【正文】 除以上幾方面外，諸如 IC卡的智能管理系統(tǒng)，應(yīng)用模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的群管理系統(tǒng)，以及數(shù)碼技術(shù)、聲控技術(shù)、載波技術(shù)等也將在電梯技術(shù)領(lǐng)域中得到推廣和發(fā)展。 展望電梯發(fā)展方向 展望未來(lái)，電梯的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)包括以下幾點(diǎn)： （ 1） 無(wú)機(jī)房 電梯 無(wú)機(jī)房電梯不單單是電梯有無(wú)機(jī)房的簡(jiǎn)單局部改進(jìn)，而是涉及到一系列技術(shù)問(wèn)題，如曳引系統(tǒng)、控制柜、限速器等的安裝位置以及轎廂、極限開(kāi)關(guān)、緩沖器等部件，都要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，變更部件的尺寸與安裝位置也要重新考慮。另外，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，肯請(qǐng)閱讀此篇論文的老師多予指正。使設(shè)置的控件能夠按照真實(shí)的情況動(dòng)作。 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)利用 S7200 可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制。DOWNN==1amp。FM3==0amp。}//所有的門(mén)都關(guān)閉，且沒(méi)有處在計(jì)時(shí)過(guò)程中，上升條件滿足，轎廂上升； if(FM1==0amp。amp。amp。} if(SN1==1||SN2==1||SN3==1||SN4==1){F5=0。SN4==0)) {F6=0。SN2==0amp。(F62||F50)amp。FM3==0)||(J 轎廂 ==33amp。L2=0。L1=0。} if(J 轎廂 99amp。J 轎廂 =33){L2=1。L3=0。UN1=0。} if(J 轎廂 ==0) {if(FM1=50amp。UN1==0amp。FM2==0amp。amp。SN2=0。F2==0){FM2=FM2+10。UN1==0)amp。(DN2==1||SN2==1)||(UN2==1amp。(SN4==1||DN4==1)) {DOWNN=0。UN2==0amp。SN2==0amp。FM3==0amp。amp。amp。amp。if(FM3==0){F3=0。DOWNN==1) //下降過(guò)程中，判斷轎廂是否停留，及消除相應(yīng)登記信號(hào)； {if(FM3=50amp。UN2==0amp。SN2==0amp。(DN3==1||SN3==1)||(UN3==1amp。F5=0。DN4=0。F4==0){FM4=FM4+10。DN4==0) {DOWNN=1。FM3==0amp。amp。SN3=0。F3==0){FM3=FM3+10。DN4==0)amp。(UN3==1||SN3==1)||(DN3==1amp。DN4==0) {DOWNN=1。SN4==0amp。UN3==0amp。}}}}//上升過(guò)程中，判斷轎廂是否停留，及消除相應(yīng)登記信號(hào)； if(J 轎廂 ==33amp。amp。amp。SN2=0。F2==0){FM2=FM2+10。DN4==0)amp。SN4==0amp。UN3==0amp。} // 響應(yīng)呼梯、內(nèi)選； 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 40 if(J 轎廂 ==33amp。F10) {FM1=FM110。 if((DN4==1||DN3==1||DN2==1||UN2==1||UN3==1||SN2==1||SN3==1||SN4==1)amp。當(dāng)按下相應(yīng)按鈕時(shí)，按照 55 毫秒的周期被掃描讀取。 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 第四層門(mén)的開(kāi)放關(guān)閉演示。定義數(shù)據(jù)變量之前要定義仿真 PLC。連接數(shù)據(jù)和圖形畫(huà)面中的圖素的連接關(guān)系是什么 ?也就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行，以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令 [21]。圖形用戶希望怎樣的圖形畫(huà)面 ?也就是怎樣用抽象的圖形畫(huà)面來(lái)模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)各。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫(huà)的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能，并生成歷史數(shù)據(jù)文件。 可以查看工程的各個(gè) 組成部分，完成構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)、定義外部設(shè)備等工作。 2)組態(tài)王系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) “組態(tài)王”是運(yùn)行于 Microsoft Windows 98， NT、 2021 和 XP 版本中文平臺(tái)的全中文界面的組態(tài)軟件，采用了多線程、 COM 組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 c．報(bào)表系統(tǒng)：提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報(bào)表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報(bào)表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報(bào)表，提供報(bào)表工具條，操作簡(jiǎn)單明了。 1)組態(tài)王 的主要性能特點(diǎn)。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工 控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。 并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)門(mén)按扭和關(guān)門(mén)按鈕。 內(nèi)指令外召喚信號(hào)的保持 轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號(hào)，用于在有乘坐需要的樓層停車，并自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)門(mén)操作。 圖 51 電梯控制系統(tǒng)主流程圖 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 梯形圖 外召喚信號(hào)登記及消除 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 內(nèi)指令信號(hào)登記及消除 點(diǎn)動(dòng)內(nèi)呼按鈕，信號(hào)登記顯示。 VOL+、 VLL是調(diào)頻調(diào)壓的電壓控制端。 本文采用 24V增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，它與主電動(dòng)機(jī)同軸相連，編碼器產(chǎn)生的脈沖直接輸入 PLC 的高速脈沖計(jì)數(shù)輸入端 ，在 PLC 中通過(guò)對(duì)此脈沖的計(jì)數(shù)，可以用程序計(jì)算出電梯走過(guò)的距離及當(dāng)前的速度 [18]，從而完成調(diào)速系統(tǒng)的位置和速 度反饋。采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)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。 因?yàn)椋?K=， W1=1600Kg， W2=800Kg， W3=2021 Kg， g=， v=代入以上各參數(shù)，得 P2= KW。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(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 P。 表 43 變頻器參數(shù) 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)設(shè)置 H 組 確定偏差 標(biāo)準(zhǔn) 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，而積分時(shí)間常數(shù)宜大些； (2) 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，以減小停車沖擊； (3) 零速一般設(shè)置為 0Hz，速抱閘功能將影響舒適感； (4) 變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌據(jù)直接輸入，具體的設(shè)置見(jiàn)表 44。 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 (5) 通過(guò) LCD 操作裝置，可提高操作性能 VS616G5 型變頻器的結(jié)構(gòu)及 參數(shù)設(shè)置 由于采用 PLC 作為邏輯控制部件，故變頻器和 PLC 通訊時(shí)采用開(kāi)關(guān)量而不用模擬量 。 VS616G5 變頻器的特點(diǎn)如下 : (1) 包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。變頻器調(diào)速的主要工作原理是將供給電機(jī)定子的三相交流工頻電經(jīng)大功率整流元件整流變成直流，再將直流電用正弦波脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度也隨之改變的三相交流電。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形 [16]。這是本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。 輸入輸出分布如下表 。 S7200CN 針對(duì)低性能要求的小型 PLC，它能夠控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng) 化控制需求 ， 緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使 S7200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。 (3)系統(tǒng)能非常方便地連接到 PC 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或其他系統(tǒng)如樓宇自控系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用情況，有時(shí)可無(wú)須增加額外硬件就能實(shí)現(xiàn)；增加適當(dāng)硬件可連接到互聯(lián)網(wǎng)上。各種機(jī)型均可采用相同配置，簡(jiǎn)化設(shè)備采購(gòu)和倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存管理。 由以上分析可見(jiàn)，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)轎廂位置優(yōu)于其他方法 ，故本設(shè)計(jì)采用此法。近年來(lái)， PLC 在處理速度、控制功能、通信能力及控制領(lǐng)域等方面都不斷有新的突破，正向著電氣控制、儀表控制、計(jì)算機(jī)控制一體化 (EIC)方向發(fā)展， PLC 裝置已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本裝置，是構(gòu)成 FMS、 COMC、 FA 的主控單元 [14]。其常用的數(shù)字量輸入輸出接口，就電源而言有 110 V、220 V交流和 5V、 48 V直流等多種，負(fù)載能力可在 ～ 5 A 的范圍內(nèi)變化，模擬量的輸入輸出有 177。當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，只要修改程序即可。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （ 2）編程直觀、簡(jiǎn)單 考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉電氣控制線路的特點(diǎn)， PLC 沒(méi)有采用微機(jī)控制中常用的匯編語(yǔ)言，而是采用了一種面向控制過(guò)程的梯形圖語(yǔ)言。圖中M1， M2 為曳引電機(jī)和門(mén)電機(jī)，交流接觸器 KM1~KM4 通過(guò)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門(mén)，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。 電梯曳引方案 曳引電梯是當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的梯型，具有安全可靠、提升高度大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn) 【 】 。 3)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。圖 41 為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖， 主要硬件包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤(pán)、廳外呼梯盤(pán)、指層器、門(mén)機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等 [11]。 15）井道尺寸（ mm）：寬深 [10]。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。半繞 2： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。 4）轎門(mén)形式：有柵欄門(mén)、封閉式中分門(mén)、封閉式雙拆門(mén)、封閉式雙拆中分門(mén)等。因此在電梯設(shè)計(jì)時(shí)就要兼顧快速性和舒適感這兩個(gè)互相矛盾的因素。 （ 4）振動(dòng)、噪聲及電磁干擾 現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。15 交直流高速電梯 ≥ ≤177。 （ 3）停站的準(zhǔn)確性 停站準(zhǔn)確性又稱平層準(zhǔn)確度，平層精度。 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo) ： （ 1）安全性 電梯時(shí)運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對(duì)電梯的第一要求就是安全。超高速梯，速度超過(guò) 。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、 轎廂外廓尺寸和井道型式等 [8]。 現(xiàn)代電梯主要由 曳引機(jī) （絞車）、導(dǎo)軌、 對(duì)重 裝置、安全裝置 (如限速器、安全鉗和 緩沖器 等 )、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門(mén)等組成。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門(mén)系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成 [7]。然后是系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)，完成了 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配與 PLC 的連接。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方 式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來(lái)控制電梯。因此，提倡對(duì)電梯進(jìn)行豪華性裝修。③舒適感。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安 全的感覺(jué)，有一種視覺(jué)上的舒適。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺(jué)效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除 [5]。 (1)智能化。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。 PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。 PLC是專門(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，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起 [3]?？删幊绦蚩刂破?PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。自 1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而丌發(fā)的第 一臺(tái) PLC問(wèn)世以來(lái)，迄今己 30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。掘資料統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)乘其他交通工具的人數(shù)每年約 為 80 億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 課題的研究背景及意義 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問(wèn)題。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出 現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái) ! 我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬(wàn)臺(tái)。上世紀(jì) 80 年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越大。 kingview 目錄 III 目錄 摘要 ................................................................ I Abstract...................