【正文】 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配 該系統(tǒng)占用 PLC 的 36 個(gè) I/O 口， 20 個(gè)輸入點(diǎn)， 16 個(gè)輸出點(diǎn)，具體的 I/O 分配如表 所示： 表 I/O 點(diǎn)數(shù)分配 序號(hào) 名 稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名 稱 輸出點(diǎn) 1 一層平層 1 電梯上行記憶 2 二層平層 2 電梯下行記憶 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)呼一樓 5 內(nèi)呼一樓指示 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 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX9 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(kāi)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(kāi)門限位 18 關(guān)門限位 19 電梯上升極限位 20 電梯下降極限位 。 S7— 300 輸入 /輸出擴(kuò)展模塊選型表 表 SM321 數(shù)字量輸入模塊選型 SM321 數(shù)字量輸入模塊 系列號(hào) 描述 選型型號(hào) their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXSM321 32 點(diǎn)輸入 ， 24VDC 6ES7 3211BL000AA0 32 點(diǎn)輸入， 120VDC 6ES7 3211EL000AA0 因?yàn)檩斎朦c(diǎn)共有 20 個(gè)，所以選 32 點(diǎn)輸入， 24VDC，型號(hào) 6ES7 3211BL000AA0, 其技術(shù)規(guī)范為：數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù) 32，不可時(shí)鐘同步運(yùn)行，額定值輸入電壓 24V，“ 0” 信號(hào)輸入電壓 30V～ 5V，“ 1”信號(hào)輸入電壓 13～ 30V，“ 1”信號(hào)輸入電流為 7mA，輸入延時(shí)從 0 到 1 最小 ，最大 。 綜上所述，輸入點(diǎn)共有 20 個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)有 16 個(gè)。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕 K10～ K7和指示燈 H10～ H7；電梯開(kāi)門和關(guān)門按鈕 SB5和 SB6，電梯開(kāi)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(kāi)關(guān) ST1檢測(cè)，開(kāi)門到位由行程開(kāi)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。 I/O 點(diǎn)數(shù)的估算與分配 I/O 點(diǎn)數(shù)的估算 采用 PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXH A 0H A 1H A 2H A 3H A 4H A 5K A 1K A 2K A 3K A 4K A 5K A 6K A 7K A 8K A 9K A 1 0K A 1 1K A 1 2K A 1 3K A 1 4K A 1 5K A 1 6K A 1 7L 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 9L 1 0 圖 預(yù)報(bào)運(yùn)行方向指示燈 (3) 轎內(nèi)指令記憶燈及層樓廳外召喚信號(hào)記憶燈 這種信號(hào)燈通常裝于指令按鈕內(nèi)和廳外召喚按鈕內(nèi)，它們是由撳按按鈕后使繼電器吸合的該繼電器中的一對(duì)觸點(diǎn)接通而點(diǎn)亮的。因此電梯在某一層不準(zhǔn)備停車時(shí)，該層的預(yù)報(bào)方向燈也不點(diǎn)亮，到站鐘也不響。而這種預(yù)報(bào)運(yùn)行方向燈常與電梯到站鐘常用層樓指示器正面圖 一起使用，它們的工作線路原理如圖 所示。只有在消失運(yùn)行方向后，此燈才熄滅。 運(yùn)行方向燈、橋內(nèi)指令級(jí)廳外召喚指示燈 (1) 運(yùn)行方向燈 在電梯確定了運(yùn)行方向后，其方向指，示燈即被點(diǎn)亮，方向指示燈一般與層樓位置指示燈放在一起，其外形如下圖所示。 (7) 電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù) 一般的電氣設(shè)備均應(yīng)有短路保護(hù)，在電梯的電氣控制系統(tǒng)中也與其他電氣設(shè)備一樣，均their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX用不同容量的熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。 NL 1 L 2 L 3F U 1F U 2F U 3L 1L 2L 3R 1 4V 7V E DWVUR 6R 4R 5R 1 0R 1 1 R 1 2R 1 3C 9 C 1 0C 1 1V 2V 3V 4V 5R 9R 8R 7V 1C 3C 4C 5C 6C 8C 7V 6L E D 圖 缺相、錯(cuò)相保護(hù)繼電器工作原理示意圖 現(xiàn)在，人們常將缺相和錯(cuò)相的兩種保護(hù)作用合并在一個(gè)繼電器 內(nèi)，這就是我們通常所稱的缺相、錯(cuò)相保護(hù)繼電器，現(xiàn)在常用的該繼電器型號(hào)有 XJ— 3 型和 XQJ 一 86Ⅱ 型等。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設(shè)置：缺相、錯(cuò)相的保護(hù)繼電器。當(dāng)方向限位保護(hù)不起作用時(shí)，則最后通過(guò)碰鐵使極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷電梯的動(dòng)力電源，迫使電梯強(qiáng)行停止。 (4) 上、下端站的強(qiáng)迫減速保護(hù) 為了防止電梯在兩端站的永磁感應(yīng)器或選層器觸點(diǎn)等失效而產(chǎn)生不了減速信號(hào)所導(dǎo)致的快速?zèng)_頂或蹲底，根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須在電梯井道內(nèi)的兩端設(shè)置強(qiáng)迫減速裝置。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX這些保護(hù)裝置是在電梯關(guān)門過(guò)程中才起作用的。一般有：安全觸板，光電保護(hù)或電子光幕保護(hù)裝置和關(guān)門力限制保護(hù)等。因此在電梯安裝竣工驗(yàn)收時(shí)必須提供某一類型的層門閉鎖保護(hù)裝置的型式試驗(yàn)報(bào)告和性能檢測(cè)報(bào)告。所以各樓層的層門必須要有機(jī)械和電氣的聯(lián)鎖保護(hù)，即只有當(dāng)各個(gè)層門確實(shí)關(guān)閉好后，機(jī)械的鉤子鎖鎖緊后電氣 觸點(diǎn)才能接通，這樣電梯就可安全地運(yùn)行。 (2) 層門鎖保護(hù) 前面我們?cè)黾埃弘娞葸\(yùn)行的三個(gè)充分與必要條件中之一是，電梯必須關(guān)閉好門后方可運(yùn)行。 按 GB758895 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)電梯下降速度達(dá)到額定速度的 115％ 時(shí)，限速器上的第一個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使電梯自動(dòng)減速；而當(dāng)達(dá)到 140％ 時(shí)，限速器上的第二個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷控制回路使電梯停止運(yùn)行；而此同時(shí)，限速器通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)使限速器鋼絲繩卡死不動(dòng)，而電梯轎廂仍在向下，這樣被卡住的限速器鋼絲繩產(chǎn)生一個(gè)向上提拉力，從而把它與之相關(guān)的轎廂安全鉗向上提起，使仍在下行的轎廂被安全鉗楔塊緊緊的卡在電梯導(dǎo)軌上，這樣使下行的電梯轎廂被掣停于某一位置而不再下降；同時(shí)把與之相對(duì)應(yīng)的安全鉗開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，進(jìn)一步使電氣控制電路切斷，強(qiáng)令電梯停止?，F(xiàn)就一般電梯常用的且必不可少的安全保護(hù)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介如下。并于 1995 年進(jìn)行了修訂。并在 1987 年頒布了 GB758887 的《電梯制造與安裝安全規(guī)范》。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運(yùn)行。樓層信號(hào)感應(yīng)器的原理與此相同 。設(shè) 換速 點(diǎn)隔磁板距樓層 的距離與樓層顯示 點(diǎn)隔磁板距樓層 的距離相等。 紅 黑 紅 常開(kāi) 常閉 1 2 3 2 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX圖 36 永磁感應(yīng)器輸出接線圖 發(fā)出 換速、 樓層和平層信號(hào)的感應(yīng)器 都 裝在轎廂上，感應(yīng)器隨轎廂上下運(yùn)動(dòng)，而隔磁板則固定在井道中， 每層各一個(gè)， 隔磁板 也要安裝在準(zhǔn)確位置： 設(shè)樓層的高度為 4m，則各樓層平層點(diǎn)的隔磁板 的安裝位置為： 1 樓為 0m； 2 樓為 4m； 3 樓為 8m， 4 樓為 12m。 其接線原理圖如圖 36所示。 平層感應(yīng)器一般用永磁感應(yīng)器， 它 和換速感應(yīng)器結(jié)構(gòu)相同，均由 彈 簧管和永磁鐵組成，彈 簧管是一個(gè)裝有觸點(diǎn)的真空管，其動(dòng)觸點(diǎn) 2是用導(dǎo)磁的簧片制成，觸點(diǎn) 1— 2之間相當(dāng)于一組動(dòng)斷觸點(diǎn)， 2— 3之間相當(dāng)于一組動(dòng)合觸點(diǎn)。 當(dāng)開(kāi)關(guān)門繼電器 (KA1， KA2)失電復(fù)位后，則電機(jī) MD 所具有的動(dòng)能將全部消耗在 R2和 R1 電阻上了，也即進(jìn)入強(qiáng)烈能耗 (因 R2 電阻由于 SA2 開(kāi)關(guān)仍處于被接通狀態(tài)，其阻值很小 )制動(dòng)狀態(tài)，很快的使 MD 電動(dòng)機(jī)停車，這樣直流伺服電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)門系統(tǒng)中就無(wú)需機(jī)械制動(dòng)器 (剎車 )來(lái)迫使電機(jī)停轉(zhuǎn)。至此關(guān)門過(guò)程結(jié)束。 當(dāng)門關(guān)至門寬的三分之二時(shí)， SA1 限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使 R2 電阻被短接一部分，使流經(jīng)R2 電阻中的電流增大，則總電流增大，從而使 RDl 的限流電阻上的壓降增大，也就是使MD 電動(dòng)機(jī)的電樞端電壓下降，此時(shí) MD 的轉(zhuǎn)速隨其端電壓的降低而降低也就是關(guān)門速度自動(dòng)減慢。當(dāng)關(guān)門繼電器 KA2 吸合后，直流 110V 電源的“ +”極 (02 號(hào)線 )經(jīng)熔斷器 FU2，首先供電給直流伺服電動(dòng)機(jī) (MD)的勵(lì)磁繞組 MD0，同時(shí)經(jīng)可調(diào)電阻 RDl→ KA2 的 ( 2)常開(kāi)觸點(diǎn)， → MD 的電樞繞組 →KA2 的 ( 4)常開(kāi)觸點(diǎn)至電源“ ”極 (01 號(hào)線 )。 ⑥ 門電機(jī)要具有一定的堵轉(zhuǎn)能力。 ④ 關(guān)門時(shí)間一般為 35s，而開(kāi)門時(shí) 間一般為 。 ② 當(dāng)轎廂門和某層樓的層門閉合后，應(yīng)由電氣機(jī)械設(shè)備的機(jī)械鉤子和電氣接點(diǎn)予以表現(xiàn)和考核?，F(xiàn)就兩種驅(qū)動(dòng)類型的自動(dòng)開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié)工作原理說(shuō)明如下。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXM 13 ~L 1L 2L 3Q SF U 1K M 1 K M 2K M 3K M 4F R 1 F R 2M 23 ~ 圖 電梯拽引電機(jī)及門電機(jī)電路圖 電梯自動(dòng)門的設(shè)計(jì) 任何種類的電梯絕大多數(shù)均要有開(kāi)關(guān)門的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以是人工手動(dòng)的，也可以是電氣機(jī)械自動(dòng)的。 FR1， FR2 為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開(kāi)主電路。 電梯拽引電機(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 所示。本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)轎廂位置，只要電梯一運(yùn)行，計(jì)數(shù)器就可以精確地確定走過(guò)的距離，達(dá)到與減速點(diǎn)相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時(shí)即可發(fā)出減速命令。理想的電梯速度給定曲線如圖所示，圖中 a 為加速度， v 為速度。而 S 曲線變化率的變化，也可通過(guò)改變 S曲線起始、終了加速時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用的 616G5 變頻器就具有 S 曲線加速時(shí)間設(shè)定功能，故將加速時(shí)間和 S 曲線加速時(shí)間配合調(diào)整，即可獲得理想的起動(dòng)曲線。增大加速時(shí)間值起動(dòng)曲線變緩，反之，起動(dòng)曲線變急。加速到 1000轉(zhuǎn) /秒 2所需要的時(shí)間。加速斜率是以速度給定從 0 加速到 1000 轉(zhuǎn) /分所需要的時(shí)間來(lái)定義的。人們對(duì)于速度變 化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。 (3) 電梯操作方式 ① 單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚；轎廂上行是只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層；自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦校瑧?yīng)答廳門下行召喚。 14 自動(dòng)返基站。 13 自動(dòng)關(guān)門待客。 12 自動(dòng)換向。 11 呼梯記憶與順向截停。 ⑩ 自動(dòng)定向。 ⑨ 內(nèi)指令記憶。 ⑧ 按鈕開(kāi)門。 ⑥ 待客自動(dòng)開(kāi)門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開(kāi)門迎客。 ④ 電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開(kāi)關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵。 ② 各層設(shè)上 /下呼叫開(kāi)關(guān) (最頂層與起始層只設(shè)一只 )。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖 所示，輸入到 PLC 的控制信號(hào)有 :運(yùn)行方式選擇、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開(kāi)關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和 平層信號(hào)等。 系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò) PLC 輸入接口送入PLC，由 PLC 作出正確的控制決策，向拖動(dòng)和門機(jī)系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，完成電梯門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 PLC 控制系統(tǒng)的組成 電梯 PLC的控制系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。 (4) 適應(yīng)發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。例如 :應(yīng)該保證 PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而在非正常情況下 (如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等 )，也能正常工作。 (2) 保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。因 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX此，在設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則 : (1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。大多數(shù)微機(jī)控制電梯都具有這種功能。當(dāng)故障超過(guò)一定數(shù)量時(shí)，電梯便停止運(yùn)行。 (22) 故障檢測(cè)。 (21) 消防操作。 (20) 火災(zāi)時(shí)緊急操作。 (19) 停電 時(shí)緊急操作。