【正文】 古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） I 基于 PLC控制 的 七層 乘客電梯系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘 要 近幾年以來，隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們的生活格調(diào)也隨之提升了很多，與此同時(shí)供人們?nèi)粘Ｋ拥闹悄芙ㄖ镆彩瞧降囟?，有了高層的智能建筑物的出現(xiàn)，用來傳運(yùn)乘客以及貨物的電梯當(dāng)然是必不可少，不論是垂直升降運(yùn)輸還是傾斜升降運(yùn)輸?shù)碾娞菹到y(tǒng)，都與現(xiàn)代化的生活所息息相關(guān)。隨著全球人口的增多以及能源的消耗過度，人們也不再只是簡單的考慮乘坐電梯的方便性，更多的放眼與在電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中是否安全，各方面性能指標(biāo)是否優(yōu)越，是否節(jié)省能耗等諸多方面。與之相比 PLC 因?yàn)榫哂休^高的抗干擾性，低能耗，可拓展性高等因素，被控制技術(shù)領(lǐng)域所頻繁的運(yùn)用。在設(shè)計(jì)初期先以內(nèi)蒙古科技大學(xué)自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所陳設(shè)的現(xiàn)有的四層電梯模型作為設(shè)計(jì)控制基礎(chǔ)，從而搭建起七層電梯系統(tǒng)。在具體的設(shè)計(jì)操作中，經(jīng)過對電梯實(shí)際運(yùn)行的工作原理和工作機(jī)制等的學(xué)習(xí)，通過STEP 7 對系統(tǒng)進(jìn)行程序的控制編程，以此來完成電梯在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)廳門的控制，電梯內(nèi)外的選層，內(nèi)呼外呼的運(yùn)行，樓層位置與上下指示燈的顯示，平層監(jiān)控等功能。s life style has been improved a lot. At the same time,intelligent buildings is also improved in people39。s safe whether all aspects of performance index is superior or whether to save energy consumption and many other aspects. With the development of the intelligent elevator system process, the design of elevator systems process begin to use PLC technology, excluding the first relay control technology, the disadvantages of the original relay attachment is more plex, for example, too heavy volume, power consumption is serious and so pared with PLC has high antiinterference, low energy consumption, higher factor can expand sex, are frequently used by control technology. Elevator control technology used in the design of the program controller plays very important the beginning of the design by Inner Mongolia university of science and technology, automation lab first display the existing four layers of elevator model as a foundation for design control, so as to set up the seven layers of elevator the design of the Siemens S7 200 series, such as STEP 7 software edit the design of specific operations, through the actual operation of the elevator working principle and working mechanism of learning, by STEP 7 program of system control programming, in order to plete the elevator hall door control in the operation, the elevator39。我國在 2021 年實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T50314——2021《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對智能建筑的定義為“以建筑物為平臺，信息設(shè)備系統(tǒng)、信息應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公安系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、管理和優(yōu)化組合為一體，為廣大群體供給了有保障、低能耗、做到環(huán)境的保護(hù)、便利的建筑環(huán)境 [2]。從1990 年代之后，歐洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以及起初 國內(nèi)有些繁盛地區(qū)的智能大廈也一日千里般的浮現(xiàn)。建成了類似臺北 101大樓等一批具有較高智能化程度的智能大廈。 表 國內(nèi) 10座最高的智能大廈的相關(guān)數(shù)據(jù) 序號 建筑名稱 城市 建成時(shí)間 樓層 高度 /m 1 臺北 101 大廈 臺北 2021 101 508 2 上海金茂大廈 上海 2021 101 492 3 環(huán)球貿(mào)易廣場 香港 2021 108 484 4 南京紫峰大廈 南京 2021 89 450 5 京基 100 深圳 2021 100 6 廣州國際金融中心 廣州 2021 103 7 金茂大廈 上海 1998 93 8 國際金融中心 2 期 香港 2021 90 412 9 廣州中信大廈 廣州 1997 80 10 深圳地王大廈 深圳 1996 69 384 智能建筑是 21 世紀(jì)新起的建筑熱潮，電梯作為智能建筑中垂直運(yùn)輸?shù)牟豢扇鄙俚脑O(shè)備之一，而樓宇自動化系統(tǒng)中包涵著電梯群控系統(tǒng)的重要系統(tǒng)知識，同時(shí)電梯群控系統(tǒng)是智能大廈垂直運(yùn)輸?shù)闹匾蜗到y(tǒng)。這個中見在地面之上的有 101層，有 5層作為地下使用，此中一樓至六樓是作為購物樓層， 是現(xiàn)在全球范圍內(nèi)少有的高層建筑物之一。另一個世界第一需要贊揚(yáng)和研究的是，它所設(shè)計(jì)的世界上絕無僅有的的風(fēng)阻尼器，是因?yàn)榕_灣地處地震多發(fā)地段而專為其設(shè)計(jì)的。也就是說有效的的垂直運(yùn)輸?shù)碾娞菹到y(tǒng)為提高現(xiàn)代人類生活層次與高質(zhì)量的生活服務(wù)以及數(shù)量提出了很強(qiáng)的挑戰(zhàn)。通過優(yōu) 化電梯配置和控制技術(shù)，提高電梯的承載率就是所謂的電梯服務(wù)的數(shù)量。 在高樓大廈中為實(shí)現(xiàn)電梯的高速以及愜意并能夠節(jié)省能耗的需要，設(shè)計(jì)者們使用了高品質(zhì)的電梯驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以最少的群控裝置使運(yùn)輸人流量最大化，達(dá)到交通運(yùn)輸系統(tǒng)最完整優(yōu)化程度，也就是說利用電梯的最短候梯時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間、最高量的運(yùn)輸人流的能力。在我國，隨著先進(jìn)控制技術(shù)的電梯技術(shù)的電梯系統(tǒng)越來越普及，許多新型的智能建筑已經(jīng)被選定為高檔的電梯系統(tǒng)，使電梯監(jiān)控與控制的得到有機(jī)結(jié)合。 （ 1） 絞車階段 13 世紀(jì)前：在很久以前，人們采用傳統(tǒng)而又原始的升降技術(shù)將貨物和人運(yùn)送到較低的合適位置。他們利用卷筒的回轉(zhuǎn)原理來實(shí)現(xiàn)升降的運(yùn)作，從而增加了將貨物或人運(yùn)送到更高的 位置。 （ 2） 升降機(jī)階段 19世紀(jì)前半葉：在 19世紀(jì)初期，歐美地區(qū)的人們已經(jīng)開始運(yùn)用蒸汽機(jī)作為升降貨物的動力來源。在那個時(shí)候，人們常使用液壓或氣動升降，但由于安全性和可靠性無法保證，所以較少讓乘客使用。在這之后， 1857 年，世界上首個客運(yùn)電梯成功運(yùn)行，這為之后的高樓建筑中采用垂直運(yùn)輸工具提供了重要的基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)。之后，大量的電梯技術(shù)如雨后春筍般出現(xiàn)，這個階段的電梯歷史一直維持到 20 世紀(jì) 70年代的中期。這個時(shí)期的電梯計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，以及集成塊為主要特征，配合超高建筑的電梯智能設(shè)備需求，高速、雙膠、快速發(fā)展無機(jī)房等新的技術(shù)發(fā)展方向， PLC 技術(shù)的電梯系統(tǒng)以成為樓宇自動化中非常重要的資格子系統(tǒng)。近年來 ,一些民族電梯行業(yè)絕地重生占據(jù)了國內(nèi)四分天下的局面，現(xiàn)在，中國在世界電梯行業(yè)勁旅爭霸賽中位居主戰(zhàn)場，實(shí)現(xiàn)了中國電梯行業(yè)所面臨的重新“洗牌”，因?yàn)閲鴥?nèi)民族自主品牌受到國家政策支持、資本市場的支持等方面的各種有利條件做后盾，從而為加快了民族品牌贏得了更多市場。 我國目前已成為世界上第一大電梯行業(yè)消費(fèi)大市場，巨大的市場需求吸引著全球有名的電梯行業(yè)企業(yè)來國內(nèi)投資，我國的電梯市場液位全世界具有競爭力的知名電梯外企提供了重要的公平的市場競爭機(jī)制，國外著名的知名品牌和國內(nèi)知名電梯企業(yè)成為長期合作伙伴，或者獨(dú)資建造世界一流的電梯制造工廠，配置上頂尖的設(shè)備，引進(jìn)世界最新的科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)最前衛(wèi)的管理人才，這樣國外企業(yè)先后把自己的生產(chǎn)與研發(fā)中心遷移到了中國。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 電梯的種類 電梯被當(dāng)作一種經(jīng)常使用的運(yùn)輸工具，被頻繁的運(yùn)用于各類差別的場所，其驅(qū)動、拖動、控制方式都有所差異，所以電梯籠統(tǒng)的被分列為以下幾種： （ 1）載貨電梯：專為運(yùn)送貨物設(shè)計(jì)的電梯，轎廂的利用面積和載重量相對較大。它不同于特殊的乘用電梯，其主要區(qū)別在于它有不同的結(jié)構(gòu)裝飾在轎廂內(nèi)部。 （ 4）醫(yī)院病床電梯：專為醫(yī)院電梯，用于運(yùn)輸病人，病床及醫(yī)療設(shè)備及救護(hù)設(shè)備。 （ 6）觀光電梯：轎廂一側(cè)壁透明用于觀光，一般建設(shè)于豪華大廳或者高層大樓的外墻上，供旅客、乘客觀光的電梯。 （ 8）乘客電梯：為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)在建筑物里的電梯，主要建造在賓館、酒店、辦公樓以及高層建筑住宅中，一 般分為有司機(jī)或者無司機(jī)操作兩種。 （ 2）中速電梯：通常運(yùn)行的額定速度在 1~2m/s 之間，一般用于 10以上樓層的建筑物中。 （ 4）超高速電梯：額定速度 3m/s~10m/s 之間，一般用于 100m 以上的建筑。 （ 2）交流電梯：運(yùn)用交流 曳引機(jī)，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過變壓來控制，電梯額定速度根據(jù)是雙速還是單速來確定。 (4) 直線電驅(qū)動電梯：是當(dāng)下最具有難度的開辟不久的電梯驅(qū)動形式的電梯，是行駛直線曳引機(jī)為驅(qū)動源。其為實(shí)現(xiàn)的主要作用是信息輸出和傳遞電梯動力，從此來實(shí)現(xiàn)電梯上下運(yùn)行的驅(qū)動設(shè)備。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)主要分為轎廂的導(dǎo)向和對重的導(dǎo)向。 (3)轎廂 電梯車廂由 2個重要部分組成：車架和車體。 (4)門系統(tǒng) 電梯的門系統(tǒng)有轎門與廳門的區(qū)分，轎門是設(shè)置在轎廂入口處，廳門安裝在層站入口處，設(shè)置門系統(tǒng)的主要目的是為了安全起見，只有當(dāng)電梯轎門和廳門都關(guān)閉的情況下，電梯才可以啟動運(yùn)行動作，即原理是封鎖層站入口和轎廂入口。 (5)重量平衡系統(tǒng) 重量平衡體系是電梯中為持續(xù)對重和轎廂實(shí)現(xiàn)相對均衡，簡而言之就是使轎廂達(dá)到相對平衡的重量限度。并且實(shí)現(xiàn)電梯能夠在曳引傳動系統(tǒng)的作用下平穩(wěn)而且正常的運(yùn)行，重量比重系統(tǒng)主要由對重平衡補(bǔ)償和重量補(bǔ)償配置組成。該系統(tǒng)由曳引電動機(jī)（動力源）、供電系統(tǒng)（為電機(jī)提供電源裝置）、速度反饋裝置（提供運(yùn)行速度信號）、電動機(jī)調(diào)速內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 7 裝置（對曳引機(jī)提供調(diào)速控制）等組成。電氣控制系統(tǒng)由幾個重要部分組成，其中主要包括：位置顯示裝置、換速平層裝置、調(diào)速開關(guān)、電氣安全保護(hù)裝置、控制柜（箱）、操縱裝置等。 七層電梯 PLC 的控制系統(tǒng) 無論是四層電梯還是七層電梯，亦或是更高的樓層，它們在應(yīng)用可編程控制器的原理是基本不變的。電梯在升降過程中的速度掌控關(guān)乎乘客在乘坐電梯的過程中感受到的舒適度，而邏輯條理的控制方面則影響著電梯整個系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)固性的必然因素。在電梯的控制技術(shù)過程中，上文提及的一些 PLC 技術(shù)能夠確切到位的與邏輯開關(guān)技術(shù)相吻合，而且同時(shí)也能做到完美的控制電梯的運(yùn)行。 （ 2）應(yīng)用 PLC 可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)電梯出現(xiàn)需要檢修的狀況時(shí)，系統(tǒng)可以自動的檢測到故障點(diǎn)，并且通過警示燈來傳達(dá)檢修故障信號，這樣也同樣的提升了電梯在實(shí)際操作中出現(xiàn)的一些不安全隱患。 （ 4）電梯運(yùn)用到可編程控制器是因?yàn)樵撓到y(tǒng)中嵌套了繼電器和樓層選擇器，所以不用浪費(fèi)大的功夫在選擇較多這些器件上，這樣會讓系統(tǒng)的構(gòu)架顯得簡潔明了，外部設(shè)置電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 8 路也簡單了許多。 （ 6）在 PLC 的軟件系統(tǒng)方向，也運(yùn)用了一部分能具有抗干擾性的控制系統(tǒng)。 可編程控制器 可編程控制 器的產(chǎn)生 自從 可編程控制器出現(xiàn)在控制科技行業(yè)以來，其應(yīng)用范圍以及發(fā)展動向如雨后春筍般蓄勢而發(fā)。而且在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)效果較佳。從此可變稱控制器就由此問世。一種電子微機(jī)工程控制技術(shù)設(shè)備油然而生，即現(xiàn)在我們所了解的可編程控制技術(shù)。但因?yàn)閾?dān)心這樣的簡稱容易與微型計(jì)算機(jī)攪渾，所以研究人員將可編程控制器簡單改變成 PLC 來縮寫簡稱為可編程控制器。該系統(tǒng)運(yùn)用了能夠匯編程序語言的 ROM，主要用來在 ROM 內(nèi)保存記憶索要執(zhí)行操作的邏輯運(yùn)算，程序次序掌控。并且依據(jù)模擬量與數(shù)字量的輸出和輸入控制點(diǎn)，從而掌控紛繁多雜型生產(chǎn)過程中應(yīng)用到的機(jī)器。 （ 2） 可編程控制器是一種工業(yè)控制設(shè)備，是集結(jié)了自動控制原理技術(shù)，微機(jī)控制以及信息 技術(shù)的新型控制技術(shù)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 9 可編程控制器的發(fā)展 自從可編程控制器出現(xiàn)之后，其發(fā)展的速度之快使人們?yōu)橹潎@。相繼其后歐洲大陸也同樣開始了 PLC 的設(shè)置生產(chǎn)歷程。 （ 2） 運(yùn)用匯編語言更替了實(shí)體線路連接技術(shù)。 （ 4） 構(gòu)造比較容易開拓。如今的可編程控制器一般都應(yīng)用了微型計(jì)算機(jī)處理技術(shù)， ROM,RAM 或者單片機(jī)系統(tǒng)作為核心部件系統(tǒng)。 細(xì)想未來技術(shù)的發(fā)展，尤其是在可編程控制技術(shù)的領(lǐng)域和性能方面的極速發(fā)展