【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性能，同時(shí)也要滿足其舒適度 。因此本次設(shè)計(jì)選用西門子 MM420 變頻器。 MM420 變頻器是模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器，屬于 控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列，由微處理器控制。具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性，給電梯提供了可靠的保護(hù)。 MM420 參數(shù)設(shè)置 變頻器參數(shù)設(shè)計(jì)原則： （ 1）較小的啟動(dòng)電流，較小的速度環(huán)比例，較大的積分時(shí)間常數(shù)； （ 2）為了提高電梯運(yùn)行效率，快車頻率選工頻，爬行頻率盡可能最低，減小停車時(shí)候的沖擊； （ 3）電梯沒(méi)運(yùn)行時(shí)頻率設(shè)計(jì)為 0HZ。 參數(shù) 設(shè)定值 說(shuō)明 r0206 變頻器的額定功率 r0207 變頻器的額定電流 r0208 變頻器的額定電壓 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 15 P0291 1 變頻器保護(hù)的配置 P0292 15 變頻器的過(guò)載報(bào)警信號(hào) P1800 4 脈寬調(diào)制頻率 P0210 220 按電源電壓 P1130 斜坡上升起始段圓弧時(shí)間 P1131 斜坡上升結(jié)束段圓弧時(shí)間 P1132 斜坡下降起始段圓弧時(shí)間 P1133 斜坡上升結(jié)束段圓弧時(shí)間 P1210 自動(dòng)再啟動(dòng) P1300 控制方式 P1310 連續(xù)提升 P1311 加速度提升 P1312 起動(dòng)提升 表 變頻器的功率一般根據(jù) 拽引機(jī)電機(jī)功率、運(yùn)行速度、載重和配種計(jì)算，則變頻器的功率公式為： P=[（ W1+W2W3） g+F1] v （ 式子 ） P：電梯上升所需拽引功率（ kW）； W1：電梯自重（ kg）； W2：電梯載重（ kg）； W3：電梯配重（ kg）； g：重力加速度（ m/s2）； v：電梯最高運(yùn)行速度（ m/s）。 摩擦力 因素忽略不計(jì)。變頻器功率 P1 接近電機(jī)功率，可取 P1= 電梯從運(yùn)動(dòng) 到禁止?fàn)顟B(tài)，變頻器頻率變化快，可能使反電動(dòng)勢(shì)大于端電壓，電機(jī)就處于發(fā)電狀態(tài)。在直接主回路上安裝制動(dòng)電阻是變頻器調(diào)速不可或缺的一部分。 MM420 變頻器的制動(dòng)電阻值越小，制動(dòng)力矩越大，流過(guò)制動(dòng)單元的電流重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 16 越大。若快速制動(dòng)出現(xiàn)過(guò)電壓，說(shuō)明電阻值過(guò)大，應(yīng)減少制動(dòng)電阻值。 制動(dòng)力矩 制動(dòng)電阻的阻值 92% R=780/電動(dòng)機(jī)功率（ kW） 100% R=700/電動(dòng)機(jī)功率（ kW） 110% R=650/電動(dòng)機(jī)功 率（ kW） 120% R=600/電動(dòng)機(jī)功率（ kW） 表 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 17 N Y N N N Y N Y Y 初始化 等待 電梯選向 電梯啟動(dòng) 電梯 運(yùn)行 平層檢測(cè) 電梯制動(dòng) 開(kāi)門 延時(shí) 關(guān)門 樓層檢測(cè) 電梯加速 停止 是否轎廂呼叫 目標(biāo)層與本層是否同層 是否目標(biāo)層 是否停止運(yùn)行 確認(rèn)本層與目標(biāo)層 N 是否門廳呼叫 樓層檢測(cè) 送入七段碼顯示 信號(hào)保持 樓層是否改變 Y N Y 3 電梯的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電梯控制流程 圖 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 18 當(dāng)乘客需要用電梯的時(shí)候，當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂后 ，按下相應(yīng) 樓 站的選層按鈕，便完成了運(yùn)行指令的預(yù)先登記，電梯便自動(dòng)決定運(yùn)行方向。 電梯自動(dòng)關(guān)門，當(dāng)門完全關(guān)閉后， 電梯開(kāi)始啟動(dòng)、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。當(dāng)電梯到 選欲?？康哪康膶诱厩胺侥骋痪嚯x位雹時(shí)，向電梯控制系統(tǒng)信號(hào)，電梯便自動(dòng)減速準(zhǔn)備?？?。當(dāng)轎廂到平層區(qū)，發(fā)出平層信號(hào)控制轎廂準(zhǔn)確，并自動(dòng)取消 完成的信號(hào) ，自動(dòng)開(kāi)門。 電梯運(yùn)行過(guò)程中，如果廳外有人 按動(dòng) 廳門召喚電鈕，只要申請(qǐng)乘梯方向符合此時(shí)電梯運(yùn)行方向，則電梯能被順向截停。當(dāng)同向登記 信號(hào) 已被執(zhí)行以后，電梯便自動(dòng)換向運(yùn)行，執(zhí)行另 一 方向的運(yùn)行登記指令。如果 電梯 在某一層 開(kāi)門時(shí) 有人或物碰觸了門安全觸扳，或檢測(cè)到關(guān)門障礙時(shí)， 電梯便停止關(guān)門井立即轉(zhuǎn)為開(kāi)門。如果坐 乘電梯的乘客正逢電梯關(guān)門時(shí)，可按 門廳外上、下按鈕進(jìn)行開(kāi)門。同時(shí)若檢測(cè)到 超重，電梯發(fā)出警報(bào)，并轉(zhuǎn)為開(kāi)門狀態(tài)。 I/O 口計(jì)算分配 本 次 設(shè)計(jì) 是基于 PLC 的五層電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此在轎箱內(nèi)面板設(shè)計(jì) 1~5 層輸入和開(kāi)關(guān)門及報(bào)警 8 個(gè)按鈕，門廳外 1 和 5 層分別只有一個(gè)上呼按鈕， 2~4 上下按鈕共 6 個(gè)按鈕。每層限位開(kāi)關(guān)輸入共 5 個(gè)，出現(xiàn)火災(zāi)或者其他應(yīng)急情況一個(gè)緊急停止按鈕。超重和防夾人 2 個(gè)輸入。一共 25個(gè)（包括開(kāi)門到位、關(guān)門到位輸入）。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)嘗試設(shè)計(jì)兩臺(tái)電梯，因此預(yù)留了一部分 口。 符號(hào) 地址 數(shù)據(jù)類型 外呼一層上 BOOL 外呼二層上 BOOL 外呼 二層下 BOOL 外呼三層上 BOOL 外呼三層下 BOOL 外呼四層上 BOOL 外呼四層下 BOOL 外呼五層下 BOOL 梯 1 內(nèi)呼一層 BOOL 梯 1 內(nèi)呼二層 BOOL 梯 1 內(nèi)呼三層 BOOL 梯 1 內(nèi)呼四層 BOOL 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 19 梯 1 內(nèi)呼五層 BOOL 梯 1 一層限位開(kāi)關(guān) BOOL 梯 1 二層限位開(kāi)關(guān) BOOL 梯 1 三層限位開(kāi)關(guān) BOOL 梯 1 四層限位 開(kāi)關(guān) BOOL 梯 1 五層限位開(kāi)關(guān) BOOL 梯 1 紅外傳感器 BOOL 梯 1 超重 BOOL 梯 1 開(kāi)門到位 BOOL 梯 1 關(guān)門到位 BOOL 強(qiáng)制停止 BOOL 梯 1 手動(dòng)開(kāi)門 BOOL 梯 1 手動(dòng) 關(guān) 門 BOOL 表 單臺(tái)電梯 I/O 輸入 口 符號(hào) 地址 數(shù)據(jù)類型 梯 1 開(kāi)門 Q BOOL 梯 1 關(guān)門 Q BOOL 梯 1 上升 Q BOOL 梯 1 下降 Q BOOL 外呼一層上燈 Q BOOL 外呼二層上燈 Q BOOL 外呼二層下燈 Q BOOL 外呼三層上燈 Q BOOL 外呼三層下燈 Q BOOL 外呼四層上燈 Q BOOL 外呼四層下燈 Q BOOL 外呼五層下燈 Q BOOL 梯 1 內(nèi)呼一層燈 Q BOOL 梯 1 內(nèi)呼二層燈 Q BOOL 梯 1 內(nèi)呼三層燈 Q BOOL 梯 1 內(nèi)呼四層燈 Q BOOL 梯 1 內(nèi)呼五層燈 Q BOOL 數(shù)碼管 1a 段 Q BOOL 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 20 數(shù)碼管 1b 段 Q BOOL 數(shù)碼管 1c 段 Q BOOL 數(shù)碼管 1d 段 Q BOOL 數(shù)碼管 1e 段 Q BOOL 數(shù)碼管 1f 段 Q BOOL 數(shù)碼管 1g 段 Q BOOL 電梯 1 上行顯示燈 Q BOOL 電梯 1 下行顯示燈 Q BOOL 梯 1 開(kāi)門燈 Q BOOL 梯 1 關(guān)門燈 Q BOOL 表 單臺(tái)電梯 I/O 輸出 口 主體程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)根據(jù) I/O 口的估算，使用西門子公司生產(chǎn)的 SIMATIC S7300系列 PLC。選用了一共 3 個(gè)模塊，一個(gè) 16 位 2 個(gè) 32 為模塊。 將電梯從上升的所有 上升和下降 情況 （ 電梯 1 停在 1 層上到 2 層 、 電梯 1停在 1 層上到 3 層 、 電梯 1 停在 1 層上到 4 層 、 電梯 1 停在 1 層上到 5 層 、 電梯1 停在 1 層上到 5 層 、 電梯 1 停在 2 層 下到 1 層 …… ）羅列出所有的過(guò)程情況存入 M 區(qū)，用 M 記錄電梯運(yùn)行的過(guò)程。 如圖： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 21 圖 開(kāi)關(guān)門程序設(shè)計(jì) 記錄好過(guò)程后用常開(kāi)觸點(diǎn) M 的導(dǎo)通與否來(lái)判斷是否給電機(jī)供電 ，是否供電還需要滿足兩個(gè)條件，電梯必須沒(méi)在開(kāi)門過(guò)程中，并且關(guān)門到位。程序一共分為2 部分，一部分是電梯在上升情況時(shí)電梯上升，一種是下降過(guò)程中電機(jī)下移程序 部分設(shè)計(jì)如圖： 圖 電梯上升或下降 電梯開(kāi)門的時(shí)候電機(jī)不能上升或下降，否則會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，為了方便檢測(cè)在主程序中加一個(gè)電梯功能塊： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 22 圖 電梯 關(guān)門功能塊 電梯開(kāi)門需要滿足： （ 1）電梯觸碰到限位開(kāi)關(guān) （ 2）到達(dá)樓層時(shí)有相應(yīng)的外呼信號(hào)，并滿足順序截停的原則 （ 3）電梯處于超重，電梯關(guān)門，電梯開(kāi)門到位等情況電梯都不能開(kāi)門 （ 4）電梯沒(méi)有處于緊急停止?fàn)顟B(tài) 電梯關(guān)門需要滿足 （ 1） 電梯沒(méi)有處于開(kāi)門過(guò)程 （ 2） 電梯沒(méi)有處于超重狀態(tài) （ 3） 電梯關(guān)門到位限位開(kāi)關(guān)沒(méi)有導(dǎo)通 （ 4） 電梯沒(méi)有處于緊急停止?fàn)顟B(tài) 部分電梯開(kāi)關(guān)門程序設(shè)計(jì)圖： 圖 電梯 部分開(kāi)關(guān)門程序 電梯開(kāi)門完成后觸碰到限位開(kāi)關(guān)，如果轎廂內(nèi)沒(méi)有內(nèi)呼開(kāi)門的信號(hào)，那么5S 過(guò)后電梯自動(dòng)關(guān)門， 用的是計(jì)數(shù)器延時(shí)，此時(shí)電梯開(kāi)門到位是導(dǎo)通的。 關(guān)門程序設(shè)計(jì)如圖： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 23 圖 電梯 延時(shí) 5S 關(guān)門程序 復(fù)位程序設(shè)計(jì) 在日常生活中，不可能是一個(gè)人需要用電梯，更多的情況是不同樓層的人需要到達(dá)不同的樓層，對(duì)運(yùn)行中的電梯發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，因此完成了上一個(gè)信號(hào)后，電梯需要清除之前的請(qǐng)求，相應(yīng)下一個(gè)請(qǐng)求。 電梯在完成一次記錄過(guò)后，需要對(duì)完成了的信號(hào)進(jìn)行清除，否則電梯完成一個(gè)信號(hào)后，不 再對(duì)下一個(gè)請(qǐng)求做任何動(dòng)作，不停的上升或者不停的重修開(kāi)關(guān)門，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)將信號(hào)進(jìn)行復(fù)位的程序。 部分 程序設(shè)計(jì)如圖： 圖 電梯 延時(shí) 5S 關(guān)門程序 信號(hào)燈程序設(shè)計(jì) 在 所有的電梯系統(tǒng)中，都需要信號(hào)燈來(lái)提示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，上升或下降，電梯所處樓層等。 有內(nèi)呼請(qǐng)求的時(shí)候按鈕燈也被點(diǎn)亮。 上升下降可以用一個(gè) LED燈，樓層顯示所用的是七段數(shù)碼管。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 24 圖 七段數(shù)碼管 通過(guò)如圖所示分配 7 個(gè)輸出地址 Q 來(lái)點(diǎn)亮七段數(shù)碼管。 顯示燈思路： 電梯在一層到二層的時(shí)候，應(yīng)該顯示的是電梯 處于一層，并且上升燈點(diǎn)亮，表示電梯 處于一層上升到二層的過(guò)程，若上升燈不亮，表示電梯處于相應(yīng)的樓層并在處于開(kāi)關(guān)門狀態(tài)。將每一段能夠被點(diǎn)亮的情況寫在一起，只要滿足情況，不同的數(shù)碼管段被點(diǎn)亮，達(dá)到顯示樓層的目的。 部分程序設(shè)計(jì)如圖： 圖 七段數(shù)碼管每一段顯示情況 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)