【正文】 而言，上述三種機(jī)型都行，但根據(jù)課本學(xué)習(xí)和熟悉程度， I/O 數(shù)量及輸入、輸出類型， S7300 的 I/O 點(diǎn)數(shù)可達(dá) 32/32 個(gè)，可以滿足 I/O 口點(diǎn)數(shù)。因?yàn)楦?據(jù)轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 共 72 頁(yè) 制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。 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 采用 PLC 構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。對(duì)安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對(duì)其中的邏輯運(yùn)算等，可采用冗余的 PLC 實(shí)現(xiàn)。 (5) 信號(hào)連鎖系統(tǒng)信號(hào)連鎖是安全生產(chǎn)所需的。對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)于頻 率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以選擇高速計(jì)數(shù)器。 基于 PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 72 頁(yè) (3) 定時(shí)控制 PLC 具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)與計(jì)數(shù)器。特別是在系統(tǒng)中模擬量控制點(diǎn)數(shù)不多，同時(shí)混有較多的開(kāi)關(guān)量時(shí)， PLC 具有其他控制裝置所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。 (2) 模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由許多連續(xù)變化的物理量需 要進(jìn)行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。 PLC 的主要功能和應(yīng)用 PLC 的主要功能和應(yīng)用如下： (1) 開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 1982 年，國(guó)際電工委員會(huì) (International Electrical Committee IEC)頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案， 1985 年提交了第 2 版， 1987 年的第 3 版對(duì) PLC 作了如下的定義： PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 1980 年 PLC 問(wèn)世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì) (National Electric Manufacturer Association NEMA)對(duì) PLC 下過(guò)如下的定義 : PLC 是一種數(shù)字式的電子裝置。 . 圖 電梯控制系統(tǒng)框圖 課題的核心問(wèn)題有兩個(gè)：一是變頻器的參數(shù)設(shè)置以滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求；二是由 PLC 編程實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行時(shí)各種信號(hào)控制。圖 31為電梯 PLC 電梯控制系統(tǒng)框圖，主要硬件包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、安全裝置、顯示裝置、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。電梯的調(diào)速部分選用高性能 的矢量控制變頻器，邏輯部分由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 基于 PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 72 頁(yè) 第 3 章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本方案的選擇 本章確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并針對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對(duì)變頻器的類型進(jìn)行了述，并確定由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。 按轎廂尺寸分類，則經(jīng)常使用 “ 小型 ” 、 “ 超大型 ” 等抽象詞匯表示。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。 并聯(lián)控制電梯 ： 2～ 3 臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開(kāi)門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。 按鈕控制電梯 ： 是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 有 /無(wú)司機(jī)電梯 ： 這類電梯可變換控制電路，平時(shí)由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。 (4)按電梯有無(wú)司機(jī)分類 有司機(jī)電梯 ： 電梯 的運(yùn)行方式由專職司機(jī)操縱來(lái)完成。 超高速梯 ： 速度超過(guò) 。 中速梯 ： 常指速度在 ～ 。 (3)按速度分類 電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類。 直線電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的電梯 ： 其動(dòng)力源是直線電機(jī)。 基于 PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 72 頁(yè) 齒輪齒條電梯 ： 將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 這類電梯的額定速度一般在 以上。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 船舶電梯 ： 船舶 上使用的電梯。 觀光電梯 ： 轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 醫(yī)用電梯 ： 為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。目前電梯的基本分類方法大致如下 ： (1)按用途分類 乘客電梯 ： 為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)中都有體 現(xiàn)。 (8)安全保護(hù)系統(tǒng) 安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械的和電氣的各種保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全的使用。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的停靠站時(shí)，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)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(lái)操縱電梯的運(yùn)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(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系 統(tǒng)由曳引電機(jī)，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(duì)電梯進(jìn)行速度控制。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分額定載重。 (5)重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。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(kāi)門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的 動(dòng)力源。 (3)門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開(kāi)門，連動(dòng)機(jī)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。曳引鋼絲的兩端分別連轎廂和對(duì)重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。主要由曳引機(jī)，曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪 組成。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 電梯的基本結(jié)構(gòu) 電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 72 頁(yè) 第 2 章 電梯的概述 本章介紹了電梯系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各種分類方式。調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。 (1) 變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)交流變 頻技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種手段。 (6) 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。 (4) PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 (2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動(dòng)控制問(wèn)題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的二大支柱之一。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用 PLC來(lái)控制電梯的運(yùn)行，這樣大大提高了電梯的性能。 電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。 PLC是一種專門從事邏輯控制的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。 (5) 由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。 (3) 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī) 械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題 (1) 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 (3) 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。 電梯繼電器控制系統(tǒng) 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1) 所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。 PLC是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。 PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。可編程序控制器 PLC在現(xiàn)代 工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具 基于 PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 72 頁(yè) 有專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各 種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。 可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。目前，由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。美國(guó)一家保險(xiǎn)公司對(duì)電梯的安全性做過(guò)認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。在國(guó)外，已“法規(guī)”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。 關(guān)鍵詞 ：電梯；變頻器； PLC 控制；變頻調(diào)速 基于 PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract The design for the status quo of China39。該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能，具有集選控制的特點(diǎn)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 PLC 的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名 : 學(xué) 號(hào) : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I摘 要 本設(shè)計(jì)針對(duì)我國(guó)電梯業(yè)的現(xiàn)狀，將可編程序控制器 (PLC)應(yīng)用于四層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開(kāi)發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行的舒適感， 使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。本文所設(shè)計(jì)的電梯與傳統(tǒng)的電梯相比，在運(yùn)行上具有良好的舒適感，在生活中可以節(jié)約電能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到了理想的目的。 在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工作原理，闡述了 PLC 的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，研究并提出了基于 PLC 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，最后對(duì)本論文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)與展望。s elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for fourstorey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the fort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper