plc課程設(shè)計(jì)-五層電梯的plc設(shè)計(jì)

1、<p>　　電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目 五層電梯PLC系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) <

2、/p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2012年 </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.緒論4</b></p><p>　　2.

3、課 題 介 紹6</p><p>　　3.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求7</p><p><b>　　3.1控制要求7</b></p><p><b>　　3.2設(shè)計(jì)要求7</b></p><p>　　3.3電梯的控制原理8</p><p><b>　　3.4控制方案

4、9</b></p><p><b>　　4.硬件設(shè)計(jì)9</b></p><p>　　4.1元器件選擇9</p><p>　　4.1.1 電機(jī)選擇9</p><p>　　4.1.2 熔斷器的選擇10</p><p>　　4.1.3 熱繼電器的選擇10</p>&l

5、t;p>　　4.1.4 接觸器的選擇10</p><p>　　4.1.5 PLC芯片的選擇11</p><p>　　4.2元器件清單11</p><p>　　4.3硬件控制原理圖11</p><p>　　4.3.1控制思想及要求11</p><p>　　4.3.2原理圖12</p>&l

6、t;p>　　4.3.3 PLC外部接線圖14</p><p><b>　　5.軟件設(shè)計(jì)16</b></p><p>　　5.1設(shè)計(jì)思想及程序框圖16</p><p>　　5.2 I/O地址表17</p><p>　　5.2.1輸入信號(hào)的確定17</p><p>　　5.2.2輸出信

7、號(hào)的確定18</p><p>　　5.2.3 內(nèi)部輔助繼電器的確定18</p><p>　　5.3程序設(shè)計(jì)及說(shuō)明19</p><p>　　5.3.1外呼信號(hào)的登記與消除19</p><p>　　5.3.2 開門控制22</p><p>　　5.3.3 關(guān)門控制24</p><p>　

8、　5.3.4 樓層信號(hào)的顯示24</p><p>　　5.3.5 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示26</p><p>　　5.3.6 電梯的定向環(huán)節(jié)28</p><p>　　5.3.7 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)32</p><p>　　5.3.8 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié)33</p><p><b>　　6.運(yùn)行調(diào)試

9、37</b></p><p><b>　　7.小結(jié)38</b></p><p><b>　　8.參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　附錄40</b></p><p><b>　　主電路40</b></p>

10、<p><b>　　完整的接線圖41</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行。</p><p>　　一、PLC的國(guó)內(nèi)外狀況</p><p&g

11、t;　　世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯

12、形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)

13、工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。</p><p>　　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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，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

14、各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，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。</p><p>　　我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自

15、己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。</p><p><b>　　二、P

16、LC未來(lái)展望</b></p><p>　　21世紀(jì)，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，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

17、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(lái)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(lái)越大

18、的作用。</p><p><b>　　2.課 題 介 紹</b></p><p>　　在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。</p><p><b>　　一、PLC的構(gòu)成 </b></p><p>　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯

19、示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。</p><p><b>　　二、CPU的構(gòu)成 </b></p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的

20、方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。</p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，

21、是PLC不可缺少的組成單元。</p><p>　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。</p><p><b>　　三、I/O模塊 </b></p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反

22、映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。</p><p>　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。</p><p><b>　　四、電

23、源模塊 </b></p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 </p><p><b>　　五、底板或機(jī)架 </b></p><p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，

24、其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。</p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　3.1控制要求</b></p><p>　　(1)電梯轎箱的控制要求: 選向: 根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)

25、轎箱所在的樓層位置決定電梯的運(yùn)行方向. 選層換速:指電梯能夠根據(jù)轎箱內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向,而且 遵守或一直向上,或一直向下的原則.并且在每次平層的時(shí)候都能夠 換速. 樓層位置的指示:選用了數(shù)碼管顯示的方法.由于 FX2N 系列已 有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動(dòng)模塊,所以只要外部加上 LED 七段顯示管和電 源就可以顯示樓層了. (2) 電梯門的控制要求: 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候,電梯門自動(dòng)打開,經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯 門自動(dòng)關(guān)上.如果遇到有人在門中間

26、的情況,電梯會(huì)因?yàn)楣怆婇_關(guān)的 作用而自動(dòng)開門. (3) 補(bǔ)充要求: 出了上述兩個(gè)要求以外, 還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使 用,一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障,備用電機(jī)將手動(dòng)控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài),避 免因曳引惦記出故障而引發(fā)的不必要的麻煩.</p><p><b>　　3.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　對(duì)于電梯的控制, 可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來(lái)完成, 但是

27、二者有各自的特點(diǎn): (1) 繼電-接觸系統(tǒng):它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀,大部分電器均為常用 電器,更換方便,價(jià)格較便宜.但是他觸點(diǎn)繁多,線路復(fù)雜,電器的 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作較慢, 能耗高, 機(jī)械動(dòng)作噪音大, 而且可靠性差. (2) PLC 在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施,使用方便,擴(kuò)展 容易.它使用了梯形圖和可編程指令,易于掌握.總之,PLC 取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢(shì). 基于上述原因,我們選擇用可編程控制器來(lái)完成對(duì)電梯的控制.&l

28、t;/p><p>　　3.3電梯的控制原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)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)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)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)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(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)

29、，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(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？?。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)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。</p><p><b>　　圖1實(shí)驗(yàn)

30、面板圖</b></p><p><b>　　3.4控制方案</b></p><p>　　電梯控制系統(tǒng)原理框圖</p><p><b>　　4.硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1元器件選擇</b></p><p>　　4.1.

31、1 電機(jī)選擇</p><p>　　系統(tǒng)的輸入設(shè)備要有4個(gè)行程開關(guān)和1只按鈕，因此PLC需要5個(gè)輸入點(diǎn)分別和它們的常開觸頭相接。系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)分臂左移或右移，電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)分臂上升或下降，M3的抓緊和放松，原點(diǎn)位置由指示燈HL顯示。</p><p><b>　　表1 電動(dòng)機(jī)額定參</b></p><p>　　由選擇的三相異步電機(jī)確定熔斷器和

32、熱繼電器選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)線電流：P=√3UICOSß P=750W U=380V</p><p>　　所以算出：I=1.13A</p><p>　　且根據(jù)：I(熔斷電流)≥（1.5—2.5）I(最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流)+I(其余電動(dòng)機(jī)額定電流)</p><p>　　4.1.2 熔斷器的選擇</p>

33、<p>　　熔斷器額定電流為I=2*1.13+2*1.13=4.52A</p><p><b>　　表2 熔斷器參數(shù)</b></p><p>　　為提高非常好的短路保護(hù)功能，所以可以選擇RT14-20 額定電壓為380V 熔斷器電流為20A 熔體電流為4A.</p><p>　　4.1.3 熱繼電器的選擇</p>&

34、lt;p>　　根據(jù)額定電流及表3，可選擇JR16-20/3(JR16-20/3D) 作為主電路的熱繼電器起到過(guò)載保護(hù)功能。</p><p><b>　　表3熱繼電器參數(shù)</b></p><p>　　4.1.4 接觸器的選擇</p><p>　　I=P/KU 其中I為接觸器主觸頭電流，P為電動(dòng)機(jī)額定功率，U為電動(dòng)機(jī)額定電壓，K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 一

35、般為1-1.4 且P=750W ,U=380V ,K=1所以I=1.13A 切所選電機(jī)為三相異步交流，所以根據(jù)表4可選擇下面的繼電器。</p><p><b>　　表4 接觸器參數(shù)</b></p><p>　　4.1.5 PLC芯片的選擇</p><p>　　FX2n-16MR-001 是繼電器輸出有，有8個(gè)輸出8個(gè)輸入 其系列的芯片是其中融合

36、一個(gè)很小的控制器，擁有最小的封裝，提供多達(dá)40個(gè)IO，并且通過(guò)串行通信傳輸數(shù)據(jù)。他可以同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHZ，配備有7條特殊定位指令，包括零返回等等。</p><p><b>　　4.2元器件清單</b></p><p>　　4.3硬件控制原理圖</p><p>　　4.3.1控制思想及要求</p><p>　　1.電

37、梯轎箱的控制要求</p><p>　　(1)選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。</p><p>　　(2)選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。</p><p>　　(3)樓層位置的指示：選用七段LED數(shù)碼管顯示的方法。</p>

38、;<p>　　2.電梯門的控制要求</p><p>　　要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動(dòng)打開，經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯門自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會(huì)因?yàn)闄C(jī)械安全觸板開關(guān)的作用而自動(dòng)開門，也可以手動(dòng)控制開門和關(guān)門。</p><p><b>　　4.3.2原理圖</b></p><p>　　1.拖動(dòng)電機(jī)電路的設(shè)計(jì)</p

39、><p>　　本設(shè)計(jì)采用三相異步電機(jī)作為電梯的牽引電機(jī)，并且電機(jī)采用星-三角起動(dòng)方式。</p><p>　　異步電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程稱為異步電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。如果在額定電壓下直接起動(dòng)，由于最初起動(dòng)瞬間主磁通約減小到額定值的1/2，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)又很低，造成了起動(dòng)時(shí)堵轉(zhuǎn)電流相當(dāng)大而堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩并不大（不像直流電機(jī)那樣，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流成正比）的結(jié)果，所以要采用星-三角降壓起動(dòng)方法。起

40、動(dòng)時(shí)，電機(jī)定子繞組接成星形聯(lián)結(jié)，起動(dòng)后改接成三角形聯(lián)結(jié)，如圖3所示。起動(dòng)時(shí)，接觸器KM3、KM5觸點(diǎn)閉合，電機(jī)定子繞組接成星形聯(lián)結(jié)，待轉(zhuǎn)速升高到一定程度后，接觸器KM5觸點(diǎn)斷開，接觸器KM6觸點(diǎn)閉合，定子繞組改成三角形聯(lián)結(jié)，電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。</p><p>　　制動(dòng)時(shí)采用能耗制動(dòng)，接觸器KM3觸點(diǎn)斷開、KM7閉合，電機(jī)在斷開交流電源的同時(shí)，在定子兩相上通入直流電流，直流電流通過(guò)定子繞組，便在電機(jī)內(nèi)建立一個(gè)位置固

41、定、大小不變的恒定磁場(chǎng)。電機(jī)轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割恒定磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，該電流和恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反，起到了制動(dòng)的作用。在制動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷下降，電機(jī)不斷吸收系統(tǒng)存儲(chǔ)的機(jī)械能，并把它轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻上。</p><p>　　圖2.電梯拖動(dòng)電機(jī)電路</p><p>　　2.門電機(jī)電路的設(shè)計(jì)<

42、;/p><p>　　門電機(jī)的驅(qū)動(dòng)也采用三相異步電機(jī)，而起動(dòng)時(shí)采用直接起動(dòng)的方式，因?yàn)殚T電機(jī)的功率不大，直接起動(dòng)對(duì)電源的影響不大，門電機(jī)電路如圖3所示。接觸器KM1閉合，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門打開。接觸器KM2閉合，門電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯門關(guān)閉。</p><p>　　圖3.電梯門拖動(dòng)電機(jī)</p><p>　　4.3.3 PLC外部接線圖</p><p>　　

43、本設(shè)計(jì)采用三菱公司的PLC，型號(hào)為FX2N-128，輸入輸出節(jié)點(diǎn)各為64個(gè)。該P(yáng)LC既能滿足輸入輸出節(jié)點(diǎn)的需求，而且還留有一定的冗余量，為以后電梯系統(tǒng)的擴(kuò)展提供方便，具體的硬件連接圖如圖4所示。</p><p>　　圖4.五層電梯硬件連接圖</p><p><b>　　5.軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1設(shè)計(jì)思想及程序框圖</

44、p><p>　　圖5為PLC單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)工作流程圖，從圖中可知控制一臺(tái)電梯正常工作，主要需要如下信號(hào)：控制信號(hào)、層樓信號(hào)、指令信號(hào)、召喚信號(hào)和消防信號(hào)。</p><p>　　這些信號(hào)分別來(lái)自轎廂控制面板、井道行程開關(guān)、層面控制銨鈕和層面火警開關(guān)。來(lái)自井道行程開關(guān)的層樓信號(hào)進(jìn)行層樓定位并參與自動(dòng)定向，同時(shí)顯示所在層樓位置。來(lái)自轎廂控制面板的指令信號(hào)和來(lái)自層面控制按鈕的召喚信號(hào)分別進(jìn)行指令登記

45、和召喚登記，同時(shí)進(jìn)行信號(hào)登記顯示。這兩種信號(hào)也參與自動(dòng)定向，和層樓信號(hào)一同對(duì)電梯進(jìn)行運(yùn)行控制，包括開／關(guān)門、上／下行和停站。當(dāng)來(lái)自層面的火警開關(guān)發(fā)出消防控制信號(hào)時(shí)，立即消除指令登記和召喚登記，直接控制電梯下行至底樓并開門。運(yùn)行控制電梯的同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行顯示和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，即電梯上行或下行。</p><p>　　圖5.PLC單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)工作流程圖</p><p>　　5.2 I/O地

46、址表</p><p>　　根據(jù)電梯操作的工藝過(guò)程及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行I/O地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。 `</p><p>　　5.2.1輸入信號(hào)的確定</p><p>　　先考察電梯轎廂內(nèi)的操作。操作面板上應(yīng)有各層的選層指令按鈕

47、，5層共有5個(gè)。還有手動(dòng)開門和關(guān)門按鈕，2個(gè)。各樓層乘客召喚時(shí)，除底層和頂層只有一個(gè)召喚按鈕，其它各層均設(shè)上下兩個(gè)召喚按鈕，5層共需8個(gè)輸入按鈕。5層電梯需5個(gè)行程開關(guān)來(lái)控制是否到了某一層，因此需5點(diǎn)輸入。一層到四層中間的減速觸發(fā)觸點(diǎn)，4個(gè)。消防按鈕1個(gè)，消防開門按鈕1個(gè)，關(guān)門1個(gè)。機(jī)械觸板觸點(diǎn)1個(gè)，門閉合觸點(diǎn)1個(gè)，開門極限1個(gè)，關(guān)門1個(gè)，總共31個(gè)輸入點(diǎn)，如表1所示。</p><p><b>　　表1

48、 輸入信號(hào)地址</b></p><p>　　5.2.2輸出信號(hào)的確定</p><p>　　各樓層乘客召喚時(shí)，按下的呼梯按鈕需顯示，所以有8個(gè)輸出點(diǎn)。開門、關(guān)門輸出各1個(gè)。樓層信號(hào)顯示5個(gè)，轎廂內(nèi)樓層按鈕顯示5個(gè)，電梯上行、下行指示輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)星形、三角形聯(lián)結(jié)輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)減速輸出1個(gè)，共27個(gè)，如表2所示。</p>&l

49、t;p>　　表2輸出信號(hào)地址分配表</p><p>　　5.2.3 內(nèi)部輔助繼電器的確定</p><p>　　表3 內(nèi)部輔助繼電器地址分配表</p><p>　　5.3程序設(shè)計(jì)及說(shuō)明</p><p>　　5.3.1外呼信號(hào)的登記與消除</p><p>　　乘客在樓廳門外呼叫電梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和保持，并用指示

50、燈顯示出來(lái)。當(dāng)電梯運(yùn)行到呼梯樓層，而且外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向一致時(shí)（基層和頂層不必考慮，因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)行方向是確定的，即一樓只能選擇上行，五樓只能選擇下行），電梯將?？吭谠摌菍?，同時(shí)外呼信號(hào)應(yīng)被消除，相應(yīng)的指示燈也被熄滅。</p><p>　　外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖如圖7所示。當(dāng)按下某一外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器M0～M7接通并自鎖，同時(shí)與外呼按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示該呼梯要求已被電梯接收并保持

51、。比如，當(dāng)二樓廳外有人按下上行按鈕X01時(shí)，外呼信號(hào)輔助繼電器M1得電并自鎖，二樓上行的呼梯信號(hào)被接受并保持，同時(shí)二樓上行指示燈Y01得電顯示。</p><p>　　外呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成的（M8為上行輔助繼電器，M9為下行輔助繼電器）。當(dāng)電梯運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的方向一致且電梯到達(dá)呼梯樓層時(shí)，電梯將停止在該樓層，同時(shí)樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)

52、M10～M14與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)都斷開，導(dǎo)致外呼輔助繼電器失電斷開，呼梯信號(hào)被消除且指示燈熄滅。而當(dāng)外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)，雖然電梯到達(dá)該樓層的時(shí)候，樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開，但電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)未斷開，外呼輔助繼電器仍得電，外呼信號(hào)仍有效不會(huì)被清除。比如，電梯從一樓向上運(yùn)行（上行），而呼梯要求從二樓向下時(shí)，若有去三樓以上的箱內(nèi)內(nèi)選層要求及外呼要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)（無(wú)二樓上行要求）不停梯

53、，呼梯要求沒(méi)有滿足，呼梯信號(hào)不能消除，電梯要先運(yùn)行到三樓或以上樓層，待電梯下行到二樓時(shí)，呼梯信號(hào)才能被消除；若三樓以上無(wú)用梯要求，電梯將停在二樓，但是呼梯信號(hào)（二樓下行）也不能立即被消除，而是待乘客進(jìn)入轎廂并選層（去一樓）后，這時(shí)電梯定向?yàn)橄蛳逻\(yùn)行，則二樓下行呼梯信號(hào)已滿足，呼梯信號(hào)被消除。</p><p>　　X10的常閉按鈕是消防按鈕，當(dāng)消防按鈕按下時(shí)，所有的外呼登記與顯示信號(hào)都被清除。</p>

54、<p><b>　　接上圖</b></p><p>　　圖7 外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　5.3.2 開門控制</p><p>　　開門環(huán)節(jié)梯形圖如圖8所示，其中Y46、Y47分別為電梯拖動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸出，只要電梯在運(yùn)行過(guò)程中，那么電梯門就不能打開。本設(shè)計(jì)中用輔助繼電器M102的常閉觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)該保護(hù)措施，只要Y

55、46、Y47中的任何一個(gè)導(dǎo)通，輔助繼電器M102就得電，M102的常閉觸點(diǎn)斷開，M100（開門輔助繼電器）無(wú)法得電，電梯門就不能打開。X11是消防開門按鈕，它與消防按鈕X10串聯(lián)組成消防開門環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門打開。M200是停層開門輔助繼電器（該信號(hào)的產(chǎn)生將在電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)中論述），當(dāng)電梯運(yùn)行到指定樓層時(shí)M200得電，使得M100也得電并自鎖，開門輸出Y10導(dǎo)通使得電梯門自動(dòng)打開。X12是電梯自動(dòng)重開門觸點(diǎn)，因?yàn)橛袝r(shí)乘客未進(jìn)入電梯

56、，而電梯已在關(guān)門過(guò)程中，為了防止乘客被夾在門中，在門上安裝機(jī)械安全觸板，當(dāng)安全觸板使得X12接通時(shí)，M100得電并自鎖，電梯門又重新打開。X13是電梯手動(dòng)重開門觸點(diǎn)，有時(shí)電梯內(nèi)的乘客需要離開電梯，此時(shí)可以按下手動(dòng)開門按鈕，使得X13接通，M100得電并自鎖，電梯門重新打開。其他都屬于呼梯開門，電梯到達(dá)某層后，如果沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電</p><p>　　圖8 開門控制

57、環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　5.3.3 關(guān)門控制</p><p>　　關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖如圖9所示，其中X14是消防關(guān)門按鈕，它與消防按鈕X10串聯(lián)組成消防關(guān)門環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門關(guān)閉。T0為延時(shí)關(guān)門常開觸點(diǎn)，延時(shí)時(shí)間一到T0導(dǎo)通，關(guān)門輔助繼電器M101得電并自鎖，關(guān)門輸出Y11導(dǎo)通使得電梯門自動(dòng)關(guān)閉。X15是提前關(guān)門（手動(dòng)關(guān)門）觸點(diǎn)，如果電梯內(nèi)乘客想在電梯自動(dòng)關(guān)門前就將門關(guān)上，那么

58、可以按該鍵，X15按下使得M101得電并自鎖，關(guān)門輸出Y11導(dǎo)通，電梯提前關(guān)門。M100是開門輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與M101互鎖，保證電梯在開門的過(guò)程中不能關(guān)門。X11是消防開門常閉觸點(diǎn)，在這里作用與M100相同。X17是關(guān)門極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門閉合到一定程度時(shí)X17接通， X17的常閉觸點(diǎn)斷開，使得M101失電，電梯門將停止繼續(xù)關(guān)閉，以免損壞電梯門板。</p><p>　　圖9 關(guān)門控制環(huán)節(jié)梯形圖</p

59、><p>　　5.3.4 樓層信號(hào)的顯示</p><p>　　樓層信號(hào)顯示環(huán)節(jié)梯形圖如圖10所示，X20～X24是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)觸點(diǎn)，M10～M14是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)輔助繼電器，Y12～Y16是樓層信號(hào)的顯示輸出觸點(diǎn)。電梯在一樓時(shí)，一樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)X20閉合，相應(yīng)的樓層信號(hào)輔助繼電器M10得電并自鎖，樓層信號(hào)的顯示輸出Y12導(dǎo)通，顯示此時(shí)的樓層為一樓；當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓時(shí)，電梯箱體接觸到二

60、樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)X21，使得X21的常閉觸點(diǎn)斷開，于是M10失電，同時(shí)樓層顯示狀態(tài)由一樓變?yōu)槎牵ㄒ驗(yàn)榇藭r(shí)X21閉合，使得二樓的樓層信號(hào)輔助繼電器M11得電并自鎖 ）。二樓到四樓的樓層信號(hào)顯示與消除原理是一樣的，現(xiàn)已二樓為例說(shuō)明。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓時(shí)X21閉合，M11得電并自鎖，樓層信號(hào)的顯示輸出Y13導(dǎo)通，顯示當(dāng)前樓層為二樓。而該顯示信號(hào)的消除分為兩種情況，一種是電梯上行時(shí)由三樓的樓層信號(hào)觸點(diǎn)X22消除，電梯到達(dá)三樓時(shí)X22的常閉觸點(diǎn)斷開

61、，使得M11失電斷開，樓層信號(hào)由二樓變?yōu)槿龢恰Ａ硪环N是電梯下行時(shí)由一樓的樓層信號(hào)觸點(diǎn)X20消除，電梯到達(dá)一樓時(shí)X20的常閉觸點(diǎn)斷開，使得M11失電斷開，樓層信號(hào)由二樓變?yōu)橐粯恰１驹O(shè)計(jì)中采用七段LED顯示器來(lái)顯示樓層的位置，該顯</p><p>　　圖10 樓層信號(hào)顯示環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　5.3.5 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示</p><p>　　當(dāng)乘客進(jìn)入電

62、梯后，首先選擇要去的樓層，乘客通過(guò)對(duì)轎廂內(nèi)操作盤上的1～5層選層按鈕進(jìn)行操作，選層信號(hào)被登記后，選層按鈕下的指示燈亮，表示選層信號(hào)已應(yīng)被接收并保持，當(dāng)電梯運(yùn)行到所選的樓層后，箱內(nèi)的停層信號(hào)即被消除，相應(yīng)的指示燈也應(yīng)熄滅。</p><p>　　電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示環(huán)節(jié)梯形圖如圖11所示，其中X30～X34是一樓到五樓的停層信號(hào)選擇按鈕，Y20～Y24是指示燈輸出。當(dāng)按下其中某一停層按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的停層信號(hào)輔助繼電

63、器M20～M24接通并自鎖，同時(shí)與停層按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示該停層要求已被電梯接收并保持。比如，任一樓層的乘客想去四樓（除已在四樓外），這里并不考慮電梯的運(yùn)行方向，不會(huì)有四樓上行或四樓下行的說(shuō)法，因?yàn)槌丝瓦M(jìn)入電梯前知道電梯的運(yùn)行方向（將在電梯定向環(huán)節(jié)中提及），當(dāng)按下停層按鈕X33時(shí)，停層信號(hào)輔助繼電器M23得電并自鎖，四樓停層信號(hào)被接受并保持，同時(shí)四樓停層信號(hào)輸出Y23得電，指示燈亮。</p><p>　　與外

64、呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)不同，電梯箱內(nèi)停層信號(hào)的消除只由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)構(gòu)成，而外呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成的，這里不需要考慮電梯的運(yùn)行方向問(wèn)題，因?yàn)槌丝驮谶M(jìn)入電梯前，電梯的運(yùn)行方向是定的（由外呼信號(hào)產(chǎn)生），所以電梯到達(dá)箱內(nèi)乘客所選樓層時(shí)（無(wú)論是上行還是下行），電梯都將停留在該層，停層信號(hào)同時(shí)被消除，對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅。比如，一樓的乘客選擇去三樓，進(jìn)入電梯后按下了三樓停層

65、按鈕X32，停層信號(hào)輔助繼電器M22得電并自鎖，三樓的指示燈亮。當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器M11的常閉觸點(diǎn)斷開，使得停層信號(hào)輔助繼電器M22失電，三樓的停層指示燈就熄滅。</p><p>　　另外，X10是消防停層按鈕。在消防情況下，按下X10按鈕，一樓的停層輔助繼電器得電，一樓的指示燈亮，而其他樓層的停層按鈕都將熄滅。因?yàn)橄罓顟B(tài)下，要使電梯盡快的運(yùn)行到底層，而其他停層信號(hào)都不予考慮，這樣做是為了保

66、護(hù)乘客的安全，防止電梯在下降過(guò)程中由乘客進(jìn)入。X10的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在每個(gè)停層信號(hào)的支路中（一樓除外），只要按下X10，它的常閉觸點(diǎn)就斷開，所有樓層的停層信號(hào)都被清除。</p><p>　　圖11 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　5.3.6 電梯的定向環(huán)節(jié)</p><p>　　在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運(yùn)行方向，也即定向。電梯的定向只有兩

67、種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接到內(nèi)選或外呼信號(hào)時(shí)，首先應(yīng)將電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號(hào)進(jìn)行比較，確定是上行還是下行,原則如下：</p><p>　　召喚或指令要到的層樓 ＞ 轎廂目前所在層樓 電梯上行</p><p>　　召喚或指令要到的層樓 ＜ 轎廂目前所在層樓 電梯下行</p><p>　　召喚或指令要到的層樓 ＝ 轎廂目前所在層樓

68、 無(wú)法定向</p><p>　　一旦電梯定向后，內(nèi)選或外呼信號(hào)對(duì)電梯運(yùn)行方向的要求沒(méi)有滿足的情況下，定向信號(hào)不能消除。消防狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行和下行啟動(dòng)按鈕確定，不需要定向，故電梯的定向環(huán)節(jié)梯形圖如圖12、13所示。圖中M8及M9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器，它們線圈的得電條件是由內(nèi)選信號(hào)、外呼信號(hào)以及電梯所處的位置信號(hào)組成，前文所說(shuō)的“比較”是通過(guò)電梯位置信號(hào)對(duì)內(nèi)選信號(hào)和呼梯信號(hào)的“屏蔽”實(shí)現(xiàn)的。&

69、lt;/p><p>　　一、電梯定向（上行）環(huán)節(jié)</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中定向上行采用高層決定電梯運(yùn)行方向的原則，即只要有高層呼梯信號(hào)或內(nèi)選信號(hào)，電梯就先滿足高層的需要，電梯運(yùn)行方向定為上行。</p><p>　　電梯定向（上行）環(huán)節(jié)的梯形圖如圖12所示，其中M1～M7是外呼信號(hào)輔助繼電器，M21～M24箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，M11～M14是樓層信號(hào)輔助繼電器，

70、M8及M9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器。其中，五樓的外呼</p><p>　　信號(hào)和箱內(nèi)停層信號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高，從五樓到二樓優(yōu)先級(jí)逐漸下降。只要有五樓的呼梯信號(hào)，電梯就已定向?yàn)樯闲?，無(wú)論其他樓層的呼梯信號(hào)時(shí)什么樣的。當(dāng)電梯運(yùn)行到五樓時(shí)，五樓的樓層信號(hào)輔助繼電器M14常閉觸點(diǎn)斷開，使得M08失電，無(wú)法定向?yàn)樯闲小?lt;/p><p>　　假如電梯現(xiàn)處于一樓，而某時(shí)刻只有三樓有呼梯信號(hào)M3或M

71、4，因?yàn)樵谕夂舭粹o按下時(shí)M3或M4得電并自鎖，使得 M3或M4的常開觸點(diǎn)一直是閉合的，所以定向上行輔助繼電器M8不需要自鎖，M8得電后使得電梯拖動(dòng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)輸出Y26得電。當(dāng)電梯從一樓運(yùn)行到二樓時(shí)，M11常閉斷開，但這并不影響電梯的定向，這就是前面所說(shuō)的高層決定電梯運(yùn)行方向的原則。而當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器M12的常閉觸點(diǎn)斷開，M3或M4也將失電斷開（在外呼信號(hào)消除環(huán)節(jié)中論述），使得M08失電，電梯這一階段的定向結(jié)束。若又

72、有其他呼梯信號(hào)，那電梯又將重新定向。電梯箱內(nèi)停層信號(hào)確定電梯運(yùn)行方向的原理與外呼信號(hào)相同。另外，這里M09的常閉觸點(diǎn)是用來(lái)起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。</p><p>　　圖12 電梯定向（上行）環(huán)節(jié)的梯形圖</p><p>　　二、電梯定向（下行）環(huán)節(jié)</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中定向下行采用低層決定電梯運(yùn)行方向的原則，即只要有低層呼梯信號(hào)或

73、內(nèi)選信號(hào)，電梯就先滿足低層的需要，將電梯運(yùn)行方向定為下行。</p><p>　　電梯定向（下行）環(huán)節(jié)的梯形圖如圖13所示，其中M0～M6是外呼信號(hào)輔助繼電器，M20～M23箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，M10～M13是樓層信號(hào)輔助繼電器，M8及M9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器。其中，一樓的外呼信號(hào)和箱內(nèi)停層信號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高，從一樓到四樓優(yōu)先級(jí)逐漸下降。只要有一樓的呼梯信號(hào)，電梯就已定向?yàn)橄滦校瑹o(wú)論其他樓層的呼梯信

74、號(hào)時(shí)什么樣的。當(dāng)電梯運(yùn)行到一樓時(shí)，一樓的樓層信號(hào)輔助繼電器M10常閉觸點(diǎn)斷開，使得M09失電，無(wú)法定向?yàn)橄滦小?lt;/p><p>　　假如電梯現(xiàn)處于五樓，而某時(shí)刻只有三樓有呼梯信號(hào)M3或M4，因?yàn)樵谕夂舭粹o按下時(shí)M3或M4得電并自鎖，使得 M3或M4的常開觸點(diǎn)一直是閉合的，所以定向下行輔助繼電器M9不需要自鎖，M9得電后使得電梯拖動(dòng)電機(jī)的反轉(zhuǎn)輸出Y27得電。當(dāng)電梯從五樓運(yùn)行到四樓時(shí)，M13常閉斷開，但這并不影響電梯

75、的定向，這就是前面所說(shuō)的低層決定電梯運(yùn)行方向的原則。而當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器M12的常閉觸點(diǎn)斷開，M3或M4也將失電斷開（在外呼信號(hào)消除環(huán)節(jié)中論述），使得M08失電，電梯這一階段的定向結(jié)束。若又有其他呼梯信號(hào)，那電梯又將重新定向。電梯箱內(nèi)停層信號(hào)確定電梯運(yùn)行方向的原理與外呼信號(hào)相同。另外，這里M08的常閉觸點(diǎn)是用來(lái)起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。</p><p>　　圖13電梯定向

76、（下行）環(huán)節(jié)的梯形圖</p><p>　　5.3.7 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)</p><p>　　乘客進(jìn)入電梯選擇好要去的樓層，且電梯門關(guān)閉的情況下電梯的拖動(dòng)電機(jī)開始工作，拖動(dòng)電梯向上或向下運(yùn)行。電梯的旋轉(zhuǎn)方向由定向環(huán)節(jié)中的定向上行和定向下行輔助繼電器M8和M9決定的。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，拖動(dòng)電機(jī)選用用三相異步電機(jī)，采用星-三角（Y-△）降壓起動(dòng)的方

77、法，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成Y形聯(lián)結(jié)，起動(dòng)后改接成△形聯(lián)結(jié)。因?yàn)槿绻苯訂?dòng)，起動(dòng)電流將很大，這樣可以降低啟動(dòng)電流。</p><p>　　電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)的梯形圖如圖14所示，其中M8、M9是前面提到的運(yùn)行方向輔助繼電器，M41、M42分別是電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)輔助繼電器。Y46、Y47分別為電機(jī)正、反轉(zhuǎn)輸出，Y30、Y31分別為星形接法和三角形接法的輸出，T01是星形起動(dòng)的時(shí)間繼電器，X44是電梯門關(guān)閉觸點(diǎn)

78、。</p><p>　　當(dāng)電梯定向?yàn)樯闲星译娞蓍T已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，即輔助繼電器M8閉合，X44也閉合，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)輔助繼電器M41得電，M41閉合使得電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出Y46得電，控制電機(jī)為正轉(zhuǎn)方式。確定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向后，電機(jī)開始起動(dòng)。首先M41閉合導(dǎo)致星形接法輸出Y30得電，電機(jī)此時(shí)在星形聯(lián)結(jié)下起動(dòng)，時(shí)間繼電器也開始計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)中，星形起動(dòng)時(shí)間為2S，所以時(shí)間常數(shù)為20。當(dāng)計(jì)時(shí)到兩秒時(shí)，時(shí)間繼電器T01的常開觸點(diǎn)閉合，使得三

79、角形接法的輸出Y31得電并自鎖，同時(shí)Y31的常閉觸點(diǎn)斷開，使得星形聯(lián)結(jié)輸出Y30失電，電機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)方式穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)電梯定向?yàn)橄滦星译娞蓍T已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，即輔助繼電器M9閉合，X44也閉合，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)輔助繼電器M42得電，M42閉合使得電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出Y47得電，控制電機(jī)為反轉(zhuǎn)方式。確定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向后，電機(jī)開始起動(dòng)。首先M42閉合導(dǎo)致星形接法輸出Y30得電，電機(jī)此時(shí)在星形聯(lián)結(jié)下起動(dòng)，時(shí)間繼電器也

80、開始計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)中，星形起動(dòng)時(shí)間為2S，所以時(shí)間常數(shù)為20。當(dāng)計(jì)時(shí)到兩秒時(shí)，時(shí)間繼電器T01的常開觸點(diǎn)閉合，使得三角形接法的輸出Y31得電并自鎖，同時(shí)Y31的常閉觸點(diǎn)斷開，使得星形聯(lián)結(jié)輸出Y30失電，電機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)方式穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　在梯形圖中，正反轉(zhuǎn)輔助繼電器M41、M42的常閉觸點(diǎn)在對(duì)方的支路中形成互鎖，確保電梯不能同時(shí)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖14 電梯的

81、起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)的梯形圖</p><p>　　5.3.8 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié)</p><p>　　電梯在停車制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定電梯要?？康臉菍?，該信號(hào)應(yīng)根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和箱內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。?？康臉菍哟_定后，電梯在到達(dá)該樓層中間時(shí)減速觸點(diǎn)接通，電梯開始啟動(dòng)減速環(huán)節(jié)。</p><p>　　現(xiàn)以二樓的樓層減速觸點(diǎn)為例介紹此梯形圖的

82、原理，本設(shè)計(jì)中減速觸點(diǎn)安裝在樓層中間，二樓的減速觸點(diǎn)為X41。電梯經(jīng)過(guò)二樓減速觸點(diǎn)有兩種情況，一種是由二樓到三樓需要減速，另一種是由高層下降到二樓需要減速。</p><p>　　假如電梯在二樓時(shí)，三樓有上行外呼信號(hào)，輔助繼電器M3得電自鎖，且此時(shí)電梯定向?yàn)樯闲?，M08閉合。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓中間時(shí)，接觸到二樓減速觸點(diǎn)X41，使得減速輔助繼電器M43得電并自鎖，電梯開始減速。而當(dāng)三樓為下行外呼信號(hào)時(shí)，又分為兩種情況。

83、一種情況是三樓以上樓層沒(méi)有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯需要減速停留在三層以滿足乘客的需求，另一種情況是三樓以上樓層有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯不用停留在三樓，而是直接向上運(yùn)行。為了達(dá)到這一目的，在這里使用了輔助繼電器M303，當(dāng)有三樓以上的呼梯信號(hào)時(shí)，輔助繼電器M303得電使得它的常閉觸點(diǎn)斷開，所以即使有三樓下行外呼信號(hào)，M43也不會(huì)得電，電梯也就不會(huì)減速停留在三層。而如果沒(méi)有三樓以上的呼梯信號(hào)，M303的常閉觸點(diǎn)一直閉合，所以只要有三樓下行外呼信號(hào)，M

84、43就會(huì)得電，電梯減速并停留在三樓。</p><p>　　當(dāng)電梯原本在三樓或者更高的樓層時(shí)，如果有二樓的下行外呼信號(hào)，輔助繼電器M2得電自鎖，且此時(shí)電梯定向?yàn)橄滦?，M09閉合。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓中間時(shí)，接觸到二樓減速觸點(diǎn)X41，使得減速輔助繼電器M43得電并自鎖，電梯開始減速。而當(dāng)二樓為上行外呼信號(hào)時(shí)，也分為兩種情況。一種情況是二樓以下樓層沒(méi)有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯需要減速停留在二層以滿足乘客的需求，另一種是二樓以下樓

85、層有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯不用停留在二樓，而是直接向下運(yùn)行。</p><p>　　為了達(dá)到這一目的，在這里使用了輔助繼電器M302，當(dāng)有二樓以下的呼梯信號(hào)時(shí)，輔助繼電器M302得電使得它的常閉觸點(diǎn)斷開，所以即使有二樓上行外呼信號(hào)，M43也不會(huì)得電，電梯也就不會(huì)減速停留在二層。而如果沒(méi)有二樓以下的呼梯信號(hào)，M302的常閉觸點(diǎn)一直閉合，所以只要有二樓上行外呼信號(hào)，M43就會(huì)得電，電梯減速并停留在二樓。</p>

86、<p>　　在這里，減速輔助繼電器M43由開門輔助繼電器M100關(guān)斷。當(dāng)電梯到達(dá)樓層時(shí)，電梯開門時(shí)M100的常閉觸點(diǎn)斷開，于是M43失電斷開。停層輔助繼電器M200由一樓至五樓的樓層輔助繼電器和M43共同決定。</p><p>　　圖15 電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)的梯形圖</p><p>　　圖16 電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)中輔助繼電器的梯形圖</p><p><b&g

87、t;　　6.運(yùn)行調(diào)試</b></p><p><b>　　一、檢修狀態(tài)試運(yùn)行</b></p><p><b>　　A.轎內(nèi)檢修</b></p><p>　　1.檢查復(fù)核變頻器的設(shè)定參數(shù)是否符合要求。</p><p>　　2.在轎廂內(nèi)將檢修開關(guān)置于檢修狀態(tài)。然后轎廂內(nèi)不要留人，而上機(jī)房控制

88、屏上操作。</p><p>　　3.此時(shí)PC機(jī)輸入點(diǎn)X7亮，X10滅可用轎內(nèi)檢修方式試運(yùn)行。</p><p>　　4.轎內(nèi)檢修上行可用11L14高層站的內(nèi)指令輸入點(diǎn)短接。</p><p>　　5.轎內(nèi)檢修下行可用11L40與最低層站的內(nèi)指令輸入點(diǎn)短接.</p><p><b>　　B. 轎頂檢修</b></p>

89、;<p>　　此時(shí)X7.X10 不亮，可用轎頂檢修試運(yùn)行。</p><p>　　1.轎頂檢修上行11L40與21L6 短接[X11亮]</p><p>　　2 .轎頂檢修下行11L40與21L7短接。[X12亮]。</p><p>　　3.檢修運(yùn)行電梯狀態(tài);當(dāng)11L40與慢上或慢下點(diǎn)時(shí)，電梯應(yīng)立即關(guān)門[PC 出點(diǎn)Y3。GMJ上行;SJ上行或XJ上行]。

90、當(dāng)門完 全關(guān)閉后[Y3熄;GMJ下行。Y14或Y15‘Y12‘Y0亮]。電梯馬上起動(dòng)向上或向下運(yùn)行。此時(shí)要觀察電梯運(yùn)行方向是否與你的指令方向一致;如否，就要將變頻器LF5的設(shè)定值[0/1]改變;直到電梯的運(yùn)行方向與你的指令方向一致。同時(shí)，要觀察變頻器參數(shù)LF88和LF89的方向[+與-]是否一致。如否，就要將變頻器LF18的設(shè)定值[on/off]改變。直到兩者方向一致。</p><p>　　4.檢修狀態(tài)運(yùn)行停止后

91、應(yīng)立即開門。</p><p>　　5.請(qǐng)注意，由于電梯首次運(yùn)行，井道情況不清，恐防轎廂碰撞井道件故上下行的行程不要控制太長(zhǎng)。</p><p>　　6.在機(jī)房試驗(yàn)檢修運(yùn)行正常后，可進(jìn)入轎頂操作。</p><p><b>　　二、自動(dòng)狀態(tài)</b></p><p>　　1.把自動(dòng)[無(wú)司機(jī)]開關(guān)置自動(dòng)狀態(tài)[X25亮、M16↓]，

92、檢查各層樓外呼信號(hào)的選向、運(yùn)行、減速、消號(hào)等情況是否正常。若不正常，應(yīng)查找井道接線是否出錯(cuò)[因控制屏已經(jīng)過(guò)廠內(nèi)檢查試驗(yàn)]。</p><p>　　2.當(dāng)需要測(cè)絕緣電阻時(shí)，要把變頻器的全部引線[包括全部控制線和主回路大線]做好記錄然后卸除，并把PC機(jī)輸入端整排地拔離PC機(jī)主體，然后才進(jìn)行各種端子的絕緣測(cè)試，以防止損壞變頻器及PC機(jī)輸入口。</p><p><b>　　7.小結(jié)<

93、/b></p><p>　　通過(guò)這次PLC課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻理解了課本的知識(shí)，并使我熟悉和掌握了PLC基本指令的使用，掌握了PLC的I/O分配、程序調(diào)試等。</p><p>　　1、編寫程序首先必須把I/O分配表寫好。弄清楚哪些信號(hào)作為輸入，哪些信號(hào)作為輸出，該用什么繼電器，還有什么情況下要用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 </p><p>　　2、在設(shè)計(jì)

94、步進(jìn)電機(jī)控制中通過(guò)SFT移位六個(gè)脈沖頻率，電機(jī)正轉(zhuǎn)順序A—AB—B—BC—C—CA—A，反轉(zhuǎn)是A—CA—C—BC—B—AB—A，通過(guò)0.1秒、0.2秒、1秒來(lái)控制電機(jī)脈沖的頻率，從而實(shí)現(xiàn)快速、中速以及慢速控制電機(jī)的運(yùn)行，用DIFU來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)單步控制，用計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)定步控制。</p><p>　　3、通過(guò)調(diào)試找出問(wèn)題的所在，相應(yīng)的修改程序。在編程過(guò)程中難免會(huì)有不足之處，因此通過(guò)調(diào)試，再修改程序可以更好實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能

95、。例如原來(lái)我用PO1、PO2、PO3來(lái)控制電機(jī)運(yùn)行的快速、中速、慢速，發(fā)現(xiàn)按鈕不能自鎖，后來(lái)通過(guò)20.00、20.01、20.02三個(gè)中間繼電器，并補(bǔ)充了一些程序?qū)崿F(xiàn)了自鎖功能。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)，提高了我的動(dòng)手和動(dòng)腦能力，更讓我們體會(huì)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在PLC的基本原理以及編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步.&

96、lt;/p><p><b>　　8.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《可編程控制原理與應(yīng)用》北京理工大學(xué)出版社 范次猛</p><p>　　2.《可編程控制應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》化學(xué)工業(yè)出版社 李俊秀</p><p>　　3.《電氣控制與PLC應(yīng)用》北京機(jī)械工業(yè)出版社 余雷生 方宗達(dá)</p><p&

97、gt;　　4.《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社 史國(guó)生</p><p>　　5.《基于三菱PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》常州工學(xué)院出版社 羅慧芳</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　主電路</b></p><p><b>　　完整的接線圖</b>