【正文】 中顯示當(dāng)前電梯所在樓層和電梯運(yùn)行方向。 ⑥ 在電梯運(yùn)行過(guò)程中支持其它呼叫。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。 第二節(jié) 硬件電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)上述硬件的選擇 ，將各硬件與 PLC 相互連接就可以得到整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件接線圖。 （二）旋轉(zhuǎn)編碼器工作原理 旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測(cè)量裝置，安裝于被測(cè)軸上并隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)量 （ 主要為轉(zhuǎn)角 ） ，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號(hào)。 在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 停下時(shí)隨時(shí)地控制電梯的開門與關(guān)門。轎廂與對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。極限開關(guān)動(dòng)作后，電梯不能自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。 ① 限速器開關(guān)（包括限速器斷繩開關(guān)） —— 當(dāng)電梯的速度超過(guò)額定速度一定值（至少等于額定速度的 115％）時(shí)，其動(dòng)作能導(dǎo)致安全鉗起作用的安全裝置。 （二）八大系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)，主要功能是輸出和傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯?？刂葡到y(tǒng)可以顯示出所有電梯的運(yùn)行狀態(tài)。 信號(hào)控制電梯，這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。 PLC 的 CPU 則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即某個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的其他觸點(diǎn)不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作 ，這樣更能體現(xiàn)PLC 的邏輯控制。如 SIEMENS S7300、 SIEMENS S7400 系列等。編程器 可以是專用編程器，也可以是配有編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸方位操控模塊。目前它已經(jīng)大量地應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、商業(yè)、公用事業(yè)、測(cè)試設(shè)備和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，并涌現(xiàn)出大批應(yīng)用可編程序控制器的新型設(shè)備。 在設(shè)計(jì)中，為了 使 電梯更加滿足人們?nèi)粘Ｐ枨?，在電梯控制方式方面采用并?lián)控制；為了更加精確的獲取電梯的位置，采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置檢測(cè)元件。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 在早期時(shí)候，電梯主要采用繼電器 .控 制方式控制，但隨著人們對(duì)電梯的平滑性、高速性、準(zhǔn)確、高效性等一系列靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能要求的提高，繼電器控制的缺點(diǎn)便暴露出來(lái)了，例如故障率高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)。 方法 ： 學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)收集與仿真，具體為： 。側(cè)重于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)中沒(méi)有其它冗余設(shè)備。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)。 ④ 設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便 ： PLC 的用戶程序大部分可在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將 PLC 控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝、接線、調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可通過(guò)修改程序加以解決。大中型 PLC 都有 PID 模塊，當(dāng)前許多小型 PLC 也具有此功用模塊。 三、 PLC 的結(jié)構(gòu) （一） PLC 的組成 完整的具有控制功能的 PLC 控制系統(tǒng)是由 PLC 的硬件和軟件組成。 ① 輸入接口： PLC 的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。 ② 有底板，所有 模塊都固定在底板上。 圖 PLC 掃描的工作過(guò)程 在采樣輸入階段， PLC 以掃描方式一次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O印象寄存器中的相應(yīng)單元內(nèi)。電梯運(yùn)行一周后，若無(wú)呼梯信號(hào)就?？吭诨敬?。 這類電梯的額定速度一般在 。 消防電梯，在發(fā)生火警時(shí) ， 用來(lái)運(yùn)送消防人員 ， 乘客和消防器材等。 門系統(tǒng)，主要功能是封住層站入口和轎廂入口，由轎廂門、層門、門電機(jī)、門鎖裝置組成。 ④ 電梯安全窗指轎廂安全窗設(shè)有手動(dòng)上鎖的安全裝置，如果鎖緊失效，該裝置能使電梯停止。 （三）八大應(yīng)用技術(shù) 全數(shù)字識(shí)別乘客技術(shù)：所有乘客進(jìn)入電梯前進(jìn)行識(shí)別，其中包括眼球識(shí)別、指紋識(shí)別。 在某些電梯負(fù)載情況下，例如轎廂空載下行或者轎廂滿載上行，曳引機(jī)需要克服一定阻力拉動(dòng)對(duì)重或轎廂，電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)（控制柜）吸取電能，處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器的內(nèi)容， 5 層電梯均應(yīng)該相同。CPU226 擁有 編號(hào) 為 HSC0HSC5 的 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器 。 在本圖中，為了使接線圖便于觀看，省略了門廳和轎廂內(nèi)的部分按鈕。 （三）電梯運(yùn)行后狀態(tài) 在到達(dá)指定樓層后，電梯會(huì)繼續(xù)待命，直到新的命令給出。 ③ 電梯下行時(shí)，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之下 ， 目標(biāo)運(yùn)行層之上，則電梯在完成前一指令之前先下行至該層，完成 該 層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個(gè)呼叫動(dòng)作。其中 S7200 CPU226 有輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)為 24 入 /16 出，可帶 7 個(gè)擴(kuò)展模塊， 248 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)，能夠滿足控制要求 [1]。 所以在本次設(shè)計(jì)中采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為電梯的位置檢測(cè)元件。而且， 當(dāng)電梯在自動(dòng)關(guān)門過(guò)程中，若遇到障礙物， 應(yīng)立即停止關(guān)門動(dòng)作，重新開門，進(jìn)入延時(shí)。為使井道中的轎廂與對(duì)重各自沿井道中導(dǎo)軌運(yùn)行而不相蹭，曳引機(jī)上放置一導(dǎo)向輪使二者分開。對(duì)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的電梯，極限開關(guān)的作用是直接切斷電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的供電回路。由限速器、安全鉗、層門門鎖、電梯安全窗、檢修開關(guān)、底坑緩沖器開關(guān)、上下極限聯(lián)鎖開關(guān)、廳門轎門聯(lián)鎖開關(guān)、盤手輪開關(guān)、超速保護(hù)開關(guān) [4]。 二、電梯結(jié)構(gòu) （一）四大空間 機(jī)房部分、井道及底坑部分、轎廂部分、層站部分。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 船舶電梯，船舶上使用的電梯。 梯群智能控制，具有數(shù)據(jù)采集、交換、存貯功能，還能進(jìn)行分析、篩選、報(bào)告等功能。 按鈕控制電梯，是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 四、 PLC 的工作原理 （一）工作方式 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 最初研制 PLC 主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器、接觸器構(gòu)成的控制裝置，但兩者的運(yùn)行方式是不相同的： 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行方式，即如果某個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)無(wú)論在哪個(gè)位置上都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 對(duì)于模塊式 PLC，是按功能分成若干模塊，如 CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等?？捎糜诰幊?、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 易。從操控組織裝備來(lái)說(shuō)，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊銜接方位傳感器和執(zhí)行組織，如今 普遍 運(yùn)用專用的運(yùn)動(dòng)操控模塊。 我國(guó)從 1974年也開始研制可編程序控制器， 1977年開始工業(yè)應(yīng)用。 設(shè)計(jì)內(nèi)容以西門子 PLC S7200 作為電梯的控制系統(tǒng)，以五層電梯作為設(shè)計(jì)對(duì)象，分別從 PLC 和電梯的發(fā)展歷史 、 結(jié)構(gòu)、工作原理以及硬件選型，系統(tǒng) PLC 的配置方案、軟件設(shè)計(jì)等方面，詳細(xì)的闡述了 PLC 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 主 要 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李道霖 ． 電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用 [M]． 電子工業(yè)出版社 ， 2021． [2] 劉美?。鏖T子 PLC 編程及應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021． [3] 鄒其洪 ， 黃智偉 ， 高嵩等編著 ． 電工電子實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真 [M]．北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2021． [4] 汪曉平． PLC 可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航 [M]．北京：人 民郵電出版社 ，2021． [5] 陳浩．案例解說(shuō) PLC、觸摸屏及變頻器綜合應(yīng)用 [M]．北京：中國(guó)電力出版社 ，2021． 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 備注：此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并于畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開始前下達(dá)給學(xué)生。 PLC 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及仿真 。其中 PLC 電梯概述主要介紹的 PLC 和電梯的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)，讓自己對(duì)電梯有個(gè)大概的了解，對(duì) PLC 相關(guān)知識(shí)鞏固和加深。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年歷史，它是用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電系統(tǒng)的控制方法，在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除困難，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重地影響工業(yè)生產(chǎn)。 ⑤ 體積小、質(zhì)量輕、能耗低 ： 由于 PLC 采用集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備 [1]。 PID 處置普通是運(yùn)轉(zhuǎn)專用的 PID 子順序。 PLC 的硬件主要是由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、編程器、輸入 /輸出（ I/O）接口、輸入 /輸出（ I/O）接口、擴(kuò)展接口、通信接口、電源等部分組成。直流輸入電路的延遲時(shí)間比較短，可以直接與接近開關(guān)，光電開關(guān)等電子輸入裝置連接 ； 交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。 ③ 用機(jī)架代替底板，所有模塊都固定在機(jī)架上。當(dāng)采樣輸入結(jié)束后， I/O 輸入印象寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不再變化。為適應(yīng)這種控制特點(diǎn)，電梯在各層站?？繒r(shí)間可以調(diào)整，轎門設(shè)有安全觸板或其它近門保護(hù)裝置，以及轎廂設(shè)有過(guò)載保護(hù)裝置等。 液壓電梯 ，一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂升降的電梯。 冷庫(kù)電梯，在大冷庫(kù)或制冷車間 ， 運(yùn)送冷凍貨物 。 重量平衡系統(tǒng)，主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，使電梯的轎廂和對(duì)重之間的質(zhì)量差始終保持在額定限度范圍內(nèi)，保證曳引機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。只有在重新鎖緊后，電梯才有可能恢復(fù)運(yùn)行。 數(shù)字智能型安全控制技術(shù)：通過(guò)乘客識(shí)別系統(tǒng)或者 IC 卡以及數(shù)碼監(jiān)控設(shè)備，拒絕外來(lái)人員進(jìn)入。而在另外一些負(fù)載情況下，例如轎廂空載上行或者轎廂滿載下行 ，對(duì)重和轎廂側(cè)存在不平衡，由于重力作用空載轎廂自然上行或者滿載轎廂自然下行，電動(dòng)機(jī)無(wú)需提供動(dòng)力，處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，向控制柜反饋電能 [2]。 第二節(jié) 控制方式設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)是主要由 PLC、變頻器、控制箱、顯示器、門電機(jī)、曳引電動(dòng)機(jī)組成的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 VVVF）。 每一個(gè)高速計(jì)數(shù)器又分 12 種 工作模式，可分成四類：無(wú)外部方向輸入信號(hào)的單相加 /減計(jì)數(shù)器、有外部方向輸入信號(hào)的單相加重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 /減計(jì)數(shù)器、有加計(jì)數(shù)時(shí)鐘和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入的雙相計(jì)數(shù)器、有 A/B 相正交計(jì)數(shù)器。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 電梯外圍接線圖電梯 1 旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 A 相 電梯 1 旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 B 相 安全開關(guān) 限速器 開門限位 關(guān)門限位 電梯 2 旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 A 相 電梯 2 旋轉(zhuǎn)編碼器輸入 A 相 檢修開 關(guān) 手動(dòng)開門開關(guān) 手動(dòng)關(guān)門開關(guān) 手動(dòng)上行開關(guān) 手 動(dòng)下行開關(guān) 門廳按鈕一樓上 門廳按鈕五樓下 轎廂 1 一樓按鈕 轎廂 1 五樓按鈕 開門按鈕 關(guān)門按鈕 急停按鈕 報(bào)警按鈕 電梯 2 安全開關(guān) 限速器 開門限位開 關(guān)門限位開 檢修開關(guān) 手動(dòng)開門按鈕 手動(dòng)關(guān)門按鈕 手動(dòng)上行按鈕 手動(dòng)下行按鈕 轎廂一樓按鈕 轎廂五樓按鈕 轎廂開門按鈕 轎廂關(guān)門按鈕 急停按鈕 報(bào)警按鈕 電梯 1 設(shè)置為主梯 電梯 1 設(shè)置為主梯 主機(jī) CPU226 + 擴(kuò)展塊 EM223 Q1..6 安全鉗 報(bào)警器 門廳一樓上行指示燈 開門驅(qū)動(dòng) 關(guān)門驅(qū)動(dòng)開關(guān) 譯碼器 RH RL STF STR 變頻器一 3M ～ 譯碼器 報(bào)警器 安全鉗 電梯 2 轎廂一樓指示燈 電梯 2 轎廂五樓指示燈 開門驅(qū)動(dòng) 關(guān)門