畢業(yè)設計--五層樓電梯plc控制與監(jiān)控組態(tài)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設計）</b></p><p>　　題 目：五層樓電梯PLC控制與監(jiān)控組態(tài)設計</p><p>　　指導老師：xxx </p><p>　　作 者：xxx</p><p><b>　　學院（系）： </b></p><p>

2、;　　專業(yè)及班級：機電一體化xxx班</p><p>　　學 號：xxx</p><p>　　答辯日期： 年 月 日</p><p>　　2012年 11 月</p><p>　　題 目：五層樓電梯PLC控制與監(jiān)控組態(tài)設計</p><p><b>　　摘 要</b>&

3、lt;/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輸設備，是高層建筑中不可缺少的交通運輸設備。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)導軌上做垂直升降運動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。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、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)。</p><p>　　整個系統(tǒng)通過PLC

4、、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、運行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。</p><p>　　關(guān)鍵字： PLC 電梯 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概況4</b></p><p>　　1.1課題

5、研究的背景4</p><p>　　1.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀4</p><p>　　第2章電梯的概述5</p><p>　　2.1電梯的發(fā)展5</p><p>　　2.2電梯的分類5</p><p><b>　　2.3電梯參數(shù)6</b></p><p>　　第

6、3章 plc的概述6</p><p>　　3.1PLC的發(fā)展6</p><p>　　3.2PLC的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件的設計8</p><p>　　4.1 控制系統(tǒng)的工作流程8 </p><p>　　4.2控制系統(tǒng)的功能要求9</p><p>　　4.2.

7、1電梯內(nèi)部功能9</p><p>　　4.2.2電梯運行狀態(tài)的分析9</p><p>　　4.2.3電梯的控制要求10</p><p>　　4.3 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取11</p><p>　　4.4系統(tǒng)梯形圖的設計14</p><p><b>　　參考文獻25</b><

8、;/p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b>　　第1章 概況</b></p><p>　　1.1課題研究的背景</p><p>　　電梯是將機械原理應用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學、人體工程學及空氣動力學等多學科和技術(shù)集于一體的機電設備，它是建筑物中的永久性垂直交通

9、工具。電梯作為一種較為復雜的機電一全化設備，它由多許機械構(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行并走出電梯轎廂，實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)速運行、到站減速、平層停車、開關(guān)門。還有檢修功能、安全保護功能、消防功能、樓層顯示等。</p><p>　　從電梯控制統(tǒng)的實現(xiàn)方法分，電梯

10、的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（PLC）、單片微機控制、多微機控制多種形式。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，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。隨著多微機系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因為微機在電梯中的應用不僅取代了大部分繼電器和

11、選層器，整個系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強了。</p><p>　　1.2電梯控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀</p><p>　　電梯的出現(xiàn)大大方便了人們的生活。隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有越來越廣泛的應用，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，這使得交流

12、變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)已經(jīng)進入一個嶄新的時代。實際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。</p><p>　　目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻

13、器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。隨著人們生活水平的不斷提高,對電梯的要求的也相應提高，為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動化技術(shù)

14、迅速發(fā)展。</p><p>　　第2章 電梯的概述</p><p><b>　　2.1電梯的發(fā)展</b></p><p>　　據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機后，1858年美國研制出以蒸汽為動力，并通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。1878年英

15、國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。</p><p>　　但是，電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動力來源。18世紀末發(fā)明了電機，并隨著電機技術(shù)的發(fā)展，19世紀初開始使用交流異步單速和雙速電動機作動力的交流電梯，特別是交流雙速電動機的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀初，美國奧

16、的斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2．2電梯的分類</b></p><p>　　1.按電梯用途分類 根據(jù)用戶對電梯使用的要求，常用電梯種類有客梯、貨梯、客貨兩用梯、醫(yī)用梯、觀光梯、自動扶梯及其他類型的特種電梯。</p><p&

17、gt;　　2.按電梯的運行速度分類 電梯運行速度在1m/s一下為低速電梯，1~2m/s為快速電梯，2~3m/s為高速電梯，速度在3m/s及以上時為超高速電梯。</p><p>　　3.按電梯曳引電動機的供電電源分類 按曳引電動機的電源不同電梯可分為交流電梯和直流電梯。交流電梯又可分為采用交流異步雙速電動機變級調(diào)速拖動的電梯，簡稱交流雙速電梯；采用交流異步雙繞組電動機調(diào)壓調(diào)速拖動的電梯，簡稱ACVV拖動電

18、梯；采用交流異步單繞組電動機調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動的電梯，簡稱VVVF拖動電梯。</p><p>　　4. 按電梯操縱控制方式分類 按電梯操縱控制方式分類有較內(nèi)手柄開關(guān)控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、程序控制電梯及智能控制群梯等。</p><p>　　1.3電梯的主要參數(shù)</p><p>　　1.額定載重量：制造和設計規(guī)定的電梯載重量

19、。電梯的載重量主要有400kg、630kg、800kg、1000kg、1250kg、2000kg、2500kg等幾種。</p><p>　　2.轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。</p><p>　　3.轎廂形式：指單面或雙面開門及其他特殊要求等，以及對較頂、轎底、較壁的處理，顏色的選擇，對電風扇、電話的要求等。</p><p>　　4.較門形式：指

20、電梯門的結(jié)構(gòu)形式。有柵欄門及封閉式的中分門、雙折門、雙折中分門等。</p><p>　　5.開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟時的凈寬度。</p><p>　　6.開門方向：有右開門、左開門、中分門。</p><p>　　7.曳引方式：常用的有半繞1:1傳動、半繞2:1傳動、全繞1:1傳動等。</p><p>　　8.額定速度（m/s）：

21、制造和設計所規(guī)定的電梯運行速度。</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。</p><p>　　10.停站層數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點均稱為站。</p><p>　　11.提升高度（mm）：由底層端站樓面至頂層端站樓面的垂直距離。</p><p>　　12.頂層高度（mm）：由頂層端站樓面至機

22、房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。一般電梯運行速度越快，頂層高度越高。</p><p>　　13.井道高度（mm）：由井道底面至機房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p><p>　　14.井道尺寸（mm）：寬×深。</p><p>　　15.底坑深度（mm）：由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。一般電梯運行速度越快，底坑越深

23、。</p><p>　　第三章 PLC的概述</p><p>　　3.1 PLC的發(fā)展歷程</p><p>　　第一臺可編程控制器的設計規(guī)范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變

24、、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設想提出后，美國數(shù)字設備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP-14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀元。</p><p>　　第一臺PLC具有模塊化、可擴充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標準—梯形圖編程語言，這

25、樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。進入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進一步得到加強，PLC已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設備通信，生成報表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進使PLC符合今天對高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。</p><p>　　3.2 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的

26、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.中央處理單元CPU</p><p>　　CPU是PLC的核心部件，由運算器和控制器組成。主要用于：接收并存儲從編程器輸入的用戶程序；檢查編程過程是否出錯；進行系統(tǒng)診斷；解釋并執(zhí)行用戶程序；完成通信及外設的某些功能。</p><p><b&

27、gt;　　2.存儲器</b></p><p>　　包括系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和工作數(shù)據(jù)存儲器。</p><p><b>　　3.I/O模塊</b></p><p>　　I/O接口是PLC 與外界連接的接口。輸入接口用來接收和采集輸入信號，輸出接口用來連接被控對象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速

28、裝置（模擬量）等。</p><p><b>　　4.電源模塊</b></p><p>　　用來將外部供電電源轉(zhuǎn)變成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲器和I/O接口等電路工作所需要的直流電源。</p><p><b>　　5.編程器</b></p><p>　　編程器是PLC最重要的外圍設備，是PLC不可缺少

29、的部分。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件的設計</p><p>　　4.1 控制系統(tǒng)的工作流程</p><p>　　圖2-1 電梯運行的流程圖</p><p>　　根據(jù)電梯的工作流程可以將電梯的工作過程畫成如下的流程圖（圖2-1）。圖中展示了電梯運行時的三種狀態(tài)，即初始狀

30、態(tài)、運行中狀態(tài)和運行后狀態(tài)。直觀的展示了電梯的工作流程。</p><p>　　根據(jù)電梯運行流程圖，大致可將軟件的設計分為以下幾個大部分：開關(guān)門環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)（七段碼顯示）、轎內(nèi)呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、廳外呼叫信號的登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動環(huán)節(jié)、制動環(huán)節(jié)。</p><p>　　4.2控制系統(tǒng)的功能要求</p><p>　　4.2.1電梯內(nèi)外部功能</

31、p><p>　　在電梯內(nèi)部，應該有5個樓層(1~5層)按鈕、開門和關(guān)門按鈕以及樓層顯示器。上升和下降顯示器。當乘客進入電梯后，電梯內(nèi)應有能讓乘客按下的代表其要去的目的地的樓層按鈕，稱為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時，應具有開門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動打開，經(jīng)過一定延時后，又可自動關(guān)閉。而且，在電梯內(nèi)部也應有控制電梯開門、關(guān)門的按鈕，使乘客可以在電梯停下時隨時地控制電梯的開門與關(guān)門。電梯內(nèi)部還應配有顯示屏，用來顯示電梯現(xiàn)在

32、所在的狀態(tài)，即電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以使乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有遠，電梯是上升還是下降等。</p><p>　　電梯的外部共分5層，每層都應該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯示器。呼叫按鈕是乘客用來發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應的呼叫請求之前應一直保持亮，它和上升指示燈，下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài)的。5層樓中，

33、1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3層都具有上呼叫和下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器，5層電梯均應該相同。</p><p>　　4.2.2電梯運行狀態(tài)的分析</p><p>　　電梯的運行狀態(tài)可分為初始狀態(tài)、運行中狀態(tài)和運行后狀態(tài)。</p><p>　　（1）電梯的初始狀態(tài)。</p><p>　　此時電梯位于1層待命，電

34、梯照明燈亮，各顯示屏都被初始化，電梯處于以下狀態(tài)：</p><p>　　1、各層呼叫燈均不亮。</p><p>　　2、電梯內(nèi)部以及外部各顯示屏均為“1”。</p><p>　　3、電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)閉。</p><p>　?。?）電梯在運行過程中。</p><p><b>　　電梯處于以下狀態(tài)：&

35、lt;/b></p><p>　　1、按下某層呼叫按鈕（1~5層）后，該層呼叫燈亮，電梯響應該層呼叫。</p><p>　　2、電梯上行時，若呼叫層處于電梯當前運行之上目標運行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當前層之下，則電梯在完成前一指令之前不響應該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。</p>

36、<p>　　電梯上行時，若有多個下行呼叫且均位于當前樓層之上，則電梯到達最高的下行呼叫層，然后依次從高到低響應其它下行呼叫層。</p><p>　　3、電梯下行時，若呼叫層處于電梯當前運行之下目標運行層之上，則電梯在完成前一指令之前先下行至該層，完成改層呼叫后再由近及遠的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。</p

37、><p>　　電梯下行時，若有多個上行呼叫且均位于當前樓層之下，則電梯到達最低的下行呼叫層，然后依次從低到高響應其它上行呼叫層。</p><p>　　4、各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變。</p><p>　　5、運行中電梯門始終關(guān)閉，到達指定層時，門才打開。</p><p>　　6、在電梯運行過程中支持其它呼叫。</p&g

38、t;<p>　?。?）電梯運行后狀態(tài)。</p><p>　　在到達指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直到新的命令給出。</p><p>　　1、電梯在到達指定樓層后，電梯門會自動打開，經(jīng)一段延時自動關(guān)閉，在此過程中，支持手動開門或關(guān)門。</p><p>　　2、各樓層顯示值為該層所在位置，且上行下行指示燈均滅。</p><p>　　4

39、.2.3電梯的控制要求</p><p>　　1、接受每個按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相應的響應。</p><p>　　2、電梯停在某一層（如4層）時，此時按動該層（4層）的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當于發(fā)出打開電梯門命令，進行開門的動作過程；若此時電梯的轎廂不在該層（在其余4層），則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運行。</p><

40、;p>　　3、電梯運行的不換向原則是指優(yōu)先響應不改變現(xiàn)在電梯運行方向的呼叫，直到這些命令全部響應完畢后才響應使電梯反向運行的呼叫。例如現(xiàn)在電梯位置在2層和3層之間上行，此時出現(xiàn)了2層上呼叫、3層下呼叫和4層上呼叫，則電梯首先響應4層上呼叫，然后再依次響應3層下呼叫和2層上呼叫。</p><p>　　4、電梯在每層設置上、下平層感應（1樓只有下平層、5樓只有上平層），當?shù)竭_平層點且該層有呼叫信號時，電梯開始減

41、速平層停車，否則繼續(xù)高速通過該層。</p><p>　　5、當按動某個呼叫按鈕后，響應的指示等亮并保持，直到電梯完成該呼叫為止。</p><p>　　6、當電梯停在某層時，在電梯內(nèi)部按動開門按鈕，則電梯門打開，按動電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進期間電梯門是不能被打開的。</p><p>　　7、當電梯運行到某層后，相應的指示燈亮，直到電梯運行到前方一

42、層時樓層指示燈改變。</p><p>　　4.3 系統(tǒng)信號的確定以及軟元件的選取</p><p>　　經(jīng)過對電梯運行流程和電梯的控制要求，選取控制系統(tǒng)的軟元件，軟元件包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器和定時器，其編號分別如下列表所示。</p><p>　　表3-1 輸入信號及信號編碼</p><p>　　表3-2 輸出信號及信號編碼&

43、lt;/p><p>　　表3-3 定時器和中間繼電器的編號和功能</p><p>　　4.4系統(tǒng)梯形圖的設計</p><p>　　根據(jù)電梯運行流程，把電梯控制系統(tǒng)分為如下九塊：開門環(huán)節(jié)、關(guān)門環(huán)節(jié)、樓層顯示環(huán)節(jié)、內(nèi)呼信號登記與消除環(huán)節(jié)、外呼信號登記與消除環(huán)節(jié)、定向環(huán)節(jié)、啟動環(huán)節(jié)、制動環(huán)節(jié)和抱閘環(huán)節(jié)。分塊設計如下。</p><p><b>

44、;　　（1)開門環(huán)節(jié)</b></p><p>　　開門環(huán)節(jié)應該滿足如下幾點要求：</p><p>　　1、按下轎廂內(nèi)的手動開門按鈕，開門輸出；</p><p>　　2、電梯到所選樓層（外呼和內(nèi)呼），平層抱閘后自動開門；</p><p>　　3、電梯在某層停用，本層外呼，開門輸出。開門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-1所示。</p>

45、<p>　　圖4-1 開門環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　為滿足以上要求，設計中添加了中間繼電器M37（開門輔助繼電器1）和M39（開門輔助繼電器2），此中間繼電器的另外一個功能是避免了雙線圈。</p><p>　　其中平層抱閘開門輸出的啟動條件是抱閘至電機停轉(zhuǎn)，所以加了計時器T53，令抱閘后1s開門，此處的時間設為1s并無確實依據(jù)，顯示中，要根據(jù)實際情況設置此時間。<

46、;/p><p>　　開門輸出斷開的條件是開門到位，當門完全打開，開門到位觸點接通，利用開門到位信號，把開門輸出斷開，開關(guān)門直流電機停轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?。?）關(guān)門環(huán)節(jié)</b></p><p>　　關(guān)門環(huán)節(jié)應該滿足的要求：</p><p>　　1、轎廂內(nèi)按下手動關(guān)門按鈕，關(guān)門輸出；</p><

47、p>　　2、開門到位15s后自動關(guān)門。此環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　同開門環(huán)節(jié)，為滿足上述條件，設置了中間繼電器M40（關(guān)門輔助繼電器1）和M41（關(guān)門輔助繼電器2），同時避免了雙線圈的出現(xiàn)。</p><p>　　其中T51是開門到位計時器，當開門到位15s后，自動輸出關(guān)門。關(guān)門輸出的關(guān)斷條

48、件是關(guān)門到位，即關(guān)門輸出時開關(guān)門直流電機運轉(zhuǎn)，當關(guān)門到位，關(guān)門到位觸點接通，關(guān)門輸出被關(guān)斷，開關(guān)門直流電機停轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?。?）樓層顯示環(huán)節(jié)</b></p><p>　　樓層顯示環(huán)節(jié)應該滿足的條件是：</p><p>　　1、轎廂不運行時，七段碼要顯示所在樓層；</p><p>　　2、轎廂運行時，電

49、梯在兩層之間運行時要正確顯示所在樓層，如從一樓上行，首先要碰到一樓下平層感應觸點，雖然此觸點被接通，但電梯仍在一樓，所以顯示樓層要顯示一樓；直至二樓上平層感應觸點接通，顯示變?yōu)槎恰Ｆ溆鄻菍右源祟愅啤?lt;/p><p>　　樓層的登記與消除部分和樓層顯示部分組成了完整的樓層顯示環(huán)節(jié)。</p><p>　　樓層顯示用七段碼顯示，七段碼顯示圖解如圖3-3，各段標號依此圖為準。。</p>

50、;<p>　　其中一、二、三、四、五樓顯示分別是：bc段、abdeg段、abcdg段、bcfg段和acdfg段。樓層確定由M1、M2、M3、M4和M5登記和保持。</p><p>　　其中七段碼的輸出分別為：Y11、Y12、Y13、Y14、Y15、Y16和Y17。‘+’代表‘或’的關(guān)系，通過元件的并聯(lián)實現(xiàn)；‘· ’代表‘與’的關(guān)系，通過元件的串聯(lián)實現(xiàn)。</p><p&g

51、t;　　圖4-3 七段碼顯示</p><p>　　M1、M2、M3、M4、M5和七段碼的邏輯關(guān)系是</p><p>　??； ； ；； ； 。</p><p>　　樓層的登記與消除部分的梯形圖如4-4所示。</p><p>　　圖4-4 樓層的登記與消除部分梯形圖</p><p>　　樓層顯示環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-5

52、所示。</p><p>　　圖4-5 樓層顯示部分梯形圖</p><p>　?。?）內(nèi)呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)</p><p>　　內(nèi)呼信號由轎廂內(nèi)的選層按鈕產(chǎn)生，內(nèi)呼信號被登記后，要由程序完成保持，直至電梯到達內(nèi)選確定的樓層后信號才被消除。內(nèi)呼信號被保持的階段，內(nèi)呼信號輸出要一直導通，即內(nèi)呼顯示燈要一直亮。內(nèi)呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖如圖4-6所示。</p

53、><p>　　圖4-6 內(nèi)呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　內(nèi)呼信號的消除條件是：電梯到達所選樓層，且電梯牽引電機抱閘停轉(zhuǎn)。由此條件可知，若乘客進入轎廂內(nèi)呼當前樓層，內(nèi)呼信號是不會被登記的。</p><p>　?。?）外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)</p><p>　　外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)類似于內(nèi)呼，都經(jīng)過登記-保持-消除三個步驟

54、。雖然電梯運行過程中要碰到很多的情況，比如，電梯在三樓正上行，此時二樓和五樓同時外呼，雖然外呼信號都要被登記和保持，但是并不影響電梯的正常運行，因為定向環(huán)節(jié)會確定電梯的運行方向，如此一來，雖然外呼信號都被登記，但有一些不會對電梯的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。</p><p>　　圖4-7 外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　外呼信號的消除條件亦是：電梯到達所選樓層，且電梯牽引電機抱閘停

55、轉(zhuǎn)。同樣電梯在某層停轉(zhuǎn)，乘客外呼本層，外呼信號不會被登記。但是若電梯在某層停用，即不運轉(zhuǎn)，也沒有內(nèi)外呼，此時雖然外呼信號不能被登記，但是轎廂的門會自動打開，這是由開門環(huán)節(jié)決定的。</p><p>　　外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-7所示。</p><p><b>　?。?）定向環(huán)節(jié)</b></p><p>　　定向環(huán)節(jié)分為兩個部分，即

56、定上行和定下行。由于定上行和定下行的情況基本類似，故只以定上行為例介紹定向環(huán)節(jié)的原理。上行要滿足的條件：</p><p>　　1、電梯在一樓，樓上只要有外呼，或有內(nèi)呼，電梯就上行；</p><p>　　2、轎廂在二樓及以上樓層時，上級樓層有外呼，且外呼滿足此時運行方向條件，則上行。</p><p>　　圖4-8 定上行部分梯形圖</p><p&

57、gt;　　3、定向時，內(nèi)呼信號的優(yōu)先級要高于外呼信號。定上行部分的梯形圖如圖4-8所示。</p><p>　　為了確定內(nèi)呼信號的優(yōu)先級高于外呼信號，設置了中間繼電器M25，通過對M25的置位和復位以確保內(nèi)呼信號的高優(yōu)先級。上下行顯示由轎廂內(nèi)和門廳外的上下行顯示燈顯示。</p><p>　　同定上行一樣，定下行部分的梯形圖如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-9

58、 定下行部分梯形圖</p><p>　　當上行和下行條件同時滿足時，定向環(huán)節(jié)會由慣性原則確定方向，即當同時滿足上行和下行條件時，由此時電梯的運行狀況決定；若此時電機上行，則定向為上行；若此時為下行，則定向為下行；若此時電機停轉(zhuǎn)，則由定向信號被登記的時間先后決定。</p><p>　　電梯在運行過程中，定向程序的執(zhí)行只是在電梯停層階段，也就是說，電梯只要在樓層停層都會定向一次，當電梯運行中

59、間，定向程序是不會被執(zhí)行的。</p><p>　　電梯的定向輸出控制轎廂牽引電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)上下行，即上行時牽引電機正轉(zhuǎn)，下行時牽引電機反轉(zhuǎn)。</p><p>　　定向輸出信號的消除條件是：電梯到達某個樓層停層后關(guān)門輸出。比如電梯在二樓登記上行信號，要求在三樓停層，此時電梯上行，在二樓登記的上行信號保持到電梯在三樓停層再關(guān)門。此時在二樓登記的上行信號被消除，定向程序重新執(zhí)行，重新判斷電梯

60、的運行方向。</p><p><b>　?。?）啟動環(huán)節(jié)</b></p><p>　　本程序設計的啟動環(huán)節(jié)其實包括低速啟動和高速平穩(wěn)運行兩個部分。電梯的啟動條件是：轎廂門關(guān)好，定向完成以及牽引電機停轉(zhuǎn)。啟動條件滿足，牽引電機開始低速啟動，低速啟動后1s電梯進入高速平穩(wěn)運行階段。</p><p>　　啟動環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-10所示。</p

61、><p>　　圖4-10 啟動環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　低速啟動信號由高速信號斷開，高速運行信號由制動信號斷開。電機的高低速運行的實現(xiàn)，在程序控制的基礎(chǔ)上，由外部電機的接線完成（電機外部接線詳見第五章）。電梯啟動平穩(wěn)運行后進入制動環(huán)節(jié)。</p><p><b>　?。?）制動環(huán)節(jié)</b></p><p>　　制動環(huán)節(jié)

62、程序設計時也分上行制動和下行制動兩塊來分析和設計，最后把兩塊整合，即為完整的制動環(huán)節(jié)程序。</p><p>　　以上行制動為例，闡述制動環(huán)節(jié)的設計思路。上行制動有如下幾種情況：</p><p>　　圖4-11 制動環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　1、電梯正上行，內(nèi)選m樓（上級樓層），m層上平層觸點接通，牽引電機開始制動；</p><p>　

63、　2、電梯在m層定上行，n層有外上呼（n>m），n層上平層觸點接通，牽引電機開始制動；</p><p>　　3、電梯上行，目標層為m層，此時m以上樓層均無內(nèi)外呼信號，m層有外下呼信號，當m層上平層觸點接通，牽引電機開始制動；</p><p>　　4、電梯行上至五樓必制動。</p><p>　　下行制動類似，特殊情況：下行至一樓必制動。</p>&

64、lt;p>　　制動信號由平層感應觸點觸發(fā)，上行由上平層感應觸點觸發(fā)，轎廂碰到上平層感應觸點到電梯停層位置還有一段距離，此程序中設置了制動后1s抱閘，此處時間的設置，并無確實依據(jù)，現(xiàn)實中要根據(jù)實際情況設置，使其制動時間結(jié)束，抱閘開始，轎廂正好達到停層位置。制動信號由抱閘輸出信號斷開，即抱閘信號產(chǎn)生的同時，制動信號被斷開。其間制動信號一直保持，電機一直在制動狀態(tài)。</p><p>　　制動環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-1

65、1所示。</p><p><b>　?。?）抱閘環(huán)節(jié)</b></p><p>　　牽引電機制動后電機抱閘，抱閘信號由制動計時器產(chǎn)生。牽引電機抱閘后抱閘信號一直保持，直至下次啟動。抱閘信號的保持是為了防止轎廂停層時下墜，故在轎廂停止運行的時間內(nèi)，抱閘信號一直存在。</p><p>　　抱閘環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-12所示。</p>&l

66、t;p>　　圖4-12 抱閘環(huán)節(jié)梯形圖</p><p>　　控制系統(tǒng)程序的分塊設計全部完成，把各塊梯形圖整合到一起，然后稍作調(diào)整，就得到了完整的電梯軟件控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　參與文獻</b></p><p>　　[1]羅文，等.電器控制與PLC技術(shù).西安電子科技大學出版社，2008</p><p&g

67、t;　　[2]岳慶來.電梯現(xiàn)代智能控制技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[3]陳家盛.電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修.北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[4] 張漢杰.現(xiàn)代電梯控制技術(shù).修訂版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2001</p><p>　　[5]常曉玲.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器.北京：機械工業(yè)出版社,2004<

68、/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　三年的大學生活已經(jīng)快結(jié)束，在本專業(yè)的學習中使我掌握了不少專業(yè)知識，鍛煉了自己。畢業(yè)設計可以說是三年學習的總結(jié)和體現(xiàn)，在指導老師的指導和同學們的幫助下，我完成了這篇畢業(yè)論文。這篇論文和三年中所有教育過我的老師也是分不開的，沒有他們的傳授的知識我也不可能完成這個的課題。我無論是在課程學習階段，還是在論文的選題，資料查