【正文】 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 45 電梯響應(yīng)流程圖 當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，電梯門(mén)開(kāi)，當(dāng)門(mén)開(kāi)到開(kāi)門(mén)限位時(shí)，計(jì)時(shí) 3 秒鐘，然后關(guān)門(mén)，直到關(guān)門(mén)限位產(chǎn)生信號(hào)。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 44 電梯上下行流程圖 在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào) 前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。輸出端 DC24V 的正極接 L+端。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 曳引電機(jī) 門(mén)電機(jī) 圖 42 電動(dòng)機(jī)控制電路圖 PLC 外部接線圖 PLC 外部接線圖 如 圖 43 所示 ，其中包含主控制器 CPU224CN 及擴(kuò)展模塊 EM223。10 ℃ ) 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 4 四層樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)模擬面板圖 外部模擬面 板圖 如圖 41 所示 圖 41 外部模擬面板 電動(dòng)機(jī)控制電路圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 42 所示。5% 控制 特性 控制方式 正弦波 PWM (V/f 控制、帶 PG反饋 V/F 控制、開(kāi)、閉環(huán)矢量控制 4 種控制方式任選性 ) 啟動(dòng)力矩 150%/1Hz(帶 PG, 150%/Ormin) 速度 控制范圍 1:100(帶 PG, 1:1000) 速度控制精度 177。 (4)保護(hù)功能完善、維修性能好。 VS616G5 型變頻器不僅考慮了 V/f 控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速圍。 本次畢設(shè)采用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。人們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動(dòng)控制的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并不斷融入軟件功能。到了 90 年代初， BJT 通用變頻器的容量達(dá)到了 600KVA, 400KVA 以下的已經(jīng)系列化。這是本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。 根據(jù)電梯控制的要求，電梯應(yīng)具有內(nèi)呼和外呼按鈕、行程開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，以及相哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 應(yīng)的指示燈，估算所需 I/O 口的數(shù)量，并繪制 I/O 口分配表，見(jiàn)表 31。對(duì)于具有積分器 A/D 轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)，采樣時(shí)間應(yīng)取工頻周期 (20ms)的整數(shù)倍。對(duì)于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往會(huì)在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)，則采用算術(shù)平均法。若運(yùn)動(dòng)部件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到指定位置，發(fā)出一個(gè)動(dòng)作完成信號(hào)，使定時(shí)器清零，說(shuō)明監(jiān)控對(duì) 象工作正常；否則，說(shuō)明監(jiān)控對(duì)象工作不正常，發(fā)出報(bào)警或停止工作信號(hào)。在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí)，可以利用 看門(mén)狗 方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各組成部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。若 PLC輸出端子接有感性元件，則應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保護(hù) PLC 的輸出觸點(diǎn)。此外， PLC 的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的，如果超過(guò)了規(guī)定的最大限值，必 須外接繼電器或接觸器，才能正常工作。此外，按 鈕觸點(diǎn)的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)地端子 (LG)是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當(dāng)電磁干擾比較嚴(yán)重時(shí)，這個(gè)端子需與接大地的端子 (GR)連接。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個(gè)嚴(yán)重的干擾源。接地在消除干擾上起很大的作用。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，如圖 32（ c），因?yàn)樗鼤?huì)使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。 如果一個(gè)系統(tǒng)中含有擴(kuò)展單元，則其電源必須與基本單元共用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，也就是說(shuō)，它們的上電與斷電必須同時(shí)進(jìn)行。此外，如果 PLC 安裝位置有強(qiáng)烈的振動(dòng)源，系統(tǒng)的可靠性也會(huì)降低，所以應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施。但是在 PLC 控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過(guò)于惡劣，或安裝使用不當(dāng)，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。 PLC 受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。但使用廣泛的還是梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言。在控制系統(tǒng)中，可能包括有多臺(tái)不同型號(hào)的 PLC，計(jì)算機(jī)，外圍設(shè)備等。軟件設(shè)計(jì)人員不能拋開(kāi)硬件配置和系統(tǒng)孤立地考慮軟件設(shè)計(jì)。 PLC 應(yīng)用哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 軟件與一般計(jì)算機(jī)信息處理軟件相比，有很大不同， PLC 應(yīng)用軟件有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)必須與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。在系統(tǒng)軟件的支持 PLC 對(duì)用戶程序進(jìn)行逐條的解釋?zhuān)⒓右詧?zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開(kāi)始新的一輪掃描 ?？删幊探K端是具有 I/O 功能的 PLC 人機(jī)界面產(chǎn)品。 PLC 的外圍設(shè)備很多，但基本功能不外乎對(duì)信息和數(shù)據(jù)的處理。經(jīng)過(guò) PLC 處理后，通過(guò)執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)控制。它的好壞直接影響到 PLC 的功能和可靠性。對(duì)于輸入 /輸出模塊有：哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 數(shù)字量輸入 /輸出模塊，開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊，交流新號(hào)輸入 /輸出模塊， 220V 交流輸入 /輸出模塊。 2. 輸入 /輸出模塊 PLC 的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò) I/O 模塊實(shí)現(xiàn)的。下面對(duì)構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要部分簡(jiǎn)要介紹。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 3 控制系統(tǒng)的組成 PLC 控制系統(tǒng)組成 PLC 控制系統(tǒng)像一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩 個(gè)部分組成的，硬件是指 PLC 本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理 PLC 的系統(tǒng)軟件， PLC 的應(yīng)用程序，編程語(yǔ)言和編程支持工具軟件。 （ 5）舒適感和快速感 電梯作為一種交通工具，對(duì)于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時(shí)間，這對(duì)于現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。負(fù)載重，則慣性大，提速高慣性也大。15 或 ≤177。 （ 2）可靠性 電梯的可靠性很重要。 （ 14）井道深度（ mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 垂直距離。 （ 12） 頂層高度（ mm） :由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。 （ 9） 電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。 （ 7） 曳引方式：常用的有半繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 （ 3） 轎廂形式：有單或雙面開(kāi)門(mén)及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。 按轎廂尺寸分類(lèi)，則經(jīng)常使用 “小型 ”、 “超大型 ”等抽象詞匯表 示。 并聯(lián)控制電梯： 2～ 3 臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。 按鈕控制電梯：是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 （ 4） 按電梯有無(wú)司機(jī)分類(lèi) 有司機(jī)電梯：電梯的運(yùn)行方式由專(zhuān)職司機(jī)操縱來(lái)完成。 中速梯：常指速度在 ～ 。 直線電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的電梯：其動(dòng)力源是直線電機(jī)。這類(lèi)電梯的額定速度一般在 上。 其它類(lèi)型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 觀光電梯 ：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。目前電梯的基本分類(lèi)方法大致如下： （ 1） 按用途分類(lèi) 乘客電梯 ：為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。 （ 8） 安全保護(hù)系統(tǒng) 安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械的和電氣的各種保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全的使用。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門(mén)的召喚箱按鈕來(lái)操縱電梯的運(yùn)行的。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。 （ 6） 電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對(duì)電梯進(jìn)行速度控制。 （ 5） 重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。它是有轎廂架和轎廂體組成的。 （ 3） 門(mén)系統(tǒng) 門(mén)系統(tǒng)有轎廂門(mén)，層門(mén)，開(kāi)門(mén)，連動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。曳引鋼絲的兩端分別連轎廂和對(duì)重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示 【 6】 。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2 電梯的概述 本章 介紹了電梯系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各種分類(lèi)方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容如下 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）、變頻器作了比較全面的介紹。工控機(jī)有通用微機(jī)應(yīng)用發(fā)展而來(lái)，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，能提供實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)，但是，它的使用和維護(hù)要求工作人員應(yīng)具有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，技術(shù)水平較高，且工控機(jī)在整機(jī)水平上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。 （ 4） PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 PLC 與哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 普通微機(jī)一樣，以通過(guò)或?qū)Ｓ?PLC 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道（字）的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制， PLC 控制一般具有可靠性高，易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器； 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜；多年來(lái)我國(guó)一直生產(chǎn)這類(lèi)電梯、技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉，掌握的人較多。 可編程控制器（ PLC）最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 對(duì)現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 廈中的大樓的辦公自動(dòng)化 （ OA） 、樓宇自動(dòng)化 （ BA） 、通訊自動(dòng)化 （ CA） 的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該研究發(fā)展：視覺(jué)不協(xié)調(diào)的環(huán)境色 彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對(duì)他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說(shuō)到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、 PLC 控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。 世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士迅達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的 51％。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越 來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等 13 家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到了 74％。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬(wàn)臺(tái)。總趨勢(shì)是上升的，進(jìn)入了 “第三次浪潮 ”， 2020 年總產(chǎn)量超過(guò)了 8 萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。 PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾