【正文】 0。amp。L4=0。L2=0。}}if(J轎廂0){F1=0。}if(FM1==0){SN1=0。amp。UPN=1。amp。amp。amp。amp。UN1==0){UN2=0。SN1==0amp。if(UN2==1amp。DN2=0。}if(F210){FM2=FM210。amp。amp。amp。amp。amp。UPN=1。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。DN2==0){UN3=0。UN2==0amp。UN1==0amp。SN2==0amp。SN1==0amp。if(UN3==1amp。DN3=0。}if(F310){FM3=FM310。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。F6=0。J轎廂=J轎廂3。DOWNN=1。SN4=0。}if(F410){FM4=FM410。amp。UPN=0。amp。amp。amp。DN4==0){DN3=0。SN4==0amp。if(DN3==1amp。UN3=0。}if(F310){FM3=FM310。amp。amp。amp。amp。amp。UPN=0。amp。amp。amp。amp。amp。amp。DN4==0){DN2=0。DN3==0amp。SN4==0amp。SN3==0amp。UN3==0amp。if(DN2==1amp。UN2=0。}if(F210){FM2=FM210。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。F5=0。UPN=1。amp。amp。開門后，延時3秒，使得乘客從容進出；在第3層時，關(guān)門后延時3秒，等待內(nèi)選信號；若無任何內(nèi)選、呼梯信號將前往第一層，并開門，防止有醉酒等情況的乘客困于電梯中。 轎廂的移動是一個垂直移動的動畫連接，而且需要利用J轎廂內(nèi)存變量完成在不同的層站中停留。圖64 第四層門的開關(guān)動畫連接圖65 按鈕命令連接本設(shè)計是仿真設(shè)計，故電梯的控制使用的是內(nèi)存變量。門的關(guān)閉開放使用的兩個矩形，開放時顏色填充動畫從中間向兩邊填充。 變量動畫連接由圖形搭建的的圖形界面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設(shè)計，真是的描述外界的狀態(tài)變化，達到過程實施監(jiān)控的目的。圖62 仿真PLC定義圖63 數(shù)據(jù)變量的定義將離散型變量屬性初始值設(shè)置為0。數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，定義實時數(shù)據(jù)庫也是定義數(shù)據(jù)變量的過程。 設(shè)計監(jiān)控畫面在組態(tài)平臺上，創(chuàng)建“四層電梯實驗監(jiān)控”用戶窗口。在用組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)編制工程時，要依照此過程考慮三個方面：畫面的“開發(fā)系統(tǒng)”和“運行系統(tǒng)”由“工程瀏覽器”調(diào)用，且兩個系統(tǒng)可以獨立于“工程瀏覽器”工作。TOUCHVIEW從工業(yè)控制對象中采集數(shù)據(jù)，并記錄在實時數(shù)據(jù)庫中。運行系統(tǒng)(TOUCHMAK)：組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境。TOUCHMAK具有先進完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對象的特性；對變量報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能都有簡單的操作辦法。開發(fā)系統(tǒng)(TOUCHMAK)：開發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境。在工程瀏覽器中可以創(chuàng)建工程，并對工程進行管理。g．安全系統(tǒng)：采用分級和分區(qū)保護的雙重保護策略，使工程的安全性大大提高。d．控件：支持Windows標準的Active X控件(主要為可視控件)，包括Microsoft提供的標準Active X控件和用戶自制的Active X控件；新增三個功能強大的控件，即數(shù)據(jù)表格控件、歷史曲線控件、PID調(diào)節(jié)控件．e．OPT：開發(fā)人員可以從任何一個OPC服務(wù)器直接獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時組態(tài)王作為OPC服務(wù)器，可向其他符合OPC規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。b．報警和事件系統(tǒng)：分布式報警管理提供多種報警管理功能，還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。組念王是亞控科技公司自主開發(fā)的組態(tài)技術(shù)軟件，其技術(shù)在不斷的創(chuàng)新中，：a．畫面制作系統(tǒng)：支持無限色和過渡色， 使用戶輕松構(gòu)造面無限逼真、美觀的畫面。[20]。組態(tài)王軟件是國內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)的在國內(nèi)使用較廣泛的軟件品牌(更早的品牌多數(shù)已經(jīng)湮滅)。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具?？蓪崿F(xiàn)即時開關(guān)門。 如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時2s開門，5s后自動關(guān)門。開關(guān)門執(zhí)行一次之后，信號取消。到層信號取消。起動運行,在運行途中實現(xiàn)順向截梯、 廳呼梯信號和轎內(nèi)選擇指令的記憶等操作. 到達選層層站后,換速平層并消號,并完成開、 程序采用模塊化設(shè)計實現(xiàn)上述功能,其結(jié)構(gòu)清晰、便于調(diào)試, 如轎廂內(nèi)外指令的登記與消號自動定向、 選層換速、 ,它們之間存在著有機聯(lián)系通過修改 PLC 控制程序可實現(xiàn)多種電梯運行方式[19]。這些端口通過PLC的擴展實現(xiàn)。、。接口示意圖如上圖44。根據(jù)這個原則，日本三菱公司為各種型號的變頻器配備了制動電阻，查閱變頻器的使用說明書可得，電機額定功率為11 KW時。能耗制動電阻Rz的大小應(yīng)使制動電流Iz的值不超過變頻器額定電流的一半，即 IZ=UD/RZ≤IN/2 (42) 其中UD為額定情況下變頻器的直流母線電壓。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。電機功率P1=11 KW，變頻器的功率P應(yīng)接近于電機功率P1，相對于P2留有較大裕量，可取P= P2=。電機功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機功率P1，相對于P2留有安全裕量，可取P≈ P2。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2,P2=[(W1 +W2W3)g+F1]v (41)其中F1=K(W1+W2W3)g+f為摩擦力，f可忽略不計。 變頻器容量及制動電阻參數(shù)的計算(1) 變頻器容量的計算變頻器的功率可根據(jù)曳引機電機功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進行計算。表44安川616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置表參數(shù)名稱設(shè)定值說明A102控制方式選擇2不帶PG矢量控制方式B101頻率指令選擇1　B102運行指令選擇1　B103停止方法選擇0　B104反轉(zhuǎn)禁止選擇0　B201零速電平選擇　B204停止時直流制動時間　C103加速時間2　C104減速時間2　C201加速開始時S型曲線時間　C202加速完了時S型曲線時間　C203減速開始時S型曲線時間　C204減速完了時S型曲線時間　C501ASR比例增益15　C502ASR積分時間13s　D109檢修速度200rpm　E101輸入電壓設(shè)置380v　E104最高輸出頻率50Hv　E105最大電壓380　E106額定電壓頻率50Hv　E109最低輸出頻率電壓0v　E201電機額定電流　按電機銘牌設(shè)置E202電機額定滑差　按電機銘牌設(shè)置E203電機空載電流　按電機銘牌設(shè)置E204電機極數(shù)　按電機銘牌設(shè)置F101PG常數(shù)　按電機銘牌設(shè)置F102PG斷線檢測時的動作選擇0　F103超速時的動作選擇0　F104超度偏差過大時的動作選擇0　F105PG分頻比　根據(jù)電機極數(shù)設(shè)置 變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對所驅(qū)動的電動機進行自學(xué)習(xí)，而616G5就具有曳引機參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能，其方法是:將曳引機制動輪與電機軸脫離，使電動機處于空載狀態(tài)，然后啟動電動機，讓變頻器自動識別并存儲電動機有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。常用參數(shù)如表43 [10]。由于616G5是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿足運行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多。(4) 保護功能完善、維修性能好。(2) 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍?？紤]以上各種因素，本設(shè)計選用安川VS616G5型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補償、負載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進功能[8]，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合[17]。圖43 變頻器的電路連接示意圖 變頻器的選擇電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，它的舒適度指標往往是選擇中的一項重要內(nèi)容。以此為電源再供給電機使用。圖42 變頻器的基本構(gòu)成變頻器是利用輸出功率可改變的交流電力拖動設(shè)備。中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。我們現(xiàn)代使用的變頻器主要采用交直交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源提供給電動機，變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制四個部分組成。目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達到專用變頻器的控制效果。 變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。18電梯上升極限位輸入輸出分布如下表。它集成24輸入/16輸出，共40個數(shù)字量I/O點；可連接7個擴展模塊，最大擴展168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點；具有12K字節(jié)程序和8K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間和6個獨立的30KHZ高速計數(shù)器，兩路獨立的20KHZ高速脈沖輸出，1個RS485通訊/編程口。 S7200CN針對低性能要求的小型PLC，它能夠控制各種設(shè)備以滿足自動化控制需求，緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強大的指令集使S7200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。綜上所述，在本次設(shè)計中選用西門子PLC進行過程控制。(3)系統(tǒng)能非常方便地連接到PC機監(jiān)控系統(tǒng)或其他系統(tǒng)如樓宇自控系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用情況，有時可無須增加額外硬件就能實現(xiàn)；增加適當硬件可連接到互聯(lián)網(wǎng)上。用戶可根據(jù)不同機型的流程要求編制程序，程序調(diào)試和修改都非常簡便，能根據(jù)客戶需求進行變化；程序可采用密碼保護，保護自己的勞動成果。各種機型均可采用相同配置，簡化設(shè)備采購和倉庫庫存管理。又因為電梯是雙向運行的，所以PLC還需具有可逆計數(shù)器[15]。由以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置優(yōu)于其他方法，故本設(shè)計采用此法。(2) 利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無權(quán)代碼，進行運算時需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大[9]。近年來，PLC在處理速度、控制功能、通信能力及控制領(lǐng)域等方面都不斷有新的突破，正向著電氣控制、儀表控制、計算機控制一體化(EIC)方向發(fā)展，PLC裝置已成為自動化系統(tǒng)的基本裝置，是構(gòu)成FMS、COMC、FA的主控單元[14]。10 V和0～10 mA、4～20 mA等多種規(guī)格，可以很方便地將PLC與各種不同的現(xiàn)場控制設(shè)備順序連接，組成應(yīng)用系統(tǒng)。其常用的數(shù)字量輸入輸出接口，就電源而言有110 V、220 V交流和5V、48 V直流等多種，～5 A的范圍內(nèi)變化，模擬量的輸入輸出有177。其適應(yīng)能力非常強，既可控制一臺機器，一條生產(chǎn)線，也可控制一個復(fù)雜的群控系統(tǒng)；既可以現(xiàn)場控制，又可以遠距離控制。當控制要求發(fā)生改變時，只要修改程序即可。因此，許多國家生產(chǎn)的PLC都把梯形圖語言作為第一用戶語言，此外，還可采用指令表進行編程控制。（2）編程直觀、簡單考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉電氣控制線路的特點，PLC沒有采用微機控制中常用的匯編語言，而是采用了一種面向控制過程的梯形圖語言。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。圖中M1，M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。本設(shè)計出于降低對電機的要求的考慮，采用了2：1的曳引方案[13]。 電梯曳引方案曳引電梯是當今世界應(yīng)用最為廣泛的梯型，具有安全可靠、提升高度大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點【】。 6)延時自動關(guān)門,關(guān)門后延時等待內(nèi)選，自動行車。 3)內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能,執(zhí)行后解除。轎廂操縱盤廳外呼梯輸入接口PC主機CPU 存儲器輸出接口調(diào)整器拖動控制井道裝置安全裝置指層器門機控制圖32 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖電梯的控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：1)行車方向由內(nèi)選信號決定,順向優(yōu)先執(zhí)行。圖41為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等[11]。圖31電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，主要硬件由轎廂、開門機構(gòu)、曳引機構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成。15）井道尺寸（mm）：寬深[10]。電梯的運行速度越快，底坑一般越深。電梯的運行速度越快，頂層高度一般越高。11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。如交流電機拖動或直流電機拖動，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計所規(guī)定的電梯運行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運