【正文】 楊 毅 2021 年 05 月 10 日 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 42 頁 參考文獻 [1] 呂厚余主編．電工電子學(xué)（上）．重慶：重慶大學(xué)出版社． 2021．。我的收獲是很難用語言來描述的。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 41 頁 致謝 雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過這次畢業(yè)設(shè)計， 提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力， 學(xué)會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。通過 PLC 控制電梯，實現(xiàn) 電梯的運行速度、反映時間和停層的準(zhǔn)確度達到一定的標(biāo)準(zhǔn)，而對電梯的速度、運行狀態(tài)、安全、可靠、消防等進行合理的設(shè)計。 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 40 頁 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是?？茖W(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的設(shè)計出電梯 PLC 控制，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)。在進行系統(tǒng)調(diào)試時，必須弄清楚各個模塊之間的聯(lián)系。 在調(diào)試過程中要充分運用 PLC 的監(jiān)控、測試手段。 2） 將程序?qū)懭?PLC。平層且電梯轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂門打開，按關(guān)門鈕轎廂門關(guān)閉。例如，電梯轎廂在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯轎廂光去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號。否則，電梯轎廂將繼續(xù)運行至四樓，然后向下運行響應(yīng)三層向下外呼梯信號。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到三樓，在此過 程中可以響應(yīng)二層向上外呼梯信號，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號。 3） 人進入轎廂后，當(dāng)有內(nèi)呼梯信號到來時，轎廂響應(yīng)該呼梯隊信號，到達該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門延時打開，延時自動關(guān)門。 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 38 頁 成都電子機械高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 39 頁 電梯控制系統(tǒng)的調(diào)試運行 調(diào)試程序則意味著整個設(shè)計進入了收尾 階段了 ， 調(diào)試應(yīng)滿住系統(tǒng)的運行要求， 1） 開始時，電梯處于任意一層。 M120 代表運行回路的啟動繼電器。實際上，表現(xiàn)為 電梯的上行，下行接觸器和快車、慢車接觸器的控制。如圖 57。 M32～ M37 為 PLC 內(nèi)部輔助繼電器，表示 2～ 7 樓的下召喚繼電器， Y42～ Y47 為 2～ 7 樓下召喚指示燈在 PLC 輸出端的地址。 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 35 頁 圖 56 轎內(nèi)登記和按鈕指示燈顯示 、 廳外召喚登記、消號與指示燈輸出的程序如下。 X2 為轎內(nèi)電鎖在 PLC 輸入端的地址， X43 為檢修開關(guān)在 PLC的輸入端地址。當(dāng)在安全回路繼電器動作、轎內(nèi)電鎖斷開、檢修等狀態(tài)下指令信號不予登記，登記的信號即刻消號。轎內(nèi)指令登記消號的條件是當(dāng)電梯正常運行至登記樓層時，指令登記即被消號。 電梯選層換速程序如圖 55 所示。 2)自動的 電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)指令信號或根據(jù)各層樓廳外的召喚信號方向與電梯運行方向一致時，按預(yù)先確定的距離位置而自動發(fā)出減速信號。為此，各種不同類型的電梯，其發(fā)出減速信號的位置是不一樣的；但不論何種電梯，其減速制動信號的發(fā)出可以歸結(jié)為兩大類。 Y12,Y13為上行、下行方向指示燈在 PLC 輸出端的地址。 電梯的上下行方向的確定程序如圖 54。這種在我國電梯尚未廣泛普及，又以“有司機”操縱為主的使用情況下，這一“強行換向”也是必要的。 ②要保持最遠層樓召喚信號所要求的電梯運行方向，而不能輕易地更改，這樣以保證最高層樓 (或最低層樓 )乘客的乘用電梯，而只有在電梯完成最遠層樓乘客的要求后，方能改變電梯運行方向。這就是所謂的“轎內(nèi)優(yōu)先于廳外”。 在方向控制環(huán)節(jié)中，一般集選電梯必須滿足下列幾點要求。 電梯 的選層、定向回路 任何類別的電梯，其運行的充分與必要條件之一 —— “要有確定的電梯運行方向”，因此所有電梯的確定運行方向的控 制環(huán)節(jié) —— 簡稱“定向環(huán)節(jié)”，在所有電梯的整體控制系統(tǒng)中也與電梯的自動開關(guān)門控制環(huán)節(jié)一樣，是一個至關(guān)重要的 .控制環(huán)節(jié)。取得樓層信號后，就要將樓層信息通過指示燈或七段數(shù)碼管表示出來。其實現(xiàn)程序如圖 53。但 由于獲得的樓層信號不連續(xù)，因而需要通過程序?qū)崿F(xiàn)。 M141 為PLC 內(nèi)部輔助繼電器，表示電梯停止后轎廂內(nèi)無人，本層外呼開門繼電器。電梯開關(guān)門運行回路如圖 52。 電梯開關(guān)門運行回路 下列程序是按照雙開門有無司機控制來設(shè)計的。 根據(jù)選用的 FX2N80MR 的輸入、輸出點數(shù)分配情況及計算的 I/O 點數(shù)的實際情況，經(jīng)過綜合分析，畫出的 I/O 的地址分配及外圍接線圖 51 所示，圖中的元件符號及其含義如附錄 A。 對 7 層 /7 站集選電梯 ，根據(jù)輸入信號及輸入信號的數(shù)量，經(jīng)過計算，輸入點為 38 點，輸出點數(shù)為 39 點；輸入、輸出信號都是數(shù)字量。 成都電子機械高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 25 頁 第 4 章 程序設(shè)計方案 PLC 電梯系統(tǒng)連接圖 系統(tǒng)連接圖如圖 51 所示。 ⑤上、 下方向限位保護及終端保護 成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 24 頁 對于速度≤ lm／ s 的交流雙速電梯，應(yīng)另設(shè)置終端極限開關(guān)。當(dāng)有乘客或其他人員在電梯關(guān)門過程中碰撞 (或接近 )電梯門扇時使電梯門停止關(guān)閉，并立即開啟，從而使乘客不致被門扇夾痛 (傷 )。這些保護裝置可任選一種或兩種以上均可。 ③電梯門的安全保護環(huán)節(jié) 這一保護環(huán)節(jié)主要是指在關(guān)門過程中防止夾傷乘客等人員的保護裝置。 由上述可知，層門閉鎖保護是機械和電氣不可分割的環(huán)節(jié)。因此電梯門 (包括轎廂門和各層樓的所有層門 )必須閉鎖；若沒有閉鎖好，是不允許電梯運行的 !并且還要求不可能隨意強制撥開 各個層樓的層門。 這一保護是很重要的，凡是在有可能使各類人員進入電梯轎廂內(nèi)的電梯，必須設(shè)置這一保護，是極為重要的保護環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不允許，也不能進入各類人員的小型雜物電梯上才可不設(shè)置這一保護環(huán)節(jié)?，F(xiàn)就一般電梯常用的且必不可少的安全保護環(huán)節(jié)簡介如下。并于 1995 年進行了修訂。并在1987 年頒布了 GB7588— 87 的《電梯制造與安裝安全規(guī)范》。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運行。 ② 停站自動關(guān)門 停站時間到，一般為 4～ 6s，由停 站時間定時器 T210 使KMJ 吸合，執(zhí)行關(guān)門 動作。 ②平層停站自動開門 平層停站自動開門 由程序定時器 和 上下平層繼電器SPJ、 XPJ 使 KMJ 吸合，執(zhí)行開門動作。門電動機正轉(zhuǎn)，執(zhí)行關(guān)門動作；當(dāng)門關(guān)至約門寬的 2/3 時，限位開關(guān) 2GMK 動作，使關(guān)門成都電子機械高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 22 頁 電阻 GMR 被短接一部分，從而使電動機電樞電壓降低，門電機 MD 轉(zhuǎn)速下降，關(guān)門速度減慢；當(dāng)門繼續(xù)關(guān)至尚有 100～ 150mm 時，限位開關(guān) 3GMK 動作，使關(guān)門電阻 GMR 進一步被短接一部分，從而使電動機電樞電壓進一步降低，門電機 MD 轉(zhuǎn)速在降，關(guān)門速度變得更慢，從而確保安全。 門電動機的開關(guān)門及開關(guān)門減速過程如下。為使電梯門在啟閉開門有一級減速，關(guān)門有兩級減速。也只有在電壓繼電器 YJ 和門鎖繼電器 MSJ 都得電時電梯才可以運行。 成都電子機械高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 21 頁 MSJ 為門鎖繼電器，它既考慮了乘客的人身安全又要考慮到電梯設(shè)備的本身安全。 YJ 的線圈回路中有轎內(nèi)急停按鈕 TAN,轎頂檢修急停按鈕 TAD、安全窗開關(guān) ACK、安全鉗開關(guān) AQK、限速器斷繩開關(guān) DSK、快速熱保護繼電器 KRJ、慢速熱保護繼電器 MRJ、相序繼電器 XJ 等構(gòu)成。 1) 門鎖 安全回路 YJ 為電壓繼電器，用于安全保護。 XJ 為相序繼電器，用于缺相保護； KRJ、 MRJ 為電動機熱保護繼電器，用于實現(xiàn) YD 的過載保護。 KC 為快車接觸器， KJC 為快加速接觸器， KC 用于接通 YD 的快速繞組；為了減小啟動電流，在 YD 啟動時需接入電抗 DZ，當(dāng)啟動完成后將電抗 DZ 短接， KJC為 DZ 短接接觸器。用于 MC 吸合，三相 380V交流電源從 D D D3 輸入電動機定子繞組，繞組稱為 Y 形連接，電動機進入慢速運行。采用這種電動機作為曳引機電動機的電梯，快速運行時，通過快速運行 接觸器 KC 給電動機引出線 D D D6輸入三相 380V 的交流電源，通過快速運行接觸繼電器 1KC 把電動機引出線 D D D3短接起來，繞組稱為 YY 形連接。當(dāng)繞組為 YY 形連接時，電動機的同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min。給慢速繞組介入 380V 的交流電源時，電動機以 250r/min 同步轉(zhuǎn)速作慢速運行。一種電動機的快、慢速定子繞組是兩個獨立繞組。通過這兩種速度，分別拖動電梯作快、慢速運行。以減小其對電網(wǎng)電壓波動的影響，一般按時間原則，串電阻、電抗進行一級加速或二級加速；減速制動是在慢速繞組中按時間原則進行二級或三級再發(fā)電制動制速，以慢速繞組（ 24 極）進行低速穩(wěn)定運行，直至平層停車?？焖倮@組（ 6 極）作為啟動和穩(wěn)定 運行的速度，而慢速繞組作為制動減速和慢速平層停車用。 交流雙速拖動主回路 交流雙速電梯 控制電梯拖動主電路圖如圖 46 所示。 3） 電梯系統(tǒng)的所有機械及電氣機械安全保護系統(tǒng)有效而可靠 —— 這是確保電梯設(shè)備和乘客人身安全的基本保證。 電梯 控制系統(tǒng)中的各主要控制環(huán)節(jié)及結(jié)構(gòu)原理 各類電梯安全可靠運行的充分與必要條件 電梯安全可靠運行的充分與必要條件有： 1） 必須把電梯的轎廂門和各個層樓的電梯層門全部關(guān)閉好 —— 這是電梯安全運行的關(guān)鍵，是保障乘客和司機等人員的人身安全的最重要保證之一。 另外，在轎廂頂上還有門電動機及其調(diào)速裝置。 電氣控制柜通常安裝在電梯的機房里，控制柜的數(shù)量因電 梯型號而定。電梯平層時，可將計數(shù)器置該層脈沖數(shù)，以免多層運行時誤差積累。 例如在電梯到達基站矯正點時，將脈沖計數(shù)值清零，或是置一固定數(shù)值。 雖然微機選層器先進、可靠，但在電梯 運行中若發(fā)生拽引繩打滑或其他原因，也會引起誤差。 出了光電碼盤方式外，也有采用測速電機與微機組合的微機選層器。當(dāng)有了脈沖計數(shù)和層樓數(shù)據(jù)后，配合登記的召喚信號、指令信號，微機就可對電梯進行選向、選層、指層、消號、減速等控制。圓盤的一側(cè)是發(fā)光器，另一側(cè)為光接收器。 在拽引電動機的軸端上安裝一個與拽引電動機一起轉(zhuǎn)動的光電碼盤。實現(xiàn)這個過程的電路稱為步進邏輯電路。如果電梯向上行，則步進為加 1 方式；反之 ，電梯下行時，步進為減 1 方式。完成這個任務(wù)的電路叫并行裝入邏輯電路。例如，先由首層逐層向上掃到最高層，而后在由最高層逐層向下掃描，確定已登記的呼梯信號和轎廂位置，并形成一組脈沖，當(dāng)電梯處于某一位置時，由選層器給出一個相應(yīng)信號，同時，掃描器不斷掃描，發(fā)出掃描信號，兩種信號在比較器中進行比較，其結(jié)果由微機發(fā)出最終信號。 掃描器為一個步進式開關(guān)裝置。在轎廂運行時，提供即將要到達的樓層位置。格雷碼編碼微機選層器主要由格雷碼二進制轉(zhuǎn)換電路、轎廂位置信息電路、掃描器、步進邏輯電路、并行裝入邏輯電路、選層器的輸出電路組成。 成都電子機械高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 17 頁 轎廂所在的位置信號，由轎廂導(dǎo)軌架上 的圓形永磁鐵吸合轎廂頂上的雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)，用格雷碼編碼來表示。 微機選層器：它由專門的選層信息傳送裝置與接受裝置組成，并經(jīng)微機處理與運算來完成選層任務(wù)。 選層器種類