1、浙江工商职业技术学院自动化综合实践项 目 报 告题 目 电梯的程序设计和调试姓 名 蒋罗娜学 号 09012122375专业班级 机电 0984学 院 工学院指导教师 乐斌2011 年 5 月 26 日浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 1 -1 绪论1.1 电梯的项目背景一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。一条垂直的电梯井内，放置一个上下移动的轿箱(Cab)。电梯井壁装有导轨，与轿箱上的导靴限制轿箱的移动。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。 服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于 15的刚性导
2、轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它是将动力电能，通过某种变频装置或直接向驱动装置供电，由驱动装置拖动曳引装置，再通过曳引装置上悬挂的钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。所有这些动力驱动是由很多的电气装置、机械装置实现整合工作的。在控制方面，PLC 控制系统因其功能强，结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，维修方便等优点，已经取代继电器控制方式。图 1.1 电梯1.2 电梯安装要求一、开箱验收：按装箱单验收数量、质量和文件等。 浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 2 -二、曳引装置组装 1 钢丝绳：规格、型号应符合设计要求 ; 安装时，钢丝绳应擦拭干净，严禁有强弯、松股和断丝现象。
3、 2 曳引机：曳引机在制造厂作过空载、额定载荷试验和动作速度试验，应有产品合格证。 3 曳引机承重梁：曳引机承重梁安装必须符合设计和施工的规定。 4 轿箱上方的空程检查：对重将缓冲器完全压缩时，轿箱上方的空程严禁小于下式规定的数值： h=0.6+0.035V 式中 h- 空程最小高度 ( m V- 电梯额度速度 ( m/ 小型杂物电梯的轿箱和对重的空程严禁小于 30 毫米。 5 曳引轮、导向轮检查：曳引轮的垂直度偏差大于或等于 1/2 毫米 ; 导向轮端面对导向轮端面的平行偏差严禁大于 1 毫米。 6 限速器检查：限速器绳轮、钢带轮、导向轮安装牢固，转动灵活，其垂直度偏差严禁大于 1/2 毫米
4、。 7 曳引绳张力检查：各绳张力相互差值不大于 10% 合格 ) 5% 优良 ) 8 制动轮闸瓦调整：制动轮与闸瓦之间的间隙控制在 0.7 毫米以内，且均匀。 9 曳引钢绳绳头检查：绳股弯曲符合要求，巴氏合金浇灌密实、饱满、平整一致。三、导轨组装：导轨安装检查，导轨型式、规格必须符合设计要求。检查每根 T 型导轨的直线偏差，导轨导向二侧面的平面度应小于 1/2 毫米，全长偏差小于 0.7 毫米。导轨安装牢固，相对内表面间距偏差：轿箱， +1 -0; 对重 +2 -0; 两导轨的相互偏差 ( 全高 ) 1 毫米。当对重 ( 或轿箱 ) 将对缓冲器完全压缩时，对重或轿箱导轨长度必须有不小于 0.1
5、+0.035V 平方的进一步制导行程。导轨垂直度 ( 每 5 米 ) 0.7 毫米，接头处允许局部间隙 0.5 毫米，允许台阶 0.05 毫米，允许修光长度 250 300 毫米。顶端导轨架距导轨顶端的距离小于或等于 500 毫米。导轨架安装牢固、位置正确、横竖端正，焊接时，双面焊接、焊逢饱满，焊波均匀。 四、轿箱、层门组装检查浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 3 -1.3 电梯控制系统概述交 流 电 动 机 具 有 结 构 紧 凑 、 维 护 简 单 的 特 点 。 单 、 双 速 交 流 电 动 机 拖 动 系统 采 用 开 环 方 式 控 制 ， 线 路 简 单 ， 价 格 较 低
6、， 因 此 目 前 仍 在 电 梯 卜 广 泛 应 用 。但 它 的 舒 适 感 较 差 ， 一 般 用 于 载 货 电 梯 上 ， 这 种 系 统 控 制 电 梯 速 度 在 1m/s以 下 。 交 流 双 速 电 梯 舒 适 感 差 ， 尤 其 反 映 在 减 速 过 程 中 。 为 此 人 们 将 涡 流 制 动 、能 耗 制 动 等 方 式 用 于 交 流 电 梯 上 ， 由 此 可 以 得 到 满 意 的 舒 适 感 和 平 层 准 确 度 。除 此 之 外 ， 反 接 制 动 、 电 磁 制 动 等 方 式 也 用 于 电 梯 上 。 交 流 电 动 机 定 子 调 压 调速 系
7、统 国 外 已 大 量 应 用 于 电 梯 小 ， 中 国 也 正 在 逐 步 应 用 。 这 种 系 统 采 用 可 控 硅闭 环 调 速 ， 加 上 能 耗 或 涡 流 等 制 动 方 式 ， 使 得 它 所 控 制 的 电 梯 能 在 小 、 低 速 范围 内 大 量 取 代 直 流 快 速 和 交 流 双 速 电 梯 。 它 的 舒 适 感 好 、 平 层 准 确 度 高 ， 而 造价 却 比 直 流 电 梯 低 ， 结 构 简 单 ， 易 于 维 护 ， 多 用 于 2m/s 以 下 的 电 梯 。直 流 电 动 机 具 有 调 速 性 能 好 、 调 速 范 围 大 的 特 点 ，
8、 因 此 很 早 就 应 用 于 电 梯上 ， 采 用 发 电 机 一 电 动 机 组 形 式 驱 动 。 它 控 制 的 电 梯 速 度 达 4m/s， 但 是 ， 机组 结 构 体 积 大 、 耗 电 大 、 维 护 工 作 量 较 大 、 造 价 高 ， 因 此 常 用 于 对 速 度 ， 舒 适感 要 求 较 高 的 建 筑 物 中 。1.4 电梯工作流程如下：（1）电梯控制系统由 PLC 控制的逻辑部分和变频器的调速部分组成。（2）PLC 接收来自每层呼梯的呼叫信号，轿厢和门机系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的自动控制。（3）PLC 在输出显示和监控
9、信号的同时，根据逻辑控制的要求，向变频器发出运行方向，启动，加速，减速和制动停梯等信号，由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。（4）门机的开关也采取变频控制。1.5 电梯控制要求（1）输入电源为三相 380V 电源。（2）曳引电动机功率：M1 为 311KW，4 极，门机电动机 M2 功率为0.23KW，4 极。（3）控制柜要求防护等级为 IP54，要求变频器与 PLC 之间无明显干扰现象。浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 4 -2 电梯的软件设计2.1 GE FANUC PLC 和 QP 中的模块配置计算机通过局域网连接 GE PLC 所需配置的模块，如图 2.1 所示。图 2
10、.1GE PLC 中的属性栏PLC 模块中所需要改变的 IP 地址，如图 2.2 所示。图 2.2 Target1 中所需改变的 IP计算机连接 qp 所需改变 IP 的几处模块，如图 2.3 所示。浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 5 -图 2.3 qp 中的属性栏qp 模块中需改变的是触摸屏的 IP 地址，如图 2.4 所示图 2.4Target2 中需改变的 IP浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 6 -2 电梯控制系统硬件设计2.1 电梯控制系统的结构该电梯控制系统是通过 PLC 编程实现电梯控制的方案。如图 2.1 是电梯程序硬件连接图。图 2.1 电梯程序硬件连接浙江工商职业
11、技术学院工学院项目报告- 7 -3 电梯控制要求3.1 功能说明电梯 QP 对象主要包括两部分，Panel 设计和 OBJ_ELEV 脚本。Panel 用于设计电梯对象的图形，并将图形中的控件与电梯对象变量相联系。OBJ_ELEV 脚本为VBScript 脚本，用于实现功能如下：1. 将电梯开关门，桥厢上下移动等动作并将其表现为动画；2. 定位桥厢位置，输出位置信号，输出开关门信号，产生控制程序需要的输入信号；本 QP 对象可由多种方式进行控制，如：QP 脚本控制，QP 梯形图控制，PLC梯形图控制等。QP 脚本控制(a)QP 控制状态OBJ_ELEV 界面上的 PLC 按钮与 PLC_Con
12、 变量相联系，当 PLC_Con 变量为 0，且 QP 脚本控制程序 Qp_control 作用的条件变量 QP_Con 为 1 时，电梯系统处于QP 控制状态。(b)PLC 控制状态，点击 PLC 开关，PLC_Con 变量为 1，PLC 开关亮，表示进入 PLC控制状态。PLC 控制状态下，电梯对象的动画受 PLC 的 LD 程序控制。PLC 控制程序的输入输出变量及其地址已经定义，并且在项目的 Variable List 中可见。(c)OBJ_ELEV 脚本实现功能1对象受 PLC 控制的情况：PLC_Con 为 1 时，电梯对象受 PLC 程序控制。QP 的输入变量等于 PLC 的输出
13、变量，PLC 的输入变量=QP 的输出变量。2电梯开关门动画：门的大小变量为 xPos_Door，范围为 0- DOOR_WIDTH，电机变量 Mtr_Open，Mtr_Close 为动作条件，增加和减少的数值为电梯开关门速度，速度设定为 2。3电梯上升下降动画：桥厢位置变量为 yPos_Elev，范围为 0- FLOOR5_STOP，在此范围内，上升电机 Mtr_up 置位，yPos_elev 增加，下降电机 Mtr_down 置位，yPos_elev 减少。yPos_elev 变化速度为电梯垂直运动速度，速度设定为1。4定义电梯楼层传感信号的产生：楼层定位由FLOOR1=15，FLOOR2
14、=55，FLOOR3=95，FLOOR4=135 的值确定。5定义电梯楼层停止传感信号的产生：楼层停止位置由FLOOR1_STOP=0，FLOOR2_STOP=40，FLOOR3_STOP=80，FLOOR4_STOP=120，FLOOR5_STOP=160 定义。6修正电梯位置：由于脚本扫描速度的原因，电梯停止时，可能不能恰好停在停止位像素，故将电梯停止位置设为三个像素范围。在此三像素范围内，都浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 8 -可产生停止位置传感信号。为了使电梯看上去停在正确位置，必须对停止位置进行修正，使电梯停在每层唯一的一个像素位置上。只需要修正电梯停在2,3,4 层。3.2
15、电梯控制变量表变量命名规则为类型_位置（功能）Sen(Sensor)：传感器Lp(Lamp)：灯Bt(Button)：按钮Sw(Switch)：开关Mtr(Motor)：马达Sig(Signal)：信号Stat(Status)：状态QP 输入变量变量名 变量类型 初值 说明Lp_OutDown6 BOOL 0楼层向下按钮灯（2-5 有效）Lp_OutUp6 BOOL 0 楼层向上按钮灯（1-4 有效）Lp_To6 BOOL 0 厢内按钮灯Lp_Open BOOL 0 厢内开门按钮灯Lp_Close BOOL 0 厢内关门按钮灯Mtr_Up BOOL 0 上升电机Mtr_Down BOOL 0
16、下降电机Mtr_Open BOOL 0 开门电机Mtr_Close BOOL 0 关门电机Lp_Up BOOL 0 上升显示灯Lp_Down BOOL 0 下降显示灯Lp_Emer BOOL 0 紧停开关灯Sig_Flor DINT 0 楼层显示QP 输出变量Sen_Stop6 BOOL 0 楼层停止定位传感器（1-5）Sen_Floor6 BOOL 0 楼层定位传感器（1-5）Bt_OutDown6 BOOL 0外部向下呼叫按钮 2-5Bt_OutUp6 BOOL 0 外部向上呼叫按钮 1-4浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 9 -Bt_To6 BOOL 0 厢内到楼层按钮Sen_Ope
17、ned BOOL 0 门已开传感器Sen_Closed BOOL 0 门已关传感器Bt_mOpen BOOL 0 厢内开门按钮Bt_mClose BOOL 0 厢内关门按钮Bt_Reset BOOL 0 Reset 按钮Sw_Emer BOOL 0 紧急停止开关yPos_Elev DINT 0 桥厢的 y 位置(可不用)QP 中间变量xPos_Door DINT 30 门的 x 位置(OBJ_ELEV)Reset BOOL 0 复位(QP_control)Floor_Now LREAL 1现在楼层位置（1,1.5,2,2.5）（QP_control）stat_calldown(5) BOOL
18、0向下呼叫位置状态（QP_control）stat_callup(5) BOOL 0 向上呼叫位置状态（QP_control）stat_setdest(5) BOOL 0厢内到达按钮状态（QP_control）Stat_motion String STOP 电梯运动状态（QP_control）Stat_trend string STOP 电梯运动趋势（QP_control）Req_Down BOOL 0 向下呼叫（QP_control）Req_Up BOOL 0 向上呼叫（QP_control）NextPos DINT 1 电梯下个运行位置（QP_control）PLC_Con BOOL 0
19、PLC 控制程序激活变量Script_Con BOOL 1 QP 脚本控制程序激活变量QPLD_Con BOOL 0 QPLD 控制程序激活变量PLC 输出变量变量名 类型 地址 初值 说明Lp_OutDown6 BOOL %M1-%M6 0楼层向下按钮灯 2-5Lp_OutUp6 BOOL %M7-%M12 0 楼层向上按钮灯 1-4Lp_To6 BOOL %M13-%M18 0 厢内按钮灯浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 10 -Lp_Open BOOL %M19 0 厢内开门按钮灯Lp_Close BOOL %M20 0 厢内关门按钮灯Mtr_Up BOOL %M21 0 上升电机M
20、tr_Down BOOL %M22 0 下降电机Mtr_Open BOOL %M23 0 开门电机Mtr_Close BOOL %M24 0 关门电机Lp_Up BOOL %M25 0 上升显示灯Lp_Down BOOL %M26 0 下降显示灯Lp_Emer BOOL %M27 0 紧停开关灯Sig_Flor DINT %R1-%R2 0 楼层显示yPos_Elev DINT %R3-%R4 0 桥厢位置坐标(可不用)PLC 输入变量Sen_Stop6 BOOL %M10001-%M10006 0 楼层停止定位传感器 1-5Sen_Floor6 BOOL %M10007-%M10012 0
21、楼层定位传感器 1-5Bt_OutDown6 BOOL%M10013-%M10018 0外部向下呼叫按钮 2-5Bt_OutUp6 BOOL %M10019-%M10024 0 外部向上呼叫按钮 1-4Bt_To6 BOOL %M10025-%M10030 0 厢内到楼层按钮Sen_Opened BOOL %M10031 0 门已开传感器Sen_Closed BOOL %M10032 0 门已关传感器Bt_mOpen BOOL %M10033 0 厢内开门按钮Bt_mClose BOOL %M10034 0 厢内关门按钮Bt_Reset BOOL %M10036 0 Reset 按钮Sw_Em
22、er BOOL %M10035 0 紧急停止开关3.3 电梯 QP 图当我们下载好 QP 和 PLC 程序后，进入电梯演示画面如题 3.1 所示：浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 11 -图 3.1 电梯开门关门的 QP 界面图 3.2 电梯运行当我们按下电梯的紧停按钮后，这时无论电梯处在什么情况下，电梯都会停止，如图 3.3 电梯的紧停所示：图 3.3 电梯的紧停浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 12 -3.4 电梯程序及说明在下载好 PLC 和 QP 编程后，然后点击 QP 的 PLC 运行，电梯的运行便按照我们编的 PLC 程序开始运行。我们可以选择内部呼叫或外部呼叫，选好之后电
23、梯便按照我们的要求运行了。在电梯运行的过程中，当上下都有人在按电梯按钮时，电梯如果在 5 层，那么电梯就会按先下后上运行，如果电梯处在底层，那么电梯就会先运行到接乘上去的乘客再运行下来接下去的乘客。而且，当我们在按下紧停按钮时，如果电梯正处在上升下降或开门关门时就都会停下来。电梯的 PLC 程序如图 3.4 所示：浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 13 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 14 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 15 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 16 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 17 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 18 -浙江工商
24、职业技术学院工学院项目报告- 19 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 20 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 21 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 22 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 23 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 24 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 25 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 26 -浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 27 -图 3.4 电梯的梯形图浙江工商职业技术学院工学院项目报告- 28 -4 总结通过这次电梯的实训，让我学到了很多东西，受益匪浅。当编写好程序时，就要对 QP 进行调试，在停止状态或关门时按开门按钮，开门灯亮，关门灯灭，开门；开门过程中按关门按钮，开门灯灭、关门灯亮，关门； 在开门过程中关门灯必灭，在关门过程中，开门灯必灭；电梯运行于某楼层，则桥厢上显示相应楼层数字；上升下降显示电梯的上升下降趋势；本层呼叫要把内部选层和外部召唤区分开来，分别测试。
