畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-曳引式電梯控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1前言隨著我國巨大的建筑市場的快速發(fā)展和樓宇智能化的需求，電梯的用量急升。專業(yè)部門預(yù)測，我國全年對(duì)電梯和自動(dòng)扶梯的需求達(dá)到5萬臺(tái)。目前，我國共擁有電梯約40萬臺(tái)、扶梯5萬臺(tái)，電梯生產(chǎn)能力每年約4萬臺(tái)、扶梯6000臺(tái)。按照世界上每千人擁有1臺(tái)電梯的標(biāo)準(zhǔn)，我國還有80萬臺(tái)的電梯增長空間。因此，電梯對(duì)于我國人民的生活將會(huì)有重要影響。電梯是集機(jī)械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科技術(shù)于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。針對(duì)現(xiàn)代電梯發(fā)展和應(yīng)用狀況，本論文在詳細(xì)介紹電梯結(jié)構(gòu)原理和技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了電梯的PLC控制系統(tǒng)。第一章緒論1.1電梯的定義及發(fā)展與現(xiàn)狀自從我國實(shí)行改革開放政策以來，全國各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具電梯，其需求量日益增長。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。為了確保電梯正常運(yùn)行、安全使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。電梯具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的傾斜角小于15°的鋼性導(dǎo)軌之間，轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)型式便于乘客出入或裝卸貨物。電梯適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。追溯電梯這種提升設(shè)備的歷史，早在公元前我國就有利用人力作動(dòng)力的簡單提升設(shè)備，直到現(xiàn)在我國北方部分農(nóng)村仍用手搖轆轤提取井水的升降提水裝置，所以說，我國是世界上最早出現(xiàn)這種提升設(shè)備電梯雛形的國家之一。1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),把它作為提升設(shè)備的動(dòng)力是在1858年首次應(yīng)用于美國紐約市的一臺(tái)客梯上。接著阿姆斯特郎發(fā)明的水壓梯替代了蒸汽機(jī)梯。隨著科技的發(fā)展新的動(dòng)力設(shè)備不斷出現(xiàn)并替代了舊的動(dòng)力設(shè)備，例如用液壓泵和液壓控制閥等。法拉第于1881年發(fā)明發(fā)電機(jī)后50年，美國率先采用直流電動(dòng)機(jī)作為電梯升降的驅(qū)動(dòng)單元，并為今天的電梯發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1903年美國生產(chǎn)可不帶減速器的無齒輪高速電梯，并把卷筒式傳動(dòng)改進(jìn)為曳引槽輪式傳動(dòng)，從而為今天高層的大行程電梯奠定了基礎(chǔ)。在動(dòng)力問題得到解決之后，美國著手研制電氣控制及速度調(diào)節(jié)等方面課題，并獲得成功。1915年美國成功設(shè)計(jì)了自動(dòng)平層控制系統(tǒng)以及高速電梯（6m/s）。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷用于電梯控制系統(tǒng)，如無觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制晶閘管（俗稱可控硅）的應(yīng)用；集成電路和數(shù)字控制、電腦和機(jī)群控制及調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)的應(yīng)用；拖動(dòng)系統(tǒng)簡化、性能提高等。1.2我國電梯發(fā)展的狀況我國電梯業(yè)起步較晚，但打造較快，1952-1954年先后在上海、天津、沈陽建立了三家電梯制造廠，并先后成立有關(guān)科研單位，獨(dú)立自主制造各類電梯產(chǎn)品，如交流貨梯、客梯；直流快速、高速客梯等。用我們自己生產(chǎn)的電梯產(chǎn)品裝備了人民大會(huì)堂、北京飯店等政府機(jī)關(guān)和國家賓館。60年代開始批量生產(chǎn)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道，用我們自己生產(chǎn)的自動(dòng)扶梯裝備了北京地鐵車站，用我們自己生產(chǎn)的自動(dòng)人行道裝備了北京首都機(jī)場。隨著我國對(duì)外開放、對(duì)內(nèi)搞活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，吸取和引進(jìn)了國外先進(jìn)的電梯技術(shù)、先進(jìn)的電梯制造工藝與設(shè)備、先進(jìn)的科學(xué)管理，使我國電梯工業(yè)又取得巨大發(fā)展，產(chǎn)品連續(xù)多年成倍增長，產(chǎn)品質(zhì)量和性能明顯提高。為了進(jìn)一步推動(dòng)和發(fā)展電梯工業(yè)，在上海、北京、天津、廣州等地先后建立中外合資電梯制造公司，使電梯的控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，先后向市場推出一批耗能小、效率高、速度快、平層和舒適感好的交流調(diào)速電梯、直流高速電梯（包括機(jī)群控制電梯）。為了進(jìn)一步提高和控制產(chǎn)品質(zhì)量，近年來國家頒布了具有國際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，使制造廠家用新標(biāo)準(zhǔn)去更新、設(shè)計(jì)電梯產(chǎn)品，加強(qiáng)管理，促進(jìn)電梯工業(yè)的發(fā)展。在控制技術(shù)方面，從手柄開關(guān)控制發(fā)展到按鈕信號(hào)控制、集選控制及多臺(tái)電梯機(jī)群管理控制；從繼電器-接觸器的信號(hào)到計(jì)算機(jī)（電腦）控制；從調(diào)壓調(diào)速到調(diào)頻調(diào)速控制系統(tǒng)。微機(jī)（或稱微處理機(jī)）在電梯控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，從而代替了傳統(tǒng)的數(shù)量眾多的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)。微機(jī)電梯的特點(diǎn)：運(yùn)行可靠、故障率低、耗能少；控制屏（柜）體積小，從而機(jī)房的面積可相應(yīng)減??；設(shè)備投資費(fèi)減少；維修方便。調(diào)頻調(diào)壓的交流調(diào)速高速電梯也有了發(fā)展。為了適應(yīng)電梯運(yùn)行的性能，在簡化驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的前提下，提高電梯運(yùn)行的性能，推出交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和低轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)，以便適應(yīng)于電梯的四象限運(yùn)行工作狀態(tài)的需要，由此，提高了電梯運(yùn)行的平穩(wěn)性，使乘坐電梯的舒適感更好。在電梯速度方面，有0.25m/s發(fā)展到0.5-1.0m/s的交流雙速電梯；由1.5-2.0m/s的快速電梯發(fā)展到2.5m/s的直流高速電梯；還有1.0-4.5m/s的交流調(diào)速電梯。在電梯品種方面，目前除了常用的貨梯、客梯外，還發(fā)展和開發(fā)了雙層轎廂和觀光電梯。在材料和裝潢方面，特別在電梯的機(jī)械部分、控制器、轎廂及附屬件上將使用新型材料，使其在提高性能的同時(shí)，更便于操作，并能減少安裝費(fèi)用和節(jié)約機(jī)房空間。電梯轎廂的裝飾日趨豪華。1.3電梯的分類及規(guī)格型號(hào)1.3.1電梯可以按用途、驅(qū)動(dòng)方式、提升速度、曳引電動(dòng)機(jī)、操縱方式、有無蝸輪減速器或機(jī)房位置等進(jìn)行分類，如下所示1、按用途分類乘客電梯：為運(yùn)送乘客而設(shè)計(jì)的電梯，有完善的安全裝置，一般裝飾豪華。載貨電梯：通常有人伴隨，主要是為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的電梯?？拓洠▋捎茫╇娞荩阂赃\(yùn)送乘客為主但也可運(yùn)送貨物的電梯。住宅電梯：為住宅樓使用而設(shè)計(jì)的電梯。雜物電梯：只運(yùn)送雜物不允許人員進(jìn)入的電梯。船用電梯：供船舶上安裝使用的電梯。汽車用電梯：垂直運(yùn)輸汽車的電梯。觀光電梯：供乘客觀光的轎廂壁透明的電梯。病床電梯：為醫(yī)院運(yùn)送病床而設(shè)計(jì)的電梯。其他電梯：包括冷庫電梯、建筑電梯、礦井電梯等。2、按拖動(dòng)方式分類交流電梯：交流電動(dòng)機(jī)拖運(yùn)的電梯。直流電梯：直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的電梯。液壓電梯：靠液壓傳動(dòng)的電梯。齒輪齒條式電梯：靠齒輪齒條傳動(dòng)的電梯。3、按電梯速度分類低速電梯：速度為1m/s及以下的電梯?？焖匐娞荩核俣却笥?m/s而小于2m/s的電梯。高速電梯：速度在2-3m/s的電梯。超高速電梯：速度超過3m/s的電梯。4、按控制方式分類手柄開關(guān)控制電梯：由司機(jī)用手柄操縱電梯的起動(dòng)、運(yùn)行和平層進(jìn)行控制的電梯。按鈕控制電梯：一種具有簡單自動(dòng)控制方式的電梯，具有自動(dòng)平層功能。信號(hào)控制電梯：一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。集選控制電梯：有/無司機(jī)操縱的電梯。并聯(lián)控制電梯：2或3臺(tái)電梯的外呼信號(hào)并聯(lián)共用，電梯有集選功能。梯群控制電梯：多臺(tái)電梯集中排列，共用廳外召喚按鈕，按規(guī)定程序和客流量的變化由電腦集中調(diào)度和控制電梯。5、按有無減速裝置分類無齒輪電梯：曳引機(jī)由曳引輪和制動(dòng)輪組成，由電動(dòng)機(jī)直接連接，用于高速電梯。有齒輪電梯：曳引機(jī)由曳引輪、減速箱和制動(dòng)輪組成，通過齒輪減速箱與電動(dòng)機(jī)連接，用于低速和快速電梯。6、按操作方式分類無司機(jī)電梯：電梯的各種工作狀態(tài)，由乘客進(jìn)入電梯轎廂，按照所需要去的樓層，在操縱箱上操縱樓層按鈕。有司機(jī)電梯：電梯的各種工作狀態(tài)，有專職電梯司機(jī)操縱。有/無司機(jī)兩用電梯：電梯具有可變換控制電路，其控制線路基本上按照無司機(jī)操縱設(shè)計(jì);同時(shí)也考慮有司機(jī)操縱工作狀態(tài)的線路設(shè)計(jì)。7、按驅(qū)動(dòng)方式分類液壓式電梯。曳引式電梯。螺旋式電梯。爬輪式電梯。8、按有無機(jī)房分類有機(jī)房電梯。無機(jī)房電梯。1.3.2電梯的規(guī)格與主要參數(shù)介紹圖1所示給出了電梯的結(jié)構(gòu)和主要部件的名稱。電梯的主要參數(shù)電梯的主要參數(shù)確定電梯的服務(wù)對(duì)象、運(yùn)送能力、工作性能及對(duì)井道、機(jī)房等土建設(shè)計(jì)的要求，包括以下幾個(gè)方面：額定載重量：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯的額定載重量;轎廂尺寸：寬×深×高;轎廂尺寸：有單面或雙面開門及其他特殊要求等，包括對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等;轎門形式：柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙折門、封閉式雙折中分門等。開門寬度：轎廂門和層門完全開啟時(shí)的凈寬度;開門方向：人在轎廂外面對(duì)轎廂門向左方開啟的為左開門，門向右方開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱中分門;圖1電梯的整體結(jié)構(gòu)曳引方式：常用的有半繞1﹕1吊索法，轎廂的原形速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度；半繞2﹕1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩運(yùn)行速度的一半。額定速度（m/s）：對(duì)制造的電梯設(shè)計(jì)的規(guī)定速度。電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等，如交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)或直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、轎內(nèi)按鈕控制和集選控制等。10）停層站數(shù)：凡在建筑物內(nèi)樓層用語出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。11）提升高度：指電梯從底層端站至頂層端站樓面之間的總運(yùn)行高度。12）頂層高度：由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。13）底坑深度：由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越高。14）井道高度：由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。15）井道尺寸：寬×深2、我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電梯主要參數(shù)和規(guī)格尺寸的規(guī)定為了加強(qiáng)對(duì)電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，我國于1974年頒布了一批電梯產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，1986年又頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB7025—1986，并取代原來的標(biāo)準(zhǔn)。自從GB7025—1986頒布后，對(duì)當(dāng)時(shí)國內(nèi)已批量生產(chǎn)的乘客電梯、載貨電梯、病床電梯、雜物電梯等類別的電梯及其井道、機(jī)房的形式、基本參數(shù)與尺寸做了規(guī)定。1997年我國又頒布了新的推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T7025—1997。電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對(duì)象等，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)及尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物，否則會(huì)影響電梯的使用效果。1.3.3電梯的總體結(jié)構(gòu)曳引系統(tǒng)的功能及構(gòu)成功能構(gòu)成輸出與傳動(dòng)動(dòng)力，使電梯運(yùn)行①曳引機(jī)：包括電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器和曳引輪在內(nèi)的靠曳引繩和曳引輪槽摩擦力或停止電梯的裝置。有齒輪曳引機(jī)，即電動(dòng)機(jī)通過減速齒輪箱驅(qū)動(dòng)曳引輪的曳引機(jī)。無齒輪曳引機(jī)，即電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)曳引輪的曳引機(jī)。②曳引繩：連接轎廂和對(duì)重裝置，并靠與曳引輪槽的摩擦力驅(qū)動(dòng)轎廂升降的專用鋼絲繩。導(dǎo)向系統(tǒng)的功能及構(gòu)成功能構(gòu)成保證轎廂與對(duì)重的相互位置，并限制其活動(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)①導(dǎo)軌：供轎廂和對(duì)重運(yùn)行的導(dǎo)向部件。②導(dǎo)軌支架：固定在井道壁或橫梁上，支撐和固定導(dǎo)軌用的構(gòu)件。③導(dǎo)靴：裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向的部件。④導(dǎo)向輪：為增大轎廂與對(duì)重之間的距離，使曳引輪在導(dǎo)向?qū)χ匮b置過轎廂一側(cè)而設(shè)置的繩輪。⑤反繩輪：設(shè)置在轎廂架和對(duì)重框架上部的動(dòng)滑輪。根據(jù)需要不同的曳引比確定曳引繩繞過反繩輪的圈數(shù)，反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)等，有曳引比而定。3、轎廂系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)功能構(gòu)成用于運(yùn)送乘客和（或）貨物的容體，是電梯的運(yùn)行部件之一①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。②轎廂體：具有與載重量和服務(wù)對(duì)象相適應(yīng)的空間，是由轎廂底、轎廂壁、轎門和轎廂頂組成。4、門系統(tǒng)的功能和構(gòu)成功能構(gòu)成防止墜落和擠傷事故的發(fā)生①轎廂門：設(shè)置在轎廂入口的門。由門，門導(dǎo)軌架、轎廂地檻等組成。②層門：設(shè)置在層站入口的門，又稱廳門、門導(dǎo)軌架、層門地檻、層門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。③開門機(jī)：使轎門、層門自動(dòng)開啟或關(guān)閉的電動(dòng)機(jī)裝置。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)接通控制安全電路，使轎廂運(yùn)行的機(jī)電聯(lián)鎖裝置。5、重量平衡系統(tǒng)的功能及構(gòu)成功能構(gòu)成使曳引系統(tǒng)的原動(dòng)力（電動(dòng)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①對(duì)重：由對(duì)重架和對(duì)重塊組成，其重量和轎廂滿載時(shí)的重量成一定的比例，與轎廂間的重量差具有一個(gè)恒定的最大值，又稱平衡鐵。②重量補(bǔ)償裝置：在高層電梯中，補(bǔ)償轎廂與對(duì)重側(cè)曳引繩長度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能及構(gòu)成功能構(gòu)成提供動(dòng)力、實(shí)行電梯速度控制①曳引電動(dòng)機(jī)：電梯的動(dòng)力源。根據(jù)電梯配置可用交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)。②供電裝置：為電梯的電動(dòng)機(jī)提供電源的裝置。③速度檢測裝置：檢測轎廂運(yùn)行速度，將其轉(zhuǎn)變成點(diǎn)信號(hào)的裝置。一般采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)。④電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制：交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的速度控制方式，有交流變極調(diào)速、交流變壓調(diào)速和變頻變壓調(diào)速；直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能高和調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，常用發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的晶閘管勵(lì)磁發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)。電氣控制系統(tǒng)的功能和構(gòu)成功能構(gòu)成對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制①操縱裝置：對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱的裝置。包括轎廂內(nèi)按鈕操縱箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕箱、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。②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。③控制屏（柜）：安裝在機(jī)房內(nèi)，由各種電器元件組成，對(duì)電梯實(shí)行電氣控制的設(shè)備。④平層裝置：在平層區(qū)域內(nèi)，使轎廂達(dá)到平層準(zhǔn)確度要求的裝置。由電磁感應(yīng)器和遮磁板構(gòu)成⑤選層控制器：對(duì)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(hào)控制、集選控制、并聯(lián)控制和梯群控制。安全保護(hù)系統(tǒng)的功能和構(gòu)成功能構(gòu)成保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生安全鉗裝置：確保轎廂向下運(yùn)行時(shí)能起安全效果的裝置。在達(dá)到限速器運(yùn)行速度時(shí)，甚至在懸掛裝置斷裂的概況下，安全鉗裝置應(yīng)能動(dòng)作并夾緊導(dǎo)軌而使裝有額定重量的轎廂制停并保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)安全鉗裝置作用時(shí)，裝在它上面的電器安全裝置應(yīng)在安全鉗裝置動(dòng)作以前或同時(shí)動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。限速器：通常安裝在機(jī)房內(nèi)或井道頂部，是限制轎廂（或?qū)χ兀┻\(yùn)行速度的裝置。當(dāng)轎廂運(yùn)行速度達(dá)到限定值時(shí)，限速器動(dòng)作，使轎廂兩邊安全鉗的楔塊同步提起，夾住導(dǎo)軌。緩沖器：設(shè)置在轎廂和對(duì)重的行程底部極限位置。超速保護(hù)開關(guān)：在限速器機(jī)械動(dòng)作之前，開關(guān)動(dòng)作，切斷控制回路，使電梯停止運(yùn)行。上、下端站極限保護(hù)開關(guān)：在井道頂端、底端設(shè)置強(qiáng)迫減速開關(guān)、端站限位開關(guān)和終端極限開關(guān)。在轎廂或?qū)χ嘏龅骄彌_器前切斷控制電路。電氣安全保護(hù)：電梯機(jī)械類安全裝置多數(shù)設(shè)置相應(yīng)的電氣設(shè)備，構(gòu)成電氣安全保護(hù)線路。如供電系統(tǒng)斷相、錯(cuò)相保護(hù)裝置；層門與轎門的電氣連鎖裝置；緊急操作裝置和停止保護(hù)裝置；轎頂、轎內(nèi)和機(jī)房的檢修運(yùn)行裝置等。第二章PLC電梯控制系統(tǒng)2.1PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制所代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)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；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；大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜；多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，己形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。但是，電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問題：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，因而故障率較高；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，技術(shù)水平難以提高；電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)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；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大；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，而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便，并且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)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。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC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)。首先，可靠性，對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。1）PLC不需要大量的活動(dòng)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。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MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。3）PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件;采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造;對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對(duì)電源的斷電保護(hù);對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。6）PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如：采用軟件濾波;軟件自診斷;簡化編程語言等。其次，易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:：1）操作方便對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。2）編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握f地解。采用布爾助記符編程語言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。3）維修方便PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。最后，靈活性，PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:：1）編程的靈活性。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖，功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。2）擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。3）操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)：(1)在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)去掉了大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。(3)PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。為便于比較PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)現(xiàn)列表如下，詳見表2-1。從表2-1可以看出，PLC控制系統(tǒng)具有繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)將逐漸被PLC控制系統(tǒng)所取代是大勢所趨。表2-1PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較項(xiàng)目繼電器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制功能實(shí)現(xiàn)有許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功能各種控制功能通過編制的程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制要求變更適應(yīng)性適應(yīng)性差，需要重新設(shè)計(jì)，改變繼電器和接線適應(yīng)性強(qiáng)，只需針對(duì)程序進(jìn)行修改控制速度低，靠機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)極快，靠微處理器進(jìn)行處理特殊功能一般沒有有安裝，施工連線多，施工繁安裝容易，施工方便可靠性差，觸點(diǎn)多，故障多高，因元器件采取了篩選和抗老化等可靠性措施壽命短長可擴(kuò)展性困難容易維護(hù)工作量大，故障不易查找有自診能力，維護(hù)工作量小2.2PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比較計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中，其主機(jī)一般采用能夠在惡劣工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行的工控機(jī)。工控機(jī)有通用微機(jī)應(yīng)用發(fā)展而來，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，能提供實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢。但是，它的使用和維護(hù)要求工作人員應(yīng)具有一定的專業(yè)知識(shí)，技術(shù)水平較高，且工控機(jī)在整機(jī)水平上尚不能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境?？删幊炭刂破鲗?duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，變通用為專用，有利于降低成本，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應(yīng)過程控制的要求。PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比較見表2-2。從表2-2可見，在控制功能方面，PLC與通用計(jì)算機(jī)相比，工作更穩(wěn)定可靠，而且編程簡單，使用方便，應(yīng)用設(shè)計(jì)和調(diào)試周期可大大縮短，加之又能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下和強(qiáng)電一起工作，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。表2-2PLC控制系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較比較項(xiàng)目通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學(xué)計(jì)算工業(yè)自動(dòng)控制工作環(huán)境對(duì)工作環(huán)境要求高對(duì)工作環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場工作工作方式中斷處理方式循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件需配備功能較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件一般只需簡單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護(hù)等一般性措施采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護(hù)，可在線維修編程語言匯編語言，高級(jí)語言，如BASIC，C等梯形圖，助記符語言，SFC標(biāo)準(zhǔn)化語言對(duì)操作人員的要求需專門培訓(xùn)，并具