【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 張漢杰. 現(xiàn)代升降機(jī)控制技術(shù)[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1996．[2] 張海根. 電機(jī)傳動(dòng)控制[M]. 北京: 高等教育出版社, 2001.[3] 方承遠(yuǎn). 工廠電氣控制技術(shù)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.[4] 張福恩. 交流調(diào)速升降機(jī)原理、設(shè)計(jì)及安裝維修[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1993.[5] 趙峰, 賈石峰, 顧桂梅. 現(xiàn)代電氣控制與PLC應(yīng)用[M]. 蘭州: 蘭州大學(xué)出版社, 2006.[6] 唐勇奇, 趙葵銀, 汪超. 升降機(jī)變頻調(diào)速PLC控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2000, 34(4): 3031.[7] 張燕賓. SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.[8] SIEMENS公司. SIMATIC S7300可編程序控制器使用手冊(cè), 2004.[9] 何獻(xiàn)忠, 李衛(wèi)萍, 劉穎慧等. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)(西門子S7200系列)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2007.[10] PLC網(wǎng). 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[16] 朱紹祥. 可編程控制器原理及應(yīng)用[M]. 上海: 上海交通大學(xué)出版社, 1988.。另外要感謝我的指導(dǎo)老師，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中給了我很大的幫助，讓我感觸最深的是老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)。通過(guò)查詢圖書，翻閱資料，在網(wǎng)上搜索資料，和老師、同學(xué)溝通，我順利完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這才發(fā)現(xiàn)書本上的東西如果沒(méi)有輔助的技能是發(fā)揮不出來(lái)很大的作用的。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足。致謝 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，升降機(jī)作為高層建筑中垂直升降的運(yùn)輸工具已和人們的日常生活密不可分，是機(jī)械與電氣相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。我希望在以后的工作中，自己能因地制宜，很好的將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際相結(jié)合。也學(xué)習(xí)到很多書本上所沒(méi)有的知識(shí)。對(duì)此，我感覺(jué)很遺憾，更加認(rèn)識(shí)到自身的不足。沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)仿真，很多隱藏的問(wèn)題就沒(méi)辦法進(jìn)行很好的解決。在一番摸索和請(qǐng)教中，終于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近完成。在課題設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn)題，當(dāng)然在處理問(wèn)題的同時(shí)，我也學(xué)到了很多有用的東西。S7200適合比較簡(jiǎn)單的小型系統(tǒng)，且被普遍認(rèn)為性價(jià)比較高，但考慮到施工升降機(jī)的樓層不是固定的，雖然本設(shè)計(jì)的四層施工升降機(jī)用S7200綽綽有余，但如果建設(shè)更高的樓層肯定存在缺陷。如芯片手冊(cè)、使用說(shuō)明書、還有相關(guān)的模擬仿真軟件。在進(jìn)行PLC的芯片選擇的時(shí)候，本想選用我校所學(xué)習(xí)的三菱系列PLC，考慮到現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀，認(rèn)為還是西門子的PLC比較能滿足人們的需求。由于升降機(jī)目前的運(yùn)用較廣泛，在搜索資料的時(shí)候比較全面，我的課題設(shè)計(jì)主要是參考前人有關(guān)的升降機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行的。更直接的說(shuō)，所謂升降機(jī)就是簡(jiǎn)易的升降機(jī)裝置。在設(shè)計(jì)之初，我查詢了大量有關(guān)升降機(jī)的資料。主要研究四層升降機(jī)上下行控制，開、關(guān)門控制、內(nèi)外呼叫控制。圖47 自動(dòng)開關(guān)門程序段5 結(jié)論 時(shí)光流逝，不知不覺(jué)我的大學(xué)生涯即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。如梯形圖所示，升降機(jī)到達(dá)層選定后停車，延時(shí)2s開門，5s后自動(dòng)關(guān)門并設(shè)有手動(dòng)開門按扭、關(guān)門按鈕。關(guān)門的條件有以下幾種:停車狀態(tài)下按關(guān)門按鈕、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下自動(dòng)關(guān)門、時(shí)間到、鎖定梯時(shí)鑰匙開關(guān)斷開。主要完成升降機(jī)的手動(dòng)開門、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的本層開門、升降機(jī)運(yùn)行到達(dá)目的層站時(shí)的自動(dòng)開門、手動(dòng)關(guān)門、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的自動(dòng)延時(shí)關(guān)門、基站外啟動(dòng)時(shí)的開關(guān)門等功能。使升降機(jī)能夠繼續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號(hào)圖45 內(nèi)指令外召喚信號(hào)的保持程序段6) 各樓層停車信號(hào)升降機(jī)在運(yùn)行中，需要停靠目標(biāo)樓層時(shí)，其減速過(guò)程是按照距離原則實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)與目標(biāo)樓層距離為“零”時(shí)，速度也正好為零，即直接?？浚瑳](méi)有慢現(xiàn)象。轎廂上行：轎廂下行：圖44升降機(jī)的選擇層及反向截梯程序段5) 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)行開關(guān)門操作。無(wú)論在有司機(jī)或無(wú)司機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)內(nèi)指令，升降機(jī)均需換速平層停車，并且直駛時(shí)只停在內(nèi)選層，當(dāng)外召喚方向與升降機(jī)運(yùn)行方向相同時(shí)，升降機(jī)換速停車，即順向截車；只有在無(wú)司機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，升降機(jī)才對(duì)反向召喚信號(hào)應(yīng)招服務(wù)。在有司機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下，由轎內(nèi)指令及升降機(jī)所處的位置來(lái)確定升降機(jī)的運(yùn)行方向。選擇層是在有轎內(nèi)指令和廳外召喚信號(hào)的情況下，升降機(jī)應(yīng)響應(yīng)哪個(gè)信號(hào)。本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無(wú)任何操作，升降機(jī)自動(dòng)返回一樓。點(diǎn)動(dòng)內(nèi)呼按鈕，信號(hào)登記顯示。圖41 外召喚信號(hào)登記及消除程序段2) 內(nèi)指令信號(hào)登記及消除內(nèi)指令信號(hào)的處理包括信號(hào)的登記、顯示基本層(停車)消息。當(dāng)在安全回路繼電器動(dòng)作、門廳鎖斷開、檢修等狀態(tài)下指令信號(hào)不予登記，登記的信號(hào)即刻消除。轎內(nèi)指令登記消除的條件是當(dāng)升降機(jī)正常運(yùn)行到登記樓層時(shí)，指令登記即被消除。 圖34 軟件設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)的軟件開發(fā)過(guò)程升降機(jī)的外指令、內(nèi)召喚信號(hào)的登記、消除回路。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，PLC向變頻器發(fā)出信號(hào)。無(wú)呼叫時(shí)則此單元為零)送入寄存器隊(duì)列，我們利用先進(jìn)先出讀出指令，將第一個(gè)單元中數(shù)據(jù)送入比較寄存器。2) 采用先進(jìn)先出隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在升降機(jī)運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。根據(jù)升降機(jī)所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及升降機(jī)的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制升降機(jī)的運(yùn)行?？刂婆_(tái)上消防/檢修按鈕按下后，使升降機(jī)立刻停止原來(lái)的運(yùn)行，然后按下強(qiáng)迫上行(或下行)按鈕，升降機(jī)上行(或下行)一旦放開該按鈕，升降機(jī)立刻停止，當(dāng)處理完畢時(shí)可用恢復(fù)正常工作按鈕來(lái)使升降機(jī)跳出強(qiáng)制工作狀態(tài)[3]。升降機(jī)控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎廂所在樓層。4) 平層后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)。轎廂運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過(guò)低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至減速點(diǎn)。 升降機(jī)的正常工作狀態(tài)升降機(jī)完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下：1) 升降機(jī)在檢測(cè)到門廳或轎廂的呼叫信號(hào)后將此樓層信號(hào)與轎廂所在的樓層信號(hào)比較，通過(guò)模塊進(jìn)行選向。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，所以必須使升降機(jī)處于平層狀態(tài)或已知樓層升降機(jī)門關(guān)閉狀態(tài)。升降機(jī)在三種工作狀態(tài)之間來(lái)回切換，構(gòu)成了完整的升降機(jī)工作過(guò)程。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。具體的I/ I/O分配 PLC I/O分配如表序號(hào)名 稱輸入點(diǎn)序號(hào)名 稱輸出點(diǎn)1一層平層1升降機(jī)上行記憶2二層平層2升降機(jī)下行記憶3三層平層3電機(jī)正轉(zhuǎn)4四層平層4電機(jī)反轉(zhuǎn)5內(nèi)呼第一層樓5內(nèi)呼第一層樓指示6內(nèi)呼二樓6內(nèi)呼二樓指示7內(nèi)呼三樓7內(nèi)呼三樓指示8內(nèi)呼四樓8內(nèi)呼四樓指示9一層外呼上行9一層外呼上行指示10二層外呼上行10二層外呼上行指示11三樓外呼上行11三樓外呼上行指示12二樓外呼下行12二樓外呼下行指示13三樓外呼下行13三樓外呼下行指示14四樓外呼下行14四樓外呼下行指示15手動(dòng)開門15門電機(jī)正轉(zhuǎn)16手動(dòng)關(guān)門16門電機(jī)反轉(zhuǎn)17開門限位開關(guān)18關(guān)門限位開關(guān)19升降機(jī)上升極限位20升降機(jī)下降極限位圖34升降機(jī)PLC外部接線圖4 系統(tǒng)軟件開發(fā) 梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。綜上所述，輸入點(diǎn)共有20個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)有16個(gè)。升降機(jī)內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；升降機(jī)開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，升降機(jī)開門和關(guān)門分別通過(guò)電磁鐵KM3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測(cè)，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測(cè)。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。 圖33 升降機(jī)曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖 I/O點(diǎn)數(shù)的估算采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)。FR1，F(xiàn)R2為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于升降機(jī)運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開主電路。 升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)主回路 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖33所示。導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成。電氣控制系統(tǒng)主要是操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏，平層裝置，選擇樓層器。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。門廳系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)軌架組成。貨梯和客梯上都裝有。升降機(jī)導(dǎo)軌就是在轎廂和墻壁之間的軌道，上面有輪子在滑動(dòng)，表面很光滑，用廂內(nèi)導(dǎo)軌支架來(lái)支撐。曳引系統(tǒng)主要是曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。最大轉(zhuǎn)矩將隨頻率f1的降低而減少，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將減少，甚至不能帶動(dòng)負(fù)載，所以恒比例控制方式只適用于調(diào)速范圍不大或轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而減少的負(fù)載，這正適合升降機(jī)的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式，當(dāng)有功電流額定，Φm 恒定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩不變，因而這種恒比例控制方式屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速性質(zhì)。在本設(shè)計(jì)中采用恒比例控制方式，這種控制方式是在調(diào)頻的同時(shí)調(diào)節(jié)