【正文】 控制系統(tǒng)的類型及工作原理 .............................................................................50 交流信號控制電梯線路原理說明 .....................................................................................51 概況 .............................................................................................................................51 電梯投入使用和撤出使用 .........................................................................................51 自動開關門 .................................................................................................................51 電梯的啟動，加速和滿速運行，制動減速，停車和開門 .....................................52成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）3 指令信號登記，記憶和消除 .....................................................................................53 電梯的安全保護 .........................................................................................................53第五章 結 論 ................................................................................................................................54第六章 致 謝 ..................................................................................................................................55參 考 文 獻 ......................................................................................................................................56附 錄 一 I/O 分配表 ........................................................................................................57附錄二 交流雙速電梯線路圖元件代號說明 .................................................................58前言 隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn) 定可靠等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。為滿足和提高人們的生活質量，電梯的智能化、自動化技術迅速發(fā)展。在改善電梯性能的同時，對電梯的設計、管理和維護人員提出了更高的要求。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC 和設計相應的控制系統(tǒng)。而在今天選擇控制電梯運動的設備已經(jīng)從傳統(tǒng)的繼電器—接觸器轉變成可編程序控制器（PLC） 。單片機只是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號相連。工業(yè)控制計算機（簡稱工控機）也是為工業(yè)控制設計的，目前比較流行的是PC總線工控機，它與個人計算機兼容。工控機一般是在通用微機的基礎上發(fā)展起來的，有實時操作系統(tǒng)的支持，因此在要求快速、實時性強、功能復雜的領域占有優(yōu)勢。工控機的外部I/O接線一般都用多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）5可編程序控制器的接線端子那樣方便可靠?？删幊绦蚩刂破魇菍楣S現(xiàn)場應用環(huán)境設計的，結構上采取整體密封或插件組合型，對印刷電路板、電源、機架、插座的制造和安裝，均采用了嚴密的措施。當然在電梯的控制領域也具有重要的地位，把可編程序控制器用于電梯運動的核心部分是很合理的選擇，而且可編程序控制器現(xiàn)在在市場上也是一種成熟的產(chǎn)品。 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的構建1).機房機房用來安裝曳引機、電控屏、限速器等。當機房設于井道底部時，即為曳引機下置式曳引方式。對于絕大多數(shù)電梯，橢均設于井道頂部。2).曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩、導向輪組成。導向輪安裝在曳引機架上或重梁上。反繩輪的個數(shù)可以是1個、2個，甚至3個，這與曳引比有關。它的作用是限制轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。4).門系統(tǒng)門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機、聯(lián)動機構、門鎖等組成。5).轎廂轎廂是用以運送乘客和貨物的電梯組件。轎廂架是轎廂體的承重構架。6).門廳每一層電梯門口裝的門，門上帶有機器鎖及電氣接點。7).井道井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個在納電梯轎廂和對重的有限空間。8).圍壁圍壁的作用是將電梯與外界分隔開，當導軌架直接安裝在圍壁上時，它還應承受費切力。9).頂板井道的頂部是機房，它是維修人員工作的地方。頂板還具有阻止機房即傳向井道的作用。10).底坑井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。11).重量平衡系統(tǒng)該系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。12).電力拖動系統(tǒng)該系統(tǒng)由曳引機、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調速裝置和變頻器等組成。曳引電動機是電梯的動力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動機或直流電動機；供電系統(tǒng)是為電動機提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號，一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電動機相連；調速裝置對曳引電動機實行調速控制；變頻器可以通過改變頻成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）7率的大小來控制其運行速度的快慢。操縱裝置包括轎廂內的按鈕操作箱或手柄開關箱、層站召喚按鈕、轎頂和機房中的檢修或應急；位置顯示裝置是指轎內和層站的指層燈；層站上一般能顯示電梯運行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機房中，由各類電氣控制元件（或板）組成，是電梯實行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運行方向、發(fā)出加減速信號等作用。14).安全保護系統(tǒng)電梯上設有機械和電氣的各類保護系統(tǒng)，以保證電梯安全使用。 可行性論證可編程序控制器是由繼電器邏輯控制而來的，所以它在開關量處理、順序控制方面具有一定的優(yōu)勢，發(fā)展初期主要側重于開關量順序控制。可編程序控制器的應用領域，在發(fā)達的工業(yè)國家，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應用在所有的工業(yè)部門，隨著可編程序控制器的性能價格比的不斷提高，過去許多使用專用計算機的場合也可以使用可編程序控制器。開關量邏輯控制可以用于單臺設備，也可以用于自動線生產(chǎn)線，如機床控制、沖壓、鑄造機械、運輸帶、包裝機械的控制，同樣也可以用于電梯的控制。高速的升降運動就和上述運動有所不同。例如耳膜會感到壓力而嗡嗡響等等。所以目前電梯的運行速度雖已高達10m/s。成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）82).電梯理想運行曲線根據(jù)大量的研究和實驗表明，人可接受的最大加速度為 am≤，加速度變化率 ρm≤3m/s3,電梯的理想運行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉折點處的加速度變化率均大于梯形曲線，即 ρm 跳變到ρm或由ρm 跳變到 ρm 的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標，故被廣泛采用。即當電梯停得太早時，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm時，有平層開關自動斷開低速信號，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實現(xiàn)高精度的平層，從而達到平層的準確可靠。 設計的整體布局及其選型通過上述的分析可知，我所選擇的電梯載重量為1000kg,速度為1m/s,七層七站。電動機選用交流三相異步電動機，它具有結構簡單、維護和操作簡便、價格便宜、堅固耐用、工作可靠等優(yōu)點；其缺點是調速性差、概率因數(shù)低。它的自動調整功能可使世界各地生產(chǎn)的電動機達到高性能運行。把50Hz的工頻交流電經(jīng)過處理后輸出頻率可調的交流電的電氣裝置叫變頻器。成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）10第二章 可編程序控制器的結構與工作原理 PLC 的 體 系 結 構PLC 實 質 上 是 一 種 被 專 用 于 工 業(yè) 控 制 的 計 算 機 ， 其 硬 件 結 構 和 微 機 是基 本 一 致 的 。 （如下圖所示）成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文）11可編程序控制器實際上是一種工業(yè)控制計算機，它的硬件結構與一般微機控制系統(tǒng)相似，甚至與之無異。(1) CPU 模塊CPU 模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機處理器（CPU）和存儲器組成。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：1） 輸入處理：將現(xiàn)場的開關量輸入信號和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。3） 輸出處理：將輸出映像寄存器的內容送給輸出模塊，去控制外部負載。輸入模塊用來接收和采集輸入信號?？删幊绦蚩刂破魍ㄟ^輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節(jié)閥、調速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞 CPU 模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以 CPU 模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。(3) 編程器編程器除了用來輸入和編輯程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。一般只在程序輸入、調試階段和檢修時使用，一臺編程器可供多臺可編程序控制器公用。電壓等級有直流5V，12V，24V，48V 和交流 110V，220V 等。各 I/O 點的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部 I/O 接線一般接在模塊的接線端子上，某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。 輸入模塊 a 直流輸入電路輸入電路中設有 RC 濾波電路，以防止由于輸入點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤的輸入信號。本節(jié)的輸入電路和輸出電路都只畫出了一路，COM是各路的公共點。有的可編程序控制器還可以為接近開關、光電開關之類的傳感器提供 24V 電源。圖 c 是交流輸入電路。圖 c 交流輸入電路 輸出模塊輸出模塊的功率放大元件有大功率晶體管和磁效應管（驅動直流負載） 、雙向可控硅（驅動內交流負載）和小型繼電器，后者可以驅動交流負載或直流負載。輸出電流的額定值與負載的性質有關，但是只能驅動 100VA/22V 的電感性負載和 100W 的白熾燈。輸出模塊內可能設置有熔斷器，并在模塊面板上用發(fā)光二極管顯示熔斷器的狀態(tài)。 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）14 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（RUN ）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到 STOP 工作狀態(tài)?？删幊绦蚩刂破鞯倪@種周而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。在內部處理聯(lián)合階段。在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容?？删幊绦蚩刂破魈幱冢≧UN）狀態(tài)時，還要完成另外 3 個階段的操作（見右圖） ，圖