【正文】 根據(jù) I/O 分配表中的情況，利用 Protel 軟件畫出 PLC 的外部接線圖，如圖 42 所示 根據(jù)電梯的運行規(guī)律 ,設置了有 /無司機、檢修、優(yōu)先服務、消防等四種工作方式。不論是一號電梯還是二號電梯均停留在最后停靠的層站待命。 無論是作為一號電梯還是二號電梯 ,由于轎內呼叫信號而使電梯定向的 ,電梯都必須啟動運行。 二樓電梯上升、下降梯形圖 二樓上升如圖 45(a)所示 ,二樓下降如圖 45(b)所示。 33 35利用可編程控制器控制升降電梯，具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點。 37 10 4 完成 設計（制作） 任務情況 主要依據(jù) 設計（制作）方案可行性及先進性、設計（制作）內容正確性、完成設計（制作） 任務書要求的各項任務情況等 評分。 5 3 完成 階段性設計（制作）任務情況 主要依據(jù)按時按質完成階段性設計（制作）任務 情況評分。 最后，再次感謝機電 工程系的各位老師和許多的朋友和同學在各個方面給予了我很多的幫助和支持，讓我堅持到了最后 ，并最終完成了畢業(yè)設計的全部工作?；?PLC 設計的雙電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)可以很好的響應乘客的召喚信號，達到高效、節(jié)能的目的。在高峰期和低谷期的平均等待時間和最大等待時間都長于改進后的系統(tǒng)，改進后的系統(tǒng)表現(xiàn)好于改進之前。 圖 49 轎內指令控制梯形圖 門廳召喚控制梯形圖 如圖 410 所示。 圖 46 二樓向下指示燈 一樓、四樓指示燈梯形圖 一樓指示燈梯形圖如圖 47(a)所示 ,四樓指示燈梯形圖如圖 47(b)所示。由于電梯的梯形圖程序中有很多的重復相似段 ，因此本文以模塊化的方式給出部分模塊的梯形圖，而重復相似部分不再重述。但是，若在忙梯的上方出現(xiàn)任何向上或是向下的門廳呼叫信號，則由基站電梯來應答信號而發(fā)車運行接客。 上 電 信 號忙 梯 停 用 否忙 梯 壞 否升 至 四 層關 門 待 命轎 內 有 上 行 信號 否忙 梯 應 答上 方 再 有 信 號否下 方 有 向 下 呼叫 否下 方 有 向 上 信號 否到 指 定 層到 頂 層 否上 方 有 信 號 否換 相忙 梯 應 答到 指 定 層下 方 再 有 信 號否轎 內 有 下 行 信號 否到 基 站 否換 相忙 梯 、 基 梯 轉 換基 梯 停 用 否基 梯 壞 否基 層關 門 待 命轎 內 有 呼 叫 信號 否基 梯 應 答有 上 行 信 號 否基 梯 上 行到 指 定 層到 頂 層 否換 相到 底 層有 下 行 信 號 否基 梯 下 行到 指 定 層到 基 站 否NN到 底 層YYYNNNYYNYNYYNNYNNYNNYYYYYNYYYYNYN 圖 43 PLC程序流程框圖 當兩臺電梯因轎廂內指令而到達基站后關門待命時，則應按照有效利用的原則，執(zhí)行相互交替程序段。同時，由于梯形圖之間的相互關聯(lián)性很強，程序設計比較復雜，因此在雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)的軟件部分時，主要采用模塊化的編程思想來進行設計。系統(tǒng)中實際需要輸入點 41 點 ,輸出點 36 點 ,因此我們選用西門子S7200 PLC，其中 CPU 的型號選為 CPU226， 其輸入輸出點數(shù)為 24/16，不能滿足要求，所以在使用數(shù)字量擴展模塊 EM223。 監(jiān)視面板 ： 在控制室裝上監(jiān)視面板，可通過燈光指示監(jiān)視多臺電梯運行情況，還可以選擇最優(yōu)運行方式 。 (3)上行高峰：早上高峰時間，所有電梯均駛向主層，避免擁擠。如果不過長，就由其它電梯應召，而不起動待命電梯。如果有，則由附近電梯應召，否則 按“ 最大最小 ” 原則控制。 圖 32 中，交通數(shù)據(jù)管理主要完成多種交通數(shù)據(jù)的采集，如外部呼梯信號，內部指令信號等；層站召喚分配則根據(jù)一定的評價函數(shù)完成對外部呼梯申請信號的電梯調度選 指示燈向 PLC 傳輸外部狀態(tài)信號，指示電梯的工作狀態(tài)。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 （ 7） 電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置 ，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。它是有轎廂架和轎廂體組成的。拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅動轎廂升降。由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護裝置組成。系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成。 曳引系統(tǒng) :曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩，導向輪，反繩輪組成 ,曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。電動機通過脈沖發(fā)生器 (編碼器 )和 PG 卡將速度信號及時反饋給安川變頻器， 圖 25 變頻器拖動部分線路圖 U V W M 3 ~ PG 卡 PGB2 123456 12V 0V A 相脈沖 B 相脈沖 脈沖發(fā)生器 1 2 3 4 11 電梯上行輸出 電梯下行輸出 電梯高速運行 電梯低速運行 COM PLC RST 接觸器觸點 安川 616G5 變頻器 過載保護 短路保護 VS616G5 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。因此可以說在電氣調速傳動領域內，以變頻器應用技術為代表的交流調速傳動已經(jīng)成為電氣調速傳動的主流。脈沖發(fā)生器輸出 A、 B 兩相脈沖， PG 卡接收到脈沖信號 呼 梯 信 號 樓 層 信 號平 層 信 號呼 梯 信 號門 電 機P L C一 號 拽 引 機 二 號 拽 引 機電 源一 號 變 頻 器 二 號 變 頻 器 圖 22 PLC雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)硬件框圖 圖 22 中 可以看出，該系統(tǒng)主要由兩個部分組成，其中電梯控制的邏輯部分由 PLC來實現(xiàn)。 同時 SIMATIC 系列 PLC S7200 體積小巧，功能全面，適應中小型機器設 備的控制。通過調制解調器支持遠程監(jiān)控 ； 可以故障診斷，執(zhí)行單次掃描，強制輸出 ；還 可以編輯變量狀態(tài)表， 使用多個可同時打開的窗口可同時顯示信號狀態(tài)和狀態(tài)表。因此，能夠滿足電梯對電氣控制系統(tǒng)的要求。 （ 2）程序執(zhí)行 在程序執(zhí)行階段， PLC 順序掃描用戶程序。 控制部分是根據(jù)被控對象的實際控制要求編制用戶的控制程序，并將編制好的程序通過編程器輸入 PLC 內的用戶程序存儲器中， CPU 反復掃描、執(zhí)行用戶程序，并產(chǎn)生各種輸出控制信號，通過用戶程序來實現(xiàn) PLC 的控制功能。 工作原理 PLC 是以微機為核心的電子部件，可以將它看作是一個由各種繼電器、定時器、計數(shù)器及狀態(tài)器組成的組合體。 （ 4） I/O 擴展接口 I/O 擴展接口與 CPU 之間是以總線方式連接的，因此它可以連接開總量的 I/O 擴展單元及擴展塊，使 I/O 點數(shù)規(guī)模在配置更加靈活。 （ 2）輸入 /輸出電路 通常有兩種形式的輸入電路；直流輸入和交流輸入電路?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則設計”。 第 2 章 器件的選擇 PLC的選擇 PLC介紹 1968 年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求，這揭開了可編程控制器的發(fā)展篇章。在正常自動狀態(tài)下， PLC檢測門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關門信號，控制電梯關門；當門鎖接通時，則進入待機狀態(tài)，此時若收到指令信號則電梯即起動。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高 ,控制方式不靈活及功率消耗大等缺點 ,目前已逐漸被人們所淘汰。 電梯群控系統(tǒng)是現(xiàn)代化電梯技術的重要組成部分。但由于微機的集成度高，功能項目固化，所以一般的維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。 1984 年在日本已將其用于 2m/s 以上的高速電梯。目前 的 電梯設計 中一般 使用可編程控制器 (PLC)， 它具有 功能變 化靈活，編程簡單，故障少，噪音低 等優(yōu)點 。傳統(tǒng)的電梯電器控制系統(tǒng)是一個繼電器控制系統(tǒng)。 1862 年，奧的斯公司采用單獨蒸汽機控制的升降機問世。 電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運輸工具。 2 本文首先敘述在當代社會中電梯的重要性，對電梯進行并聯(lián)控制的重要性及必要性，然后我查閱相關西門子公司的 S7200CN 系列 PLC，通過比較選用 226 型 CPU，并使用 EM223 擴展模塊進行擴展。 要求學生對基本概念要做到深刻理解 ,對基本原理要弄清弄懂 ,對基本方法要熟練掌握 ,通過工程知識和工程技能的綜合訓練 ,以達到提高分析問題、解決問題的能力。 10月 21日 11月 10日：實施設計任務 。 任務： 設計技術要求： （ 1）設計某一 4層 雙座 電梯電氣控制系統(tǒng)，有 檢修 和自動兩種控制方式，具備快捷工作流程，符合賓館客梯使用。 （ 4）要有必要的 短路、過載 、連鎖保護。 11月 22日 11月 24日： 交畢業(yè)設計 ,經(jīng)過審查后準備答辯 。 培養(yǎng)學生嚴謹求實，理論聯(lián)系實際的工作作風和嚴肅認真的科學態(tài)度。該控制系統(tǒng)采用可編程控制器作為控制器，并使用基于“最少等待時間” 的并聯(lián)調度規(guī)則來運行 2 臺電梯。的導軌在各樓層間運行，是垂直運行的電梯 (通常也簡稱為電梯 )、傾斜方向運行的自動扶梯、傾斜或水平方向運行的自動人行道的總稱。 然而， 近年來隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑和智能化建筑的不斷涌現(xiàn)，人們對電梯提出了越來越高的要求，單臺電梯往往不能滿足建筑物內的交 通需要，這時候就需要合理安裝多臺電梯來緩解電梯運行的壓力，因此電梯群控系統(tǒng) (elevator group control system)應運而生。到 19 世紀初，在歐美開始用蒸汽機作為升降工具的動力。兩個現(xiàn)代化項目的主要問題通常是：現(xiàn)有設備的可靠性已達到不可接受的程度，不能滿足乘客的流量，因此也增加了舊體制的交通處理能力。因此，研究和制造智能化、高效的電梯群控系統(tǒng)能滿足規(guī)模越來越龐大的現(xiàn)代建筑群的需要，具有極其重要的現(xiàn)實意義，備受工業(yè)界的關注。將轎廂停在選定的樓層上；同時，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動開關門。 在我國，老的直流電梯已被淘汰，交流雙速梯、 ACVV 交流調速梯逐漸被 VVVF 交流變頻變壓調速電梯所取代，控制系統(tǒng)已在大量采用 PLC 和微電腦控制技術，最高梯速已達到 4m/s。 6 課題的提出 可編程控制器 (PLC)是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機，具有許多明顯的特點，具有良好的操作性與可調節(jié)性，使用 PLC 進行電梯的電氣控制是必然的趨勢 。 當今 PLC在電梯中的應用已經(jīng)很成熟 ,如圖 11 是 PLC應用于電梯控制的控制框圖。 根據(jù) 查閱資料了解到的當今電梯控制系統(tǒng)和電梯拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢以及 掌握的知識，本次設計將采用西門子 S7200 PLC， 結合安川 VS616G5 通用變頻器， 實現(xiàn)兩臺 電梯的聯(lián)動控制系統(tǒng)。在 20 世紀 80 年代后期，以微處理器構成的微機取得了飛速發(fā)展，使得可編程邏 輯控制器在概念、設計、性能上都有了新的突破。 輸出電路有三種形式：一種是繼電器形式，它是通過控制繼電器的線圈利用其觸點的通斷來控制輸出設備，實現(xiàn)電氣隔離；另一種是晶體管輸出型，它通過光電耦合器控制輸出開關晶體管通斷，進而控制輸出設備；第三種是可控硅輸出型，通過觸發(fā)可控硅的通斷來實現(xiàn)對外部輸出設備的控制。當 PLC 正常運轉時，一般不需要編程器，因此編程器被設計為獨立的部件。 PLC 控制系統(tǒng)主要由三部分組成：輸入部分、控制部分、 輸出部分。當 PLC 運行時， CPU 按照分時操作原理每個周期執(zhí)行一次操作，由于 CPU 的運算處理速度很快，使得外部出現(xiàn)的結果從宏觀來看似乎是同時完成的，這種分時操作的過程稱為 CPU 對程序的掃描。 SIMATIC PLC 是德國西門子公司在 1995 年推出的性能價格比比較高的 PLC 系統(tǒng)。 PLC)可應用于各種自動化系統(tǒng)。 可以對 S7200 所有 的 功能進行編程。 本系統(tǒng)是由 PLC、變頻器、控制箱、顯示器、曳引電動機 等 組成的交流變頻調速系統(tǒng) (Variable Voltage Variable Frequency，簡稱 VVVF)。 首先， PLC 接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內部一系列 的 復雜控制程序，對各種信號的邏輯關系 進行 有序地處理，最后向直流門控電機、變頻器和各類顯示器適時地發(fā)出開關量控制信號，對兩臺電梯實施 聯(lián) 控。根據(jù) A、 B 脈沖的相序 ,可判斷出電動機的轉動方向 ,并可以