【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 李道霖，電氣控制與PLC 原理及應(yīng)用,電子工業(yè)出版社，2006．[2] .[M] 人民郵電出版社，[3] 陳伯時(shí)，.[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[4] 王子文， 電梯PLC ．[5] (第1版)[M].北京: 中國(guó)電力出版社,2004.[6] 童夢(mèng)菊,[J].福建質(zhì)量信息,2007。 還要感謝河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院所有老師在這大學(xué)期間給我的培養(yǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，在這個(gè)過(guò)程中我遇到了很多無(wú)法靠自己能力以及知識(shí)儲(chǔ)備來(lái)解決的問(wèn)題，盡管付出了很多努力，但是仍然無(wú)法沒(méi)有明顯的進(jìn)展，這使我明白了協(xié)同工作的重要性。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以及論文編寫過(guò)程中，從項(xiàng)目的選定、和理性分析到最后的論文編排，感謝指導(dǎo)教師張偉給了我許多指導(dǎo)和幫助。 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；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。第四層門的開(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)和圖形畫面中的圖素的連接關(guān)系是什么?也就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來(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面?也就是怎樣用抽象的圖形畫面來(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?？梢圆榭垂こ痰母鱾€(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、2000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)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)門按扭和關(guān)門按鈕。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)門操作。圖51 電梯控制系統(tǒng)主流程圖 梯形圖點(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，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)椋篕=，W1=1600Kg，W2=800Kg，W3=2000 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。(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。17關(guān)門限位是具有較強(qiáng)控制力的控制器，用于控制電梯的運(yùn)行[16]。S7200CNCPU型號(hào)包括CPU222CN，CPU224CN,CPU226CN等。而且PLC采用的梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，容易上手，不像單片機(jī)控制系統(tǒng)那樣復(fù)雜而且一旦定型不易修改，不能根據(jù)客戶需求變化。本設(shè)計(jì)再考慮到以下幾個(gè)方面，因此選用西門子PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)四層樓電梯的電氣控制:(1)配置簡(jiǎn)單。(3) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。由于PLC具有以上特點(diǎn)，因此，與傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制和現(xiàn)在流行的電腦控制相比較，在電梯這樣的大型電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用PLC實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)是最佳選擇。（4）功能完善，接口功能強(qiáng)目前的PLC具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能，使設(shè)備控制水平大大提高；其接口功率驅(qū)動(dòng)范圍較大，不象普通的計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)需放大才能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，極大地方便了用戶。（3）適應(yīng)性好PLC是通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)控制的。圖41 電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖 可編程控制器(PLC)的選擇 可編程控制器(PLC)的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC是為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，除了對(duì)器件的嚴(yán)格篩選外，在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施，使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到(3～5)104h以上。圖33 電梯曳引系統(tǒng)工作原理示意圖第四章 硬件選型、設(shè)計(jì)及計(jì)算 四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)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51所示。 7)行車時(shí)不能手動(dòng)開(kāi)門或本層呼梯開(kāi)門,開(kāi)門不能行車。 2)行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí),順向截車,反向不截車。圖31電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLC控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。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。但是加速度和減速度的過(guò)分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。因此檢查平層準(zhǔn)確度時(shí)，分別以空載，滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測(cè)量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。30交直流快速電梯—≤177。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個(gè)零部件的可靠性，只有每個(gè)零部件都是可靠的，整個(gè)電梯才能使可靠的。其他分類方式還有：按電梯有無(wú)司機(jī)分類等[9]。高速梯。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。1—控制柜(屏)2一拽引機(jī)3—拽引鋼絲繩4—限速器5—限速器鋼繩6—限速器張緊裝置7—轎廂8—安全鉗9—轎廂門安全觸板10—導(dǎo)軌11—對(duì)重12—廳門13—緩沖器圖21 電梯的基本結(jié)構(gòu)。第二章 電梯的綜述電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行[6]。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。有人曾經(jīng)做過(guò)環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。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)，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。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了可編程控制器的應(yīng)用，目前我國(guó)已經(jīng)可以生產(chǎn)中、小型可編程控制器。一個(gè)是向簡(jiǎn)易、廉價(jià)和超小型發(fā)展，以占領(lǐng)小型、分散和簡(jiǎn)單功能的工業(yè)控制市場(chǎng)，同時(shí)也便于適應(yīng)機(jī)電一體化的要求。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。作為21世紀(jì)的新一代大學(xué)生，我們也將會(huì)不斷努力學(xué)習(xí)各種新的科學(xué)知識(shí)，努力把我們的祖國(guó)建設(shè)的越來(lái)越美好！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。系統(tǒng)能根據(jù)轎廂內(nèi)的載客情況，自動(dòng)在超載時(shí)停止運(yùn)行關(guān)門并發(fā)出警告，在滿載時(shí)不響應(yīng)廳外的召喚，免去不必要的停層。本設(shè)計(jì)介紹了基于S7200系列PLC對(duì)電梯系統(tǒng)的控制，包括召喚響應(yīng)，選向，起動(dòng)，換速，平層，開(kāi)關(guān)門，故障提示等功能的實(shí)現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，（PLC）是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替,，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。到2005年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到13．5萬(wàn)臺(tái)，與1980年相比，25年增長(zhǎng)了59倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng)17．8％。從1949年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了6l萬(wàn)多臺(tái)電梯。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。電梯就是用于高層建筑物中的固定式升降