【文章內容簡介】 式的模塊用非破壞性的電子保護電路代替熔斷器。 可編程序控制器的工作原理 可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。這種計算機程序實現(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 器 系統(tǒng)中的物理結構在功能上某些相似之處 。 可編程序控制器的工作原理 可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（ RUN）狀態(tài)與停止（ STOP）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，可編程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成，內部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為 5 個階段（見左上圖） 。可編程序控制器的這種周而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計算機執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入 輸出關系來看，處理過程似乎是同時完成的。 在內部處理聯(lián)合階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查 CPU 模塊內部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內部工作。 在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容。當可編程序控制器處于停止（ STOP）狀態(tài)時，只執(zhí)行以上的操作?？删幊绦蚩刂破魈幱冢?RUN）狀態(tài)時，還要完成另外 3 個階段的操作（見右圖），圖中僅畫出 了與用戶程序執(zhí)行過程有關的 3 個階段。 PLC 工作過程 1. 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入I/O 的相應單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化 I/O 的相應單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會改變。所以輸入如果是脈沖信號，它的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2. 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 的 CPU 總是由上而下，從左到右的順序依次 掃描梯形圖。并對控制線路進行邏輯運算， 并以此刷新該邏輯線圈或輸洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 出線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術運算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達等。 3. 輸出刷新階段 在輸出刷新階段， CPU 按照 I/O 內對應的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經輸出電路驅動響應的外設。這時才是 PLC 真正的輸出。 PLC 控制程序設計 PLC 編程步驟 圖 26 PLC 編程 步 驟 檢查程序 有無錯誤 運行程序 有無錯誤 程 序 投 入使用 通過 PC 機輸入程序至 PLC 編制 PLC 程序 將 PLC 的 I/O 分配給輸入輸出 確定系統(tǒng)必須完成的各項任務及其順序 修改程序 調整程序 NO YES YES NO 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 第 3 章 電梯的電氣控制系 統(tǒng) 概述 電氣控制系統(tǒng)是電梯的兩大系統(tǒng)之一。電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、指層燈箱、召喚箱、限位裝置、換速平層裝置、轎頂檢修箱等十幾個部件，以及曳引電動機、制動器線圈、開關門電動機及開關門調速開關、極限開關等幾十個分散安裝在電梯井道內外和各相關電梯部件中的電器元件構成。 載重量和額定運行速度確定后，機械系統(tǒng)各零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則有比較大的選擇范圍，必須根據(jù)電梯安裝使用地點，乘載對象進行認真選擇，才能最大限度地發(fā)揮電梯的使用效益。 電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動化程度和運行可靠性。隨著科學和、技術的發(fā)展和技術引進工作的進一步開展，電氣控制系統(tǒng)發(fā)展換代迅速。在國產電梯中，在中間邏輯控制方面，已淘汰繼電器控制，采用 PLC和微機控制。在拖動方面，除速度 V≤ 用交流雙電動機變極調速外，對于速度 V≥ ，均采用交流調壓調速和交流調頻調速拖動系統(tǒng)。 新電氣控制系統(tǒng)和拖動系統(tǒng)的出現(xiàn)，不但改善了電梯的性能，而且提高了電梯的運行可靠性能，使我國的電梯工業(yè)提高到一個新的水平，基本實現(xiàn)乘用安全、可靠 、舒適的愿望。 電梯電氣控制系統(tǒng)中的主要電器部件 為了便于制造、安裝、調試和維修，常把電氣控制系統(tǒng)中幾百至成千萬個電器元件組裝在操縱箱，控制柜等十幾個部件內。但是有些電器元件組裝到各電源部件中去后，反而會給制造、安裝、調試、維修帶來困難或不方便，這是，則將這部分電器元件分散裝到各有關電梯部件中去。電氣控制系統(tǒng)常用的主要電器部件如下： 1. 操縱箱 操縱箱一般位于轎箱內，是司機或乘用人員控制電梯上下運行的操縱控制中心。操縱箱裝置的電器元件與電梯的控制方式、停層站數(shù)有關。操縱箱上裝配的電器元件一般包括下列 幾種： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 發(fā)送轎內指令任務，命令電梯起動和?？繉诱镜脑?，如轎內手柄 控制電梯的手柄開關；轎內按鈕控制、信號 集選 控制電梯的轎內指令按鈕；控制電梯工作狀態(tài)的手指開關或鑰匙開關；控制開關；急停按鈕；短接和應急按鈕；點動開門按鈕；轎內照明燈開關、電風扇開關；蜂鳴器；外召喚人員所在位置指示 燈；廳外召喚人員要求前往方向信號燈；但是近年來已出現(xiàn)操縱箱和指層箱合為一體新型操縱指層 箱。 2. 指層 燈箱 是司機，轎內、外乘人員提供電梯運行方向和所在位置指示燈信號的裝置。 除雜物電梯外，一般電梯都在各?？空镜膹d門上設置有指層燈箱。但是，當 電梯的轎廂門為封閉門，而且轎門上沒有開設監(jiān)視窗時，在轎廂內的轎門上方也必須設置指示層燈箱。位于廳門上方的指示燈箱廳稱廳外指層燈箱，位于轎門上方的指層燈箱在結構上是完全一樣的。近年來出現(xiàn)把層燈箱合并到轎內操縱箱和廳外召喚箱中去的情況，而且采用數(shù)碼顯示。 3. 召喚按鈕（或觸鈕）箱 召喚按鈕是設置在電梯?？空緩d門外側，給廳外乘用人員提供召喚電梯的裝置。 根據(jù)處位的不同，召喚按鈕箱分位于上端站，只裝設一只下行召喚按鈕，位于下端站只裝設一只上行召喚按鈕的單鈕召喚箱。但是若下端站又作為基站時，召喚箱上還需加裝一只廳外控制自 動開關門的鑰匙開關。位于中層站者，則是裝設一只上行召喚按鈕和一只下行召喚按鈕的雙召喚箱。 4. 轎頂檢修箱 轎頂檢修箱位于轎廂頂上，以便于檢修人員安全、可靠、方便地檢修。檢修箱裝設的電梯電器元件一般包括控制電梯慢上、慢下的按鈕，點動開關門按鈕，急停按鈕，轎頂正常運行和檢修運行檢索轉換開關，轎頂檢修燈開關等。 5. 換速平層裝置（也稱井道信息裝置） 換速平層裝置是一般低速或快速實現(xiàn)到預定停靠站時，提前一定距離把快速運行切換為平層前慢速運行，平層時自動?？康目刂蒲b置。 6. 限位開關裝置 為了確保司機、乘用人員、電梯設備的安全， 在電梯的上端站和下端站處，設置了限制電梯運行區(qū)域的裝置，稱為限位開關裝置。 7. 極限開關裝置 極限開關是一種在 80 年代中期以前，用于交流 雙速電梯，作為當限位開關裝置失靈，或其它原因 ，切斷電梯主電源的安全裝置。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 極限開關包括位于機房，經改制的鐵殼開關，固定于轎廂導軌的上 下滾輪組，固定于轎廂架的打板（和極限位開關裝置合用一個打板），以及聯(lián)結鐵殼開關和上下滾輪組的鋼絲繩構成。 電梯運行過程中，由于某種原因造成電梯轎廂超越端站樓面，達到極限開關的作用點時，位于轎架的打板碰撞上或下滾輪組，上下滾輪組通過鋼絲繩強行拉掉鐵殼 開關，切斷電梯的總電源，強迫電梯立即?？?。 由于這種裝置的結構比較復雜，開關的故障率比較高， 80 年代中后期，國內不少廠家采用在井道兩端站各安裝一只限位開關，由限位開關打板碰壓，由限位開關控制一只接觸器，由接觸器切斷電梯總電源的辦法所取代。 8. 選層器 選層器設置在機房或隔音層內，是模擬電梯運行狀態(tài)，向電氣控制系統(tǒng)發(fā)出相應電信號的裝置。按與電氣控制系統(tǒng)配套使用情況，選層器可分為兩種。 (1) 用于貨、醫(yī)梯電氣控制系統(tǒng)的選層器 ； (2) 用于客梯電氣控制系統(tǒng)的選層器 。 用于客梯電氣選層器除具樓層指示器的功能外，還具 有自動消除轎內指令登記信號，根據(jù)內外指令登記信號，自動定電梯的運行方向，到達預定停靠站時提前一定距離向控制系統(tǒng)發(fā)出減速信號和提前開門信號，有的還能發(fā)出到站平層?？啃盘柕?。由于與客梯控制系統(tǒng)配套使用的選側器具有比較完善的性能，不但可以簡化電氣控制系統(tǒng)，便于安裝調試和維修，而且可以降低電梯故障率，提高電梯運行可靠性。 9. 控制柜 控制柜是電梯電氣控制系統(tǒng)完成各種主要任務，實現(xiàn)各種性能的控制中心。控制柜由柜體和各種控制電器元件組成。 控制柜中裝配的電器元件，其數(shù)量和規(guī)格主要與電梯的停層站數(shù)、 定載荷、速度、控制方式、曳 引電動機類別等參數(shù)有關，不同參數(shù)的電梯，采用的控制柜不同。 10. 開門機電阻器箱 國產電梯產品從 60 年代末以來，多采用直流電動機作為實現(xiàn)自動開關門的拖動電動機。直流電動機具有良好的調速性能，便于控制和調節(jié)電梯的開關門速度，達到既有較高的開關門效率，又有較低的噪聲水平。 由于 直流電動機的運行速度與電樞兩端的電壓成正比。因此只要控制和調節(jié)電樞兩端的電壓，就能控制和調節(jié)電梯的開關門速度。 開門機電阻器箱內裝置的器件，就是用來控制電樞兩端電壓的三只電洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 阻器。為了便于調試，該電阻器箱一般裝置在開關門電機旁。進入 90 年 代后，除采用電阻和有觸點開關對直流門電機進行調速外，還出現(xiàn)采用微機對直流門電機進行調速的，也有采用交流調頻調壓調速的電梯門拖動控制系統(tǒng)。 十層電梯控制系統(tǒng)的設計要求 1. 電梯 運行到位后具有手動或自動開門和關門的功能。 2. 利用指示燈顯示廳外召喚信號，廳內指令信號和電梯到達樓層信號。 3. 能自動判斷識別電梯運行方向，并發(fā)出響應的指示信號。 4. 電梯能在一定條件下進行啟動、加速和換速。 5. 其中 X000 代表手動開門按鈕。 當電梯運行到位后，閉合 Y000，使輸出線圈 Y000 有效，從而驅動開門接觸器，電梯門被打開。直至門 開到位，開門行程開關 動作，即 X002 的常閉觸點斷開，開門過程結束。 6. 實現(xiàn)自動開門時，過程如下：當電梯運行到位后，相應的樓層接近開關閉合（即 X011～ X022） ,時間繼電器 T0 開始計時，計到 3 秒時， T0觸點閉合， Y000 輸出線圈有效，從而打開電梯門。 7. 關門過程亦分手動和自動兩種方式。當按下關門按鈕時，觸點 X001閉合，輸出線圈 Y001 有效，從而驅動關門接觸器，關閉電梯門。 8. 自動關門借助于時間繼電器 T1，開門到位后經 5 秒鐘延時，使 T1的觸點閉合，實現(xiàn)關門。 9. 考慮 到自動關門，可能夾住乘客，一般都裝有紅外檢測裝置（ 圖中X006 和 X007 表示）。當有人進出時， X006 或 X007 閉合時間繼電器 T2 開始定時，延時 2 秒后，才能關門。 10. 每個樓層都裝有接近開關 （用編號 X011～ X012 表示），當電梯行駛到某層（或站）時，接近開關動作，驅動相應的指示燈亮。為方便起見，使用了兩個內部線圈 M102 和 M103 表示樓層的單 數(shù)和雙數(shù) 11. 當乘客按下某層的呼叫按鈕（相應的編號 X040～ X061 中的一個）時，相應的指示燈亮，告訴司機某 樓 層有人呼叫，但不能啟動電梯。呼叫信號一直保持到電梯到達該層，相應層的接近開關動作時才被撤銷。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 電氣原理圖的設計 150VA380V/220V、24V 1400r/min 1400r/min711111KA1KM7KM6KM5KM4KM3109876543211561041591581571561550110PEPEPE144 147146145143142141140137136135134133132131130129128127126125124123122121120204113112103110100U13U23V23W23W22U22V22U21V21W21U11V11W11U12V12W12QFFRM2M1PLC輸出PLCPLC輸入電源指示變壓器開關門 電機變頻器 報警上行下 行電機變頻器 控制輸入電源QSFU5FU4FU2FU1W1V1W2V2TC光電傳感器供電24+11024V220VX111X070X061X040X034X023X02