【正文】 啟動加速、 3 級制動減速共 4 點輸出，開關(guān)門接觸器 2 點輸出，樓層指示燈 18 點輸出，上、下行指示燈 2 點輸出，上下呼記憶燈十八層共 34 個，樓層內(nèi)選記憶指示共 4 個，輸出部分共需 68 點輸出。 控制電梯的上行、下行 (即電機的正、反轉(zhuǎn) )需 2 點輸出。 轎廂無指令運行中?？康膶诱荆瑧O置一個基站輸入點，其 它還需要有門鎖、自動、檢修以及上、下行啟動等輸入點，共需 6 點。 井道內(nèi)每層都應設置感應器，以便感知轎廂當前所在層，所以每層設一個樓 本科生畢業(yè)設計（論文） 30 層感應器，需 18 個感應器，為保證轎廂?？繒r對層準確，在轎廂上設置了上平層感應器和下行層感應器兩個感應器，用以感知?？科线€是偏下，當停層準確時，2 個感應器均接通，共需用 20 點輸入。 例如：若電梯停在 2 樓時，某乘客進入電梯后按下 4 樓的內(nèi)選按鈕 SB8()圖 本科生畢業(yè)設計（論文） 29 圖 電梯內(nèi)選指令的登記與消除梯形圖 電梯的運行規(guī)則 ，即開機初試狀態(tài)停在一層 ，從下往上需上到十一層即頂層才會改變方向向下 ，需下到一層方 可改變方向向上 ，以加速度 ，則加速到最大速度 ，以目的層為參照，提前一層減速停止 ，則電梯在中間位置開始減速，此中間位置同時也是時間的中間點位置。選層信號被登記后，選層按鈕下 的指示燈 HL1HL18 亮。當層的層樓繼電器是用上層或下層的層樓信號關(guān)斷的。 ③ 停站時間未到時， 也 可通過關(guān)門按鈕 SB2()實現(xiàn)提前關(guān)門 圖 。司機將開關(guān)電梯鑰匙插入 SA2，旋到關(guān)梯位置，使 KA2 失電釋放，PLC 停止運行，電梯被關(guān)閉。 ⑦電梯自動運行時， 得電， 動斷觸點斷開，使 不能得電，進而使 不能得電， KM9 不能得電，從而禁止開門。 檢修時，檢修開關(guān) SA(12)閉合 輸入繼電器 得電 動合觸點閉合 按下開門按鈕 SB1 動合觸點閉合 動合觸點閉合 得電 得電 輸入繼電器 得 電 KM9 得電，實現(xiàn)檢修開門 本科生畢業(yè)設計（論文） 26 圖 電梯自動運行以及關(guān)門過程中的重新開門流程圖 ⑤ 呼梯開門圖 電梯到達某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯要求。 常開觸點閉合 自鎖 KM9 得電，則電梯自動開門 電梯投入運行前，位于基站，基站行程開關(guān) SQ5 閉合 輸入繼電器 得電 常開觸點閉合 1 個掃描周期 開門繼電器得電 常開觸點閉合 開門輔助繼電器 得電 初始化脈沖繼電器 自動接通 1 個掃描周期 本科生畢業(yè)設計（論文） 25 圖 電梯檢修時的開門流程圖 ③ 電梯自動運行時停層開門圖 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 23 第 5 章 電梯控制系統(tǒng)軟件設計 電梯的開關(guān)門控制 （ 1）電梯開門 ① 投入運行前的開門圖 、 將開關(guān)梯鑰匙插入 SA2 內(nèi)，旋至開梯位置，則中間繼電器 KA2 得電吸合，其動合觸點 KA2(12)閉合，接通 PLC 電源，使 PLC 處于運行狀態(tài)。電梯的安全是電梯最重要的技術(shù)指標。 安全設置 電梯的運行可以分為 自動運行狀態(tài)、司機狀態(tài)或檢修狀態(tài) ，可以有一個轉(zhuǎn)換觸點來實現(xiàn)，三種運行狀態(tài)為并行，三種狀態(tài)中自動運行最為關(guān)鍵也最為復雜，并且電梯的運行并無明顯狀態(tài)步驟，不是順序運行，所以設計時是以經(jīng)驗 設計法為主，把控制電路分成幾個部分，再合起來形成統(tǒng)一的流程圖和梯形圖。整體模塊混合式 PLC 將 CPU、電源 模塊、通信模塊及一定數(shù)量的輸入 /輸出單元集成到一個機殼內(nèi)，當其中的輸入 /輸出模塊不夠使用時再進行模塊擴展。其中整體式的 PLC 一 般都是小型或微型機，集中 CPU、輸入 /輸出單元、電源、通信接口等部件都集中到一個機殼內(nèi)。 PLC 的分類 PLC 通?？梢园唇Y(jié)構(gòu)特征以及輸入輸出點數(shù)的多少兩種方法分類。目前， PLC接點的響應快、速度高，每條二進制指令執(zhí)行時間約 ～ ，因此能適應控制要求高、相應要求快的應用需要。從實時性要求來看，處理速度應越快越好，如果信號持續(xù)時間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時間。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。這種 本科生畢業(yè)設計（論文） 21 方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。 離線編程方式： PLC 和編程器公用一個 CPU，編程器在編程模式時 ， CPU 只為編程器提供服務，不對現(xiàn)場設備進行控制。 為減輕 CPU 通信任務，根據(jù)網(wǎng)絡組成的實際需要，應選擇具有不同通信功能的（如點對點、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。 PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡中，上級的網(wǎng)絡通信速率應大于 1Mbps，通信負荷不大于 60%。通信協(xié)議應符合 ISO/IEEE 通信標準，應是開放的通信網(wǎng)絡。例如采用 PID 控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉(zhuǎn)換單元等。 控制功能 包括 PID 控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等，應根據(jù)控制要求確定。大多數(shù)應用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和 PID 運算等。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在 PLC 中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。如圖 所示 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 圖 電梯的控制流程 控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 （ 9） 當電梯進行維修時，要將所有樓層的電梯門關(guān)閉，以防止行人誤入。 （ 7） 當電梯接受到多個信號時，采用第一個信號來進行運行方向的定向，先響應現(xiàn)在電梯的運行方向的呼叫，一個方向的任務執(zhí)行完后再換向執(zhí)行下一個方向。 （ 5） 電梯接 受轎廂內(nèi)外的每一個呼叫按鈕的呼叫命令，進行自動登記和記憶，當任務完成后，其自動消除記憶。 （ 3） 電梯運行時只響應和電梯運行方向相同的廳外召喚。 電梯對控制信號的響應要求及其流程 電梯對控制信號的響應要求 （ 1） 當在轎廂內(nèi)按下關(guān)門按鈕時，電梯門自動關(guān)閉并進行鎖保護，電梯門鎖上以后電梯將自動啟動并運行。 電梯的操縱箱也安裝在轎廂內(nèi) ， 供司機 和 乘客對電梯發(fā)布操作 的 命令 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 18 轎廂內(nèi)的自動門機是用來實現(xiàn)電梯的開門及關(guān)門 ?；镜暮籼莺猩线€設有許多定位裝置 和 安全設備。門廳里還有呼梯盒，其作用是 在每 一個 層站 召喚電梯。井道在各層都設有門廳 和 呼梯設備。如圖 所示為電梯拖動系統(tǒng)示意圖，電梯的轎廂及配重分系在鋼絲繩的兩端，鋼絲繩跨掛在曳引輪上，曳引輪經(jīng)減速機構(gòu)由電動機拖動，形成轎廂的上下運動。 圖 變頻器實物圖 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 第 4 章 電梯控制系統(tǒng)的設計 電梯的構(gòu)造 電梯是一種特殊的起重運輸設備 ，它 由轎廂及配重、拖動電動機及減速傳動機械、井道 以 及井道設備、召喚系統(tǒng)及安全裝置 構(gòu)成。 G11S/P11S 系列和機種所有機種（ ~400kW）為統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，便于用戶構(gòu)成各種應用系統(tǒng)。接點輸入控制端子（ 9 點）、開路集電極晶體管輸出（ 4 點）、繼電器輸出（ 1 點）等可根據(jù)用途任意設定其端子功能。豐 富的維護功能在鍵盤面板的 LCD 上能顯示和確認變頻器的運行狀態(tài)、輸入 /輸出信號狀態(tài)和跳閘時的詳細數(shù)據(jù)，由此較易進行異常原因分析和提出對策。設有輸入缺相保護，防止電源斷線損壞變頻器。 豐富的實用功能，用于風機、泵等?? PID 控制功能變頻器風扇 ON/OFF 控制商用電切換順序用于搬運、傳送設備?可選擇預先設定的 16 種速度運行程序運行（ 7 步，每步最長 6000s，可連續(xù)、單循環(huán)或單循環(huán)終速繼續(xù)運行）無沖擊瞬停再起動運行采用富士獨自開發(fā)的變頻器頻率追蹤（引入運行）功能，變頻器能無沖擊地再起動瞬停后正在旋轉(zhuǎn)的電動機。設有萬用DI/DO 功能，變頻器的輸入 /輸出端子狀態(tài)（接點信號的有無）能傳送至上位機和受其監(jiān)控，這樣可簡化 FA 系統(tǒng)。提供可選防水型 IP65（ ）和 IP54（ 11～ 22kW），適用于食品機械、木工機械、化工機械等有粉塵和水份的環(huán)境。對 22kW 變頻器，允許橫向密集安裝，節(jié)省控制盤的安裝空間 。符合國際標準（ EC 指令、 TUV、 UL/cUL）標準系列符合使用于歐洲地區(qū)、北美地區(qū)和加拿大地區(qū)的 EC 指令（ CE 標志）、 TUV 認證（ 2kW）、 UL規(guī)格、 cUL 規(guī)格。G11S 系列容量范圍為 ～ 315kW，風機、泵用 P11S 系列為 ～ 400kW。使用延伸電纜選件 （ CBIII10R□□ ） ，可簡單地實行 遠方操作。顯示器標準可選擇 3 種語言（中文、英文和日文），便于國內(nèi)外配套使用。 采用使電動機損耗降至最小的新控制方式，取得更好的節(jié)能效果。連接選件 EMC 濾波器后，能符合歐洲 EMC 指令。優(yōu)良的環(huán)境兼容性采用 低噪聲控制電源系統(tǒng)，大大減小對周圍傳感器等設備的噪聲干擾影響。第 2 電動機亦有自整定功能。% 速度響應： 40Hz 電動機低轉(zhuǎn)速時脈動大大減小采用動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，結(jié)合富士專有的數(shù)字AVR，實現(xiàn)電動機低轉(zhuǎn)速（ 1Hz）運行時的轉(zhuǎn)速脈動比以前機種減小 1/2 以上。帶PG 反饋更高性能的控制系統(tǒng)使用 PG 反饋卡（選件）構(gòu)成帶 PG 反饋的矢量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)更高性能、更高精度的運行。采用富士獨自開發(fā)的控制方式，在 能輸出 200%高起動轉(zhuǎn)矩 （ 22kW） 。按照動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式，能配合負載實現(xiàn)在最短時間內(nèi)平穩(wěn)地加減速。 動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制是一種先進的驅(qū)動控制技術(shù)。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 本科生畢業(yè)設計（論文） 14 變頻器的工作原理 我們知道，交流電動機 的同步轉(zhuǎn)速表達式 為 ： n＝ 60f(1－ s)/p （ 32） 式中 ： n 為 異步電動機的轉(zhuǎn)速； f 為 異步電動機的頻率； s 為 電動機轉(zhuǎn)差率； p 為 電動機極對數(shù)。目前，我國變頻器市場正處于一個高速增長的時期，在電力、有色金屬、冶金、機械、建材等行業(yè)得到廣泛應用。 隨著市場的擴大和用戶端需求的多樣化，國內(nèi)變頻器產(chǎn)品的功能在不斷完善和增加，集成度和系統(tǒng)化越來越高，并且已經(jīng)出現(xiàn)某些專用變頻器產(chǎn)品。我們的變頻基本性能還沒有達到相應的水準，市場還沒有發(fā)育到這個程度。 2020 年我國中、低壓變頻器市場容量已達 76 億元左右。在過去的 20 幾年，我國變頻器行業(yè)從起步階段到目前正逐步開始趨于成熟，發(fā)展十分迅速。另外，通過現(xiàn)場總線模塊，不同型號的變頻器以同一種編程語言和通訊協(xié)議來與不同功率段、不同型號的變頻器進行組態(tài)，如功率、速度、轉(zhuǎn)矩、電流、設定值等。變頻器的主要工作原理是 :通過微電子器件、電力電子 器件和控制技術(shù)，將供給電機定子的工頻交流電源經(jīng)過二極管整流成直流，再由 IGBT 等逆變?yōu)轭l率和電壓都可調(diào)的交流電源，此電源再拖動電機和負載。 最初開發(fā)的變頻器的根本目的并非為了節(jié)能，主要是交流傳動代替直流傳動，并滿足過程化控制的要求。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個部分組成。該電機技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 : 80W 額定電壓 : 220V 額定電流 : 額定轉(zhuǎn)速 : 930r/min 額定頻率 : 50HZ 變頻器的選擇 通用變頻器發(fā)展及前景概況 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能 本科生畢業(yè)設計（論文） 13 控制裝置。 其特點： 效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗； 應用范圍廣，可用于籠型異步電動機； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； 本方法適用于 電梯門電機調(diào)速 場合 。 三相異步電動機的變頻調(diào)速： 變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的 頻率 ，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生 電磁轉(zhuǎn)矩 ，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向 旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。 三相異步電動機原理： 當向三相 定子繞組 中通過入對稱的三相交流電時，就序號