【正文】 ................... 22 梯形圖 ..................................................... 23 外召喚信號(hào)登記及消除 .................................. 23 內(nèi)指令信號(hào)登記及消除 .................................. 24 電梯的平層信號(hào)處理 .................................... 25 選層定向及反向截梯 .................................... 25 各樓層停車信號(hào) ........................................ 30 自動(dòng)開關(guān)門 ............................................ 30 第六章 上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控軟件 .......................................... 33 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)概述 ........................................ 33 設(shè)計(jì)監(jiān)控畫面 .............................................. 35 定義數(shù)據(jù)變量 .............................................. 36 變量動(dòng)畫連接 .............................................. 37 目錄 IV 應(yīng)用程序命令 .............................................. 39 動(dòng)畫演示 .................................................. 42 第七章 結(jié)論與展望 .................................................. 43 結(jié)論 ....................................................... 43 展望電梯發(fā)展方向 ........................................... 43 參考文獻(xiàn) ........................................................... 44 致謝 ............................................................... 45 附錄 1 語句表 ...................................................... 45 內(nèi)容 1 第一章 緒論 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。上世紀(jì) 80 年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來越大。從1949 年建國(guó)以來全國(guó)共生產(chǎn)安裝了 6l 萬多臺(tái)電梯。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬臺(tái)。到 20xx 年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 13． 5 萬臺(tái)，與 1980 年相比， 25 年增長(zhǎng)了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 17． 8％。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái) ! 我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。自 1985 年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/TCl78 以來，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機(jī)房電梯、無齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。 內(nèi)容 2 課題的研究背景及意義 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。然而 ，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。因此，可以說乘坐電梯更安全。掘資料統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80 億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。自 1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而丌發(fā)的第一臺(tái) PLC問世以來，迄今己 30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變 ，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)?？删幊绦蚩刂破?PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技 術(shù)。 PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起 [3]。 圖 11通力專利摘要附圖 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、 PLC 控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。 PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與內(nèi)容 4 環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。 (1)智能化。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不 上智能。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除 [5]。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起 制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。③舒適感。以 CPU 控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)內(nèi)容 5 算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行 [6]。因此，提倡對(duì)電梯進(jìn)行豪華性裝修。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可 靠性高的可編程控制器（ PLC）來控制電梯。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配與 PLC 的連接。 內(nèi)容 6 第二章 電梯的綜述 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件 電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成 [7]。 1— 控制柜 (屏 ) 2 一拽引機(jī) 3— 拽引鋼絲繩 4— 限速器 5— 限速器 鋼繩 6— 限速器張緊裝置 7— 轎廂 8— 安全鉗 9— 轎廂門安全觸板 10— 導(dǎo)軌 11— 對(duì)重 12— 廳門 13— 緩沖器 圖 21 電梯的基本結(jié)構(gòu) 內(nèi)容 7 電梯的種類 20xx 年 2 月 19 日 國(guó)務(wù)院頒布了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，明確規(guī)定電梯是特種設(shè)備，并對(duì)電梯的含義做了敘述：“電梯是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí) (踏板 )進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備”。 現(xiàn)代電梯主要由 曳引機(jī) （絞車）、導(dǎo)軌、 對(duì)重 裝置、安全裝置 (如限速器、安全鉗和 緩沖器 等 )、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門等組成。通常采用鋼絲繩摩擦傳動(dòng)，鋼絲繩繞過曳引輪，兩端分別連接轎廂和平衡重，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曳引輪使轎廂升降。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等 [8]。 (2)按額定速度分 ： 低速梯，常指低于 ；中速梯，常指速度 ～ 。超高速梯，速度超過 。 (4)按控制方式分 ： 手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、向下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯 、智能控制電梯。 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo) ： （ 1）安全性 電梯時(shí)運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對(duì)電梯的第一要求就是安全。 （ 2）可靠性 內(nèi)容 8 電梯的可靠性很重要，如果一部電梯工作起來經(jīng)常出故障，就會(huì)影響人們正常的生產(chǎn)與生活，給人們?cè)斐珊艽蟮牟槐悖豢煽恳彩鞘鹿实碾[患，常常是不安全的起因。 （ 3）停站的準(zhǔn)確性 停站準(zhǔn)確性又稱平層準(zhǔn)確度，平層精度。15 或 ≤177。15 交直流高速電梯 ≥ ≤177。負(fù)載重，則慣性大，提速高慣性也大。 （ 4）振動(dòng)、噪聲及電磁干擾 現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。 （ 5）舒適感和快速感 電梯作為一種交通工具，對(duì)于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時(shí)間，這對(duì)于快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。因此在電梯設(shè)計(jì)時(shí)就要兼顧快速性和舒適感這兩個(gè)互 相矛盾的因素。 2）轎廂尺寸（ mm） ：寬深高。 4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。 內(nèi)容 9 6）開門方向：人在廳外面對(duì)廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開 門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱為中分門。半繞 2： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。 8）額定速度（ m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 11）提升高度（ mm）：由底層端站樓 面至層頂端站樓面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。 15）井道尺寸（ mm）：寬深 [10]。圖 31電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，主要硬件由轎廂、開門機(jī)構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成 。圖 41 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 [11]。 圖 32 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 電梯的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能： 1)行車方向由內(nèi)選信號(hào)決定 ,順向優(yōu)先執(zhí)行 。 3)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。 6)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門 ,關(guān)門后延時(shí)等待內(nèi)選，自動(dòng)行車 。 電梯曳引方案 曳引電梯是當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的梯型，具有安全可靠、提升高度大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn) 【 】 。本設(shè)計(jì)出于降低對(duì)電機(jī)的要求的考慮，采用了 2： 1 的 曳引 方案 [13]。圖中M1， M2 為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器 KM1~KM4 通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。 FU1 為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。 內(nèi)容 13 （ 2）編程直觀、簡(jiǎn)單 考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉電氣控制線路的特點(diǎn)， PLC 沒有采用微機(jī)控制中常用的匯編語言，而是采用了一種面向控制過程的梯形圖語言。因此，許多國(guó)家生產(chǎn)的 PLC 都把梯形圖語言作為第一用戶語言，此 外，還可采用指令表進(jìn)行編程控制。當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，只要修改程序即可。其適應(yīng)能力非常強(qiáng)，既可控制一臺(tái)機(jī)器，一條生產(chǎn)線，也可控制一個(gè)復(fù)雜的群控系統(tǒng)；既可以現(xiàn)場(chǎng)控制，又可以遠(yuǎn)距離控制。其常用的數(shù)字量輸入輸出接口，就電源而言有 110 V、220 V 交流和 5V、 48 V 直流等多種，負(fù)載能力可在 ～ 5 A 的范圍內(nèi)變化，模擬量的輸入輸出有 177。10 V 和 0～ 10 mA、 4～ 20 mA 等多種規(guī)格，可以很方便地將 PLC 與各種不同的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備順序連接，組成應(yīng)用系統(tǒng)。近年來， PLC 在處理速度、控制功能、通信能力及控制領(lǐng)域等方面都不斷有新的突破，正向著電氣控制