PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、論文框架論文框架研究背景研究背景課題方向課題方向論文要點(diǎn)論文要點(diǎn)結(jié)論結(jié)論1234研究背景研究背景隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了拖動

2、技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯，其邏輯控制也由控制也由PLC代替原來的繼電器控制。本文在代替原來的繼電器控制。本文在已有的通用變頻器的基礎(chǔ)上，采用已有的通用變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對電梯對電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。第第1章章 緒論緒論u1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題問題u 1.1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)u

3、 1.1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題題u1.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)u 1.2.1 PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)u 1.2.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)控制電梯的優(yōu)點(diǎn)u1.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)u1.4 電梯控制設(shè)計(jì)目的意義電梯控制設(shè)計(jì)目的意義 1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題u1.1.1 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)u(1)所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人

4、所掌握。u (2)系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。u (3)大部分電器均為常用控制電器，更大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。換方便，價(jià)格較便宜。u(4)多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。1.1.2 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題u(1)系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而

5、故障率較高。燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。u (2)普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。，技術(shù)水平難以提高。u (3)電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。u (4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音大。大。u (5)由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高修工作

6、量大，費(fèi)用高;而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。費(fèi)工。1.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)u PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ门c普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器器(布爾處理器布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)，進(jìn)行點(diǎn)(位位)運(yùn)算與控制。運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)?？煽啃愿?、易操

7、作、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。u 1）PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。u （2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了等，提高了MTBF，降低了，降低了ml TR使可靠性提高。使可靠性提高。u （3）PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作

8、方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。u操作方便對操作方便對PLC的操作包括程序輸入和程序更的操作包括程序輸入和程序更改的操作改的操作 1.2.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)u（1）在電梯控制中）在電梯控制中采用了采用了PLC，用軟件，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大動控制，可靠性大大提高。提高。u（2）去掉了選層器）去掉了選層器及大部分繼電器，控及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。部線路簡化。u（3）PLC可實(shí)現(xiàn)各可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控方便地增加或改

9、變控制功能。制功能。u（4）PLC可進(jìn)行故可進(jìn)行故障自動檢測與報(bào)警顯障自動檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。，并便于檢修。u（5）用于群控調(diào)配）用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。運(yùn)行效率。u（6）更改控制方案）更改控制方案時(shí)不需改動硬件接線時(shí)不需改動硬件接線。1.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)u變頻調(diào)速電梯的特點(diǎn)變頻調(diào)速電梯的特點(diǎn):u （1）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動機(jī)）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動機(jī)，比同容量的直流電動機(jī)具有體積小、占空間，比同容量的直流電動機(jī)具有體積小、占空間小，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低小，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便、可

10、靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。等優(yōu)點(diǎn)。u （2）變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的）變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能和性能;調(diào)速范圍寬、控制精度高，動態(tài)性能好調(diào)速范圍寬、控制精度高，動態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。速。u （3）變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的）變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SPWM和和SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動機(jī)供電電源的技術(shù)，明顯改善了電動機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。節(jié)能明顯。1.4 電梯控制

11、設(shè)計(jì)目的意義u（1）進(jìn)一步鞏固和加深對所學(xué)的基礎(chǔ)）進(jìn)一步鞏固和加深對所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的掌握，使理論、基本技能和專業(yè)知識的掌握，使之系統(tǒng)化、綜合化。之系統(tǒng)化、綜合化。u（2）培養(yǎng)獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合）培養(yǎng)獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用所學(xué)知識技能，提高解決本專業(yè)范運(yùn)用所學(xué)知識技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，從而圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識和技能。擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識和技能。u（3）培養(yǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)）培養(yǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本

12、工作實(shí)踐能力，初用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。第2章 電梯發(fā)展動態(tài)與電梯構(gòu)成u 電梯發(fā)展展望u(1)結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化小巧化u(2)技術(shù)含量更高，性能更好技術(shù)含量更高，性能更好u (3)安裝更方便、更快捷安裝更方便、更快捷2.3 基本結(jié)構(gòu)的構(gòu)成u 2.3.1 曳引系統(tǒng)u （1）曳引機(jī)：包括電動機(jī)、減速器、制動器和曳引輪在內(nèi)的靠曳引繩）曳引機(jī)：包括電動機(jī)、減速器、制動器和曳引輪在內(nèi)的靠曳引繩和曳引輪槽摩擦力驅(qū)動或停止電梯的裝置。和曳引輪槽摩擦力驅(qū)動或停止電梯的裝置。u （2）曳

13、引繩：連接轎廂和對重的裝置，并靠與曳引輪槽的摩擦力驅(qū)動）曳引繩：連接轎廂和對重的裝置，并靠與曳引輪槽的摩擦力驅(qū)動轎廂升降的專用鋼絲繩。轎廂升降的專用鋼絲繩。u 2.3.2 導(dǎo)向系統(tǒng)u 功能：保證轎廂與對重的相互位置，并限制其活動自由度，使轎廂和對重功能：保證轎廂與對重的相互位置，并限制其活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動。只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動。u （1)導(dǎo)軌：供轎廂和對重運(yùn)行的導(dǎo)向部件。導(dǎo)軌：供轎廂和對重運(yùn)行的導(dǎo)向部件。u （2）導(dǎo)軌支架：固定在井道壁或橫梁上，支撐和固定導(dǎo)軌用的部件。）導(dǎo)軌支架：固定在井道壁或橫梁上，支撐和固定導(dǎo)軌用的部件。u （3）導(dǎo)靴：裝在轎廂和對重架上，與

14、導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對重的運(yùn)）導(dǎo)靴：裝在轎廂和對重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對重的運(yùn)動服從于導(dǎo)軌的直立方向的部件。動服從于導(dǎo)軌的直立方向的部件。u （4）導(dǎo)向輪：為增加轎廂和對重之間的距離，使曳引繩經(jīng)曳引輪再導(dǎo)）導(dǎo)向輪：為增加轎廂和對重之間的距離，使曳引繩經(jīng)曳引輪再導(dǎo)向?qū)χ匮b置或轎廂一側(cè)而設(shè)置的繩輪。向?qū)χ匮b置或轎廂一側(cè)而設(shè)置的繩輪。u （5）反繩輪：設(shè)置在轎廂架和對重框架上部的動滑輪。根據(jù)需要曳引）反繩輪：設(shè)置在轎廂架和對重框架上部的動滑輪。根據(jù)需要曳引繩繞過反繩輪可以構(gòu)成不同的曳引比。反繩輪的數(shù)量可以是繩繞過反繩輪可以構(gòu)成不同的曳引比。反繩輪的數(shù)量可以是1個(gè)、個(gè)、2個(gè)或個(gè)或3個(gè)等，由曳引

15、比而定個(gè)等，由曳引比而定。u2.3.3 轎箱系統(tǒng)轎箱系統(tǒng)u功能：用與運(yùn)送乘客和（或）貨物的容體，是電梯的運(yùn)行部件之功能：用與運(yùn)送乘客和（或）貨物的容體，是電梯的運(yùn)行部件之一。一。u構(gòu)成：構(gòu)成：u（1）轎廂架：固定和支撐轎廂的框架。由上梁、立柱、底梁和）轎廂架：固定和支撐轎廂的框架。由上梁、立柱、底梁和拉桿等組成的承重構(gòu)件。拉桿等組成的承重構(gòu)件。u（2）轎廂體：具有與載重量和服務(wù)對象相適應(yīng)的空間，是由轎）轎廂體：具有與載重量和服務(wù)對象相適應(yīng)的空間，是由轎廂底、轎廂壁、轎門和轎廂頂組成。廂底、轎廂壁、轎門和轎廂頂組成。u2.3.4 門系統(tǒng)門系統(tǒng)u功能：防止墜落和擠傷事故的發(fā)生。功能：防止墜落和擠傷

16、事故的發(fā)生。u構(gòu)成：構(gòu)成：u（1）轎廂門：設(shè)置在轎廂入口處的門。由門、門導(dǎo)軌架、轎廂）轎廂門：設(shè)置在轎廂入口處的門。由門、門導(dǎo)軌架、轎廂地坎等組成。地坎等組成。u（2）層門：設(shè)置在層站入口的門，又稱廳門。由門、門導(dǎo)軌架）層門：設(shè)置在層站入口的門，又稱廳門。由門、門導(dǎo)軌架、層門地坎、層門聯(lián)動機(jī)構(gòu)等組成。、層門地坎、層門聯(lián)動機(jī)構(gòu)等組成。u（3）開門機(jī)：使轎廂門、層門自動開啟或關(guān)閉的裝置。）開門機(jī)：使轎廂門、層門自動開啟或關(guān)閉的裝置。u（4）門鎖裝置：設(shè)置在層門內(nèi)側(cè)，門關(guān)閉后，將門鎖緊，同時(shí)）門鎖裝置：設(shè)置在層門內(nèi)側(cè)，門關(guān)閉后，將門鎖緊，同時(shí)接通控制電路，使轎廂方可運(yùn)行的繼電連鎖裝置。接通控制電路，

17、使轎廂方可運(yùn)行的繼電連鎖裝置。u 2.3.5 重量平衡系統(tǒng)u 功能：使曳引系統(tǒng)的原動力（電動機(jī)）功率消耗減少一半功能：使曳引系統(tǒng)的原動力（電動機(jī)）功率消耗減少一半，以達(dá)到節(jié)能和提高效率的目的。，以達(dá)到節(jié)能和提高效率的目的。u 構(gòu)成：構(gòu)成：u （1）對重：由對重架和對重塊組成，其重量與轎廂滿載）對重：由對重架和對重塊組成，其重量與轎廂滿載時(shí)的重量成一定比例，與轎廂間的重量差具有一個(gè)恒定的時(shí)的重量成一定比例，與轎廂間的重量差具有一個(gè)恒定的最大值，又稱平衡鐵。最大值，又稱平衡鐵。u （2）重量補(bǔ)償裝置：在高層電梯中，補(bǔ)償轎廂與對重側(cè)）重量補(bǔ)償裝置：在高層電梯中，補(bǔ)償轎廂與對重側(cè)曳引繩長度變化對電梯平

18、衡設(shè)計(jì)影響的裝置。曳引繩長度變化對電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。u 2.3.6 電力拖動系統(tǒng)u 功能：提供動力、實(shí)行電梯速度控制。功能：提供動力、實(shí)行電梯速度控制。u 構(gòu)成：構(gòu)成：u （1）曳引電動機(jī)：電梯的動力源。根據(jù)電梯配置可用交）曳引電動機(jī)：電梯的動力源。根據(jù)電梯配置可用交流電動機(jī)或直流電動機(jī)。流電動機(jī)或直流電動機(jī)。u （2）供電裝置：為電梯的電動機(jī)提供電源的裝置。）供電裝置：為電梯的電動機(jī)提供電源的裝置。u （3）速度檢測裝置：檢測轎廂運(yùn)行速度，將其轉(zhuǎn)變成電）速度檢測裝置：檢測轎廂運(yùn)行速度，將其轉(zhuǎn)變成電信號的裝置。一般可采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，信號的裝置。一般可采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈

19、沖發(fā)生器，與電動機(jī)相聯(lián)。與電動機(jī)相聯(lián)。u 2.3.7 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)u 功能：對電梯的運(yùn)行進(jìn)行操縱和控制。功能：對電梯的運(yùn)行進(jìn)行操縱和控制。u 構(gòu)成：構(gòu)成：u （1）操縱裝置：對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱的裝置。包括轎）操縱裝置：對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱的裝置。包括轎廂內(nèi)的按鈕操縱箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂廂內(nèi)的按鈕操縱箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。u （2）位置顯示裝置：設(shè)置在轎廂內(nèi)和層站的指示燈，以）位置顯示裝置：設(shè)置在轎廂內(nèi)和層站的指示燈，以燈光數(shù)字顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在層站。燈光數(shù)字顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在層站。u

20、 （3）控制屏（柜）：安裝在機(jī)房中，由各種電子器件和）控制屏（柜）：安裝在機(jī)房中，由各種電子器件和電器元件組成，對電梯實(shí)行電氣控制的設(shè)備。電器元件組成，對電梯實(shí)行電氣控制的設(shè)備。u （4）平層裝置：在平層區(qū)域內(nèi)，使轎廂達(dá)到平層準(zhǔn)確度）平層裝置：在平層區(qū)域內(nèi)，使轎廂達(dá)到平層準(zhǔn)確度要求的裝置。由電磁感應(yīng)器和磁遮板構(gòu)成。要求的裝置。由電磁感應(yīng)器和磁遮板構(gòu)成。u （5）選層控制器：對電梯運(yùn)行的控制方式，有轎內(nèi)開關(guān)）選層控制器：對電梯運(yùn)行的控制方式，有轎內(nèi)開關(guān)控制、按鈕控制、信號控制、集選控制并聯(lián)控制和梯群控制、按鈕控制、信號控制、集選控制并聯(lián)控制和梯群控制?？刂?。 第4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)u4.1 系統(tǒng)基本原

21、理u乘客按下轎廂內(nèi)操控盤上的選層按鈕，選定電乘客按下轎廂內(nèi)操控盤上的選層按鈕，選定電梯運(yùn)行的目的樓層，此為內(nèi)選信號，在門廳等梯運(yùn)行的目的樓層，此為內(nèi)選信號，在門廳等候電梯的乘客，按門廳的上行或下行按鈕，此候電梯的乘客，按門廳的上行或下行按鈕，此為外喚信號。為外喚信號。CPU224響應(yīng)信號，控制變頻器響應(yīng)信號，控制變頻器啟停變頻進(jìn)而控制曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使電梯自動運(yùn)啟停變頻進(jìn)而控制曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使電梯自動運(yùn)行。一般情況下，電梯按先上后下的原則，安行。一般情況下，電梯按先上后下的原則，安排運(yùn)送乘客的次序，而且規(guī)定在運(yùn)行方向確定排運(yùn)送乘客的次序，而且規(guī)定在運(yùn)行方向確定之后，不響應(yīng)中途的反向呼喚要求，直到到達(dá)

22、之后，不響應(yīng)中途的反向呼喚要求，直到到達(dá)本方向的最遠(yuǎn)站點(diǎn)才開始返回。本方向的最遠(yuǎn)站點(diǎn)才開始返回。4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)uPLC機(jī)型及擴(kuò)展模塊選擇機(jī)型及擴(kuò)展模塊選擇 u此系統(tǒng)為多點(diǎn)輸入，控制多點(diǎn)輸出，不用考慮此系統(tǒng)為多點(diǎn)輸入，控制多點(diǎn)輸出，不用考慮溫度控制，溫度控制，PID控制等智能控制，所以選擇控制等智能控制，所以選擇西西門子公司的小型門子公司的小型PLC系列系列S7-200，CPU選擇選擇224系列。系列。uSIEMENS S7-200 CPU單元單元CPU-224u本機(jī)集成本機(jī)集成14輸入輸入/10輸出共輸出共24個(gè)數(shù)字量個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。點(diǎn)?？蛇B接可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至個(gè)擴(kuò)展模塊，

23、最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量路數(shù)字量I/O點(diǎn)或點(diǎn)或35路模擬量路模擬量I/O 點(diǎn)。點(diǎn)。16K字節(jié)程序和數(shù)字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。據(jù)存儲空間。6個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有高速脈沖輸出，具有PID控制控制器。器。1個(gè)個(gè)RS485通訊通訊/編程口，具有編程口，具有PPI通訊協(xié)議通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。的控制器。4.2.2 可編程控制器的基本原理u 當(dāng)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般投

24、入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的的CPU以一定以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 u 輸入采樣階段輸入采樣階段u 在輸入采樣階段，在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi) u 用戶程序執(zhí)行階段用戶程序執(zhí)行階段u

25、在用戶程序執(zhí)行階段，在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序地掃描用戶程序(梯形圖梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在出線圈在I/O映象區(qū)

26、中對應(yīng)位的狀態(tài)映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài) u 輸出刷新階段輸出刷新階段 u 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，此期間，CPU按照按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是時(shí)，才是PLC的真正輸出的真正輸出 4.2.3 主電路設(shè)計(jì)u圖圖4-2 電梯系統(tǒng)主電電梯系統(tǒng)主電路圖路圖u當(dāng)當(dāng)KM1閉合時(shí)，電閉合時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯向上運(yùn)機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯向上運(yùn)行；當(dāng)行；當(dāng)KM2閉合時(shí)閉合時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯向，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電

27、梯向下運(yùn)行；當(dāng)下運(yùn)行；當(dāng)KM1、KM2都斷開時(shí)，電都斷開時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，電梯停止運(yùn)機(jī)停轉(zhuǎn)，電梯停止運(yùn)行。行。M M 4 4 0u4.2.4 變頻器u變頻器選型變頻器選型u系統(tǒng)的要求是能驅(qū)動普通三相異步電動機(jī)精確系統(tǒng)的要求是能驅(qū)動普通三相異步電動機(jī)精確地完成電梯平層，快速，慢速和加速運(yùn)行，而地完成電梯平層，快速，慢速和加速運(yùn)行，而且在電梯換速時(shí)，乘客沒有不舒服的感覺。依且在電梯換速時(shí)，乘客沒有不舒服的感覺。依照以上的要求我們選用照以上的要求我們選用MM440智能變頻器。這智能變頻器。這種變頻器視為電梯的靈活調(diào)速，控制高精度平種變頻器視為電梯的靈活調(diào)速，控制高精度平層等要求而專門設(shè)計(jì)的，可配通用普通

28、三相異層等要求而專門設(shè)計(jì)的，可配通用普通三相異步電動機(jī)。與其他變頻器相比，步電動機(jī)。與其他變頻器相比，340變頻器具變頻器具有智能化軟件接口，菜單提示輸入電梯曲線關(guān)有智能化軟件接口，菜單提示輸入電梯曲線關(guān)鍵參數(shù)，調(diào)試跟方便快捷，并且能實(shí)現(xiàn)單雙層鍵參數(shù)，調(diào)試跟方便快捷，并且能實(shí)現(xiàn)單雙層功能，具有自動化優(yōu)化減速曲線的功能，爬行功能，具有自動化優(yōu)化減速曲線的功能，爬行時(shí)間短，平層距離短。時(shí)間短，平層距離短。u4.2.5 控制電路設(shè)計(jì)S 7 -2 0 0 C P U 2 2 4E M 2 3 5E M 2 2 3u4.2.6 門電路設(shè)計(jì)u圖圖4-4 門控電路圖門控電路圖u當(dāng)當(dāng)KF1閉合時(shí)，直流閉合時(shí)，

29、直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，轎廂門打電機(jī)正轉(zhuǎn)，轎廂門打開；當(dāng)開；當(dāng)KF2閉合時(shí)，閉合時(shí)，直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。門關(guān)閉。u4.2.7 輔助電源選型uPS-24V 儀表電源儀表電源 uPZ24-A型儀表電源系采用開關(guān)電源技術(shù)型儀表電源系采用開關(guān)電源技術(shù)的盤裝式新型儀表電源，是專門為的盤裝式新型儀表電源，是專門為DDZ-型電動單元組合儀表提供型電動單元組合儀表提供24V工作電工作電源的設(shè)備，亦可以為其它設(shè)備提供源的設(shè)備，亦可以為其它設(shè)備提供24V工作電源。工作電源。u該設(shè)備數(shù)字顯示輸出的電壓值和電流值該設(shè)備數(shù)字顯示輸出的電壓值和電流值。論文要點(diǎn)論文要點(diǎn)結(jié)論結(jié)論通過兩個(gè)星期的努力，成功完成了三

30、層電梯通過兩個(gè)星期的努力，成功完成了三層電梯PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并達(dá)到非常理想的控制要求。整個(gè)設(shè)計(jì)過程不僅是學(xué)習(xí)理論的過達(dá)到非常理想的控制要求。整個(gè)設(shè)計(jì)過程不僅是學(xué)習(xí)理論的過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)與探索的過程。整個(gè)過程，使我對可變程程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)與探索的過程。整個(gè)過程，使我對可變程控制器有了更深的認(rèn)識，對可編程控制器的工作原理有了初步控制器有了更深的認(rèn)識，對可編程控制器的工作原理有了初步的了解，提高了對控制系統(tǒng)的分析能力，更重要的是在學(xué)習(xí)與的了解，提高了對控制系統(tǒng)的分析能力，更重要的是在學(xué)習(xí)與實(shí)踐的過程中增長了知識，豐富的經(jīng)驗(yàn)。最重要的是本設(shè)計(jì)是實(shí)踐的過程中增長了知識，豐富的經(jīng)驗(yàn)。最重要的是本設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程，是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)東西的一次實(shí)理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程，是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)東西的一次實(shí)戰(zhàn)性的總結(jié)，也從中知道了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜戰(zhàn)性的總結(jié)，也從中知道了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)試驗(yàn)，的系統(tǒng)工程，必須