PLC控制五層電梯設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文

1、 編 號(hào)： 審定成績(jī)： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目：plc控制五層電梯設(shè)計(jì)單 位（系別） ：自動(dòng)化系學(xué) 生 姓 名 ：張聲吉專 業(yè) ：電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí) ：05110902學(xué) 號(hào) ：0511090235指 導(dǎo) 教 師 ：崔衛(wèi)星答辯組 負(fù)責(zé)人 ：張抗美填表時(shí)間： 2013年 6 月重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院教務(wù)處制重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題目 plc控制五層電梯設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張聲吉 系別 自動(dòng)化系 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí) 05110902 指導(dǎo)教師 崔衛(wèi)星 職稱 助教 聯(lián)系電話教師單位 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)

2、院 下任務(wù)日期 2013 年 1 月 4 日 主 要 研 究 內(nèi) 容 、 方 法 和 要 求研究?jī)?nèi)容： 1.學(xué)習(xí)plc仿真及其應(yīng)用的基本知識(shí)和技能。 2.用plc仿真及應(yīng)用處理五層電梯的自動(dòng)控制系統(tǒng)。方法： 學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)收集與仿真，具體為：1. 收集和整理資料。2. 深入學(xué)習(xí)plc在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及仿真。要求：1. 對(duì)plc的仿真及應(yīng)用基礎(chǔ)的掌握。2. 提高對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真過程的效率，及準(zhǔn)確度。 進(jìn) 度 計(jì) 劃（1） 完成開題報(bào)告，交給指導(dǎo)老師檢查（3月10前）。（2） 查閱資料，翻譯英文文獻(xiàn)（3月20前）。（3） 收集資料，初步確定設(shè)計(jì)方案（4月15日前）。（4） 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容交給指

3、導(dǎo)老師進(jìn)行中期檢查（4月20日前）。（5） 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿（5月15日前）。（6） 畢業(yè)論文終稿（5月30日前）。 主 要 參 考 文 獻(xiàn)1 李道霖電氣控制與plc原理及應(yīng)用m電子工業(yè)出版社，20092 劉美俊西門子plc編程及應(yīng)用m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20113 鄒其洪，黃智偉，高嵩等編著電工電子實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真m北京：電子工業(yè)出版社，20054 汪曉平plc可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航m北京：人民郵電出版社，20045 陳浩案例解說plc、觸摸屏及變頻器綜合應(yīng)用m北京：中國(guó)電力出版社，2007指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日備注：此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并于畢業(yè)設(shè)

4、計(jì)(論文)開始前下達(dá)給學(xué)生。摘 要在早期時(shí)候，電梯主要采用繼電器.控制方式控制，但隨著人們對(duì)電梯的平滑性、高速性、準(zhǔn)確、高效性等一系列靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能要求的提高，繼電器控制的缺點(diǎn)便暴露出來了，例如故障率高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)。所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳎╬lc，programmable logic controller）既保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂的特點(diǎn)，更有控制精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、控制程序可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此，plc在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以五層樓電梯作為

5、控制對(duì)象，用西門子plc s7-200作為控制工具對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。側(cè)重于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)中沒有其它冗余設(shè)備。其中plc電梯概述主要介紹的plc和電梯的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)，讓自己對(duì)電梯有個(gè)大概的了解，對(duì)plc相關(guān)知識(shí)鞏固和加深。在硬件設(shè)計(jì)部分中，由于側(cè)重于電梯系統(tǒng)的研究，所以主要介紹了位置檢測(cè)元件。在軟件設(shè)計(jì)部分，詳細(xì)介紹了電梯在實(shí)際運(yùn)行中的情況，包括：樓層顯示、平層判斷、內(nèi)外呼叫鎖存、上下行選擇、運(yùn)行方向顯示、減速控制、開關(guān)門、手動(dòng)控制和安全控制。為了滿足在人們?cè)谑褂眠^程更加的方便，本設(shè)計(jì)才用兩臺(tái)電梯并聯(lián)控制，即兩臺(tái)并聯(lián)起來進(jìn)行邏輯控制，共用廳外呼叫按鈕，而電梯本身也具有集選

6、功能，可實(shí)現(xiàn)無司操作。【關(guān)鍵詞】電梯控制 plc 并聯(lián)控制abstractat early time, the elevator is mainly controlled by relay control way, but as people on the elevator smoothness, suite, accurate, efficient and a series of static performance and dynamic performance requirements increase, the shortcoming of relay control was expo

7、sed, such as high failure rate, poor reliability, complicated wiring shortcomings.besides, as soon as completed it s not easy to changed. so you need to develop a safe and efficient way of control.plc(programmable logic controller) is retained the relay control system characteristics of easy to unde

8、rstand, more high control precision, good reliability, strong anti-interference ability, along with the changes in technology, control program and easy with the computer interface, convenient maintenance, and it has many other high quality performances. therefore, plc in the elevator control applica

9、tions has been broad and deep.the graduation design in the five floors elevators as the control object, using siemens plc s7-200 as the elevator system design tool. the design focuses on the control system, therefore, no other redundant equipment in the design. the plc elevator overview introduces p

10、lc and elevator structure, working principle and characteristics, let oneself have a general understanding of the elevator, the related knowledge of plc to consolidate and deepen. in the hardware design part, because the research focus on the elevator system, it mainly introduces the position detect

11、ing element. in the part of software design, this paper introduces in detail the elevator in the actual operation, including: floor display, flat layer of judgment, internal and external calls latch, uplink and downlink selection, operation direction display, speed control, open and close the door,

12、manual control and safety control.in order to meet the people in the use process more convenient, this design with two elevators in parallel control, the two parallel for logic control, shared outside the hall call button, and the elevator itself also has the function of collection, no unmaned opera

13、tion can be realized.【key words】elevator control plc parallel control目 錄前 言1第一章 plc控制電梯概述2第一節(jié) plc概述2一、plc的發(fā)展歷史2二、plc的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)3三、plc的結(jié)構(gòu)5四、plc的工作原理8第二節(jié) 電梯概述9一、電梯的分類9二、電梯結(jié)構(gòu)11三、電梯工作原理14第二章 電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)15第一節(jié) 控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)15第二節(jié) 控制方式設(shè)計(jì)16第三章 硬件設(shè)計(jì)17第一節(jié) 硬件選擇選擇17一、位置檢測(cè)元件的選擇17二、plc型號(hào)的選擇18第二節(jié) 硬件電路的設(shè)計(jì)18第四章 軟件設(shè)計(jì)20第一節(jié) 電梯運(yùn)

14、行流程圖設(shè)計(jì)20第二節(jié) plc的i/o地址分配22一、plc的i/o地址分配22二、中間繼電器和定時(shí)器相應(yīng)的編號(hào)及功能23第三節(jié) plc程序設(shè)計(jì)25一、plc程序語(yǔ)言25二、梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)25三、編程規(guī)則26四、梯形圖的設(shè)計(jì)方法26五、控制程序設(shè)計(jì)27第四節(jié) 梯形圖仿真52一、plc主機(jī)及擴(kuò)展模塊52二、梯形圖仿真53結(jié) 論56致 謝57參考文獻(xiàn)58附 錄59一、英文原文59二、英文翻譯63前 言隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代城市的標(biāo)志。電梯作為垂直運(yùn)輸工具，承擔(dān)著大量的人流和物流的輸送，在建筑物中有相當(dāng)重要的作用。是現(xiàn)代城市生活中必不可少，且應(yīng)用最廣泛的垂直交通

15、運(yùn)輸工具。在提升公眾的生產(chǎn)、生活效率與質(zhì)量的同時(shí)，其安全工作也成為一項(xiàng)民生工程，其安全狀況倍受公眾與媒體關(guān)注。除此，人們比較關(guān)心電梯的舒適性，電梯平滑的啟動(dòng)和停止顯得尤為重要。設(shè)計(jì)內(nèi)容以西門子plc s7-200作為電梯的控制系統(tǒng)，以五層電梯作為設(shè)計(jì)對(duì)象，分別從plc和電梯的發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)、工作原理以及硬件選型，系統(tǒng)plc的配置方案、軟件設(shè)計(jì)等方面，詳細(xì)的闡述了plc在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中，為了使電梯更加滿足人們?nèi)粘Ｐ枨?，在電梯控制方式方面采用并?lián)控制；為了更加精確的獲取電梯的位置，采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置檢測(cè)元件。第一章 plc控制電梯概述第一節(jié) plc概述一、plc的發(fā)展歷史西門子公司

16、較早地進(jìn)行了plc的研究和生產(chǎn)，歐洲第一臺(tái)plc就是由西門子公司在1973年研制成功，此后，相繼在1975年推出了simatic s3系列plc，1979年推出了simatic s5系列plc，20世紀(jì)末又推出了simatic s7系列plc，simatic是西門子自動(dòng)化系列產(chǎn)品統(tǒng)稱1。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，特別是進(jìn)入80年代以來，plc已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使plc在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時(shí)的plc已不僅僅是邏輯判斷

17、功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、pid調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（programmable controller）更為合適，簡(jiǎn)稱為pc，但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（persona1 computer）的簡(jiǎn)稱pc相區(qū)別，一般仍將它簡(jiǎn)稱為plc（programmable logic controller）。plc是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年歷史

18、，它是用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電系統(tǒng)的控制方法，在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除困難，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重地影響工業(yè)生產(chǎn)。在工藝要求發(fā)生變化的情況下，控制柜內(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，以至于用戶寧愿另外制作一臺(tái)新的控制柜。而plc克服了繼電器、接觸器在控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)，并將控制器和被控對(duì)象方便的連接起來。由于plc是由微處理器、存儲(chǔ)器和外圍器件組成，所以應(yīng)屬于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中的一類。對(duì)用戶來說，可編程控制器是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此如果在初步設(shè)計(jì)階段就選用可編程控制器，可以

19、使得設(shè)計(jì)和調(diào)試變得簡(jiǎn)單容易。從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國(guó)開發(fā)了世界上第一個(gè)pdp-14；1971年，日本開發(fā)出發(fā)第一臺(tái)dcs-8；在1973年，德國(guó)研制出第一臺(tái)plc。我國(guó)從1974年也開始研制可編程序控制器，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。目前它已經(jīng)大量地應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、商業(yè)、公用事業(yè)、測(cè)試設(shè)備和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，并涌現(xiàn)出大批應(yīng)用可編程序控制器的新型設(shè)備。掌握可編

20、程序控制器的工作原理，具備設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)可編程序控制器控制系統(tǒng)的能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。二、plc的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)（一）plc的特點(diǎn)plc之所以能快速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的可觀需要外，因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要有： 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)：plc用程序來實(shí)現(xiàn)邏輯順序控制和時(shí)序控制，最大限度地取代了傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)中的硬件電路，大大減少了機(jī)械觸電和連線的數(shù)量。 編程簡(jiǎn)單、使用方便：梯形圖是可編程序控制器使用最多的編程語(yǔ)言，是面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語(yǔ)言，與電氣控制圖相似；梯形圖形象、直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué)，廣大工程技術(shù)人員很容易上手。 功能完善、通用性強(qiáng)

21、：如今plc不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，而且還有a/d和d/a轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、pid控制、通信聯(lián)網(wǎng)等許多功能。 設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便：plc的用戶程序大部分可在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將plc控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝、接線、調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題可通過修改程序加以解決。 體積小、質(zhì)量輕、能耗低：由于plc采用集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備1。（二）plc的應(yīng)用領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)外，plc已廣泛應(yīng)用于與自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，如應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備、電力設(shè)備、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。隨著plc的性價(jià)比不斷提高，其應(yīng)

22、用領(lǐng)域也會(huì)不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型來看，plc功能大致可分為以下幾個(gè)方面： 開關(guān)量的邏輯操控：這是plc最基本、最廣泛的使用領(lǐng)域，它替代傳統(tǒng)的繼電器電路，完結(jié)邏輯操控、按次操控，既可用于單臺(tái)設(shè)備的操控，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝出產(chǎn)線、電鍍流水線等。 模擬控制（a/d和d/a控制）：在工業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程傍邊，有許多接連改變的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程操控器處置模擬量，必須完結(jié)模擬量（analog）和數(shù)字量（digital）之間的a/d變換及d/a變換。plc廠家都出產(chǎn)配套的a/d和d/a變換模塊，使可編程操控器用于模

23、擬量操控。 運(yùn)動(dòng)操控：plc可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的操控。從操控組織裝備來說，早期直接用于開關(guān)量i/o模塊銜接方位傳感器和執(zhí)行組織，如今普遍運(yùn)用專用的運(yùn)動(dòng)操控模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸方位操控模塊。世界上各首要plc廠家的產(chǎn)物簡(jiǎn)直都有運(yùn)動(dòng)操控功用，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 進(jìn)程操控：進(jìn)程操控是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)操控。作為工業(yè)操控計(jì)算機(jī)，plc能編制各式各樣的操控算法順序。pid調(diào)理是普通閉環(huán)操控系統(tǒng)中用得較多的調(diào)理辦法。大中型plc都有pid模塊，當(dāng)前許多小型plc也具有此功用模塊。pid處置普通是運(yùn)轉(zhuǎn)專用的pid子順序。進(jìn)程操控在冶金

24、、化工、熱處置、鍋爐操控等場(chǎng)合有十分廣泛的使用。 數(shù)據(jù)處置：現(xiàn)代plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)變換、排序、查表、位操作等功用，可以完結(jié)數(shù)據(jù)的收集、剖析及處置。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比擬，完結(jié)必定的操控操作，也可以使用通訊功用傳送到另外智能設(shè)備，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處置普通用于大型操控系統(tǒng)，如無人操控的柔性制造系統(tǒng)；也可用于進(jìn)程操控系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型操控系統(tǒng)。 通訊及聯(lián)網(wǎng)：plc通訊含plc間的通訊及plc與其它智能設(shè)備間的通訊。跟著計(jì)算機(jī)操控的開展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)開展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通訊功用，紛繁

25、推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近出產(chǎn)的plc都具有通訊接口，通訊十分便利2。（三）plc的發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在未來，plc會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，

26、會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)dcs（distributed control system）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可

27、編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。三、plc的結(jié)構(gòu)（一）plc的組成完整的具有控制功能的plc控制系統(tǒng)是由plc的硬件和軟件組成。plc的硬件主要是由中央處理器（cpu）、存儲(chǔ)器、編程器、輸入/輸出（i/o）接口、輸入/輸出（i/o）接口、擴(kuò)展接口、通信接口、電源等部分組成。中央處理器單元：一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。cpu通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲(chǔ)存單元、輸入輸出接口、通信接口、擴(kuò)展接口相連。cpu是plc的核心，它不斷采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。存儲(chǔ)器：plc的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存

28、儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放plc的系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用于存放plc的用戶程序?，F(xiàn)在的plc一般均采用可電擦除的eeprom存儲(chǔ)器來作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。編程器：編程器是plc開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件。它是plc的外部設(shè)備，是人機(jī)交互的窗口?？捎糜诰幊獭?duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控plc及plc所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。編程器可以是專用編程器，也可以是配有編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專用編程器是由plc生產(chǎn)廠家，專供該廠家生產(chǎn)的某些plc產(chǎn)品使用，使用范圍有限，價(jià)格較高。目前，大多是使用個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的編程器，用戶只要購(gòu)買plc廠家提供的編程軟件

29、和相應(yīng)的硬件接口裝置，就可以得到高性能的plc程序開發(fā)系統(tǒng)。輸入/輸出（i/o）接口：plc的輸入接口電路的作用是將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)輸入cpu，plc的輸出接口電路的作用是將cpu向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。plc的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護(hù)內(nèi)部電路。 輸入接口：plc的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。直流輸入電路的延遲時(shí)間比較短，可以直接與接近開關(guān)，光電開關(guān)等電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。交流輸入電路和直流輸入電路類似，外接的輸入電源為22

30、0v交流電源。 輸出接口：輸出接口電路通常有3種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型的輸出電路類似，只是晶體管或晶閘管代替繼電器來控制外部負(fù)載。擴(kuò)展接口：plc的擴(kuò)展接口的作用是將擴(kuò)展單元和功能模塊與基本單元相連，使plc的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要。通信接口：通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的plc或是計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)“人與機(jī)”或“機(jī)與機(jī)”之間的對(duì)話。電源：plc一般使用220v交流電源或24v直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為plc的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路提供5v、12v、24v直流電源，使plc能正常

31、工作。（二）plc的分類plc可分為整體式及模塊式兩大類。微型機(jī)、小型機(jī)多為箱體式的，但從發(fā)展趨勢(shì)看，小型機(jī)也逐漸發(fā)展成模塊式的了。對(duì)于模塊式plc，是按功能分成若干模塊，如cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。如siemens s7-300、siemens s7-400系列等。大型機(jī)的模塊功能更單一一些，因而模塊的種類也相對(duì)多些，這可說是趨勢(shì)。目前一些中型機(jī)，其模塊的功能也趨于單一，種類也在增多。模塊功能更單一、品種更多，可便于系統(tǒng)配置，使plc更能物盡其用，達(dá)到更高的使用效益。由模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法： 無底板，靠模塊間接口直接相聯(lián)，然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上。 有底板，所有模塊都固

32、定在底板上。 用機(jī)架代替底板，所有模塊都固定在機(jī)架上。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜，但更牢靠。一些特大型的plc用的多為這種結(jié)構(gòu)。其組成框圖如圖1.1所示。對(duì)于整體式plc，電源、cpu、內(nèi)存、i/o系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。一個(gè)主機(jī)箱體就是一臺(tái)完整的plc，就可用以實(shí)現(xiàn)控制?？刂泣c(diǎn)數(shù)不符合需要，可再接擴(kuò)展箱體，由主箱體及若干擴(kuò)展箱體組成較大的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)較多點(diǎn)數(shù)的控制。其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖1.1 模塊式plc結(jié)構(gòu)示意圖圖1.2 整體式plc結(jié)構(gòu)示意圖盡管整體式plc和模塊式plc的結(jié)構(gòu)不太一樣，但各個(gè)部分的功能作用是相同的，下面對(duì)plc的工作原理進(jìn)行介紹2。四、plc的工作原理（一）工作方式

33、最初研制plc主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器、接觸器構(gòu)成的控制裝置，但兩者的運(yùn)行方式是不相同的：繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行方式，即如果某個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)無論在哪個(gè)位置上都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。plc的cpu則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即某個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的其他觸點(diǎn)不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作，這樣更能體現(xiàn)plc的邏輯控制。plc采用順序掃描工作方式進(jìn)行工作時(shí)，按指令步序號(hào)作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始新的一輪掃描。通常情況下，plc以掃描方式為主

34、，在需要處插入中斷方式，即大多數(shù)控制都采用掃描方式，但對(duì)個(gè)別急需的處理，允許中斷這個(gè)掃描程序，轉(zhuǎn)而去處理它1。（二）掃描工作過程當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段，完成上述三個(gè)階段稱為一個(gè)掃描周期，如圖1.3所示。圖1.3 plc掃描的工作過程在采樣輸入階段，plc以掃描方式一次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o印象寄存器中的相應(yīng)單元內(nèi)。當(dāng)采樣輸入結(jié)束后，i/o輸入印象寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不再變化。此外，如果輸入為脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)寬度必須大于plc的一個(gè)掃描周期，這樣才能保證所有的脈沖都能被讀入。在程序執(zhí)行階段，plc的cpu執(zhí)行程序

35、時(shí)，總是按照從上而下，從左至右的順序一次掃描。排在前面的梯形圖，其執(zhí)行程序結(jié)果會(huì)對(duì)后面的凡事用到這些運(yùn)算結(jié)果的梯形圖起作用；排在后面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果只能等到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)其上面的梯形圖起作用。因此，plc的梯形圖排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。當(dāng)輸出刷新階段結(jié)束后，cpu進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，重新執(zhí)行輸入采樣，周而復(fù)始1。第二節(jié) 電梯概述一、電梯的分類根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。電梯的分類非常豐富，根據(jù)用途、驅(qū)動(dòng)方式、運(yùn)行速度、有無司機(jī)、操縱控制方式等不同，有多種分類方法。（一）按控制方式分類手柄開關(guān)操縱，電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)

36、，實(shí)現(xiàn)電梯的啟動(dòng)、上升、下降、平層、開門和關(guān)門等。按鈕控制電梯，是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。信號(hào)控制電梯，這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。集選控制電梯，在信號(hào)控制的基礎(chǔ)上把呼梯信號(hào)集合起來進(jìn)行有選擇的應(yīng)答。電梯為無司機(jī)操縱。在電梯運(yùn)行過程中，可以應(yīng)答同一方向所有層站呼梯信號(hào)和按照操縱盤上的選層按鈕信號(hào)停靠。電梯運(yùn)行一周后，若無呼梯信號(hào)就停靠在基站待命。為適應(yīng)這種控制特點(diǎn)，電梯在各層站?？繒r(shí)間可以調(diào)整，轎門設(shè)有安全觸板或其它近門

37、保護(hù)裝置，以及轎廂設(shè)有過載保護(hù)裝置等。并聯(lián)控制電梯，共用一套呼梯信號(hào)系統(tǒng)，把兩臺(tái)或三臺(tái)規(guī)格相同的電梯并聯(lián)起來控制。無乘客使用電梯時(shí)，經(jīng)常有一臺(tái)電梯停靠在基站待命稱為基梯；另一臺(tái)電梯則?？吭谛谐讨虚g預(yù)先選定的層站稱為備行梯。當(dāng)基站有乘客使用電梯并起動(dòng)后，自由梯即刻起動(dòng)前往基站充當(dāng)基梯待命。當(dāng)有除基站外其它層站呼梯時(shí)，自由梯就近先行應(yīng)答，并在運(yùn)行過程中應(yīng)答與其運(yùn)行方向相同的所有呼梯信號(hào)。如果自由梯運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)與其運(yùn)行方向相反的呼梯信號(hào)，則在基站待命的電梯就起動(dòng)前往應(yīng)答。群控電梯，具有多臺(tái)電梯客流量大的高層建筑物中，把電梯分為若干組，每組四至六臺(tái)電梯，將幾臺(tái)電梯控制連在一起，分區(qū)域進(jìn)行有程序或無程序綜

38、合統(tǒng)一控制，對(duì)乘客需要電梯情況進(jìn)行自動(dòng)分析后，選派最適宜的電梯及時(shí)應(yīng)答呼梯信號(hào)。群控是用微電腦控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯，它使多臺(tái)電梯集中排列，共用廳外召喚按鈕，按規(guī)定程序集中調(diào)度和控制。其程序控制分為四程序及六程序，前者將一天中客流情況分成四種，如：上行高峰狀態(tài)運(yùn)行，上、下行平衡狀態(tài)運(yùn)行，下行高峰狀態(tài)運(yùn)行及雜散狀態(tài)運(yùn)行，并分別規(guī)定相應(yīng)的運(yùn)行控制方式。梯群智能控制，具有數(shù)據(jù)采集、交換、存貯功能，還能進(jìn)行分析、篩選、報(bào)告等功能?？刂葡到y(tǒng)可以顯示出所有電梯的運(yùn)行狀態(tài)。由電腦根據(jù)客流情況，自動(dòng)選擇最佳運(yùn)行控制方式，其特點(diǎn)是分配電梯運(yùn)行時(shí)間，省人省電、省機(jī)器2。（二）按驅(qū)動(dòng)方式分類交流電梯，用交

39、流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。直流電梯，用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯，一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂升降的電梯。齒輪齒條電梯，將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯3。（三）按用途分類乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。載貨

40、電梯，主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。醫(yī)用電梯，為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。雜物電梯，供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。觀光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。車輛電梯，用作裝運(yùn)車輛的電梯。船舶電梯，船舶上使用的電梯。建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。（4） 其他電梯斜行電梯，轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導(dǎo)軌運(yùn)行，是集觀光和運(yùn)輸于一體的輸送設(shè)備。立體停車場(chǎng)用電梯，根據(jù)不同的停車場(chǎng)可選配不同類型的電梯。建筑施工電梯，是一種采用齒輪齒條嚙合方式（包括銷齒傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，或采用鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，用以輸送人員

41、或物料，主要應(yīng)用于建筑施工與維修。它還可以作為倉(cāng)庫(kù)、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長(zhǎng)期使用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。消防電梯，在發(fā)生火警時(shí)，用來運(yùn)送消防人員，乘客和消防器材等。冷庫(kù)電梯，在大冷庫(kù)或制冷車間，運(yùn)送冷凍貨物。但是需要滿足門扇及導(dǎo)軌等活動(dòng)處密封，浸水等要求。礦井電梯，供礦井運(yùn)送人員及貨物之用。特殊電梯，供特殊環(huán)境條件下使用，如防爆，防腐，耐熱等特殊用途的電梯?；离娞?，在建筑物內(nèi)配置，常與建筑物，人行道平行使用。運(yùn)機(jī)電梯，飛機(jī)庫(kù)中幾十噸或者上百噸重量的飛機(jī)，垂直提升到飛機(jī)場(chǎng)跑道上。門吊電梯，在大型門式起重機(jī)的門腿中，運(yùn)送在門機(jī)中的工作人員及檢修機(jī)件等。自動(dòng)扶梯，座椅電梯人坐在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的椅子上，控

42、制椅子手柄上的按扭，使椅子下部的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)人椅，沿樓梯扶欄的導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)。曳引式電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯，所以采用曳引式電梯進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、電梯結(jié)構(gòu)（一）四大空間機(jī)房部分、井道及底坑部分、轎廂部分、層站部分。（二）八大系統(tǒng)曳引系統(tǒng)，主要功能是輸出和傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪組成。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)。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。轎廂，運(yùn)載乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。門系統(tǒng)，主要功能是封住層站入口和轎廂入口，由轎廂門、層門、門電機(jī)、門鎖裝置組成

43、。重量平衡系統(tǒng)，主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，使電梯的轎廂和對(duì)重之間的質(zhì)量差始終保持在額定限度范圍內(nèi)，保證曳引機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。電梯在運(yùn)行過程中，轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)的鋼絲繩的長(zhǎng)度在不斷變化，從而引起曳引輪兩側(cè)鋼絲繩重量的變化。當(dāng)轎廂位于最低層站時(shí)，鋼絲繩的重量大部分作用于轎廂側(cè)；當(dāng)轎廂位于最高層站時(shí)，鋼絲繩的重量大部分作用于對(duì)重側(cè)。這種變化在電梯提升高度不大時(shí)，對(duì)電梯的運(yùn)行性能影響不大，但提升超過一定高度時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，危及乘客的安全。為此，當(dāng)電梯的提升高度超過一定高度時(shí)，必須要設(shè)置具有一定重量的部件來平衡因高度變化帶來的重量變化，這就是電梯平衡補(bǔ)償鏈。所以電梯平衡補(bǔ)償鏈定義為：用于連接電

44、梯的轎廂與對(duì)重，平衡曳引繩及隨行電纜的重量，對(duì)電梯的運(yùn)行起平衡作用的部件。電力拖動(dòng)系統(tǒng)，提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)速度控制。電氣控制系統(tǒng)，對(duì)電梯實(shí)現(xiàn)操作和控制。安全保護(hù)系統(tǒng)，確保電梯安全使用，避免危及人生安全的事故發(fā)生。由限速器、安全鉗、層門門鎖、電梯安全窗、檢修開關(guān)、底坑緩沖器開關(guān)、上下極限聯(lián)鎖開關(guān)、廳門轎門聯(lián)鎖開關(guān)、盤手輪開關(guān)、超速保護(hù)開關(guān)4。 限速器開關(guān)（包括限速器斷繩開關(guān)）當(dāng)電梯的速度超過額定速度一定值（至少等于額定速度的115）時(shí)，其動(dòng)作能導(dǎo)致安全鉗起作用的安全裝置。 安全鉗檢測(cè)限速器是否動(dòng)作，若限速器動(dòng)作時(shí)，使轎廂或?qū)χ赝Ｖ惯\(yùn)行保持靜止?fàn)顟B(tài)，并能夾緊在導(dǎo)軌的機(jī)械安全裝置。 層門是電梯中一種防墜

45、落和剪切的保護(hù)裝置，門鎖安全電路對(duì)保障電梯運(yùn)行的安全性非常重要。常見的電梯門鎖安全電路中，門鎖繼電器在多種情況下都可能產(chǎn)生誤動(dòng)作，存在事故隱患。該門鎖安全電路采用冗余設(shè)計(jì)，用plc控制方式控制門鎖電路，通過軟件判斷門鎖安全電路是否正常，當(dāng)出現(xiàn)非正常情況時(shí)，讓電梯中止正常運(yùn)行，轉(zhuǎn)入檢修運(yùn)行狀態(tài)，從而消除事故隱患，提高電梯運(yùn)行的安全性，防止因門鎖回路故障、操作人員疏忽大意而引起的事故。 電梯安全窗指轎廂安全窗設(shè)有手動(dòng)上鎖的安全裝置，如果鎖緊失效，該裝置能使電梯停止。只有在重新鎖緊后，電梯才有可能恢復(fù)運(yùn)行。 檢修開關(guān)分為控制柜檢修開關(guān)、轎內(nèi)檢修開關(guān)和轎頂檢修開關(guān)。三處開關(guān)互鎖，防止誤動(dòng)作，保證維修人

46、員的安全。 底坑緩沖器開關(guān)該裝置位于井道底部，設(shè)置在轎廂和對(duì)重的行程底部極限位置。在緩沖器（一種用來吸收轎廂和對(duì)重動(dòng)能的彈性緩沖安全裝置）。動(dòng)作后回復(fù)至其正常伸長(zhǎng)位置后電梯才能正常運(yùn)行，為檢查緩沖器的正常復(fù)位采用的開關(guān)裝置。 上下極限聯(lián)鎖開關(guān)，當(dāng)轎廂運(yùn)行超越平層磁感應(yīng)裝置時(shí)，在轎廂或?qū)χ匮b置未接觸緩沖器之前，強(qiáng)迫切斷主電源和控制電源的非自動(dòng)復(fù)位的安全裝置。該裝置設(shè)置在盡可能接近端站時(shí)起作用而無誤動(dòng)作危險(xiǎn)的位置上。應(yīng)在轎廂或?qū)χ厝缬薪佑|緩沖器之前起作用，并在緩沖器被壓縮期間保持其動(dòng)作狀態(tài)。對(duì)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的電梯，極限開關(guān)的作用是直接切斷電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的供電回路。極限開關(guān)動(dòng)作后，電梯不能自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。

47、廳門轎門聯(lián)鎖開關(guān)，廳門、轎門關(guān)閉后鎖緊，同時(shí)接通控制回路，轎廂方可運(yùn)行的機(jī)電聯(lián)鎖安全裝置。其作用是當(dāng)電梯轎廂?？吭谀硨诱緯r(shí)，其它層站的廳門是被有效鎖緊的，如果一旦被開啟電梯則不能正常啟動(dòng)或保持運(yùn)行。 盤手輪開關(guān)，當(dāng)電梯發(fā)生故障，轎廂?？吭趦蓪诱局g時(shí)，切斷盤手輪開關(guān)，松開安全鉗，轉(zhuǎn)動(dòng)盤手輪，可使轎廂到達(dá)較近的層站。 超速保護(hù)開關(guān)，能檢測(cè)出上行轎廂的速度失控，并能使轎廂制停，或至少使其速度降低至對(duì)重緩沖器的設(shè)計(jì)范圍。（三）八大應(yīng)用技術(shù)全數(shù)字識(shí)別乘客技術(shù)：所有乘客進(jìn)入電梯前進(jìn)行識(shí)別，其中包括眼球識(shí)別、指紋識(shí)別。數(shù)字智能型安全控制技術(shù)：通過乘客識(shí)別系統(tǒng)或者ic卡以及數(shù)碼監(jiān)控設(shè)備，拒絕外來人員進(jìn)入。第

48、四代無機(jī)房電梯技術(shù)：主機(jī)必須與導(dǎo)軌和轎廂分離，完全沒有共振共鳴，速度可以達(dá)到2.00m/s以上，最高可以使用在30層以上。雙向安全保護(hù)技術(shù)：雙向安全鉗、雙向限速器，在歐洲必須使用，中國(guó)正在被普遍使用?？焖侔惭b技術(shù)：改變過去的電梯安裝方法，能夠快速組裝。節(jié)能技術(shù)采用節(jié)能技術(shù)：使電梯更節(jié)約能源。數(shù)字監(jiān)控技術(shù)：完全采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電梯監(jiān)控與控制。無線遠(yuǎn)程控制及報(bào)警裝置：當(dāng)電梯產(chǎn)生故障時(shí)，電梯可以通過無線裝置給手機(jī)發(fā)送故障信息，并通過手機(jī)發(fā)送信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行簡(jiǎn)單控制。三、電梯工作原理安裝在機(jī)房的電動(dòng)機(jī)與減速箱、制動(dòng)器等組成曳引機(jī)，是曳引驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連接轎廂，一端連接對(duì)重裝置。為使井

49、道中的轎廂與對(duì)重各自沿井道中導(dǎo)軌運(yùn)行而不相蹭，曳引機(jī)上放置一導(dǎo)向輪使二者分開。轎廂與對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。這樣，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，拖動(dòng)轎廂和對(duì)重作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即轎廂上升，對(duì)重下降；對(duì)重上升，轎廂下降。于是，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上、下往復(fù)運(yùn)行，電梯執(zhí)行垂直運(yùn)送任務(wù)。當(dāng)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器的線圈中均無電流通過，這時(shí)因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動(dòng)瓦塊在制動(dòng)彈簧壓力作用下，將制動(dòng)輪抱緊，保證電機(jī)不旋轉(zhuǎn)；當(dāng)曳引電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)的瞬間，制動(dòng)電磁鐵中的線圈同時(shí)通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂使其制動(dòng)彈簧受作用力，制動(dòng)瓦塊張開，與制動(dòng)

50、輪完全脫離，電梯得以運(yùn)行；當(dāng)電梯轎廂到達(dá)所需停站時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)失電、制動(dòng)電磁鐵中的線圈也同時(shí)失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動(dòng)彈簧的作用下通過制動(dòng)臂復(fù)位，使制動(dòng)瓦塊再次將制動(dòng)輪抱住，電梯停止工作。在某些電梯負(fù)載情況下，例如轎廂空載下行或者轎廂滿載上行，曳引機(jī)需要克服一定阻力拉動(dòng)對(duì)重或轎廂，電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)（控制柜）吸取電能，處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。而在另外一些負(fù)載情況下，例如轎廂空載上行或者轎廂滿載下行，對(duì)重和轎廂側(cè)存在不平衡，由于重力作用空載轎廂自然上行或者滿載轎廂自然下行，電動(dòng)機(jī)無需提供動(dòng)力，處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，向控制柜反饋電能2。第二章 電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以五層樓電

51、梯作為控制對(duì)象，用西門子plc s7-200作為控制工具對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。側(cè)重于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)中沒有其它冗余設(shè)備。主要電氣元件和設(shè)備：曳引機(jī)、門電機(jī)、變頻器、顯示器、呼叫指示燈、安全鉗、可編程控制器plc及其他電氣元件構(gòu)成。電路的邏輯部分由plc來實(shí)現(xiàn)，plc接受來自現(xiàn)場(chǎng)的呼叫、轉(zhuǎn)速、樓層、位置、手動(dòng)按鈕等信號(hào)，發(fā)給調(diào)速系統(tǒng)的速度信號(hào)、門機(jī)的開關(guān)門信號(hào)、樓層顯示及呼叫顯示信號(hào)、緊急制動(dòng)信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖2.1所示。圖2.1 控制系統(tǒng)框圖在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有5個(gè)樓層（15層）按鈕、開門和關(guān)門按鈕以、樓層顯示器、上升和下降顯示器以及報(bào)警開關(guān)。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)有能讓乘客按

52、下的代表其要去的目的地的樓層按鈕，稱為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時(shí)，應(yīng)具有開門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動(dòng)打開，經(jīng)過一定延時(shí)后，又可自動(dòng)關(guān)閉。而且，當(dāng)電梯在自動(dòng)關(guān)門過程中，若遇到障礙物，應(yīng)立即停止關(guān)門動(dòng)作，重新開門，進(jìn)入延時(shí)。在電梯內(nèi)部也應(yīng)有控制電梯開門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯停下時(shí)隨時(shí)地控制電梯的開門與關(guān)門。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有顯示屏，用來顯示電梯現(xiàn)在所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有多遠(yuǎn)，電梯是上升還是下降等。電梯的外部共分5層，每層都應(yīng)該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來

53、發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請(qǐng)求之前應(yīng)一直保持亮，它和上升指示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài)的。5層樓中，1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3層都具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器的內(nèi)容，5層電梯均應(yīng)該相同。第二節(jié) 控制方式設(shè)計(jì)本系統(tǒng)是主要由plc、變頻器、控制箱、顯示器、門電機(jī)、曳引電動(dòng)機(jī)組成的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱vvvf）。通過plc去控制電梯的運(yùn)行方式，可以使得控制系統(tǒng)的可靠性更高，結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊，且為滿足方便性需求，采用并聯(lián)控制電梯。兩臺(tái)并聯(lián)控制組成的電梯，基站設(shè)在大樓底層，當(dāng)一臺(tái)電梯執(zhí)行指令完畢后，自動(dòng)返回

54、基站。另一臺(tái)電梯則在完成所有的任務(wù)后，就停在最后?？康臉菍幼鳛閭湫刑?。當(dāng)重新出現(xiàn)召喚指令時(shí)，備行梯首先應(yīng)答、啟動(dòng)、運(yùn)行3。第三章 硬件設(shè)計(jì)第一節(jié) 硬件選擇選擇一、位置檢測(cè)元件的選擇（一）位置檢測(cè)元件的選擇為了使電梯能夠在指定地點(diǎn)減速并停靠在指定樓層，這就需知道電梯在電梯井中的位置，因此，選用何種元件來檢測(cè)電梯的位置顯得非常重要。 采用干簧感應(yīng)器，這種方法具有直觀、簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)槊繉佣夹枰粋€(gè)感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，就會(huì)占用過多的plc輸入點(diǎn)。 目前的plc一般都具有專用計(jì)數(shù)單元或高速脈沖輸入端，因此，為獲取電梯運(yùn)行的準(zhǔn)確位置，可采用旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)編碼器可以直接與plc高速脈沖輸入端相連，利用plc內(nèi)置24v直流電源作為其電源5。所以在本次設(shè)計(jì)中采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為電梯的位置檢測(cè)元件。（二）旋轉(zhuǎn)編碼器工作原理旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測(cè)量裝置，安裝于被測(cè)軸上并隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用來測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)量（主要為轉(zhuǎn)角），并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號(hào)。電梯的轎廂所處的位置及運(yùn)行速度用碼盤來檢測(cè)，檢測(cè)所得的位置及速度作為位置反饋信號(hào)和速度指示信號(hào)。旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸與曳引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸直接相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，編碼器輸出與轉(zhuǎn)動(dòng)量對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，通過累積脈沖數(shù)可以直接計(jì)算出轎廂對(duì)應(yīng)的位置行程，從而確定電梯運(yùn)行時(shí)轎廂所處的樓層位置，進(jìn)而確定出換速點(diǎn)、開門地點(diǎn)、