【正文】 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。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動控制，實際上還算不上智能。同時他還認(rèn)為，目前電力是不可持續(xù)的并對環(huán)境有損害，作為在地球上有責(zé)任的人，我們應(yīng)當(dāng)減少能源消耗，尋找可持續(xù)發(fā)展的能源。 隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適?？傊?，與國外先進(jìn)技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距，但國內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進(jìn)水平。使用微型計算機控制，它成本低，體積小，可靠性高，使用壽命長，簡化了安裝調(diào)試工作，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)省能源、可靠性提高。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。從1949年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了6l萬多臺電梯。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文基于PLC的多層電梯控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄 第1章 緒論 1 國內(nèi)外電梯的研究現(xiàn)狀 1 課題研究的意義 6 本論文的主要任務(wù) 8第2章 電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 電梯控制系統(tǒng)的原理 9 9 12 14 PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 15 可編程控制器PLC的選型 21 PLC及其在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 22 PLC的基本硬件結(jié)構(gòu) 23 26 電梯控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設(shè)計 28 28 29 32 34 36 39 41第3章 電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 44 PLC的I/O端口分配 44 45 46 47 47 48 52 52第4章 電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 54 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的組成 54 組態(tài)軟件的介紹 54 54 55 55 基于“組態(tài)王”的電梯監(jiān)控系統(tǒng)界面 56 57 58 58 58 58第5章 總結(jié) 60致 謝 61參考文獻(xiàn) 62附錄1： 63i第1章 緒論 國內(nèi)外電梯的研究現(xiàn)狀在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長起來。盡管如此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。可編程使靈活性增大。中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達(dá)l萬臺左右，約占亞洲市場的1／50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。然而，人們的追求并沒有就此停止下來。Peters并沒有給綠色電梯下定義，但他認(rèn)為，綠色電梯應(yīng)從以下四方面考慮：(1)選擇驅(qū)動電梯的更有效能源；(2)減小慣性和其他阻力；(3)有效的電梯轎廂照明；(4)優(yōu)化計劃，包括可到達(dá)的樓層和避免電梯容積過大。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次最優(yōu)的運動速度和停車政策；自動選擇運動方面；雙向語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現(xiàn)真正的人機對話。電梯運行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率最高的同時，使電梯能最大限度地得到休眠。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個達(dá)到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機電設(shè)備。因此，提倡對電梯進(jìn)行豪華性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預(yù)報、新聞等。在國外，已“法規(guī)”實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗，從而為電梯運行的可靠性和安全性提供了保證。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達(dá)方式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯都很容易。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。一是各種工業(yè)控制系統(tǒng)在電梯控制中的應(yīng)用，并從中認(rèn)識到基于PLC的電梯控制系統(tǒng)比之其他工業(yè)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。 三、門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機構(gòu)等組成。 五、重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運行方向。集選控制是將轎廂內(nèi)指令與廳外召喚等各種信號集中進(jìn)行綜合分析處理的高度自動控制功能。應(yīng)答前往 時，不理會轎內(nèi)指令和其它召喚。清除所有與電梯運行方向不符的轎內(nèi)指令。因故障使電梯門不能關(guān)閉時，或者在關(guān)門的過程中又有乘客進(jìn)入的時候，使門重新打開再試關(guān)門。在轎廂內(nèi)左邊設(shè)置副操縱箱，上面設(shè)有各樓層轎內(nèi)指令按鈕，便于乘客較擁擠時使用。發(fā)生火災(zāi)時，使電梯自動運行到指定樓層待機。平層信號平層拖動系統(tǒng)減速減速點信號啟動定向、選層層樓信號層樓信號的獲得轎內(nèi)指令廳外召喚樓層指示安全保護(hù)系統(tǒng)門鎖保護(hù)圖22電梯控制系統(tǒng)原理框圖PC機在電梯控制中的應(yīng)用 PC機是指可編程序控制器。群控目前都采用多臺微機控制的系統(tǒng)，梯群控制的任務(wù)是：收集層站呼梯信號及各臺電梯的工作狀態(tài)信息，然后按最優(yōu)決策最合理地調(diào)度各臺電梯；完成群控管理機與單臺梯控制微機的信息交換；對群控系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和處理。電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點：所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握：系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、一起；大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格便宜；多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉，掌握的人員較多。 ②PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計，例如冗余設(shè)計、掉電保護(hù)、故障滲斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。例如，采用軟件濾波，軟件自診斷、簡化編程語言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報警和運行信息的顯示等等。 可編程控制器PLC的選型 PLC及其在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置?！彪S著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。（6）更改控制方案時不需改動硬件接線。系統(tǒng)程序是由PLC的制造廠家研制的，在機器出廠時由制造廠固化于PROM存儲器中，用戶不能訪問、修改這一部分存儲器內(nèi)容。常開節(jié)點，若線圈不得電則它不閉合(OFF)，線圈得電它閉合(ON)；常閉節(jié)點，若線圈不得電則它閉合（ON)，線圈得電它不閉合（OFF)。輸入繼電器只讀，不能用程序改寫。內(nèi)部輔助繼電器的的多少也是反應(yīng)PLC性能的一個重要指標(biāo)。計數(shù)器分為單向計數(shù)器、可逆計數(shù)器(雙向計數(shù)器)兩種。數(shù)據(jù)存儲器為掉電保持。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境護(hù)設(shè)備等等。具有體積更小、指令更豐富、性能更優(yōu)越，通過I/O擴(kuò)展可實現(xiàn)10140點輸入輸出點數(shù)的靈活配置，并可連接可編程終端直接從屏幕上進(jìn)行編程。FX2N系列 PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點：（1）FX2N配置靈活，除主機單元外，還可擴(kuò)展 I/O 模塊，A/D 模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。轎廂樓層位置檢測的方法很多，如磁感應(yīng)器信號直接輸人，雙穩(wěn)態(tài)磁保護(hù)開關(guān)狀態(tài)編碼輸入和光電開關(guān)脈沖輸入，接近開關(guān)輸入等，但最為常用的當(dāng)屬旋轉(zhuǎn)編碼器輸入。一相為脈沖輸出，接PLC的0000端，另一相為復(fù)位輸出，接PLC的0001端。電梯的自動開關(guān)門控制要求一般如下：(1)自動門機構(gòu)必須隨電梯轎廂移動，即要求把自動門機構(gòu)安裝于轎廂頂上，除了能帶動轎廂門啟閉外，還應(yīng)能通過機械方法使電梯轎廂在各個層樓門區(qū)安全范圍內(nèi)能方便地使各層的外層門也能隨著轎廂門的啟閉而同步啟閉。干簧感應(yīng)器被裝在轎廂頂部，隨轎廂上下運動，隔磁板由支架固定在電梯導(dǎo)軌上，當(dāng)電梯欲平層時，隔磁板插入KR2開門區(qū)域干簧感應(yīng)器的缺口內(nèi)，使干簧管的動斷觸頭復(fù)位，接通開門區(qū)域繼電器K47線圈電路，KA7動合觸頭閉合。若在延時即將結(jié)束時，尚未開啟關(guān)門動作之前還有乘客進(jìn)入。KA5動合觸頭閉合—KA3線圈通電吸合—KA3觸頭轉(zhuǎn)換電動機M向關(guān)門方向旋轉(zhuǎn)，拖動電梯門關(guān)閉。只有當(dāng)電梯門延時關(guān)閉后，而轎內(nèi)又無指令定向的情況下，才能按各層樓的召喚信號的要求而定出電梯運行方向，但一旦定出電梯運行方向后，再有其他層樓的召喚信號就不能更改已定的運行方向了。電梯從某站啟動運行，到某站停站。平層器由三個干簧感應(yīng)器組成，由上至下分別為上平層感應(yīng)器KR1，門區(qū)感應(yīng)器KR下平層感應(yīng)器KR3。隨著電梯的無司機狀態(tài)使用狀況增多，預(yù)報電梯下一次準(zhǔn)備運行的方向燈也將得到日益推廣使用。而當(dāng)轎廂再次運行，隔磁板離開干簧感應(yīng)器時，干簧管內(nèi)觸頭動作，層樓位置繼電器線圈斷電釋放。這一保護(hù)是很重要的，凡是在有可能使各類人員進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)的電梯，必須設(shè)置這一保護(hù)，是極為重要的保護(hù)環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之。這些保護(hù)裝置可任選一種或兩種以上均可。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設(shè)置：缺相、錯相的保護(hù)繼電器。第3章 電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 PLC的I/O端口分配 本次五層電梯的控制系統(tǒng)我選用的是三菱公司的FX2N系列 PLC。到層信號取消。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼對電梯進(jìn)行順向運行的要求沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它以windows XP／NT/2000中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，提供資源管理器式的操作主界面，具有圖形功能完備、界面一致友好、易學(xué)易用的特點。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設(shè)計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控 產(chǎn)生功能報表 業(yè)示歷史曲線、實時曲線、提供報警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作，系統(tǒng)既叫適用于單機集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠(yuǎn)程遇信能力的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)。與組態(tài)王連接的I/O設(shè)備的通訊參數(shù)如下：端口：PLC接計算機的COM1口；通訊參數(shù)如下，波特率：9600；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位；校驗位：偶校驗；設(shè)備配置中設(shè)備地址為2，通訊方式：PPI。為了實現(xiàn)電梯的上下移動，將電梯的行程和平層傳感器分別組成了數(shù)值編碼，每到一個樓層進(jìn)行一次數(shù)值比較，當(dāng)電梯值不等于平層傳感器值時，將平層傳感器值賦給電梯。本文在考慮諸多安全要求的基礎(chǔ)上完成了電梯的基本功能，詳細(xì)介紹了電梯控制系統(tǒng)的諸多硬件設(shè)施的設(shè)計，如電梯轎廂樓層位置檢測環(huán)節(jié)、電梯轎內(nèi)指令和廳外召喚信號的處理環(huán)節(jié)、電梯自動開關(guān)門的控制環(huán)節(jié)、電梯的方向控制環(huán)節(jié)、電梯的啟動加速和減速平層控制環(huán)節(jié)、電梯的信號指示系統(tǒng)環(huán)節(jié)、電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)。我國古代有句成語叫做“管中窺豹，略見一斑”，本文也正是以平時所學(xué)的基礎(chǔ)知識，加以自身的理解完成對電梯的控制運行及遠(yuǎn)程監(jiān)控。 最后，我還要向所有曾經(jīng)幫助過我的同學(xué)和朋友們致敬。隨后利用相應(yīng)的PLC編程軟件編寫了電梯運行中的一些重要環(huán)節(jié)的程序梯形圖，如開關(guān)門環(huán)節(jié)、各類信號登記及消除環(huán)節(jié)、選層定向及反向截梯環(huán)節(jié)、平層信號處理環(huán)節(jié)、各樓層停車信號環(huán)節(jié)。按動電梯上的控制按鈕，檢查電梯運行到指定層站，開門等。在組態(tài)王運行過程中，I/O 變量的值改變時，則該值自動寫入遠(yuǎn)程應(yīng)用程序；而遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時，組態(tài)王中的I/O變量自動更新。配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散量、字符型等，實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。社會化的大生產(chǎn)，使得系統(tǒng)構(gòu)成的全部軟硬仵不可能出自一家公司的產(chǎn)品，“異構(gòu)”是當(dāng)今控制系統(tǒng)的主要特點之一。組態(tài)王作為一個開放型的通用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。它們處在制動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。圖322各樓層停車信號程序第4章 電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的組成電梯的監(jiān)控系統(tǒng)主要由電梯，：(1)實現(xiàn)電梯的自動運行.(2)實現(xiàn)組態(tài)軟件與PLC之間的通訊連接.(3)利用組態(tài)王軟件監(jiān)視并控制電梯的運行狀態(tài)。圖34內(nèi)指令信號登記及消除轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號，用于在有乘坐需要的樓層停車，并自動或手動執(zhí)行開關(guān)門操作。具體的I/O端口分配如下表：序號名稱輸入點序號名稱輸