畢業(yè)設(shè)計--四層垂直升降電梯控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目： 垂直升降電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p><b>　　基本任務(wù)及要求：</b></p><p>　　1. 設(shè)計任務(wù)

2、 </p><p>　　（1）硬件 設(shè)計垂直升降電梯的控制電路 </p><p>　　PLC控制：啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)按鍵；波段開關(guān)；樓層指示燈；定時器T。按 </p><p>　　鍵控制電梯啟、停，正、發(fā)轉(zhuǎn)按鍵控

3、制上下呼叫，波段開關(guān)選樓層。 </p><p>　?。?）軟件 設(shè)計垂直升降電梯的控制程序，電梯抵達(dá)樓層指示燈亮；自動延時5秒； </p><p>　　循環(huán)檢測樓層呼叫與選層信號；按鍵控制系統(tǒng)啟動、停、上、下移動程序。 </p><p>　?。?）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計并繪制電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖

4、 </p><p>　　設(shè)計參數(shù)：電梯：v=1m/s 、a=0.1m/(s*s)；層高3.5m；載重量：1t。 </p><p>　　2. 要求 （1）繪制硬件接線框圖；電梯系統(tǒng)控制流程框圖；電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。 </p><p>　?。?）撰寫設(shè)計說明書（5千字），并附程序清單及其功能注釋。

5、 </p><p>　?。?）控制程序必須經(jīng)過調(diào)試通過；電梯結(jié)構(gòu)必須有必要的設(shè)計計算。 </p><p>　　進(jìn)度安排及完成時間：</p><p>　　設(shè)計時間 三周（從2012年12月3日至2012年12月21日） </p><p>　　進(jìn)度安排 第一周：布置

6、設(shè)計任務(wù)；補(bǔ)充相關(guān)知識；查閱資料；撰寫緒論，確定系統(tǒng)組成方案。第二周：電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定電梯承載能力，電梯機(jī)電傳動計算，橋廂結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　硬件電路設(shè)計，選擇電氣元件，設(shè)計系統(tǒng)框圖、外部電路接線圖、參考順序控制實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　第三周：軟件設(shè)計，編寫并調(diào)試程序。記錄存在的問題與解決方法；整理資料；按格式末班撰寫設(shè)計說明書；上交設(shè)計作業(yè)（打印稿及電子文檔）；并參與答

7、辯。 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論4</b></p><p>　　2.1 電梯起源、發(fā)展及課題研究的背景4</p><p>　　2.2 PLC在電梯控制中的應(yīng)用及發(fā)展前景5</p>&l

8、t;p>　　2.3 設(shè)計的主要內(nèi)容6</p><p>　　第2章  電梯的綜述7</p><p>　　2.1 電梯的定義與簡介7</p><p>　　2.2 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo)7</p><p>　　2.3 電梯的基本結(jié)構(gòu)及組成部件10</p><p>　　第3章 總體方案設(shè)計12&l

9、t;/p><p>　　3.1 總體方案的確定12</p><p>　　3.2 設(shè)計思想12</p><p>　　3.2.1 控制信號系統(tǒng)12</p><p>　　3.2.2 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能13</p><p>　　第4章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計14</p><p>　　4.1 曳引驅(qū)動（繞繩

10、方式、曳引力、比壓）14</p><p>　　4.2 制動器（選擇、制動力計算）20</p><p>　　4.3鋼絲繩及其端接裝置23</p><p>　　4.3.1鋼絲繩的選擇與計算23</p><p>　　4.3.2曳引繩的端接裝置24</p><p>　　4.4 電梯井道基底坑與圍壁部分24</

11、p><p>　　第5章 電梯硬件設(shè)計26</p><p>　　5.1 電梯的PLC控制設(shè)計分析26</p><p>　　5.2 電梯的控制要求26</p><p>　　5.3可編程控制器機(jī)型的選擇28</p><p>　　5.4 輸入輸出點(diǎn)的分配29</p><p>　　5.5 PLC外部

12、接線圖30</p><p>　　5.6 變頻器的參數(shù)設(shè)計及計算30</p><p>　　5.7 電梯設(shè)計流程圖33</p><p>　　第6章 電梯軟件設(shè)計34</p><p>　　6.1 PLC的編程語言34</p><p>　　6.2 程序設(shè)計常用方法34</p><p>　　6

13、.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖36</p><p>　　6.4 梯形圖38</p><p>　　6.4.1外召喚信號的登記及消除38</p><p>　　6.4.2內(nèi)呼指令的登記及消除39</p><p>　　6.4.3平層信號處理40</p><p>　　6.4.4選層定向及反向截梯40</p><

14、p>　　6.4.5內(nèi)呼指令外召信號的保持42</p><p>　　6.4.6各樓層停車信號45</p><p>　　6.4.7自動開關(guān)門46</p><p><b>　　總 結(jié)48</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)49</b></p><p>&l

15、t;b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 電梯的起源、發(fā)展以及課題研究的背景</p><p>　　追溯電梯的起源，在我國及國外都能找到其雛形。如我國公元前1700多年出現(xiàn)的桔槔，是一種用于提水的升降裝置。公元前1100多年出現(xiàn)的轱轆，是一種用于提水或升舉重物的升降裝置。在古代希臘，于公元前236年出現(xiàn)的阿基米德絞車，是一種升舉重物的升降裝置。它們

16、的共同特點(diǎn)是都由支架、卷筒、繩索、搖桿、乘物裝置幾部分組成的最原始、最簡單的升降機(jī)械，由木（竹）材料制成，靠人力或畜力驅(qū)動在很低速度下運(yùn)行。</p><p>　　1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機(jī)作為電梯動力,這才出現(xiàn)名副其實(shí)的電梯,并使電梯趨于實(shí)用化。1900年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。1949年出現(xiàn)了群控電梯,首批4—6臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。1955年出現(xiàn)了小型計算機(jī)(真空管)控制電梯。

17、1962年美國出現(xiàn)了速度達(dá)8米/秒的超高速電梯。1963年一些先進(jìn)工業(yè)國只成了無觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制電梯。1967年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。1971年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。1976年微處理機(jī)開始用于電梯，使電梯的電氣控制進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。</p><p>　　由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦完成不易更改等缺點(diǎn)，所以需要開發(fā)一

18、種安全、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳎碢LC）既保留了傳統(tǒng)繼電氣控制系統(tǒng)的簡單易懂，而且具備控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機(jī)接口連接、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此，PLC在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的運(yùn)用。</p><p>　　如今，電梯已成為人們進(jìn)出高層建筑不可或缺的交通工具，隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對電梯在運(yùn)行時的平穩(wěn)性、高速性、準(zhǔn)確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能提出了更

19、高的要求。電梯今后的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下趨勢:超高速電梯、大型超載重電梯用導(dǎo)軌、新型自動扶梯導(dǎo)軌和無機(jī)房電梯導(dǎo)軌。</p><p>　　此外，人們要求電梯節(jié)能、電磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、長壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等，甚至有人設(shè)想在大樓頂部的機(jī)房利用太陽能作為電梯驅(qū)動補(bǔ)充能源等等，而這些都會對電梯導(dǎo)軌的運(yùn)行技術(shù)不斷提出新的要求。</p><p>　　電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處

20、理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工程學(xué)及空氣動力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。電梯作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一全化設(shè)備，它由多許機(jī)械構(gòu)件和電子、電氣、大規(guī)模集成電路組成的微型計算系統(tǒng)及聲、光控制部件所組成。那么電梯到底有哪些功能呢？我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運(yùn)行并走出電梯轎廂，實(shí)際上已包含了電梯的許多功能，如：電梯的定向選層、電梯的起動、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車、開關(guān)門。還有檢修功能、安全保

21、護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。</p><p>　　從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（PLC）、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是80年代最廣泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯線路簡單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良，所以電梯故障高，眾多的繼電器、接觸器動作噪聲較大，整個控制柜體積大。隨著

22、多微機(jī)系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和選層器，整個系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。但微機(jī)的集成度高，功能項(xiàng)目固化，一般維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用的工具?？删幊绦蚩刂破魅〈^電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且觸點(diǎn)少、可靠高、故障率低、維修方便、噪聲小最主要的是可編程序控制系統(tǒng)的

23、"可編程"功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時，只要更改程序即可。而PLC的編程語言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工程人員都能掌握,PLC電梯控制系統(tǒng)比較適用于小高層的樓房.</p><p>　　1.2 PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景</p><p>　　目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機(jī)控制三種。而PlC實(shí)際上是

24、一種專用計算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的

25、更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。</p><p>　　隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。</p><p>　　而且PLC控制更加智能化、更加安全，而且與環(huán)境的協(xié)

26、調(diào)和平衡，包括以下幾個方面：</p><p>　　視覺協(xié)調(diào)、消除電磁輻射、舒適感。</p><p>　　對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，提倡對電梯進(jìn)行豪華性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道

27、設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預(yù)報、新聞等。</p><p>　　1.3設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　　在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特點(diǎn)，對于PLC控制設(shè)計來說

28、，電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典型性，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，對于理解和學(xué)習(xí)PLC都具有很好的意義。</p><p>　　控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門子公司的可編程控制器PLC對機(jī)器進(jìn)行全過程控制。整個

29、系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路對電梯的開關(guān)門，升降，加、減速，平層，起動、制動控制。要求其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、使其能夠易于理解與掌握。最后再通過西門子PLC調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)速，滿足設(shè)計所需要的要求。</p><p>　　第2章  電梯的綜述</p><p>　　2.1電梯的定義與簡介</p><p>　　一種以電動機(jī)為動力的垂直升降機(jī)，裝

30、有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動電梯。 </p><p>　　服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。 </p><p>　　習(xí)慣上不論其驅(qū)動方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。</p><

31、;p>　　近幾年來，隨著國際社會對環(huán)保認(rèn)識的關(guān)注，各大電梯公司現(xiàn)在在其電梯表面基本都采用了粉末涂料噴涂，這是一種新型環(huán)保無溶劑的涂料，并且各種性能皆優(yōu)于油漆。</p><p>　　2.2電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo)</p><p><b>　　1.性能指標(biāo)：</b></p><p><b>　?。?）安全性</b><

32、;/p><p>　　電梯時運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對電梯的第一要求就是安全。電梯的安全與設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。</p><p><b>　　（2）可靠性</b></p><p>　　電梯的可靠性很重要，如果一部電梯工作起來經(jīng)常出故障，就會影響人

33、們正常的生產(chǎn)與生活，給人們造成很大的不便，不可靠也是事故的隱患，常常是不安全的起因。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個零部件的可靠性，只有每個零部件都是可靠的，整個電梯才能使可靠的。</p><p><b>　?。?）停站的準(zhǔn)確性</b></p><p>　　停站準(zhǔn)確性又稱平層準(zhǔn)確度，平層精度。GB/T10058-1997《電梯技術(shù)條件》對轎廂的平層準(zhǔn)確度規(guī)定如

34、下：</p><p>　　電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度與電梯的額定速度，電梯的負(fù)載情況有密切關(guān)系。負(fù)載重，則慣性大，提速高慣性也大。因此檢查平層準(zhǔn)確度時，分別以空載，滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。</p><p>　?。?）振動、噪聲及電磁干擾： 現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)，安靜，無電磁干擾。</p>

35、<p>　　（5）舒適感和快速感</p><p>　　電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的，快速可以節(jié)省時間，這對于快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又會造成乘客的不適感。因此在電梯設(shè)計時就要兼顧快速性和舒適感這兩個互相矛盾的因素。</p><p>　　（6）節(jié)能： 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動方式，以達(dá)到節(jié)能的目的</

36、p><p><b>　　2.主要參數(shù)：</b></p><p>　　1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計規(guī)定的電梯載重量。</p><p>　　2）轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>　　3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對電風(fēng)扇、電話的要求

37、等。</p><p>　　4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。</p><p>　　5）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。</p><p>　　6）開門方向：人在廳外面對廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱為中分門。</p><p>　

38、　7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。</p><p>　　8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。</p><p>　　9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動或直流電機(jī)拖動，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。

39、</p><p>　　10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。</p><p>　　11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。</p><p>　　12）頂層高度（mm）: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)件之的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。</p><p>

40、　　13）底坑深度（mm）：由層底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，底坑一般越深。</p><p>　　14）井道深度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　　15）井道尺寸（mm）：寬×深。</p><p>　　2.3電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件</p><p>　　

41、電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。</p><p

42、>　　圖2-1 電梯的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　1—控制柜(屏) 2一拽引機(jī)3—拽引鋼絲繩4—限速器5—限速器鋼繩</p><p>　　6—限速器張緊裝置7—轎廂8—安全鉗9—轎廂門安全觸板10—導(dǎo)軌</p><p>　　11—對重12—廳門13—緩沖器</p><p><b>　　1、拽引系統(tǒng)</b><

43、/p><p>　　電梯拽系統(tǒng)的功能是輸出動力和傳遞動力，驅(qū)動電梯運(yùn)行。主要由拽引機(jī)，拽引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。拽引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動力，由電動機(jī)，拽引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅(qū)動轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加拽引力。</p><p><b>　　2、導(dǎo)向系統(tǒng)<

44、/b></p><p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使得轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動。</p><p><b>　　3、門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機(jī)構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎

45、廂和層門的動力源。</p><p><b>　　4、轎廂</b></p><p>　　轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機(jī)構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定</p><p

46、><b>　　5、重量平衡系統(tǒng)</b></p><p>　　重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對重側(cè)拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。</p><p><b>　　6、電力拖動系統(tǒng)</b></p><p>　

47、　電力拖動系統(tǒng)由拽引電機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進(jìn)行速度控制。拽引電機(jī)是電梯的動力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號。一般采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。調(diào)速裝置對拽引電機(jī)進(jìn)行速度控制。</p><p><b>　　7、電氣控制系統(tǒng)</b></p>

48、<p>　　電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運(yùn)行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指

49、示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運(yùn)行方向。 </p><p><b>　　8、安全保護(hù)系統(tǒng)</b></p><p>　　安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械的和電氣的各種保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全的使用。機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用，緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用，還有切斷總電源的極限保護(hù)裝置。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個運(yùn)行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。</p><

50、;p>　　第3章 總體方案設(shè)計</p><p>　　3.1  總體方案的確定</p><p>　　本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”

51、的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門子的可編程控制器PLC對機(jī)器進(jìn)行全過程控制。</p><p>　　整個系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路對電梯的升降；加、減速；平層；起動、制動控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。</p><p>　　電梯P

52、LC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖3-1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等</p><p>　　發(fā)出顯示信號，向拖動和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。

53、</p><p>　　圖3-1 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　3.2  設(shè)計思想</b></p><p>　　3.2.1.信號控制系統(tǒng)</p><p>　　電梯信號控制基本由PLC軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖3-2所示，輸入到PLC的控制信號有：運(yùn)行方式選擇（如自動、有/無司機(jī)、

54、檢修、消防運(yùn)行方式等）、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。</p><p>　　圖3-2 電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　3.2.2.電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能</p><p>　　電梯的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能：</p><p>　　1)行車方向由內(nèi)選信號決定,順向

55、優(yōu)先執(zhí)行; </p><p>　　2)行車途中如遇呼梯信號時,順向截車,反向不截車; </p><p>　　3)內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能,執(zhí)行后解除。 </p><p>　　4)內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示</p><p>　　5)停層時可延時自動開門、手動開門、(關(guān)門過程中)本層順向呼梯開門; </p

56、><p>　　6)有內(nèi)選信號時延時自動關(guān)門,關(guān)門后延時自動行車; </p><p>　　7)無內(nèi)選時延時5s自動關(guān)門，但不能自動行車; </p><p>　　8)行車時不能手動開門或本層呼梯開門,開門不能行車。</p><p>　　第4章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　4.1  曳引驅(qū)動（繞繩方式，&#

57、160;曳引力，比壓）</p><p>　　根據(jù)電梯使用的不同要求，電梯的驅(qū)動可以采用曳引驅(qū)動，液壓驅(qū)動，卷筒驅(qū)動及齒輪齒條，螺桿驅(qū)動等方式，現(xiàn)在運(yùn)用最廣泛的是曳引驅(qū)動。</p><p>　　曳引驅(qū)動是采用曳引輪作為驅(qū)動部件。鋼絲繩懸吊在曳引輪上，一端懸掛轎廂，另一端懸吊對重裝置，由鋼絲繩和曳引輪槽之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力驅(qū)動轎廂做上下運(yùn)動。</p><p><

58、b>　　一 繞繩方式</b></p><p>　　電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決與曳引機(jī)組的位置，轎廂的額定載重量和額定速度等條件。在選擇確定繞繩方式時應(yīng)考慮有較高的傳動效率,合理的能耗以及有利于鋼絲繩使用壽命的延長.特別注意,應(yīng)盡量減少繩輪數(shù)量,避免鋼絲繩的反向彎曲.</p><p>　　曳引機(jī)的位置通常設(shè)在井道的上部,或者井道底部的旁側(cè),或者井道底部的地下室內(nèi).前者

59、有利于采用最簡單的繞繩方式,可節(jié)省電力損耗,減少作用在建筑結(jié)構(gòu)上的載荷;后者的設(shè)置方法是建筑物的支承結(jié)構(gòu)承載大,投資費(fèi)用多。因此在任何情況下，應(yīng)盡可能避免采用這種方案。</p><p>　　圖4—1，4—2是幾種典型的繞繩方式。圖4—1是曳引機(jī)上置方式，圖4—2是曳引機(jī)下置方式。曳引繩掛在曳引輪和導(dǎo)向輪上且曳引繩對曳引輪的最大保教不大于180°的繞繩方式稱為單繞，或稱半繞；曳引繩繞曳引輪和導(dǎo)向輪一周后才

60、被引向轎廂和對重的繞繩方式稱為復(fù)繞，或稱全繞。復(fù)繞方式增加了曳引繩在曳引輪上的包角，提高了摩擦力。</p><p><b>　　曳引機(jī)上置方式</b></p><p>　　曳引機(jī)組位于井道上部的稱為上置式：</p><p>　　圖2—1（a）是單繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；</p><p>　　圖2—1（b）是單繞，鋼絲

61、繩倍=2的繞繩方式；</p><p>　　圖2—1（c）是單繞，鋼絲繩倍=3的繞繩方式；</p><p>　　圖2—1（d）是復(fù)繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；</p><p>　　圖2—1（e）是單繞，鋼絲繩倍=4的繞繩方式；</p><p><b>　　曳引機(jī)下置方式</b></p><p>　　

62、曳引機(jī)組位于井道底部的旁側(cè),或者井道底部的地下室的稱為下置式：</p><p>　　圖2—2（a）是單繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；</p><p>　　圖2—2（b）是單繞，鋼絲繩倍=2的繞繩方式；</p><p>　　圖2—2（c）是單繞，鋼絲繩倍=2的繞繩方式；</p><p>　　圖2—2（d）是復(fù)繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；</

63、p><p>　?。╝） （b）</p><p>　?。╟） （d） </p><p><b>　　( e )</b></p><p>　　圖4—1 曳引機(jī)上置的鋼絲繩繞繩方式</p>

64、<p>　?。╝） （b）</p><p>　?。╟） （d）</p><p>　　圖4—2 曳引機(jī)上置的鋼絲繩繞繩方式</p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)計電梯的載重量和速度都不是很高，通過比較選擇如圖4—1

65、（a）的繞繩方式。這種繞繩方式可以盡量避免鋼絲繩的反向彎曲，從而有利于延長鋼絲繩的使用壽命，并且這種繞繩方式的傳動效率較高。</p><p><b>　　二 曳引力的計算</b></p><p>　　以鋼絲繩曳引的電梯其轎廂和對重是用曳引鋼絲繩繞著曳引輪并且懸掛在曳引輪上的,利用他們之間的摩擦力使轎廂上下運(yùn)動。常用的曳引輪繩槽形式有半圓槽,帶切口半圓槽,V形槽.鋼絲繩

66、的纏繞方式分為半繞式(包角小于180度)和全繞式(最大包角可達(dá)330度)。曳引輪直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍,一般在45~55倍之間。取曳引輪的直徑為650mm。</p><p>　　導(dǎo)向輪既用來調(diào)整鋼絲繩與曳引輪之間的包角大小,也調(diào)整轎廂與對重的相對位置。導(dǎo)向輪用于半繞式時,稱為過橋輪;用于全繞式時,稱為抗繩式。導(dǎo)向輪和曳引輪一樣,選用耐磨的鑄鐵。導(dǎo)向輪的繩槽為圓槽，槽深應(yīng)大于D/3(D為鋼絲繩直徑);槽的圓弧

67、半徑比鋼絲繩半徑放大1/20。導(dǎo)向輪直徑也必須滿足鋼絲繩直徑的40倍以上.其特點(diǎn)為:心軸固定,輪殼中有滾動軸承,心軸兩端用U型螺釘或心軸座雙頭螺栓,螺母固定。取導(dǎo)向輪直徑520mm。</p><p>　　已知客梯額定載重量為1000kg，額定速度為1m/s，轎廂系統(tǒng)重量設(shè)為1400Kg，鋼絲繩倍率=1，鋼絲繩直徑為13mm，鋼絲繩的數(shù)目為5，曳引輪的直徑為650mm，繩槽形狀為帶切口的V型槽，對重為:</p

68、><p>　　G =P + ?×Q = 1400 + 0.5×1000 = 1900Kg （平衡系數(shù) ?＝0.5）</p><p><b>　　G對重重量；</b></p><p>　　P額定自重 1400 Kg；</p><p>　　Q額定載重 1000 Kg；</p><p

69、>　　如圖4—3由曳引輪和導(dǎo)向輪的幾何位置關(guān)系，可計算得到鋼絲繩在曳引輪上的包角。</p><p><b>　　得=35°</b></p><p>　　=180-=145° </p><p>　　當(dāng)轎廂位于最低層且載有125%的額定載荷時 圖4-3<

70、;/p><p>　　T1/T2=(1.251000+1400)/1900=1.3947</p><p>　　當(dāng)空載轎廂位于最高層站時</p><p>　　T1/T2=1900/1400=1.3571</p><p>　　因此,后一種工況T1/T2比前一種工況要好,因而打滑的危險較小。轎廂的制動減速度1.3m/s2,則C1為</p>

71、<p>　　C1= (g+0.1)/(g-0.1)=1.0206 (g=9.8）</p><p>　　對于帶切口的V型槽C2=1按第一種工況驗(yàn)算</p><p>　　T1/T2 ×C1 ×C2 =1.3947×1.0206×1= 1.4234</p><p>　　切口槽的切口角β取95°，摩擦

72、系數(shù)μ取0.09，則當(dāng)量摩擦系數(shù)</p><p>　　f = 4 ×0.09(1-sin47.5)/(π-95π/180-sin95°) = 0.2169</p><p>　　e fα = e0.2169×145×π/180 = 1.7309</p><p>　　所以，T1/T2 C1C2 < e fα 拽力足夠。&l

73、t;/p><p><b>　　三 比壓計算 </b></p><p><b>　　最大許用比壓為 </b></p><p>　　[p]=(1.25+4v)/(1+v)=(12.5+41.0)/(1+1.0)=8.25N/mm2 </p><p><b>　　絲繩的最大靜張力 </b>

74、;</p><p>　　T=（1000+1400×9.8/5=4704N </p><p>　　切口槽邊緣的最大比壓按β95°,δ180°計算 p=8×4704cos47.50/650×13×(π-95/180π-sin95)= 7.5831N/mm2 p<[p],所以比壓滿足要求。</p><p

75、>　　四 電機(jī)的選擇 1、計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 最大不平衡重量為 T s=1000+1400-1900=500kg </p><p>　　故負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 M s = T s×D/4×1/ηg=500×0.52×9.8/4×0.75=595.84Nm 式中</p><p><b>　　D曳引輪直徑 <

76、/b></p><p>　　η減速箱傳動效率 </p><p><b>　　2、計算摩擦轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　Mf=μR r=0.1×20880.5×0.035=73.0818Nm 式中:</p><p>　　μ電機(jī)軸承摩擦系數(shù); R軸上總載荷 r電機(jī)軸承處的軸半徑

77、。 </p><p><b>　　3、計算啟動轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　直線運(yùn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量為 J1=1/4×5180×0.76×1/4=246.05 kgm2 </p><p>　　旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動慣量為 J2=354/4=88.5kgm2 總的轉(zhuǎn)動慣量為 J=J1+J2=88.

78、5+246.05=334.55kgm2 曳引輪的角加速度為 ε=32/0.65=9.836 1/s2 </p><p><b>　　最大加速轉(zhuǎn)矩為 </b></p><p>　　MD=Jε=334.55×9.836=3290.6557Nm 4、計算啟動轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　M=Ms + Mf + MD=595.84 +

79、73.0818+3290.6557=3959.5975Nm 5、電機(jī)容量選擇 </p><p>　　N=QV(1- ?)/102ηi</p><p>　　= 1000 ×1.0(1-0.5)/102×0.65×1 = 7.6431kW </p><p><b>　　式中:</b></p><p

80、>　　Q額定載重量; V曳引輪節(jié)徑線速度; </p><p>　　電梯平衡系數(shù)?一般取04~0.5 ； η電梯機(jī)械傳動總效率取0.65；</p><p>　　i鋼絲繩繞繩倍率。 </p><p>　　本設(shè)計選用11kW電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1000r/min,則額定轉(zhuǎn)矩為 Me=9555×18/1000=1

81、719.9Nm 則M/Me=3959.6/1719.9=2.302 </p><p>　　因此，選用11kW的電機(jī)容量足夠。</p><p>　　五 減速器得選擇 </p><p>　　目前速度不大于2.5m/s的有齒輪曳引機(jī)得減速器大多采用渦輪蝸桿其主要優(yōu)點(diǎn)是</p><p>　　1 傳動平穩(wěn)，運(yùn)行噪聲低;

82、</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小; </p><p>　　3 傳動零件少，因而減少了維修和更換零件的次數(shù);  </p><p>　　4 具有較好的抗沖擊載荷特性。 </p><p>　　因此，本設(shè)計也采用渦輪蝸桿傳動。 </p><p>　　4.2 制動器(選擇，制動力計算) &

83、lt;/p><p>　　電梯制動系統(tǒng)應(yīng)具有一個機(jī)電式的制動器當(dāng)主電路斷電或控制電路斷電時制動器必須動作。切斷制動器電流至少應(yīng)由兩個獨(dú)立的電器裝置來實(shí)現(xiàn)。 制動器的制動作用應(yīng)由導(dǎo)向的壓縮彈簧或重錘來實(shí)現(xiàn)。制動力矩應(yīng)足以使以額定速度運(yùn)行并載有125%額定負(fù)載的轎廂制停。制動器的松開可由電磁或電液操縱。 為了處理電梯的應(yīng)急也可設(shè)計一種手動緊急操縱裝置這種裝置只需用一個恒力就能使制動器保持松開狀態(tài)以便借用盤車手輪將轎

84、廂移動到一個層站。</p><p>　　如圖4—4為臥式電磁制動器的機(jī)械原理圖</p><p><b>　　圖4—4</b></p><p><b>　　制動力矩的計算</b></p><p>　　制動力矩由兩部分組成：靜力矩和動力矩。靜力矩是指轎廂保持靜止?fàn)顟B(tài)所需的力矩。動力矩是指運(yùn)動部件的慣性力

85、矩。</p><p><b>　　圖4—5</b></p><p><b>　　1 靜力矩的計算</b></p><p>　　電梯制動的最不利工況使轎廂下行至最低層站的制停。以如圖4—5的情況進(jìn)行分析（設(shè)轎廂載有125%的額定載荷）</p><p>　　式中：Q——額定載重量；</p>

86、<p><b>　　P——轎廂重量；</b></p><p><b>　　G——對重重量；</b></p><p><b>　　——鋼絲繩倍率；</b></p><p>　　——側(cè)鋼絲繩的重量；</p><p><b>　　D——曳引輪節(jié)徑；</b&

87、gt;</p><p>　　I——減速箱傳動比; </p><p>　　——與制動工況有關(guān)的傳動系統(tǒng)的機(jī)械效率。</p><p><b>　　按下式計算：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　所以靜力矩為</b>&

88、lt;/p><p><b>　　2 靜力矩的計算</b></p><p><b>　　MD = Jε</b></p><p>　　式中：J當(dāng)量化到制動輪軸（一般是高速軸）上所有運(yùn)動零件的轉(zhuǎn)動慣量；</p><p>　　ε制動輪軸的角減速度。 </p><p>　　總的轉(zhuǎn)動慣量J可

89、由以下幾部分組成：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)子、制動輪和蝸桿的轉(zhuǎn)動慣量；</p><p>　　渦輪、曳引輪轉(zhuǎn)化到高速軸上的轉(zhuǎn)動慣量；</p><p>　　系統(tǒng)中做直線運(yùn)動的所有零件轉(zhuǎn)化到高速軸上的轉(zhuǎn)動慣量。</p><p>　　假設(shè)摩擦制動器的制動力是

90、恒定的，因而可以把制動期間的運(yùn)動看成是勻減速的，則角速度可由下式計算：</p><p>　　式中：——電動機(jī)在制動開始瞬間的轉(zhuǎn)速(r/min);</p><p><b>　　——制動時間（s）</b></p><p>　　可以由經(jīng)驗(yàn)決定或經(jīng)實(shí)測得。</p><p>　　設(shè)制動輪和蝸桿的轉(zhuǎn)動慣量為0.2,</p>

91、;<p><b>　　所以， </b></p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　=0.4051.2+0.3346=0.8632</p><p>　　計算得制動減速度136</p><p><b>　　所以動態(tài)力矩為:</b></p&g

92、t;<p>　　所需要的總制動力矩為:</p><p>　　當(dāng)制動開始時初始轉(zhuǎn)速值取1000，這樣計算不是很精確。因?yàn)樵谥苿觿幼鏖_始前，電動機(jī)一發(fā)電機(jī)狀態(tài)工作，而且在制動器斷電前電梯并不是以額定速度工作，為了改善制動時的乘坐舒適性，電機(jī)總是在制動前已經(jīng)開始減速。</p><p>　　4.3 鋼絲繩及其端接裝置（種類規(guī)格，選擇計算，壽命，端接轉(zhuǎn)載）</p><

93、;p>　　電梯用鋼絲繩指的時曳引用鋼絲繩。曳引繩承受著電梯的全部懸掛重量，并在電梯運(yùn)行中繞著曳引輪、導(dǎo)向輪或反向繩單向或交變彎曲。鋼絲繩在繩槽中也承受著較高的比壓。所以要求電梯用鋼絲繩具有較高的強(qiáng)度、撓性以及耐磨性。</p><p>　　電梯鋼絲繩一般是圓形股狀結(jié)構(gòu)，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強(qiáng)度和韌性，材料由含碳量為0.4%~1%的優(yōu)質(zhì)鋼制成。為了防止脆性，材料

94、中硫。磷等雜質(zhì)的含量不應(yīng)大于0.035%。當(dāng)整個鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度相同時稱為單一抗拉鋼絲繩。當(dāng)鋼絲繩中外層鋼絲和內(nèi)層鋼絲的抗拉強(qiáng)度不同時，稱為雙強(qiáng)度鋼絲繩。</p><p>　　4.3.1 鋼絲繩的選擇與計算</p><p>　　鋼絲繩選擇主要按靜載荷驗(yàn)算，由于鋼絲繩會受到多種附加應(yīng)力的影響，如鋼絲繩經(jīng)過曳引輪及導(dǎo)向時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，制造產(chǎn)生的初始內(nèi)應(yīng)力，電梯加速度過程中的慣性力以及由

95、于鋼絲繩載荷分配不均勻的影響度，故應(yīng)取較大的安全系數(shù)。我國的GB7588中規(guī)定：</p><p>　　對于三繩或三繩以上的曳引驅(qū)動： 12；</p><p>　　對于二繩的曳引驅(qū)動：;</p><p>　　安全系數(shù)是鋼絲繩的最小破斷載荷和鋼絲繩所承受的最大靜載荷之比，即由下式計算所得： </p><p>　　式中：n — 懸掛

96、鋼絲繩的根數(shù)；</p><p><b>　　— 繞繩比；</b></p><p>　　N — 一根鋼絲繩的最小破斷載荷；</p><p>　　T — 載有額定負(fù)載的轎廂?？吭谧畹讓诱緯r是鋼絲繩上的最大靜載荷，并應(yīng)考慮鋼絲繩重量，隨行電纜重量以及其他懸掛于轎廂下面的補(bǔ)償裝置的重量。</p><p>　　本設(shè)計選用8

97、5;19S+NF-13-1770（雙）右交-GB8903-88電梯鋼絲繩；其鋼絲繩最小破斷載荷為87.6KN，代入設(shè)計參數(shù)：</p><p>　　由GB7588規(guī)定：對于三繩以上的曳引驅(qū)動：≥12；</p><p>　　而： =18.6>12</p><p><b>　　故滿足設(shè)計要求。</b></p><p>　

98、　4.3.2 曳引繩的端接裝置</p><p>　　曳引繩端接裝置的的設(shè)計應(yīng)該考慮到：有利于鋼絲繩張力的調(diào)節(jié)，至少有一端的端接裝置是可調(diào)的；鋼絲繩與端接裝置結(jié)合處的機(jī)械強(qiáng)度至少能承受鋼絲繩最小破斷載荷的80%。</p><p>　　當(dāng)鋼絲繩的繞繩比為1：1時，鋼絲繩的一端固定在轎廂架的上梁上，另一端與對重架連接。其它情況時，鋼絲繩必須繞過安裝于轎廂架上梁或?qū)χ丶苌系姆蠢K輪。沒跟鋼絲繩的懸掛

99、必須是相對獨(dú)立的。</p><p>　　鋼絲繩端接裝置的形式有：金屬或樹脂填充的繩套、自鎖緊楔形繩套、繩夾、手工編織捻接接頭等。端接裝置的均衡調(diào)節(jié)，通常采用壓縮彈簧形式和橡膠緩沖墊形式。目前用的最多的是彈簧形式。均衡裝置除了可調(diào)節(jié)各根曳引繩的張力外，還有緩沖和減震作用。為了減少曳引輪槽和鋼絲繩的磨損，在安裝端接裝置后，應(yīng)調(diào)節(jié)各鋼絲繩的張力差，使之小于5%。 </p><p>　　4.4 井

100、道基底坑與圍壁部分</p><p>　　井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個在納電梯轎廂和對重的有限空間。為了出人，在每個層站開有入口。井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水設(shè)施。</p><p>　　組成：導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架、對重、緩沖器、限速器張緊裝置、補(bǔ)償鏈、隨行電纜、底坑、井道照明。</p><p>　　

101、第5章 電梯硬件設(shè)計</p><p>　　5.1電梯的PLC控制設(shè)計分析</p><p>　　硬件可分為兩部分，輸入和輸出單元，它門是PLC 的 I/O 接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關(guān)門、井道內(nèi)的上下平層、上下強(qiáng)迫換速開關(guān)、門鎖、安全保護(hù)繼電器等單元構(gòu)成。</p><p><b>　　（1）輸入單元為：</b><

102、;/p><p>　　門廳外按鈕與轎箱內(nèi)選層按鈕，負(fù)責(zé)對預(yù)選樓層指令的登記、消除和指示；</p><p>　　開關(guān)門按鈕，控制轎門的開閉；</p><p>　　上下平層感應(yīng)器，用來保證電梯轎箱在各層?？繒r準(zhǔn)確平層；</p><p>　　上下限強(qiáng)迫換速開關(guān)，用于保護(hù)電梯的高速運(yùn)行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當(dāng)電梯到達(dá)上下端站時，裝在轎廂邊的上下

103、限強(qiáng)迫換速開關(guān)打板，信號輸入到PLC，PLC 發(fā)出換速信號強(qiáng)迫電梯減速運(yùn)行到平層位置；</p><p>　　門鎖裝置，轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動運(yùn)行的前提；</p><p>　　安全回路，通常包括轎內(nèi)急停開關(guān)、轎頂內(nèi)急停開關(guān)、安全鉗開關(guān)、限速器斷繩開關(guān)、限速器超速開關(guān)、電源開關(guān)等。 </p><p><b>　?。?）輸出單元為：</b&

104、gt;</p><p>　　樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、目前的方向及層樓指示燈；</p><p>　　開關(guān)門接觸器，用于控制電梯的廳門和轎門的打開和關(guān)閉，在自動定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢螅琍LC給出相關(guān)指令，完成開關(guān)門動作；</p><p>　　啟動加速、制動減速接觸器，用于電梯的調(diào)速系統(tǒng)。</p><p>　　5.2電梯的控

105、制要求</p><p><b>　　上行要求：</b></p><p>　　1.當(dāng)電梯停于1層或2層、或3層時，按S4按鈕呼梯則電梯上升至LS4停。</p><p>　　2.當(dāng)電梯停于1層，若按S2按鈕呼梯，則電梯上升LS2停，若按S3按鈕呼梯，則電梯轎箱上升至LS3停。</p><p>　　3.當(dāng)電梯停于2層，若按S3

106、按鈕呼梯，則電梯上升到LS3停，</p><p>　　4.當(dāng)電梯停于1層而S2、S3按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后繼續(xù)上升到LS3停。</p><p>　　5.當(dāng)電梯停于2層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4暫停。</p><p>　　6.當(dāng)電梯、停于1層，而S2、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后

107、，繼續(xù)上升到LS4停。</p><p>　　7.當(dāng)電梯停于1層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4停。</p><p>　　8.當(dāng)電梯停于1層，而S2、S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后繼續(xù)上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4停。</p><p><b>　　下行要求：</b><

108、/p><p>　　9.當(dāng)電梯在4層或3層或2層時，按S1呼梯，則電梯下降到LS1停。</p><p>　　10.當(dāng)電梯停于4層，若按S3呼梯，則電梯下降到LS3停，若按S2呼梯，則電梯下降到LS2停。</p><p>　　11.當(dāng)電梯停于3層，若按S2按鈕呼梯，則電梯下降到LS2停止。</p><p>　　12.當(dāng)電梯停于4層，而S2、S3按鈕均

109、有人呼梯時，電梯下降到LS3暫停5秒后繼續(xù)下降至LS2停。</p><p>　　13.當(dāng)電梯停于4層，而S3、S1均有人呼梯時，電梯下降到LS3暫停5秒，繼續(xù)下降到LS1停止。</p><p>　　14.當(dāng)電梯停于4層，而S3、S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到LS3暫停5秒繼續(xù)下降到LS2暫停5秒后，繼續(xù)下降到LS1停止。</p><p>　　15.當(dāng)電梯停于

110、3層，而S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到LS2暫停5秒后繼續(xù)下降到LS1停止。</p><p>　　16.當(dāng)電梯停于2層，而S1、S3、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至LS1暫停5秒后，再上升。</p><p>　　17.當(dāng)電梯停于3層，而S1、S2、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至LS2暫停5秒后，繼續(xù)下降到LS1暫停5秒，再上升至LS4停止。</p><p

111、>　　注：選擇方向與運(yùn)行方向不一致時，呼叫無效，內(nèi)選同上。</p><p>　　*位于一層上行的樓層控制流程圖5-1如下：（位于其他樓層上行或者下行時的控制流程參考上述文字?jǐn)⑹觯?lt;/p><p>　　圖5-1 電梯位于一層時的控制流程圖</p><p>　　5.3可編程控制器機(jī)型的選擇</p><p>　　為了完成設(shè)定的控制任務(wù),主要根

112、據(jù)電梯控制方式與輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來確定PLC的機(jī)型。本系統(tǒng)為四層樓的電梯,采用集選控制方式。所需輸入/輸出點(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量估算如下:</p><p>　　1．輸入/輸出點(diǎn)的估算：</p><p>　　采用PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及

113、下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開關(guān)SQ1～SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵KM3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測。轎廂上行和下行由接觸器KM1和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路

114、指示燈。輸入點(diǎn)共有14個，輸出點(diǎn)共有16個,總共30個。</p><p>　　2. 內(nèi)存容量的估算</p><p>　　用戶控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關(guān)。因此,在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行估算。本系統(tǒng)有開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)有30個，模擬量I/O數(shù)為0個。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠嬎愎? </p>

115、;<p>　　存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)×(10～15)+模擬量I/O總點(diǎn)數(shù)×(150～250)再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。</p><p>　　綜合I/O點(diǎn)數(shù)以及內(nèi)存容量，S7—200的CPU226輸入，輸出點(diǎn)數(shù)為24／16，足以滿足要求。</p><p>　　5.4輸入/輸出點(diǎn)分配</p><p>

116、;　　該系統(tǒng)占用PLC的30個I/O口，14個輸入點(diǎn)，16個輸出點(diǎn)，具體的I/O分配如表5-1所示。</p><p>　　表5-1 I/O分配表</p><p>　　5.5 PLC外部接線圖</p><p>　　本設(shè)計的PLC外部接線圖如圖5-2所示.CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設(shè)計中PLC容量完全滿足要求，CP

117、U226CN的輸出繼電器觸點(diǎn)容量為2A，電壓范圍為5~30V（DC）或5~250V（AC）</p><p>　　圖5-2 PLC外部接線圖</p><p>　　5.6 變頻器參數(shù)設(shè)置及計算</p><p><b>　　1 變頻器參數(shù)設(shè)置</b></p><p>　　由于采用PLC作為邏輯控制部件，故變頻器和PLC通訊時采