【正文】 （5）運(yùn)行方向的保持：當(dāng)貨梯上行時(shí)記憶現(xiàn)上行方向，一直保持到上行選層指令，向上召喚信號(hào)和最高層向下召喚信號(hào)出現(xiàn)，即貨梯執(zhí)行所有向上行指令后，PLC 就會(huì)取消上行方向的記憶信號(hào)。（3）頂層和底層的停站：當(dāng)貨梯行駛到底層或頂層時(shí)，PLC 會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)停站信號(hào)，使貨梯進(jìn)行?？坎僮?。（2）召喚停靠站：按下層樓的廳門上行或下行召喚按鈕，PLC 接收到信號(hào)，記憶下來(lái)，存儲(chǔ)。⑦門的安全保護(hù)裝置——層門、轎門設(shè)置門光電裝置、門電子檢測(cè)裝置、門安全觸板等。③急停按鈕——裝于轎廂司機(jī)操縱盤(pán)上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。⑤非正常停止：由于控制電路出現(xiàn)故障，安全鉗誤動(dòng)作或電梯停電等原因，都會(huì)造成在運(yùn)行中的電梯突然停止。②終端越位：由于平層控制電路出現(xiàn)故障，轎廂運(yùn)行到頂層端站或底層端站時(shí)，不停而繼續(xù)運(yùn)行或超出正常的平層位置。由于呼叫是隨機(jī)的，貨梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此貨梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。（6）電梯停電的處理在實(shí)際電梯的運(yùn)行過(guò)程中，為了防止因停電產(chǎn)生事故，在停電發(fā)生時(shí)，會(huì)馬上投入救援裝置，該救援裝置的作用是提供緊急電源，供轎廂移動(dòng)至平層，然后開(kāi)門疏散乘客并停止工作，等待來(lái)電之后再回到正常狀態(tài)。當(dāng)電梯將要到達(dá)該停的樓層時(shí)，應(yīng)發(fā)出換速信號(hào)，斷開(kāi)快速繼電器、接通慢速繼電器，然后制動(dòng)。（3）電梯的選向改變電梯的運(yùn)行方向，實(shí)際上就是改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。工作原理為：當(dāng)電梯在一層時(shí)，一層的樓層感應(yīng)繼電器使一層的指層繼電器接通并保持，電梯到達(dá)二層時(shí)，二層的樓層感應(yīng)繼電器使二層的指層繼電器接通并保持，同時(shí)切斷一層的指層繼電器。其它還有超載、上下極限等開(kāi)關(guān)或觸點(diǎn)。 23 門廳呼喚按鈕：位于電梯的廳門口，除頂層只有下呼和底層只有上呼外，其余每層均有上、下呼按鈕。隨著速度的提高，逐級(jí)將電阻或電抗器短接切除，使電梯逐步加速，最后進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行。（5）通過(guò) LCD 操作裝置，可提高操作性能。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。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器早已問(wèn)世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格相對(duì)較貴。變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的 SPWM 技術(shù) SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能：調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。直角坐標(biāo)正交關(guān)系且為兩個(gè)獨(dú)立變量，可分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，在電路上互不影響。 變頻器的矢量控制原理矢量控制是一種新的傳動(dòng)控制技術(shù)，是交流傳動(dòng)控制理論上的一個(gè)質(zhì)的飛躍。（2）PWM(脈寬調(diào)制)：變頻器輸出電壓的大小通過(guò)改變輸出脈沖的占空比來(lái)進(jìn)行調(diào)制。它是先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。圖 變頻器的使用 變頻器的分類按變換環(huán)節(jié)分（1）交—交變頻器又稱為直接式變頻器。控制方法可以采用模擬控制或數(shù)字控制。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會(huì)有無(wú)功功率的交換。最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)半導(dǎo)體主開(kāi)關(guān)器 19 件組成三相橋式逆變電路。變頻器的輸入()接至頻率固定的三相交流電源，輸出端()輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電，接至電動(dòng)機(jī)。在近 20 年的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個(gè)大的進(jìn)展過(guò)程。它不僅具有邏輯控制功能，而且還增加了數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳送與處理功能，成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置。（4）通信聯(lián)網(wǎng)：某些控制系統(tǒng)需要多臺(tái) PLC 連接起來(lái)使用或者由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC 組成集選控制系統(tǒng)和總線控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破饔?A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，這樣可編程控制器可以采用模擬控制用于過(guò)程控制。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚擾。（2）普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。（2）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。（5）用于群呼調(diào)配和管理并提高電梯運(yùn)行效率。PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)（1）在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制可靠性大大提高。（3）PLC 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。（8）PLC 可靠性比繼電接觸控制的高。（4）繼電接觸控制全為機(jī)械式觸點(diǎn)，動(dòng)作慢；PLC 內(nèi)部全為“軟接點(diǎn)” ，動(dòng)作快。除以上基本功能指標(biāo)以外，對(duì)于不同的 PLC，還可能列出其它一些指標(biāo)，如輸入輸出方式、一些主要硬件(如 CPU、存貯器)的型號(hào)以及 PLC 的環(huán)境適應(yīng)性能等。內(nèi)部繼電器種類和點(diǎn)數(shù)包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器(無(wú)斷電記憶和帶斷電記憶的)、計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器、移位寄存器、特殊繼電器等。對(duì)于開(kāi)關(guān)量 I/O，其 I/O 總數(shù)用最大 I/O 點(diǎn)數(shù)表示；對(duì)于模擬量 I/O，其中 I/O 總數(shù)用最大 I/O 通道路數(shù)表示。中小型的 PLC 存貯容量一般在 8K 以下，大型的 PLC 存貯量有的已達(dá)到 256K 及 2M,在編程時(shí)每一條指令所占的存貯容量是 1 個(gè)字、2 個(gè)字等。編程語(yǔ)言常用的有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、控制系統(tǒng)流程圖及某些高級(jí)語(yǔ)言等。處理完通信后，PLC 繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場(chǎng)信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號(hào)，完成一個(gè)掃描周期。圖 可編程控制器工作過(guò)程圖自診斷程序每次掃描開(kāi)始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對(duì)各輸入輸出點(diǎn)、存儲(chǔ)器和 CPU 等進(jìn)行診斷，診斷的方法通常是測(cè)試出各部分的當(dāng)前狀態(tài)，并與正常的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行比較，若兩者一致，說(shuō)明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障。PLC 的基本工作如下：（1）輸入現(xiàn)場(chǎng)信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)；（2）執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算； 14 （3）輸出控制信號(hào)：根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的 控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。每掃描完一次程序，就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。 可編程控制器（PLC）的工作原理當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí)，用戶程序中眾多的操作需要執(zhí)行。PLC 正常工作時(shí)，不一定需要編程器。編程器編程器有便攜式和 CRT 智能式兩大類，前者只能聯(lián)機(jī)編程，而后者既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程。（2）輸出接口電路一般由微機(jī)輸出接口和功率放大電路組成。前者用由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光耦合器作為關(guān)鍵器件，輸入端加上變化的信號(hào)，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號(hào)變化規(guī)律相同的光信號(hào)，它照射光電三極管導(dǎo)通。輸入輸出接口電路(簡(jiǎn)稱 I/O)輸入輸出接口是 CPU 與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)裝置之間的連接部分，是 PLC 的重要組成部分。中央處理單元 CPUCPU 是 PLC 的核心，由控制器和運(yùn)算器組成，并通過(guò)內(nèi)部總線同存儲(chǔ)器及輸入/輸出接口電路相連。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 可編程控制器（PLC）的定義由于 PLC 在不斷發(fā)展，因此，對(duì)它下一個(gè)確切的定義是困難的。由于開(kāi)放系統(tǒng)的提出，使 PLC 也得到了較大的發(fā)展。與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展相聯(lián)系，PLC 也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步形成了分布式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā)展，它的發(fā)展主要來(lái)自兩方面，從可編程序 11 控制器發(fā)展而來(lái)的控制器，它的主要功能是邏輯運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能；而從模擬儀表發(fā)展而來(lái)的控制器，其功能主要是模擬運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)運(yùn)算，它的 CPU 由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡(jiǎn)單。 可編程控制器（PLC）的發(fā)展可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。 可編程控制器（PLC）可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。單極性控制是指在輸出的半個(gè)周波內(nèi)同一相的兩個(gè)導(dǎo)電臂僅一個(gè)反復(fù)通斷而另一個(gè)始終截止。形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較。PWM 控制是利用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過(guò)控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達(dá)到變壓變頻的目的。本文主要用的是交流調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)。電梯是由電力拖動(dòng)用以載貨或載人的垂直升降裝置。控制上常有單極性和雙極性兩種情 9 況。形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較。在頻率控制、效率等諸方面都有著十分顯著的優(yōu)點(diǎn)。一旦繼電器線圈經(jīng)接點(diǎn) A 接通電源，電流就流過(guò)線圈(稱為得電)，使電磁鐵吸動(dòng)銜鐵。PLC 為用戶提供的繼電器一般是：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、特殊功能繼電器、移位寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。 電梯的主要控制技術(shù) 繼電器控制技術(shù)對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，在編制程序時(shí)，可以不考慮微處理器及存儲(chǔ)器內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，也不必用各種計(jì)算機(jī)使用的語(yǔ)言，而是把 PLC 看成內(nèi)部由許多“軟繼電器”組成的控制器，以便于提供使用者按設(shè)計(jì)繼電器控制線路的形式進(jìn)行編程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)具有調(diào)壓調(diào)頻（variable voltage variable frequency，縮寫(xiě)為 VVVF）調(diào)速裝置時(shí)稱為交流調(diào)頻調(diào)壓電梯，簡(jiǎn)稱VVVF 控制電梯，目前控制速度已達(dá) 6m/s。 可控硅直接供電拖動(dòng)技術(shù)可控硅直接供電拖動(dòng)技術(shù)在工業(yè)上早有應(yīng)用，但用于電梯上卻要解決舒適感問(wèn)題（尤其是低速段） ，因此應(yīng)用較晚，它幾乎與微機(jī)同時(shí)應(yīng)用，比起電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)組形式的直流電梯，它有很多優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)采用可控硅閉環(huán)調(diào)速，加上能耗或渦流等制動(dòng)方式，使得它所控制的電梯能在中低速范圍內(nèi)大量取代直流快速和交流雙速電梯。當(dāng)電動(dòng)機(jī)是雙速時(shí)，稱為交流雙速電梯，其速度一般不高于 1m/s。電梯結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂門、層門、開(kāi)門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等。組成的主要構(gòu)件與裝置：曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪等。層站所屬的主要構(gòu)件：層樓顯示器、自動(dòng)層門鑰匙開(kāi)關(guān)、手動(dòng)鑰匙開(kāi)關(guān)、層門門鎖、層門框、層門地坎、呼梯鈕、到站鐘。 電梯在空間上的組成一部電梯總體的組成有機(jī)房、井道、轎廂和層站四個(gè)部分，也可看成一部電梯占有了四大空間。按用途分類（1）乘客電梯（2）載貨電梯（3）客貨（兩用）電梯 （4）病床電梯（5）住宅電梯（6）雜物電梯（7）船用電梯（8）觀光電梯（9）車輛電梯按有無(wú)司機(jī)分類 4 （1）有司機(jī)電梯必須有專職司機(jī)操縱。（3）快速電梯（lm/s 而2m/s 的電梯。 電梯的種類按運(yùn)行速度分類（1）超高速電梯（3m/s10m/s 或更高的電梯，通常用于超高層建筑物內(nèi)） 。另外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB758887《電梯制造與安裝規(guī)范 》 ，對(duì)電梯的技術(shù)含義作了如下敘述：乘客方便的進(jìn)出，轎廂至少部分的在兩根垂直的或與垂直方向成傾斜角小于 15度的剛性導(dǎo)軌之間運(yùn)行。目前，已經(jīng)廣泛采用可編程序控制器（PLC）來(lái)控制電梯，PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其接線簡(jiǎn)單，高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在貨梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使貨梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。為我國(guó)載貨電梯的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)的電梯企業(yè)由 60 年代開(kāi)始起步，到了 70 年代己初具規(guī)模。 載貨電梯的特點(diǎn)與技術(shù)現(xiàn)狀載貨電梯是主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的并有人伴隨的電梯，通常有專職司機(jī)操作。交流變頻調(diào)速技術(shù)被認(rèn)為是電梯行業(yè)的當(dāng)代技術(shù)。進(jìn)入 80 年代，電梯控制技術(shù)又有了新的變化。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在用晶閘管取代直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)組的同時(shí)，研制出了交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，使交流電梯的調(diào)速性能得到了明顯改善。1949 年研制出 46 臺(tái)電梯的群控系統(tǒng)。1900 年美國(guó)奧梯斯電梯公司制造出世界上第一臺(tái)自動(dòng)扶梯。所以，電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我成功地完成了三層貨梯的 PLC 控制和變頻啟動(dòng)。先對(duì)電梯的定義、種類、組成進(jìn)行闡釋，從而對(duì)電梯有初步了解。I基于 PLC 的自動(dòng)電梯運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要 .......................................................................................................................................IVABSTRACT ............................................................................................................................V1 前 言 電梯的起源與發(fā)展.......................................................................