【正文】 場需要，不斷的提出改善生產(chǎn)機械功能的要求。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采用了嚴(yán)格的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性，從 PLC 的機外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點以減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC 帶有故障電路的自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出報警信息，這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不足為怪了。從市場上看各國各自生產(chǎn)多品種的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用語言。產(chǎn)品的品種會更豐富，規(guī)格更齊備。 隨著城市建設(shè)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(yīng)用。在許多交通設(shè)備中，電梯是自動化程度最高的先進設(shè)備的一種。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。本設(shè)計是采用 PLC 控制的交流雙速載貨電梯的設(shè)計。PLC 具有可靠性高、程序設(shè)計方便靈活、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點。 常用 PLC 及其特點目前，國內(nèi)工業(yè)控制采用的 PLC 主要有幾大生產(chǎn)廠家，日本的三菱，德國的西門子，日本的歐姆龍等等。先后推出的小型的、超小型PLC 有F、FF FXFX1 、 FX2C、FX0、FXON、FXOS、FX2N 、FX2NC 等系列。F1 系列機在我國曾有較廣泛的應(yīng)用。FX2N 型機則是三菱公司的近期產(chǎn)品，疊裝式配置。3圖 FX2N 型可編程控制器德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)多種系列的 PLC。西門子公司產(chǎn)品的特點是一個系列中既包含單元式機又包含模塊式機。日本歐姆龍公司生產(chǎn) C 系列 PLC。中型機通常做成模塊式結(jié)構(gòu)。通過增設(shè)擴展模塊，既可只增加輸入點數(shù)，又可只增加輸出點數(shù)，達到改變系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)的比例，以滿足控制要求。FX2N 有與 F1 兼容的 20 條步進指令，此外還有功能很強的 95 種功能指令。FX2N 系列 PLC 在我國應(yīng)用比較廣泛?；締卧?、擴展單元可根據(jù)用戶實際需要，分別選擇不同的輸出方式?；締卧?CPU、存儲器輸入輸出口及電源，是 PLC 的主要部分。擴展模塊用增加 I/O 點數(shù)及改變I/O 比例，內(nèi)部無電源，用電由基本單元及擴展單元供給。特殊功能單元是一些專門用途的裝置。輸入繼電器編號范圍為：X0～X127（128 點）。輸入繼電器是接收機外信號的窗口。梯形圖中常見的是輸入繼電器的常開、常閉觸點。輸出繼電器編號范圍為：Y0～Y127（128 點）。輸出繼電器是 PLC 中唯一具有外部觸點的繼電器。輸出繼電器的線圈只能由程序驅(qū)動，輸出繼電器的內(nèi)部常開、常閉觸點可作為其他器件的工作條件出現(xiàn)在程序中。輔助繼電器有通用輔助繼電器及特殊輔助繼電器二大類。輔助器的線圈只能由程序驅(qū)動。具有掉電保持的通用型輔助繼電器：M500～ M1023(524 點)。所謂掉電保護是指在 PLC 外部電源停電后，由機內(nèi)電池為某些特殊工作單元供電，可以記憶它們在掉電前的狀態(tài)。根據(jù)使用方式又可以分為兩類。這類特殊輔助繼電器常用作時基，狀態(tài)標(biāo)志或?qū)Ｓ每刂圃霈F(xiàn)在程序中，如M8000，M8002，M8012，M8013 等；另一類是可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC 做特定動作，如 M8030，M8033，M8034，M8039 等。FX2N 系列可編程控制器基本指令簡述。FX2N 系列可編程控制器有基本指令 20 條，步進指令 2 條，應(yīng)用指令 85 條。指令表由指令集合而成，且和梯形圖有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。PLC 控制的特點：一是 可靠性高，工業(yè)控制的可靠性最為重要，而 PLC 具有很強的抗干擾能力，不會出現(xiàn)誤動作，有很強的抗震動和抗沖擊能力，可以安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，平均無鼓掌間隔時間 5 萬小時以上。 三是結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便。PLC 的邏輯觸點是由程5序完成的，消除了觸點接觸不良的弊端。因此，PLC 的觸點數(shù)量足夠用，而且硬件連線少，維修十分方便。可以在生產(chǎn)現(xiàn)場邊調(diào)試邊修改，適應(yīng)生產(chǎn)需要。能和外部設(shè)備配合，功能還將擴展。 設(shè)計的主要任務(wù)設(shè)計的課題為雙速交流電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計。經(jīng)過兩次的大修，把所有的繼電器、接觸器換成合資或進口的產(chǎn)品，用以提高電器設(shè)備的穩(wěn)定性。因此對其控制系統(tǒng)由繼電裝置控制改造為采用 PLC 控制。作為信號控制電梯系統(tǒng)，在傳統(tǒng)繼電器電路基礎(chǔ)上采用 PLC 來實現(xiàn)對單臺電梯的控制。通過畢業(yè)設(shè)計，掌握 PLC 的設(shè)計過程和方法，達到實現(xiàn)用 PLC 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)來控制電梯的目的。主要由機房、井道、轎廂，門系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。轎廂和對重都裝有各自的導(dǎo)靴，導(dǎo)靴卡在導(dǎo)軌上。這樣可通過控制曳引電動機來控制轎廂的啟動、加速、運行、減速、平層停車，實現(xiàn)對電梯運行的控制。圖 電梯傳動方式原理示意圖 曳引電機控制電路電動機從靜止?fàn)顟B(tài)一直加速到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，叫做啟動過程。這樣，可以提高乘客乘坐的舒適感，并防止對機件的沖擊。7啟動過程中，常采用一次或兩次短路切除電抗或電阻。為了限制電梯制動電流，減小減速時的加速度，防止沖擊過大，通常按二級或三級切除電抗。本設(shè)計主拖動電機采用雙速交流電機。其工作原理為：啟動時，1A 接觸器未吸合，380V 通過電阻電抗 RQA、XQ 接通快車?yán)@組進行降壓啟動，經(jīng)過一段時間后，1A 接觸器接通，短接電阻電抗，使電動機電壓回升到 380V，電梯再經(jīng)過一個加速最后達到穩(wěn)速快車運行狀態(tài)；減速時，設(shè)想電梯上行，則上方向接觸器 S 仍保持吸合，而快車 K 斷開，1A 釋放，慢車 M 接通，因為此時電機仍保持高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機進入制動。所以必須要分級減速。經(jīng)過一定時間，接觸器 2A 吸合，短接一部分電阻，使制動力矩增加一些。電梯進入平層點，S、 M、2A、3A 、4A 同時斷開，電機失電，制動器抱閘，電動機停止運轉(zhuǎn) [5,6]。其中：按壓樓梯口按鈕，發(fā)出呼喚電梯房的信號，按壓電梯房內(nèi)的按鈕發(fā)出指示目的地的信號，這兩個信號將被記憶，然后，根據(jù)電梯的位置和方向記憶電路只選擇應(yīng)該停留的樓層信號，接下來將信號選擇電路送出的信號與電梯的位置進行比較從而對電梯的上升下降進行安排。這些線路之間的關(guān)系如圖 所示。圖 電梯電氣控制系統(tǒng)的組成及相互關(guān)系 設(shè)計的總體方案本設(shè)計主要完成三層三站交流雙速電梯 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計。因此，電梯主拖動采用交流雙速電動機進行拖動，而沒有采用變頻調(diào)速技術(shù)。綜合經(jīng)濟性能及可靠性等幾大因素，在電梯控制系統(tǒng)中選擇了 FX2N 系列 PLC，它是三菱公司高性能小型機的代表作。當(dāng)電梯處于無司機工作方式時，平層信號 平層 拖動 減速 減速信號啟動門電路選向、平層 層樓電路 層樓信號指令 召喚 指層9PLC 根據(jù)輸入信號的呼叫信號和目前電梯所處的位置自動確定電梯的運行方向，到達目的層后，自動地平層、停車、開關(guān)門，在運行過程中顯示電梯的實際位置和運行方向，同時完成對呼叫信號的登記、保號、消號等工作。本方案為集選控制方式。在轎內(nèi)操縱箱裝有對應(yīng)層站數(shù)的指令按鈕。底層只有一只向上方向的召喚按鈕。中間層站各裝有兩只，分別為向上和向下召喚按鈕。當(dāng)廳外有人需要搭乘電梯，根據(jù)目的地要求按下向上或向下召喚按鈕，召喚信號就被登記。司機按照召喚請求需要，按下相應(yīng)的樓層站指令按鈕。電梯控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前轎廂的位置與指令的要求，自動判斷出運行方向，并在操縱箱的方向按鈕上顯示。電梯