【正文】 繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏 繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。 電氣控制系統(tǒng) ：電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 重量平衡系統(tǒng)：系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 轎廂 ：轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。 八大系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)：曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 (2)井道部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 包括導(dǎo)軌，導(dǎo)軌支架，對(duì)重，緩沖器，限速器張緊裝置，補(bǔ)償鏈，隨行電纜，底坑，井道照明等設(shè)備。 研究 PLC 電梯控制系統(tǒng)的意義 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(jì)算機(jī)控制三種。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)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。 2020 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái)，截至 05 年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。盡管如此，我國(guó)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(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。因此，可以說(shuō)乘坐電梯更安全。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。其中，奧梯斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯 生產(chǎn)企業(yè)。（ 1050 米 /分， 公里 / 英里小時(shí)） 。 80 年代，微機(jī)和數(shù)字調(diào)節(jié)技術(shù)日益完善，脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)開(kāi)始使用，進(jìn)而完善了速度調(diào)節(jié)功能。由此，電梯作為一種新穎的升降工具開(kāi)始走進(jìn)人類(lèi)的生活，并得到了不斷的發(fā)展。沃特曼于 1850 年，在美國(guó)紐約市設(shè)計(jì)出了世界上第一臺(tái)以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的卷?yè)P(yáng)機(jī)。 電梯的起源與發(fā)展 電梯作為垂直運(yùn)輸工具，被廣泛的應(yīng)用在人們的日常生活中。服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備 .它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于 15176。在層數(shù)和控制功能較少的場(chǎng)合，采用 PLC 控制較為有利。由于可編程控 制器具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。 文章闡述了可編程控制器 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用。電梯作為一種安全、高效、快捷的垂 直運(yùn)輸設(shè)備已于人們的日常生活密不可分 ,因此須努力提高電梯系統(tǒng)的各個(gè)性能指標(biāo) ,保證電梯可靠運(yùn)行。 PLC 在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。目前在電梯行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱(chēng)自動(dòng)電梯。習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱(chēng)。亨利直至 1889 年，世界上第一臺(tái)以電力為動(dòng)力的卷筒式驅(qū)動(dòng)梯由美 國(guó)奧的斯公司在紐約發(fā)明。 70 年代，數(shù)字化電路開(kāi)始運(yùn)用于電梯控 制中，從而進(jìn)一步提高的電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性與精確性。 世界速度最快且運(yùn)行距離最長(zhǎng)的電梯：迪拜 哈利法塔 電梯，速度最高達(dá)每秒 米。 國(guó)外電梯的情況 世界上有名的幾家電梯公司，諸如 :美國(guó)奧梯斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的 51%。電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問(wèn)題。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(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量、在國(guó)外，己“法規(guī)”實(shí) 行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專(zhuān)業(yè)安裝隊(duì)和維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。從 1949 年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了 6l 萬(wàn)多臺(tái)電梯。到 2020 年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 13． 5萬(wàn)臺(tái)，與 1980 年相比， 25 年增長(zhǎng)了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 17． 8％。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。自 1985 年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO／TCl78 以來(lái)，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。 中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷(xiāo)售量己達(dá) l 萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的 1/50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章 電梯的工藝說(shuō)明 電梯的基本結(jié)構(gòu) 圖 電梯示意圖 1— 控制柜 2— 限速器 3— 門(mén)聯(lián)動(dòng)裝置 4— 轎門(mén) 5— 轎廂底板 6— 樓層地面 7— 層門(mén) 8— 補(bǔ)償繩 9— 張緊裝置 10— 地坑 11— 緩沖器 12— 對(duì)重 13— 對(duì)重導(dǎo)軌 14— 轎廂導(dǎo)軌 15— 井道壁 16— 導(dǎo)靴 17— 導(dǎo)軌壓板 18— 轎廂 19— 安全鉗 20— 曳引繩 端接裝置 21— 曳引繩 22— 曳引機(jī) 23— 機(jī)房 電梯的四大空間八大系統(tǒng) 四大空間 (l)機(jī)房部分 電梯控制間 ,一般設(shè)置在電梯井道的頂部， 包括曳引機(jī)，導(dǎo)向輪，控制柜，限速器，總電源控制盒等設(shè)備。 (4)轎廂部分 該部分主要由轎廂 ,轎廂門(mén)，平層裝置，安全鉗裝置，開(kāi)門(mén)機(jī)，轎內(nèi)操縱箱，指示燈以及通訊報(bào)警裝置等組成。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)，層門(mén)， 開(kāi)門(mén)機(jī)， 門(mén)鎖裝置組成。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)， 供電系統(tǒng) ，速度反饋裝置， 電動(dòng)機(jī)調(diào)速 裝置等組成。由 電梯限速器 、 安全鉗 、夾繩器、緩沖器、 安全觸板 、層門(mén)門(mén)鎖、 電梯安全窗 、 電梯超載限制裝置 、限位開(kāi)關(guān)裝置組成。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。 電梯到達(dá)開(kāi)門(mén)后，先讓轎廂內(nèi)人員走出電梯，然后呼梯者再進(jìn)入電梯轎廂。 電梯的速度曲線 對(duì)電梯快速性的要求 電梯作為一種交通工具，對(duì)于快速性的要求是必不可少的。我們用 a 來(lái)表示加速度，用 p 來(lái)表示加加速度，則當(dāng)加加速度 p 較大時(shí)，人的大腦感到暈眩、痛苦，其影響比加速度 a 的影響還嚴(yán)重。因此，有必要設(shè)計(jì)電梯運(yùn)行的速度曲線，讓轎廂按照這樣的速度曲線運(yùn)行，既能滿足快速性的要求，也能滿足舒適性的要求。 加速段速度曲線 AEFB 段的 AE 段是一條拋物線， EF 段是一條在 E 點(diǎn)與拋物線 AE 相切的直線，而 FB 段則是一條反拋物線，它與 AE 段拋物線以 EF 段直線的中點(diǎn)向?qū)ΨQ(chēng)。用于限載、限速、限流以及行車(chē)與開(kāi)關(guān)門(mén)互鎖。 ，應(yīng)有轎廂慢速移動(dòng)措施。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第三章 電梯的硬件介紹 plc s7200 S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。使用范圍可覆蓋從替代繼電 器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。為了保證 PLC 能在惡劣的工業(yè)環(huán)璄下可靠工作，在其設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。 可使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用可靠。 光電開(kāi)關(guān)采用集成電路技術(shù)和 SMT 表面安裝工藝而制造的新一代光電開(kāi)關(guān)器件，具有延時(shí)、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新型的光電開(kāi)關(guān)已被用作物位檢測(cè)、液位控制、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、寬度判別、速度檢測(cè)、定長(zhǎng)剪切、孔洞識(shí)別、信號(hào)延時(shí)、自動(dòng)門(mén)傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機(jī)以及安全防護(hù)等諸多領(lǐng)域。由開(kāi)關(guān)接點(diǎn)開(kāi)、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)。 接近開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān)又稱(chēng)無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置，用作檢測(cè)零件尺寸和測(cè)速等，也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。位數(shù)有半位， 1， 2，3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 ....， led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解 LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O埠多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O 埠來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 才 32 個(gè)呢。在輪流顯示過(guò)程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 埠，而且功耗更低。 求救按鈕與對(duì)講機(jī)，當(dāng)電梯在運(yùn)行中突然發(fā)生故障停車(chē)，電梯或乘客被鎖在轎廂里，可以按下求救按鈕，通過(guò)對(duì)講機(jī)通知維修人員對(duì)被困人員及時(shí)營(yíng)救。 電磁繼電器 電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又樓層顯示基站上行召喚基站下行召喚下端站樓層顯示中間站上行召喚中間站下行召喚上端站中間站運(yùn)行方向指示運(yùn)行方向指示畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 稱(chēng)輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控 制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流。 交流接觸器 交流接觸器是廣泛用作電力的開(kāi)斷和控制電路。 交流接觸器主要有四部分組成 :(1)電磁系統(tǒng) ,包括吸引線圈、動(dòng)鐵芯和靜鐵芯 ； (2)觸頭系統(tǒng) ,包括三組主觸頭和一至兩組常開(kāi)、常閉輔助觸頭 ,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)的；(3)滅弧裝置 ,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置 ,以便迅速切斷電弧 ,免于燒壞主觸頭； (4)絕緣外殼及附件 ,各種彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。利用編程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編寫(xiě)不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變幾點(diǎn)起的硬件接線線路，這就是所謂的“可編程序”。它是從繼電氣控制系統(tǒng)原理圖的基 礎(chǔ)上演變而來(lái)的，它繼承了繼電氣控制系統(tǒng)中的基本工作原理和電器邏輯關(guān)系的表達(dá)方法，梯形圖預(yù)計(jì)電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別，所以在邏輯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。 STEP 7 概述 STEP 7Micro/WIN 32是西門(mén)子公司專(zhuān)門(mén)為 S7200系列 PLC設(shè)計(jì)在個(gè)人計(jì)算機(jī) Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件 。 PLC 機(jī)型的選擇及其介紹 考慮本次設(shè)計(jì)電梯的運(yùn)行控制，屬于中小型，選用西門(mén)子 S7200 系列 PLC， CPU226。 6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速 計(jì)數(shù)器， 2 路 獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖 輸出，具有 PID 控制器。可完全適 應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。擁有 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 4 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高 速脈沖輸出以及 1 個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。 S7200PLC 目前總共可以提供 3 大類(lèi)，共 9 種數(shù)字量 I/O 模塊。 2． EM232 模擬量輸出模塊 2AO（電壓或電流） 3． EM235 模擬量混合模塊 4AI（電壓或電流），量程由 SW1~SW6 設(shè)定 1AO（電壓或電流） S7200 系列 PLC 除了 CPU226 本機(jī)集成了兩個(gè)通信口以外，其他均在其內(nèi)部集成了一個(gè)通信口，通信口采用了 RS485 總線。 I/O 點(diǎn)數(shù)的確定 （ 1）輸入部分 外召喚按鈕： 16 內(nèi)指令： 12 平層開(kāi)關(guān)： 9 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 接近開(kāi)關(guān)： 16 終端限位： 2 強(qiáng)迫運(yùn)行信號(hào)： 2 門(mén)行程開(kāi)關(guān)： 2 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)： 2 安全信號(hào)： 4 運(yùn)行方式 ： 2 （ 2）輸出部分 召喚輸出： 16 內(nèi)指令輸出： 11 運(yùn)行繼電器： 2 平層指示： 9 開(kāi) /關(guān)門(mén)繼電器： 2 快慢運(yùn)行繼電器： 2 加 /減速繼電器： 2 運(yùn)行指示： 2 超重和警鈴： 2 I/O 點(diǎn)總共 115 點(diǎn)，其中輸入 67 個(gè)點(diǎn)，輸出 48 個(gè)點(diǎn)，考慮到實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)用到更多的點(diǎn)，再加上 20%的備用量，則確定 PLC 的 I/O 總數(shù)為 138)(115 ??? 點(diǎn)。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循轎廂內(nèi)指令優(yōu)先，順向截車(chē)、就近?？康脑瓌t。 當(dāng)廳外的召喚按鈕按下時(shí)，信號(hào)將被保存在輔助繼電器 M 中，并自鎖，只有當(dāng)電梯轎廂相應(yīng)的樓層時(shí)，平層開(kāi)關(guān) 動(dòng)作，將 M 繼電器的信號(hào)清除，未到達(dá)的樓層繼續(xù)保持原來(lái)的來(lái)的狀態(tài)。 （ 1） 自然選向 是根據(jù)當(dāng)前電梯的位置和指令、召喚情況，電梯自動(dòng)判斷，選擇運(yùn)行方向是向上或向下。電梯是從基站上升到頂站再由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換向下運(yùn)行，再由基站的向上轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為向上運(yùn)行，即在運(yùn)行的過(guò)程中內(nèi)指令和外召喚順向截車(chē)，逆向等待。當(dāng)按下關(guān)門(mén)按鈕或者轎廂門(mén)延遲時(shí)間結(jié)束后，轎廂門(mén)關(guān)閉，關(guān)門(mén)繼電器 動(dòng)作，控制曳引電動(dòng)機(jī)