【導(dǎo)讀】電梯是機(jī)械電器緊密結(jié)合的大型機(jī)電產(chǎn)品。主要由機(jī)房、井道、轎廂、門系。統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞?。工業(yè)也在日新月異地發(fā)展著。們物質(zhì)文化生活中的地位將和汽車一樣，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。梯為例來(lái)完成電梯PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、組成及模塊化程序設(shè)計(jì)。西門子S7-200可編程控制器，利用220V交流電源供電。通過(guò)變頻器、紅外線傳。本設(shè)計(jì)選用交流雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)電梯拖動(dòng)，采用樓層傳感器實(shí)現(xiàn)樓。層間檢測(cè)；顯示驅(qū)動(dòng)電路采用LED發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏的屏體。行下行程序、樓層控制程序、自動(dòng)定向程序的編寫。PLC電梯控制系統(tǒng)只需要稍加改進(jìn)即可應(yīng)用于更高樓層要求的電梯中。電梯領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。

　　

【正文】 。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在光軸 0 到 25 的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線發(fā)射，經(jīng)過(guò)反射后，還是從這根發(fā)射線返回。 工作參數(shù) 高靈敏度： 400176。 C/750176。 F 或 250176。C / 480 176。F 紅外光譜： 1 至 3 181。m 輸入信號(hào) 4~20mA 自監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)字式控制 需光學(xué)調(diào)整 提供連接器和帶有不銹鋼辮型編織保護(hù)層的電纜 有效感應(yīng)距離 12 米 延遲時(shí)間 5 秒 ~9 分鐘 感應(yīng)角度 140~180 度 擴(kuò)散反射型光電開關(guān) 它的檢測(cè)頭里也裝一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到。當(dāng)檢測(cè)物通過(guò)時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來(lái)，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。 本次設(shè)計(jì)中采用的是對(duì)射型光電開 關(guān)。結(jié)構(gòu)示意圖如圖 33 所示，把發(fā)光器裝在轎廂壁外側(cè)，當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)時(shí)，收光器就會(huì)收到發(fā)光器發(fā)出的光線，從而給單片機(jī)輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。如果當(dāng)前不是門廳和轎廂有請(qǐng)求或者門廳請(qǐng)求和當(dāng)前運(yùn)行方向不是同向或者已經(jīng)過(guò)了能響應(yīng)的區(qū)域，那么對(duì)于該減速或平層收光器接收的信號(hào)不予考慮，轎廂將繼續(xù)運(yùn)行，如果是則轎廂執(zhí)行相應(yīng)的減速或平層，然后開門載客或下客 電動(dòng)機(jī)的選型 XX13YLY 鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，本系列電動(dòng)機(jī)在電磁設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了較大調(diào)整，在電動(dòng)機(jī)中心高不變的情況下，功率提高一個(gè)或兩個(gè)功率等級(jí)。本系列電機(jī)的 外殼防護(hù)等級(jí)為 IP54，冷卻方法為 IC11(見 GB/T1993)，定額是以連續(xù)工作制 (S1)為基準(zhǔn)的。大部分規(guī)格采用 F 級(jí)絕緣。本系列電動(dòng)機(jī)額定電壓為380V，額定頻率為 50Hz，接法為 △ ，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔不超過(guò) 1000m，環(huán)境溫度不超過(guò) 40℃ ，最濕月月平均相對(duì)濕度為 90%，同時(shí)該月月平均最低溫度不高于 2540℃ 。本系列電動(dòng)機(jī)機(jī)座外輪廓呈四方形兼圓形，散熱片呈垂直，水平平行分布，接線盒位于機(jī)座頂部。本系列電動(dòng)機(jī)具有效率高，起動(dòng)性能好，運(yùn)行可靠，噪聲低，振動(dòng)小，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。 圖 XX13YLY鼠籠型電動(dòng)機(jī) 圖 電機(jī)主控電路 電梯抱閘系統(tǒng)選型 抱閘就是電梯的剎車系統(tǒng)，但電梯的剎車是常閉的，只有運(yùn)行的時(shí)候才打開。抱閘就是一個(gè)靠磁鐵吸引兩邊的抱閘臂剎車，當(dāng)抱閘線圈不過(guò)電的時(shí)候，兩邊的抱閘臂就會(huì)被中間的磁鐵吸引，從而夾緊中間的電機(jī)裝置，防止溜車。當(dāng)抱閘線圈通電的時(shí)候，抱閘就會(huì)強(qiáng)制抱閘臂離開。 打開電機(jī) ， 讓電梯運(yùn)行。所以，當(dāng)停電的時(shí)候，電梯就會(huì)自動(dòng)剎車的，加裝電梯斷電再平層裝置，實(shí)際上就 是 一個(gè)大的蓄電池?？梢栽谕ｋ姷臅r(shí)候讓運(yùn)行著的電梯就近平層開門 ，將乘坐人 放 出。 圖 型號(hào)： DCQ2*1400/3Q 制動(dòng)力： 1400N 工作行程： 3mm 工作制： S1 電壓： AC220 制動(dòng)器是電梯重要的安全裝置，它的安全、可靠是保證電梯安全運(yùn)行的重要因素之一。制動(dòng)器的作用可以歸納為下面兩條：（ 1 ）能夠使運(yùn)行中的電梯在切斷電源時(shí)自動(dòng)把轎廂制停。（ 2 ）電梯停止運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)能保證在 125% 的額定載荷情況下，使轎廂保持靜止，位置不變 稱重傳感器的選型 圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA標(biāo)題圖號(hào) 修訂尺寸B日期 : 27 J un 20 11 第 張 共 張文件 : F : \付瑤 \ P r ot e l99 S E \ P l a c e C hi ne s e S t r ing \ H A N Z I .D D B制圖人 :I0.0I0.1I1.2I1.1I0.2I1.0I0.3I0.6I0.4I0.5I0.7I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5I2.6I2.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.71M 2MCP U 22 6FU3L2L1L220VN高速計(jì)數(shù)器1 7 層上呼 2 8 層下呼變頻器故障樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器1 8 上樓層感應(yīng)器L+DC24V七段碼顯示蜂鳴器1 8 內(nèi)呼顯示燈1L Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.72L2 8 下呼顯示平層繼電器E M 2 23Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7I0.0I0.1I1.2I1.1I0.2I1.0I0.3I0.6I0.4I0.5I0.7I1.3I1.4I1.5I1.6I1.71M 2M1 8 內(nèi)呼顯示硬件復(fù)位 轎廂門鎖 警鈴按鈕 超載觸點(diǎn)地層鑰匙開關(guān)門限位開館 上極限開關(guān) 下極限開關(guān)開門輸出 關(guān)門輸出Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.71L 2LE M 2 23I0.0I0.1I0.2I0.3I0.6I0.4I0.5I0.71M 2M樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器樓層感應(yīng)器1 8 下樓層感應(yīng)器1 7 上呼顯示E M 23 21LQ0.0Q0.11M變頻器正轉(zhuǎn) 變頻器反轉(zhuǎn) 圖 稱重傳感器與 PLC外部接線圖 OMSC320A/B 智能型電梯稱重裝置工作原理是：由于電梯轎廂載荷發(fā)生變化．使 壓力傳感器 （或張力傳感器）產(chǎn)生的物理形變量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過(guò)兩線非對(duì)稱雙工行通訊總線（ USDSC_BUS）與主控制器相連．當(dāng)轎廂內(nèi)的載荷 達(dá)到或超過(guò)其設(shè)定值時(shí)．主控制器內(nèi)相應(yīng)繼電器分別動(dòng)作．為電梯控制系統(tǒng)提供信號(hào)．從而使電梯安全．可靠的運(yùn)行．基本功能：１空載．重載．超載輸出功能２防止由于電梯運(yùn)行中慣性作用誤報(bào)警功能３非對(duì)稱雙工串行通訊連接功能４電壓模擬量輸出功能５電流模擬量輸出功能６空載．重載．超載過(guò)載系數(shù)自設(shè)定功能７分層抗干擾功能８樓層精確補(bǔ)償自動(dòng)學(xué)習(xí)功能９ 20%額定載重自動(dòng)學(xué)習(xí)功能１０系統(tǒng)密碼管理功能１１支持系統(tǒng)軟件在線編程升級(jí)功能技術(shù)指標(biāo)：１輸入電壓：AC1630V 或 DC16V36V２輸出形式：繼電器輸出３負(fù)載電壓： 250VAC 或110VDC４感性負(fù)載電流： 2A５阻性負(fù)載電流： 3A６使用壽命： 300 萬(wàn)次７誤差率： ≤3‰ ８模擬電壓輸出： 10V 或 10V９模擬電壓輸出： 4mA20mAA 型傳感器 (王 字型傳感器 ):安裝在電梯曳引繩頭靠近錐套部位 .以測(cè)量鋼絲繩張力為測(cè) 量依據(jù) .測(cè)量范圍為 5根直徑為 616mm的鋼絲繩 .帶有通訊器 B 型傳感器 :(碟 型傳感器 ):安裝在電梯曳引繩頭錐套夾板下 .以測(cè)量錐套夾板壓力為測(cè)量依據(jù) ,測(cè)量范圍為 . 指示燈的選型 XB4B 金屬系列 按鈕及指示燈選型目錄 金屬操動(dòng)頭堅(jiān)固安全，接線端子采用防止手指觸電功能，安裝簡(jiǎn)單方便，機(jī)械與電氣連接只需使用一種標(biāo)準(zhǔn)工具。預(yù)松接線端子可提高生產(chǎn)效率。 （ 1） 具有自復(fù)位按鈕、帶燈按鈕、蘑菇頭按鈕、急停按鈕、選擇開關(guān)等； （ 2） 采用模塊化結(jié)構(gòu)，可任意組合； （ 3） 防護(hù)等級(jí) IP65； （ 4） 指示燈 LED 壽命可達(dá) 5 萬(wàn)小時(shí)，觸點(diǎn)模塊機(jī)械壽命可達(dá)一百萬(wàn)次 圖 指示燈 圖 PLC連接圖 按鈕的選型 按鈕開關(guān) 是用來(lái)切斷和接通控制電路的低壓開關(guān)電器。 按鈕開關(guān) 的觸頭的額定電流為 5A。 按鈕有單極雙位開關(guān)或雙極雙位開關(guān) 。 按鈕有動(dòng)合（常開）和動(dòng)斷（常閉）之分。 額定 電壓 輸入為 24VDC。 圖 電 梯按鈕 第 4 章軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 由于電梯的運(yùn)行時(shí)根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制，即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送 PLC 的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)有如下特點(diǎn)： （ 1）采用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)對(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。 （ 2）采用先進(jìn)先出隊(duì)列。根據(jù)電梯的運(yùn)行方向，將同向的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的非零單元（有呼叫的此時(shí)為 非零單元；無(wú)呼叫則單元為零）送入寄存器隊(duì)列，我們利用先進(jìn)先出讀出指令，將第一個(gè)單元中數(shù)據(jù)送入比較寄存器。 （ 3）采用隨機(jī)邏輯控制。當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(hào)，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較，如相同，則在該樓層減速停車；如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。該動(dòng)作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。 （ 4）采用軟件顯示。系統(tǒng)利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成 BCD 碼輸出，通 過(guò)硬件接口電路以 8 段碼顯示。 （ 5）對(duì)變頻器的控制， PLC 根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，可向變頻器發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行、減速以及制動(dòng)信號(hào)，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律來(lái)控制算法來(lái)控制電機(jī)。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)， PLC 向變頻器發(fā)出信號(hào)。 軟件流程 系統(tǒng)的軟件主流程圖如圖 所示： 由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制將采用隨機(jī)邏輯控制。另外，轎廂的位置是脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送 PLC 的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。每層樓設(shè)計(jì)兩個(gè)接近開關(guān)用于檢測(cè)系 統(tǒng)的樓層信號(hào)。在軟件設(shè)計(jì)中電梯的控制系統(tǒng)應(yīng)由呼叫到響應(yīng)形成一次的工作循環(huán)，電梯工作工程有分為自檢、正常工作、強(qiáng)制工作、等三種狀態(tài)。電梯在三種工作狀態(tài)之間來(lái)回切換，構(gòu)成了完整的電梯工作過(guò)程。 PLC上電后， PLC 中的程序已經(jīng)開始運(yùn)行，但因?yàn)殡娞萆形醋x入任何數(shù)據(jù)，也就無(wú)法在收到請(qǐng)求信號(hào)后通過(guò)固定在 PLC 中的程序做出響應(yīng)。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。 電梯完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下： 電梯在檢測(cè)到門廳或轎廂的呼叫信號(hào)后將此樓信號(hào)與轎廂所在的樓層信號(hào)比較，通 過(guò)選向模塊進(jìn)行選向。 電梯通過(guò) PLC 控制變頻器模塊，變頻器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)拖動(dòng)轎廂運(yùn)動(dòng)。轎廂運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過(guò)低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)為高速，并以高速運(yùn)行至減速點(diǎn)。 當(dāng)電梯檢測(cè)到目標(biāo)層，樓層檢測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的減速點(diǎn)信號(hào)時(shí)，電梯進(jìn)入減速狀態(tài)，由中速變?yōu)榈退?，并以低速運(yùn)行到平層點(diǎn)停止 平層后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門。電梯控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎廂所在樓層 Y Y Y N N 上電 Y Y 初始化 等待 目標(biāo)層與本層是否同層？同 xiangtong 確認(rèn)本層與目標(biāo)層 電梯選向 電梯啟動(dòng) 電梯加速 電梯高速運(yùn)行 樓層檢測(cè) 是否目標(biāo)層？ 電梯 減速 平層檢測(cè) 電梯制動(dòng) N Y