【正文】 ........................................................... 38 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 40 5 貨梯 監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 貨梯的監(jiān)控 ..................................................................................................................... 42 貨梯監(jiān)控的必要性 .................................................................................................. 42 貨梯監(jiān)控的特點(diǎn)、組成與功能 .............................................................................. 43 貨梯監(jiān)控的軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 44 監(jiān)控軟件概述 .......................................................................................................... 44 主要程序流程圖 ...................................................................................................... 44 監(jiān)控界面設(shè)計(jì) ...……………………………………………………………………… ..47 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 48 結(jié) 論 ....................................................................................................................................... 49 謝 辭 ....................................................................................................................................... 50 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… ………………………………. 51 附 錄 ………………………… .…………………............. ......................................................52 IV 摘 要 隨著微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和固體功率器件的發(fā)展和完善，電梯控制技術(shù)已由 20 世紀(jì)前半葉的直流調(diào)速 發(fā)展成為交流變頻調(diào)速的當(dāng)代技術(shù) [1]。載貨電梯作為電梯的一種，在我國通過引進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)達(dá)國家先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，不斷發(fā)展和完善起來。先對電梯的定義、種類、組成進(jìn)行闡 釋，從而對電梯有初步了解。貨 梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是貨梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我 成功 地 完成 了 三層貨梯的 PLC 控制和變頻啟動。由此可以說明，用 PLC 實(shí)現(xiàn)樓宇間貨梯的自動控制以及貨梯、貨梯群的遠(yuǎn)程、集中監(jiān)控的可行性。所以，電梯的調(diào) 速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。而對直流電動機(jī)來講，由于后來采用了發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)，能較好地滿足電梯調(diào)速的更高要求。 1900 年美國奧梯斯電梯公司制造出世界上第一臺自動扶梯。 1933 年美國制造出 6m/s 的高速電梯。 1949年研制出 46臺電梯的群控系統(tǒng)。 1962 年在美國己出現(xiàn)了 。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在用晶閘管取代直流發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)組的同時，研制出了交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，使交流電梯的調(diào)速性能得到了明顯改善。 1977 年日本三菱電機(jī)株式會社開發(fā)出了 10m/s 的超高速電梯。 進(jìn)入 80 年代，電 梯控制技術(shù)又有了新的變化。 1984 年在日本己將其用于 2m/s 以上的高速電梯。交流變頻調(diào)速技術(shù)被認(rèn)為是電梯行業(yè)的當(dāng)代技術(shù)。 1993 年日本生產(chǎn)的 。 載貨電梯的特點(diǎn)與技術(shù)現(xiàn)狀 載貨電梯是主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的并有人伴隨的電梯，通常有專職司機(jī)操作。解放前，全國總共只有電梯 2021 臺，貨梯的數(shù)量就更加的微乎其微，而且國內(nèi)幾乎沒有電梯生產(chǎn)企業(yè)。我國的電梯企業(yè)由 60 年代開始起步，到了 70 年代己初具規(guī)模。 在我國通過引進(jìn)國際 電梯標(biāo)準(zhǔn)以及發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，產(chǎn)生了一支以中外合資企業(yè)為主體的外向型企業(yè)隊(duì)伍。為我國載貨電梯的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，電梯的使用 相當(dāng)普遍。目前，已經(jīng)廣泛采用可編程序控制器（ PLC）來控制電梯， PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其接線簡單，高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性，在貨梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使貨梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制的一個重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 主要 包括電梯的拖動和控制技術(shù)，貨梯控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)（梯形圖程序設(shè)計(jì)），貨梯的監(jiān)控等組成部分。 另外，國家標(biāo)準(zhǔn) GB758887《電梯制造與安裝規(guī)范》，對電梯的技術(shù)含義作了如下敘述 ： 乘客方便的進(jìn)出，轎廂至少部分的在兩根垂直的或與垂直方向成傾 斜角小于 15度的剛性導(dǎo)軌之間運(yùn)行。（ 2）沿著垂直方向運(yùn)行的一種提升設(shè)備，可以是乘客的，也可以是載貨的。 電梯的種類 按運(yùn)行速度分類 （ 1）超 高速電梯（ 3m/s10m/s 或更高的電梯，通常用于超高層建筑物內(nèi)）。如 2m/s， ， 3m/s 等 。 （ 3）快速電梯（ lm/s 而 2m/s 的電梯。 （ 4）低速電梯（ lm/s 及以下的電梯。 按用途分類 （ 1）乘客電梯 （ 2）載貨電梯 （ 3）客貨（兩用）電梯 （ 4）病床電梯 （ 5）住宅電梯 （ 6）雜物電梯 （ 7）船用電梯 （ 8）觀光電梯 （ 9）車輛電梯 按有無司機(jī)分類 4 （ 1）有司機(jī)電梯 必須有專職司機(jī)操縱 。 （ 3）有 /無司機(jī)電梯 根據(jù)電梯控制電路及 客流量等，平時可改由乘客自己操縱電梯運(yùn)行，客流大或必要時可由司機(jī)操縱。 電梯在空間上的組成 一部電梯總體的組成有機(jī)房、井道、轎廂和層站四個部分，也可看成一部電梯占有了四大空間。 井道 所屬的主要構(gòu)件：轎廂導(dǎo)軌、對重導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架和壓道板，對重輪、隨線電纜、極限開關(guān)、端站限位開關(guān)、轎廂中間接線盒。 層站 所屬的主要構(gòu)件：層樓顯示器、自動層門鑰匙開關(guān)、手動鑰匙 開關(guān)、層門門鎖、層門框、層門地坎、呼梯鈕、到站鐘。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂的導(dǎo)軌、對重的導(dǎo)軌及其導(dǎo)軌架。組成的主要構(gòu)件與裝置：曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪等。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂架和轎廂體。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、門鎖等。組成的主要構(gòu)件與裝置：對重和重力補(bǔ)償裝置等。電梯結(jié)構(gòu)圖見圖 。 6 單、雙速交流電動機(jī)拖動技術(shù) 大家都知道交流電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，維修簡單等特點(diǎn)。當(dāng)電動機(jī)是雙速時，稱為交流雙速電梯，其速度一般不高于 1m/s。但它的缺點(diǎn)是舒適感較差，所以一般被用于載貨電梯上。這種系統(tǒng)采用可控硅閉環(huán)調(diào)速，加上能耗或渦流等制動方式，使得它所控制的電梯能在中低速范圍內(nèi)大量取代直流快速和交流雙速電梯。 7 直流發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)可控硅勵磁拖動技術(shù) 直流電動機(jī)具有調(diào) 速性能好，調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，因此很早就應(yīng)用于電梯，采用發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)組形式驅(qū)動。 可控硅直接供電拖動技術(shù) 可控硅直接供電拖動技術(shù)在工業(yè)上早有應(yīng)用，但用于電梯上卻要解決舒適感問題（尤其是低速段）， 因此應(yīng)用較晚，它幾乎與微機(jī)同時應(yīng)用，比起電動機(jī) — 發(fā)電 機(jī)組形式的直流電梯，它有很多優(yōu)點(diǎn)。 交流調(diào)速拖動技術(shù) 80 年代初， VVVF 變頻變壓系統(tǒng)控制的電梯問世。當(dāng)電動機(jī)具有調(diào)壓調(diào)頻（ variable voltage variable frequency，縮寫為 VVVF）調(diào)速裝置時稱為交流調(diào)頻調(diào)壓電梯，簡稱VVVF 控制電梯，目前 控制速度已達(dá) 6m/s。是目前最新的電梯拖動系統(tǒng)。 電梯的主要控制技術(shù) 繼電器控制技術(shù) 對使用者來說，在編制程序時，可以不考慮微處理器及存儲器內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，也不必用各種計(jì)算機(jī)使用的語言，而是把 PLC 看成內(nèi)部由許多“軟繼電器”組成的控制器，以便于提供使用者按設(shè)計(jì)繼電器控制線路的形式進(jìn)行編程。 必須注意的是電路中的繼電 器并不是實(shí)際的物理繼電器，它實(shí)質(zhì)上是存儲器中的一 8 位的觸發(fā)器。 PLC 為用戶提供的繼電器一般是 ： 輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、特殊功能繼電器、移位寄存器、計(jì)時器、計(jì)數(shù)器等。其中，輸入、輸出繼電器與外部用戶輸入，輸出設(shè)備連接，而其他繼電器與外部用戶設(shè)備沒有聯(lián)系，因此統(tǒng)稱為內(nèi)部繼電器。 一旦繼電器線圈經(jīng)接點(diǎn) A 接通電源，電流就流過線圈 (稱為得電 )，使電磁鐵吸動銜鐵。反之，繼電器線圈斷電，電源不再給線圈供電 (稱為失電 )，那么銜鐵釋放返回原位 (簡稱復(fù)位 )，常開接點(diǎn)也隨之?dāng)嚅_復(fù)位 (稱為釋斷 )，緊接著常閉接點(diǎn)也復(fù)位閉合 (稱為釋合 )。在頻率控制、效率等諸方面都有著十分顯著的優(yōu)點(diǎn)。 PWM 控制是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達(dá)到變壓變頻的目的。 形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較。為使逆變器輸出電壓波形趨于正弦波，常采用 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式?？刂粕铣Ｓ袉螛O性和雙極性兩種情 9 況。所謂雙極性控制是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂互補(bǔ)交替通斷，具體工作情況與單極性控制類似。 電梯是由電力拖動用以載貨或載人的垂直升降裝 置。本章主要介紹的是電梯的拖動和控制技術(shù)。本文主要用的是交流調(diào)速拖動技術(shù)。繼電器控制技術(shù)從功能上把 PLC 的控制部分看作是由許多“軟繼電器”組成的等效電路。 PWM 控制是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達(dá)到變壓變頻的目的。通用型變頻器 是 應(yīng)用十分廣泛的一種電壓和頻率控制方法，它可以極為有效地抑制輸出電壓的諧波，而且動態(tài)響應(yīng)較好。 形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較。為使逆變器輸出電壓波形趨于正弦波，常采 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式。單極性控制是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂僅一個反復(fù)通斷而另一個始終截止。 10 3 貨梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 隨著社會的不斷迅速發(fā)展，電梯的應(yīng)用越來越廣泛也越來越必要。 可編程控制器（ PLC） 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青 睞。 可編程控制器（ 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)。 從控制功能來分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個階段。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運(yùn)算和計(jì)時、計(jì)數(shù)運(yùn)算，它的 CPU 由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡單。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運(yùn)算功能，因此被稱為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic ControllerPLC)。 在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā) 展，它的發(fā)展主要來自兩方面，從可編程序 11 控制器發(fā)展而來的控制器，它的主要功能是邏輯運(yùn)算，同時擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能；而從模擬儀表發(fā)展而來的控制器，其功能主要是模擬運(yùn)算，同時擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能?？删幊绦蚩刂破鞯拿Q縮寫為 PC(Programmable Controller)，但是為了與個人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)的名稱縮寫 PC 相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器簡稱為 PLC，這一階段的產(chǎn)品有 MODICON 公司的 184,284,384，西門子公司的 SYMATIC S3 系列，富士電機(jī)公司的 S