【正文】 M 7K M 3K M 5K M 7K M 5K M 4F RK M S 圖 曳引電機(jī)主電路 電路圖 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 10 電器柜布線圖如下 圖 控制門電路電路圖如下 M 1 3 ～K SF RK M 1 K M 2F UQ K 2 圖 門電路電路圖 繼電器 —— 接觸 器 S7200（CPU226） PLC主機(jī) 熔斷器組 電梯控制柜 轎箱內(nèi)控制屏 LED顯示電路 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 11 I/O 的分配及 PLC 的選擇 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)計算與分配 根據(jù)電梯控制的特點，輸入信號應(yīng)該包括以下幾個部分： 輸入點有 :門廳按鈕 10個 ,轎廂內(nèi)按鈕 9個 ,樓層感應(yīng)傳感器6個 ,轎廂門限開關(guān) 2個 ,檢修開關(guān) 1個 ,平層傳感器2個，減速傳感器2個，過載測量 傳感器1個，障礙檢測光電傳感器1個。 基于以上考慮，部分硬件的選擇結(jié)果如下：曳引電機(jī)型號： YDDL160L6/額 定功率： 11KW、 額定電壓： 380V、 額定電流： 23A、 功率因數(shù)： 、 備用曳引電機(jī)選型通上 、 門電動機(jī)型號： Y100L 額定功率： 3KW、 額定電壓：380V、 額定電流： 7A、 功率因數(shù)： ； 主電路部分電器型號的選擇結(jié)果如下：交流接觸器： CJ202 熔斷器：BLR163/3P 分?jǐn)嗄芰Γ?50000A、 熱繼電器： JR1620/3D、 熔斷式刀開關(guān)：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 9 HH430/325； 門電路部分電器型號的選擇如下：交流接觸器： TYC212 熔斷器：BLR163/3P1 熱繼電器： JR1620/ 熔斷式刀開關(guān)： HH315/210。 門電機(jī)：只要滿足功率要求，門電機(jī)選用一般三相異步電動機(jī)即可。在此次設(shè)計中，將采用交流雙速電機(jī)作為曳引電機(jī)，它的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟(jì)，更重要的是舒適感好。當(dāng) CPU 操作模式從 RUN 切換到 STOP，數(shù)字輸出設(shè)置為輸出表中定義的值，或保持當(dāng)前狀態(tài)，模擬輸出保持最后寫入的值 。 （ 4）執(zhí)行 CPU 的自診斷測試 在掃描周期中， CPU 檢查其硬件，以及用戶存儲器（僅在 RUN 模式下），它也檢查所有 的 I/O 模 塊的狀態(tài)。中斷程序并不作為正常掃描周期的一部分來執(zhí)行，而是當(dāng)中斷事件發(fā)生時才執(zhí)行 （中斷事件可能會發(fā)生在掃描周期的任意點上）。不論在主程序或中斷程序執(zhí)行過程中，直接I/O 指 令允許對輸入點和輸出點直接存取。如果模擬輸入不選擇輸入濾波器，當(dāng)訪問模擬輸入時， CPU 每次從物理模塊讀取模擬值。如果模擬量輸入選擇 輸入模擬器， CPU 在每個掃描周期刷新模擬輸入、執(zhí)行濾波功能并存儲濾波值。 （ 1）輸入處理階段 每次掃描周期開始時，先讀數(shù)字輸入點的當(dāng)前值，然后把這些值寫到輸入映像寄存器中。編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入 PLC 中，在調(diào)試過程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將 PLC 與電腦連接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。 （ 3） 電源 電源是指為 CPU、存儲器、 I/O 接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。 I/O 接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等）的控制信號。 CPU 是 PLC 的核心，它用以運行用戶程序、監(jiān)控輸入 /輸出接口狀態(tài)、做出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施 、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：極高的可靠性 、 極豐富的指令集 、易于掌握 、 便捷的操作 、 豐富的內(nèi)置集成功能 、 實時特性 、 強(qiáng)勁的通訊能力 、 豐富的擴(kuò)展模塊 ， S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。 S7200 系列 PLC 的簡介 西門子的 SIMATIC S7 系列是市場上流行的具有代表性的可編程序控制器，它包括 S7200、 S7300、 S7400 三類，其中 S7200 是小型可編程序控制器， 適用于各行各業(yè) ，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 （6）更改控制方案時不需改動硬件接線。 （4）PLC可進(jìn)行故障自 動檢測報警顯示，提高運行安全性，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)簡單，外部線路簡化。 （3）操作的靈活性。 易操作性:PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面： （1）操作方便 （2）編程方便 （3）維修方便 靈活性:PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）編程的靈活性。 （1）PLC無需大量的活動元件和接線電子元件 （2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計 （3）PLC有較高的易操作性，編程簡單，操作方便，維修容易 （4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，具有比通用計算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件，采用精簡化的編程語言 （5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點。以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實現(xiàn)字運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點（位）運算與控制。開門之后不能行車，有門連鎖保 護(hù)平層時可自動開門、手動開門，夾人時自動開門。 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 5 （ 7）電梯啟動、運行、到站實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。電機(jī)正傳，轎廂門打開；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。 （ 3）能自動判斷電梯的運行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號。 電梯的功能要求 （ 1）電梯運行指定位置后具有手動或自動開/關(guān)門的功能。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層工作。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部 件，對重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動機(jī)功率。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中產(chǎn)生偏斜或擺動。在設(shè)計過程中，首先對PLC 進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后針對六層電梯的設(shè)計進(jìn)行 PLC 類型的選型，再次就是對六層電梯硬件分析，根據(jù)輸入輸出點數(shù)，確定 PLC 機(jī)型，畫出硬件連線圖，然后進(jìn)行軟件分析編程，寫出梯形圖和語句，進(jìn)行程序的下載、調(diào)試，最后進(jìn)行軟件的仿真、調(diào)試等。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 八 安全保護(hù)系統(tǒng) 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計 4 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。位置顯示裝置。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。其中控制裝置根據(jù)電梯的 運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。調(diào)速裝置對拽引電機(jī)進(jìn)行速度控制。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。拽引電機(jī)是電梯的動力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯 中轎廂與對重側(cè)拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。對重由對重架和對重塊組成。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。開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。 三 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層 門，開門，連動機(jī)構(gòu)等組成 。 二 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。拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅(qū)動轎廂升降。主要由拽引機(jī)，拽引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。因此， PLC 控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式己逐漸被 PLC 控制所代替。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點就越來越明顯。 （ 2） 電梯的發(fā)展?fàn)顩r 近年來，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù) 得到了迅速發(fā)展．一些電梯廠也在不斷改進(jìn)設(shè)計、修改工藝。目前 由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護(hù)措施。 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅 涉及機(jī)械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。 control system