【正文】 二樓、三樓、四樓、五樓與一樓類似 , 這里不再重復(fù) 。 圖 PLC程序流程框圖 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 PLC 編程 電梯升降模塊 是電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,在 PLC程序設(shè)計(jì)過程中 ,一要堅(jiān)持功能完善、面面俱到的原則 ,保證電梯安全有效地運(yùn)行；二要遵循結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、易讀易改的原則 ,盡量減少程序量 ,采用模塊化設(shè)計(jì) ,并采用 PLC中的主控指令、跳轉(zhuǎn)指令、功能指令等指令優(yōu)化程序 ,縮短 PLC程序掃描時(shí)間 ,保證電梯的控制精度。 當(dāng)忙梯正在上行時(shí)，若其上方出現(xiàn)任何方向的門廳呼叫信號(hào)或是其下方出現(xiàn)向下的門廳呼叫信號(hào)，則均由忙梯在一周行程中去完 成，而基站電梯不予應(yīng)答運(yùn)行。 PLC的梯形圖按照其功能分成以下幾個(gè)模塊 :呼叫信號(hào)登記模塊、樓層顯示模塊、上行程序模塊、下行程序模塊、換速程序模塊、開關(guān)門程序模塊和故障處理模塊。這種變頻器不僅考慮了 /uf控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。目前從一般要求的小范圍調(diào)速傳動(dòng)到高精度、快響應(yīng)、大范圍的調(diào)速傳動(dòng)，從單機(jī)傳動(dòng)到多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎都可采用交流調(diào)速傳動(dòng)。 PLC 的型號(hào)選擇及 I/O 地址及分配 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC， 由于 PLC 的品種、型號(hào)、規(guī)格、功能各不 相同，需綜合多種因素考慮，來選擇 PLC。 可編程序控制器的分析和選擇 PLC 選擇原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象 (生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程 )的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 PLC 首先接收來自電梯的呼梯信號(hào)、平層信號(hào)，然后根據(jù)這些輸入信號(hào)的狀態(tài)，通過其內(nèi)部一系列復(fù)雜的控制程序，對(duì)各種信號(hào)的邏輯關(guān)系有序地進(jìn)行處理，最后向直流門控電機(jī)、變頻器和各類顯示器適時(shí)地發(fā)出開關(guān)量控制信號(hào)，對(duì)兩臺(tái)電梯實(shí)施群控。在電梯這樣的控制邏輯十分復(fù)雜的大型電器控制系統(tǒng)中采用 PLC 實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)是最佳選擇，它具有功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的特點(diǎn)。因此，電梯群控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)為： ① 電梯群控系統(tǒng)智能化 ② 電梯群控系統(tǒng)節(jié)能化 ③ 電梯群控系統(tǒng)整體化 ④ 電梯群控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化 ⑤ 群控系統(tǒng)產(chǎn)品市場(chǎng)化 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 電梯群控控制系統(tǒng) 的實(shí)現(xiàn)方式 早期的電梯群空系統(tǒng)使用 繼電器觸點(diǎn)控制，稱作“自動(dòng)模式選擇方式”，它是電氣群控的最簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方式，也稱方向預(yù)選控制，它是用于兩臺(tái)或三臺(tái)電梯組成的梯群，每臺(tái)電梯靠方向預(yù)選控制來操作。但是，這種群 控系統(tǒng)不具備完善的運(yùn)算能力，所以無法實(shí)現(xiàn)具有人工智能的預(yù)報(bào)調(diào)度功能。電梯控制器將此目的樓層信號(hào)傳輸給電梯群控系統(tǒng)。 電梯群控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電梯群控 系統(tǒng)的 概述 電梯群控系統(tǒng) (EGCS: Elevator Group Control System)，是一種對(duì)多臺(tái)電梯 (2 臺(tái)或 2 臺(tái)以上 )進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來愈 廣泛的應(yīng)用。曳引電動(dòng)機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)；供電系統(tǒng)是為電動(dòng)機(jī)提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)，一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電動(dòng)機(jī)相連；調(diào)速裝置對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)實(shí)行調(diào)速控制；變頻器可以通過改變頻率的大小來控制其運(yùn)行速度的快慢。頂板還具有 阻止機(jī)房即傳向井道的作用。 每一層電梯門口裝的門，門上帶有機(jī) 器 鎖及電氣接點(diǎn)。它的作用是限制轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。對(duì)于絕大多數(shù)電梯，橢均設(shè)于井道頂部。 （ 5） 按控制方式分：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯（轎外按鈕電梯、轎內(nèi)按鈕電梯）、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、梯群程序控制電梯、梯群智能控制電梯。 （ 4） S7200 的編程可用編程器，也可以在 PC 機(jī)上使用西門子公司的專用編程軟件STEP7Micro/WIN 來進(jìn)行。 負(fù)載電源模塊 (PS)：用于將 SIMATIC S7300 連接到 120／ 230V 交流電源，或 24／ 48／ 60／ 110V 直流電源。狀態(tài)指示器： SF，BATF=電池故障； DC5V=內(nèi)部 5 V DC 電壓指 示； FRCE=表示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)制； RUN=當(dāng) CPU 啟動(dòng)時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮； STOP=在停止模式下常亮，有存儲(chǔ)器復(fù)位請(qǐng)求時(shí)慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速閃爍。 一． 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)主要包括： （ 1） 確定安排 PLC 的輸入、輸出點(diǎn)； （ 2） 設(shè)計(jì)外圍電路，包括主電路； （ 3） 選購 PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝接線等內(nèi)容。 (2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。采用了精簡(jiǎn)化的編程語言，編程錯(cuò)誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。以通用或?qū)Ｓ? CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 運(yùn)行流程圖 ，還要給出要去的目的層指令， PLC 根據(jù)電梯現(xiàn)在所在的樓層判斷運(yùn)行方向，然后起動(dòng)運(yùn)行。利用 PLC 和變頻器對(duì)舊電梯進(jìn)行改造， 不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以 PLC 發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。 1971 年，集成電路應(yīng)用于電梯。 1900 年交流感應(yīng)電機(jī)問世以后，使電梯的速度提高，并改善電梯的平層準(zhǔn)確度和舒適感。于是，轎廂就在井道內(nèi)沿導(dǎo)軌上下、反復(fù)運(yùn)動(dòng) 【 3】 。的剛性導(dǎo)軌之間 ,轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 摘要 隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊?文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) III 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。電梯性 能的好壞對(duì)人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯的系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效又安全可靠。 電梯系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成。 與電梯類似的這種升降設(shè)備，起源于古代農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)中的原始起重升降機(jī)械。與此同時(shí)，第一臺(tái)自動(dòng)扶手電梯試制成功。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1976 年， 微機(jī)開始用于電梯，使電梯的電氣控制，進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。 近年來，可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 在電梯中的應(yīng)用已很成熟 ,圖 是 PLC 應(yīng)用于電梯控制的控制框圖。 根據(jù)當(dāng)今電梯控制系統(tǒng)和電梯拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，本設(shè)計(jì)采用西門子 S7300 PLC， 結(jié)合安川 VS616G5 通用變頻器 ， 實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)電梯的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。 PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。 (5) 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示 。編程方法的多 樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。 (3) PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 二． 軟件設(shè)計(jì) 大多數(shù)用梯形圖和指令程序，主要包括： （ 1） 設(shè)計(jì)控制流程，根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán)，如有必要再畫詳細(xì)的狀態(tài)流程圖； （ 2） 根據(jù)工作循環(huán)圖，畫出虛擬的電路圖 繼電器梯形圖； （ 3） 按梯形圖編寫指令程序表； 系統(tǒng)調(diào)試：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，必要時(shí)還可對(duì)硬件進(jìn)行修改，直到符合要求為止。 MPI 接口用來連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備， DP 接口用來直接連接到分布式 I/O。 接口模塊 (1M)：用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架 (CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。編程語言可用梯形圖或指令表。 電梯的基本結(jié)構(gòu) 從總體來講，電梯有機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成。機(jī)房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通風(fēng)條件。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上；導(dǎo)軌架是支承導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接；導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn) 動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向?？吞荻酁樽詣?dòng)開關(guān)門，開關(guān)門由轎廂 門上的開門刀帶動(dòng)廳門上的橡皮勒轆來完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關(guān)門裝置驅(qū)動(dòng)的。對(duì)于快、高速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設(shè)隔音層，此時(shí)的井道頂成了雙層結(jié)構(gòu) 。 該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速（ ACVP）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（ ACVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ ACVVVF），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善 。 (2) 技術(shù)含量更高，性能更好 。即在一座大樓內(nèi)，根據(jù)大樓的功能及樓層人口分布狀況，通過一個(gè)或多個(gè)控制器，將多臺(tái)電梯互連組成電梯群。電梯啟動(dòng)上行，到達(dá)目的樓層后開門，乘客走出轎廂。進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代中期，人們將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電梯群控系統(tǒng)后，便進(jìn)入到第 3階段 — 電梯交通的動(dòng)態(tài)特性研究階段 【 7】【 8】 。這種群控系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，在使用過程中觸點(diǎn)容易燒壞磨損，可靠性差故障率高，似的保養(yǎng)維護(hù)工作量大，費(fèi)用高；電器的電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；存在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪聲大等缺點(diǎn)。能提高預(yù)測(cè)電梯到達(dá)某一層的準(zhǔn)確性。在電梯控制系統(tǒng)中，由于電梯的控制屬于隨機(jī)性控制，各種輸入信號(hào)之間、輸出信號(hào)之間以及輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，邏輯關(guān)系處理起來非常復(fù)雜，這就給 PLC的編程帶來很大難度。因此，在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則 : 的選擇除了應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)的要求之外，特別指出的是還應(yīng)重點(diǎn)考慮該公司產(chǎn)品的技術(shù)支持與售后服務(wù)的情況，一般應(yīng)選擇在國(guó)內(nèi)特別是在所設(shè)計(jì)系統(tǒng)本地有著較為方便的技術(shù) 服務(wù)機(jī)構(gòu)或較有實(shí)力的代理機(jī)構(gòu)的公司產(chǎn)品，同時(shí)應(yīng)盡量選擇主流機(jī)型。 哪些信號(hào)需要輸入至 PLC， PLC 需要驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載 ,以及采用何種編程方式，都是需要認(rèn)真考慮的問題，都會(huì)影響到其內(nèi)部 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配。因此可以說在電氣調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)，以變頻器應(yīng)用技術(shù)為代表的交 流調(diào)速傳動(dòng)已經(jīng)成為電氣調(diào)速傳動(dòng)的主流。 VS616G5 變頻器的特點(diǎn)如下 : ； ； ，因此，功能全、體積小； 、維修性能好； LCD 操作裝置，可提高操作性能。 根據(jù)電梯的運(yùn)行規(guī)律 ,設(shè)置了有 / 無司機(jī)、檢修、優(yōu)先服務(wù)、消防等四種工作方式。但是，若在忙梯的下方出現(xiàn)向上的門廳呼叫信號(hào)，則由基站電梯來應(yīng)答信號(hào)而發(fā)車運(yùn)行接客。 電梯升降模塊 電梯上升如圖 (a) 所示 ,下降梯形圖如圖 (b)所示。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 (a) 一樓指示燈梯形圖 (b) 五樓指示燈梯形圖 圖 一樓、五樓指示燈梯形圖 圖 一樓內(nèi)呼燈 轎內(nèi)指令控制梯形圖 如圖 。 一樓內(nèi)呼燈 如圖 。 程序框圖 PLC程序流程框圖如圖 。不論是一號(hào)電梯還是二號(hào)電梯均停留在最后停靠的層站待命。同時(shí)，由于梯形圖之間的相互關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，程序設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，因此在雙電梯聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的 軟件部分時(shí)，主要采用模塊化的編程思想來進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 VS616G5 型變頻器是安川電機(jī)公司面向世 界推出的 21 世紀(jì)通用型變頻器。在 近 20 年的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個(gè)大的進(jìn)展過程。當(dāng)然對(duì)于不同的用戶要求的側(cè)重點(diǎn)有所不同，設(shè)計(jì)的原則應(yīng)有所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和安全為目標(biāo) ，則應(yīng)將系統(tǒng)可靠性放在設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，甚至考慮采用冗余控制系統(tǒng) :如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應(yīng)將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)加以強(qiáng)化。由于本設(shè)計(jì)選用 的是通用型變頻器，因此其參數(shù)設(shè)置和外部線路設(shè)計(jì)