四層電梯PLC設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、高等職業(yè)學(xué)院摘 要電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運(yùn)輸工具，多層廠房和多層倉庫需要有貨梯、高層住宅需要有住宅梯、百貨大樓和賓館需要有客梯等等。電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來越廣。其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由plc代替原來的繼電器控制。本論文在已有的通用變頻器的基礎(chǔ)上，采用plc和變頻器對(duì)電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。關(guān)鍵詞:plc控制、

2、變頻調(diào)速、適感電梯、舒前 言本次設(shè)計(jì)是以電梯控制技術(shù)為背景，針對(duì)以前的拖曳電梯的一些缺點(diǎn)，采用現(xiàn)在流行的plc控制技術(shù)。變頻器調(diào)速技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電梯的各種控制。本次系統(tǒng)采用的是西門子的可編程控制器。西門子可編程控制器編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)、性價(jià)比高、硬件設(shè)備齊全、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，電梯為四層結(jié)構(gòu)：一層、二層、三層、四層。廂的上下運(yùn)行使用一臺(tái)西門子變頻器。在牽引鋼纜上的導(dǎo)輪中有一個(gè)裝有兩相旋轉(zhuǎn)編碼器，用于測(cè)量上、下移動(dòng)的脈沖數(shù)，系統(tǒng)通過脈沖數(shù)確定樓層位置以及平層數(shù)據(jù)、電梯的所有按鈕、指示燈信號(hào)全部送s7-200，在s7-200中編程對(duì)其進(jìn)行控制。本變頻器調(diào)速電梯組由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)

3、、門系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、重要平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。整個(gè)電梯可以通過本身的控制開關(guān)控制，還可以通過觸摸屏進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)視和控制。電梯的程序分為手動(dòng)和自動(dòng)，通過電梯低部的轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行控制，s7-200完成對(duì)變頻器的啟?？刂?，變頻器的升降速度按照它本身的參數(shù)運(yùn)行，因此通過對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置可以改變它的升降速度和頻率。51目 錄摘 要- 1 -前 言- 2 -目 錄1第1章、緒 論31.1 plc簡(jiǎn)介及其特點(diǎn)31.1.1電梯控制中plc控制的優(yōu)點(diǎn)41.2 變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)51.3電梯發(fā)展趨勢(shì)5第2章 變頻器及plc的選擇62.1 plc的選型72.1.1 s7-20

4、0 plc的特點(diǎn)72.1.2 cpu型號(hào)的選擇82.2變頻器合理選擇92.2.1變頻器工作原理9第3章 電梯系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)113.1電梯的結(jié)構(gòu)分析113.1.1電梯的組成113.1.2電梯的主要電氣設(shè)備123.1.3電梯工作原理153.2控制方案選擇153.3電梯的硬件設(shè)計(jì)163.4 變頻器的設(shè)置193.4.1. 變頻器的工作方式193.4.2. 變頻器的停車和制動(dòng)功能193.4.3 變頻器的參數(shù)設(shè)置203.5編碼器模板24第4章 電梯的軟件設(shè)計(jì)284.1電梯的軟件分析284.1.1電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能284.1.2電梯操作方式294.1.3速度給定曲線294.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)304.2.1

5、、開門及關(guān)門控制程序304.2.2 樓層信號(hào)的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)314.2.3內(nèi)選層信號(hào)的登記與清除環(huán)節(jié)314.2.4外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)314.2.5 電梯的定向環(huán)節(jié)324.2.6停層信號(hào)產(chǎn)生環(huán)節(jié)374.2.7停車制動(dòng)及運(yùn)行環(huán)節(jié)374.3 樓層計(jì)算404.4 樓層位置指示41第5章 控制系統(tǒng)仿真調(diào)試435.1 developer編程及仿真軟件調(diào)試畫面435.2 gt designer2 version 2.79h觸摸屏畫面445.3 gt simulator2 version 2.79h觸摸屏軟件仿真調(diào)試44結(jié) 束 語47致 謝48參考文獻(xiàn)49第1章、緒 論1.1 plc簡(jiǎn)介及其特點(diǎn)plc是

6、一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。plc與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ胏pu作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。plc控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。 (1)可靠性:對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。a.plc不需要大量的活動(dòng)組件和接線電子組件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。b.plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了mtbf，降低了mttr，使可靠性提高。c.plc有

7、較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。d.plc是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用 計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。e.在plc的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的組件;采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造;對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等;對(duì)電源的斷電保護(hù);對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。f.plc的軟件方面 ，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波;軟件自診斷;簡(jiǎn)化編程語言等。(2)易操作性，plc的易操作性表

8、現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:a、操作方便對(duì)plc的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)plc采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的plc，編程器采用了crt屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或crt上顯示。b、編程方便plc有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和了解。采用布爾助記符編程語言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。c、維修方便plc具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬

9、件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。(3)靈活性，plc的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:a.編程的靈活性。plc采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、菜單圖，功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。b.擴(kuò)展的靈活性。plc的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。c.操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。1.1.1電梯控制中plc控制的優(yōu)點(diǎn)(1)在電梯控制中采用了plc，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)

10、構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。(3)plc可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)plc可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6)更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。1.2 變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。變

11、頻調(diào)速電梯的特點(diǎn):(1)變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。(2)變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的spwm技術(shù)svpwm 技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能;調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，己逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。(3)變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的spwm和svpwm技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。1.3電梯發(fā)展趨勢(shì)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(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對(duì)電梯在運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性、高速性、準(zhǔn)確性、高效性等一系列靜、

12、動(dòng)態(tài)性能提出了更高的要求。電梯今后的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。（1）超高速電梯隨著人們生活節(jié)奏的加快，高層建筑的增加，全功能的塔式建筑將會(huì)促使超高速電梯繼續(xù)成為研究方向，5m/s以上運(yùn)行速度的超高速電梯，成為人們關(guān)注的重點(diǎn)和市場(chǎng)發(fā)展的新趨向。（2）大型超載重電梯用導(dǎo)軌隨著大型公共場(chǎng)所、購物場(chǎng)所等公用建筑的增加，大型超載重電梯的運(yùn)用日益廣泛，對(duì)于垂直電梯、自動(dòng)扶梯的載重量和運(yùn)行平穩(wěn)性提出了新的要求。（3）新型自動(dòng)扶梯導(dǎo)軌隨著社會(huì)進(jìn)步、城府對(duì)人文關(guān)懷日益重視，促使城市公共設(shè)施對(duì)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行市化水平的提高以及越來越多的國家逐漸步入老齡化社會(huì)，各國政道的需求加速增長(zhǎng)。為實(shí)現(xiàn)公共場(chǎng)所的無障礙通行，大

13、量的體育場(chǎng)館、地鐵、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、寫字樓、賓館等需要加裝自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道。（4）無機(jī)房電梯導(dǎo)軌對(duì)于高度在20層以下的民用建筑，可以通過改變曳引機(jī)的安裝方式去除電梯機(jī)房的設(shè)計(jì)，從而降低建筑總高度、保持整體造型、節(jié)省建筑成本。此外，人們要求電梯節(jié)能、電磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、長(zhǎng)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(dòng)補(bǔ)充能源等等，而這些都會(huì)對(duì)電梯導(dǎo)軌的運(yùn)行技術(shù)不斷提出新的要求。第2章 變頻器及plc的選擇本設(shè)計(jì)通過多種方案的比較和對(duì)照，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。2.1 plc的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控

14、制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以plc還需具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇了德國西門子公司生產(chǎn)的s7-200系列p型機(jī)。2.1.1 s7-200 plc的特點(diǎn)s7-200 plc是smiatic s7家族中的小型可編程控制器，適用于各行各業(yè)、各種應(yīng)用場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。s7-200的使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制，到極復(fù)雜的自動(dòng)化控制，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。s7-200將高性能與小體積集成一體，運(yùn)行快速，并且提供了豐富的通信選項(xiàng)，具有極高的性能/價(jià)格比。s7-200的系統(tǒng)的硬件、軟件都易于使用。s7-200系統(tǒng)堅(jiān)持一貫的模塊化設(shè)計(jì)，不但能夠經(jīng)濟(jì)地滿足目

15、前的項(xiàng) 目要求，也為將來擴(kuò)展提供了開放的接口。s7-200易于編程，引入了編程工具箱（toolbox）概念，設(shè)計(jì)了許多編程向?qū)В╳izard）以方便用戶完成一些比較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)工作。所有的s7-200 cpu都有一個(gè)為cpu、擴(kuò)展模塊和其他24 vdc用戶電源要求提供電源的內(nèi)部電源。s7-200 cpu提供系統(tǒng)中任何擴(kuò)展所需的5 vdc邏輯電源。選用擴(kuò)展模塊時(shí)，必須確保cpu可提供所選擴(kuò)展模塊要求的5v電源；如果配置設(shè)備要求的電源超出cpu提供的電源范圍，則必須拆卸一個(gè)模塊，或選擇一個(gè)功能更大的cpu。所有的s7-200 cpu還提供一個(gè)24 vdc傳感器電源，可為輸入點(diǎn)、擴(kuò)展模塊上的繼電器

16、線圈電源或其他要求提供24 vdc。如果外接設(shè)備電源要求超過傳感器電源的預(yù)算，就必須在系統(tǒng)中增加一個(gè)外接24 vdc電源。安裝一個(gè)外接24 vdc電源，必須核實(shí)外接電源不得與s7-200 cpu傳感器電源并連。要想進(jìn)一步減小電氣噪聲，則應(yīng)將不同電源的公共導(dǎo)線（m）連接在一起。2.1.2 cpu型號(hào)的選擇s7-200系列plc的常見cpu型號(hào)及性能見表2-1。表2-1 simatic s7-200 cpu主要性能表項(xiàng) 目cpu 221cpu 222cpu 224cpu 226程序存儲(chǔ)器4kb4kb8kb8kb用戶存儲(chǔ)器類型eepromeepromeepromeeprom本機(jī)i06入4出8入6出1

17、4入10出24入16出護(hù)展模塊數(shù)量無2個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊數(shù)字量i0128入128出128入128出128入128出128入128出模擬量i0無16入16出32入32出32入32出33mhz下布爾指令執(zhí)行速度037s指令037s指令037s指令037s指令內(nèi)部繼電器256256256256計(jì)數(shù)器定時(shí)器256256256256256256256256順序控制繼電器256256256256內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器4個(gè)(20khz)4個(gè)(20khz)6個(gè)(20khz)6個(gè)(20khz)模擬量調(diào)節(jié)電位器1122脈沖輸出2(20khz，dc)2(20khz，dc)2(20khz，dc)2(20khz，dc)通信

18、中斷1發(fā)送器2接收器； 1發(fā)送器2接收器； 1發(fā)送器2接收器； 1發(fā)送器2接收器； 定時(shí)中斷2(1255ms)2(1255ms)2(1255ms)2(1255ms)硬件輸入中斷4，輸入濾波器4，輸入濾波器4，輸入濾波器4，輸入濾波器通信口數(shù)量(rs-485)1112支持協(xié)議0號(hào)口：1號(hào)口：ppi，dpt，由口nappi，dpt，由口nappi，dpt，由口nappi，dpt，由口naprofibus點(diǎn)到點(diǎn)(netrnetw)(netrnetw)(netrnetw)(netrnetw)根據(jù)輸入/輸出量的要求，我們選擇cpu226cn、集成的數(shù)字量輸入/輸出為24入/16出、還不能滿足需要，我們可

19、以借助擴(kuò)展模塊來達(dá)到需求。2.2變頻器合理選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交直變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器早己?jiǎn)柺溃涔δ茌^強(qiáng)，使用靈活，而且與plc是一個(gè)生產(chǎn)廠家，維修方便等特點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)采用德國西門子公司的micromaster440型變頻器，通過合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。變頻器的基本作用就是將工頻電源

20、變?yōu)檫m當(dāng)頻率的交流電源。早期的變頻器性能差，效率低，進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，由于電力電子器件和微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)得到了高速的發(fā)展。目前的交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。2.2.1變頻器工作原理變頻器分為交交和交直交兩種形式。交交變頻器可將工頻交流直接變換成頻 率、電壓均可控制的交流電，又稱直接變頻器。而交直交變頻器則是先把工頻交流電通過整流器變成直流電，然后再把直流電通過逆變器變換成頻率、電壓均可控制的交流電，它又稱為間接變頻器。目前通用變頻器都是交一直一交變頻器。交一直一交變頻器的基本構(gòu)成如圖2-1所示，由主電路（包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路

21、組成，各部分作用分述如下：（1）micromaster440型變頻器的特點(diǎn)micromaster440型變頻器簡(jiǎn)稱mm440變頻器，是德國西門子公司一種三項(xiàng)電動(dòng)機(jī)速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的變頻器系列其應(yīng)用廣泛。這種變頻器在恒定轉(zhuǎn)矩（ct）控制方式下功率范圍為120w200kw，在可變轉(zhuǎn)矩（vt）控制方式下功率可達(dá)250kw，有很多型號(hào)可供用戶選用。不僅考慮了v/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。micromaster440型變頻器的特點(diǎn)如下:(1)易于安裝、調(diào)試。 (2)具有牢固的emc設(shè)計(jì)(3)可由it中性點(diǎn)不接

22、地電源供電。 (4)對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的。(5)參數(shù)設(shè)置功能強(qiáng)大，參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對(duì)廣泛的應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行配置。 （6）具有多個(gè)繼電器輸出，多個(gè)模擬量輸出（7）6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為npn/pnp接線。（8）2個(gè)模擬輸入：ain1（010v，0-20ma、-10 +10）和ain2（0-10v， 0-20ma)；2個(gè)模擬輸入也可作為第7和第8個(gè)數(shù)字輸入。（9）具有v/f控制性能，有兩種v/f控制方式：1）磁通電流控制（fcc）能改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電動(dòng)機(jī)的控制特性。2）多點(diǎn)v/f特性控制第3章 電梯系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1電梯的結(jié)構(gòu)分析3.1.1電梯的組成系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機(jī)

23、構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成，如圖3-1所示。大型復(fù)雜產(chǎn)品，機(jī)械部分相當(dāng)于人的軀體，電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng)。機(jī)與電的高度合一，使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)品.對(duì)于電梯的結(jié)構(gòu)而言，傳統(tǒng)的方法是分為機(jī)械部分和電氣部分，但以功能系統(tǒng)來描述，則更能反映電梯的特點(diǎn)。下面簡(jiǎn)單介紹電梯機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)，而我們的主要目的是怎樣來控制它。（1）曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪組成。（2）導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。（3）轎廂轎廂是運(yùn)送乘

24、客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。(4）門系統(tǒng)門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門,層門,開門機(jī),門鎖裝置組成。（5）重量平衡系統(tǒng)系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。（6）電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng),速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。 （7）電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平

25、層裝置，選層器等組成。（8）安全保護(hù)系統(tǒng)保證電梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。3.1.2電梯的主要電氣設(shè)備電梯plc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(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖3-2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(dòng)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(hào)通過plc輸入接口送入plc，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系

26、統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。(1）曳引電動(dòng)機(jī)： 齒輪曳引系統(tǒng)作為電梯的提升機(jī)構(gòu)，主要由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器（也稱電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。(2）自動(dòng)門機(jī) 用來完成電梯的開門與關(guān)門：電梯的門由廳門（每層站一個(gè)）和轎門（只有一個(gè)）。只有當(dāng)電梯?？吭谀硨诱緯r(shí)，此層廳門才允許開啟（由門機(jī)拖動(dòng)轎門，轎門帶動(dòng)廳門完成）；也只有當(dāng)廳門、轎門全部關(guān)閉后才允許啟動(dòng)運(yùn)行（檢修狀態(tài)時(shí)，可以在不關(guān)門的狀態(tài)下運(yùn)行）。(3）層樓指示層樓指示也叫層顯，過去常由低壓燈泡構(gòu)成，安裝在每層站廳門的上方和轎廂內(nèi)轎門的上方；現(xiàn)多由數(shù)碼管或led點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)組成，與呼梯盒、運(yùn)行方向指示做成一體結(jié)構(gòu)。(4）呼梯盒呼梯盒也叫呼喚按鈕或外呼盒，用以

27、在每層站召喚電梯。常安裝在廳門外，離地1m左右的墻壁上?；九c頂站只有一個(gè)按鈕，中間層站由上呼和下呼兩個(gè)按鈕組成。按鈕帶有呼梯記憶燈，燈亮?xí)r表示呼梯信號(hào)已經(jīng)被接收并記憶；當(dāng)電梯滿足呼梯要求并停層開門時(shí)，呼梯記憶燈熄滅?；镜暮籼莺猩?，常帶有鑰匙開關(guān)，供電梯管理員開關(guān)電梯。(5）操縱箱操縱箱安裝在轎廂內(nèi)，供司機(jī)及乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作指令。操縱箱上設(shè)有與電梯層數(shù)相同的內(nèi)層選按鈕（帶指示記），上、下行啟動(dòng)按鈕(帶上、下行指示記憶燈，檢修時(shí)用)，開、關(guān)門按鈕，急停按鈕，電梯運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動(dòng)運(yùn)行還是檢修狀態(tài)）以及風(fēng)扇、照明等的控制開關(guān)。(6）平層及開門裝置該裝置由磁鐵板和上、下平層感應(yīng)

28、器1kr、2kr組成。上行時(shí)，1kr首先插入隔鐵磁板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開始減速，至2kr插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出停車及開門信號(hào)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，機(jī)械抱閘；下行時(shí)，2kr首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)至1kr插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出停車及開門信號(hào)。(7）停層裝置在電梯的井道內(nèi)每層站裝有一只磁鐵板，當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)層站時(shí)，磁鐵板插入平層感應(yīng)器內(nèi)，以此檢測(cè)電磁所處位置和產(chǎn)生平層信號(hào)。(8）安全窗及其開關(guān)，安全鉗及其開關(guān)，限速器及其開關(guān)，上、下行限位開關(guān)，上、下行強(qiáng)迫停止開關(guān)，極限開關(guān)。電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時(shí)，電梯不允許運(yùn)行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運(yùn)行的機(jī)械裝

29、置，用以在上述情況下將轎廂挾持在導(dǎo)軌上。限速器時(shí)用以檢查電梯運(yùn)行速度的機(jī)械裝置，當(dāng)電梯超速運(yùn)行時(shí)，限速器動(dòng)作，帶動(dòng)安全鉗使電梯停止運(yùn)行。以上三種裝置的動(dòng)作通過其相應(yīng)開關(guān)來檢測(cè)。當(dāng)電梯運(yùn)行至上、下極限位置時(shí)仍不停車，上、下限位開關(guān)sq1、sq2動(dòng)作，發(fā)出停車信號(hào)，若仍不能停車，將壓下上、下強(qiáng)迫停止開關(guān)，強(qiáng)制電梯停止運(yùn)行；若還不能停車，將通過機(jī)械裝置帶動(dòng)極限開關(guān)sq0動(dòng)作切斷電梯曳引電動(dòng)機(jī)的電源，以達(dá)到停車目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與礅底事故。3.1.3電梯工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂與對(duì)重（又稱配重），纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引

30、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)行中產(chǎn)生偏斜或擺動(dòng)。常閉式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，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)載乘客或其它載荷的箱體部件，對(duì)重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(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?？俊ｋ姎庀到y(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。從而，保證了電梯正常工作運(yùn)行的安全。3.2控制方

31、案選擇控制系統(tǒng)采用plc為信號(hào)處理裝置，采用變頻器提供變頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。plc對(duì)控制系統(tǒng)各種輸入及反饋信號(hào)進(jìn)行分析后，向變頻器發(fā)出速度給定信號(hào)和正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及啟動(dòng)和停車命令信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。為了保證速度控制的精度及低速運(yùn)行時(shí)變頻器輸出電流不減小，使得電動(dòng)機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩仍能滿足負(fù)載機(jī)械的要求，變頻器和電動(dòng)機(jī)之間通過軸編碼器引入了速度閉環(huán)，從而使得變頻器工作于閉環(huán)編碼器反饋矢量控制方式，該控制方式的優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)零速時(shí)仍然具有額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載能力；速度控制的精度更高；速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能得到改善。3.3電梯的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)按四層電梯為例有22個(gè)輸入信號(hào)，20個(gè)輸出信號(hào)，

32、選擇s7-200可編程控制器不能滿足需要。還需要加擴(kuò)展模塊1。cpu模塊的i/o配置及地址分配見表3-1，電梯plc硬件接線如圖3-4所示，i/o點(diǎn)分配見表3-2。表3-1 cpu模塊的i/o配置及地址分配主機(jī)模塊0模塊1模塊2模塊3cpu2268in4in/4out4ai/1aq4ai/1aqi0.0 q0.0i3.0i4.0 q2.0aiwo aqwoaiw8i0.1 q0.1i3.1i4.1 q2.1aiw2aiw10i0.2-i2.7i3.2i4.2 q2.2aiw4aiw12q0.2-q1.7i3.3-i3.7i4.3 q2.3aiw6aiw14圖3-4 電梯plc控制系統(tǒng)硬件接線圖

33、（1）表3-2 plc控制系統(tǒng)i/o分配表輸入元件輸出元件k門鎖輸入行i0.0km1開門繼電器q0.0 sb1開門按鈕i0.1km2 關(guān)門繼電器q0.1 sq1開門限位i0.2km3 上行繼電器q0.2sb2關(guān)門按鈕i0.3km4 下行繼電器q0.3sq2關(guān)門限位i0.4e1 上行指示燈q0.4sq3上行限位i0.5e2 下行指示燈q0.5sq4下行限位i0.6e3 1層指示燈q0.6sb31樓內(nèi)選i0.7e4 2 層指示燈q0.7sb42樓內(nèi)選i1.0e5 3層指示燈q1.0sb53樓內(nèi)選i1.1e64層指示燈q1.1sb64樓內(nèi)選i1.2e7 1層內(nèi)選指示燈q1.21sb11樓上行i1.3

34、e8 2層內(nèi)選指示燈q1.32sb12樓上行i1.4e9 3層內(nèi)選指示燈q1.43sb13樓上行i1.5e10 4層內(nèi)選指示燈q1.52sb22樓下行i1.6e11 1樓上呼記憶燈q1.63sb23樓下行i1.7e12 2樓上呼記憶燈q1.74sb24樓下行i2.0e13 3樓上呼記憶燈q2.01kr1樓感應(yīng)器i2.1e14 2樓下呼記憶燈q2.12kr2樓感應(yīng)器i2.2e15 3樓下呼記憶燈q2.23kr3樓感應(yīng)器i2.3e16 4樓下呼記憶燈q2.34kr4樓感應(yīng)器i2.4變頻正轉(zhuǎn) q3.15kr平層樓感應(yīng)器i2.5變頻反轉(zhuǎn) q3.2一速控制q3.4二速控制q3.5三速控制q3.63.4

35、變頻器的設(shè)置3.4.1. 變頻器的工作方式變頻器的工作方式設(shè)定為外部模擬電壓控制的工作方式。操作臺(tái)上的主令控制器通過傳動(dòng)裝置與一個(gè)滑動(dòng)電位器相連，司機(jī)通過操作臺(tái)上的主令控制器給出-10v+10v模擬電壓信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后再送入plc，經(jīng)過plc處理后再送入d/a轉(zhuǎn)換器變換為010v模擬電壓，然后再送入變頻器的模擬電壓輸入端ain1。變頻器的開關(guān)量輸入共有三個(gè)，分別為正轉(zhuǎn)/停(數(shù)字輸入din1)、反轉(zhuǎn)/停（數(shù)字輸入din2）、急停（數(shù)字輸入din3），變頻器有一個(gè)故障開關(guān)量輸出信號(hào)(數(shù)字輸出1），此信號(hào)進(jìn)plc處理。3.4.2. 變頻器的停車和制動(dòng)功能（1）off1這一命令使變頻器按照選

36、定的斜坡下降速率減速并停止轉(zhuǎn)動(dòng)。斜坡下降時(shí)間的參數(shù)設(shè)置見 p1121。on 命令和后繼的 off1 命令必須來自同一信號(hào)源。off1 可以同時(shí)具有直流注入制動(dòng)或動(dòng)力制動(dòng)功能。（2）off2這一命令使電動(dòng)機(jī)依慣性滑行，最后停車。（3）off3off3 命令使電動(dòng)機(jī)快速地減速停車。在設(shè)置了off3 的情況下，為了起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，二進(jìn)制輸入端必須閉合 (高電平)。off3 為高電平，電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)并用 off1 或 off2 方式停車。如果 off3 為低電平，電動(dòng)機(jī)就不能起動(dòng)。斜坡下降時(shí)間的參數(shù)設(shè)置見p1135。off3 可以同時(shí)具有直流制動(dòng)功能。（4）直流注入制動(dòng)直流注入制動(dòng)可以與 off1 和 o

37、ff3 同時(shí)使用。向電動(dòng)機(jī)注入直流電流時(shí)，電動(dòng)機(jī)將快速停止。（5）動(dòng)力制動(dòng) 動(dòng)力制動(dòng)即串入外部耗能電阻制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在工作頻率下降過程中，將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到直流電路中，使直流電壓ud不斷上升，甚至可能達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使ud保持在允許范圍內(nèi)。制動(dòng)電阻rb就是用來消耗這部分能量的。3.4.3 變頻器的參數(shù)設(shè)置1.電動(dòng)機(jī)參數(shù)的設(shè)置1）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。設(shè)定p0010=30和p0970=1，按下p鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約需要3min,結(jié)果可使變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。2）設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)。本例設(shè)計(jì)電梯的額定載重量為1000kg，額定

38、速度為1.5m/s，大約能承載13人。為了使電動(dòng)機(jī)與變頻器相匹配，需要設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)。電梯運(yùn)行的受力情況比較復(fù)雜。曳引電動(dòng)機(jī)的容量一般可按靜功率的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 一般選擇電機(jī)的額定功率總是略大于計(jì)算值，因?yàn)檫€須考慮轎廂運(yùn)行產(chǎn)生的附加阻力及滿載轎廂啟動(dòng)等因素。故電動(dòng)機(jī)型號(hào)為ytd-225s，電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置見表3-3.電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)p0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行。3）設(shè)置數(shù)字輸入控制端口參數(shù)，見表3-4。表3-3 電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號(hào) 設(shè)置號(hào)說明p00311設(shè)用戶訪問級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)p001001快速調(diào)試p010000工作地區(qū)：功率kw表示，頻率為50hzp03042303

39、80電動(dòng)機(jī)額定電壓（）p03053.2516.9電動(dòng)機(jī)額定電流（）p03070.757.5電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）p030800.8電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù)（cos）p03105050電動(dòng)機(jī)額定頻率（hz）p031102800電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）表3-4 數(shù)字輸入控制端口參數(shù)參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明p00312設(shè)用戶訪問級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)p070022命令源選擇由端子排輸入p070111on接通正轉(zhuǎn)，off停止p070212on接通反轉(zhuǎn)，off停止p100021由鍵盤（電動(dòng)電位）輸入設(shè)定值p108000電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率（hz）p10825050電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率（hz）p1040540設(shè)定鍵盤控制

40、的頻率值1）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。設(shè)定p0010=30和p0970=1，按下p鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約需要3min,結(jié)果可使變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。2）設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置見表3-3.電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)p0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行。3）設(shè)置三段固定頻率控制參數(shù)，如表3-5所示，速度運(yùn)行曲線如圖3-5所示，三段速頻率接線圖如圖3-6所示。2.操作控制plc及變頻器均在工作狀態(tài)，滿足相關(guān)條件時(shí)，電動(dòng)機(jī)可按不同的速度運(yùn)行。（1）第一速控制。plc輸出端子q3.4得電，變頻器數(shù)字輸入端口din1為“on”，端口din2為“off”，變頻器工作在由p1001

41、參數(shù)所設(shè)定的頻率為5hz的第一段上，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在對(duì)應(yīng)的280r/min的轉(zhuǎn)速上。（2）第二速控制。plc輸出端子q3.5得電，變頻器數(shù)字輸入端口din2為“on”，端口din1為“off”，變頻器工作在由p1002參數(shù)所設(shè)定的頻率為20hz的第二段上，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在對(duì)應(yīng)的1120r/min的轉(zhuǎn)速上。（3）第三速控制。plc輸出端子q3.6得電，變頻器數(shù)字輸入端口din1為“on”，端口din2為“on”，變頻器工作在由p1003參數(shù)所設(shè)定的頻率為50hz的第一段上，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在對(duì)應(yīng)的2800r/min的轉(zhuǎn)速上。（4）電動(dòng)機(jī)停車。當(dāng)系統(tǒng)處于停止運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，輔助繼電器m27.0=0,其器線圈斷電，電

42、動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。表3-5 三段固定頻率等主要控制參數(shù)表參數(shù)值出廠值設(shè)置值說明p070311端子3接通正轉(zhuǎn)，off停止p070411端子4接通反轉(zhuǎn)，off停止p100023選擇固定頻率設(shè)定值p100105設(shè)定固定頻率1（hz）p1002520設(shè)定固定頻率2（hz）p10031050設(shè)定固定頻率（hz）3.plc聯(lián)機(jī)多段速頻率控制通過s7-200plc 和mm440變頻器聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)三段速頻率控制。電梯的上行與下行對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，由變頻器的3#、4#端子及plc的q3.1和q3.2決定。不管正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)都按圖3-5所示速度圖運(yùn)行。電梯在運(yùn)行狀態(tài)下，輔助繼電器m27.0得電，這時(shí)，變頻器自動(dòng)

43、按設(shè)定的速度圖運(yùn)行（見圖3-5），工作流程如圖3-7所示。電動(dòng)機(jī)首先運(yùn)行在第一段，頻率為5hz,對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為280r/min ;延時(shí)0.5s后，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行在第二段，頻率為20hz,對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1120r/min ;延時(shí)0.5s后電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行在第三段，頻率為50hz,對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為2800r/min ;之后的工作過程見流程圖圖3-7。3.5編碼器模板控制系統(tǒng)中micromaster 440變頻器工作于閉環(huán)編碼器反饋控制方式。與無傳感器矢量控制slvc和變壓/變頻控制v/f 相比，這種控制方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：零速時(shí)仍然具有額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載能力；速度控制的精度更高；速度控制和轉(zhuǎn)矩控

44、制的動(dòng)態(tài)性能得到改善。micromaster 440變頻器通過編碼器模板與高壓晶體管邏輯htl或者晶體管晶體管邏輯ttl數(shù)字編碼器連接。編碼器模板直接安裝在 mcromaster 440變頻器的輸入和輸出i/o模板上。為了保證編碼器能夠正確完成其功能，必須遵照下面列出的指導(dǎo)原則：編碼器模板與編碼器之間的連線只能采用具有雙絞線電纜。電纜的屏蔽層必須與編碼器模板上的屏蔽線接線端子相連接，如圖3-8所示。如果編碼器電纜具有“屏蔽/地/接地”接線端，這一接線端應(yīng)該與編碼器模板上的 pe (保護(hù)接地)端子相連接。信號(hào)的屏蔽電纜的安裝位置一定不要緊靠動(dòng)力電纜。編碼器模板不輸入編碼器的“零脈沖”和變頻器的“

45、零脈沖”。圖3-8 編碼器模板的接地與屏蔽端子micromaster編碼器模板具有12個(gè)連接端子，這些端子的用途如表3-8所示。 表3-8 編碼器模板的連接端子端子說明a通道 aan通道 a取反b通道 bbn通道 b取反z零脈沖 (不用)zn零脈沖取反 (不用)18vhtl 鏈接端子 (僅指端子 lk & 18v )lk軸編碼器的電源電壓5vttl 鏈接端子 (僅指端子 lk & 5v )ve軸編碼器的電源0v軸編碼器的電源pe保護(hù)接地編碼器模板可以與ttl編碼器、htl編碼器和需要外接電源的編碼其連接，其連接方法基本相同，現(xiàn)以ttl編碼器為例進(jìn)行介紹。（1）確認(rèn)變頻器電源已經(jīng)斷開。（2）確認(rèn)

46、dip開關(guān)已經(jīng)根據(jù)編碼器的類型正確地進(jìn)行了設(shè)定。請(qǐng)參看表3-9。表3-9 dip開關(guān)的設(shè)定值dip開關(guān)123456ttl 120單端輸入ononononononttl 差動(dòng)輸入offonoffonoffonhtl 5 k單端輸入onoffonoffonoffhtl 差動(dòng)輸入offoffoffoffoffoff（3）把編碼器模板安裝到變頻器上。（4）將編碼器的“通道 a”連接到編碼器模板的“a”端。參看圖3-9。（5）將編碼器的“通道a取反”連接到編碼器模板的“an”端。（6）將編碼器的“通道b”連接到編碼器模板的“b”端。（7）將編碼器的“通道b取反”連接到編碼器模板的“bn”端。（8）把編碼

47、器模板的“l(fā)k”和“5v”端子連接到一起 (這一端子具有短路保護(hù) 功能)。（9）把編碼器模板的“ve”和“0v”端子與編碼器的電源端子連接一起。（10）接通變頻器的電源電壓。（11）根據(jù)控制要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。如果編碼器的類型屬于ttl差動(dòng)輸入方式，并且要求使用的電纜很長(zhǎng) (大于50m)，那么，dip開關(guān)2，4和6可設(shè)定為on，這樣可以使120 終端阻抗的作用激活。從編碼器到編碼器模板的電纜應(yīng)是一條全長(zhǎng)無中間接頭的完整電纜。如果編碼器類型是ttl單端輸入方式，就只有一條接到“a”通道的連線。若編碼器為htl編碼器，則上述第9步應(yīng)該為把編碼器模板的“l(fā)k”和“18v”端子連接到一起。編碼器需要外接

48、電源時(shí)lk端接外部直流5-24v電源。為了使編碼器模板的功能與變頻器正確地匹配，必須對(duì)編碼器模板參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，具體的設(shè)定就不在敘述了。 圖3-9 ttl編碼器的接線第4章 電梯的軟件設(shè)計(jì)4.1電梯的軟件分析電梯信號(hào)控制基本由plc軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖4-1所示，輸入到plc的控制信號(hào)有:運(yùn)行方式選擇(如自動(dòng)、有司機(jī)、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(hào)、門區(qū)和平層信4.1.1電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能(1)一臺(tái)電機(jī)控制上升和下降(2)各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)(3)電梯到位后具有手動(dòng)或自動(dòng)開門關(guān)門功能

49、(4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵(5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號(hào)指示燈(6)待客自動(dòng)開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開門迎客(7)自動(dòng)關(guān)門與提早關(guān)門在一般情況下，電梯停站4-6秒應(yīng)能自動(dòng)關(guān)門;在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作(8)按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動(dòng)前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開。(9)內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能按順序自動(dòng)?？寇囬T，并能至調(diào)定時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。(10)自動(dòng)定向。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對(duì)與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主

50、的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。(11)呼梯記憶與順向截停。電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號(hào)，對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚，應(yīng)能自動(dòng)逐一?？繎?yīng)答。(12)自動(dòng)換向。當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動(dòng)換向，應(yīng)答相反方向的信號(hào)。(13)自動(dòng)關(guān)門待客。當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號(hào)時(shí)電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明。4.1.2電梯操作方式(1)單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚;轎廂上行是只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層;自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦?，?yīng)答廳門下行召喚。(2)單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚;上行時(shí)順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚。直至最高層自動(dòng)反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。4.1.3速度給

51、定曲線為了滿足舒適感提高運(yùn)輸效率及正確平層要求，電梯的速度給定曲線是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人們對(duì)于速度變化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。為了獲得良好的舒適感，將電梯的起制動(dòng)速度曲線設(shè)計(jì)成由兩段拋物線(s 曲線)及一段直線構(gòu)成，而這一曲線形狀的構(gòu)成及改變，則是由加速度斜率及s曲線變化率決定的。加速斜率是以速度給定從0加速到1000轉(zhuǎn)/分所需要的時(shí)間來定義的。其意義為加速度由0加速到1000轉(zhuǎn)/秒z所需要的時(shí)間。因此通過改變起動(dòng)加速時(shí)間可獲得不同的起動(dòng)曲線斜率。增大加速時(shí)間值起動(dòng)曲線變緩，反之，起動(dòng)曲線變急。同理，增加s曲線變化率起動(dòng)曲線彎曲部分變緩，反之，起動(dòng)曲線彎曲部

52、分變急。而s曲線變化率的變化，也可通過改變s曲線起始、終了加速時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用的mm440變頻器就具有s曲線加速時(shí)間設(shè)定功能，即可獲得理想的起動(dòng)曲線。具體調(diào)整時(shí)間在第三章介紹,理想的電梯速度給定曲線如圖4-2所示。4.2 梯形圖程序設(shè)計(jì)為方便起見，將程序設(shè)計(jì)分為幾段討論。4.2.1、開門及關(guān)門控制程序自動(dòng)運(yùn)行時(shí)電梯的開門存在以下三種情況：（1）呼梯開門電梯到達(dá)某曾站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶哟?，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并啟動(dòng)運(yùn)行，到達(dá)呼梯樓層時(shí)再開門，此時(shí)的開門按停層開門處理。（2）自動(dòng)停層時(shí)的開門電梯

53、在停層時(shí)，至平層位置，m7接通，電梯應(yīng)開始開門。（3）電梯關(guān)門過程中的重新開門在電梯關(guān)門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門，這時(shí)可以通過開門按鈕實(shí)施重新開門。（4）電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(guān)門停站時(shí)間繼電器t37延時(shí)結(jié)束時(shí)，電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門、停站。時(shí)間未到時(shí)，可通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。開關(guān)門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖4-3所示。m0.0為開門禁止輔助繼電器，q0.0對(duì)應(yīng)開門繼電器，q0.1對(duì)應(yīng)關(guān)門繼電器。電梯上行或下行時(shí)，可通過q0.2或q0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)使m0.0通電，其常閉觸點(diǎn)斷開,q0.0不能接通，電梯不能開門。4.2.2 樓層信號(hào)的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生位于該樓層的信號(hào)，以控制樓層指層燈的狀態(tài)，離開該層時(shí)，該樓層信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)（上一層或下一層）所取代。其梯形圖如圖4-4所示。1樓層感應(yīng)器1kr動(dòng)作，i1.6常開觸點(diǎn)接通時(shí)，q0.6通電，1樓層指示燈e3點(diǎn)亮。4.2.3內(nèi)選層