【正文】 3 算法說明 程序的基本控制流程如圖 45 所示。（其中不包括檢修及司機開關電梯環(huán)節(jié)，只是電梯運行的基本流程圖）。 圖 45 程序基本流程圖 24 程序中相關中間繼電器的說明 表 42 程序中間繼電器 元件符號 名 稱及作用 元件符號 名稱及作用 M100 開門輔助繼電器 M130 1 層上行輔助繼電器 M101 關門輔助繼電器 M131 2 層上行輔助繼電器 M102 自動運行時開門禁止 M132 2 層下行輔助繼電器 M103 定上行輔助繼電器 M133 3 層上行輔助繼電器 M104 定下行輔助繼電器 M134 3 層下行輔助繼電器 M105 停車輔助繼電器 M135 4 層上行輔助繼電器 M106 制動過程輔助繼電器 M136 4 層下行輔助繼電器 M107 停層輔助繼電器 M137 5 層下行輔助繼電器 M110 1 樓樓層信號輔助繼電器 M141 上平層感應輔助繼電器 M111 2 樓樓層信號輔助繼電器 M142 下平層感應輔助繼電器 M112 3 樓樓層信號輔助繼電器 M14 M144 上行輔助繼電器 M113 4 樓樓層信號輔助繼電器 M14 M146 下行輔助繼電器 M114 5 樓樓層信號輔助繼電器 M150 1 樓停車輔助繼電器 M120 內選 1 層輔助繼電器 M151 2 樓停車輔助繼電器 M121 內選 2 層輔助繼電器 M152 3 樓停車輔助繼電器 M122 內選 3 層輔助繼電器 M153 4 樓 停車輔助繼電器 M123 內選 4 層輔助繼電器 M154 5 樓停車輔助繼電器 M124 內選 5 層輔助繼電器 T50 停層時間計時 T51 啟動延時 T52T54 減速延時 M140 平層開門 M115 6 樓樓層信號輔助繼電器 M125 內選 6 層輔助繼電器 M160 5 層上行輔助繼電器 M161 6 層下行輔助繼電器 M155 6 樓停車輔助繼電器 25 梯形圖的設計 梯形圖的設計可以分成幾個環(huán)節(jié)進行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起形成完整的梯形圖。 1. 開關門環(huán)節(jié) 電梯的開關門，存在以下幾種情況： （ 1） 電 梯投入運行前的開門。此時電梯位于基站，將開關梯鑰匙插入 SA2 內旋轉至開梯位置，則電梯應自動開門。乘客或司機進入轎廂，選層后電梯自動運行。 （ 2） 電梯檢修時的開關門。檢修狀態(tài)下，開關門均為手動狀態(tài)，由開關門按鈕SB SB2 實施開門與關門。 （ 3） 電梯自動運行停層時的開門。電梯在平層時至平層位置， M140 接通，電梯應開始開門。 （ 4） 電梯關門過程中的重新開門。在電梯關門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門。目前大多數(shù)電梯采用光幕或機械安全觸板進行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，已達到重新開門的目的。 （ 5） 呼梯開門。電梯到達某 層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬娞輰⑹紫乳_門，以滿足用梯的要求。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并啟動運行，到達呼梯樓層時再開門，此時的開門按停層開門處理。 （ 6） 電梯停后的關門。此時電梯到達基站，司機或乘客離開轎廂，電梯自動關門，司機將開、關梯鑰匙插入 SA2，旋轉到關梯位置，電梯的安全回路被切斷， PLC 停止運行，電梯被關閉。 （ 7） 電梯自動運行時的關門。停站時間繼電器 T50 延時結束時，電梯應自動關門。停站時間未到時，可通過關門按鈕實現(xiàn)提前關門。 2. 層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié) 當電梯位于某一層時，指層感應器產(chǎn)生樓層信號，以控制指層燈的狀態(tài)，離開該層時，該樓層信號應被新的樓層信號所取代。 3．停層信號的登記與消除環(huán)節(jié) 乘客或司機通過對轎廂內操作盤上 16 層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當電梯到達所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈也應熄滅。 4．外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié) 乘客或司機在廳門外呼梯時，呼梯信號應被接收和記憶。當電梯到達該層，且定向方向與目的地方向一致時（基層和頂層除外），呼梯要求已滿足，呼梯信號應被 消除。 按下外呼按鈕時，相對應的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下的指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。該信號的消除環(huán)節(jié)是由當層信號的動斷觸點與運行方向的動斷并聯(lián)構成的（ M103 為上行輔助繼電器， M104 為下行輔助繼電器）。 26 這樣可以使電梯運行方向與呼梯目的方向一致且到達呼梯樓層時，電梯將停止，呼梯要求已滿足，呼梯信號被消除。電梯的運行方向與呼梯目的方向相反時，如電梯從一樓向上運行，而呼梯要求從二樓向下，若有去三樓以上的內選層要求及外呼梯要求，電梯到達二樓時不停梯，呼梯要求沒有滿足，呼梯信號不能消除；若三樓 以上無用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號不能立即消除，待乘客進入轎廂選層后，電梯定向下，則二樓下呼梯信號已滿足，呼梯信號被消除。 5．電梯的定向環(huán)節(jié) 在自動運行狀態(tài)下，電梯應首先確定運行方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接受到內選和外呼信號時，應將電梯所處的位置與內選和外呼信號進行比較，確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內選與外呼對電梯進行順向運行的要求沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。檢修狀態(tài)下運行方向直接由上行和下行啟動按鈕確定，不需定向。梯形圖中 M103 及 M104 分別為定上行及定下行輔助繼電器，它們線圈的工作條件觸電塊由內外呼信號及電梯位置信號組成。 M103 及 M104 在電梯上行及下行的全過程中，存在不能全程接通的情況，如上行至 6 樓時，一旦 6 樓層樓繼電器 M115 接通時， M103 則立即斷開，而此時的電梯仍處于上行狀態(tài)，至 6 樓平層位置時才能停止。為解決這一問題，引入 M143M146，使上行與下行繼電器接通時間延長至上行及下行的全過程。若不使用 M143M146，可能會發(fā)生下述情況： 4 樓向上的外呼信號（不存在其他外呼及內選信號），使電梯上行，電梯至 4 樓 位置， M133 使 M103 斷開，從電梯至 4 樓位置到電梯停層開門，乘客進行轎廂內選 6 層之間的時間內， 3 樓的外呼及內選層信號可以使電梯在未完成 4 樓向上的運動之前定下行方向。 6. 自動運行時啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié) 電梯啟動的條件：運行方向已確實，門已關好。 電梯在停車制動之前，應首先確定其停層信號，即確實要?？康臉菍樱瑧鶕?jù)電梯的運行方向與外呼信號的位置和轎廂內選層信號比較后得出。梯形圖中各層的停車觸發(fā)信號在下行下呼，上行上呼及內選層信號存在時產(chǎn)生，這些都是符合前邊所 談到的停車原則的。當存在觸發(fā)信號電梯又運行到當層時產(chǎn)生停車信號。停車信號 M105 梯形圖支路中 M10 M104 動斷觸點的作用是為了解決呼梯方向與電梯運行方向相反時的停車問題（如二樓向下的外呼信號，使電梯從一樓向上運行時， M151 不會被觸發(fā)，至二樓位置時，靠 M10 M104 的動斷觸點使 M105 接通）而設置的。而停車信號的消除是停車時間到， T50 為停層時間定時器。 27 梯形圖程序 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 電梯 PLC 程序應在未帶載情況下模擬調試好，在接觸器等輸出狀態(tài)正確后，再將電機接上，模擬調試完成后，則進行現(xiàn)場安裝，并進行運行調試，確定參數(shù)，完善程序，最后交付運行使用。 電梯模擬調試 由于客觀條件的限制，軟硬件開發(fā)只能在實驗室對電梯程序進行模擬調試。實際輸入信號及反饋信號用按鈕或開關模擬，輸出不用接負載，可由 PLC 輸出端的發(fā)光二極管顯示負載狀態(tài)，模擬調試時，按電梯的運行條件，依次設置輸入信號，并觀察輸出正確與否，同時可通過編程器監(jiān)控內部各點狀態(tài)，在輸入端接上手動按鈕而在 PLC 的輸出指示燈上看輸出，輸入信號完全靠手動來控制。如按下 X020 是五層樓內呼，如此時電梯不在五層，則對應輸出指示燈亮，然后依次通過手動來控制接近開關按鈕，到第五層時輸出指示燈滅，其它層樓的運行模擬調試同理。 電梯安裝調試 安裝調試過程是一個比較復雜且耗時間的過程，首先要確定器件型號，選擇器件型號除了要考慮機械設備、電壓、電流外，還要考慮經(jīng)濟實用及美觀問題 。所有的器件都備好后，接下來就是安裝，主電路及 PLC 都裝在控制柜內，這就要考慮互相干擾的問題，按鈕、指示燈或數(shù)碼顯示也按照同樣原則接線，所有的元器件都按照一定的編號安裝好后，確保無誤后，就可以調試了，由于調試過程中，輸入輸出點比較多，且完成一個動作所涉及的開關、按鈕、輸出顯示也比較多，所以這里不一一說明，只對動作中一部分加以說明。 (1) 單指令運行調試 這是一種最簡單的調試方法，檢查所設計的程序在完成其最簡單的控制功能時是否會發(fā)生錯誤。若各種調試無錯誤，則再用復雜的方法進行調試。單指令運行調試的具體內容如下：假定電梯的轎廂在一樓，一層指示燈發(fā)光，此時按 下 5樓的內指令按鈕 X020， 5 樓內指令顯示 Y027 亮，電梯關門后，開始上行，當轎廂上升到 5 樓后，數(shù)碼管顯示為“ 5”樓的內指令顯示信號 Y027 消除。 (2) 單層運行調試 單指令運行調試之后，再下來就是單層調試，以確保程序再多條指令運行時的正確性。此種調試是讓電梯單方向運行于 n 層，譬如，電梯轎廂原先在二層，如此時三樓和四樓有向上外呼，即按下 X031 和 X033，三樓和四樓外呼指示燈亮，此時按下關門按鈕，則轎廂往上運行，到三樓時經(jīng)過比較發(fā)出平層信號，轎廂停層響應呼梯，三樓外呼指示燈滅，延時 5 秒后 ，轎廂繼續(xù)向上運行，到四樓時經(jīng)49 過比較發(fā)出平層信號，轎廂停層響應呼梯，并消除登記信號。 (3) 復雜運行調試 此種調試是在呼梯也就是無規(guī)律呼梯時看電梯的運行。這種調試最容易發(fā)現(xiàn)一些潛在的開始不易發(fā)現(xiàn)的問題。鑒于這種調試比較復雜，在這里不再舉例。 程序的調試與運行監(jiān)控 程序的調試及運行監(jiān)控是程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，很少有程序一經(jīng)編制就是完善的，只有經(jīng)過試運行甚至現(xiàn)場運行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進行修改。 具有監(jiān)控功能，可用于程序的調試及監(jiān)控。如圖 4 4 48 程序的調試及監(jiān)控。 圖 46 程序的調試及監(jiān)控 50 47 程序的調試及監(jiān)控 48 程序的調試及監(jiān)控 51 經(jīng)過近三個月的研究工作，通過在圖書館、互聯(lián)網(wǎng)上查閱有關資料，了解了電梯的起源和發(fā)展過程，并且加深了對電梯的運行過程、控制系統(tǒng)的認識。熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運用。尤其是可編程控制器（ PLC），我以前的課程中并沒有學過 ,為了完成這個課題，我用了兩個月的時 間來學習 PLC 及電氣自動化。雖然在開始階段感到很困難，但堅持下來卻感覺并不難。并且在所學知識的基礎上利用已有的電梯控制系統(tǒng)的設計，嘗試了對電梯控制系統(tǒng)的研究。并且，使我將原來所學的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用已有知識及獲取相關資料方面的能力又有了提高。通過這次設計，我還認識到無論做什么，都需要踏實、勤奮、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度這對我以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。 設計達到了預定的設計目的，利用可編程控制器（ PLC）控制技術改造舊電梯，充分利用了現(xiàn)代電力電子技術、計算機原理和檢測技術，達到了對電梯的可靠控制。通 過合理的設備選型、參數(shù)設置和軟件設計，提高了電梯的運行可靠性。采用 PLC 改造后的電梯結構緊湊、維修簡單、故障率低。如果 PLC 與交流變頻調速（ VVVF）控制技術結合將提升電梯的的效率和舒適感，有利于電梯的節(jié)能。具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。 改造時要注意 改造后的電梯控制系統(tǒng)運行可靠，減少維護費用和電梯的能耗。但仍有許多要改進的地方，如： ，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，多臺電梯的綜合控制有微機完成。 ，使之隨客流量的變化而改變，打到高效運送乘客的目的。 電梯處理辦法。 以上三條都是有待改進的。 注： VVVF，是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫， 意為：可變電壓、可變頻率，也就是變頻調速系統(tǒng)。 VVVF 控制的逆變器連接電機，通過同時改變頻率和電壓，達到磁通恒定（可以用反電勢 /頻率近似表征）和控制電機轉速（和頻率成正比）的目的，所以多應用在變頻器中，屬于工業(yè)自動化領域。 52 致 謝 電梯控制技術是一項專業(yè)技術，它涉及到機電專業(yè)的諸多課程。通過此次設計我對自己所學基礎理論、專業(yè)知 識和基本技能進行了綜合的檢驗。培養(yǎng)了分析與解決實際問題的能力，同時 這次畢業(yè)設計不僅使我了解了很多新的知識，更重要的是我檢索和獲取知識的能力的到了很大的提高，這跟老師們給我的指導也是分不開的。 本文是在導師 ***老師的悉心指導下完成的，導師嚴謹求實的治學態(tài)度、正直坦蕩的為人風范是我受益匪淺。謹此向導師致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 在課題選題和研究過程中，還得到了其他老師和同學的幫助。在此，對其他給予幫助的老師們表示我誠摯的謝意，對給予幫助的同學們表示衷心的感激和謝意。 鑒于本人所學知識有限，經(jīng)驗不足，又是初次研 究這種復雜的設計。在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位老師給予批評和指正。 最后，還要感謝煙臺大學以及機電汽車工程學院的所有老師在這大學四年中給我的培養(yǎng)。四年的培育，不僅使我學到了很多新知識，更重要的是，使我建立起了一套完整的科學思考觀，正是有了這樣科學的分析和思考問題的方式，才能使我解決畢業(yè)設計中遇到的一系列問題，同時這在我以后的生活、學習和工作中也將起到舉足輕重的作用。 53 參考文獻 【 1】 王庭有編著，《可編程控制器原理及應用》 .第二版 . 國防工業(yè)出版社 .2022 【 2】 許曉峰主編，《電機及拖動》 .第三 版 .高等教育出版社 .2022 【 3】 肖軍 孟令軍編著，《可編程控制器原理及應用》 清華大學出版社 .2022 【 4】 高欽和編著，《 PLC 應用開發(fā)案例精選》 .第二版 . 人民郵電出版社 .2022 【 5】 李惠昇主編，《電梯控制技術》 機械工業(yè)出版社， 2022 【 6】 宋伯生主編，《 PLC 編程實用指南》 機械工業(yè)出版社， 2022 【 7】 廖常初主編，《 FX 系列 PLC 編程及應用》 機械工業(yè)出版社， 2022 【 8】 張培志主編，《電氣控制與可編程序控制器》 化學工業(yè)出版社， 2022 【 9】 謝劍 賈青著 ，《 微型計算機控制技術 》 第 3 版 . 國防工業(yè)出版社 ,2022. 【 10】 范永 生 王岷編《電氣控制與 PLC 應用》 .第二版 . 中國電力出版社 2022 【 11】 黃敏、王成福，基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng) .《金華職業(yè)技術學院學報》第三期 .20～ 21 .2022 【 12】 尹剛 . 基于 PLC 控制交流變頻調速電梯系統(tǒng)設計（碩士學位論文） 沈陽工業(yè)大學 . 2022 54 附錄 55 2. I/O 連接圖