【正文】 關門的條件 :關門到位碰到關門限位開關、有開門信號、開門繼電器吸合、超載開關 動作。 基于 PLC 的施工場地升降機控制系統(tǒng)設計 34 （ 7） 自動開關門 開關門控制程序是按照雙開門有 /無司機控制來設計的。當有多個反向呼梯畢業(yè)設計（論文） 27 信號時，先應招最遠的反向呼梯信號，即最遠反向截梯，然后再以順向截車方式應招其他外召喚信號。升降機 即將到達有轎內指令登記或與 升降機 運行方向相同的廳 外召喚信號的樓層時，發(fā)出換速信號。到層信號取消。 (1) 外召喚信號登記及消除 廳外召喚信號同樣需要進行登記， 顯示本層停車信號，此外還具有反向運行保號功能。 軟件設計流程圖 基于 PLC 的施工場地升降機控制系統(tǒng)設計 22 上 電 是否門廳呼叫 是否橋廂呼叫 初始化 等待 確認本層與目標層 目標與本層是否同層 選向 啟動 快速運行 加速 樓層檢測 是否目標層 減速 平層檢測 制動 開門 延時 關門 是否停止運行 停止 畢業(yè)設計（論文） 23 系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程 升降機 的外指令、內召喚信號的登記、消除回路 轎內指令和廳外召喚登記的條件是按下要登記的按鈕，若此時 升降機 處在正常運行狀態(tài)，而且 升降機 又不在登記的層樓，則該登記即為有效。如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。根據(jù) 升降機 的運行方向，將同向的優(yōu)先級隊列中的非零單元 (有呼叫時此單元為非零單元 。其中，上行優(yōu)先級隊列為 升降機 向上運行時，在 升降機 所處位置以上樓層 所發(fā)出畢業(yè)設計（論文） 21 的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構成的隊列。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送 PLC 的計數(shù)器來進行控制?？刂婆_上消防 /檢修按鈕按下后，使 升降機 立刻停止原來的運行，然后按下強迫上行 (或下行 )按鈕， 升降機 上行 (或下行 )。 (4) 平層后，經過一定延時后關門，直到碰到關門到位行程開關 。 升降機 的正常工作狀態(tài) 升降機 完成一個呼叫響應的步 驟如下 : (1) 升降機 在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后將此樓層信號與轎廂所在的樓層信號比較，通過選向模塊進行選向。 升降機 在三種工作狀態(tài)之間來回切換，構成了完整的 升降機 工作過程。轎廂上行和下行由接觸器 KM1 和 KM2 控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。 升降機 的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉為 升降機 上升，反轉為下降。圖中 M1， M2為曳引電機和門電機，交流接觸器 KM1～ KM4 通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。其機械部分好比是人的軀體，電氣部分相當于人的神經，控制部分相當于人的大腦。 (7) 電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實現(xiàn)升降機速度控制。 (5) 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎 廂入口。它可以用來防止轎相晃動。 (2) 曳引機 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使升降機運行。 ② 提高了運行效率，快車頻率應選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車擊。5% 力矩響應 20Hz(帶 PG, 40Hz) 頻率控制范圍 0. 1～ 400Hz 頻率控制精度 數(shù)字指令 :0. 01% ( 10 0C～ +40 ℃ ) 模擬指令 :% (250℃ ～ 177。5% 400V輸出特性 最大輸出電壓 3 相 ,380/400/415/440/460V(對應于輸入電壓 ) 畢業(yè)設計（論文） 13 級 額定輸出頻率 最大 400Hz 額定輸入電壓和 頻率 3 相 ,380/400/415/440/460V 5060Hz 電源 允許電壓波動 +10%， 15% 允許頻率波動 177。 (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矩與較高的調速圍 [5]。 另外， VS616G5 變頻器的啟動、制動具有可任意調節(jié)的 S 曲線和零頻仍可輸出 150%力矩的特點，配以高精度的旋轉編碼器，控制精度可達 0. 01～ 0. 02%使得 升降機 運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。 變頻器的選擇 變頻器的種類很多，下面根據(jù)不同的分類方法對變頻器分類 : (1) 按變換頻率的方法分 交 ─ 直 ─ 交變頻器 交 ─ 交變頻器 (2) 按主電路工作方式分 電壓型變頻器 電流型變頻器 (3) 按變頻器調 壓方法的不同分 PAM 變頻器 基于 PLC 的施工場地升降機控制系統(tǒng)設計 12 PWM 變頻器 (4) 按工作原理分類 U/f 控制變頻器 VC 控制變頻器 SF 控制變頻器 (5) 按照用途分類 通用變頻器 高性能專用變頻器 高頻變頻器 VS616G5 型通用變頻器 升降機的調度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標往往是選擇中的一項重要內容。如果需要，在擴展機架可以安裝輔助電源。 PS307 可安裝在 S7300 的專用導軌上，除了給 S7300 CPU 供電外，也可給 I/O 模塊提供負載電源。在輸出電壓時，可以采用 2 線回路和 4 線回路兩種方式與負載相連。 A/D 轉換部件是模塊的核心，其轉換原理采用積分方法，被測模擬量的精度是所設定的積分時間的正函數(shù)，也即積分時間越長，被測值的精度越高。 ② 數(shù)字量輸出模塊 數(shù)字量輸出模塊 SM322將 S7300內部信號電平轉換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅動電磁閥、接觸器、小型電動機、燈和電動機啟動器等。對現(xiàn)場輸入元件，僅要求提供開關觸點即可。 CPU3152DP、 CPU3162DP、 CPU3182DP都具有現(xiàn)場總線擴展功能。其系統(tǒng)構成如圖 所示。當任務規(guī)模擴大并且愈加復雜時，可隨時使用接口模塊對 PLC 進行擴 展。 (7) 浮點數(shù)運算 用此功能可以有效的實現(xiàn)更為復雜的算術運算。 (4) 口令保護 多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改。 SIMATIC S7 系列 PLC 都采用了模塊化、無排風扇結構且具有易于用戶掌握等特點，使得 S7 系列 PLC 成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應用的首選產品。又因為 升降機 是雙向運行的，所以 PLC 還需具有可逆計數(shù)器。 升降機 系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設計出周密完整的梯形圖程序，這是整個 升降機 系統(tǒng)設計的核心工作。根據(jù)機械手控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設備。 SPWM 技術 SVPWM 技術，明顯改善了電梯運行質量和性能 。 變頻調速控制 升降機 的特點 隨著電力電子技術、微電子技術和計算 機控制技術的飛速發(fā)展，交流變頻調速技術的發(fā)展也十分迅速。 工作方式上看：電器控制并行工作，而 plc 串行工作，不受制約。為了改善升降機 的舒適感和運行的可靠性，現(xiàn)在都改為用 PLC 來控制 升降機 的運行，這樣大大提高了 升降機 的性能。并形成了一系列的定型產品。 PLC 是一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統(tǒng)。 (5) 由于線路復雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費 用高；而且檢查故障困難，費時費工。 升降機 繼電器控制系統(tǒng)存在的問題 (1) 系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復雜，且觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 升降機 繼電器控制系統(tǒng) 升降機 繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點 (1) 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，適合于一般技術人員和技術工人所掌握。 建筑施工 升降機 ，建筑施工與維修用的 升降機 。 載貨 升降機 ，主要為運送貨物而設計，通常有人伴隨的 升降機 。 因此 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應用非常廣泛，非常有實際價值。隨著人們對電梯運行安全性、高效性、舒適性等要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術已經發(fā)展到了調頻調壓調速，其邏輯控制也由 PLC 代替原來的繼電器控制。本課題設計的 升降機 要求運行迅速準確度高，在 升降機 的各層檢測系統(tǒng)中選用用在工業(yè)自動控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運用感應器的開關量信號輸入給 PLC 來實現(xiàn) PLC 對電梯的控制。 因此，進行 升降機 的 PLC 控制系統(tǒng)的設計，可以推動電梯行業(yè)的發(fā)展，擴大 PLC 在自動控制領域的應用，具有一定的經濟和理論研究的價值。它在集成電路、計算機技術的基礎上發(fā)展起來的的一中新型工業(yè)控制設備。 PLC 是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。于是可編程控制器應運而生， 1969 年，美國數(shù)字設備公司研制出世界上第一臺可編程控制器，從此， PLC開始活躍于控制領域。 采用可編程控制器來實現(xiàn) 升降機 的控制對于提高 升降機 運行的穩(wěn)定性、降低 升降機控制系統(tǒng)的成本以及縮短 升降機 系統(tǒng)的開發(fā)周期都具有實際意義。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，由變頻器實現(xiàn)對電梯的拖動調速，使 PLC 與調速拖動裝置相結合，構成 PLC 集選控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了電梯的各種控制功能，提高了電梯運行的可靠性，降 低了故障率。而電動機交流變頻器調速技術是當今節(jié)電 、改善工藝流程以提高產品質量、改善環(huán)境、推動技術進步的一種主要手段。畢業(yè)設計（論文） 1 基于 PLC的施工場地升降機控制系統(tǒng)設計 摘 要 升降機即簡易的電梯，電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關，隨著人們對電梯運行安全性、高效性、舒適性等要求的不斷提高，電梯得到快速發(fā)展?？刂葡到y(tǒng)結構簡單，外部線路簡化，可方便的增加或改變控制功能，也可以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。 本設計考慮到施工場地升降機的實際操作功能，所設計的控制系統(tǒng)針對的是四層電梯。本文旨在通過實現(xiàn) 施工升降機 控制系統(tǒng)這樣一個典型的實例，來展現(xiàn) PLC 在 現(xiàn)代化建設中 的應用，同時利用這個典型的應用只要稍加變化就可以擴展為其他控制系統(tǒng)。為此要解決因汽車不斷改型而重新設計汽車裝配線上各種繼電器的控制線路問題，要尋求一種比繼電器更可靠，響應速度更快，功能更強大的通用工業(yè)控制器。 1985 年國際電工委員會（ IEC）對 PLC 的定義如下： 可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和 算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程?？删幊炭刂破?，簡稱 PLC。與繼電 —— 接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；畢業(yè)設計（論文） 5 占位空間比繼電 —— 接觸器控制系統(tǒng)??；價格上能與繼電 —— 接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護、維修；能直接推動電磁閥、觸器與于之相當?shù)膱?zhí)行機構；能向中央執(zhí)行機構；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。 2 硬件系統(tǒng)的設計。在本設計中選用了目前運用最多的 PLC 編程語言梯形圖，梯形圖的編程能直觀明了的設計出機械手控制的要求， 本課題設計的目的和意義 隨著我國經濟的高速發(fā)展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發(fā)展電梯也已成為人類現(xiàn)代生活廣泛使用的人員運輸工具。 通過 PLC 對程序設計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感。如按照 升降機 的用途可分為以下幾類： 乘客，為運送乘客設計的 升降機 ，要求有完善的安全設施以及一定的室內裝飾。 船舶 升降機 ，船舶上使用的 升降機 。以四層建筑場地升降機為模型，主要用于建筑施工與維修。 (4) 多年來我國一直 生產這類 升降機 ，技術成熟，己形成系列化產品，技術資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。 (4) 系統(tǒng)結構龐大，能耗較高，機械動作噪音大。 PLC 控制系統(tǒng) PLC 控制制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在 升降機 控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用十傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造。自 80 年代后期PLC 引入我國 升降機 行業(yè)以來，由 PLC 組成的 升降機 控制系統(tǒng)