【正文】 看門狗 ”方法對系統(tǒng)的 運動狀態(tài)進行監(jiān)控 PLC 內(nèi)部具有豐富的軟元件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來設(shè)計一些程序，可以屏蔽輸入元件的錯誤信號，防止輸出元件的誤動作。這一方面可以通過選用高質(zhì)量的元器件來提高可靠性，另一方面，在對系統(tǒng)可靠性及智能化要求較高的場合，可以根據(jù)電路中電流異常的情況對輸出單元的一些重點部位進行診斷，當檢測到異常信號時，系統(tǒng)按程序自動轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。如晶閘管輸出只能用于交流負載，晶體管輸出只能用于直流負載。機械限位開關(guān)是容易產(chǎn)生故障的元件，設(shè)計時，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。地線各點之 間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采用環(huán)形地線。交流地是 PLC 控制系統(tǒng)供電所必需的，它通過變壓器中心點構(gòu)成供電兩條回路之一。完善的接地系統(tǒng)是 PLC控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。若達不到這種要求，也可采用公共接地方式，如圖 32（ b）。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴重，可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場合，需將 PLC 封閉安裝。 PLC 控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境 PLC 是專為工業(yè)控制設(shè)計的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 16 用。 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾措施 自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型 PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的各單機設(shè)備上，雖然它們大多處在 強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，但 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計的控制裝置，在設(shè)計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運行穩(wěn)定性和較高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用，但是由于它直接和現(xiàn)場的 I/O 設(shè)備相連，外來干擾很容易通過電源線 或 I/O 傳輸線侵入，從而引起控制系統(tǒng)的誤動作。 3. 編程語言及編程支持工具軟件 PLC 有多種編程語言：梯形圖語言，助記符語言，邏輯功能圖語言，布爾代數(shù)語言和某些高級語言（ Basic， C 語言等）。特別是 PLC 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)， PLC 控制系統(tǒng)不再是一個單獨的裝置。 (2)應(yīng)用軟件與硬件緊密相關(guān)。隨著 PLC應(yīng)用領(lǐng)域范圍的不斷擴大，應(yīng)用水平的提高， PLC 應(yīng)用軟件也大大豐富起來了。 1. PLC 系統(tǒng)軟件與工作過程 PLC 系統(tǒng)軟件是 PLC 工作所必須的軟件。因此，它 的主要任務(wù)是輸入程序，調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。輸出電路的功能就是接受 PLC 輸出的控制信號，對被控對象執(zhí)行控制任務(wù)。 4. I/O 電路 PLC 的基本功能就是控制，它采集被控對象的各種信號。 3. 電源模塊 該模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成供 CPU 存儲器所需的直流電源，是整個 PLC 系統(tǒng)的能源供給中心。目前，生產(chǎn)廠家已開發(fā)出各種型號的模塊供用戶選擇。在這個系統(tǒng)中最核心的模塊是主控模塊（也稱 CPU），它包括： CPU，存儲器，通信接口等部分。系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用的需要而定，可大可小。 （ 6）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動方式，以達到節(jié)能的目的。因側(cè)要求電梯運行平穩(wěn)，安靜，無電磁干擾。5 電梯轎廂的平層準確度與電梯的額定速度，電梯的負載情況有密切關(guān)系?！峨娞菁夹g(shù)條件》對平層準確度規(guī)定如 表 21： 表 21 平層準確度規(guī)定 電梯類型 額定速度（ m/s） 平層準確 度（ m/s） 交流雙速電梯 或 ≤177。電梯的安全與設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。一般電梯的運行速度越快，底坑越深。 （ 11） 提升高度（ mm）：由底層端站樓面至 層頂端站樓面間的垂直距離。 （ 8） 額定速度 （ m/s） ：制造和設(shè)計所規(guī)定的電梯運行速度。 （ 6） 開門方向：人在廳外面對廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門 ，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門。 （ 2） 轎廂尺寸 （ mm） ：寬 深 高。 （ 6） 其它分類方式 按機房位置分類，則有機房在井道頂部的（上機房）電梯、機房在井道底部旁側(cè)的（下機房）電梯，以及有機房在井道內(nèi)部的（無機房）電梯。 集選控制電梯：是一種在信號 控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于能實現(xiàn)無司機操縱。 （ 5） 按操縱控制方式分類 手柄開關(guān)操縱：電梯司機在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。 隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。 低 速梯：常指低于 。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 10 螺桿式電梯：將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 直流電梯：用直流電動機作為驅(qū)動力的電梯。 建筑 施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。 雜物電梯 ：供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯。 電梯的種類 根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。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行方向。其中控制裝置根據(jù)電梯的運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，設(shè)置在機房中的控制柜上。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定。 （ 4） 轎廂 轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使得轎廂和對重只能沿著導軌做升降運動。曳引機為電梯的運行提供動力，由電動機，曳引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)，其機械部分由曳引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導向系統(tǒng)以及機械安全保護裝置組成[4]；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護等系統(tǒng)組成。最后，設(shè)計了軟件流程圖，完成系統(tǒng)模塊化編程。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負載下都有良好的調(diào)速性能和準確的停車性能，滿足乘客的舒適感和保證平層精度（即準確停車），并能節(jié)約大量電能。 PLC 控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)的比較 計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中，其主機一般采用能夠在惡劣工業(yè)環(huán)境 下可靠運行的工控機。 （ 3） PLC 可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 PLC 是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。因此， PLC 控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。但是，進入九十年代，隨著科學技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電氣控制的弱點就越來越明顯。以CPU 控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計算機優(yōu)化設(shè)計而成的理想運行曲線，實現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運行。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個達到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機電設(shè)備。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。同時，電梯運行安全也要求電梯在運行中發(fā)生故障時，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。 。我們這罩所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。 目前意義上的 “綠色 ”，一般是強調(diào) “天然 ”的一面，強調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。 隨著科技的進步，電梯也更加安全、舒適。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成部分 【 2】 。在一些發(fā)達的工業(yè)國家，電梯的使用相當普遍。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機房電梯、無齒輪曳引機、永磁同步拖動技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)等，國際上也是剛剛出現(xiàn)，我國就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺 ! 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 3 我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力。全世界平均 1000 人有 l 臺電梯，我國如果要達到這個水準，還需要增加 70 萬臺。上世紀 80 年代以來，隨著經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大。電梯作為建筑物內(nèi)的主要運輸工具已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€不可缺少的組成部分。 總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。這樣就破除了 “電腦 ”的神秘感，推動了計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用。自 1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而開發(fā)的第一臺 PLC問世以來，迄今己 30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機控制裝置。掘資料統(tǒng)計，在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80 億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。 電梯是集機電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學等問題。 28 電梯初始控制 27 梯形圖及注釋 流程圖 電動機控制電路圖 消抖 PLC 的輸入、輸出設(shè)備 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾措施 3 控制系統(tǒng)的組成 性能指標 11 主要參數(shù) 6 設(shè)計主要內(nèi)容 3 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 1 電梯的國內(nèi)外發(fā)展狀況 采用 PLC 對電梯信號系統(tǒng)進行控制，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。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拖動到交流單速電動機驅(qū)動、交流雙速電動機驅(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， Variable Voltage Variable Frequency)控制，其邏輯控制也由 PLC 代替原來的繼電器控制，使得電梯運行的可靠性、安全性、舒適感、平層精度、運行速度、節(jié)能降耗、降低噪音等方面得到了極大的發(fā)展。 3）完成控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、 PLC 控制程序的設(shè)計。 技術(shù)條件與要求： 設(shè)計電梯的電氣系統(tǒng)，并選擇合適的 PLC 和變頻器，完成對電梯的電氣控制系統(tǒng) 設(shè)計 。 哈 爾 濱 劍 橋 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 論文題目： 基于 PLC 的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè)： 電子信息工程（電氣及其自動化） 班 級： 09 電氣 4 班 2020 年 5 月 哈爾濱劍橋?qū)W院 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 題目名稱 ： 基于 PLC 的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 立題意義： 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。通過該設(shè)計可以使學生掌握電梯的機械結(jié)構(gòu)組成、工作過程和對電氣控制的要求等，采用先進的 PLC 技術(shù)和變頻器實現(xiàn)其控制，從而有效培養(yǎng)學生分析和解決生產(chǎn)實際問題的工程實踐能力。 2）對采用 PLC 和變頻器的電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計進行方案論證和方案分析。 專業(yè)負責人意見 簽名： 年