【正文】 30 5 設(shè)計（制作）說 明書 情況 主要依據(jù) 設(shè)計（制作）說明書所述內(nèi)容的正確性及可利用程度、敘述情況（層次分明、條理清楚、文字通暢）、圖紙（程序流程圖）情況（整潔、正確、規(guī)范）等評分。 10 4 完成 設(shè)計（制作） 任務(wù)情況 主要依據(jù) 設(shè)計（制作）方案可行性及先進性、設(shè)計（制作）內(nèi)容正確性、完成設(shè)計（制作） 任務(wù)書要求的各項任務(wù)情況等 評分。 5 3 完成 階段性設(shè)計（制作）任務(wù)情況 主要依據(jù)按時按質(zhì)完成階段性設(shè)計（制作）任務(wù) 情況評分。 5 2 綜合運用知識 能力 情 況 主要依據(jù)綜合運用所學(xué)專業(yè)理論知識、專業(yè)技能能力，實驗、實踐能力或計算機應(yīng)用能力，查找資料能力等 評分。 參考文獻 [1] 孫立新 .王延濤，對電梯的探討， 2021 [2] 朱德文 .付國江．電梯群控技術(shù)．中國電力出版社， 2021， [3] 曹衛(wèi)東 .VVVF電梯電氣控制系統(tǒng)簡介 .2021. [4] 周靜 .基于 PLC的電梯群控系統(tǒng) [5] 周瑋 .朱明富．電梯群控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ， 微型機與應(yīng)用， 2021 [6] PLC正變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電氣時代 2021年第 12期 ． [7] 周瑋 .朱明富．電梯群控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ， 微型機與應(yīng)用， 2021 [8] 廖常初 .PLC 基礎(chǔ)與應(yīng)用 [M].機械工業(yè)出版社 [9]周萬珍 高鴻斌 .PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用 [M].電子工業(yè)出版社 [10]余雷聲 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M]．北京 .機械工業(yè)出版社， 1996． [11] 劉載文 ， 李贏升 ， 鐘亞林 .電梯控制系統(tǒng) [M].北京： 北京電子工業(yè)出版 社， 1996. 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表 課題名稱 雙座四層電梯 PLC 聯(lián)動電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué)號 20210103 專業(yè) 機電一體化技術(shù) 指導(dǎo)教師姓名 鄧其 * 序號 評審項目 評 分 標(biāo) 準(zhǔn) 滿分 評分 1 設(shè)計的態(tài)度 情況 主要依據(jù)進行設(shè)計的自覺性、獨立思考、科學(xué)態(tài)度、遵守紀(jì)律情況等 評分。 最后，再次感謝機電 工程系的各位老師和許多的朋友和同學(xué)在各個方面給予了我很多的幫助和支持，讓我堅持到了最后 ，并最終完成了畢業(yè)設(shè)計的全部工作。老師們對 我的畢 業(yè) 設(shè)作品給予了指導(dǎo)和完善 ，并給我提出了很多重要的修改意見， 使我順利 的完成了此次畢業(yè)設(shè)計。可以說 畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。 37基于 PLC 設(shè)計的雙電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)可以很好的響應(yīng)乘客的召喚信號，達到高效、節(jié)能的目的。 通過對硬件和軟件的合理設(shè)計，用可靠性很高的西門子 S7200PLC 作為核心控制部件完成雙電梯的轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、電梯換速控制、開關(guān)門控制等任務(wù)。原來的接線不需改變，軟件上只需增加相應(yīng)樓層的功能，要改動的地方也較少。利用可編程控制器控制升降電梯，具有接線簡單、編程直觀、擴展容易等特點。在高峰期和低谷期的平均等待時間和最大等待時間都長于改進后的系統(tǒng)，改進后的系統(tǒng)表現(xiàn)好于改進之前。 本系統(tǒng)主要以 PLC 為核心 ，利用 PLC 的強大的控制功能，實現(xiàn)了對升降電梯的控制 。 36 35 圖 49 轎內(nèi)指令控制梯形圖 門廳召喚控制梯形圖 如圖 410 所示。 二樓、三樓、四樓、四樓與一樓類似 ,這里不再重復(fù) 。 33 圖 46 二樓向下指示燈 一樓、四樓指示燈梯形圖 一樓指示燈梯形圖如圖 47(a)所示 ,四樓指示燈梯形圖如圖 47(b)所示。 (a) 二樓上升梯形圖 (b) 二樓下降梯形圖 圖 45 二樓上升、下降梯形圖 二樓向下指示燈 如圖 46所示。 二樓電梯上升、下降梯形圖 二樓上升如圖 45(a)所示 ,二樓下降如圖 45(b)所示。由于電梯的梯形圖程序中有很多的重復(fù)相似段 ，因此本文以模塊化的方式給出部分模塊的梯形圖，而重復(fù)相似部分不再重述。 31 PLC程序流程框圖如圖 43所示。 無論是作為一號電梯還是二號電梯 ,由于轎內(nèi)呼叫信號而使電梯定向的 ,電梯都必須啟動運行。但是，若在忙梯的上方出現(xiàn)任何向上或是向下的門廳呼叫信號，則由基站電梯來應(yīng)答信號而發(fā)車運行接客。 30但是，若在忙梯的下方出現(xiàn)向上的門廳呼叫信號，則由基站電梯來應(yīng)答信號而發(fā)車運行接客。不論是一號電梯還是二號電梯均停留在最后?？康膶诱敬?。 上 電 信 號忙 梯 停 用 否忙 梯 壞 否升 至 四 層關(guān) 門 待 命轎 內(nèi) 有 上 行 信號 否忙 梯 應(yīng) 答上 方 再 有 信 號否下 方 有 向 下 呼叫 否下 方 有 向 上 信號 否到 指 定 層到 頂 層 否上 方 有 信 號 否換 相忙 梯 應(yīng) 答到 指 定 層下 方 再 有 信 號否轎 內(nèi) 有 下 行 信號 否到 基 站 否換 相忙 梯 、 基 梯 轉(zhuǎn) 換基 梯 停 用 否基 梯 壞 否基 層關(guān) 門 待 命轎 內(nèi) 有 呼 叫 信號 否基 梯 應(yīng) 答有 上 行 信 號 否基 梯 上 行到 指 定 層到 頂 層 否換 相到 底 層有 下 行 信 號 否基 梯 下 行到 指 定 層到 基 站 否NN到 底 層YYYNNNYYNYNYYNNYNNYNNYYYYYNYYYYNYN 圖 43 PLC程序流程框圖 當(dāng)兩臺電梯因轎廂內(nèi)指令而到達基站后關(guān)門待命時，則應(yīng)按照有效利用的原則，執(zhí)行相互交替程序段。 待命。 除此以外，電梯并聯(lián)運行還遵循的相應(yīng)的調(diào)度原則：正常情況下，當(dāng)電梯使用以后，二號電梯作為忙梯會首先自動上升至第三層待命，一號電梯則作為基站電梯在第一層樓 根據(jù)電梯的運行規(guī)律 ,設(shè)置了有 /無司機、檢修、優(yōu)先服務(wù)、消防等四種工作方式。同時，由于梯形圖之間的相互關(guān)聯(lián)性很強，程序設(shè)計比較復(fù)雜，因此在雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)的軟件部分時，主要采用模塊化的編程思想來進行設(shè)計。 續(xù)圖 42 PLC外部接線圖 硬件系統(tǒng)設(shè)計完成以后，為了實現(xiàn)優(yōu)化控制，還需要用西門子 STEP 專業(yè)編程軟件對雙電梯聯(lián)動控制程序進行設(shè)計。 圖 42 PLC外部接線圖 續(xù)表 41 I/O 地址及分配 （ b）輸出點分配 序號 用途 輸出點 序號 用途 輸出點 42 門廳 1 樓上呼燈 62 1低速運行 43 門廳 2 樓上呼燈 63 21 樓內(nèi)呼燈 44 門廳 2 樓下呼燈 64 22 樓內(nèi)呼燈 45 門廳 3 樓上呼燈 65 23 樓內(nèi)呼燈 46 門廳 3 樓下呼燈 66 24 樓內(nèi)呼燈 47 門廳 4 樓下呼燈 67 2BCD 碼低位 48 11 樓內(nèi)呼燈 68 2BCD 碼中位 49 12 樓內(nèi)呼燈 69 2BCD 碼高位 50 13 樓內(nèi)呼燈 70 2上行 指示燈 51 14 樓內(nèi)呼燈 71 2下行指示燈 52 1BCD 碼低位 72 2上行輸出 53 1BCD 碼中位 73 2下行輸出 54 1BCD 碼高位 74 2開門輸出 55 1上行指示燈 75 2關(guān)門輸出 56 1下行指示燈 76 2高速運行 57 1上行輸出 77 2低速運行 58 1下行輸出 59 1開門輸出 60 1關(guān)門輸出 61 1高速運行 根據(jù) I/O 分配表中的情況，利用 Protel 軟件畫出 PLC 的外部接線圖，如圖 42 所示 系統(tǒng)中實際需要輸入點 41 點 ,輸出點 36 點 ,因此我們選用西門子S7200 PLC，其中 CPU 的型號選為 CPU226， 其輸入輸出點數(shù)為 24/16，不能滿足要求，所以在使用數(shù)字量擴展模塊 EM223。 26因此， I/O 點數(shù)的確定 ,是設(shè)計整個 PLC 電梯控制系統(tǒng)首先需要解決的問題 ,決定著系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計，也是系統(tǒng)軟件編寫的前提。 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC， 由于 PLC 的品種、型號、規(guī)格、功能各不相同，需綜合多種因素考慮，來選擇 PLC。 不受控電梯處理 ： 如果某一電梯失靈，則將原先的指定召 喚轉(zhuǎn)為其它電梯應(yīng)召。然后使限定數(shù)量的電梯用備用電源繼續(xù)運行。 24 監(jiān)視面板 ： 在控制室裝上監(jiān)視面板，可通過燈光指示監(jiān)視多臺電梯運行情況，還可以選擇最優(yōu)運行方式 。 近距避讓 ： 當(dāng)兩轎廂在同一井道的一定距離內(nèi)，以高速接近時會產(chǎn)生氣流噪聲，此時通過檢測，使電梯彼此保持一定的最低限度距離。則將閑置電梯停止運行，關(guān)閉點燈和風(fēng)扇；或?qū)嵭邢匏龠\行，進入節(jié)能運行狀態(tài)。 (5)下行高峰：晚間高峰期間，加強擁擠層服務(wù)。 (3)上行高峰：早上高峰時間，所有電梯均駛向主層，避免擁擠。 幾種運行模式 ： (1)低峰模式：交通疏落時進入低峰模式。 分散備用控制 ： 大樓內(nèi)根據(jù)電梯數(shù)量，設(shè)低、中、高基站，供無用電梯 ?？?。 高峰服務(wù) ： 當(dāng)交通偏向上高峰或下高峰時，電梯自動加強需求較大一方的服務(wù)。如果不過長，就由其它電梯應(yīng)召，而不起動待命電梯。已起動電梯優(yōu)先 ： 本來對某一層的召喚，按應(yīng)召時間最短 原則應(yīng)由停層待命的電梯負(fù)責(zé)。 滿載報告 ： 統(tǒng)計召喚情況和負(fù)載情況，用以預(yù)測滿載，避免已派往某一層的電梯在中途又換派 1 臺。 23如果有，則由附近電梯應(yīng)召，否則 按“ 最大最小 ” 原則控制。 優(yōu)先調(diào)度 ： 在待梯時間不超過規(guī)定值時，對某樓層的廳召喚，由已接受該層內(nèi)指令的電梯應(yīng)召。 電 梯 交 通 數(shù) 據(jù) 管 理層 次 召 喚 分 配任 務(wù) 處 理 及 通 信 、 數(shù) 據(jù) 管 理電 梯 1電 梯 2 圖 32 電梯的群控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 雙電梯的控制功能 所謂 群控電梯就是 指 多臺電梯集中排列，共 用 廳外召喚按鈕，按規(guī)定程序集中調(diào)度和控制的電梯。 擇；任務(wù)處理及通信、數(shù)據(jù)管理部分主要完成上層模塊與下層電梯之間的信息交換。 圖 32 中，交通數(shù)據(jù)管理主要完成多種交通數(shù)據(jù)的采集，如外部呼梯信號，內(nèi)部指令信號等；層站召喚分配則根據(jù)一定的評價函數(shù)完成對外部呼梯申請信號的電梯調(diào)度選 于是出現(xiàn)了用集選控制方式控制的并列兩臺電梯的聯(lián)動控制方式。而且在頻繁的需求下會造成轎廂聚集現(xiàn)象。電梯井除了在高處和低處安裝了感應(yīng)電梯吊籃位置的光電傳感器，還在井架極限高位和極限低位安裝了機械式的行程限位開關(guān)，確保電梯轎廂不發(fā)生沖頂和撞底事故。指示燈向 PLC 傳輸外部狀態(tài)信號，指示電梯的工作狀態(tài)。馬達開關(guān)作用為當(dāng)系統(tǒng)指令電機以工頻方式工作時，起到保護電機的作用。其中由面板旋鈕開關(guān)或帶鎖的鑰匙旋鈕開關(guān)選擇整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通過狀態(tài)安全繼電器的得電或失電來區(qū)分自動運行和手動運行的輸出電源的通和斷。安全裝置保證電梯運行安全。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。 荷、減少電動機功率。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載 固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 （ 8） 安全保護系統(tǒng) 安全保護系統(tǒng)包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可保護電梯 安全的使用。 所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r，欲使轎廂地坎與廳門地坎達到同一平面的操作。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。 （ 7） 電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置 ，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。供電系統(tǒng)是為電機提供電源的裝置。 （ 6） 電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)由拽引電機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。 重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。 （ 5） 重量平衡系統(tǒng) 轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。它是有轎廂架和轎廂體組成的。開門機設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。 （ 3） 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機構(gòu)等組成。 （ 2） 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和