【正文】 Y40四樓上召指示燈X36四樓樓層感應(yīng)Y41二樓下召指示燈X37五樓樓層感應(yīng)Y42三樓下召指示燈X41上限位開關(guān)Y43四樓下召指示燈X42下限位開關(guān)Y44五樓下召指示燈X43檢修開關(guān)M1～M5樓層輔助繼電器X44主接觸點(diǎn) M11～M15轎內(nèi)指令登記繼電器X46檢修上行開關(guān)M21～M241~4樓上召繼電器X47檢修下行開關(guān) M32～M352~5樓下召繼電器X0高速計(jì)數(shù)器 電梯PLC設(shè)計(jì)外部接線圖 根據(jù)電梯的輸入、輸出端口的具體分配，利用軟件畫出PLC的外部接線圖。本例中采用七段數(shù)碼管來(lái)表示樓層信號(hào)，其梯形圖如圖38。取得樓層信號(hào)后，就要將樓層信息通過(guò)指示燈或七段數(shù)碼管表示出來(lái)。經(jīng)過(guò)上述分析后，根據(jù)所確定的電梯層站數(shù)、控制方式等，計(jì)算控制系統(tǒng)的輸人信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，同時(shí)對(duì)輸人、輸出信號(hào)是模擬量還是數(shù)字量要分開考慮，然后分類統(tǒng)計(jì)出各輸入、輸出量的電壓類型、等級(jí)、數(shù)量，共有輸入36個(gè)，輸出31個(gè)，考慮到要留有10％—15％的擴(kuò)充I/O接口，所以本設(shè)計(jì)按五層的電梯，采用三菱公司的FX2N80MR系列可編程控制器（總共40個(gè)輸入、40輸出點(diǎn)）。此時(shí)關(guān)門限位開關(guān)動(dòng)作，使GMJ失電復(fù)位。正常情況下，在整個(gè)起動(dòng)、運(yùn)行、減速爬行段內(nèi)，變頻器的零速輸出點(diǎn)一直是閉合的。PLC接收來(lái)自操作面板和呼梯盒的召喚信號(hào)、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號(hào)以及井道和變頻器的狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算后實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制，PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號(hào)的同時(shí)向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向、啟動(dòng)、加速、減速、運(yùn)行和制動(dòng)停梯信號(hào)。為防止計(jì)數(shù)脈沖高電平期間反復(fù)計(jì)數(shù)，采用樓層計(jì)數(shù)信號(hào)上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)。隨著曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，這樣就可以從旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖輸出端獲得正比于電梯運(yùn)行距離的脈沖個(gè)數(shù)。若以A，B相脈沖的前沿或后沿產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖，可以形成代表正向位移和反向位移的脈沖序列。為此，系統(tǒng)還配置了與電動(dòng)機(jī)同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器及PG卡，完成速度檢測(cè)及反饋，一起構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的速度控制系統(tǒng)。圖中變頻器只完成調(diào)速功能，而邏輯控制部分是由PLC完成的。PLC是集計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置，其控制精度高，適應(yīng)性好，抗干擾能力強(qiáng)，能滿足電梯各性能方面的要求。設(shè)電梯曳引電機(jī)功率為P1,電梯運(yùn)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。為了保證平層精度及運(yùn)行的可靠性，曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制應(yīng)是閉環(huán)的。這種變頻器不僅考慮了V/F控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)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。我們一般采用通用型變頻器加PLC對(duì)電梯進(jìn)行控制。 （14）自動(dòng)返基站。 （10）自動(dòng)定向。 （5）電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈。（4）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2： P2=[（W1+W2W3）g+F1]v其中F1=K（W1+W2W3）g+δ為摩擦力，δ可以忽略不計(jì)。變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌參數(shù)直接輸入。包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。本節(jié)主要講述變頻器的選型和設(shè)計(jì)過(guò)程。當(dāng)電梯設(shè)有基站時(shí)，電梯在完成全部指令后，自動(dòng)駛回基站，停機(jī)待客。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對(duì)與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。 （6）待客自動(dòng)開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開門迎客。 （5）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。本章對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分析然后選型，設(shè)計(jì)出總體框架，畫出總設(shè)計(jì)原理圖。 每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對(duì)各輸入輸出點(diǎn)、存儲(chǔ)器和CPU等進(jìn)行兩者一致，說(shuō)明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障。 輸出繼電器的內(nèi)部觸點(diǎn)的動(dòng)作由輸出映像寄存器的內(nèi)容決定。 PLC與繼電器的比較幾十年來(lái)，繼電器控制系統(tǒng)為工業(yè)控制的發(fā)展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工業(yè)領(lǐng)域中大量地應(yīng)用，然而其控制性能與自身的功能已無(wú)法滿足與適應(yīng)工業(yè)控制的要求和發(fā)展，與PLC相比較，存在著質(zhì)的差別。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。這種面向生產(chǎn)的編程方式與目前微機(jī)控制生產(chǎn)對(duì)象中常用的匯編語(yǔ)言相比，更容易被操作人員所接受。PLC能在惡劣的環(huán)境中可靠的工作，平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)，故障修復(fù)時(shí)間短。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過(guò)了對(duì)它的定義。 準(zhǔn)確的平層精度。高速運(yùn)行，最佳召喚應(yīng)答處理和分配方式，根據(jù)乘客人流情況快速反應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，使電梯運(yùn)行迅速、合理，最大限度地縮短乘客候梯時(shí)間，使電梯運(yùn)行效率得到充分發(fā)揮。由于系統(tǒng)采用高精度電光碼盤，微機(jī)全數(shù)字化控制，使電梯平層精度達(dá)到毫米級(jí)，并且絕對(duì)保證電動(dòng)機(jī)零速下閘，舒適感非常好。當(dāng)電梯運(yùn)行由恒速狀態(tài)變?yōu)闇p速狀態(tài)，直至平層停車的這段時(shí)間，VVVF系統(tǒng)處于再生控制工作狀態(tài)。（3）逆變回路 逆變器采用六只大功率晶體管模塊，每個(gè)模塊有一只GTR和一只續(xù)流二極管。（2）充電回路 充電回路的主要作用是當(dāng)主電源接通時(shí)，預(yù)先對(duì)大容量電解電容器進(jìn)行充電，以便當(dāng)主回路整流器開始工作時(shí)，不致形成一個(gè)很大的沖擊電流，而使二極管模塊損壞。這就是電梯電機(jī)要求的供電電源電壓與頻率成正比變化的原因。但是電機(jī)學(xué)又告訴我們，電動(dòng)機(jī)定子繞組的感應(yīng)電勢(shì)為 E1= () 若略去電動(dòng)機(jī)定子繞組中的阻抗壓降，則定子繞組進(jìn)線端點(diǎn)U1近似等于E1，即 U1≈E1= () 由式（）可知：若U1不變，則隨著f的上升，將導(dǎo)致Фm下降；或隨著f的降低，將導(dǎo)致Фm的上升。3）緩沖器 設(shè)置在轎廂和對(duì)重的行程底部極限位置。 4）平層裝置 在平層區(qū)域內(nèi)，使轎廂達(dá)到平層準(zhǔn)確度要求的裝置。2）供電裝置 為電梯的電動(dòng)機(jī)提供電源的裝置。由門、門導(dǎo)軌架、轎廂地坎等組成。4）導(dǎo)向輪 為增大轎廂和對(duì)重間的距離，使曳引繩經(jīng)曳引輪在導(dǎo)向裝置或轎廂一側(cè)而設(shè)置的繩輪。而是由機(jī)電合一的相關(guān)部件和組合件安裝設(shè)置在機(jī)房、井道、底坑內(nèi)，構(gòu)成垂直運(yùn)行的交通工具，服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來(lái)控制電梯?，F(xiàn)代電器控制技術(shù)正是綜合了計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制，電子技術(shù)和精密測(cè)量等許多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果，并得到飛速發(fā)展。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入使用。傳統(tǒng)的電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書中的設(shè)計(jì)部分，包含了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題： 變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)方案選擇設(shè)計(jì)； 系統(tǒng)中應(yīng)用plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 系統(tǒng)中應(yīng)用變頻器的設(shè)計(jì)； 三、進(jìn)度安排 各階段完成的內(nèi)容起止時(shí)間1資料檢索、查詢2010年2月20 日 ～ 3月5 日2系統(tǒng)總體方案構(gòu)思及設(shè)計(jì)2010年3月6日 ～ 3月20日3完成變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)方案選擇設(shè)計(jì)2010年3月 21日 ～ 4月10日4完成變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)； 2010年4月11日 ～ 4月25日5完成變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)2010年4月26日 ～ 5月10日6畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫和編輯2010年5月11日 ～ 5月19日7交畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙，答辯準(zhǔn)備2010年5月20 日 ～5月 25 日四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1] [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. [2] [M].成都：電子工業(yè)出版社，2004. [3] 現(xiàn)代電梯構(gòu)造與使用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004. [4] [J].電氣傳動(dòng)，1999，（2）：1114. [5] ，[S].1996. [6] [J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，1997,9（3）：13. [7] [J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2000，12（10）：1214. [8] [J].廣船科技，2002，（4）：2932. 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）題目： 變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；、份量是否適當(dāng)；、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。綜合評(píng) 價(jià)評(píng)閱人： 2010年6月 日湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書） 72 頁(yè) 圖 表 22 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 變頻調(diào)速電梯微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 電梯是一種垂直運(yùn)輸工具。說(shuō)明書的最后部分還對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)估。本設(shè)計(jì)在通用變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對(duì)電梯進(jìn)行控制，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，大大提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。電梯是一種起重運(yùn)輸設(shè)備，廣泛用于住宅、公共建筑、工廠倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，方便了人們的生活，節(jié)省了時(shí)間和體力。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。應(yīng)對(duì)這些電梯進(jìn)行更新和改造。它有兩種類型，有齒輪曳引機(jī)，即電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速齒輪箱驅(qū)動(dòng)曳引輪的曳引機(jī)；無(wú)齒輪曳引機(jī)，即電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)引輪的曳引機(jī)。反繩輪的數(shù)量可以是1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)等，由曳引比而定。3）開門機(jī) 使轎廂門、層門自動(dòng)開啟或關(guān)閉的裝置。4）電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制 交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的速度控制方式，有交流變極調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速和變頻變壓調(diào)速；直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好和調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，常用發(fā)電機(jī)構(gòu)成的晶管勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)——電動(dòng)機(jī)、晶閘管直接供電的晶閘管——電動(dòng)機(jī)。（8）安全保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1）安全鉗裝置 轎廂應(yīng)該有能在下行時(shí)動(dòng)作的安全鉗裝置。5）上、下端站超越保護(hù) 在井道頂端、底端設(shè)置強(qiáng)迫減速開關(guān)、端站限位開關(guān)和終端極限開關(guān)。因此在許多場(chǎng)合下，要求在調(diào)速的同時(shí)，也要求改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的進(jìn)行端電壓U1從而保持Фm接近不變，即為了使電動(dòng)機(jī)Фm為常數(shù)，調(diào)頻時(shí)必須調(diào)壓?，F(xiàn)對(duì)其主要環(huán)節(jié)分別加以介紹。當(dāng)大容量電解電容器C充電到時(shí)，給控制微處理器發(fā)出充電結(jié)束信號(hào)，然后由開展微處理器發(fā)出電梯可以啟動(dòng)的信號(hào)。由于三相系列脈沖每相相位差120度，所以逆變器中大功率晶體管SSS5分別在120度角滯后導(dǎo)通。同時(shí)，大電容C上的電壓通過(guò)該電阻放電至，此時(shí)再生回路中的大功率晶體管截止，則電動(dòng)機(jī)的再生能量重新向大電容充電，重復(fù)前面過(guò)程，直至電梯完全停止為止。安全可靠。 節(jié)省機(jī)房空間。自動(dòng)學(xué)習(xí)電梯的提升高度、樓層間距，自動(dòng)根據(jù)?？烤嚯x選擇運(yùn)行曲線。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。一旦出現(xiàn)CPU故障、RAM或I/O總線故障則立即給出CPU出錯(cuò)信號(hào)，并停止用戶程序的執(zhí)行，切斷所有輸出信號(hào)，等待修復(fù)。（3）功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)內(nèi)部繼電器、幾十到幾百個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、幾十個(gè)特殊用途繼電器，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，調(diào)試的時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少的多。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。比如，接受編程器發(fā)來(lái)的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息送給編程器顯示等。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： （1）PLC的選擇除了應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)的要求之外，特別應(yīng)指出的是還應(yīng)重點(diǎn)考慮該公司的產(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。 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 （1）一臺(tái)電機(jī)控制上升和下降。 （8）按鈕開門。 （12）自動(dòng)換向。梯形圖設(shè)計(jì)完成后，可通過(guò)編程器將程序輸人PLC。 在選用變頻器時(shí)