【正文】 功能梯形圖分析 ............ 14 外呼信號(hào)的登記與消除 ....................................... 14 第 3 頁(yè) 共 39 頁(yè) 開(kāi)門控制 ................................................... 17 關(guān)門控制 ................................................... 19 樓層信號(hào)的顯示 ............................................. 20 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示 ..................................... 23 電梯的定向環(huán)節(jié) ............................................. 25 電梯定向（上行）環(huán)節(jié) .................................... 25 電梯定向（下行）環(huán)節(jié) .................................... 27 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié) ................................... 28 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié) .............................................. 30 結(jié) 論 ................................................. 37 致 謝 ................................................. 38 參考文獻(xiàn) ............................................... 39 第 4 頁(yè) 共 39 頁(yè) 第一章 電梯的結(jié)構(gòu) 電梯的結(jié)構(gòu) 曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。 轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。 重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 第 5 頁(yè) 共 39 頁(yè) 安全保護(hù)系統(tǒng) 保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。 電梯的工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng) ，達(dá)到運(yùn)輸目的。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確停靠。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓 層位置。 第 二 章 電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 電梯控制的要求 電梯轎箱的控制要求 ： (1)選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。 電梯門的控制要求： 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò) 10 秒鐘后電梯門自動(dòng)關(guān)上。 電梯模型結(jié)構(gòu) 電梯層門 電梯層門是為了確保乘客安全，而在各層樓的停靠站，通向井道的入口處，設(shè)置供司機(jī)、乘用人員和貨物等出入的門。電梯層門旁裝有消防按鈕、上行召喚按鈕和下行召喚按鈕（最底層只有上行召喚按鈕、最高層只有下行召喚按鈕） ,并有召喚登記指示燈。 紅色圓圈是消防按鈕，向下按導(dǎo)致 X10 接通。呼梯按鈕按下時(shí)，相應(yīng)的按鈕變成青綠色，表示該呼梯按鈕已按下。電梯運(yùn)行方向用紅色箭頭表示，圖中箭頭向上表示電梯正處于上行狀態(tài)中。其中包括上行、下行顯示及 LED 層樓位置的顯示。此外，還有手動(dòng)開(kāi)門和關(guān)門按鈕，以滿足乘客的需求。 5 4 3 2 1 第 8 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 3 電梯拖動(dòng)電機(jī)電路 異步電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程稱為異步電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。起動(dòng)時(shí)，電機(jī)定子繞組接成星形聯(lián)結(jié)，起動(dòng)后改接成三角形聯(lián)結(jié)，如圖3所示。 制動(dòng)時(shí)采用能耗制動(dòng)，接觸器 KM3觸點(diǎn)斷開(kāi)、 KM7閉合，電機(jī)在斷開(kāi)交流電源的同時(shí)，在定子兩相上通入直流電流，直流電流通過(guò)定子繞 組，便在電機(jī)內(nèi)建立一個(gè)位置固定、大小不變的恒定磁場(chǎng)。在制M 3～ L1 L2 L3 FU KM3 KM4 FR KM6 KM5 U1 V1 W1 U2 V2 W2 + — KM7 RZ DC 第 9 頁(yè) 共 39 頁(yè) 動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷下降，電機(jī)不斷吸收系統(tǒng)存儲(chǔ)的機(jī)械能，并把它轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻上。接觸器KM1閉合，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門打開(kāi)。 第三 章 電梯 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC 單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)的工作流程 圖 5 為 PLC 單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)工作流程圖，從圖中可知控制一臺(tái)電梯正常工作，主 要需要如下信號(hào)：控制信號(hào)、層樓信號(hào)、指令信號(hào)、召喚信號(hào)和消防信號(hào)。來(lái)自井道行程開(kāi)關(guān)的層樓信號(hào)進(jìn)行層樓定位并參與自動(dòng)定向，同時(shí)顯示所在層樓位置。這兩種信號(hào)也參與自動(dòng)定向，和層樓信號(hào)一同對(duì)電梯進(jìn)行運(yùn)行控制，包括開(kāi)／關(guān)門、上／下行和停站。運(yùn)行控制電梯的同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行顯示和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，即電梯上行或下行。 輸入信號(hào)的確定 先考察電梯轎廂內(nèi)的操作。還有手動(dòng)開(kāi)門和關(guān)門按鈕， 2 個(gè)。 5 層電梯需 5 個(gè)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制是否到了某一層，因此需 5 點(diǎn)輸入。消防按鈕 1 個(gè)，消防開(kāi)門按鈕 1 個(gè)，關(guān)門 1 個(gè)。 表 1 輸入信號(hào)地址 名稱： 輸入點(diǎn)： 名稱： 輸入點(diǎn)： 一層上行召喚按鈕 X00 一樓樓層信號(hào)觸點(diǎn) X20 二層上行召喚按鈕 X01 二樓樓層信號(hào)觸點(diǎn) X21 二層下行召喚按鈕 X02 三樓樓層信號(hào)觸點(diǎn) X22 三層上行召喚按鈕 X03 四樓樓層信號(hào)觸點(diǎn) X23 三層下行召喚按鈕 X04 五樓樓層信號(hào)觸點(diǎn) X24 四層上行召喚按鈕 X05 轎 箱 內(nèi)一層呼 鈕 X30 四層下行召喚按鈕 X06 轎 箱 內(nèi)二層呼鈕 X31 五層下行召喚按鈕 X07 轎 箱 內(nèi)三層呼鈕 X32 消防按鈕 X10 轎 箱 內(nèi)四層呼鈕 X33 消防開(kāi)門按鈕 X11 轎 箱 內(nèi)五層呼鈕 X34 門 機(jī)械感應(yīng)觸點(diǎn) （門自動(dòng)重開(kāi)） X12 一樓減速觸點(diǎn) X40 轎 箱 內(nèi)開(kāi)門開(kāi)關(guān) X13 二樓減速觸點(diǎn) X41 消防關(guān) 門按鈕 X14 三樓減速觸點(diǎn) X42 轎 箱內(nèi)關(guān) 門開(kāi)關(guān) X15 四樓減速觸點(diǎn) X43 開(kāi)門極限觸點(diǎn) X16 門閉合觸點(diǎn) X44 關(guān)門極限觸點(diǎn) X17 輸出信號(hào)的確定 各樓層乘客召喚時(shí)，按下的呼梯按鈕需顯示，所以有 8 個(gè)輸出點(diǎn)。樓層信號(hào)顯示 5 個(gè)，轎廂內(nèi)樓層按鈕顯示 5 個(gè)，電梯上行、下行指示輸出各 1 個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)星形、三角形聯(lián)結(jié)輸出各 1 個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)輸出各 1 個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)減速輸出 1 個(gè)，共 27 個(gè)，如表 2 所示。該 PLC 既能滿足輸入輸出節(jié)點(diǎn)的需求，而且還留有一定的冗余量，為以后電梯系統(tǒng)的擴(kuò)展提供方便，具體的硬件連接圖如圖 6 所示。當(dāng)電梯運(yùn)行到呼梯樓層，而且外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向一致時(shí)（基層和頂層不必考慮，因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)行方向是確定的，即一樓只能選擇上行，五樓只能選擇下行），電梯將停靠在該樓層，同時(shí)外呼信號(hào)應(yīng)被消除，相應(yīng)的指示燈也被熄滅。當(dāng)按下某一外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器 M0～ M7 接通并自鎖，同時(shí)與外呼按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示該呼梯要求已被電梯接收并保持。 外呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成的（ M8 為上行輔助繼電器， M9 為下行輔助繼電器）。而當(dāng)外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)，雖然電梯到達(dá)該樓層的時(shí)候，樓層信號(hào)輔助繼電器 的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，但電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)未斷開(kāi)，外呼輔助繼電器仍得電，外呼信號(hào)仍有效不會(huì)被清除。 X10 的常閉按鈕是消防按鈕，當(dāng)消防按鈕按下時(shí)，所有的外呼登記與顯示信號(hào)都被清除。（ 1）電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開(kāi)門。 （ 2）電梯關(guān)門過(guò)程中的重新開(kāi)門。目前大多數(shù)電梯采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)發(fā)出重新開(kāi)門 信號(hào)，以達(dá)到重新開(kāi)門的目的。有時(shí)電梯外乘客未進(jìn)入電梯，而電梯卻在關(guān)門過(guò)程中，這時(shí)箱內(nèi)的人可以手動(dòng)控制開(kāi)門，讓電梯外的乘客進(jìn)入。電梯到達(dá)某層站后，如果沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開(kāi)門，以滿足用梯的要求。 （ 5）電梯消防時(shí)的開(kāi)門。 開(kāi)門環(huán)節(jié)梯形圖如圖 8 所示，其中 Y4 Y47 分別為電 梯拖動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸出，只要電梯在運(yùn)行過(guò)程中，那么電梯門就不能打開(kāi)。 X11 是消防開(kāi)門按鈕，它與消防按鈕 X10 串聯(lián)組成消防開(kāi)門環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門打開(kāi)。 X12 是電梯自動(dòng)重開(kāi)門觸點(diǎn)，因?yàn)橛袝r(shí)乘客未進(jìn)入電梯，而電梯已在關(guān)門過(guò)程中，為了防止乘客被夾在門中，在門上安裝機(jī)械安全觸板，當(dāng)安全觸板使得 X12 接通時(shí)， M100 得電并自鎖，電梯門又重新打開(kāi)。其他都屬于呼梯開(kāi)門，電梯到達(dá)某層后，如果沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬粲腥嗽谠搶诱竞籼?，電梯將首先開(kāi)門，以滿足用梯的要求。 其中時(shí)間繼電器 T0 是用來(lái)控制關(guān)門的，電梯門打開(kāi)的同時(shí) T0 開(kāi)始計(jì)時(shí)，時(shí)間為10S，也就是說(shuō) 10S 后電梯門將自動(dòng)關(guān)閉。 X14 是消防關(guān)門常閉觸點(diǎn)，在這里作用與 M101 相同。其整個(gè)流程指令表見(jiàn)表 5 表 5 開(kāi)門控制環(huán)節(jié)的指令表 LD Y46；電梯運(yùn)行時(shí)禁 AND M11 LD M100 ；開(kāi)門自鎖 OR Y47 止開(kāi)門 ORB ANI X10 OUT M102 LD X03 ；三層上行開(kāi)門 ORB LD X11 ；消防開(kāi)門 OR X04 ；三層下行開(kāi)門 ANI M101 ；關(guān)門常閉 AND X10 AND M12 ANI X14 OR M200；停層開(kāi)門 ORB ANI X16 OR X12 ；自動(dòng)重開(kāi) LD X05 ；四層上行開(kāi)門 ANI M102 OR X13 ；手動(dòng)重開(kāi) OR X06 ；四層下行開(kāi)門 OUT M100 LD X00 ；一層上行開(kāi)門 AND M13 LD M100 AND M10 ORB OUT Y10 ；開(kāi)門輸出 ORB LD X07 ；五層下行開(kāi)門 OUT T0 K100；啟動(dòng)延時(shí) LD X01 ；二層上行開(kāi)門 AND M14 關(guān)門 OR X02 ；二層下行開(kāi)門 ORB 關(guān)門控制 本設(shè)計(jì)考慮以下 3 種關(guān)門的條件，只要滿足其中之一，那么電梯門就將自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)閉。消防狀態(tài)下，關(guān)門均為手動(dòng)狀態(tài)，由關(guān)門按鈕實(shí)施關(guān)門。當(dāng)上面開(kāi)門環(huán)節(jié)中的 T0 延時(shí)時(shí)間一到，電梯門將自動(dòng)關(guān)閉。有時(shí)電梯內(nèi)的乘客想提前關(guān)門，可電梯門自動(dòng)關(guān)閉的時(shí)間還沒(méi)到，可以按該按鈕來(lái)提前關(guān)門。 T0 為延時(shí)關(guān)門常開(kāi)觸點(diǎn)，延時(shí)時(shí)間一到 T0 導(dǎo)通，關(guān)門輔助繼電器 M101 得電并自鎖，關(guān)門輸出 Y11 導(dǎo)通使得電梯門自動(dòng)關(guān)閉。 M100 是開(kāi)門輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與M101 互鎖，保證電梯在開(kāi)門的過(guò)程中不能關(guān)門。 X17 是關(guān)門極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門閉合到一定程度時(shí) X17 接通， X17 的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得 M101 失電，電梯門將停止繼續(xù)關(guān)閉，以免損壞電梯門板。 當(dāng)電梯位于某一樓層時(shí)，該樓層的觸點(diǎn)產(chǎn)生該樓層的信號(hào)，以控制指層燈的狀態(tài)，而離開(kāi)該樓層并到達(dá)另一樓層時(shí)，該樓層的信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)所取代，相應(yīng)的指示 燈狀態(tài)也發(fā)生變化。 X14 X10 M100 X11 X17 M101 T0 X15 M101 X10 M101 Y11 第 21 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 10 樓層信號(hào)顯示 環(huán)節(jié)梯形圖 樓層信號(hào)顯示 環(huán)節(jié)梯形圖如圖 10 所示