【正文】 、門鎖裝置、層站開(kāi)門裝置、層樓顯示裝置等。 圖 電梯的基本結(jié)構(gòu)圖 電梯功能的組成 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。 5 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)。 4． 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。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏 (柜 )、平層裝置、選層器等組成。 6 第 2 章 PLC 的介紹 （ PLC）的發(fā)展 可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高 新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。 1968 年，通用汽車液壓部門為了消除復(fù)雜和昂貴的繼電器控制系統(tǒng)，建立了第一個(gè)招標(biāo)指示燈可編程控制器。該控制系統(tǒng)將大大減少機(jī)器的停機(jī)時(shí)間，并為未來(lái)的可擴(kuò)展性。隨后，美國(guó) MODICON 公司也推出了084 的控制器具有相同的名稱，在 1971 年，日本推出了 DSC 80 控制器， 1973 年西歐國(guó)家已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)了多種可編程控制器。 從控制功能來(lái)看，可編程控制器的發(fā)展大致經(jīng)歷了 4 個(gè)階段： ：從第一臺(tái) PLC 問(wèn)世到 20 世紀(jì) 70 年代中期 由于第一代 PLC 是為了取代繼電器的，因此，主要功能是邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)功能。主要產(chǎn)品有： MODICON 公司的 084， AB 公司 的 PDQIL，DEC 公司的 PDP14，日立公司的 SCY022 等。 ：從 20 世紀(jì) 70 年代中期到 70 年代末期 這一階段 PLC 產(chǎn)品的控制功能得到很大擴(kuò)展。這一階段的產(chǎn)品有 MODICON 的 184， 284， 384，西門子公司的 SIMATICS3 系列，富士電機(jī)公司的 SC 系列產(chǎn)品。但是，由于各制造商各自為政，通信系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。其次，產(chǎn)品功能也得到很大的發(fā)展。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 SIMATICS6 系列， GOULD 公司的 M84， 884 等，富士電機(jī)的 MICRO 和 TI公司的 TI530 等。主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造廠商的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶得益。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 S7 系列， AB 公司的 PLC5， SLC500，德維森的 V80 和 PPC11，加拿大 ONLINECONTROL公司與合控電氣公司所開(kāi)發(fā)的 OPENPLC 等。在二十世紀(jì)七十年代PLC 問(wèn)世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié) 會(huì) (National ElectricManufacturer AssociationNEMA)對(duì) PLC 下過(guò)如下的定義： PLC 是一種數(shù)字式的電子裝置。 1987 年，國(guó)際電工委員會(huì) (Internatiaonal Electrical CommitteeIEC)頒布了 PLC標(biāo)準(zhǔn)草案，其第 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。 可編程控制器（ PLC）的基本結(jié)構(gòu) PLC 主要由 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。 2. I/O 模塊 輸入（ Input）模塊和輸出（ Output）模塊簡(jiǎn)稱 I/O 模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和 CPU 模塊的橋梁。數(shù)字（或二進(jìn)制），用于從按鈕，選擇開(kāi)關(guān)，數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)，繼電器等的壓力，所述數(shù)字輸入信號(hào)接收輸入模塊 。數(shù)字輸出模塊用來(lái)控制接觸器，電磁閥，螺線管，指示燈，數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置，輸出裝置。 CPU 模塊的工作電壓一般是 DC5V，而 PLC 的輸入 /輸出信號(hào)電壓一般較高，如 DC5V 和AC220V。在 I/O 模塊中，用光電耦合器、小型繼電器等器件來(lái)隔離外部輸入電路和負(fù)載。 編程裝置 編程用于生成用戶程序，并對(duì)其進(jìn)行編輯，檢查和修改設(shè)備。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用于小型 PLC 編程，或到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。后的程 序下載到編譯的 PLC 中，可以遠(yuǎn)程編程和傳輸。通過(guò)溝通，你可以炫耀的梯子觸點(diǎn)與線圈的情況下，以及在 PLC 運(yùn)行時(shí)的參數(shù)，并進(jìn)行故障排除非常有用 。內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為各模塊提供各種直流電源。 可編程控制器（ PLC）的工作原理 下面先看兩個(gè)工作原理圖 圖 PLC的掃描過(guò)程圖 9 圖 PLC程序執(zhí)行過(guò)程 當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí)，用戶程序中眾多的操作需要執(zhí)行。由于 CPU 的運(yùn)算處理速度較高，使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀上來(lái)看幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，這種分時(shí)操作的過(guò)程叫做 CPU 對(duì)程序的掃描。每掃描完一次程序，就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。順序掃描的工作方式簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了程序 設(shè)計(jì)，并為 PLC 的可靠運(yùn)行提供了可靠的保障。 一 .PLC 的基本工作如圖（圖 與 ） 1) 輸入信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)。 3) 輸出控制信號(hào)：根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào) ，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。 二 .自診斷程序 每次掃描的開(kāi)始，執(zhí)行自診斷程序，以及其他的輸入和輸出點(diǎn)， CPU 和存儲(chǔ)器診斷程序的診斷通常是在測(cè)試的每個(gè)部分的當(dāng)前狀態(tài)，并且在正常標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)比較，如果這兩個(gè)各部分的描述一致工作正常，如果是這樣的觀點(diǎn)，有一個(gè)故障不一致。診斷結(jié)束后，如果沒(méi)有故障， PLC 繼續(xù)掃描檢查編程和其他通 信請(qǐng)求。處理后的通信，PLC 繼續(xù)向下掃描，進(jìn)入信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，在用戶程序執(zhí)行，輸出控制信號(hào)，順序完成一個(gè)掃描周期。 PLC 這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)本機(jī)的連續(xù)控制，直到接收到停止命令，或因停電等故障停止工作。 ，控制程序可變 。 ，容易掌握 。 、重量輕、功 。 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 。 。目前，還沒(méi)有一種對(duì)各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語(yǔ)言。但不管什么型號(hào)的 PLC，其編程語(yǔ)言都具有以下特點(diǎn)： 1．圖形式指令結(jié)構(gòu) 。 3． 簡(jiǎn)化的程序結(jié)構(gòu) 。 總之， PLC 的編程語(yǔ)言是面向用戶的，對(duì)使用者不要求具備高深的知識(shí)、不需要長(zhǎng)時(shí)間的專門訓(xùn)練。采用梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂，但需要一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的編程軟件；采用助記符形式便于實(shí) 11 驗(yàn)，因?yàn)樗恍枰慌_(tái)簡(jiǎn)易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計(jì)算機(jī)來(lái)編程。 因?yàn)槲覀儽驹O(shè)計(jì)選擇的是三菱公司的 PLC 所以這里我們重點(diǎn)介紹三菱 FX2N 系列的一些編程元件及其功能。這些編程與繼電器線圈不工作它的工作電壓等級(jí)，功耗，尺寸和電磁慣性等問(wèn)題 。它是根據(jù)不同的命令操作，狀態(tài)可以在他們的工作沒(méi)有記憶，他們可以有一個(gè)記憶，你還可以利用脈沖數(shù)字元件。下面是一個(gè)基本的四個(gè)繼電器： 1． 輸入繼電器 （ X） 2． 輸出繼電器（ Y） 3． 輔助繼電器（ M） 4． 定時(shí)器（ T） 12 第 3 章 變頻器 變頻器的基本構(gòu)成 通用變頻器的基本本構(gòu)成主要由主電路 (包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器 )和控制電路組成。 Ⅱ?yàn)槟孀兤鳌Ｖ灰幸?guī)律地控制逆變器中主開(kāi)關(guān)器件的通與斷，就可以得到任意頻率的三相交流電輸出。無(wú)論電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)或是發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，其功率因數(shù)總不會(huì)為 1。這種無(wú)功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能組件 (電容器或電抗器 )來(lái)緩沖。 、檢測(cè)電路、控制信號(hào)的輸入、輸出電路和驅(qū)動(dòng)電路等構(gòu)成其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能等。高性能的變頻器目前己經(jīng)采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行全數(shù)字控制，盡可能簡(jiǎn) 化硬件電路，主要依靠軟件來(lái)完成各種功能。 變頻器的分類 一 .按變換的環(huán)節(jié)分類： 可分為交 交變頻器，即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱直接式變頻器；交 直 交變頻器，則是先把工頻交流通過(guò)整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。電流型變頻器的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）是能扼制負(fù)載電流頻繁而急劇的變化。 ②電壓型變頻器電壓型變頻器特點(diǎn)是中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件采用大電容，負(fù)載的無(wú)功功率將由它來(lái)緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內(nèi)阻較小，相當(dāng)于電壓源，故稱電壓 13 型變頻器，常選用于負(fù)載電壓變化較大的場(chǎng)合。在中小容量變頻器中，這種方式已經(jīng)很少采用。目前普通應(yīng)用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制 (SPWM)方式。 變頻器的工作原理 我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá) 式 ： n＝ 60 f(1－ s)/p ??????????????????????????? (1) 式中 n——— 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f——— 異步電動(dòng)機(jī)的頻率； s——— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p——— 電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。從應(yīng)用角度看，其不僅具有顯著的節(jié)電性能，而且還具有如下的優(yōu)良性能： 、低噪聲、大范圍、高精度平滑無(wú)級(jí)調(diào)速； 、重量輕、可掛墻安裝，占地面積?。? ，能自診斷顯示故障所在，維護(hù)簡(jiǎn)便； 、簡(jiǎn)單； ，可滿足不同工藝要求； ，可同計(jì)算機(jī)、 PLC 聯(lián)機(jī)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 、軟停機(jī)，具有電流限定和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制； ，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小，減小對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊，并具有轉(zhuǎn)矩提升功能，節(jié)省軟起動(dòng)裝置； ，節(jié)省 電容補(bǔ)償裝置； ；轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)結(jié)合，使調(diào)速系統(tǒng)維護(hù)更加簡(jiǎn)單 經(jīng)濟(jì) 。 目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格昂貴。 目前，市場(chǎng)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。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感 ?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川 VS一 616G5 型全數(shù)字變頻器，它有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。 圖為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括 PLC 主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。 圖 PLC控制的電梯系 統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)整體圖 16 圖 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和工作要求