【正文】 4==0amp。UN3=0。amp。amp。amp。amp。amp。amp。DN4==0){DN2=0。SN4==0amp。UN3==0amp。UN2=0。amp。amp。amp。amp。F5=0。amp。開門后，延時 3 秒，使得乘客從容進(jìn)出； 在第 3 層時， 關(guān)門后延時 3 秒，等待內(nèi)選信號；若無任何內(nèi)選、 呼梯信號將前往第一層，并開門，防止有醉酒等情況的乘客困于電梯中。 圖 64 第四層門 的開關(guān)動畫連接 圖 65 按鈕命令連接 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 本設(shè)計是仿真設(shè)計，故電梯的控制使用的是內(nèi)存變量。 變量動畫連接 由圖形搭建的的圖形界面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進(jìn)行動畫設(shè)計，真是的描述外界的狀態(tài)變化，達(dá)到過程實施監(jiān)控的目的。數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，定義實時數(shù)據(jù)庫也是定義數(shù)據(jù)變量的過程。 在用組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)編制工程時，要依照此過程考慮三個方面： TOUCHVIEW 從工業(yè)控制對象中采集數(shù)據(jù)，并記錄在實時數(shù)據(jù)庫中。TOUCHMAK 具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對象的特性；對變量報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能都有簡單的操作辦法。 在工程瀏覽器中可以創(chuàng)建工程，并對工程進(jìn)行管理。 g．安全系統(tǒng)：采用分級和分區(qū)保護的雙重保護策略，使工程的安 全性大大提高。 b．報警和事件系統(tǒng)：分布式報警管理提供多種報警管理功能，還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。本文使用的組態(tài)王軟件的較新版本組態(tài)王 [20]。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 30 各樓層停車信號 自動開關(guān)門 如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時 2s 開門， 5s 后自動關(guān)門。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 電梯的平層信號處理 選層定向及反向截梯 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 26 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 28 起動運行 ,在 運行途中實現(xiàn)順向截梯、 廳呼梯信號和轎內(nèi)選擇指令的記憶等操作 . 到達(dá)選層層站后 ,換速平層并消號 ,并完成開、 關(guān)門操作等 .PLC 程序采用模塊化設(shè)計實現(xiàn)上述功能 ,其結(jié)構(gòu)清晰、便于調(diào)試 , 如轎廂內(nèi)外指令的登記與消號自動定向、 選層換速、 順向截梯及層樓數(shù)指示等模塊 .模塊間不完全獨立 ,它們之間存在著有機聯(lián)系通過修改 PLC 控制程序可實現(xiàn)多種電梯運行方式 [19]。、 分別為曳引機的正反轉(zhuǎn)輸入信號， 是變頻器故障輸入到 PLC， 是旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入計數(shù)端。根據(jù)這個原則，日本三菱公司為各種型號的變頻器配備了制動電阻，查閱變頻器的使用說明書可得，電機額定功率為 11 KW 時，選用的制動電阻型號為 。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。 電機功率 P1，變頻器功率 P 應(yīng)接近于電機功率 P1，相對于 P2留有安全裕量，可取 P≈ P2。 變頻器容量及制動電阻參數(shù)的計算 (1) 變頻器容量的計算 變頻器的功率可根據(jù)曳引機電機功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進(jìn)行E106 額定電壓頻率 50Hv E109 最低輸出頻率電壓 0v E201 電機額定電流 按電機銘牌設(shè)置 E202 電機額定滑差 按電機銘牌設(shè)置 E203 電機空載電流 按電機銘牌設(shè)置 E204 電機極數(shù) 按電機銘牌設(shè)置 F101 PG 常數(shù) 按 電機銘牌設(shè)置 F102 PG 斷線檢測時的動作選擇 0 F103 超速時的動作選擇 0 F104 超度偏差過大時的動作選擇 0 F105 PG 分頻比 根據(jù)電機極數(shù)設(shè)置 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 20 計算。常用參數(shù)如表 43 [10]。 (4) 保護功能完善、維修性能好。這種變頻器不僅考慮了 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)速范圍。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 43 變頻器的電路連接示意圖 變頻器的選擇 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項重要內(nèi)容。 圖 42 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器是利用輸出功率可改變的交流電力拖動設(shè)備。我們現(xiàn)代使用的變頻器主要采用交 直 交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源提供給電動機，變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制四個部分組成。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，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。是具有較強控制力的控制器，用于控制電梯的運行 [16]。 S7200CNCPU 型號包括 CPU222CN， CPU224CN,CPU226CN 等。而且 PLC 采用的梯形圖語言簡單易學(xué) ，容易上手，不 像 單片機控制系統(tǒng)那樣復(fù)雜而且一旦定型不易修改，不能根據(jù)客戶需求變化。本設(shè)計再考慮到以下幾個方面，因此選用 西門子 PLC 來實現(xiàn)四層樓電梯的電氣控制 : (1)配置簡單。 (3) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器 :目前， PLC 一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜嫈?shù)單元，計數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯 PLC 控制系統(tǒng)中，可用編碼器測取電梯運行過程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與 PLC 高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC 內(nèi)置 24V直流電源，硬件連接可謂簡單方便。由于 PLC具有以上特點，因此，與傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制和現(xiàn)在流行 的電腦控制相比較，在電梯這樣的大型電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用 PLC 實現(xiàn)控制應(yīng)是最佳選擇。 （ 4）功能完善，接口功能強 目前的 PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運算、定時、計數(shù)、順 序控制、通信、人機對話、自檢、記錄和顯示等功能，使設(shè)備控制水平大大提高；其接口功率驅(qū)動范圍較大，不象普通的計算機輸出信號需放大才能驅(qū)動負(fù)載，極大地方便了用戶。 （ 3）適應(yīng)性好 PLC 是通過程序?qū)崿F(xiàn)控制的。 圖 41 電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖 可編程控制器 (PLC)的選擇 可編程控制器 (PLC)的特點 （ 1）可靠性高，抗干擾能力強 PLC 是為工業(yè)控制而設(shè)計的，除了對器件的嚴(yán)格篩選外，在硬件和軟件兩個方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動恢復(fù)等措施，使可編程控制器具有很強的抗干擾能力，其平均無故障時間達(dá)到 (3～ 5)104h 以上。 圖 33 電梯曳引系統(tǒng) 工作原理 示意圖 轎廂操縱盤 廳外呼梯 輸入接口 PC主機 CPU 存儲器 輸出接口 調(diào)整器 拖動控制 井道裝置 安全裝置 指層器 門機控制 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 12 第四章 硬件選型、設(shè)計及計算 四層電梯曳引電機及門電機電路圖 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 51 所示。 7)行車時不能手動開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 2)行車途中如遇呼梯信號時 ,順向截車 ,反向不截車 。 圖 31 電梯 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLC 控制系統(tǒng)方案設(shè)計 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。 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(fēng)扇、電話的要求等。但是加速度和減速度的過分增大的 不合理變化又會造成乘客的不適感。因此檢查平層準(zhǔn)確度時，分別以空載，滿載，上下運行，到達(dá)同一層站停測量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。30 交直流快速電梯 — ≤177。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，整個電梯才能使可靠的。 其他分類方式還有：按電梯有無司機分類等 [9]。高速梯，常指速度大于 。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。這種對電梯的論述，被稱作廣義電梯概念，既包括 上下運送人、貨物的升降式電梯，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動人行道 (英語Passenger Conveyor)和自動扶梯 (英語 Escalator)。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運行。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實現(xiàn)電梯信號控制，有雙速電機實現(xiàn)調(diào)速，完成了電機和可編程控制器 （ PLC） 的選擇。因此，對電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 圖 13 電梯運行速度曲線 隨著時代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。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 (0A)、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?？梢哉f，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運行更有保障。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次最優(yōu)的運動速度和停車政策；自動選擇運動方面；雙向語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現(xiàn)真正的人機對話。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。而 PlC 實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于 PLC 中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是 PLC 系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高 [4]。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 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。 可編程序控制器，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機 [2]。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。 在設(shè)計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險系數(shù)。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，電梯的使用相當(dāng)普遍 [1]。標(biāo)準(zhǔn)的高起點使我國電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。蘇州江南、山東百 斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。 2021 年安裝驗收電梯 124465臺，截至 05 年底，我國的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺。盡管如此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。這從客觀 上導(dǎo)致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已經(jīng)成為全球最大的電梯市場。ProgrammableLogic Controller。 本文在闡述電梯的結(jié)構(gòu)和可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，針對 4層電梯，使用西門子 S7200可編程控制器，設(shè)計了電梯的控制系統(tǒng)，包括轎內(nèi)指令和廳外召喚信號的登記與消除、電梯的選層和定向、電梯的開關(guān)門運行、電梯上下行控制、電梯的指層控制等部分， 實現(xiàn)了轎內(nèi)與各層呼梯指令的記錄、電梯運行方向和選層的控制，電梯上下行和自動開關(guān)門、電梯的指層控制等功能。 PLC 控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強 ,設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 Control System 。在全球經(jīng)濟持續(xù)低迷的情況下，我國國民經(jīng)濟仍然以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。從1949 年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了 6l 萬多臺電梯。到 2021 年，中國電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 13． 5 萬臺，與 1980 年相比， 25 年增長了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長 17． 8％。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強大的推動作用。自 1985 年我國參加了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/TCl78 以來，先后等同或等效采用了一批國際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護措施。因此，可以說乘坐電梯更