠礦企業(yè)，簡易辦公樓，居民住宅樓等場所。 3．當(dāng)火警解除后，消防員專用的一臺電梯及大樓內(nèi)的其他各臺電梯均應(yīng)能很快的轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行 。如門未全部閉合前，松開關(guān)門按鈕，電梯立即開門，不再關(guān)門。 (5)而對其他非消防梯，根據(jù)新的《消防規(guī)范》規(guī)定，也應(yīng)在發(fā)生火警時，令大樓內(nèi)的所有非消防員專用電梯立即返回底層 (或基站 )大廳，開門放客。 電梯控制系統(tǒng)中適應(yīng)消防控制的幾個基本要求 1．當(dāng)大樓發(fā)生火警時，應(yīng)使可供消防員專用的電梯 (通常稱“消防梯’’ )不管電梯當(dāng)時處于什么狀態(tài)均應(yīng)立即返回底層 (基站 )，為此必須作到： (1)接到火警信號后，消防梯不應(yīng)答轎內(nèi)指令信號和廳外的召喚信號。 超載信號燈及鈴聲 (蜂鳴器 )均是裝置在轎廂內(nèi)操縱箱內(nèi)部的，在其面板上有“ OVERLOAD39。當(dāng)該繼電器被消號 釋放后，該記憶燈也熄滅。 當(dāng)電梯 按轎廂內(nèi)指令或樓層的召喚信號而制動減速停車前，可使預(yù)報(bào)方向燈點(diǎn)亮，并同時發(fā)出到站鐘聲，以告知乘客：電梯即將到達(dá)，告知下一次電梯即將運(yùn)行的方向。這一方 層樓數(shù)碼顯示接線原理圖 向燈是表明電梯向上 (或向下 )運(yùn)行。 數(shù)碼顯示的層樓指示燈 隨著現(xiàn)今高層大樓的不斷涌現(xiàn)，由于一般用指示燈泡顯示的層樓指示器的寬度將很大，有時往往大于 電梯門口的開門寬度，這樣就不美觀了；同時燈泡易燒損 (尤其在夜間、電網(wǎng)電壓向上波動很大時 )，掉換指示燈泡不易，因此現(xiàn)在出現(xiàn)用數(shù)碼顯示的層樓指示器，這樣不僅體積小，而且使用壽命長，其電氣原理如圖所示。 因此在二臺以上的多臺電梯并聯(lián)控制中，各層樓的層外召喚信號元件 (即 召喚按鈕箱 )可以公用。而與電梯運(yùn)行方向相反的各個層樓的層外召喚信號則予以保留，不再消號。 由圖可知，該電路較為復(fù)雜，特作幾點(diǎn)說明如下