【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為 5 個(gè)階段（見左上圖）?？删幊绦蚩刂破鞯倪@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入 輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時(shí)完成的。 在內(nèi)部處理聯(lián)合階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查 CPU 模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。 在通信服務(wù)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(yīng)編程器鍵入的命令，更新編 程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（ STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作?？删幊绦蚩刂破魈幱冢?RUN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外 3 個(gè)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(guān)的 3個(gè)階段。 轎廂樓層位置檢測(cè)方法 主要方法有以下幾種 : (1)用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān) :這種方法直觀 、 簡(jiǎn)單 ,但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器 ,當(dāng)樓層較高時(shí) ,會(huì)占用 PLC 太多的輸入點(diǎn) . (2)利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān) :這種方法需對(duì)磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼 ,在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼 ,但它是無權(quán) 代碼 ,進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用 PLC 指令譯碼 ,比較麻煩 ,軟件譯碼也使程序變的龐大 . (3)利用旋轉(zhuǎn)編碼器 :目前 ,PLC 一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元 ,計(jì)數(shù)準(zhǔn)確 ,使用方便 ,因而在電梯PLC 控制系統(tǒng)中， 可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確位置 ,編碼器可直接與 PLC 高速脈沖輸入端相連 ,電源也可利用 PLC 內(nèi)置 24V 直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便 .由以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)位置優(yōu)于其它方法 ,故本設(shè)計(jì)采用此法 . 系統(tǒng)轎廂控制按鈕的動(dòng)作要求 : 本系統(tǒng)采用 轎 廂外召喚 ,轎廂內(nèi)按鈕控制方式的自動(dòng)控制方式 ,電梯由安 裝在轎廂內(nèi)的指令按鈕進(jìn)行操作 ,其操縱指令為響應(yīng) ,轎廂內(nèi)指令依層次指令運(yùn)行啟動(dòng)電梯使電梯到達(dá)目的層，轎廂外指令即作為外呼指令 . 電梯上行、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) ,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) ,電梯上升 Y0。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) ,電梯下降 Y1；每層設(shè)有呼叫按鈕 PB1～ PB4,每到一層有顯示 LS1～ LS4,還有信號(hào)燈 Y2～ Y5. PLC 的選型 根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法 ,要求可編程控制器必須有高數(shù)計(jì)數(shù)器 ,又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的 ,所以 PLC還需具有可逆計(jì)數(shù)器 .綜合考慮后 ,本設(shè)計(jì)按四層電梯考慮 ,選擇了日 本三菱公司生產(chǎn)的 FX系列機(jī) . FX 系列機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn) : 體積極小 、 價(jià)格便宜 . 先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu) . 提供多種子系列供用戶選用 . 鄭州華信學(xué)院畢業(yè)論文 靈活多變的系統(tǒng)配置 . 功能強(qiáng) 、 使用方便 . 根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法 : 該四層電梯設(shè)計(jì)有 10 個(gè)輸入信號(hào)， 6 個(gè)輸出信號(hào)，且考慮余量，選擇 MRFX N 482 ? （ 32 點(diǎn)輸入、 32點(diǎn)輸出）的 PLC，輸出信號(hào)及地址編號(hào)如 “電梯控制 I/O 分配表 ” . 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置 由于采用 PLC 作為邏輯控 制器件 ,故變頻器和 PLC 通訊時(shí)采用開關(guān)量而不用模擬量 . 而 61665 型是通用變頻器 ,因而用在電梯控制上為了滿足運(yùn)行效率 、 舒適感 、 平 層精度和安全性的要求 ,其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多 . VS61665 變頻器的參數(shù) 61665 變頻器共有 9 組參數(shù) ,每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義 . 常用參數(shù)如表 參數(shù) 功用 A組 確定控制模式 B 組 選擇運(yùn)行功能 C 組 確定加減速時(shí)間及轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間 D 組 選擇頻率 E 組 確定運(yùn)行壓頻曲線 F 組 保 護(hù)裝置 H 組 確定偏差標(biāo)準(zhǔn) 表 變頻器參數(shù) 參數(shù)設(shè)置 積分時(shí)間常數(shù)宜大些 :為了提高運(yùn)行效率 ,快車頻率應(yīng)選為工頻 ,而爬行頻率要盡可能低些 ,以減小停車參數(shù)設(shè)置的原則 :（ 1）為減小啟動(dòng)沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜 小 些；（ 2）零速一般設(shè)置為 OHz，速抱閘 功能 將影響舒適感；（ 3）變頻器其它常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入 ,具體的設(shè)置見表 . 參數(shù) 名稱 設(shè)定值 說明 A102 控制方式選擇 2 不帶 PG矢量控制方式 B101 頻率指令選擇 1 B102 運(yùn)行指令選擇 1 B103 停止方法選擇 0 B104 反轉(zhuǎn)禁止選擇 0 B201 零速電平選擇 B204 停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間 LOS C1C3 加速時(shí)間 2 C1C4 減速時(shí)間 2 C2C1 加速開始時(shí) S 型曲線時(shí)間 OAS C2C2 加速完了時(shí) S 型曲線時(shí)間 OAS C2C3 減速開始時(shí) S 型曲線時(shí)間 OAS C2C4 減速完了時(shí) S 型曲線時(shí)間 C501 ASR 比例增益 1 5 C502 ASR 積分時(shí) 間 1 3S D1D9 檢修速度 200rpm E101 輸入電壓設(shè)置 380V E104 最高輸出頻率 50Hz E105 最大電壓 380V E106 額定電壓頻率 50Hz E109 最低輸出頻率電壓 0 E201 電機(jī)額定電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E202 電機(jī)額定滑差 按電機(jī)銘牌設(shè)置 鄭州華信學(xué)院畢業(yè)論文 E203 電機(jī)空載電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E204 電機(jī)極數(shù) 按電機(jī)銘牌設(shè)置 F101 PG常數(shù) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器銘牌設(shè)置 F102 PG斷線檢測(cè) 時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F103 超速時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F104 超度偏差過大時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F105 PG分頻比 根據(jù)電機(jī)極數(shù)選擇 表 安川 61665 變頻器主要參數(shù)設(shè)置表 變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 為了使變頻器工作在最佳狀態(tài) ,在完成參數(shù)設(shè)置后 ,需使變頻器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí) ,而 61665就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能 ,其方法是 :將曳引機(jī)制動(dòng)輪與電機(jī)軸脫離 ,使電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài) ,然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) ,讓變頻器自動(dòng)識(shí)別并存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù) ,變頻器將根 據(jù)識(shí)別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù) .顯然 ,這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù) ,是和變頻器匹配的最佳參數(shù) ,使變頻器能對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行最佳控制 . 變頻器容量計(jì)算 變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引機(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，變頻器功率為。在最大載重下，電梯上升所需曳引機(jī)功率為 P2： 曳引機(jī)功率為 P2： P2=[（ w1+w2w3） g+F1]v 其中 F1=K(w1+w2w3)g+amp。為摩擦力，可忽略不計(jì)。 電機(jī)功率 P1，變頻器功率 P 應(yīng)接近于電機(jī)功率 P1，相對(duì)于 P2 留有較大裕量，可取 P=. 變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能，帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕貪㈦娋W(wǎng)，但成本太高，采用能耗制動(dòng)方式通過制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果 .能耗制動(dòng)電阻 R1 的大小應(yīng)使制動(dòng)電流 I1 的值不超過變頻器額定電流的一般，即： I1=U0/R1=I/2 其中 U0 為額定情況下變頻器的直流母線電壓，由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率 . PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其它類型的電梯控制系統(tǒng)一樣 ,主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成 .圖 為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 ,主要硬件包括包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、嬌廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等 .系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過 PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器并由 PLC 軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào) . 圖 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)思想 電梯信號(hào)控制基本由 PLC軟件實(shí)現(xiàn) ,電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖 ,輸入到 PLC的控制信號(hào)有 :運(yùn)行方式選擇 (如自動(dòng) 、 有司機(jī) 、 檢修 、 消防運(yùn)行方式等 ) 、 運(yùn)行控轎內(nèi)指令 、 層站召喚 、 安全保護(hù)信息 、 旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈 沖 、 開關(guān)門極限為信號(hào) 、 門區(qū)和平層信號(hào)等 . 鄭州華信學(xué)院畢業(yè)論文 圖 電梯 PLC 信號(hào)控制系統(tǒng)框圖 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 (1)一臺(tái)電機(jī)控制上升和下降 (2)各層設(shè)上 、 下呼叫開關(guān) (最頂層與起使層只設(shè)一只 ) (3)電梯到位后具有手動(dòng)或自動(dòng)開門 、 關(guān)門功能 . (4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令健 ,開關(guān)門按健 ,警鈴風(fēng)扇及照明按健 . (5)電梯內(nèi)外設(shè)有層樓指令燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈 . (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 . (7)自動(dòng)關(guān)門與提早關(guān)門 .在一般情況下 ,電梯停站 46 秒應(yīng)能自動(dòng)關(guān)門 ,在延時(shí)時(shí)間內(nèi) ,若按下關(guān)門按鈕 ,門將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作 . (8)按鈕關(guān)門 .在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后 ,電梯啟動(dòng)前 ,按下操縱盤上開關(guān)按鈕 ,門將打開 . (9)內(nèi)指令記憶 .當(dāng)轎廂操縱盤上有多個(gè)選層指令時(shí) ,電梯應(yīng)能按順序自動(dòng)?？寇囬T ,并能至調(diào)定時(shí)間 ,自動(dòng)確定運(yùn)行方向 . (10)自動(dòng)方向 .當(dāng)轎廂操縱盤上 ,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 . (11)呼梯記憶與順 向截停 .電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號(hào) ,對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚 ,應(yīng)能自動(dòng)逐一?？繎?yīng)答 . (12)自動(dòng)換向 .當(dāng)電梯完成全部順向指令后 ,應(yīng)能自動(dòng)換向 ,應(yīng)答相反方向的信號(hào) . (13)自動(dòng)關(guān)門待客 .當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號(hào)時(shí) ,電梯應(yīng)自動(dòng)在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明 . (14)自動(dòng)返基站 .當(dāng)電梯設(shè)有基站時(shí) ,電梯在完成全部指令后 ,自動(dòng)駛向基站 ,停機(jī)待客 . 電梯操作方式 單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚，轎廂上行只是答應(yīng)轎廂召喚 ,直至最高層 ,自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦?,應(yīng)答廳門下 行召喚 . 單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚 ,上行時(shí)順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚 ,直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚 . 本設(shè)計(jì)采用全集選操作方式 . 減速及平層控制 電梯的工作特點(diǎn)是頻繁起制動(dòng) ,為了提高工作效率 、 改善舒適感 ,要求電梯能平滑減速至速度為零時(shí) ,準(zhǔn)確平層 ,即 無速停車抱閘 ,不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘 ,即直接停止 ,要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵是準(zhǔn)確發(fā)出減速信號(hào) ,在接近層樓面時(shí)按距離精確的自動(dòng)矯正速度給定曲線 .本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)轎廂位置 ,只要電梯一運(yùn)行 ,計(jì)數(shù)器就可以精確地確定走過的 距離 ,達(dá)到與減速點(diǎn)相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時(shí)即可發(fā)出減速命令 .不論哪種方式產(chǎn)生的減速命令 ,由于負(fù)載的變化 、 電網(wǎng)波動(dòng) 、 鋼絲繩打滑等 ,都會(huì)使減速過程中不符合平層技術(shù)要求 ,為此一般在離層樓 100200mm 處需設(shè)置一個(gè)平層矯正器 ,以確保平層的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性 . I/O 點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇 本設(shè)計(jì)按四層的電梯為例 ,根據(jù)需要控制的開關(guān) 、 設(shè)備大約有 10 個(gè)輸入點(diǎn) ,6 個(gè)輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制 ,考慮10%150%的裕量 ,故選擇 COUP 主機(jī)模塊 +C40p 擴(kuò)展單元 ,其點(diǎn)數(shù)可達(dá) 32/32 個(gè) ,I/O 分配如下 : 鄭州華信學(xué)院畢業(yè)論文 輸入地址： 一層限位行程開關(guān) SQ1 X0 二層限位行程開關(guān) SQ2 X1 三層限位行程開關(guān) SQ3 X2 四層限位行程開關(guān) SQ4 X3 一層上升請(qǐng)求開關(guān) 1 X4 二層上升請(qǐng)求開關(guān) 2 X5 三層上升請(qǐng)求開關(guān) 3 X6 四層上升請(qǐng)求開關(guān) 4 X7 一層下降請(qǐng)求開關(guān) 1 X10 二層下降請(qǐng)求開關(guān) 2 X11 三層下降請(qǐng)求開關(guān) 3 X12 四層下降請(qǐng)求開關(guān) 4 X13 極限開關(guān) SQ