【正文】 始采用按鈕操縱裝置，取代傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動繩索的操縱方式，為操縱方式現(xiàn)代化開了先河?！耙磺邪踩?，先生們。格雷夫斯 PLC procedure目 錄第1章 緒 論 1 引言 1 選題的背景及意義 1 2第2章 電梯的發(fā)展、規(guī)格參數(shù)及組成 4 概述 4 電梯的作用 4 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡史 4 電梯的運(yùn)行工作情況 4 5 5 6 6第3章 電梯驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計 10 電梯驅(qū)動系統(tǒng) 10 曳引機(jī)的選擇 10 門系統(tǒng)電機(jī)的選擇 11 變頻器的選擇 12 通用變頻器發(fā)展及前景概況 12 14 14第4章 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 17 17 18 18 18 19 PLC的分類 21 21第5章 電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 23 28 28 電梯的運(yùn)行規(guī)則 29 I/O地址分配 29 32第6章 結(jié)論 39參考文獻(xiàn) 40致 謝 42附錄I 43附錄II 49IV第1章 緒 論 引言電梯:elevator；lift；movingstaircase。 accelerating or decelerating。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法基礎(chǔ)上，設(shè)計出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，用梯形圖編程實現(xiàn)了指層、廳召喚、選層選向等功能。本機(jī)控制單元采用以西門子公司的可編程控制器PLC對機(jī)器進(jìn)行全過程控制。而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。它靠電力，拖動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。其中包括交流異步電動機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本文在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，闡述了電梯的拖動原理和控制原理，重點分析了電梯系統(tǒng)設(shè)計中如何用PLC實現(xiàn)控制系統(tǒng)并編制控制程序。s lives. The PLC to control elevator systems have bee increasingly high demanding, requiring elevator reach the operational purposes on steady, accurate, fast. The system is posed of PLC and logic control circuit. The design includes AC induction motors, relays, contactors, trip switches, buttons, LED indicators and frequency convertors. The paper bines them as an incorporate control system. The machine control unit controls the whole process of the machines using Siemens PLC programmable controller. The entire system controls the elevator lift。 control system。1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中——奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。1889年12月，美國奧的斯電梯公司制造出了名副其實的電梯，它采用直流電動機(jī)為動力，通過蝸輪減速器帶動卷筒上纏繞的繩索，懸掛并升降轎廂。1951年，黨中央提出要在天安門安裝一臺由我國自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。 選題的背景及意義改革開放的30年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，城市化水平也得到了很大的提高，小高層、高層住宅也空前崛起，這從客觀上導(dǎo)致了電梯行業(yè)的空前繁榮景象，所以研究電梯的驅(qū)動方式能更有效的促進(jìn)電梯發(fā)展，同時也是我們自動化技術(shù)的一個重要研究內(nèi)容。在許多建筑物中，電梯已成為不可缺少的配套設(shè)施。但是根據(jù)電動機(jī)和電梯為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的要求。即對電動機(jī)供電的變頻器要求有調(diào)壓和調(diào)頻兩種功能。交交變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種不經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)，直接將較高固定頻率的電壓變換為頻率較低而可變輸出電壓的變頻調(diào)速系統(tǒng)。在可逆直流傳動中采用的工作方式（如邏輯無環(huán)流、錯位無環(huán)流、可控環(huán)流）一般在交交變頻器中均可適用。交直交變頻器則是先把交流電經(jīng)整流器先整流成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，再經(jīng)過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。電梯是在垂直方向上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，手扶梯是在斜面上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備。 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡史據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機(jī)械。后來又采用液壓泵和控制閥以及直接拄塞式和側(cè)拄塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。 電梯的運(yùn)行工作情況電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點站也有終點站。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。80年代中期后，觸鈕已被微動按鈕所取代。對于自動化程度比較高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可以下達(dá)一個一上的指令信號，電梯便能夠依次起動和?？浚来瓮瓿扇蝿?wù)。1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計規(guī)定的電梯載重量。5）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點均稱為站。13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。為了加強(qiáng)對電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，國家曾于1974年頒布了JBI4357JBI8167JB/Z11074等一批電梯產(chǎn)品的部標(biāo)準(zhǔn)。電梯是一種復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，一般由機(jī)房、轎廂、廳門及井道和井底設(shè)備等4個基本部分組成。相反，機(jī)房上置式曳引方式因設(shè)備簡單，鋼絲繩彎折次數(shù)少，成本低，維護(hù)簡單等特點，最為普遍采用。2)高度指機(jī)房地面至頂板的垂直距離。在曳引機(jī)安裝的上方，應(yīng)設(shè)吊鉤用于維修。按曳引電動機(jī)與曳引輪之間有無減速箱，又可以分為有齒輪曳引機(jī)和無齒輪曳引機(jī)。c)曳引輪：具有V形、半圓形或帶缺口的繩槽輪，靠摩擦力曳引起動。因是精密設(shè)備，所以要防塵，并保持良好的通風(fēng)，以維持規(guī)定電溫度。電梯上的限速器大多屬于離心式限速器，由輪盤、開關(guān)、纜繩和夾鉗裝置構(gòu)成，以旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力反映電梯的運(yùn)行速度，常見的有甩塊式和甩球式兩種。對重與轎廂通過曳引繩的連接，利用曳引繩與曳引輪槽之間的摩擦力驅(qū)動轎廂的上升和下降。(3)限速鋼絲繩、張緊裝置用以防止限速鋼絲繩的松弛或搖動，把轎廂速度正確地傳送到限速器的輔助裝置。機(jī)械緩沖裝置是指位于底坑的各種緩沖器，它們是電梯安全保護(hù)的最后一道措施，設(shè)置在井道底坑中且正對轎廂和對重，起作用是防止轎廂和對重沖頂撞底。轎廂的運(yùn)動由拽引電動機(jī)產(chǎn)生動力，經(jīng)拽引傳動系統(tǒng)進(jìn)行減速、改變運(yùn)動形式（將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橹本€運(yùn)動）來實現(xiàn)驅(qū)動，其功率在幾千瓦到幾十千瓦，是電梯的主驅(qū)動。要實現(xiàn)這個目標(biāo)，需解決好電機(jī)的選擇問題，控制電路的選擇及設(shè)計問題。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，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以供給電動機(jī)。變頻器技術(shù)是當(dāng)今自動化技術(shù)中比較成熟、比較先進(jìn)的技術(shù)，是電力技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。上世紀(jì)80年代外資變頻器產(chǎn)品開始進(jìn)入我國市場，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們節(jié)能環(huán)保意識的增強(qiáng)，90年代以來變頻器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)普及，行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。隨著國內(nèi)對大規(guī)模變頻裝置的需求上升，高檔變頻產(chǎn)品的開發(fā)成功，變頻器智能化的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。另外，變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。由上式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬?？刂葡到y(tǒng)高速計算電動機(jī)驅(qū)動負(fù)載所需功率，最佳控制電壓和電流矢量，最大限度地發(fā)揮電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。30kW以上時為180%。在電動機(jī)運(yùn)行過程中常時進(jìn)行自整定，常時核對電動機(jī)特性變化，實現(xiàn)高精度速度控制。標(biāo)準(zhǔn)裝有連接抑制高次諧波電流的DC電抗器端子。更方便使用的鍵盤面板，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有復(fù)寫功能，能容易地將1臺變頻器的功能碼數(shù)據(jù)復(fù)寫至其他變頻器。完整的產(chǎn)品系列適應(yīng)不同用途，提供兩種系列，一般工業(yè)用的G11S系列和風(fēng)機(jī)、泵用的P11S系列。適應(yīng)各種環(huán)境的結(jié)構(gòu)對22kW標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品采用全封閉結(jié)構(gòu)IP40，耐環(huán)境性能好。各種通信功能標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)裝接口RS485，由此可由個人計算機(jī)向變頻器輸入運(yùn)行命令和設(shè)定功能碼數(shù)據(jù)等。保護(hù)功能的充實能設(shè)定電子熱繼電器的熱時間常數(shù)，因此電子熱繼電器能適用于各種電動機(jī)。I/O端子檢查功能主電路電容器壽命變頻器負(fù)載率測定累計運(yùn)行時間的記錄、顯示運(yùn)行狀態(tài)（變頻器輸出電流、散熱板溫度、消耗功率等）監(jiān)視跳閘時詳細(xì)數(shù)據(jù)的記其他各種有用功能標(biāo)準(zhǔn)裝有（）控制電源輔助輸入電路，因此斷開主電源時，能保持異常輸出信號。根據(jù)以上的信息及選擇電機(jī)的功率，本次設(shè)計選用富士FRN15LMIS4C作為控制主電機(jī)的變頻器。 電梯拖動系統(tǒng)示意圖井道是指建筑中用于安裝電梯并提供電梯運(yùn)行的通道，轎廂以及配重都是在井道中運(yùn)行的。呼梯盒常安裝在廳門外離地面1m高左右的墻壁上，基站與頂站只有一個按鈕，中間層站有上行與下行兩個呼梯按鈕，按鈕下面帶有呼梯的記憶燈。電梯門分廳門及轎廂門，當(dāng)電梯?？吭谀骋粚訒r，這一層的廳門在轎廂門的帶動下開啟或關(guān)閉。（2）當(dāng)電梯到達(dá)指定的樓層后，電梯自動停止運(yùn)行，并且自動開門，隨后電梯延時自動關(guān)門，等待廳外召喚。（6）電梯的樓層門廳和轎廂的內(nèi)部都有電梯運(yùn)行情況的顯示。當(dāng)電梯接收到來自廳外的召喚時，自動的進(jìn)行定向，并且電動機(jī)M1高速運(yùn)行到達(dá)指定樓層，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定樓層后電動機(jī)M1減速，以低速運(yùn)行至停層位置，當(dāng)?shù)竭_(dá)停層位置后，電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)控制電梯自動開門，此時廳內(nèi)乘客由轎廂內(nèi)出來，而廳外乘客也可進(jìn)入轎廂內(nèi)，當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂后按下關(guān)門按鈕SB2，門廳自動關(guān)門。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實際要求。編程功能PLC的編程有離線編程和在線編程兩種，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。（1）按結(jié)構(gòu)特征PLC可以分為整體式、模塊式、整體模塊混合式這三種類型。（2）按輸入/輸出點多少PLC可以分為微型、小型、中型及大型機(jī)，微型PLC輸入/輸出點數(shù)小于128點；中型PLC輸入/輸出點數(shù)為128512點；大型PLC輸入/輸出點數(shù)在512點以上。電梯的安全設(shè)備有:安全窗及其開關(guān)、安全鉗及其開關(guān)、限速器及其開關(guān)等，安全窗在轎廂的頂部，供應(yīng)急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時，當(dāng)電梯超速運(yùn)行時，限速器動作，、強(qiáng)迫換速開關(guān)是電梯限位安全裝置，當(dāng)電梯運(yùn)行到上下極限位置時仍不停車，上下限開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下強(qiáng)迫停車開關(guān)，強(qiáng)制電梯停止運(yùn)行，若還不能停車，將通過機(jī)械裝置帶動極限開關(guān)切斷曳引電動機(jī)電源，以達(dá)到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故。④，若有人或物夾在兩門中間，則需重新開門。（2）電梯的關(guān)門①、司機(jī)或乘客離開轎廂，電梯自動關(guān)門。當(dāng)電梯位于某一層時，指層感應(yīng)器1KR18KR，感應(yīng)該樓層的信號，以控制層燈的狀態(tài)，離開該層時，該樓層信號應(yīng)被新的樓層信號(上一層或下一層)所取代。當(dāng)電梯到達(dá)所選的層樓后，該層樓的層樓輔助繼電器得電，其動斷觸點斷開，使該層內(nèi)選輔助繼電器失電，指示燈也熄滅，即內(nèi)選信號被清除；另外，?？吭谀硨雍?，該層的內(nèi)選信號不能被登記。各門廳乘客召喚時，除底層和頂層只有一個召喚按鈕外，其它各層均設(shè)上下兩個召喚按鈕，18層共需34個按鈕。控制