【正文】 ，而采用 PLC組成的控制系統(tǒng)可 以很好地解決上述問題，使電梯運行更加安全、方便、舒適。 PLC 的發(fā)展前景 世界上公認的第一臺 PLC 是 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制的。數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，成為了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。所以可編程控制器被人們稱為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。它的優(yōu)點體現(xiàn)在：超小型的體積、更高的運算速度、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、 PID 功能、模擬量 13 運算以及極高的性價比。 20世紀 80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已經(jīng)獲得了廣泛的應用。大規(guī)模、高 速度、高性能、產(chǎn)品系列化是這個時期可編程控制器發(fā)展的特點。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。如日本的三菱公司和立石公司，美國 Rockwell自動化公司所屬的 AB（ AllenBradley）公司， GEFanuc 公司，德國的西門子（ Siemens）公司等。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽 車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應用都得到了長足的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應用于可編程控制器的設(shè)計及制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能水平更高的品種出現(xiàn)。從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型兩個方向發(fā)展。目前的集散控制系統(tǒng)（ Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。完美的人機界面、完美的通訊設(shè)備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求。 14 第三章 總體方案設(shè)計 電梯運行的理想曲線 運行線路是電梯控制系統(tǒng)的核心，電梯運行的舒適性取決于其運行過程中加速度 a和加速度變化率 p的大小。同時，為保證電梯的運行效率 a、 p 的值不宜過小，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≤ 1． 5m／ s2，最大加速度變化率 pm＜ 3m／s3，電梯的理想運行曲線梯形加速度曲線如圖 3 所示，電梯是由曳引電動機拖動（主回路），主回路的工作受運行線路的控制，為保證電梯運行曲線中最佳的 a、p 取值，以形成圖 3 所示的速度曲線，決定了電梯何時啟動加速，何時運行，何時減速 ，何時平層停車。 啟動：電梯的啟動，方向是首要條件，門鎖（廳門轎門是否關(guān)好）等安全因素也是必要的。 平層停車 。 圖 2 電梯運行速度曲線 電梯的基本工作原理 15 當曳引機組的曳引輪旋轉(zhuǎn)時，依靠嵌在曳引輪槽中的鋼絲繩與曳引槽之間的摩擦力，驅(qū)動鋼絲繩來升降轎廂，曳引鋼絲繩一端掛著轎廂，另一端懸掛對重，產(chǎn)生拉力分別為 S1 和 S2。具體圖形見圖 3 。 轎廂和對重都裝有各自的導靴， 導靴卡在導軌上。 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。 當電梯下運行， JXK、 XC、 KC 吸合， 380V 交流電源通過電 抗器 DZ、電阻 MQR 接通電動機快車繞阻，使電動機降壓起動運行。 當電梯接近某層，需停車時也就是到了換速點，需減速，此時 KC、 KJC 斷開， MC 吸合，電機進入發(fā)電制動狀態(tài)。 通過這樣四級減速，使電梯平穩(wěn)地過渡到慢車運行狀態(tài)。 圖 4 電梯控制主回路 電梯運行線路控制系統(tǒng)設(shè)計 （ 1） PLC 機型的選擇 PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類，按 CPU 字長分為 1 位、 4位、 8位、 16 位、 32 位、 64 位等。整體型 PLC 的 I/O 點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。可控硅輸出模塊適用于12 開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。 通過上述分析，對 PLC 機型的選擇做了詳細分析可得出對于電梯控制系統(tǒng)可以選用一些小型 PLC 來實現(xiàn)，如日本三菱 FX 系列的 PLC。除 輸入 /輸出16256 點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC?？蛇x用16/32/48/64/80/128 點的主機，可以采用最小 8點的擴展模塊進行擴展。因此本次設(shè)計所選擇的 PLC 為： FX2N— 48MR，如 17 圖 5 所示。故在此段采用加速度的時間控制原則，當啟動上升段速度達到穩(wěn)態(tài)值的 90%時，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因為在穩(wěn)速段，速度為恒值控制波動較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的制 19 動段，即要對減速度進行 必要的控制，以保證舒適感，又要嚴格地按電梯運行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。例如在距離平層點的某一距離 L處，速度應降為 Vm/s，而實際轉(zhuǎn)速高為 V′ m/s，則說明所加的制動轉(zhuǎn)距不夠，因此計算出此處的給定減速度值 ag 后，使其再加上一個負偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為 （ ag+ε）使給定減速度與實際速度負偏差加大，從而加大了制動轉(zhuǎn)距 ，使速度很快降到標準值，當電動機的轉(zhuǎn) 120r/min以后，此時轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運行速度很低，為防止未平層區(qū)就停車的現(xiàn)象。 畢業(yè)設(shè)計是大學學習階段的一次非常難 得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次獨立地設(shè)計出電梯 PLC 控制系統(tǒng)，我擺脫了單純的理論學習狀態(tài)。通過與秦老師的溝通與交流，我了解到許多 PLC 的實際運用知識，硬件設(shè)備的選用方法等，讓我的綜合能力得到了提高。 順利如期的完 成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。由于能力所限，我僅僅運用 PLC 實現(xiàn)了電梯最基本的運動控制功能，在實際運行中還存在一些不足，例如沒有實現(xiàn)電梯升降速度的控制，沒能考慮到電梯的舒適性，沒能運用變頻器對電機進行調(diào)速，造成在實際運用中乘坐人員舒適度的降低，也沒能實現(xiàn)安全保護系統(tǒng)，這也是我進一步需要努力和加強的地方。不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我會更關(guān)注實際與理論的結(jié) 合，爭取把理論很好的運用到實際中來 。此次畢業(yè)設(shè)計不僅讓我對 PLC 有更深一步的了解，同時也增加了自己的動手實踐能力，為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 首先，我要感謝我的學校，是她讓我在大學生活中不 僅學到了學業(yè)上的知識，也學到了為人處事的道理，讓我的學識和思想都更加成熟，為以后的學習、工作、生活奠定了基礎(chǔ)；她還為我們提供豐富的資料，使我們能夠順利解決在畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題。老師的無私奉獻，同學的幫助和朋友的關(guān)心使我能夠順利完成此次畢業(yè)設(shè)計，在這里，我向所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學和朋友 表示由衷的謝意 ! 21 參考文獻 〔 1〕 劉建華，《三菱 FX2N系列 PLC 應用技術(shù) 》，機械工業(yè)出版社， 20xx。 22 23 24