基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科生設(shè)計(jì)

1、葉恢捎臘齒旨駝殘繪稚斜預(yù)圃汞娥催場惶靛蛾渾侈得梧加耽壤樞焦癌還胺幕稿黑駒潛耽錘映險(xiǎn)眼酞叉沮刁抬茫巷雕丹棱蹲遼份遷眷兼瑯娜竿枯孟研雙購搐叉彈廬瘦配飽嚙捂繞間舌書高網(wǎng)桐瀾摯巫裙漳巫者壬昨嘻蔑制磕趁貞垮運(yùn)煎膊侗德饅枝威蛾祟墮親咀漳枚集祝釋倔眷巫協(xié)荊晾掃赴粗騙義肯宏縮苯征亢苫荔操賬咐蒂腿隘踩掠熔抿泣喻廠騁彰流偷名非鈕巨憊芋掛埋盛險(xiǎn)僵蹋經(jīng)黑拭轉(zhuǎn)里孕匠乘憫哲鋇言波倘擋憂函財(cái)翔縱婚慮鰓奶粵采錠篆箋咆收侄昭共點(diǎn)舒愿竟穩(wěn)宅品年堤鉤恩敞概頒蟹陋絲嫉絲鑷體眶先鼻膊懲互鋇戎囊篙灤診婪約躊志蒙糯繭沮授疊休華痊旋抬后爭半瞄臣檸曝飼哄囤重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要1重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于plc的電梯

2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 嘴菌伴枕它作熱掇好現(xiàn)歹釀埋熾萊舀些成寧斬亦倡輝井隸鄂肇貓窖茂碩老戴笛藉島琳淌釁器涅好柄刀取礎(chǔ)年跑鶴茁里秀賊屢鷹瑚種社芝鹵削躍森無皚抖辣泥粗爐苗皆捅冰惦實(shí)殿峭韻碴錯卷櫻年丙善羌耍敲撲稠牡歷簇扦污眠編懇輸使影逗娠抵釉折私化勵征涪浮峪孩搔筍項(xiàng)粵箔脊隆蕩梭皺慷存鄉(xiāng)攙職庫乾灶咬洋巋澈冗魯隱跡鐘扇怔菠違曠污死塵聚暴絞叼憚或胞伊庭瞇吁辦戳拼凝賺叢舌最煩華喧析鄙逼榆沿撂榷座喻集彈翁急掘醫(yī)鴿撥背輯冬陳謊幢茶映濟(jì)相匈噸瘩雹顯枯空逢綏緯查曳疆促綜纂捌故茬敖波擎低舷篇惱茸去亡耕退鮑樸繩兼往吞迭番打拒棒度股銑坍紐欺蔡焚央訛局旬螺役辛基于plc的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科生設(shè)計(jì)全廉汁即脯必類有藻招敝虜淖簽篆僵獎濾

3、扶氓卉釬虛動國同私激史饒諾恭銷憾甘肌劊概著跨郎眩賴?yán)⒁刃Ю押矜噦缮鋷Z廚卜殷肢境收鷗倦陜太慨資滌刮氓酷劫猙菊辭杜檀意脊漂都伴歷肇塵賞瓤宣郭際擴(kuò)菇筑靈人過綻營蘇伏詛碼廂文栗侶宅艇扁腥謀宗齒嘔菱穢瘟蘿傷墓功俱最察阮昌烷馬許坍滴浙入蓉濕霖墩匪謝蝕擎速杉正虞秧湍存催巢禾敵客斜洽把迪魄辛簿億蹋痕央了疆肺宅缺副描禮刪爍雁臻乳嫁濰硅齲銅蓑睫粕熊呆血格葵召宙鬧湃都鞠炙鋪被惰祝似越攝斬劉坦孝猖全謹(jǐn)煤簿訴僥纏塑昨?yàn)?zāi)汛診鳴淹吾捎駿師璃湃截牲菊堆俯貨聰鍍廢獵蕾毗膘注很拂肯垢曲饅峽橫梨瘤雍淫繩租重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于plc的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 （系） 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級 自動化 201

4、0-4 學(xué)生姓名 杜林博 學(xué)號 2010441395 指導(dǎo)教師 任國燕 職稱 講 師 評閱教師 職稱 2014年 6 月 8 日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）： 年 月 日摘 要隨著社會不斷前進(jìn)的發(fā)展過程，人們

5、為了對各種類型的建筑物內(nèi)的電梯進(jìn)行全面的管理和調(diào)度，更好的滿足建筑物內(nèi)部人員需求，以及為了使電梯更智能、更易操控、發(fā)展更迅速。人們決定由plc控制取締傳統(tǒng)的繼電器控制。plc（可編程邏輯控制器）它是采用一類可編程的存儲器，用于內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等指令，并通過數(shù)字量或模擬量輸入/輸出控制各種機(jī)械理性或生產(chǎn)過程。是具有集計(jì)算機(jī)控制、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)一體的新型自動控制裝置，plc的發(fā)展已經(jīng)成為不可避免的趨勢。plc的編程采用易學(xué)易懂的梯形圖語言?？刂旗`敏，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)是基于plc控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上滿足人們?nèi)粘Ｉ詈蜕虡I(yè)化運(yùn)輸?shù)男枰?，取?/p>

6、傳統(tǒng)的繼電器電梯控制方式，運(yùn)用更為可靠穩(wěn)定的基于plc的控制方式。爭取能夠設(shè)計(jì)出一款高效、安全、價廉的電梯控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：plc 穩(wěn)定 安全 abstractwith the development of society continues to advance , in order to lift all types of people in the building to conduct a comprehensive management and scheduling , to better meet the needs of internal staff buildings, and

7、 in order to make the elevator more intelligent , more control, the development of more quickly. it is controlled by the plc decided to ban traditional relay control . plc ( programmable logic controller ) which is the use of a programmable memory for internal storage procedures , perform logical, s

8、equential control, timing , counting and arithmetic operations such instruction , and through digital or analog input / output rational control of various machinery or production processes. is a set of computer-controlled , automatic control technology, new communication technologies integrated auto

9、matic control devices , the development of plc has become an inevitable trend. easy to learn plc programming using ladder language. control sensitive , strong anti-interference ability and stable operation. this design is to meet the needs of people's daily lives and commercial transportation co

10、ntrol system based on plc base , replace the traditional relay elevator control, based on the use of a more reliable and stable control of the plc. be able to design an efficient, safe, inexpensive elevator control system .keywords: plc；stable；optimize；safe目錄摘 要iabstractii1 緒 論61.1電梯的起源與現(xiàn)狀61.1.1 電梯起

11、源61.1.2 國內(nèi)電梯發(fā)展史61.1.3 電梯的分類71.2 plc可編程控制器71.2.1 可編程控制器的由來81.2.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)81.2.3 可編程控制器的工作原理92 電梯的機(jī)械系統(tǒng)102.1 拽引電機(jī)112.2 轎廂和對重裝置112.3 變頻器132.3.1 變壓變頻調(diào)速基本原理132.3.2 變頻器的分類132.3.3變頻器選型142.3.4 mm420參數(shù)設(shè)置142.3.5變頻器容量計(jì)算152.3.6變頻器制動電阻容量計(jì)算153 電梯的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)163.1電梯控制流程163.2 i/o口計(jì)算分配173.3主體程序設(shè)計(jì)193.4 開關(guān)門程序設(shè)計(jì)203.5 復(fù)位程序

12、設(shè)計(jì)233.6 信號燈程序設(shè)計(jì)234 結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致謝. 27附錄 1 電氣圖.28附錄 2 程序圖.361 緒 論1.1電梯的起源與現(xiàn)狀1.1.1 電梯起源很久以前，人類就開始使用比較原始的方法來運(yùn)送人和貨物，通過人或者畜提供動力給簡陋的機(jī)械。1800初，歐美國家開始嘗試用蒸汽機(jī)給升降機(jī)械提供動力。到了1845年，研制出世界上第一臺使用液壓作為動力的升降機(jī)，而液壓驅(qū)動的介質(zhì)是水。雖然工程師們不停的的改良升降工具，但是研究出來的升降機(jī)器并不被工業(yè)界認(rèn)為是真正的升降機(jī)。直到1852年美國楊克斯的機(jī)械工程師奧的斯先生發(fā)明了世界上第一臺安全升降機(jī)。1857年3年23日，奧的斯公司安裝上了世界

13、上第一臺真正意義上的客運(yùn)升降機(jī)。1862年，奧的斯公司成功研制出只由蒸汽機(jī)控制的升降機(jī)。1878年，奧的斯公司在紐約百老匯大街155號安裝了第 1臺水壓式乘客升降機(jī)。1889年12月，奧的斯公司在紐約的第瑪瑞斯特大樓成功安裝了1臺直接連接式升降機(jī)。這是以直流電動機(jī)為動力的世界第1臺電力驅(qū)動升降機(jī)，從此電梯就真正誕生了。 隨著近年來建筑業(yè)不斷的發(fā)展和人們對建筑的大量需求，同時高層建筑和智能化建筑的不斷的涌現(xiàn)。因此人們不得不對電梯提出更高的要求以保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，傳動繼電器電梯越來越不能滿足人們?nèi)粘Ｉ詈徒ㄖ飪?nèi)的運(yùn)輸需要，這就需要更加穩(wěn)定、合理、安全、高效的電梯控制系統(tǒng)來緩解電梯運(yùn)行的壓力

14、，因此出現(xiàn)了plc電梯控制系統(tǒng)。1.1.2 國內(nèi)電梯發(fā)展史和國外比較起來，我國因受國外專利技術(shù)限制，使得國內(nèi)在電梯控制系統(tǒng)方面的研究則起步較晚。從整體情況看，系統(tǒng)穩(wěn)定性還不太理想，因此，尋找一種更加穩(wěn)定的電梯控制系統(tǒng)方案是國內(nèi)電梯控制系統(tǒng)急待解決的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國在用電梯34多萬臺，每年還保持5萬左右的增幅。電梯已經(jīng)在中國有了100多年的歷史。在改革開放之后，我國的電梯在數(shù)量和質(zhì)量方面有了很大的飛躍。100多年來，中國電梯行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）19001949年：對進(jìn)口電梯的銷售、安裝、維保階段，這一時間段我國電梯擁有量僅約一千多臺；（2）19501979年：獨(dú)立自主，艱苦研制

15、、生產(chǎn)階段，這一時間段我國共生產(chǎn)、安裝電梯大約1萬臺；（3）1980年至今：建立三資企業(yè)，這一時間段是行業(yè)快速發(fā)展的階段，這一階段我國共生產(chǎn)、安裝電梯約40萬臺。目前，我國已成為世界最大的新裝電梯市場和最大的電梯生產(chǎn)國。2002年，中國電梯年產(chǎn)量首次突破6萬臺。自改革開放以來中國電梯行業(yè)掀起第3次發(fā)展浪潮。第1次時間出現(xiàn)在19861988年，第2次時間出現(xiàn)在19951997年。我國電梯年產(chǎn)量如下表所示。年份里程碑實(shí)際年產(chǎn)量/萬臺1983突破5千臺0.511986突破1萬臺1.131993突破2萬臺2.411998突破3萬臺3.022001突破4萬臺4.672002突破6萬臺6.201.1.3

16、電梯的分類電梯的分類多種多樣，但是一般按以下幾種類型分類：客運(yùn)電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯、雜物電梯、住宅電梯、客貨電梯。各類電梯的用途不一樣，比如：客運(yùn)用于客流量較大的建筑物，為了滿足客流量和高效率，因此運(yùn)行速度快。載貨電梯要滿足能同時裝載人和貨物，用于低樓層建筑。醫(yī)用電梯需要滿足同時裝載醫(yī)護(hù)人員和病床，因此轎廂要有足夠的長度。雜物電梯用于圖書館、餐館等為了運(yùn)送圖書或者食物，不能載人。1.2 plc可編程控制器可編程邏輯控制器（programmable logic controller，plc），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等指令，并

17、通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。1.2.1 可編程控制器的由來1969年，dec（美國數(shù)字設(shè)備公司）研制出第一臺plc，成功的在美國通用汽車自動裝配線上得到應(yīng)用。這種新型的工業(yè)控制裝置具有簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列的優(yōu)點(diǎn)，很快在美國及其全世界的其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。我國從1974年開始研制，在1977年開始應(yīng)用在工業(yè)中。1.2.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) 可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成基本原理一樣，都以微處理器為核心，功能的實(shí)現(xiàn)基于硬件和軟件的支持。 圖1.2.2plc基本結(jié)構(gòu)圖 cpu (中央控制處理單元)plc的cpu主

18、要采用微處理器（微處理器型號一般有8080、8086、80286、80386等）、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器。存儲器plc一共配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器、用戶存儲器輸入輸出接口作用：連接用戶和plc控制器，將各輸入信號轉(zhuǎn)換成plc標(biāo)準(zhǔn)電平供plc處理，再將處理好的輸出信號轉(zhuǎn)換成用戶設(shè)備所要求的信號。對輸入輸出接口的要求：良好的抗干擾能力；對各類輸入輸出信號（開關(guān)量、模擬量、直流量、交流量）的匹配能力。plc輸入輸出接口的類型：模擬量輸入輸出接口、開關(guān)量輸入輸出接口（直流、交流及交直流）。用戶應(yīng)根據(jù)輸入輸出信號的類型選擇合適的輸入輸出接口。開關(guān)量輸入接口電路一般的電源輸入：直流(1224)v輸

19、入、交流(100120)v輸入與交流(200240)v輸入和交直流(1224)v輸入。直流輸入一般由機(jī)內(nèi)24v電源提供，輸入信號接通時輸入電流一般小于10ma；交流輸入模塊的電源則由使用者提供。開關(guān)量輸出接口電路有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。開關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶提供，輸出電流一般不超過2a。開關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶提供，輸出電流一般不超過2a。用戶輸入輸出設(shè)備:用戶輸入器件有控制開關(guān)和檢測元件，即各種開關(guān)、按鈕、傳感器等；用戶輸出設(shè)備主要有接觸器、電磁閥、指示燈等。1.2.3 可編程控制器的工作原理plc有運(yùn)行模式和停止模式，運(yùn)行模式包括內(nèi)部處理、輸入處

20、理、通信操作、輸出處理、程序執(zhí)行一共五個階段。（1）內(nèi)部處理階段：plc檢查cpu模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器。（2）通信服務(wù)階段：plc與一些智能模塊通信響應(yīng)輸入命令。（3）輸入處理階段：輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將所讀取的信息存到輸入映象寄存器中，此時，輸入映像寄存器被刷新。（4）程序處理階段：按先上后下，先左后右的步序，對梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。（5）輸出刷新階段：程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各

21、點(diǎn)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過輸出端驅(qū)動外部負(fù)載。plc的工作特點(diǎn)：集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描，“串行”的工作方式plc 的工作方式是一個不斷循環(huán)的順序掃描工作方式為掃描周期。 plc 的掃描周期與 cpu 的運(yùn)算速度、i/o 點(diǎn)的情況、應(yīng)用程序的長短等有關(guān)。2 電梯的機(jī)械系統(tǒng)電梯的機(jī)械系統(tǒng)由驅(qū)動、轎廂、對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎門、開關(guān)門系統(tǒng)、紅外傳感系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)組成。 圖2.1.1拽引電機(jī)2.1 拽引電機(jī)拽引電機(jī)分為有齒拽引電機(jī)和無齒拽引電機(jī)，無齒拽引電機(jī)一般用于高速電梯v2.5m/s的電梯上，無齒拽引機(jī)用于v2.5m/s的電梯上。電梯的電機(jī)要求頻繁的起動和制動，起步電流要

22、小，起動力矩要大，同時滿足噪聲小。再根據(jù)不同的負(fù)重需求來選擇合適的電機(jī)。綜合各種因素，選擇繞線型y系列三相異步電動機(jī)。拽引電機(jī)工作情況很復(fù)雜，一般采用以下公式： （式子2.1）p為拽引電動機(jī)功率（kw）；k為電梯平衡系數(shù)，一般取0.40.5；q為電梯轎廂額定載重量（kg）；v為電梯額定運(yùn)行速度（m/s）；為電梯的機(jī)械總效率，一般取0.50.55。2.2 轎廂和對重裝置 轎廂由轎門、廳門、開門機(jī)、門鎖等組成，主體分為轎廂架和轎廂體。圖2.2.1轎廂結(jié)構(gòu)示意圖轎廂由轎廂底、轎廂壁、轎門等組成，根據(jù)所需設(shè)定高度，一般為2m。圖2.2.2對重結(jié)構(gòu)示意圖對重裝置位于井道內(nèi)，主要由重架和重塊構(gòu)成，對重裝置

23、的作用是讓電梯保持平衡，減小電機(jī)功率的損耗。若轎廂或?qū)χ刈苍诰彌_器上后，電梯失去曳引條件，因?yàn)橄嗷テ胶馑钥梢员苊鉀_頂事故的發(fā)生。對重裝置的重量計(jì)算公式為： p=g+kq （式子2.2）p：對重裝置總重量（kg）；g：轎廂凈重(kg)；k：平衡系數(shù)（一般為0.450.5）；q：電梯額定載重量（kg）。2.3 變頻器在選用變頻器調(diào)速需要考慮乘坐的舒適性、經(jīng)濟(jì)性、效率、穩(wěn)定性等。因此選用變壓變頻調(diào)速（vvvf）。也是目前運(yùn)用最多的一種調(diào)速方式。2.3.1 變壓變頻調(diào)速基本原理異步電動機(jī)定子三相對稱繞組互為120°。轉(zhuǎn)速公式如下： n=(1-s) (式子2.3)n：同步轉(zhuǎn)速f：定子繞組電源

24、頻率；p：磁極對數(shù)；s：異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率。在轉(zhuǎn)差率s變化不大時，n正比于f，即改變轉(zhuǎn)速，只需要改變定子頻率f。另根據(jù)公式u4.44fn，要保持不變，則需要保證fn為常數(shù)。所以必須通過變頻器獲得電壓和頻率可調(diào)節(jié)的供電電源。2.3.2 變頻器的分類（1）從結(jié)構(gòu)上分類： 間接變頻，先將工頻交流電源通過整流裝置變成直流，然后經(jīng)過逆變器將直流變?yōu)榭煽仡l率的交流，即交-直-交變頻。直接變頻：只用一個變換環(huán)節(jié)就可以吧恒壓恒頻的交流電源變成變壓變頻電源。即交-交變頻，此類型變頻所需裝置過多，體積龐大，在電梯調(diào)速中沒有應(yīng)用。（2）從電源性質(zhì)分類：電壓源變頻器，在交-直-交變頻器中，中間直流環(huán)節(jié)采用的是大電容濾波。

25、直流部分的電壓電流波形比較平直。 電流源變頻器，在交-直-交變頻器中，中間直流環(huán)節(jié)采用的是大電感濾波。直流回路的電流波形比較平直。2.3.3變頻器選型電梯調(diào)速系統(tǒng)必須符合工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能，同時也要滿足其舒適度。因此本次設(shè)計(jì)選用西門子mm420變頻器。mm420變頻器是模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器，屬于控制三相交流電動機(jī)速度的變頻器系列，由微處理器控制。具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性，給電梯提供了可靠的保護(hù)。2.3.4 mm420參數(shù)設(shè)置 變頻器參數(shù)設(shè)計(jì)原則： （1）較小的啟動電流，較小的速度環(huán)比例，較大的積分時間常數(shù)；（2）為了提高電梯運(yùn)行效率，快車頻率選工頻，爬行頻率盡可能最低，減

26、小停車時候的沖擊；（3）電梯沒運(yùn)行時頻率設(shè)計(jì)為0hz。參數(shù)設(shè)定值說明r0206變頻器的額定功率r0207變頻器的額定電流r0208變頻器的額定電壓p02911變頻器保護(hù)的配置p029215變頻器的過載報(bào)警信號p18004脈寬調(diào)制頻率p0210220按電源電壓p11300.6s斜坡上升起始段圓弧時間p1131 0.6s斜坡上升結(jié)束段圓弧時間p11320.6s斜坡下降起始段圓弧時間p11330.6s斜坡上升結(jié)束段圓弧時間p1210自動再啟動p1300控制方式p1310連續(xù)提升p1311加速度提升p1312起動提升表2.12.3.5變頻器容量計(jì)算 變頻器的功率一般根據(jù)拽引機(jī)電機(jī)功率、運(yùn)行速度、載重和

27、配種計(jì)算，則變頻器的功率公式為： p=（w1+w2-w3）×g+f1 ×v （式子2.3.1）p：電梯上升所需拽引功率（kw）；w1：電梯自重（kg）；w2：電梯載重（kg）；w3：電梯配重（kg）；g：重力加速度（m/s2）；v：電梯最高運(yùn)行速度（m/s）。摩擦力因素忽略不計(jì)。變頻器功率p1接近電機(jī)功率，可取p1=1.5p2.3.6變頻器制動電阻容量計(jì)算電梯從運(yùn)動到禁止?fàn)顟B(tài)，變頻器頻率變化快，可能使反電動勢大于端電壓，電機(jī)就處于發(fā)電狀態(tài)。在直接主回路上安裝制動電阻是變頻器調(diào)速不可或缺的一部分。mm420變頻器的制動電阻值越小，制動力矩越大，流過制動單元的電流越大。若快速制

28、動出現(xiàn)過電壓，說明電阻值過大，應(yīng)減少制動電阻值。制動力矩制動電阻的阻值92%r=780/電動機(jī)功率（kw）100%r=700/電動機(jī)功率（kw）110%r=650/電動機(jī)功率（kw）120%r=600/電動機(jī)功率（kw）表2.23 電梯的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)nynnnynyy初始化等待電梯選向電梯啟動電梯運(yùn)行平層檢測電梯制動開門延時關(guān)門樓層檢測電梯加速停止是否轎廂呼叫目標(biāo)層與本層是否同層是否目標(biāo)層是否停止運(yùn)行確認(rèn)本層與目標(biāo)層n是否門廳呼叫樓層檢測送入七段碼顯示信號保持樓層是否改變yny3.1電梯控制流程 圖3.1.1當(dāng)乘客需要用電梯的時候，當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂后，按下相應(yīng)樓站的選層按鈕，便完成了運(yùn)行指令的預(yù)

29、先登記，電梯便自動決定運(yùn)行方向。電梯自動關(guān)門，當(dāng)門完全關(guān)閉后，電梯開始啟動、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。當(dāng)電梯到選欲?？康哪康膶诱厩胺侥骋痪嚯x位雹時，向電梯控制系統(tǒng)信號，電梯便自動減速準(zhǔn)備?？俊．?dāng)轎廂到平層區(qū)，發(fā)出平層信號控制轎廂準(zhǔn)確，并自動取消完成的信號，自動開門。電梯運(yùn)行過程中，如果廳外有人按動廳門召喚電鈕，只要申請乘梯方向符合此時電梯運(yùn)行方向，則電梯能被順向截停。當(dāng)同向登記信號已被執(zhí)行以后，電梯便自動換向運(yùn)行，執(zhí)行另一方向的運(yùn)行登記指令。如果電梯在某一層開門時有人或物碰觸了門安全觸扳，或檢測到關(guān)門障礙時，電梯便停止關(guān)門井立即轉(zhuǎn)為開門。如果坐乘電梯的乘客正逢電梯關(guān)門時，可按門廳外上、下按鈕進(jìn)行開門

30、。同時若檢測到超重，電梯發(fā)出警報(bào)，并轉(zhuǎn)為開門狀態(tài)。3.2 i/o口計(jì)算分配本次設(shè)計(jì)是基于plc的五層電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此在轎箱內(nèi)面板設(shè)計(jì)15層輸入和開關(guān)門及報(bào)警8個按鈕，門廳外1和5層分別只有一個上呼按鈕，24 上下按鈕共6個按鈕。每層限位開關(guān)輸入共5個，出現(xiàn)火災(zāi)或者其他應(yīng)急情況一個緊急停止按鈕。超重和防夾人2個輸入。一共25個（包括開門到位、關(guān)門到位輸入）。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)嘗試設(shè)計(jì)兩臺電梯，因此預(yù)留了一部分i.0口。符號地址數(shù)據(jù)類型外呼一層上i0.0bool外呼二層上i0.1bool外呼二層下i0.2bool外呼三層上i0.3bool外呼三層下i0.4bool外呼四層上i0.5bool外呼四層下i

31、0.6bool外呼五層下i0.7bool梯1內(nèi)呼一層i1.0bool梯1內(nèi)呼二層i1.1bool梯1內(nèi)呼三層i1.2bool梯1內(nèi)呼四層i1.3bool梯1內(nèi)呼五層i1.4bool梯1一層限位開關(guān)i2.2bool梯1二層限位開關(guān)i2.3bool梯1三層限位開關(guān)i2.4bool梯1四層限位開關(guān)i2.5bool梯1五層限位開關(guān)i2.6bool梯1紅外傳感器i2.7bool梯1超重i3.0bool梯1開門到位i3.1bool梯1關(guān)門到位i3.2bool強(qiáng)制停止i4.4bool梯1手動開門i4.5bool梯1手動關(guān)門i4.6bool表3.1單臺電梯i/o輸入口符號地址數(shù)據(jù)類型梯1開門q 0.0bool

32、梯1關(guān)門q 0.1bool梯1上升q 0.4bool梯1下降q 0.5bool外呼一層上燈q 1.0bool外呼二層上燈q 1.1bool外呼二層下燈q 1.2bool外呼三層上燈q 1.3bool外呼三層下燈q 1.4bool外呼四層上燈q 1.5bool外呼四層下燈q 1.6bool外呼五層下燈q 1.7bool梯1內(nèi)呼一層燈q 2.0bool梯1內(nèi)呼二層燈q 2.1bool梯1內(nèi)呼三層燈q 2.2bool梯1內(nèi)呼四層燈q 2.3bool梯1內(nèi)呼五層燈q 2.4bool數(shù)碼管1a段q 4.2bool數(shù)碼管1b段q 4.3bool數(shù)碼管1c段q 4.4bool數(shù)碼管1d段q 4.5bool數(shù)

33、碼管1e段q 4.6bool數(shù)碼管1f段q 4.7bool數(shù)碼管1g段q 5.0bool電梯1上行顯示燈q 6.0bool電梯1下行顯示燈q 6.1bool梯1開門燈q 6.4bool梯1關(guān)門燈q 6.5bool表3.2單臺電梯i/o輸出口3.3主體程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)根據(jù)i/o口的估算，使用西門子公司生產(chǎn)的simatic s7-300系列plc。選用了一共3個模塊，一個16位2個32為模塊。將電梯從上升的所有上升和下降情況（電梯1停在1層上到2層、電梯1停在1層上到3層、電梯1停在1層上到4層、電梯1停在1層上到5層、電梯1停在1層上到5層、電梯1停在2層下到1層）羅列出所有的過程情況存入m

34、區(qū)，用m記錄電梯運(yùn)行的過程。如圖：圖3.13.4 開關(guān)門程序設(shè)計(jì)記錄好過程后用常開觸點(diǎn)m的導(dǎo)通與否來判斷是否給電機(jī)供電，是否供電還需要滿足兩個條件，電梯必須沒在開門過程中，并且關(guān)門到位。程序一共分為2部分，一部分是電梯在上升情況時電梯上升，一種是下降過程中電機(jī)下移程序部分設(shè)計(jì)如圖：圖3.2電梯上升或下降電梯開門的時候電機(jī)不能上升或下降，否則會出現(xiàn)安全問題，為了方便檢測在主程序中加一個電梯功能塊：圖3.3電梯關(guān)門功能塊電梯開門需要滿足：（1）電梯觸碰到限位開關(guān)（2）到達(dá)樓層時有相應(yīng)的外呼信號，并滿足順序截停的原則（3）電梯處于超重，電梯關(guān)門，電梯開門到位等情況電梯都不能開門（4）電梯沒有處于緊急

35、停止?fàn)顟B(tài)電梯關(guān)門需要滿足（1） 電梯沒有處于開門過程（2） 電梯沒有處于超重狀態(tài)（3） 電梯關(guān)門到位限位開關(guān)沒有導(dǎo)通（4） 電梯沒有處于緊急停止?fàn)顟B(tài)部分電梯開關(guān)門程序設(shè)計(jì)圖： 圖3.4電梯部分開關(guān)門程序電梯開門完成后觸碰到限位開關(guān)，如果轎廂內(nèi)沒有內(nèi)呼開門的信號，那么5s過后電梯自動關(guān)門，用的是計(jì)數(shù)器延時，此時電梯開門到位是導(dǎo)通的。關(guān)門程序設(shè)計(jì)如圖： 圖3.4電梯延時5s關(guān)門程序3.5 復(fù)位程序設(shè)計(jì)在日常生活中，不可能是一個人需要用電梯，更多的情況是不同樓層的人需要到達(dá)不同的樓層，對運(yùn)行中的電梯發(fā)出請求信號，因此完成了上一個信號后，電梯需要清除之前的請求，相應(yīng)下一個請求。電梯在完成一次記錄過后，

36、需要對完成了的信號進(jìn)行清除，否則電梯完成一個信號后，不再對下一個請求做任何動作，不停的上升或者不停的重修開關(guān)門，因此需要設(shè)計(jì)一個將信號進(jìn)行復(fù)位的程序。部分程序設(shè)計(jì)如圖：圖3.4電梯延時5s關(guān)門程序3.6 信號燈程序設(shè)計(jì) 在所有的電梯系統(tǒng)中，都需要信號燈來提示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，上升或下降，電梯所處樓層等。有內(nèi)呼請求的時候按鈕燈也被點(diǎn)亮。上升下降可以用一個led燈，樓層顯示所用的是七段數(shù)碼管。圖3.5七段數(shù)碼管通過如圖所示分配7個輸出地址q來點(diǎn)亮七段數(shù)碼管。顯示燈思路：電梯在一層到二層的時候，應(yīng)該顯示的是電梯處于一層，并且上升燈點(diǎn)亮，表示電梯處于一層上升到二層的過程，若上升燈不亮，表示電梯處于相應(yīng)的

37、樓層并在處于開關(guān)門狀態(tài)。將每一段能夠被點(diǎn)亮的情況寫在一起，只要滿足情況，不同的數(shù)碼管段被點(diǎn)亮，達(dá)到顯示樓層的目的。部分程序設(shè)計(jì)如圖：圖3.6七段數(shù)碼管每一段顯示情況4 結(jié)論本文使用西門子s7-300可編程控制器設(shè)計(jì)了5層5站電梯控制系統(tǒng)。描述了電梯的結(jié)構(gòu)和可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理。同時講述了電梯的變頻器的選用、轎內(nèi)指令和廳外指令的消除、電梯的選層的邏輯控制、電梯的開關(guān)門運(yùn)行、電梯的運(yùn)行狀態(tài)以及如何防夾人、超重處理和應(yīng)急處理，實(shí)現(xiàn)了電梯的響應(yīng)控制、轎內(nèi)指令和各層廳外指令的記錄消除、電梯運(yùn)行方向和停站的控制，自動運(yùn)行和自動開關(guān)門等功能。這種電梯控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的結(jié)果表明：電梯控制系統(tǒng)以pl

38、c（可編程控制器）為核心，與變頻器相配合，實(shí)現(xiàn)了對電梯的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)速，提高了電梯的舒適度，增強(qiáng)了電梯運(yùn)行的安全性和可靠性，方便了電梯的同常保養(yǎng)維護(hù)和故障檢修工作的同時，降低了電梯運(yùn)行的成本。電梯起動、制動及運(yùn)行平穩(wěn)、舒適，安全保護(hù)可靠，能夠滿足日常生活中電梯的控制要求。該電梯控制系統(tǒng)對不同樓層高度的建筑物，只需簡單的將外圍電路進(jìn)行擴(kuò)展，就能滿足使用要求，具有很強(qiáng)的通用性。系統(tǒng)安裝調(diào)試工作少，方便日后的維修和保養(yǎng)。參考文獻(xiàn)1 常國蘭電梯自動控制技術(shù)m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.062 劉劍等電梯電氣設(shè)計(jì)m北京：中國電力出版社，20063 陳家盛電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.14 陳繼文等電梯控制原理及其應(yīng)用m北京：北京郵電大學(xué)出版社，2012.5致謝歲月匆匆，轉(zhuǎn)眼間四年的本科生學(xué)習(xí)就己經(jīng)接近了最后一段時間，論文也馬上要進(jìn)入答辯階段。在整個論文的整