基于PLC的五層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明

1、 PAGE42 / NUMPAGES421 引言隨著科學(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運(yùn)輸工具1。1.1 設(shè)計(jì)背景電梯是垂直運(yùn)行的電梯(通?？珊喎Q為電梯)、傾斜方向運(yùn)行的自動(dòng)扶梯、傾斜或水平方向運(yùn)行的自動(dòng)人行道的總稱。伴隨我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，電梯已成為城鎮(zhèn)居民生產(chǎn)、生活不可或缺的垂直交通工具，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。(一)安全形勢總體平穩(wěn)在電梯數(shù)量快速增加情況下，電梯

2、事故穩(wěn)中有降，保持了總體平穩(wěn)的安全形勢。從2005年開始，平均每年電梯事故起數(shù)在40起、死亡人數(shù)在30人左右。電梯萬臺(tái)事故率和萬臺(tái)死亡人數(shù)穩(wěn)步下降，2010年電梯萬臺(tái)事故率0.26，萬臺(tái)死亡人數(shù)0.17，均小于特種設(shè)備平均水平，也小于鍋爐壓力容器等其他特種設(shè)備1。(二)近年事故原因分類近年電梯事故中，違章操作引發(fā)的事故較為突出，事故中受到傷害的人員以普通乘客最多。事故產(chǎn)生原因中，違章操作62.7%，設(shè)備缺陷22.7%，意外8.0%，非法使用設(shè)備6.6%。事故中受傷害人員中普通乘客50%，維護(hù)保養(yǎng)人員13%，安裝工人12%，電梯操作人員4%，其它包括保安等未經(jīng)培訓(xùn)的人員21%。(三)電梯數(shù)量快速

3、增長截至2010年底，全國在用電梯總數(shù)已經(jīng)達(dá)到162.8萬臺(tái)，并以每年20%左右的速度高速增長，每年新增電梯數(shù)在30萬臺(tái)以上，占全球每年新增電梯總量的一半以上。、等幾個(gè)城市在用電梯數(shù)量已超過10萬臺(tái)。目前，我國電梯年產(chǎn)量、電梯保有量、年增長量均世界第一。超過紐約成為全世界 HYPERLINK :/ czdt110 電梯最多的城市5。1.2 電梯的起源與趨勢公元前236年,古希臘的阿基米德設(shè)計(jì)出一種人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷揚(yáng)機(jī)。1850年，美國人亨利沃特曼制作出世界第一臺(tái)以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的卷揚(yáng)機(jī)。1854年, 美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯向世人展示了歷史上第一部安全升降梯。1889年，美國奧的斯公司制造出

4、由直流電動(dòng)機(jī)通過蝸桿蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒卷繞繩索懸掛并升降轎廂的電動(dòng)升降機(jī)。1892年，美國亨利華特列昂那得發(fā)明了用調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁場來調(diào)速的電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。1900年, 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)被使用到電梯驅(qū)動(dòng)中。1903年，美國奧的斯在電梯傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中采用了曳引驅(qū)動(dòng)代替卷筒方式。70 年代，電梯控制柜的控制電路逐漸從模擬電路向數(shù)字化電路發(fā)展，數(shù)字技術(shù)顯著的提高了電梯的可靠性和運(yùn)性精度。70 年代末到 80年代初，高速無齒輪和有齒輪快速電梯都應(yīng)用微機(jī)作為控制的主要部件，而且每部電梯使用的微機(jī)不止一部。80 年代，大功率晶體管模塊的問世以與微機(jī)和數(shù)字調(diào)節(jié)技術(shù)的不斷成熟，人們開始利用PWM(脈寬調(diào)節(jié)

5、)技術(shù)來控制換流器，實(shí)現(xiàn)對電梯流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)頻(VVVF)，達(dá)到線性調(diào)速的目的3。90年代，電梯控制系統(tǒng)由并行信號傳輸向以串行信號為主的信號傳輸方式過度。21世紀(jì)電梯產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)A信息化、網(wǎng)絡(luò)化。B驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用永磁同步無齒曳引機(jī)。C一綠色發(fā)展為基本理念。1.3 本文的研究目標(biāo)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以五層電梯作為控制對象，以PLC作為工具對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，對六層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關(guān)，電機(jī)，信號燈等。然后，根據(jù)需要畫出控制面板圖，再根據(jù)控制面板圖計(jì)算出I/O點(diǎn)數(shù)，確定所選PLC機(jī)型，選定變頻器型號，畫出連線圖，然后在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，寫出控制系統(tǒng)的流程圖，梯形圖，寫出

6、語句5。2 電梯控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要想設(shè)計(jì)出可靠而使用的電梯控制系統(tǒng)，就要考慮到有關(guān)電梯的方方面面如電梯的快速性、電梯的舒適度等。這就要求我們編寫符合實(shí)際的程序，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的硬件設(shè)備，以完成任務(wù)。2.1電梯的概述2.1.1 電梯工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/25332.htm t _blank 牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)

7、行中偏斜或擺動(dòng)。常閉 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1421257.htm t _blank 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。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/35678.htm t _blank 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)確停靠。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/117464.htm t _bl

8、ank 電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全3。2.1.2 電梯結(jié)構(gòu)與分類(1)電梯的結(jié)構(gòu)電梯的機(jī)械部分是電梯的軀體，同時(shí)電子電氣是電梯的神經(jīng)和大腦。機(jī)械部分與電子電氣之間的有機(jī)結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)電梯的功能。它由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、對重裝置、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。電梯的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。(2)電梯的分類電梯的分類非常豐富，根據(jù)使用性質(zhì)、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。圖2-1 電梯的結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)2.2.1

9、 控制方式的選擇繼電器和PLC都可以控制電梯的運(yùn)行方式,但控制方法的不同會(huì)使得電梯具有不同的特點(diǎn),如表2-1為PLC與繼電器控制系統(tǒng)功能與特點(diǎn)的比較。表2-1 PLC與繼電器控制系統(tǒng)功能與特點(diǎn)的比較比較項(xiàng)目繼電器控制PLC控制對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性需進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與接線.適應(yīng)性差只需對程序進(jìn)行修改.適應(yīng)性強(qiáng)控制功能的實(shí)現(xiàn)通過對繼電器進(jìn)行硬接線完成相應(yīng)的控制功能對進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)所需控制要求控制的實(shí)時(shí)性機(jī)械動(dòng)作時(shí)間常數(shù)大，實(shí)時(shí)性差微處理器控制，實(shí)時(shí)性非常好復(fù)雜控創(chuàng)能力極差很強(qiáng)可靠性元器件多、觸點(diǎn)多，容易出現(xiàn)故障采用大規(guī)模集成電路.絕大部分是軟繼電器，可靠性高柔韌性和靈活性差具有種類齊全的擴(kuò)展單元，擴(kuò)展

10、靈活占用空間與安裝控制柜體積大、笨重，安較施工工作量大體積小，重量輕，安裝工作量小使用壽命易損、壽命短壽命長維護(hù)復(fù)雜、工作量大工作量小價(jià)格極低較高 所以本系統(tǒng)最終能夠選擇以PLC控制電梯的運(yùn)行方式。2.2.2 電梯控制系統(tǒng)的控制要求本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一個(gè)五層層電梯控制系統(tǒng)，其主要控制要求如下：開關(guān)門控制當(dāng)某一樓層的電梯指示燈一直亮?xí)r，表示該層電梯正在進(jìn)行開門、延時(shí)、關(guān)門的動(dòng)作。為保證電梯運(yùn)行的安全性，電梯的開關(guān)門信號和故障報(bào)警信號必須是互鎖的，也就是說，當(dāng)故障報(bào)警信號有效時(shí)，開關(guān)門信號都不會(huì)顯示，同時(shí)樓層指示燈也不會(huì)亮。外呼叫控制一旦有乘客按下某層的呼叫按鈕，該層相應(yīng)的電梯指示燈就亮起來，不過不能

11、立即開門。呼叫信號要一直保持到電梯到達(dá)該層后且呼叫信號的指示與電梯的運(yùn)行方向一樣時(shí)才會(huì)被撤消。上下行控制電梯在每個(gè)樓層分別設(shè)置一個(gè)外呼按鈕，電梯運(yùn)行時(shí)樓層指示燈亮。但是上下行指示燈不能同時(shí)亮，各個(gè)樓層的指示燈也不可以同時(shí)亮。一個(gè)呼叫請求在完成之前如果收到另一個(gè)呼叫請求，則要判斷兩個(gè)呼叫請否是在同一個(gè)方向，如果是不再同一方向則不截車，反之則截車。在行車過程中，如果故障報(bào)警信號有效，則任何操作都無效，指示燈也不亮。在上下行期間，電梯的速度由變頻器給定。2.2.3 電梯控制系統(tǒng)總體方案的確定本系統(tǒng)是主要由PLC、變頻器、控制箱、顯示器、曳引電動(dòng)機(jī)組成的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（簡稱VVVF）。通過PLC去控

12、制電梯的運(yùn)行方式，可以使得控制系統(tǒng)的可靠行更高，結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖2-2所示。圖2-2 電梯控制系統(tǒng)框圖從圖3-2可以看出，該系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成，其中電梯控制的邏輯部分由PLC來實(shí)現(xiàn)。通過分析研究電梯的實(shí)際運(yùn)行情況和控制規(guī)律，從而設(shè)計(jì)開發(fā)出電梯聯(lián)動(dòng)控制程序，使得PLC能夠控制電梯的運(yùn)行操作。電梯的調(diào)速部分則選用高性能的矢量控制變頻器，配以脈沖發(fā)生器（編碼器）測量鼠籠式曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而夠成電機(jī)的閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鼠籠式曳引機(jī)電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速（Variable Voltage Variable Frequency,簡稱VVVF）運(yùn)行8。PLC首先接收來自電梯的呼

13、梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其部一系列復(fù)雜的控制程序，對各種信號的邏輯關(guān)系有序的進(jìn)行處理，最后向直流門控電機(jī)、變頻器和各類顯示器適時(shí)地發(fā)出開關(guān)量控制信號，對電梯實(shí)施控制。在電梯控制系統(tǒng)中，由于電梯的控制屬于隨機(jī)性控制，各種輸入信號之間、輸出信號之間以與輸入信號和輸出信號之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，邏輯關(guān)系處理起來非常復(fù)雜，這就給PLC的編程帶來很大難度。在PLC向變頻器發(fā)出開關(guān)量控制信號的同時(shí)，為了滿足電梯的要求，變頻器又需要通過鼠籠式曳引電動(dòng)機(jī)同軸連接的脈沖發(fā)生器和PG卡，對電動(dòng)機(jī)完成速度檢測與反饋，形成閉環(huán)系統(tǒng)。脈沖發(fā)生器輸出脈沖，PG卡接收到脈沖以后，再將此反饋給變頻器部，以

14、便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。根據(jù)脈沖的相序，可判斷出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并可以根據(jù)脈沖的頻率測得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速10。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)一個(gè)完整的控制系統(tǒng)總是包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),本章集中介紹電梯控制系統(tǒng)涉與到的硬件設(shè)計(jì)。本章給出了五層電梯的硬件設(shè)計(jì)包括電梯的調(diào)速系統(tǒng)、井道信號系統(tǒng)、電梯的硬件選型以與各硬件的參數(shù)設(shè)置。3.1 電梯調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1 電梯的快速性要求電梯作為一種交通工具，對于快速性的要必不可少的。快速則可節(jié)省時(shí)間，這對于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會(huì)中的乘客是非常重要的?？焖傩灾饕ㄟ^以下方法得到：提高電梯額定速度V，則電梯的額定速度提高，運(yùn)行時(shí)間縮短，達(dá)到為乘客節(jié)省時(shí)間的目的。集中布置多臺(tái)電梯，通過

15、電梯數(shù)量的增加來節(jié)省乘客候梯時(shí)間。盡可能的減少電梯起、停過程中的加、減速時(shí)間。上訴三種方法中，前兩種需要增加設(shè)備投資，第三種方法通常不需要增加設(shè)備投資，因此在電梯設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用第三種方法減少起、制動(dòng)時(shí)間。但是起、制動(dòng)時(shí)間縮短意味著加、減速度的增大，而加、減速度的過分增大和不合理的變化有將造成乘客的不舒適感。因此，對電梯又提出了舒適性的要求。3.1.2 電梯舒適度的要求電梯引起乘客生理不適主要是由于以下兩點(diǎn)原因造成的：由加速度引起的不適。人在加速上升或減速下降時(shí)，加速度引起的慣性力疊加到重力之上，使人產(chǎn)生超重感，各器官承受更大的重力；而在加速下降或減速上升時(shí)，加速度產(chǎn)生的慣性力抵消部分重力，

16、使人產(chǎn)生上浮感，感到臟不適，頭暈?zāi)垦！？紤]到人體生理上對加、減速度的承受能力，GB/T158-1997電梯技術(shù)條件中規(guī)定：“電梯的起制動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、迅速，加、減速度最大值不大于1.5 m/s2?！庇杉铀俣茸兓室鸬牟贿m。大量實(shí)驗(yàn)證明，人體不但對加速度敏感，對加加速度（或稱加速度變化率）也比較敏感。我們用a來表示加速度，用來表示加加速度，則當(dāng)加加速度較大時(shí)，人的大腦就會(huì)感到暈眩、痛苦，它的影響比加速度a的影響還嚴(yán)重。我們也稱加加速度為生理系數(shù)，在電梯行業(yè)一般限制生理系數(shù)不超過1.3 m/s211。而促進(jìn)電梯舒適度的途徑有以下幾種途徑：選用品質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定的曳引機(jī)曳引機(jī)是電梯運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)裝置，其性能直接

17、關(guān)系到電梯運(yùn)行的舒適感。曳引機(jī)的機(jī)械間隙對電梯的影響主要體現(xiàn)在電梯在加減速過程中，在電機(jī)速率發(fā)生變化時(shí)，電動(dòng)運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)將發(fā)生切換，造成電梯的振動(dòng)，極影響了電梯的舒適感。在電梯S曲線加減速過程中，一般各有一兩次明顯失重或者超重感覺，并伴隨曳引機(jī)發(fā)出異響。另外，對于一些改造的雙速舊梯用曳引機(jī)，由于多次高低速切換的巨大沖擊，造成連接套軸中的橡膠墊片嚴(yán)重磨損，也會(huì)造成上述現(xiàn)象。因此，要想使得電梯具有良好的舒適性,必須選用品質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定的曳引機(jī).選用品質(zhì)優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在保證曳引機(jī)質(zhì)量的前提下，與曳引機(jī)配套的電機(jī)的性能也直接關(guān)系到電梯的起制動(dòng)過程的性能，問題主要表現(xiàn)為啟動(dòng)舒適感的好壞。如果電機(jī)的啟

18、動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，在電梯松閘的時(shí)刻產(chǎn)生的倒溜就會(huì)很小。選用性能優(yōu)良的變頻器異步電機(jī)矢量控制是完全基于電機(jī)參數(shù)的矢量控制，因此電機(jī)參數(shù)必須能夠進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)。否則，取得不了優(yōu)越的性能。因此，首先必須選用能夠進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的變頻器。其次，變頻器必須具有零速150%以上的轉(zhuǎn)矩輸出，可以保證良好的啟動(dòng)和停車舒適感。另外，需要非常好的過載能力，110%的額定負(fù)載，必須連續(xù)運(yùn)行，特別對于高層電梯，需要滿載運(yùn)行超過30S以上的，更要考慮這一點(diǎn)12。3.1.3 電梯的速度曲線在電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)中速度曲線圖形直接影響著電梯的平層準(zhǔn)確度和舒適感。如果電梯在啟動(dòng)加速和減速制動(dòng)時(shí)，速度曲線圖性的加、減交界處不圓滑，乘客會(huì)感

19、覺很不舒服，為了滿足舒適感提高運(yùn)輸效率與正確平層要求，電梯的速度給定曲線是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人們對于速度變化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。因此有必要設(shè)計(jì)電梯運(yùn)行的速度曲線，讓轎廂按照這樣的速度曲線運(yùn)行，既能滿足快速性的要求，又能滿足舒適性的要求，科學(xué)、合理的解決快速性與舒適性的矛盾。圖3-1 中曲線 ABCD 就是這樣的速度曲線。其中 AEFB 段是由靜止起動(dòng)到勻速運(yùn)行的加速段速度曲線；BC 段是勻速運(yùn)行段，其梯速為額定梯速；CFED 段是由勻速運(yùn)行制動(dòng)到靜止的減速度段速度曲線，通常是一條與起動(dòng)段對稱的曲線。加速段速度曲線AEFB段的AE段是一條拋物線，EF段是一

20、條在E點(diǎn)與拋物線 AE 相切的直線，而 FB 段則是一條反拋物線，它與AE段拋物線以EF段直線的中點(diǎn)相對稱。設(shè)計(jì)電梯的速度曲線時(shí)，主要就是設(shè)計(jì)起動(dòng)加速段 AEFB 段曲線，而 CFED 曲線與 AEFB 段鏡像對稱，很容易由 AEFB 段的數(shù)據(jù)推出，BC段為恒速段，其速度為額定速度，無需計(jì)算。畫出上述速度曲線的加速度、加加速度曲線15見圖3-1所示。 A B1-速度 2-加速度 3-加加速度圖3-1 速度曲線的加速度、加加速度曲線圖3-1A中，起動(dòng)加速段 AEFB 中各小段的速度曲線、加速度曲線，加加速度曲線的函數(shù)表達(dá)式16分別是：AE段速度曲線: 是一條拋物線其加速度曲線： 是一條斜線段而加

21、加速度曲線： 是一條水平的直線EF段速度曲線： 是一條斜率為aE的直線段其加速度曲線： 是一條水平的直線段而加加速度曲線： 是一條與橫坐標(biāo)軸重合的線段FB段速度曲線： 是一條反拋物線段其加速度曲線： 是一條下斜的斜線段而加加速度曲線： 是一條水平的直線段圖3-1B給出了實(shí)際中的速度曲線，在高速電梯中，在運(yùn)行距離較短（例如單層、二層、三層等）的情況下，都有尚未達(dá)到額定速度便要減速停車的問題，因此這種電梯的速度曲線中有的單層運(yùn)行、雙層運(yùn)行、三層運(yùn)行等多種速度曲線，其控制規(guī)律也就更為復(fù)雜。3.1.4 電梯速度曲線的特點(diǎn)電梯的速度曲線與生產(chǎn)機(jī)械的速度曲線不同是由于乘客對電梯的舒適性的要求，電梯要兼顧快

22、速性與舒適性。電梯的速度曲線在轉(zhuǎn)彎處都是圓滑過渡的，處處可導(dǎo)，在圖3-1中電梯的速度曲線的轉(zhuǎn)彎處，專門設(shè)計(jì)了拋物線段，讓其與前后的直線段相切，實(shí)現(xiàn)平滑過渡，從而保證加速度曲線是連續(xù)的，沒有突跳，加加速度則被控制在允許值之下17?？紤]到人對加速度引起的超重、失重的承受能力，加速、減速段的最大加速度數(shù)值不得大于 1.5m/s2，再加上拋物線段的逐漸過渡，使得電梯的加速、減速段的時(shí)間比較長。可調(diào)速電梯在加、減速段要實(shí)施嚴(yán)密的速度閉環(huán)控制，保證轎廂按設(shè)計(jì)的速度曲線運(yùn)行，不允許出現(xiàn)大的超調(diào)和振蕩，以保證電梯的舒適性。3.2 井道信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)電梯位置的確定與顯示轎廂的乘客與門廳中等待電梯的乘客需要知

23、道電梯目前所在位置,電梯要確定是否能夠響應(yīng)新的召喚指令與何時(shí)減速平層制動(dòng)，這些都需要明確電梯當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。通常電梯系統(tǒng)的位置信號是靠設(shè)置在井道中的位置開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。(2)轎廂的平層與停車轎廂運(yùn)行后需要確定停車樓層，平層是指停車時(shí)轎廂底與門廳地面齊平，不過在實(shí)際中無法達(dá)到百分之百的精確，通常都有平層誤差規(guī)定。平層停車過程需在轎廂底與所停樓層的地面相平之前開始，先要開始減速，然后再制動(dòng)，以減小沖擊，提高平層停車的精確度和乘客的舒適感16。3.3 硬件選型3.3.1 變頻器的概述與選型 (1)變頻器的概述上個(gè)世紀(jì)80年代初，通用變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。在近 20 年的時(shí)間，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和

24、由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個(gè)大發(fā)展過程。這期間變頻器的容量不斷增大、體積越來越小、功能越來越多也更加的智能化，使得變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大20。(2)變頻器的選型變頻器容量計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運(yùn)行速度為 v，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為 g，變頻器功率為 P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為: (3-1)其中為摩擦力，可忽略不計(jì)17。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對于P2留有安全裕量，可取。變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過程

25、中會(huì)產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。雖然帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但造價(jià)太高。如果采用能耗制動(dòng)方式通過制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低且具有良好的使用效果。能耗制動(dòng)電阻 Rz 的大小應(yīng)使得制動(dòng)電流工作時(shí)的值不超過變頻器額定電流的一半，即 (3-2)其中U0為額定情況下變頻器的直流母線電壓.由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率22。變頻器的選型電梯的調(diào)速除了對一般的工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能的要求外，其舒適度的指標(biāo)通常也要考慮。本設(shè)計(jì)中保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行并保證舒適感的關(guān)鍵是電梯的拖動(dòng)調(diào)速

26、系統(tǒng)?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)最終選用ORMON 3G2JV型變頻器。3.3.2 位置檢測元件的選型(1)用干簧感應(yīng)器或其它位置開關(guān)干簧感應(yīng)器如圖3-3所示。1-干簧管；2-常閉觸點(diǎn)；3-轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)；4-常開觸點(diǎn)；5-永久磁鐵；6-隔磁圖3-3 干簧感應(yīng)器干簧感應(yīng)器就是在U型槽的兩側(cè)分別放置干簧管與永久磁鐵。當(dāng)隔磁板沒有插入U(xiǎn)型槽時(shí)，那么磁場作用下的常閉觸點(diǎn)2、3閉合；隔板插入U(xiǎn)型槽時(shí)，永久磁鐵磁場經(jīng)過隔磁板和空氣間隙形成閉合磁路。那么，在簧片的彈性作用下，觸點(diǎn)2、3常開，4則閉合。于是根據(jù)電梯的控制要求，可將傳感器安裝在轎廂的頂部，隔磁板固定于井道相應(yīng)位置的導(dǎo)軌上。采用這種方法具有直觀、簡單的

27、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)15。(2)用雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)該方法需要對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，較麻煩。雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)如圖3-4所示。圖3-4 雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)(3)采用旋轉(zhuǎn)編碼器目前的PLC一般都具有專用計(jì)數(shù)單元或高速脈沖輸入端，所以為獲取電梯運(yùn)行的準(zhǔn)確位置，可采用編碼器。編碼器可以直接與PLC高速脈沖輸入端相連，利用PLC置24V直流電源作為其電源。編碼器實(shí)物和原理如圖3-5所示。圖3-5 旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)物圖與工作原理旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，安裝于被測軸上并隨被測軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用來測量轉(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。電

28、梯的轎廂所處的位置與運(yùn)行速度用碼盤來檢測，檢測所得的位置與速度作為位置反饋信號和速度指示信號。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)、到站停車點(diǎn)等21。綜上所述，旋轉(zhuǎn)編碼器有明顯優(yōu)于其它兩種方法的優(yōu)勢，故本系統(tǒng)采用此法。3.3.3 PLC的概述與選型 (1)PLC的概述PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算式運(yùn)算等操作的指令，

29、并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC具有以下特點(diǎn)高可靠性，強(qiáng)抗干擾能力配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)重量輕、體積小、能耗低系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建造的工作量小，維護(hù)方便，易改造學(xué)用容易，深受歡迎18。(2)PLC的選型本系統(tǒng)按照5層電梯進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)控制要求，共需輸入點(diǎn)數(shù) 33 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)29點(diǎn)，考慮大約12%的裕量。另外，由于要采用旋轉(zhuǎn)編碼器定位，需要 PLC 具有高速脈沖輸入，故最終選擇西門子 S7-200 系列 CPU226 PLC 為主機(jī)，并配以 EM223DC24V數(shù)字量16輸入/16輸出擴(kuò)展模塊。CPU226的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)為24入/16 出，EM223為1

30、6 入/16出，形成輸入點(diǎn)數(shù)共40點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)32點(diǎn)，滿足系統(tǒng)要求。如圖3-6為PLC實(shí)物圖。圖3-6 PLC實(shí)物圖3.4 電梯控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)是采用ORMON 3G2JV型變頻器和西門子S7-200 型 PLC 組成的頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng),電氣控制硬件框圖如圖3-7所示。圖3-7控制系統(tǒng)框圖它由曳引電機(jī)、門電機(jī)、變頻器、可編程控制器 PLC 與其他電氣元件構(gòu)成。電梯的調(diào)速部分選用高性能的矢量控制變頻器,利用光電編碼器測量曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)速,構(gòu)成閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。電路的邏輯部分由 PLC 來實(shí)現(xiàn), PLC 接受來自現(xiàn)場的呼叫、轉(zhuǎn)速、樓層、位置等信號。發(fā)給調(diào)速系統(tǒng)的速度信號、門機(jī)的開關(guān)門

31、信號、樓層顯示與呼叫顯示信號18。3.4.1 PLC 控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置與 I/O 地址分配本系統(tǒng)為5 層電梯設(shè)計(jì)，根據(jù)控制要求，共需輸入點(diǎn)數(shù) 33 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)29 點(diǎn)，考慮10%-15%的裕量。另外，由于要采用旋轉(zhuǎn)編碼器定位，需要 PLC 具有高速脈沖輸入，故最終選擇西門子 S7-200 系列 CPU226 PLC 為主機(jī)，配以 EM223DC24V 數(shù)字量 16入/16出擴(kuò)展模塊。CPU226S 輸入/輸出點(diǎn)數(shù)為 24 入/16 出，EM223 為 16 入/16 出，共形成輸入點(diǎn)數(shù) 40 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù) 32 點(diǎn)，滿足系統(tǒng)要求，其地址編號如圖3-8所示。圖3-8 PLC 主機(jī)、擴(kuò)展模塊

32、I/O 分配PLC 輸入信號有：外呼按鈕、選按鈕、旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號、限位開關(guān)、轎廂開/關(guān)按鈕、手動(dòng)開關(guān)等。輸出信號有：外呼信號指示、選信號指示、電梯上/下行信息、樓層顯示信息、變頻器控制信號、語音提示信號等。輸入/輸出信號的具體分配如表3-1 所示。表3-1 I/O 地址分配表PLC輸入點(diǎn)電梯實(shí)物部接口（I/O）PLC輸入點(diǎn)電梯實(shí)物部接口（I/O）I0.0編碼器高速計(jì)數(shù)輸入 A 相Q0.0RHI0.1編碼器高速計(jì)數(shù)輸入 B 相Q0.1RLI0.2轎廂安全開關(guān)Q0.2STFI0.3底層外呼上按鈕Q0.3STRI0.4一層外呼下按鈕Q0.5關(guān)門驅(qū)動(dòng)I0.5一層外呼上按鈕Q0.6開門驅(qū)動(dòng)I0.6二

33、層外呼下按鈕Q0.7底層外呼上指示I0.7二層外呼上按鈕Q1.0一層外呼上指示I1.0三層外呼下按鈕Q1.1一層外呼下指示I1.1三層外呼上按鈕Q1.2二層外呼上指示I1.2四層外呼下按鈕Q1.3二層外呼下指示I1.3四層外呼上按鈕Q1.4三層外呼上指示I1.4五層外呼下按鈕Q1.5三層外呼下指示I1.5下基準(zhǔn)限位開關(guān)Q1.6四層外呼上指示I1.6下極限限位開關(guān)Q1.7四層外呼下指示I1.7檢修開關(guān)Q2.0五層外呼下指示I2.0手動(dòng)開門按鈕Q2.1顯示驅(qū)動(dòng) AI2.1手動(dòng)關(guān)門按鈕Q2.2顯示驅(qū)動(dòng) BI2.2手動(dòng)上行按鈕Q2.3顯示驅(qū)動(dòng) CI2.3手動(dòng)下行按鈕Q2.4顯示驅(qū)動(dòng) DI2.4急停按鈕

34、Q2.5電梯上行指示I2.5消防按鈕Q2.6電梯下行指示I2.6關(guān)門限位開關(guān)Q2.7五層呼指示I2.7開門限位開關(guān)Q3.0四層呼指示I3.0五層呼按鈕Q3.1三層呼指示I3.1四層呼指示Q3.2二層呼指示I3.2三層呼指示Q3.3一層呼指示I3.3二層呼指示Q3.4底層呼指示I3.4一層呼指示Q3.5電子報(bào)站I3.5底層呼指示I3.6轎廂開門按鈕I3.7轎廂關(guān)開門按鈕I4.0上極限位開關(guān)3.4.2 旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC脈沖檢測旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，通常安裝在被測軸上，并隨被測軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以測量轉(zhuǎn)角，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號。旋轉(zhuǎn)編碼器的兩相輸出分別與PLC的I0.0、I0.1

35、點(diǎn)相連。由于旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖頻率較高，普通計(jì)數(shù)器無法計(jì)數(shù)，必須采用高速計(jì)數(shù)器。CPU226 擁有 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器，分別為HSC0-HSC5。每一個(gè)高速計(jì)數(shù)器又分12 種工作模式，可分成四類：無外部方向輸入信號的單相加/減計(jì)數(shù)器、有外部方向輸入信號的單相加/減計(jì)數(shù)器、有加計(jì)數(shù)時(shí)鐘和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入的雙相計(jì)數(shù)器、有A/B相正交計(jì)數(shù)器。因?yàn)樾D(zhuǎn)編碼器的輸出是兩相互差900的脈沖，所以，高速計(jì)數(shù)器必須工作在模式9-模式11 之間，即工作在A/B相正交計(jì)數(shù)模式。在這里以模式9 為例，說明正交計(jì)數(shù)的工作原理。當(dāng)工作模式 為9 時(shí)，HSC以I0.0、I0.1 為A、B兩相計(jì)數(shù)源，若A相時(shí)鐘脈超前B相 ，

36、為正計(jì)數(shù)，若A相時(shí)鐘脈沖滯后B相90O，則為減計(jì)數(shù)。A/B相正交計(jì)數(shù)器工作時(shí)，還可設(shè)定為 1 倍速正交模式或 4 倍速正交模式。1 倍速正交模式，即在接收到一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)計(jì)一個(gè)數(shù)。圖3-9示出了高速計(jì)數(shù)器工作在模式 9，4 倍速正交的時(shí)序圖19。圖3-9 高速計(jì)數(shù)器模式 9 操作時(shí)序圖旋轉(zhuǎn)編碼器與曳引機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連，根據(jù)曳引輪的轉(zhuǎn)軸方向與轉(zhuǎn)動(dòng)角度，編碼器輸出A/B相相位差900的一系列脈沖波，正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，A超前B，逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)，B超前A。高速計(jì)數(shù)器就根據(jù)相位超前情況，進(jìn)行正計(jì)數(shù)或者減計(jì)數(shù)。若當(dāng)轎廂在底層時(shí)，高數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為零，隨著轎廂的上升，高數(shù)計(jì)數(shù)器的值就會(huì)不斷增加，當(dāng)下降時(shí)，高速計(jì)數(shù)器的值

37、則不斷下降，根據(jù)高數(shù)計(jì)數(shù)器值的變化可反映出轎廂所在樓層的精確位置。由于旋轉(zhuǎn)編碼器測量準(zhǔn)確，使用方便，優(yōu)于其它方法，故成為當(dāng)前測量電梯所在位置的主流方法。3.4.3 變頻器的參數(shù)設(shè)置由于采用 PLC 作為邏輯控制部件，故變頻器和 PLC 通訊時(shí)采用開關(guān)量而不用模擬量。本系統(tǒng)用到的OMRON 3G2JV變頻器具體參數(shù)設(shè)置如表3-2所示。表3-2 變頻器具體參數(shù)設(shè)置n021控制電路的端口區(qū)控制運(yùn)行n050可以反轉(zhuǎn)n0950電機(jī)運(yùn)行的最高頻率（Hz）140電機(jī)運(yùn)行的最高頻率（Hz）163斜坡上升時(shí)間(S)173斜坡下降時(shí)間(S)202S形加減時(shí)間為0.5s2250設(shè)置固有頻率f=50Hz（高速運(yùn)行）2

38、36設(shè)置固有頻率f=5Hz（爬行運(yùn)行）2410設(shè)置固有頻率f=10Hz（檢修運(yùn)行）362反轉(zhuǎn)與停止 376多段速指令1387多段速指令2 398多段速指令3 403零速輸出ON：零速中S0:為正轉(zhuǎn)與停止端口3.4.4 電梯控制系統(tǒng)電氣原理圖圖3-8給出了電梯控制系統(tǒng)部分電氣原理圖。圖3-8 電梯控制系統(tǒng)電氣原理圖(a)圖3-8 電梯控制系統(tǒng)電氣原理圖(b)4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 PLC控制電梯的邏輯關(guān)系1開始時(shí)，電梯處于任意一層；2當(dāng)有外呼梯信號時(shí)，電梯響應(yīng)該外呼信號，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)10秒后自動(dòng)關(guān)門;當(dāng)有呼梯信號時(shí)，電梯響應(yīng)該呼信號，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，

39、電梯門打開，延時(shí)10秒后自動(dòng)關(guān)門。行車方向主要由呼信號決定，同一順序優(yōu)先行車；3在電梯運(yùn)行過程，即電梯的上升或下降途中，對任何反方向的下降或上升的外呼信號都暫不響應(yīng)。但是如果收到反向外呼信號前沒有其它、外呼梯信號時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼信號;行車途中若遇到的呼梯信號是與行車方向一樣的，則響應(yīng)該信號并截車，反之不截車13；4具有最遠(yuǎn)反向外呼信號響應(yīng)功能。例如:電梯在一樓，二層向下外呼信號、三層向下外呼信號、四層向下外呼信號、五樓向下外呼信號同時(shí)發(fā)出，則電梯先去五樓響應(yīng)四層向下外呼信號；5呼信號和外呼信號都有記憶功能，在任務(wù)執(zhí)行后該記憶會(huì)自動(dòng)消除；6信號燈指示呼信號、外呼信號、行車方向、行車所達(dá)樓層位

40、置；7停層時(shí)可以對自動(dòng)開門和手動(dòng)開門進(jìn)行延時(shí)，在關(guān)門過程中，若有外呼信號，則該外呼信號和本層同向時(shí)電梯開門，反之不開；同時(shí)若關(guān)門動(dòng)作已執(zhí)行完畢，遇到任何外呼信號都不開；8有呼信號時(shí)自動(dòng)關(guān)門延時(shí)，關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車；9無呼信號時(shí)延時(shí)8秒自動(dòng)關(guān)門，但不會(huì)自動(dòng)行車，只有呼信號響應(yīng)時(shí)才可行車；10電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門，開門按鈕和關(guān)門按鈕也都暫時(shí)不起作用。只有電梯平層且停止運(yùn)行后，開關(guān)門按鈕才能起作用。4.2 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)的梯形圖的設(shè)計(jì)可以分成幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起形成完整的梯形圖。下面介紹幾個(gè)典型環(huán)節(jié)的梯形圖。42.1 開關(guān)門環(huán)節(jié)程序設(shè)計(jì)電梯的

41、開關(guān)門，存在以下幾種情況：(1) 電梯檢修狀態(tài)時(shí)的開關(guān)門程序設(shè)計(jì)電梯處于檢修狀態(tài)時(shí)，開關(guān)門均只能手動(dòng)控制，由開關(guān)門按鈕進(jìn)行開門與關(guān)門。如圖4-1、4-2所示。圖 4-1 手動(dòng)關(guān)門程序圖 4-2 手動(dòng)開門程序(2) 電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門程序設(shè)計(jì)電梯在運(yùn)行至平層位置，電梯應(yīng)開始開門。如圖4-3所示。出于安全考慮在電梯關(guān)門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，電梯重新開門。目前大多數(shù)電梯采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測，自動(dòng)發(fā)送重新開門信號，已達(dá)到重新開門的目的。圖 4-3 開關(guān)門判斷程序(3) 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(guān)門程序設(shè)計(jì)停站時(shí)間繼電器延時(shí)結(jié)束時(shí)，電梯會(huì)自動(dòng)關(guān)門。停站時(shí)間未到時(shí)，乘客可通過關(guān)門按鈕

42、實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。如圖4-4所示。圖 4-4 自動(dòng)運(yùn)行過程中的關(guān)門程序(4) 呼梯開門電梯到達(dá)某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并啟動(dòng)運(yùn)行，到達(dá)呼梯樓層時(shí)再開門。如圖4-5所示。圖 4-5 呼梯開門程序4.2.2電梯平層判斷程序設(shè)計(jì)電梯要想在平層時(shí)開關(guān)門，首先要利用旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行是否平層的判斷。平層判斷程序如圖4-6所示。圖 4-6 平層判斷程序4.2.3層樓顯示程序設(shè)計(jì)電梯的運(yùn)行方向與電梯所處的位置用層樓指示燈（也叫層顯）指示，它安裝在每層站廳門的上方和轎廂轎門的上方。過去常由低壓燈泡構(gòu)成，現(xiàn)多由LED

43、組成，且與呼梯盒做成一體結(jié)構(gòu)。如圖4-7所示。圖 4-7 樓層顯示程序4.2.4外呼信號鎖存控制程序設(shè)計(jì)乘客在廳門外呼梯時(shí)，呼梯信號會(huì)被PLC接收和記憶。當(dāng)電梯到達(dá)呼叫層時(shí)，且呼叫方向與目的地方向一致時(shí)（基層和頂層除外），呼梯要求已滿足，呼梯信號會(huì)被消除。當(dāng)乘客按下外呼按鈕時(shí)，相對應(yīng)的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。外呼信號鎖存控制程序如圖4-8所示。圖 4-8 外呼信號鎖存控制程序4.2.5選信號鎖存程序設(shè)計(jì)乘客通過對轎廂操作盤上1-5層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕指示燈亮。當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈

44、也應(yīng)熄滅。選信號鎖存程序如圖4-9所示。圖 4-9 選信號鎖存程序4.2.6電梯運(yùn)行方向程序本程序的自動(dòng)選項(xiàng)功能主要由電梯的上行條件和下行條件兩部分組成，其中，電梯滿足以下條件時(shí)上行。(1) 電梯在一層，且有二層外呼下指示，二層外呼上指示，二層呼指示，三層外呼下指示，三層外呼上指示，三層呼指示，四層外呼下指示，四層外呼上指示，四層呼指示，五層外呼下指示，五層呼指示。(2) 電梯在二層，且有三層外呼下指示，三層外呼上指示，三層呼指示，四層外呼下指示，四層外呼上指示，四層呼指示，五層外呼下指示，五層呼指示。(3) 電梯在三層，且有四層外呼下指示，四層外呼上指示，四層呼指示，五層外呼下指示，五層呼指

45、示。(4) 電梯在四層，且有五層外呼下指示，五層呼指示。(5) 電梯在負(fù)一層時(shí)，無論什么情況均上行；同理，電梯在第五層時(shí)無論什么情況均不上行。電梯上行梯形圖如圖4-10所示。圖 4-10 電梯向上運(yùn)行程序同樣，當(dāng)滿足以下條件，且不滿足電梯上行條件時(shí)，電梯下行。(1)電梯在一層，且有負(fù)一層上呼指示，負(fù)一層呼指示。(2)電梯在二層，一層外呼上指示，一層呼指示，負(fù)一層上呼指示，負(fù)一層呼指示。(3)電梯在三層，二層外呼上指示，二層外呼下指示，二層呼指示，一層外呼上指示，一層外呼下指示，一層呼指示，負(fù)一層上呼指示，負(fù)一層呼指示。(4)電梯在四層，三層外呼上指示，三層外呼下指示，三層呼指示，二層外呼上指示

46、，二層外呼下指示，二層呼指示，一層外呼上指示，一層外呼下指示，一層呼指示，負(fù)一層上呼指示，負(fù)一層呼指示。(5)電梯在五層時(shí)，無論什么情況均滿足下行條件，同理，電梯在負(fù)一層時(shí)，無論如何均不會(huì)下行。電梯下行梯形圖如圖4-11所示。圖 4-11 電梯向下運(yùn)行程序4.2.7電梯運(yùn)行方向顯示程序設(shè)計(jì) 當(dāng)電梯正常運(yùn)行時(shí)顯示裝置會(huì)顯示當(dāng)前電梯的運(yùn)行方向。電梯運(yùn)行方向顯示程序如圖4-12所示。圖 4-12 電梯運(yùn)行方向顯示程序4.2.8電梯減速控制程序設(shè)計(jì)電梯的工作特點(diǎn)是使得它要頻繁起制動(dòng)，為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時(shí)，準(zhǔn)確平層，即“無速停車抱閘”，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘，即

47、直接停止，要做到這一點(diǎn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確發(fā)出減速信號，在接近層樓面時(shí)按距離精確的自動(dòng)矯正速度給定曲線。本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂置，只要電梯一運(yùn)行，計(jì)數(shù)器就可以精確地確定走過的距離，達(dá)到與減速點(diǎn)相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時(shí)即可發(fā)出減速命令。不論哪種方式產(chǎn)生的減速命令，由于負(fù)載的變化、電網(wǎng)波動(dòng)、鋼絲繩打滑等，都會(huì)使減速過程不符合平層技術(shù)要求，為此一般在離層樓100-200mm處需設(shè)置一個(gè)平層矯正器，以確保平層的長期準(zhǔn)確性。電梯減速控制程序如圖4-13所示。圖 4-13 電梯減速控制程序4.2.9手動(dòng)控制方向程序設(shè)計(jì)電梯咋檢修狀態(tài)下運(yùn)行方向?yàn)槭謩?dòng)控制，直接由上行和下行啟動(dòng)按鈕確定，不需定向。手動(dòng)控制方向程序如圖4-

48、14所示。圖4-14 手動(dòng)控制方向程序4.2.10 電梯總體運(yùn)行效果圖4-15為電梯運(yùn)行實(shí)例流程圖。電梯的初始位置在底層，底層有乘客按下外呼按鈕欲上二層，同時(shí)，一層有乘客欲到底層，按下“一層下呼按鈕”，二層有乘客欲到三層，按下“二層上呼按鈕”，三層有乘客欲到底層，按下“三層下呼按鈕”，四層有乘客欲到五層，按下“四層上呼按鈕”，五層有乘客欲到三層，按下“五層下呼按鈕”。電梯在運(yùn)行過程中，按照同一方向的呼叫能夠相應(yīng)截車，反方向的呼叫不截車的原則。圖4-15 電梯運(yùn)行實(shí)例流程圖4.3 安裝與調(diào)試單指令運(yùn)行調(diào)試這是一種最簡單的調(diào)試方法，檢查所設(shè)計(jì)的程序在完成其最簡單的控制功能時(shí)是否會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。若各種調(diào)

49、試無錯(cuò)誤，則再用復(fù)雜的方法進(jìn)行調(diào)試。單指令運(yùn)行調(diào)試的具體容如下：假定電梯的轎廂在一樓，一層指示燈發(fā)光，此時(shí)按下5樓的指令按鈕，5樓指令顯示亮，電梯關(guān)門后，開始上行，當(dāng)轎廂上升到5樓后，數(shù)碼管顯示為“5”樓的指令顯示信號消除。單層運(yùn)行調(diào)試單指令運(yùn)行調(diào)試之后，再下來就是單層調(diào)試，以確保程序再多條指令運(yùn)行時(shí)的正確性。此種調(diào)試是讓電梯單方向運(yùn)行于 n 層，譬如，電梯轎廂原先在二層，如此時(shí)三樓和四樓有向上外呼，三樓和四樓外呼指示燈亮，此時(shí)按下關(guān)門按鈕，則轎廂往上運(yùn)行，到三樓時(shí)經(jīng)過比較發(fā)出平層信號，轎廂停層響應(yīng)呼梯，三樓外呼指示燈滅，延時(shí)5 秒后，轎廂繼續(xù)向上運(yùn)行，到四樓時(shí)經(jīng)過比較發(fā)出平層信號，轎廂停層響應(yīng)呼梯，并消除登記信號。結(jié)論以上