#PLC实现四层电梯控制系统设计.doc

1、一 、 总 体 设 计 方 案1 PLC 控 制 系 统 和 其 他 工 业 控 制 系 统 的 比 较目 前 ， 电 梯 行 业 在 我 国 迅 速 的 发 展 ， 在 一 定 程 度 上 占 有 很 大 的 市 场 。 而 在 今 天 选 择控 制 电 梯 运 动 的 设 备 已 经 从 传 统 的 继 电 器 接 触 器 转 变 成 可 编 程 序 控 制 器 （ PLC） 。 个 人 计 算 机 有 很 强 的 数 据 处 理 功 能 和 图 形 显 示 功 能 ， 有 丰 富 的 软 件 支 持 ， 但 是 它 们是 为 办 公 室 自 动 化 和 家 庭 设 计 的 ， 对 环 境

2、 要 求 很 高 ， 抗 干 扰 能 力 不 强 ， 一 般 不 适 合 在 工业 现 场 使 用 。单 片 机 只 是 一 片 集 成 电 路 ， 不 能 直 接 将 它 与 外 部 I/O信 号 相 连 。 要 将 它 用 于 工 业 控 制 ，还 要 附 加 一 些 配 套 的 集 成 电 路 和 I/O接 口 电 路 ， 硬 件 设 计 、 制 作 和 程 序 设 计 的 工 作 量 相 当大 ， 要 求 设 计 者 具 有 很 强 的 计 算 机 领 域 的 理 论 知 识 和 实 践 经 验 。继 电 器 控 制 系 统 故 障 率 高 ， 大 大 降 低 了 电 梯 的 可 靠

3、性 和 安 全 性 ， 经 常 造 成 停 梯 ， 给乘 用 人 员 带 来 不 便 和 惊 忧 。 且 电 梯 一 旦 发 生 冲 顶 或 蹲 底 ， 不 但 会 造 成 电 梯 机 械 部 件 损 坏 ，还 可 能 出 现 人 身 事 故 。工 业 控 制 计 算 机 （ 简 称 工 控 机 ） 也 是 为 工 业 控 制 设 计 的 ， 目 前 比 较 流 行 的 是 PC总 线工 控 机 ， 它 与 个 人 计 算 机 兼 容 。 工 控 机 采 用 总 线 式 结 构 ， 各 厂 家 产 品 的 兼 容 性 强 。 工 控机 一 般 是 在 通 用 微 机 的 基 础 上 发 展 起

4、 来 的 ， 有 实 时 操 作 系 统 的 支 持 ， 因 此 在 要 求 快 速 、实 时 性 强 、 功 能 复 杂 的 领 域 占 有 优 势 。 工 控 机 的 价 格 较 高 ， 将 它 有 与 开 关 量 控 制 以 取 代继 电 器 系 统 有 些 大 材 小 用 。 工 控 机 的 外 部 I/O接 线 一 般 都 用 多 芯 扁 平 电 缆 和 插 头 、 插 座 ，直 接 从 印 刷 电 路 板 上 引 出 ， 不 如 可 编 程 序 控 制 器 的 接 线 端 子 那 样 方 便 可 靠 。以 上 各 种 计 算 机 用 语 控 制 的 程 序 一 般 都 是 用 汇

5、编 语 言 编 写 的 ， 不 像 可 编 程 续 控 制 器的 梯 形 图 语 言 那 样 易 于 被 工 厂 的 电 气 人 员 掌 握 。可 编 程 序 控 制 器 是 专 为 工 厂 现 场 应 用 环 境 设 计 的 ， 结 构 上 采 取 整 体 密 封 或 插 件 组 合型 ， 对 印 刷 电 路 板 、 电 源 、 机 架 、 插 座 的 制 造 和 安 装 ， 均 采 用 了 严 密 的 措 施 。 可 编 程 序控 制 器 由 于 具 有 前 述 的 各 种 优 点 ， 在 工 业 控 制 领 域 具 有 不 可 比 拟 的 竞 争 力 。当 然 在 电 梯 的 控 制 领

6、 域 也 具 有 重 要 的 地 位 ， 把 可 编 程 序 控 制 器 用 于 电 梯 运 动 的 核 心部 分 是 很 合 理 的 选 择 ， 而 且 可 编 程 序 控 制 器 现 在 在 市 场 上 也 是 一 种 成 熟 的 产 品 。 总 之 ，经 上 述 比 较 可 得 ， 我 确 定 选 用 PLC控 制 电 梯 的 运 行 。 PLC是 一 种 用 于 工 业 自 动 化 控 制 的 专用 计 算 机 ， 实 质 上 属 于 计 算 机 控 制 方 式 。 PLC与 普 通 微 机 一 样 ， 以 通 用 或 专 用 CPU作 为 字处 理 器 ， 实 现 通 道 (字 )的

7、 运 算 和 数 据 存 储 ， 另 外 还 有 位 处 理 器 ， 进 行 点 (位 )运 算 与 控 制 。PLC控 制 一 般 具 有 可 靠 性 高 、 易 操 作 、 维 修 、 编 程 简 单 、 灵 活 性 强 等 特 点 。 PLC控 制 系 统优 点 如 下 ：(1)在 电 梯 控 制 中 采 用 了 PLC， 用 软 件 实 现 对 电 梯 运 行 的 自 动 控 制 ， 可 靠 性 大 大 提 高 。(2)去 掉 了 选 层 器 及 大 部 分 继 电 器 ， 控 制 系 统 结 构 简 单 ， 外 部 线 路 简 化 。(3)PLC 可 实 现 各 种 复 杂 的 控

8、制 系 统 ， 方 便 地 增 加 或 改 变 控 制 功 能 。(4)PLC 可 进 行 故 障 自 动 检 测 与 报 警 显 示 ， 提 高 运 行 安 全 性 ， 并 便 于 检 修 。(5)用 于 群 控 调 配 和 管 理 ， 并 提 高 电 梯 运 行 效 率 。(6)更 改 控 制 方 案 时 不 需 改 动 硬 件 接 线 。2 电 梯 PLC 控 制 系 统 的 构 建（ 1） 机 房机 房 用 来 安 装 曳 引 机 、 电 控 屏 、 限 速 器 等 。 机 房 可 以 设 置 在 井 道 顶 部 ， 也 可 设 置 在井 由 自 部 。 当 机 房 设 于 井 道 底

9、 部 时 ， 即 为 曳 引 机 下 置 式 曳 引 方 式 。 这 种 方 式 结 构 复 杂 ，建 筑 物 承 重 大 ， 对 井 道 尺 寸 要 求 大 ， 只 有 在 机 房 无 法 顶 置 时 才 使 用 。 对 于 绝 大 多 数 电 梯 ，椭 均 设 于 井 道 顶 部 。 机 房 必 须 有 足 够 的 面 积 ， 高 度 、 承 重 能 力 及 良 好 的 通 风 条 件 。（ 2)曳 引 系 统曳 引 系 统 主 要 由 曳 引 机 、 曳 引 钢 丝 绳 、 导 向 轮 组 成 。 曳 引 机 由 电 动 机 联 轴 器 、 制 动器 、 减 速 器 、 机 座 、 曳

10、引 轮 等 组 成 ， 它 是 电 梯 的 动 力 源 ； 曳 引 钢 丝 绳 的 两 端 分 别 连 接 轿厢 和 对 重 装 置 （ 或 者 两 端 固 定 在 机 座 房 上 ） ， 依 靠 钢 丝 绳 与 曳 引 轮 绳 槽 之 间 的 摩 擦 力 来驱 动 轿 厢 的 升 降 ； 导 向 轮 的 作 用 是 分 开 轿 厢 和 对 重 装 置 的 距 离 ， 采 用 复 绕 型 时 还 可 增 加曳 引 能 力 。 导 向 轮 安 装 在 曳 引 机 架 上 或 重 梁 上 。 当 钢 丝 绳 的 绕 绳 比 大 于 1时 ， 在 轿 厢 和 对重 架 上 应 增 设 反 绳 轮 。

11、 反 绳 轮 的 个 数 可 以 是 1个 、 2个 ， 甚 至 3个 ， 这 与 曳 引 比 有 关 。（ 3)导 向 系 统导 向 系 统 由 导 轨 、 导 靴 和 导 轨 架 等 组 成 。 它 的 作 用 是 限 制 轿 厢 和 对 重 只 能 沿 着 导 轨 作升 降 运 动 。 导 轨 固 定 在 导 轨 架 上 ； 导 轨 架 是 支 承 导 轨 的 组 件 ， 与 井 道 壁 联 接 ； 导 靴 装 在 轿厢 和 对 重 架 上 ， 与 导 导 轨 配 合 ， 强 制 轿 厢 和 对 重 的 运 动 服 从 于 导 轨 的 直 立 方 向 。（ 4)门 系 统门 系 统 由

12、轿 厢 门 、 层 门 、 开 门 机 、 联 动 机 构 、 门 锁 等 组 成 。 轿 厢 门 社 在 轿 厢 入 口 ，由 门 扇 、 门 导 轨 架 、 门 靴 和 门 刀 等 组 成 ； 层 门 社 在 层 站 入 口 ， 由 门 扇 、 门 导 轨 架 、 门 靴和 门 锁 装 置 及 开 锁 装 置 组 成 ； 开 门 机 社 在 轿 厢 上 ， 是 轿 厢 门 和 层 门 启 闭 的 动 力 源 。（ 5)轿 厢轿 厢 是 用 以 运 送 乘 客 和 货 物 的 电 梯 组 件 。 它 由 轿 厢 架 和 轿 厢 体 组 成 。 轿 厢 架 是 轿 厢体 的 承 重 构 架 。

13、 是 由 上 横 梁 、 立 柱 、 底 梁 和 斜 拉 杆 等 组 成 ； 轿 厢 体 由 轿 厢 底 、 轿 厢 壁 、轿 厢 顶 及 照 明 、 通 风 装 置 、 轿 厢 装 饰 件 和 轿 内 操 纵 按 钮 等 组 成 ； 轿 厢 体 空 间 的 大 小 由 额定 载 重 量 和 额 定 载 客 量 决 定 。（ 6)门 厅每 一 层 电 梯 门 口 装 的 门 ， 门 上 带 有 机 器 锁 及 电 气 接 点 。 客 梯 多 为 自 动 开 关 门 ， 开 关门 由 轿 厢 门 上 的 开 门 刀 带 动 厅 门 上 的 橡 皮 勒 辘 来 完 成 的 ， 而 轿 厢 门 是

14、由 轿 厢 上 的 开 关 门装 置 驱 动 的 。（ 7)井 道井 道 由 围 壁 、 顶 板 及 底 坑 围 成 一 个 在 纳 电 梯 轿 厢 和 对 重 的 有 限 空 间 。 为 了 出 人 ， 在每 个 层 站 开 有 入 口 。（ 8)围 壁围 壁 的 作 用 是 将 电 梯 与 外 界 分 隔 开 ， 当 导 轨 架 直 接 安 装 在 围 壁 上 时 ， 它 还 应 承 受 费切 力 。 围 壁 的 结 构 分 为 封 闭 式 和 空 格 式 。（ 9)顶 板井 道 的 顶 部 是 机 房 ， 它 是 维 修 人 员 工 作 的 地 方 。 因 此 顶 板 必 须 是 封 闭

15、 型 的 ， 将 井 道与 机 房 完 全 隔 离 。 顶 板 还 具 有 阻 止 机 房 即 传 向 井 道 的 作 用 。 对 于 快 、 高 速 电 梯 ， 为 了 取得 良 好 的 隔 声 效 果 ， 常 在 井 道 顶 部 设 隔 音 层 ， 此 时 的 井 道 顶 成 了 双 层 结 构 。（ 10)底 坑井 道 的 底 坑 深 入 地 面 ， 用 于 安 装 缓 冲 器 、 限 速 器 、 钢 丝 绳 涨 紧 装 置 等 。 由 于 深 人 了 地面 ， 因 此 要 求 防 水 ， 最 好 有 排 水 设 施 。（ 11)重 量 平 衡 系 统该 系 统 由 对 重 和 重 量

16、补 偿 装 置 组 成 。 对 重 由 对 重 架 和 对 重 块 组 成 ， 对 重 将 平 衡 轿 厢自 重 和 部 分 的 额 定 载 重 ； 重 量 补 偿 装 置 是 补 偿 高 层 电 梯 中 轿 厢 与 对 重 侧 曳 引 钢 丝 绳 长 度变 化 对 电 梯 设 计 影 响 的 装 置 。（ 12)电 力 拖 动 系 统该 系 统 由 曳 引 机 、 供 电 系 统 、 速 度 反 馈 装 置 、 调 速 装 置 和 变 频 器 等 组 成 。 对 电 梯 实行 速 度 控 制 。 曳 引 电 动 机 是 电 梯 的 动 力 源 ， 根 据 电 梯 的 配 置 可 用 交 流

17、电 动 机 或 直 流 电 动机 ； 供 电 系 统 是 为 电 动 机 提 供 电 源 的 装 置 ； 速 度 反 馈 装 置 是 为 调 速 系 统 提 供 电 梯 运 行 速度 信 号 ， 一 般 采 用 测 速 发 电 机 或 速 度 脉 冲 发 生 器 ， 与 电 动 机 相 连 ； 调 速 装 置 对 曳 引 电 动机 实 行 调 速 控 制 ； 变 频 器 可 以 通 过 改 变 频 率 的 大 小 来 控 制 其 运 行 速 度 的 快 慢 。（ 13)电 器 控 制 系 统该 系 统 由 操 纵 装 置 、 位 置 显 示 装 置 、 控 制 屏 、 平 层 装 置 、 选

18、层 器 等 组 成 ， 它 起 着 操纵 和 控 制 电 梯 运 行 的 作 用 。 操 纵 装 置 包 括 轿 厢 内 的 按 钮 操 作 箱 或 手 柄 开 关 箱 、 层 站 召 唤按 钮 、 轿 顶 和 机 房 中 的 检 修 或 应 急 ； 位 置 显 示 装 置 是 指 轿 内 和 层 站 的 指 层 灯 ； 层 站 上 一般 能 显 示 电 梯 运 行 方 向 或 轿 厢 所 在 的 层 站 ； 控 制 屏 安 装 在 机 房 中 ， 由 各 类 电 气 控 制 元 件（ 或 板 ） 组 成 ， 是 电 梯 实 行 电 气 控 制 的 集 中 组 件 ； 选 层 器 能 起 到

19、指 示 和 反 馈 轿 厢 位 置 、决 定 运 行 方 向 、 发 出 加 减 速 信 号 等 作 用 。 它 可 由 机 械 式 、 继 电 器 式 或 电 子 式 组 成 。（ 14)安 全 保 护 系 统电 梯 上 设 有 机 械 和 电 气 的 各 类 保 护 系 统 ， 以 保 证 电 梯 安 全 使 用 。 机 械 方 面 的 有 限 速器 和 安 全 钳 ， 起 超 速 保 护 作 用 ； 缓 冲 器 ， 起 冲 顶 和 撞 底 保 护 作 用 ； 切 断 总 电 源 的 极 限 保护 。3 电 梯 控 制 系 统 实 现 的 功 能(1)一 台 电 机 控 制 上 升 和 下

20、 降 。(2)各 层 设 上 /下 呼 叫 开 关 (最 顶 层 与 起 始 层 只 设 一 只 )。(3)电 梯 到 位 后 具 有 手 动 或 自 动 开 门 关 门 功 能 。(4)电 梯 内 设 有 层 楼 指 令 键 ， 开 关 门 按 键 ， 警 铃 风 扇 及 照 明 按 键 。(5)电 梯 内 外 设 有 方 向 指 示 灯 及 电 梯 当 前 层 号 指 示 灯 。(6)待 客 自 动 开 门 ， 当 电 梯 在 某 层 停 梯 待 客 时 ， 按 下 层 外 召 唤 按 钮 ， 应 能 自 动 开 门 迎客 。(7)自 动 关 门 与 提 早 关 门 。 在 一 般 情 况

21、 下 ， 电 梯 停 站 4-6 秒 应 能 自 动 关 门 ； 在 延 时 时间 内 ， 若 按 下 关 门 按 钮 ， 门 将 不 经 延 时 提 前 实 现 关 门 动 作 。(8)按 钮 开 门 。 在 开 关 过 程 中 或 门 关 闭 后 ， 电 梯 启 动 前 ， 按 下 操 纵 盘 上 开 关 按 钮 ， 门将 打 开 。(9)内 指 令 记 忆 。 当 轿 厢 内 操 纵 盘 上 有 多 个 选 层 指 令 时 ， 电 梯 应 能 按 顺 序 自 动 停 靠 车门 ， 并 能 至 调 定 时 间 ， 自 动 确 定 运 行 方 向 。(10)自 动 定 向 。 当 轿 厢 内

22、 操 纵 盘 上 ， 选 层 指 令 相 对 与 电 梯 位 置 具 有 不 同 方 向 时 ， 电梯 应 能 按 先 入 为 主 的 原 则 ， 自 动 确 定 运 行 方 向 。(11)呼 梯 记 忆 与 顺 向 截 停 。 电 梯 在 运 行 中 应 能 记 忆 层 外 的 呼 梯 信 号 ， 对 符 合 运 行 方 向的 召 唤 ， 应 能 自 动 逐 一 停 靠 应 答 。(12)自 动 换 向 。 当 电 梯 完 成 全 部 顺 向 指 令 后 ， 应 能 自 动 换 向 ， 应 答 相 反 方 向 的 信 号 。(13)自 动 关 门 待 客 。 当 完 成 全 部 轿 厢 内

23、指 令 ， 又 无 层 外 呼 梯 信 号 时 电 梯 应 自 动 关 门在 调 定 时 间 内 自 动 关 闭 轿 厢 照 明 。4 电 梯 的 安 全 保 护 装 置(1)电 磁 制 动 器 ， 装 于 曳 引 机 轴 上 ， 一 般 采 用 直 流 电 磁 制 动 器 ， 启 动 时 通 电 松 闸 ， 停层 后 断 电 制 动 。(2)强 迫 减 速 开 关 ， 其 分 别 装 于 井 道 的 顶 部 和 底 部 ， 当 轿 厢 驶 过 端 站 换 速 未 减 速 时 ，轿 厢 上 的 撞 块 就 触 动 此 开 关 ， 通 过 电 器 传 动 控 制 装 置 ， 使 电 动 机 强

24、迫 减 速 。(3)限 位 开 关 ， 当 轿 厢 经 过 端 站 平 层 位 置 后 仍 未 停 车 ， 此 限 位 开 关 立 即 动 作 ， 切 断 电源 并 制 动 ， 强 迫 停 车 。(4)行 程 极 限 保 护 开 关 ， 当 限 位 开 关 不 起 作 用 ， 轿 厢 经 过 端 站 时 ， 此 开 关 动 作 。(5)急 停 按 钮 ， 装 于 轿 厢 司 机 操 纵 盘 上 ， 发 生 异 常 情 况 时 ， 按 此 按 钮 切 断 电 源 ， 电 磁制 动 器 制 动 ， 电 梯 紧 急 停 车 。(6)厅 门 开 关 ， 每 个 厅 门 都 装 有 门 锁 开 关 。

25、仅 当 厅 门 关 上 才 允 许 电 梯 启 动 ;在 运 行 中如 出 现 厅 门 开 关 断 开 ， 电 梯 立 即 停 车 。(7)关 门 安 全 开 关 ， 常 见 的 是 装 于 轿 厢 门 边 的 安 全 触 板 ， 在 关 门 过 程 中 如 安 全 触 板 碰到 乘 客 时 ， 发 出 信 号 ， 门 电 机 停 止 关 门 ， 反 向 开 门 ， 延 时 重 新 开 门 ， 此 外 还 有 红 外 线 开 关等 。(8)超 载 开 关 ， 当 超 载 时 轿 底 下 降 开 关 动 作 ， 电 梯 不 能 关 门 和 运 行 。(9)其 它 的 开 关 ， 安 全 窗 开

26、关 ， 钢 带 轮 的 断 带 开 关 等 。5 电 梯 控 制 系 统 原 理 图电 梯 控 制 系 统 原 理 图 如 图 2-2 所 示图 2-2 电 梯 控 制 系 统 原 理 图6 设 计 要 求 及 选 型可 编 程 序 控 制 器 是 由 继 电 器 逻 辑 控 制 而 来 的 ， 所 以 它 在 开 关 量 处 理 、 顺 序 控 制 方 面具 有 一 定 的 优 势 ， 发 展 初 期 主 要 侧 重 于 开 关 量 顺 序 控 制 。 随 着 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 可 编程 序 控 制 器 增 加 了 数 值 运 算 、 PID闭 环 调 节 功 能 ， 并

27、开 始 与 个 人 计 算 机 或 小 型 计 算 机 联 网 ，它 本 身 也 可 以 构 成 网 络 系 统 。可 编 程 序 控 制 器 的 应 用 领 域 ， 在 发 达 的 工 业 国 家 ， 可 编 程 序 控 制 器 已 经 广 泛 地 应 用在 所 有 的 工 业 部 门 ， 随 着 可 编 程 序 控 制 器 的 性 能 价 格 比 的 不 断 提 高 ， 过 去 许 多 使 用 专 用计 算 机 的 场 合 也 可 以 使 用 可 编 程 序 控 制 器 。 比 如 用 在 开 关 量 的 控 制 ， 这 是 可 编 程 序 控 制器 最 基 本 最 广 泛 的 应 用 ，

28、 它 的 输 入 和 输 出 信 号 都 是 只 有 通 、 断 状 态 的 开 关 量 信 号 ， 这 种控 制 与 继 电 器 控 制 最 为 接 近 ， 可 以 用 价 格 较 低 ， 仅 有 开 关 量 控 制 的 功 能 的 可 编 程 序 控 制器 作 为 继 电 器 控 制 系 统 的 替 代 物 。 开 关 量 逻 辑 控 制 可 以 用 于 单 台 设 备 ， 也 可 以 用 于 自 动 线生 产 线 ， 如 机 床 控 制 、 冲 压 、 铸 造 机 械 、 运 输 带 、 包 装 机 械 的 控 制 ， 同 样 也 可 以 用 于 电 梯的 控 制 。通 过 上 述 的

29、简 述 ， 我 希 望 在 控 制 系 统 中 能 够 达 到 如 下 要 求 ：（ 1） 乘 坐 舒 适 感根 据 人 们 生 活 中 的 经 验 证 明 ， 在 运 动 速 度 不 变 的 情 况 下 ， 速 度 值 的 大 小 对 人 们 的 器官 基 本 上 没 有 什 么 影 响 ， 这 只 是 指 人 们 沿 地 面 或 空 中 的 沿 与 地 面 平 行 的 任 意 方 向 运 动 的情 况 而 言 的 。 高 速 的 升 降 运 动 就 和 上 述 运 动 有 所 不 同 。 这 是 由 于 在 升 降 运 动 中 ， 人 体 周围 气 压 的 迅 速 变 化 ， 对 人 们

30、的 器 官 产 生 影 响 。 例 如 耳 膜 会 感 到 压 力 而 嗡 嗡 响 等 等 。 只 要采 取 一 定 措 施 ， 这 些 影 响 是 可 以 消 除 的 。 所 以 目 前 电 梯 的 运 行 速 度 虽 已 高 达 10m/s。 仍 能使 乘 客 无 大 的 不 适 感 。（ 2） 电 梯 理 想 运 行 曲 线根 据 大 量 的 研 究 和 实 验 表 明 ， 人 可 接 受 的 最 大 加 速 度 为 am 1.5m/s2， 加 速 度 变 化 率 m 3m/s3,电 梯 的 理 想 运 行 曲 线 按 加 速 度 可 划 分 为 三 角 形 、 梯 形 和 正 弦 波

31、形 ， 由 于 正 弦波 形 加 速 度 曲 线 实 现 较 为 困 难 ， 而 三 角 形 曲 线 最 大 加 速 度 和 在 启 动 及 制 动 段 的 转 折 点 处的 加 速 度 变 化 率 均 大 于 梯 形 曲 线 ， 即 m 跳 变 到 - m 或 由 - m 跳 变 到 m 的 加 速 度 变 化率 ， 故 很 少 采 用 ， 因 梯 形 曲 线 容 易 实 现 并 且 有 良 好 加 速 度 变 化 率 频 繁 指 标 ， 故 被 广 泛 采用 。变 频 器 构 成 的 电 梯 系 统 ， 当 变 频 器 接 收 到 控 制 器 发 出 的 呼 梯 方 向 信 号 ， 变 频

32、 器 依 据设 定 的 速 度 及 加 速 度 值 ， 启 动 电 动 机 ， 达 到 最 大 速 度 后 ， 匀 速 运 行 ， 在 到 达 目 的 层 的 减速 点 时 ， 控 制 器 发 出 切 断 高 速 度 信 号 ， 变 频 器 以 设 定 的 减 速 度 将 最 大 速 度 减 至 爬 行 速 度 ，在 减 速 运 行 过 程 中 ， 变 频 器 的 能 够 自 动 计 算 出 减 速 点 到 平 层 点 之 间 的 距 离 ， 并 计 算 出 优化 曲 线 ， 从 而 能 够 按 优 化 曲 线 运 行 ， 使 低 速 爬 行 时 间 缩 短 至 0.3s,在 电 梯 的 平

33、层 过 程 中 变频 器 通 过 调 整 平 层 速 度 或 制 动 斜 坡 来 调 整 平 层 精 度 。 即 当 电 梯 停 得 太 早 时 ， 变 频 器 增 大低 速 度 值 或 减 少 制 动 斜 坡 值 ， 反 之 则 减 少 低 速 度 值 或 增 大 制 动 斜 坡 值 ， 在 电 梯 到 距 平 层位 置 410cm时 ， 有 平 层 开 关 自 动 断 开 低 速 信 号 ， 系 统 按 优 化 曲 线 实 现 高 精 度 的 平 层 ， 从而 达 到 平 层 的 准 确 可 靠 。 （ 其 速 度 曲 线 如 图 2-1所 示 ）图 2-1 抛 物 线 直 线 综 合 速

34、 度 曲 线抛 物 线 直 线 综 合 速 度 曲 线 的 加 速 时 间 的 起 始 阶 段 （ ta/n） 和 最 末 段 （ ta/n） 均 为 抛物 线 形 速 度 曲 线 ， 而 中 间 段 （ n-2） ta/n为 直 线 形 的 速 度 曲 线 ； n为 起 动 时 间 系 数 。通 过 上 述 的 分 析 可 知 ， 我 所 选 择 的 电 梯 载 重 量 为 1000kg,速 度 为 1m/s,四 层 四 站 。 电 动机 选 用 交 流 三 相 异 步 电 动 机 ， 它 具 有 结 构 简 单 、 维 护 和 操 作 简 便 、 价 格 便 宜 、 坚 固 耐 用 、工

35、作 可 靠 等 优 点 ； 其 缺 点 是 调 速 性 差 、 概 率 因 数 低 。 变 频 器 选 用 安 川 变 频 器 （ 616G5） ，它 作 为 通 用 变 频 器 适 合 任 何 应 用 场 合 ,在 低 速 下 能 够 实 现 平 稳 启 动 （ 1%额 定 转 速 ） ， 并 且极 其 精 确 地 运 行 。 它 的 自 动 调 整 功 能 可 使 世 界 各 地 生 产 的 电 动 机 达 到 高 性 能 运 行 。 具 有如 下 优 点 ： 低 速 大 转 矩 和 全 频 域 平 稳 加 、 减 速 ； 驱 动 普 通 电 机 能 达 到 最 佳 的 控 制 效 果 ；

36、操 作 简 单 灵 活 ； 具 有 扩 展 功 能 ， 既 可 单 机 使 用 也 可 联 网 使 用 ； 设 计 平 均 无 故 障 时 间 ：250000小 时 。二 、 硬 件 系 统 设 计1 电 梯 的 主 要 参 数 及 规 格 尺 寸（ 1） 额 定 载 重 量 （ kg） ： 制 造 和 设 计 规 定 的 电 梯 载 重 量 。（ 2） 轿 厢 尺 寸 （ mm） ： 宽 深 高 。（ 3） 轿 厢 形 式 ： 有 单 或 双 面 开 门 及 其 它 特 殊 要 求 等 ， 以 及 对 轿 顶 、 轿 底 、 轿 壁 的 处 理 ，颜 色 的 选 择 ， 对 电 风 扇 、

37、电 话 的 要 求 等 。（ 4） 轿 门 形 式 ： 有 栅 栏 门 、 封 闭 式 中 分 门 、 封 闭 式 双 拆 门 、 封 闭 式 双 拆 中 分 门 等 。（ 5） 开 门 宽 度 （ mm） ： 轿 厢 门 和 厅 门 完 全 开 启 的 净 宽 度 。（ 6） 开 门 方 向 ： 人 在 厅 外 面 对 厅 门 ， 门 向 左 方 向 的 为 左 开 门 ， 门 向 右 方 向 开 启 的 为 右开 门 ， 两 扇 门 分 别 向 左 右 两 边 开 启 者 为 中 开 门 ， 也 称 为 中 分 门 。（ 7） 曳 引 方 式 ： 常 用 的 有 半 绕 1： 1 吊 索

38、法 ， 轿 厢 的 运 行 速 度 等 于 钢 丝 的 运 行 速 度 。 半绕 2： 1 吊 索 法 ， 轿 厢 的 运 行 速 度 等 于 钢 丝 运 行 速 度 的 一 半 。 全 绕 1： 1 吊 索 法 ， 轿 厢 的 运 行速 度 等 于 钢 丝 的 运 行 速 度 。（ 8） 额 定 速 度 （ m/s） ： 制 造 和 设 计 所 规 定 的 电 梯 运 行 速 度 。（ 9） 电 气 控 制 系 统 ： 包 括 控 制 方 式 、 拖 动 系 统 的 形 式 等 。 如 交 流 电 机 拖 动 或 直 流 电 机拖 动 ， 轿 内 按 钮 控 制 或 集 选 控 制 等 。（

39、 10） 停 层 站 数 （ 站 ） ： 凡 在 建 筑 物 内 各 层 楼 用 于 出 入 轿 厢 的 地 点 均 称 为 站 。（ 11） 提 升 高 度 （ mm） ： 由 底 层 端 站 楼 面 至 层 顶 端 站 楼 面 之 间 的 垂 直 距 离 。（ 12） 顶 层 高 度 （ mm） :由 顶 层 端 站 楼 面 至 机 房 楼 板 或 隔 音 层 楼 板 下 最 突 出 构 件 之 的 垂直 距 离 。 电 梯 的 运 行 速 度 越 快 ， 顶 层 高 度 一 般 越 高 。（ 13） 底 坑 深 度 （ mm） ： 由 层 底 端 站 楼 面 至 井 道 底 面 之 间

40、的 垂 直 距 离 。 电 梯 的 运 行 速 度越 快 ， 底 坑 一 般 越 深 。（ 14） 井 道 深 度 （ mm） ： 由 井 道 底 面 至 机 房 楼 房 或 隔 音 层 楼 房 板 下 最 突 出 构 件 之 间 的 垂直 距 离 。（ 15） 井 道 尺 寸 （ mm） ： 宽 深 。为 了 加 强 对 电 梯 产 品 的 管 理 ， 提 高 电 梯 产 品 的 使 用 效 果 ， 国 家 曾 于 1974 年 颁 布 了JBI435-74、 JBI816-74、 JB/Z110-74 等 一 批 电 梯 产 品 的 部 标 准 。电 梯 的 主 要 参 数 是 电 梯 制

41、 造 厂 和 设 计 和 制 造 电 梯 的 依 据 。 用 户 选 用 电 梯 时 ， 必 须 根 据 电梯 的 安 装 使 用 地 点 、 载 运 对 象 等 ， 按 标 准 的 规 定 ， 正 确 选 择 电 梯 的 类 别 和 有 关 参 数 与 尺 寸 ，并 根 据 这 些 参 数 与 规 格 尺 寸 ， 设 计 和 建 造 安 装 电 梯 的 建 筑 物 。 否 则 会 影 响 电 梯 的 使 用 效 果 。2 可 编 程 控 制 器 的 选 型2.1 PLC 的 概 述可 编 程 控 制 器 ， 英 文 称 Programmable Logic Controller， 简 称 P

42、LC。 PLC 是 用 于 工 业 现场 的 电 控 制 器 。 它 源 于 继 电 器 制 造 技 术 ， 但 基 于 电 子 计 算 机 。 它 通 过 运 行 存 储 在 其 内 存中 的 程 序 ， 把 经 输 入 电 路 的 物 理 过 程 得 到 的 输 入 信 息 ， 变 换 成 为 要 求 输 出 的 信 息 ， 进 而在 通 过 输 出 电 路 的 物 理 过 程 去 实 现 对 负 载 的 控 制 。PLC 有 丰 富 的 指 令 系 统 有 各 种 各 样 的 I/O 接 口 ， 通 信 接 口 ， 有 大 容 量 的 内 存 ， 有 可 靠的 自 身 监 控 系 统 因

43、 而 具 有 以 下 基 本 功 能 ： 逻 辑 处 理 功 能 ; 数 据 运 算 功 能 ； 准 确 定 数 功 能 ； 高 速 计 算 功 能 ； 中 断 处 理 功 能 ； 程 序 与 数 据 存 储 功 能 ； 自 检 测 ， 自 诊 断 功 能 ；可 以 说 ， 凡 是 小 型 计 算 机 能 实 现 的 功 能 ， PLC 也 几 乎 都 可 以 做 到 。像 PLC 这 样 ， 集 丰 富 功 能 于 一 身 ， 是 别 的 电 控 器 所 没 有 的 ， 更 是 传 统 继 电 控 制 电 路所 无 法 比 拟 的 。 丰 富 的 功 能 为 PLC 的 广 泛 应 用 提

44、供 了 可 能 ， 同 时 也 为 自 动 化 行 业 的 远 程化 ， 信 息 化 及 智 能 化 创 造 了 条 件 。2.2 PLC 的 选 型PLC 的 基 本 原 则 是 在 满 足 功 能 要 求 及 保 证 可 靠 、 维 护 方 便 的 前 提 下 ， 力 争 最 佳 的性 价 比 。 电 梯 PLC 控 制 系 统 不 再 使 用 继 电 器 控 制 系 统 中 模 拟 轿 厢 运 动 的 机 械 选 层 器 。 电梯 运 行 过 程 中 ， 轿 厢 所 处 楼 层 位 置 如 何 检 测 ， PLC 软 件 如 何 根 据 给 定 输 入 信 号 及 运 行 条件 判 断

45、或 计 算 楼 层 数 ， 是 电 梯 正 常 运 行 的 首 要 问 题 ， 是 正 确 定 向 和 选 层 换 速 的 必 要 前 提 。PLC 是 种 算 操 作 的 电 子 系 统 ， 专 为 在 工 业 环 境 应 用 而 设 计 的 。 它 采 用 一 类 可 编 程 的 存 储器 ， 用 于 其 内 部 存 储 程 序 ， 执 行 逻 辑 运 算 ,顺 序 控 制 ， 定 时 ， 计 数 与 算 术 操 作 等 面 向 用 户的 指 令 ， 并 通 过 数 字 或 模 拟 式 输 入 /输 出 控 制 各 种 类 型 的 机 械 或 生 产 过 程 。 综 合 所 述 PLC具

46、有 以 下 特 点 ：(1)可 靠 性 高 ， 抗 干 扰 能 力 强 高 可 靠 性 是 电 气 控 制 设 备 的 关 键 性 能 。 PLC 由 于 采 用 现代 大 规 模 集 成 电 路 技 术 ， 采 用 严 格 的 生 产 工 艺 制 造 ， 内 部 电 路 采 取 了 先 进 的 抗 干 扰 技 术 ，具 有 很 高 的 可 靠 性 。 例 如 三 菱 公 司 生 产 的 F 系 列 PLC 平 均 无 故 障 时 间 高 达 30 万 小 时 。 一些 使 用 冗 余 CPU 的 PLC 的 平 均 无 故 障 工 作 时 间 则 更 长 。(2) 配 套 齐 全 ， 功 能

47、 完 善 ， 适 用 性 强 。 PLC 发 展 到 今 天 ， 已 经 形 成 了 大 、 中 、 小 各 种规 模 的 系 列 化 产 品 。 可 以 用 于 各 种 规 模 的 工 业 控 制 场 合 。 除 了 逻 辑 处 理 功 能 以 外 ， 现 代PLC 大 多 具 有 完 善 的 数 据 运 算 能 力 ， 可 用 于 各 种 数 字 控 制 领 域 。 近 年 来 PLC 的 功 能 单 元 大量 涌 现 ， 使 PLC 渗 透 到 了 位 置 控 制 、 温 度 控 制 、 CNC 等 各 种 工 业 控 制 中 。 加 上 PLC 通 信 能力 的 增 强 及 人 机 界

48、 面 技 术 的 发 展 ， 使 用 PLC 组 成 各 种 控 制 系 统 变 得 非 常 容 易 。(3)易 学 易 用 ， 深 受 工 程 技 术 人 员 欢 迎 PLC 作 为 通 用 工 业 控 制 计 算 机 ， 是 面 向 工 矿 企业 的 工 控 设 备 它 接 口 容 易 ， 编 程 语 言 易 于 为 工 程 技 术 人 员 接 受 。 梯 形 图 语 言 的 图 形 符 号与 表 达 方 式 和 继 电 器 电 路 图 相 当 接 近 ， 只 用 PLC 的 少 量 开 关 量 逻 辑 控 制 指 令 就 可 以 方 便 地实 现 继 电 器 电 路 的 功 能 。(4)

49、系 统 的 设 计 、 建 造 工 作 量 小 ， 维 护 方 便 ， 容 易 改 造 PLC 用 存 储 逻 辑 代 替 接 线 逻 辑 ，大 大 减 少 了 控 制 设 备 外 部 的 接 线 ， 使 控 制 系 统 设 计 及 建 造 的 周 期 大 为 缩 短 ， 同 时 维 护 也变 得 容 易 起 来 。 更 重 要 的 是 使 同 一 设 备 经 过 改 变 程 序 改 变 生 产 过 程 成 为 可 能 。 这 很 适 合多 品 种 、 小 批 量 的 生 产 场 合 。PLC 是 采 用 “顺 序 扫 描 ， 不 断 循 环 ”的 方 式 进 行 工 作 的 。 即 在 PLC 运 行 时 ， CPU 根 据用 户 按 控 制 要 求 编 制 好 并 存 于 用 户 存 储 器 中 的 程 序 ， 按 指 令 步 序 号 （ 或 地 址 号 ） 作 周 期性 循 环 扫 描 ， 如 无 跳 转 指 令 ， 则 从 第 一 条 指 令 开 始 逐 条 顺 序 执 行 用 户 程 序 ， 直 至 程 序 结束 。 然 后 重 新 返 回 第 一 条 指 令 ， 开 始 下 一 轮 新 的 扫 描 。 在 每 次 扫 描 过 程 中 ， 还 要 完 成 对输 入 信 号 的 采 样 和 对 输 出 状 态 的 刷 新 等