【正文】 F104 超度偏差過(guò)大時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F105 PG 分頻比 根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置 PLC 通過(guò)向安川 616G5 變頻器發(fā)出電梯上行輸出和電梯下行輸出信號(hào)，從而控制曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，決定電梯的上 /下行運(yùn)動(dòng)； PLC 通過(guò)向安川 616G5 變頻器發(fā)出電梯高速運(yùn)行和電梯低速運(yùn)行信號(hào)，從而間接控制曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，決定電梯的高速 /低速運(yùn)動(dòng)。 18 電梯的組成及功能 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(guò)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。 導(dǎo)向系統(tǒng) :導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì) 重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。 轎廂 :轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。 門系統(tǒng)：門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。 重量平衡系統(tǒng)：系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 電氣控制系統(tǒng)：電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 安全保護(hù)系統(tǒng)：保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。 電梯的原理 電梯的結(jié)構(gòu)原理 電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。 （ 1） 拽引系統(tǒng) 電梯拽系統(tǒng)的功能是輸出動(dòng)力和傳遞動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。拽引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力，由電動(dòng)機(jī)，拽引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動(dòng)器組成。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加拽引力。它的作用是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使得轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動(dòng)。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。 （ 4） 轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。轎廂架是轎廂體的承重機(jī)構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定。 20對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊 組成。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)拽引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯的平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。拽引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。調(diào)速裝置對(duì)拽引電機(jī)進(jìn)行速度控制。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。平層裝置是發(fā)出平層控制信號(hào)，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。位置顯示裝置是用來(lái)顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運(yùn)行方向。機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用，緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用，還有切斷總電源的極限保護(hù)裝置。 電梯的工作方式 曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電 情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。 21補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？俊Ｖ甘竞艚邢到y(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。 電梯的 PLC 控制系統(tǒng)的功能分析 整個(gè)升降電梯控制系統(tǒng)的組成由核心控制元件 PLC、電機(jī)馬達(dá)開關(guān)、開關(guān)、按鈕、指示燈、和外部光 電傳感器等元部件組成。這樣就使得系統(tǒng)只有在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下時(shí) PLC 的輸出端子才有輸出電壓，當(dāng)系統(tǒng)在手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)， PLC 輸出端子上無(wú)輸出電壓。人機(jī)界面能夠方便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的安全部分的緊急停止按鈕擁有最高 的設(shè)備輸出中止權(quán)，即無(wú)論在手動(dòng)還是自動(dòng)狀態(tài)下，只要緊停按鈕被按下，設(shè)備都會(huì)立即停止任何動(dòng)作。 雙電梯的控制功能 雙電梯控制簡(jiǎn)介 當(dāng)在建筑物內(nèi)設(shè)置多臺(tái)并列的獨(dú)自操作的電梯時(shí)，由于人們往往會(huì)同時(shí)按下幾臺(tái)電梯的層站呼梯按鈕，使得幾臺(tái)電梯的轎廂去應(yīng)答同一呼梯信號(hào)，降低電梯工作效率。因此，安裝在一起的多臺(tái)電梯要求單臺(tái) 電梯的控制系統(tǒng)相互聯(lián)動(dòng)，且有自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。電梯的群控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 32。 22整個(gè)系統(tǒng)檢驗(yàn)每部電梯響應(yīng)外部呼梯申請(qǐng)信號(hào)的可信度，然后選派可信度最大的電梯來(lái)響應(yīng)該外部呼梯信號(hào)。群控電梯除了 具有 單梯控制功能外，還 具有 下列功能 ： 最大最小功能 ： 指定 1 臺(tái)電梯應(yīng)召時(shí)，使待梯時(shí)間最小，并預(yù)測(cè)可能的最大等候時(shí)間，可均衡待梯時(shí)間，防止 乘客 長(zhǎng)時(shí)間 等候。 區(qū)域優(yōu)先控制 ： 當(dāng)出現(xiàn)一連串召喚時(shí)，區(qū)域優(yōu)先控制系統(tǒng)首先檢出 “ 長(zhǎng)時(shí)間等候 ”的召喚信號(hào)，然后檢查這些召 喚附近是否有電梯。 特別層樓集中控制 ： 包括： (1)將餐廳、表演廳等存入系統(tǒng)； (2)根據(jù)轎廂負(fù)載情況和召喚頻度確定是否擁擠； (3)在擁擠時(shí)，調(diào)派 2 臺(tái)電梯專職為這些樓層服務(wù)； (4)擁擠時(shí)不取消這些層樓的召喚； (5)擁擠時(shí)自動(dòng)延長(zhǎng)開門時(shí)間； (6)擁擠恢復(fù)后，轉(zhuǎn)由 “ 最大最小 ” 原則控制。本功能只對(duì)同向信號(hào)起作用 。但此時(shí)系統(tǒng)先判斷若不起動(dòng)停層待命電梯，而由其它電梯應(yīng)召時(shí)乘客待梯時(shí)間是否過(guò)長(zhǎng)。 “ 長(zhǎng)時(shí)間等候 ” 召喚控制 ： 若按 “ 最大最小 ” 原則控制時(shí)出現(xiàn)了乘客長(zhǎng)時(shí)間等候情況，則轉(zhuǎn)入 “ 長(zhǎng)時(shí)間等候 ” 召喚控制，另派 1 臺(tái)電梯前往應(yīng)召。 獨(dú)立運(yùn)行 ： 按下轎內(nèi)獨(dú)立運(yùn)行開關(guān)，該電梯即從群控系統(tǒng)中脫離出來(lái)，此時(shí)只有轎內(nèi)按鈕指令起作用 。 主層?？?： 在閑散時(shí)間，保證 1 臺(tái)電梯停在主層 。 (2)常規(guī)模式：電梯按 “ 心理性等候時(shí)間 ” 或 “ 最大最小 ” 原則運(yùn)行。 (4)午間服務(wù)：加強(qiáng)餐廳層服務(wù)。 節(jié)能運(yùn)行 ： 當(dāng)交通需求量不大時(shí)，系統(tǒng)又查出候梯時(shí)間低于預(yù)定值時(shí)，即表明服務(wù)已超過(guò)需求。如果需求量增大，則又陸續(xù)起 動(dòng)電梯 。 即時(shí)預(yù)報(bào)功能 ： 按下廳召喚按鈕，立即預(yù)報(bào)哪臺(tái)電梯將先到達(dá)，到達(dá)時(shí)再報(bào)一次。 群控備用電源運(yùn)行 ： 開啟備用電源時(shí)，全部電梯依次返回指定層。 群控消防運(yùn)行 ： 按下消防開關(guān)，全部電梯駛向應(yīng)急層，使乘客逃離大樓 。 故障備份 ： 當(dāng)群控管理系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可執(zhí)行簡(jiǎn)單的群控功能 。 25 哪些信號(hào)需要輸入至 PLC， PLC 需要驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載 ,以及采用何種編程方式，都是需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題，都會(huì)影響到其內(nèi)部 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配。 表 41 I/O 地址及分配 (a) 輸入點(diǎn)分配 序號(hào) 用途 輸入點(diǎn) 序號(hào) 用途 輸入點(diǎn) 1 門廳 1 樓上呼按鈕 25 21 樓內(nèi)呼按鈕 2 門廳 2 樓上呼按鈕 26 22 樓內(nèi)呼按鈕 3 門廳 2 樓下呼按鈕 27 23 樓內(nèi)呼按鈕 4 門廳 3 樓上呼按鈕 28 24 樓內(nèi)呼按鈕 5 門廳 3 樓下呼按鈕 29 21 樓感應(yīng)器 6 門廳 4 樓下呼按鈕 30 22 樓感應(yīng)器 7 11 樓內(nèi)呼按鈕 31 23 樓感應(yīng)器 8 12 樓內(nèi)呼按鈕 32 24 樓感應(yīng)器 9 13 樓內(nèi)呼按鈕 33 2上平層感應(yīng)器 10 14 樓內(nèi)呼按鈕 34 2下平層感應(yīng)器 11 11 樓感應(yīng)器 35 2開門按鈕 12 12 樓感應(yīng)器 36 2關(guān)門按鈕 13 13 樓感應(yīng)器 37 2開門到位 14 14 樓 感應(yīng)器 38 2關(guān)門到位 15 1上平層感應(yīng)器 39 2紅外感應(yīng)器 16 1下平層感應(yīng)器 40 2上行限位 17 1開門按鈕 41 2下行限位 18 1關(guān)門按鈕 42 檢修按鈕 19 1開門到位 20 1關(guān)門到位 21 1紅外感應(yīng)器 22 1上行限位 23 1下行限位 24 電梯使用 開關(guān) 本系統(tǒng)是為一幢 4層大樓所設(shè)計(jì) ,根據(jù) PLC 的 I/O節(jié)點(diǎn)使用原則 ,應(yīng)留出一定的 I/O 點(diǎn)以做擴(kuò)展時(shí)使用。 I/O 地址分配表如表 41 所示。 27 28由于電梯控制系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，因此單純采用順序控制或邏輯控制是不能夠滿足要求的，而應(yīng)該在設(shè)計(jì)中采用隨機(jī)邏輯控制方式。 PLC的梯形圖按照其功能分成以下幾個(gè)模塊 :呼 叫信號(hào)登記模塊、樓層顯示模塊、上行程序模塊、下行程序模塊、換速程序模塊、開關(guān)門程序模塊和故障處理模塊。其編制的程序主要遵循以下控制規(guī)律 : 兩臺(tái)電梯都遵守集選規(guī)則，即將呼叫信號(hào)先進(jìn)行登記，對(duì)與電梯運(yùn)行同向的呼叫信號(hào)逐一應(yīng)答，當(dāng)同向指令和召喚應(yīng)答完畢后電梯可以自動(dòng)換向。 29當(dāng)某層站有門 廳呼叫信號(hào)時(shí)，則 “ 忙梯 ” 立即啟動(dòng)并定向運(yùn)行去接該層站的乘客 。原先充當(dāng)忙梯的電梯現(xiàn)在即作為基站電梯來(lái)使用，而原先作為基站電梯使用的電梯此時(shí)即成為忙梯。 當(dāng)忙梯正在上行時(shí)，若其上方出現(xiàn)任何方向的門廳呼叫信號(hào)或是其下方出現(xiàn)向下的門廳呼叫信號(hào)，則均由忙梯在一周行程中去完成，而基站電梯 不予應(yīng)答運(yùn)行。 當(dāng)忙梯正在下行時(shí)，若其下方出現(xiàn)任何方向的門廳呼叫信號(hào)，則均由忙梯在一周行程中去完成，而基站電梯不予應(yīng)答運(yùn)行。 當(dāng)其中一臺(tái)電梯由于故障而停止運(yùn)行，另一臺(tái)電梯則自動(dòng)承擔(dān)全部的運(yùn)行任務(wù)，遵循單臺(tái)電梯的運(yùn)行規(guī)則。電梯停用以后，不論當(dāng)前處在哪一 層，都會(huì)自動(dòng)下降至底層 [19]。 PLC 編程 (a) 電梯上升梯形圖 (b) 電梯下降梯形圖 圖 44 電梯升降梯形圖 PLC 程序設(shè)計(jì)是電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,在 PLC 程序設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,一要堅(jiān)持功能完善、面面俱到的原則 ,保證電梯安全有效地運(yùn)行；二要遵循結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、易讀易 改的原則 ,盡量減少程序量 ,采用模塊化設(shè)計(jì) ,并采用 PLC 中的主控指令、跳轉(zhuǎn)指令、功能指令等指令優(yōu)化程序 ,縮短 PLC 程序掃描時(shí)間 ,保證電梯的控制精度。 電梯升降模塊 電梯上升如圖 44(a) 所示 ,下降梯形圖如圖 44(b)所示。三樓、四樓的上升、下降梯形圖和二樓類似。二樓向上指示燈及三樓、四樓指示燈梯形圖與二樓向下 類似 , 這里不再重復(fù) 。 32 (a) 一樓指示燈梯形圖 (b) 四樓指示燈梯形圖 圖 47 一樓、四樓指示燈梯形圖 一樓內(nèi)呼燈 如圖 48所示。 圖 48 一樓內(nèi)呼燈 轎內(nèi)指令控制梯形圖 如圖 49所示 。 34 圖 410 門廳召喚控制梯形圖 結(jié) 論 可編程控制器是新一代的控制工具，因其核心是微處理器，接口電路、電源電路等具有很強(qiáng)的抗干擾能力，而梯形圖的編程語(yǔ)言憑借其極易為工程技術(shù)人員所接受等特點(diǎn)，被稱為真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，或“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)”。 通過(guò)這次用 PLCS7200 系列產(chǎn)品 S7226設(shè)計(jì)電梯的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程 ,更進(jìn)一步熟悉了 PLCS7200 系列的結(jié)構(gòu)和原理 ,掌握了 PLC 的具體使用方法，已經(jīng)通過(guò)使用 PLC 來(lái)改進(jìn)電梯控制系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電梯的聯(lián)動(dòng)控制。 利用梯形圖程序可以很直觀的看出運(yùn)行過(guò)程。當(dāng)建筑物的層樓增加時(shí)，硬件接線上只 需增加樓層相應(yīng)的輸入信號(hào)。在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，到達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，該設(shè)計(jì)方案是可行的。變頻器在電梯中的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確的執(zhí)行 PLC 輸出的指令，靈活的控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。 致 謝 時(shí) 至今日，幾個(gè)禮拜的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫上一個(gè)句號(hào)了，但是現(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過(guò)樂趣盡在其中！ 尤其是跟 本組人員的合作分工 ，不僅讓我對(duì) PLC 的編程和變頻器的使用有了更深一步的了解，同時(shí)也增加了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，指導(dǎo)老師鄧其貴 給予了我很 重要的指導(dǎo)，同時(shí)我也得到了其他老師的幫助。在此， 我向各位老師 表示 衷心的 感謝！同時(shí)，也要感謝學(xué)校提供計(jì)算機(jī)等設(shè)施，使我的設(shè)計(jì)能夠調(diào)試 。 最后感謝各位老師對(duì)論文的評(píng)閱。 38 設(shè)計(jì)態(tài)度好，記 ～ 5 分；設(shè)計(jì)態(tài)度較好，記 ～ 4分；設(shè)計(jì)態(tài)度一般，記 3 分；設(shè)計(jì)態(tài)度較差，記 0～ 分。 綜合運(yùn)用知識(shí)能力強(qiáng)，記 ～ 5 分；綜合運(yùn)用知識(shí)能力較強(qiáng)，記 ～ 4 分；綜合運(yùn)用知識(shí)能力一般，記 3 分；綜合運(yùn)用知識(shí)能力較差，記 0～ 分。 階段性任務(wù)完成情況好，記 9～ 10 分；階段性任務(wù)完成情況較好，記 7～ 分；階段性任務(wù)完成情況一般，記6～ 分；階段性任務(wù)完成情況較差，記 0～ 分。 整體任務(wù)完成情況好，記 27～ 30 分；整體任務(wù)完成情況較好，記 21～ 分；整體任務(wù)完成情況一般，記 18～ 分；整體任務(wù)完成情況較差，記 0～ 分。 設(shè)計(jì)（制 作）說(shuō)明書完成