【正文】 公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、同本三菱、日立、東芝、富士達等13家大型外商投資公司在國內的市場份額達到了74％”。國產電梯的技術水平和產品質量正在穩(wěn)步提高。國產電梯以其高質量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內外客戶，為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士訊達公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產量已占世界市場的51％。 PLC在電梯控制中的應用以及發(fā)展前景 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進行研究改進。電梯屬于純粹的工業(yè)產品，其天然性應表現為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協調與平衡，以及電梯本身的人性化。傳統的智能控制是一種技術的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統自動控制，實際上還算不上智能。運行安全是電梯的根本和關鍵。當小孩和老人乘坐時，電梯對他們應給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。該研究發(fā)展：視覺不協調的環(huán)境色彩對人的情緒、精神影響非常大。 ②消除電磁輻射。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。隨著時代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，對電梯控制技術進行研究，找出一條適合國產老式電梯的改造之路，并進而提高國產電梯的技術水平和質量，具有十分重要的意義。確定了系統的總體結構，由 PLC 來實現電梯信號控制，有雙速電機實現調速，完成了電機和可編程控制器（PLC）的選擇。 第二章 電梯的綜述 一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。的剛性導軌之間。 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。人類利用升降工具運輸貨物、人員的歷史非常悠久。英國科學家瓦特發(fā)明蒸汽機后，起重機裝置開始采用蒸汽為動力。然而，一個關鍵的安全問題始終沒有得到解決，那就是一旦升降梯拉升纜繩發(fā)生斷裂時，負載平臺就一定會發(fā)生墜毀事故。1892年，美國奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置，取代傳統的轎廂內拉動繩索的操縱方式，為操縱方式現代化開了先河。調頻門控、智能遠程監(jiān)控、主機節(jié)能、控制柜低噪音耐用、復合鋼帶環(huán)?！豢羁罴{了人類在機械、電子、光學等領域最新科研成果的新型電梯競相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。 醫(yī)用電梯：為運送病床、擔架、醫(yī)用車而設計的電梯，轎廂具有長而窄的特點。 船舶電梯：船舶上使用的電梯。根據拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調壓調速、交流變壓變頻調速等。 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，然后通過電機經減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 低速梯：。 隨著電梯技術的不斷發(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地提高。 按操縱控制方式分類 手柄開關操縱：電梯司機在轎廂內控制操縱盤手柄開關，實現電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。 集選控制電梯：是一種在信號控制基礎上發(fā)展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于能實現無司機操縱。 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的（下機房）電梯，以及有機房在井道內部的（無機房）電梯。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后，斜行電梯發(fā)展迅速。 ： （1）安全性 電梯時運送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對電梯的第一要求就是安全。 （3）停站的準確性 停站準確性又稱平層準確度，平層精度。 （4）振動、噪聲及電磁干擾 現代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。因此在電梯設計時就要兼顧快速性和舒適感這兩個互相矛盾的因素。 4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。半繞2：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲運行速度的一半。如交流電機拖動或直流電機拖動，轎內按鈕控制或集選控制等。電梯的運行速度越快，頂層高度一般越高。 15）井道尺寸（mm）：寬深。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數為電力拖動、鋼絲繩拽引式結構，其機械部分由拽引系統，轎廂和門系統，平衡系統，導向系統以及機械安全保護裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統，運行邏輯功能控制系統和電氣安全保護等系統組成。拽引機為電梯的運行提供動力，由電動機，拽引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。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。 四、轎廂 轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數決定五、重量平衡系統 重量平衡系統由對重和重量補償裝置組成。 六、電力拖動系統 電力拖動系統由拽引電機，供電系統，速度反饋裝置，調速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。操縱裝置是由轎廂內的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。 八、安全保護系統 安全保護系統包括機械的和電氣的各種保護系統，可保護電梯安全的使用。圖31為電梯PLC控制系統的基本結構圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統等。電梯的控制系統實現如下功能：1)行車方向由內選信號決定,順向優(yōu)先執(zhí)行。 6)有內選信號時延時自動關門,關門后延時自動行車。1980年PLC問世后，由美國電氣制造商協會(National Electric ManufacturerAssociation NEMA)對PLC下過如下的定義:PLC是一種數字式的電子裝置。PLC及其有關的外圍設備都應按照易于與工業(yè)控制系統形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設計。PLC的可靠性高，表現在下列幾方面：（1）與繼電器邏輯控制系統比較，PLC可靠性提高的主要原因:1)PLC不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少。 （2）與通用的計算機控制系統比較，PLC可靠性提高的主要原因: 1)PLC是為工業(yè)生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制系統更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用先進的工藝制造流水線生產。一份用戶選用PLC原因的調查報告指出，在各種選用PLC的原因中，第一位的原因是由于PLC可靠性高的用戶達93%。PLC的易操作性表現在下列三個方面: (1)操作方便對PLC的操作包括程序輸人的操作和程序更改的操作。更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上顯示。采用布爾助記符編程語言時，由于符號是功能的簡單縮寫，十分有利于編程人員的編程。為便于維修工作的開展，有些PLC的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設備，提供了故障樹等維修用的資料。 三、靈活性。由于采用軟連接的方法，在生產工藝流程更改或者生產設備更換時，可以不必改變PLC的硬設備，通過程序的編制與更改就能適應生產的需要。 (2)擴展的靈活性。這種擴展的靈活性大大地方便了用戶。 四、機電一體。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可以實現各種簡單或十分復雜的控制要求。另外某些PLC產品還提供了典型控制策略模塊，如PID模塊，從而可實現對系統的PID等反饋或其他模擬量的控制運算。 (4)數據處理新型PLC都具有數據處理的能力，它不僅能進行算術運算，數據傳送，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據顯示打印等功能，有些PLC還可以進行浮點運算、函數運算。 (6)通信把PLC作為下位機，與上位機或同級的可編程序控制器進行通信，成數據的處理和信息的交換，實現對整個生產過程的信息控制和管理，因此PLC是實現工廠自動化的理想工業(yè)控制器。 2)繼電接觸控制系統體積大；PLC控制系統結構緊湊，體積小。 6)PLC控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制的強。可編程序控制器是以反復掃描的方式工作，是循環(huán)地、連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時刻它只能執(zhí)行一條指令，也就是說可編程序控制器是以“串行”方式工作的。兩者既有相似處有差別，主要差別表現在以下幾個方面：1) PLC輸出輸入接口較多，中大型PLC輸出輸入接口更多，便于多路多點控制。5)PLC采用掃描方式進行工作，加之其他一些原因，所以PLC輸入輸出響應比計算機慢。 變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調速己應用到許多領域，由于變頻調速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調速在電梯行業(yè)也得到廣泛應用。目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統的結構也不盡相同，但其總的控制思想卻是大同小異。 80年代初采用的BJ T的PWM變頻器實現了通用化。 變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路(LSI)和全數字控制技術，結構設計上采用“平面安裝技術”等一系列措施，促進了變頻電源裝置的小型化。特別是微機的應用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。例如本設計所采用的安川公司的VS616一GS變頻器就有:(l)無PG(速度傳感器)V/f控制。 D、應用領域不斷擴大 通用變頻器經歷了模擬控制、數字控制、數?；旌峡刂疲钡饺珨底挚刂频难葑?，逐步地實現了多功能化和高性能化，進而使之對各類生產機械、各類生產工藝的適應性不斷增強。在其它方面，如農用機械、食品機械、木工機械、印刷機械、各類空調、各類家用電器甚至街心公園噴水池，可以說其應用范圍相當廣闊，并且還將繼續(xù)擴大。用于通用變頻器時，有如下明顯的效果: (20KHz或更高)，負載電動機的噪聲明顯減少， 實現了低噪聲傳動。上述效果將更加明顯?，F已開發(fā)出一種新型的采用PWM控制方式的自換相交流器，并己經成功地用作變流器中的網側變流器。這種再生能量回饋式高性能通用變頻器，代表著另一個新的技術動向。 在造紙、軋鋼等應用領域，要求精度高，響應快，一般性的通用變頻器已經不能勝任，運算復雜、調整麻煩，對無速度傳感器的矢量控制系統的理論研究和實用化的開發(fā)代表著另一個新的技術發(fā)展方向?？紤]以上各種因素，本設計選用安川VS一616G5型全數字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉差補償、負載轉矩自適應等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。 VS一616G5型變頻器簡介 一、616G5型變頻器的特點 VS一616G5型變頻器是安川電機公司面向世界推出的21世紀通用型變頻器。 (3)由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。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。因此，在設計PLC控制系統時，應遵循以下基本原則： 1)最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計PLC控制系統的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。 4)適應發(fā)展的需要 由于技術的不斷發(fā)展，控制系統的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統發(fā)展和完善的需要。所需輸入/輸出點數與內存容量估算如下: 1．輸入/輸出點的估算： 采用PLC構成四層簡易電梯電氣控制系統。電梯內有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開門和關門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關門分別通過電磁鐵KM3和KM4控制，關門到位由行程開關ST1檢測，開門到位由行程開關ST2檢測。因此,在用戶程序編寫前只能根據輸入/輸出點數、控制系統的復雜程度進行估算。綜合I/O點數以及內存容量，S7—200的CPU226輸入，輸出點數為24／16，足以滿足要求。參數設置的原則:(1)為減小啟動沖擊及增加調速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數宜小些，而積分時間常數宜大些；(2)為了提高運行效率，快車頻率應選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊。設電梯曳引機電機功率為P1電梯運行速度為v，電梯自重為w1，電梯載重為W2配重為W3重力加速度為g，變頻器功率為P。使用的編程語言不同，這些文字代碼和圖形符號就不相同。利用PLC的編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當于設計和改變繼電器控制的硬件接線，也就是所謂的“可編程序”。 本系統PLC程序的編制采用梯形圖語言，編程軟件為STEP 7。有下列版本的STEP 7標準軟件包： 它們還處理對錯誤的響應組織塊決定各個程序部分執(zhí)行的順序用于循環(huán)程序處理的組織塊OB1的優(yōu)先級最高。系統功能塊(SFB)和系統功能(SFC)是STEP7為用戶提供的己編程好的程序的塊，經過測試集成在CPU中的功能程序庫SFB作為操作系統的一部分并不占用程序空間，是具有存儲能力的塊，它需要一個背景數據塊，并須將此塊作為程序的一部分安裝到CPU中。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎上，根據被控對象對控制系統的具體要求，憑經驗進行選擇、組合。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數設計電氣控制線路是完全可以的。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程序結構清晰、可讀性。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。本系統設一樓為基站，兩分鐘內無任何操作，電梯自動返回一樓。如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時2s開門，5s后自動關門。nbsp。nbsp。第二步，打開仿真軟件，選擇CPU類型。通過這次設計，我還認識到無論做什么，都需要踏實，勤奮，嚴謹的工作態(tài)度，這對我以后的工作將會產生深淵的影響。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。發(fā)現問題，面對問題，才有可能解決