PLC課程設(shè)計(jì)五層電梯的PLC設(shè)計(jì)

1、changzhou institute of technologyplc課程設(shè)計(jì)題目：五層電梯的plc設(shè)計(jì)二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 專(zhuān)業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱(chēng)： 副教授 2011年 12 月26日電器與可編程控制器課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)延陵學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)：學(xué)生姓名指導(dǎo)老師職稱(chēng)副教授課題名稱(chēng)課題：五層電梯的plc設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求達(dá)到設(shè)計(jì)課題的控制要求，上機(jī)調(diào)試plc控制程序，打印plc程序，計(jì)算機(jī)繪圖。課題工作內(nèi)容工作內(nèi)容：1、熟悉課題工作原理。2、設(shè)計(jì)方案論證，系統(tǒng)建立，電氣原理控制設(shè)計(jì)。3、元器件選擇，梯形圖設(shè)計(jì)（控制分析）。4、完成設(shè)計(jì)圖紙，完成設(shè)計(jì)

2、任務(wù)書(shū)。5、設(shè)計(jì)測(cè)評(píng)。進(jìn)程安排第1-2天：下達(dá)任務(wù)，收集資料，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，方案確定。第3-5天：電氣原理控制設(shè)計(jì)，元器件選擇。第6-8天：梯形圖設(shè)計(jì)（控制分析），上機(jī)調(diào)試。第9-10天：完成設(shè)計(jì)圖紙，完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，設(shè)計(jì)測(cè)評(píng)。主要參考文獻(xiàn)可編程控制原理與應(yīng)用北京理工大學(xué)出版社 范次猛可編程控制應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)化學(xué)工業(yè)出版社 李俊秀電氣控制與plc應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社 余雷生 方宗達(dá)電氣控制與可編程控制器技術(shù)化學(xué)工業(yè)出版社 史國(guó)生基于三菱plc實(shí)驗(yàn)報(bào)告常州工學(xué)院出版社 羅慧芳地點(diǎn)a308教室起止日期2011.12.262012.01.6目 錄1.緒論42.課 題 介 紹63.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求73.

3、1控制要求73.2設(shè)計(jì)要求73.3電梯的控制原理83.4控制方案94.硬件設(shè)計(jì)94.1元器件選擇94.1.1 電機(jī)選擇94.1.2 熔斷器的選擇104.1.3 熱繼電器的選擇104.1.4 接觸器的選擇104.1.5 plc芯片的選擇114.2元器件清單114.3硬件控制原理圖11 4.3.1控制思想及要求11 4.3.2原理圖12 4.3.3 plc外部接線(xiàn)圖145.軟件設(shè)計(jì)165.1設(shè)計(jì)思想及程序框圖165.2 i/o地址表175.2.1輸入信號(hào)的確定175.2.2輸出信號(hào)的確定185.2.3 內(nèi)部輔助繼電器的確定185.3程序設(shè)計(jì)及說(shuō)明195.3.1外呼信號(hào)的登記與消除195.3.2 開(kāi)

4、門(mén)控制225.3.3 關(guān)門(mén)控制245.3.4 樓層信號(hào)的顯示245.3.5 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示265.3.6 電梯的定向環(huán)節(jié)285.3.7 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)325.3.8 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié)336.運(yùn)行調(diào)試377.小結(jié)388.參考文獻(xiàn)39附錄40主電路40完整的接線(xiàn)圖411.緒論目前，plc在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行。一、plc的國(guó)內(nèi)外狀況世界上公認(rèn)的第一臺(tái)plc是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（dec）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的plc主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的

5、邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使plc增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類(lèi)似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的plc為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、pid功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)

6、代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造

7、、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了plc的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的cf系列、杭州機(jī)床電器廠(chǎng)生產(chǎn)的dkk及d系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的s系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的yz系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的plc生產(chǎn)廠(chǎng)家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，plc在我國(guó)將有更廣闊

8、的應(yīng)用天地。二、plc未來(lái)展望21世紀(jì)，plc會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)

9、算機(jī)集散控制系統(tǒng)dcs（distributed control system）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。2.課 題 介 紹在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，plc是一種重要的控制設(shè)備。一、plc的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。二、cpu的構(gòu)成 cpu是p

10、lc的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套plc至少有一個(gè)cpu，它按plc的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和plc內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。cpu主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成，cpu單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。cpu速度和內(nèi)存容量是plc的重要參數(shù)，它們決定著plc

11、的工作速度，io數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。三、i/o模塊 plc與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（i/o）完成的。i/o模塊集成了plc的i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入plc系統(tǒng)，輸出模塊相反。i/o分為開(kāi)關(guān)量輸入（di），開(kāi)關(guān)量輸出（do），模擬量輸入（ai），模擬量輸出（ao）等模塊。按i/o點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，i/o模塊可多可少，但其最大數(shù)受cpu所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。四、電源模塊 plc電源用于為plc各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24

12、v的工作電源。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（220vac或110vac），直流電源（常用的為24vac）。 五、底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式plc使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使cpu能訪(fǎng)問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求3.1控制要求 (1)電梯轎箱的控制要求: 選向: 根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓層位置決定電梯的運(yùn)行方向. 選層換速:指電梯能夠根據(jù)轎箱內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向,而且 遵守或一直向上,或一直向下的原則.并且在每次平層的時(shí)候都能夠 換速. 樓層位置的指示:選用了數(shù)碼管顯示的方法.由于 fx

13、2n 系列已 有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動(dòng)模塊,所以只要外部加上 led 七段顯示管和電 源就可以顯示樓層了. (2) 電梯門(mén)的控制要求: 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候,電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi),經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯 門(mén)自動(dòng)關(guān)上.如果遇到有人在門(mén)中間的情況,電梯會(huì)因?yàn)楣怆婇_(kāi)關(guān)的 作用而自動(dòng)開(kāi)門(mén). (3) 補(bǔ)充要求: 出了上述兩個(gè)要求以外, 還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使 用,一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障,備用電機(jī)將手動(dòng)控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài),避 免因曳引惦記出故障而引發(fā)的不必要的麻煩.3.2設(shè)計(jì)要求對(duì)于電梯的控制, 可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來(lái)完成, 但是二者有各自的特點(diǎn): (1) 繼電-接觸系統(tǒng):它的優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)路直觀(guān),大部

14、分電器均為常用 電器,更換方便,價(jià)格較便宜.但是他觸點(diǎn)繁多,線(xiàn)路復(fù)雜,電器的 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作較慢, 能耗高, 機(jī)械動(dòng)作噪音大, 而且可靠性差. (2) plc 在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施,使用方便,擴(kuò)展 容易.它使用了梯形圖和可編程指令,易于掌握.總之,plc 取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢(shì). 基于上述原因,我們選擇用可編程控制器來(lái)完成對(duì)電梯的控制.3.3電梯的控制原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)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

15、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)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)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)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)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)確停靠。電氣系統(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。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。圖1實(shí)驗(yàn)面板圖3.4控制方案平層信號(hào)平層拖動(dòng)系統(tǒng)減速減速點(diǎn)信號(hào)啟動(dòng)安全保護(hù)系門(mén)鎖保護(hù)定向、選向轎內(nèi)指令廳外召喚樓

16、層信號(hào)樓層指示層樓信號(hào)的取得電梯控制系統(tǒng)原理框圖4.硬件設(shè)計(jì)4.1元器件選擇4.1.1 電機(jī)選擇系統(tǒng)的輸入設(shè)備要有4個(gè)行程開(kāi)關(guān)和1只按鈕，因此plc需要5個(gè)輸入點(diǎn)分別和它們的常開(kāi)觸頭相接。系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)m2拖動(dòng)分臂左移或右移，電動(dòng)機(jī)m1拖動(dòng)分臂上升或下降，m3的抓緊和放松，原點(diǎn)位置由指示燈hl顯示。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)380v，0.75kw，y形聯(lián)結(jié)3臺(tái)表1 電動(dòng)機(jī)額定參由選擇的三相異步電機(jī)確定熔斷器和熱繼電器選擇電動(dòng)機(jī)線(xiàn)電流：p=3uicos p=750w u=380v所以算出：i=1.13a且根據(jù)：i(熔斷電流)（1.52.5）i(最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流)+i(其余電動(dòng)機(jī)額定電流)4.1.2

17、 熔斷器的選擇熔斷器額定電流為i=2*1.13+2*1.13=4.52a型號(hào)額定電壓v熔斷器額定電流a熔體額定電流a分?jǐn)嗄芰t14-20380v202,4,6,10,16,20100kart14-32322,4,6,10,16,20,25,32rt14-636310,16,20,25,32,40,50,63表2 熔斷器參數(shù)為提高非常好的短路保護(hù)功能，所以可以選擇rt14-20 額定電壓為380v 熔斷器電流為20a 熔體電流為4a.4.1.3 熱繼電器的選擇根據(jù)額定電流及表3，可選擇jr16-20/3(jr16-20/3d) 作為主電路的熱繼電器起到過(guò)載保護(hù)功能。型號(hào)額定電流a額定電流/a電

18、流調(diào)節(jié)范圍a熱元件規(guī)格jr16-20/3jr16-20/3d200.35,0.5,0.721.1,1.6,2.4,3.55.0,7.2,11,16,220.25-0.35,0.32-0.50.45-0.72,0.68-1.11.0-1.6,1.5-2.42.2-3.5,3.5-5.06.8-11,10-16,14-22表3熱繼電器參數(shù)4.1.4 接觸器的選擇i=p/ku 其中i為接觸器主觸頭電流，p為電動(dòng)機(jī)額定功率，u為電動(dòng)機(jī)額定電壓，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 一般為1-1.4 且p=750w ,u=380v ,k=1所以i=1.13a 切所選電機(jī)為三相異步交流，所以根據(jù)表4可選擇下面的繼電器。型號(hào)額定電

19、壓額定電流可控制的三相異步電動(dòng)機(jī)最大功率額定操作頻率線(xiàn)圈消耗功率機(jī)械壽命220v380v500v啟動(dòng)吸持300萬(wàn)次cj10-5380v5a1.2kw2.2kw2.2kw600次/h35v.a6v.a表4 接觸器參數(shù)4.1.5 plc芯片的選擇fx2n-16mr-001 是繼電器輸出有，有8個(gè)輸出8個(gè)輸入 其系列的芯片是其中融合一個(gè)很小的控制器，擁有最小的封裝，提供多達(dá)40個(gè)io，并且通過(guò)串行通信傳輸數(shù)據(jù)。他可以同時(shí)輸出2點(diǎn)100khz，配備有7條特殊定位指令，包括零返回等等。4.2元器件清單 序號(hào) 名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1可編程控制器fx2-48mr或自定臺(tái)12位置開(kāi)關(guān)lx19-111個(gè)1

20、23熔斷器及配套熔芯rt14-20套14三相異步電動(dòng)機(jī)y-160m-22臺(tái)25接觸器cj10-5套46熱繼電器jr16-20/3(jr16-20/3d)套24.3硬件控制原理圖4.3.1控制思想及要求 1.電梯轎箱的控制要求 (1)選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。(2)選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。(3)樓層位置的指示：選用七段led數(shù)碼管顯示的方法。 2.電梯門(mén)的控制要求 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯門(mén)自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在

21、門(mén)中間的情況，電梯會(huì)因?yàn)闄C(jī)械安全觸板開(kāi)關(guān)的作用而自動(dòng)開(kāi)門(mén)，也可以手動(dòng)控制開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)。4.3.2原理圖1.拖動(dòng)電機(jī)電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用三相異步電機(jī)作為電梯的牽引電機(jī)，并且電機(jī)采用星-三角起動(dòng)方式。 異步電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為異步電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。如果在額定電壓下直接起動(dòng)，由于最初起動(dòng)瞬間主磁通約減小到額定值的1/2，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)又很低，造成了起動(dòng)時(shí)堵轉(zhuǎn)電流相當(dāng)大而堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩并不大（不像直流電機(jī)那樣，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流成正比）的結(jié)果，所以要采用星-三角降壓起動(dòng)方法。起動(dòng)時(shí)，電機(jī)定子繞組接成星形聯(lián)結(jié)，起動(dòng)后改接成三角形聯(lián)結(jié)，如圖3所示。起動(dòng)時(shí)，接觸器km3、km5觸點(diǎn)閉合，電機(jī)定子

22、繞組接成星形聯(lián)結(jié)，待轉(zhuǎn)速升高到一定程度后，接觸器km5觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器km6觸點(diǎn)閉合，定子繞組改成三角形聯(lián)結(jié)，電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。制動(dòng)時(shí)采用能耗制動(dòng)，接觸器km3觸點(diǎn)斷開(kāi)、km7閉合，電機(jī)在斷開(kāi)交流電源的同時(shí)，在定子兩相上通入直流電流，直流電流通過(guò)定子繞組，便在電機(jī)內(nèi)建立一個(gè)位置固定、大小不變的恒定磁場(chǎng)。電機(jī)轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割恒定磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，該電流和恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反，起到了制動(dòng)的作用。在制動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷下降，電機(jī)不斷吸收系統(tǒng)存儲(chǔ)的機(jī)械能，并把它轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻上。m3l1l2l3fu

23、km3km4frkm6km5u1v1w1u2v2w2+ km7rzdc圖2.電梯拖動(dòng)電機(jī)電路2.門(mén)電機(jī)電路的設(shè)計(jì) 門(mén)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)也采用三相異步電機(jī)，而起動(dòng)時(shí)采用直接起動(dòng)的方式，因?yàn)殚T(mén)電機(jī)的功率不大，直接起動(dòng)對(duì)電源的影響不大，門(mén)電機(jī)電路如圖3所示。接觸器km1閉合，門(mén)電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門(mén)打開(kāi)。接觸器km2閉合，門(mén)電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯門(mén)關(guān)閉。m3l1l2l3fukm1km2fr圖3.電梯門(mén)拖動(dòng)電機(jī)4.3.3 plc外部接線(xiàn)圖 本設(shè)計(jì)采用三菱公司的plc，型號(hào)為fx2n-128，輸入輸出節(jié)點(diǎn)各為64個(gè)。該plc既能滿(mǎn)足輸入輸出節(jié)點(diǎn)的需求，而且還留有一定的冗余量，為以后電梯系統(tǒng)的擴(kuò)展提供方便，具體的硬件連接圖如圖

24、4所示。圖4.五層電梯硬件連接圖5.軟件設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)思想及程序框圖 圖5為plc單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)工作流程圖，從圖中可知控制一臺(tái)電梯正常工作，主要需要如下信號(hào)：控制信號(hào)、層樓信號(hào)、指令信號(hào)、召喚信號(hào)和消防信號(hào)。 這些信號(hào)分別來(lái)自轎廂控制面板、井道行程開(kāi)關(guān)、層面控制銨鈕和層面火警開(kāi)關(guān)。來(lái)自井道行程開(kāi)關(guān)的層樓信號(hào)進(jìn)行層樓定位并參與自動(dòng)定向，同時(shí)顯示所在層樓位置。來(lái)自轎廂控制面板的指令信號(hào)和來(lái)自層面控制按鈕的召喚信號(hào)分別進(jìn)行指令登記和召喚登記，同時(shí)進(jìn)行信號(hào)登記顯示。這兩種信號(hào)也參與自動(dòng)定向，和層樓信號(hào)一同對(duì)電梯進(jìn)行運(yùn)行控制，包括開(kāi)關(guān)門(mén)、上下行和停站。當(dāng)來(lái)自層面的火警開(kāi)關(guān)發(fā)出消防控制信號(hào)時(shí)，立即消除指

25、令登記和召喚登記，直接控制電梯下行至底樓并開(kāi)門(mén)。運(yùn)行控制電梯的同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行顯示和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，即電梯上行或下行。來(lái)自轎廂控制面板來(lái)自井道行程開(kāi)關(guān)來(lái)自轎廂控制面板來(lái)自層面控制按鈕來(lái)自層面火警開(kāi)關(guān)控制信號(hào)層樓信號(hào)指令信號(hào)召喚信號(hào)層樓定位指令登記召喚登記顯示顯示顯示自動(dòng)定向運(yùn)行控制（開(kāi)/關(guān)門(mén)、上/下行、停站）運(yùn)行顯示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制消防控制置位置位清除清除圖5.plc單臺(tái)電梯控制系統(tǒng)工作流程圖5.2 i/o地址表 根據(jù)電梯操作的工藝過(guò)程及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)plc的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行i/o地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)plc內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出

26、信號(hào)對(duì)應(yīng)plc內(nèi)部的輸出繼電器。 5.2.1輸入信號(hào)的確定 先考察電梯轎廂內(nèi)的操作。操作面板上應(yīng)有各層的選層指令按鈕，5層共有5個(gè)。還有手動(dòng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕，2個(gè)。各樓層乘客召喚時(shí)，除底層和頂層只有一個(gè)召喚按鈕，其它各層均設(shè)上下兩個(gè)召喚按鈕，5層共需8個(gè)輸入按鈕。5層電梯需5個(gè)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制是否到了某一層，因此需5點(diǎn)輸入。一層到四層中間的減速觸發(fā)觸點(diǎn)，4個(gè)。消防按鈕1個(gè)，消防開(kāi)門(mén)按鈕1個(gè)，關(guān)門(mén)1個(gè)。機(jī)械觸板觸點(diǎn)1個(gè)，門(mén)閉合觸點(diǎn)1個(gè)，開(kāi)門(mén)極限1個(gè)，關(guān)門(mén)1個(gè)，總共31個(gè)輸入點(diǎn)，如表1所示。表1 輸入信號(hào)地址名稱(chēng)：輸入點(diǎn)：名稱(chēng)：輸入點(diǎn)：一層上行召喚按鈕x00一樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x20二層上行召喚按鈕x01

27、二樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x21二層下行召喚按鈕x02三樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x22三層上行召喚按鈕x03四樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x23三層下行召喚按鈕x04五樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x24四層上行召喚按鈕x05轎箱內(nèi)一層呼鈕x30四層下行召喚按鈕x06轎箱內(nèi)二層呼鈕x31五層下行召喚按鈕x07轎箱內(nèi)三層呼鈕x32消防按鈕x10轎箱內(nèi)四層呼鈕x33消防開(kāi)門(mén)按鈕x11轎箱內(nèi)五層呼鈕x34門(mén)機(jī)械感應(yīng)觸點(diǎn)（門(mén)自動(dòng)重開(kāi)）x12一樓減速觸點(diǎn)x40轎箱內(nèi)開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān)x13二樓減速觸點(diǎn)x41消防關(guān)門(mén)按鈕x14三樓減速觸點(diǎn)x42轎箱內(nèi)關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)x15四樓減速觸點(diǎn)x43開(kāi)門(mén)極限觸點(diǎn)x16門(mén)閉合觸點(diǎn)x44關(guān)門(mén)極限觸點(diǎn)x175.2.2輸出信號(hào)的確定各樓層乘

28、客召喚時(shí)，按下的呼梯按鈕需顯示，所以有8個(gè)輸出點(diǎn)。開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)輸出各1個(gè)。樓層信號(hào)顯示5個(gè)，轎廂內(nèi)樓層按鈕顯示5個(gè)，電梯上行、下行指示輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)星形、三角形聯(lián)結(jié)輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)輸出各1個(gè)，拖動(dòng)電機(jī)減速輸出1個(gè)，共27個(gè)，如表2所示。表2輸出信號(hào)地址分配表名稱(chēng)：輸入點(diǎn)：名稱(chēng)：輸入點(diǎn)：一層上行召喚指示y00五樓樓層信號(hào)顯示y16二層上行召喚指示y01轎廂內(nèi)一樓按鈕顯示y20二層下行召喚指示y02轎廂內(nèi)二樓按鈕顯示y21三層上行召喚指示y03轎廂內(nèi)三樓按鈕顯示y22三層下行召喚指示y04轎廂內(nèi)四樓按鈕顯示y23四層上行召喚指示y05轎廂內(nèi)五樓按鈕顯示y24四層下行召喚指示y06

29、電梯上行指示y26五層下行召喚指示y07電梯下行指示y27電梯開(kāi)門(mén)y10拖動(dòng)電機(jī)星形聯(lián)結(jié)y30電梯關(guān)門(mén)y11拖動(dòng)電機(jī)三角形聯(lián)結(jié)y31一樓樓層信號(hào)顯示y12拖動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)y46二樓樓層信號(hào)顯示y13拖動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)y47三樓樓層信號(hào)顯示y14拖動(dòng)電機(jī)減速y40四樓樓層信號(hào)顯示y155.2.3 內(nèi)部輔助繼電器的確定表3 內(nèi)部輔助繼電器地址分配表名稱(chēng)：內(nèi)部輔助繼電器：名稱(chēng)：內(nèi)部輔助繼電器：一樓五樓樓廳呼梯信號(hào)輔助m00m07拖動(dòng)電機(jī)減速輔助m43上行輔助m08開(kāi)門(mén)輔助m100下行輔助m09關(guān)門(mén)輔助m101一樓五樓樓層信號(hào)輔助m10m14 電梯運(yùn)行禁止開(kāi)門(mén)輔助m102箱內(nèi)停層選擇信號(hào)輔助m20m24停層輔助

30、m200拖動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)輔助m41電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)中輔助繼電器m301m306拖動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)輔助m425.3程序設(shè)計(jì)及說(shuō)明5.3.1外呼信號(hào)的登記與消除乘客在樓廳門(mén)外呼叫電梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和保持，并用指示燈顯示出來(lái)。當(dāng)電梯運(yùn)行到呼梯樓層，而且外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向一致時(shí)（基層和頂層不必考慮，因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)行方向是確定的，即一樓只能選擇上行，五樓只能選擇下行），電梯將?？吭谠摌菍樱瑫r(shí)外呼信號(hào)應(yīng)被消除，相應(yīng)的指示燈也被熄滅。外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖如圖7所示。當(dāng)按下某一外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器m0m7接通并自鎖，同時(shí)與外呼按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示該呼梯要求已被電梯接收并保持。比如，

31、當(dāng)二樓廳外有人按下上行按鈕x01時(shí)，外呼信號(hào)輔助繼電器m1得電并自鎖，二樓上行的呼梯信號(hào)被接受并保持，同時(shí)二樓上行指示燈y01得電顯示。外呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成的（m8為上行輔助繼電器，m9為下行輔助繼電器）。當(dāng)電梯運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的方向一致且電梯到達(dá)呼梯樓層時(shí)，電梯將停止在該樓層，同時(shí)樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)m10m14與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)都斷開(kāi)，導(dǎo)致外呼輔助繼電器失電斷開(kāi)，呼梯信號(hào)被消除且指示燈熄滅。而當(dāng)外呼信號(hào)的方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)，雖然電梯到達(dá)該樓層的時(shí)候，樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，但電

32、梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)未斷開(kāi)，外呼輔助繼電器仍得電，外呼信號(hào)仍有效不會(huì)被清除。比如，電梯從一樓向上運(yùn)行（上行），而呼梯要求從二樓向下時(shí)，若有去三樓以上的箱內(nèi)內(nèi)選層要求及外呼要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)（無(wú)二樓上行要求）不停梯，呼梯要求沒(méi)有滿(mǎn)足，呼梯信號(hào)不能消除，電梯要先運(yùn)行到三樓或以上樓層，待電梯下行到二樓時(shí)，呼梯信號(hào)才能被消除；若三樓以上無(wú)用梯要求，電梯將停在二樓，但是呼梯信號(hào)（二樓下行）也不能立即被消除，而是待乘客進(jìn)入轎廂并選層（去一樓）后，這時(shí)電梯定向?yàn)橄蛳逻\(yùn)行，則二樓下行呼梯信號(hào)已滿(mǎn)足，呼梯信號(hào)被消除。x10的常閉按鈕是消防按鈕，當(dāng)消防按鈕按下時(shí)，所有的外呼登記與顯示信號(hào)都被清除。m0

33、x00m0m10x10m1x01m1m11x10m8m2x02m2m11x10m9m3x03m3m12x10m8m4x04m4m12x10m9m5x05m5m13x10m8m6x06m6m13x10m9m7x07m7m14x10y00m0m1y01m2y02接下圖接上圖m3y03m4y04m5y05m6y06m7y07圖7 外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖5.3.2 開(kāi)門(mén)控制開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)梯形圖如圖8所示，其中y46、y47分別為電梯拖動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸出，只要電梯在運(yùn)行過(guò)程中，那么電梯門(mén)就不能打開(kāi)。本設(shè)計(jì)中用輔助繼電器m102的常閉觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)該保護(hù)措施，只要y46、y47中的任何一個(gè)導(dǎo)通，輔助繼電器m10

34、2就得電，m102的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，m100（開(kāi)門(mén)輔助繼電器）無(wú)法得電，電梯門(mén)就不能打開(kāi)。x11是消防開(kāi)門(mén)按鈕，它與消防按鈕x10串聯(lián)組成消防開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門(mén)打開(kāi)。m200是停層開(kāi)門(mén)輔助繼電器（該信號(hào)的產(chǎn)生將在電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)中論述），當(dāng)電梯運(yùn)行到指定樓層時(shí)m200得電，使得m100也得電并自鎖，開(kāi)門(mén)輸出y10導(dǎo)通使得電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)。x12是電梯自動(dòng)重開(kāi)門(mén)觸點(diǎn)，因?yàn)橛袝r(shí)乘客未進(jìn)入電梯，而電梯已在關(guān)門(mén)過(guò)程中，為了防止乘客被夾在門(mén)中，在門(mén)上安裝機(jī)械安全觸板，當(dāng)安全觸板使得x12接通時(shí)，m100得電并自鎖，電梯門(mén)又重新打開(kāi)。x13是電梯手動(dòng)重開(kāi)門(mén)觸點(diǎn)，有時(shí)電梯內(nèi)的乘客需要離開(kāi)電梯，此時(shí)可以按

35、下手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕，使得x13接通，m100得電并自鎖，電梯門(mén)重新打開(kāi)。其他都屬于呼梯開(kāi)門(mén)，電梯到達(dá)某層后，如果沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬粲腥嗽谠搶诱竞籼?，電梯將首先開(kāi)門(mén)，以滿(mǎn)足用梯的要求。如乘客在二樓，而電梯也停留在二樓(這將使得樓層信號(hào)輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)m11接通)，所以只要二樓有呼梯信號(hào)（無(wú)論是上行信號(hào)還是下行信號(hào)），都將使得m100得電并自鎖，電梯門(mén)打開(kāi)。 其中時(shí)間繼電器t0是用來(lái)控制關(guān)門(mén)的，電梯門(mén)打開(kāi)的同時(shí)t0開(kāi)始計(jì)時(shí)，時(shí)間為10s，也就是說(shuō)10s后電梯門(mén)將自動(dòng)關(guān)閉。m101是關(guān)門(mén)輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與m100互鎖，保證電梯在關(guān)門(mén)的過(guò)程中不能開(kāi)門(mén)。x14是消防關(guān)

36、門(mén)常閉觸點(diǎn)，在這里作用與m101相同。x16是開(kāi)門(mén)極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門(mén)打開(kāi)到一定程度時(shí)x16接通， x16的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m100失電，電梯門(mén)將停止繼續(xù)打開(kāi)，以免損壞電梯門(mén)板。x11x10m101y46y47m102x14x16m102m100m200x12x13x00m10x01m11x02x03m12x04x05m13x06x07m14m100x10m100y10k100 t0圖8 開(kāi)門(mén)控制環(huán)節(jié)梯形圖5.3.3 關(guān)門(mén)控制關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)梯形圖如圖9所示，其中x14是消防關(guān)門(mén)按鈕，它與消防按鈕x10串聯(lián)組成消防關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門(mén)關(guān)閉。t0為延時(shí)關(guān)門(mén)常開(kāi)觸點(diǎn)，延時(shí)時(shí)間一到t0導(dǎo)通，關(guān)門(mén)輔

37、助繼電器m101得電并自鎖，關(guān)門(mén)輸出y11導(dǎo)通使得電梯門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。x15是提前關(guān)門(mén)（手動(dòng)關(guān)門(mén)）觸點(diǎn)，如果電梯內(nèi)乘客想在電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)前就將門(mén)關(guān)上，那么可以按該鍵，x15按下使得m101得電并自鎖，關(guān)門(mén)輸出y11導(dǎo)通，電梯提前關(guān)門(mén)。m100是開(kāi)門(mén)輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與m101互鎖，保證電梯在開(kāi)門(mén)的過(guò)程中不能關(guān)門(mén)。x11是消防開(kāi)門(mén)常閉觸點(diǎn)，在這里作用與m100相同。x17是關(guān)門(mén)極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門(mén)閉合到一定程度時(shí)x17接通， x17的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m101失電，電梯門(mén)將停止繼續(xù)關(guān)閉，以免損壞電梯門(mén)板。x14x10m100x11x17m101t0x15m101x10m101y11圖9 關(guān)門(mén)控制環(huán)

38、節(jié)梯形圖5.3.4 樓層信號(hào)的顯示樓層信號(hào)顯示環(huán)節(jié)梯形圖如圖10所示，x20x24是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)觸點(diǎn)，m10m14是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)輔助繼電器，y12y16是樓層信號(hào)的顯示輸出觸點(diǎn)。電梯在一樓時(shí)，一樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x20閉合，相應(yīng)的樓層信號(hào)輔助繼電器m10得電并自鎖，樓層信號(hào)的顯示輸出y12導(dǎo)通，顯示此時(shí)的樓層為一樓；當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓時(shí)，電梯箱體接觸到二樓樓層信號(hào)觸點(diǎn)x21，使得x21的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，于是m10失電，同時(shí)樓層顯示狀態(tài)由一樓變?yōu)槎牵ㄒ驗(yàn)榇藭r(shí)x21閉合，使得二樓的樓層信號(hào)輔助繼電器m11得電并自鎖 ）。二樓到四樓的樓層信號(hào)顯示與消除原理是一樣的，現(xiàn)已二樓為例說(shuō)明。當(dāng)電梯運(yùn)行

39、到二樓時(shí)x21閉合，m11得電并自鎖，樓層信號(hào)的顯示輸出y13導(dǎo)通，顯示當(dāng)前樓層為二樓。而該顯示信號(hào)的消除分為兩種情況，一種是電梯上行時(shí)由三樓的樓層信號(hào)觸點(diǎn)x22消除，電梯到達(dá)三樓時(shí)x22的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m11失電斷開(kāi)，樓層信號(hào)由二樓變?yōu)槿龢?。另一種是電梯下行時(shí)由一樓的樓層信號(hào)觸點(diǎn)x20消除，電梯到達(dá)一樓時(shí)x20的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m11失電斷開(kāi)，樓層信號(hào)由二樓變?yōu)橐粯恰１驹O(shè)計(jì)中采用七段led顯示器來(lái)顯示樓層的位置，該顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種。共陰極led顯示塊的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。同樣，共陽(yáng)極

40、led顯示塊的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，通常此公共陽(yáng)極接正電壓。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。x20x21m10m10x21m11x20x22m11x22m12x21x23m12x23m13x22x24m13x24m14x23m14m10y12m11y13m12y14m13y15m14y16圖10 樓層信號(hào)顯示環(huán)節(jié)梯形圖5.3.5 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，首先選擇要去的樓層，乘客通過(guò)對(duì)轎廂內(nèi)操作盤(pán)上的15層選層按鈕進(jìn)行操作，選層信號(hào)被登記后，選層按鈕下的指示燈亮，表示選層信號(hào)已應(yīng)被接收并保持，當(dāng)電梯運(yùn)行到所選的樓層后，箱內(nèi)的停層信號(hào)即被消

41、除，相應(yīng)的指示燈也應(yīng)熄滅。電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示環(huán)節(jié)梯形圖如圖11所示，其中x30x34是一樓到五樓的停層信號(hào)選擇按鈕，y20y24是指示燈輸出。當(dāng)按下其中某一停層按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的停層信號(hào)輔助繼電器m20m24接通并自鎖，同時(shí)與停層按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示該停層要求已被電梯接收并保持。比如，任一樓層的乘客想去四樓（除已在四樓外），這里并不考慮電梯的運(yùn)行方向，不會(huì)有四樓上行或四樓下行的說(shuō)法，因?yàn)槌丝瓦M(jìn)入電梯前知道電梯的運(yùn)行方向（將在電梯定向環(huán)節(jié)中提及），當(dāng)按下停層按鈕x33時(shí)，停層信號(hào)輔助繼電器m23得電并自鎖，四樓停層信號(hào)被接受并保持，同時(shí)四樓停層信號(hào)輸出y23得電，指示燈亮。與外呼信號(hào)的消除

42、環(huán)節(jié)不同，電梯箱內(nèi)停層信號(hào)的消除只由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)構(gòu)成，而外呼信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由樓層信號(hào)輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成的，這里不需要考慮電梯的運(yùn)行方向問(wèn)題，因?yàn)槌丝驮谶M(jìn)入電梯前，電梯的運(yùn)行方向是定的（由外呼信號(hào)產(chǎn)生），所以電梯到達(dá)箱內(nèi)乘客所選樓層時(shí)（無(wú)論是上行還是下行），電梯都將停留在該層，停層信號(hào)同時(shí)被消除，對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅。比如，一樓的乘客選擇去三樓，進(jìn)入電梯后按下了三樓停層按鈕x32，停層信號(hào)輔助繼電器m22得電并自鎖，三樓的指示燈亮。當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器m11的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得停層信號(hào)輔助繼電器m22失電，三樓的停層指示

43、燈就熄滅。另外，x10是消防停層按鈕。在消防情況下，按下x10按鈕，一樓的停層輔助繼電器得電，一樓的指示燈亮，而其他樓層的停層按鈕都將熄滅。因?yàn)橄罓顟B(tài)下，要使電梯盡快的運(yùn)行到底層，而其他停層信號(hào)都不予考慮，這樣做是為了保護(hù)乘客的安全，防止電梯在下降過(guò)程中由乘客進(jìn)入。x10的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在每個(gè)停層信號(hào)的支路中（一樓除外），只要按下x10，它的常閉觸點(diǎn)就斷開(kāi)，所有樓層的停層信號(hào)都被清除。x30m10m20x10m20x31x10m11m21m21x32x10m12m22m22x33x10m13m23m23x34x10m14m24m24m20y20m21y21m22y22m23y23m24y24圖

44、11 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示環(huán)節(jié)梯形圖5.3.6 電梯的定向環(huán)節(jié)在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運(yùn)行方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接到內(nèi)選或外呼信號(hào)時(shí)，首先應(yīng)將電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號(hào)進(jìn)行比較，確定是上行還是下行,原則如下：召喚或指令要到的層樓 轎廂目前所在層樓 電梯上行召喚或指令要到的層樓 轎廂目前所在層樓 電梯下行召喚或指令要到的層樓 轎廂目前所在層樓 無(wú)法定向一旦電梯定向后，內(nèi)選或外呼信號(hào)對(duì)電梯運(yùn)行方向的要求沒(méi)有滿(mǎn)足的情況下，定向信號(hào)不能消除。消防狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行和下行啟動(dòng)按鈕確定，不需要定向，故電梯的定向環(huán)節(jié)梯形圖如圖12、13所

45、示。圖中m8及m9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器，它們線(xiàn)圈的得電條件是由內(nèi)選信號(hào)、外呼信號(hào)以及電梯所處的位置信號(hào)組成，前文所說(shuō)的“比較”是通過(guò)電梯位置信號(hào)對(duì)內(nèi)選信號(hào)和呼梯信號(hào)的“屏蔽”實(shí)現(xiàn)的。一、電梯定向（上行）環(huán)節(jié)在本設(shè)計(jì)中定向上行采用高層決定電梯運(yùn)行方向的原則，即只要有高層呼梯信號(hào)或內(nèi)選信號(hào)，電梯就先滿(mǎn)足高層的需要，電梯運(yùn)行方向定為上行。電梯定向（上行）環(huán)節(jié)的梯形圖如圖12所示，其中m1m7是外呼信號(hào)輔助繼電器，m21m24箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，m11m14是樓層信號(hào)輔助繼電器，m8及m9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器。其中，五樓的外呼信號(hào)和箱內(nèi)停層信號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高，從五樓到二樓

46、優(yōu)先級(jí)逐漸下降。只要有五樓的呼梯信號(hào)，電梯就已定向?yàn)樯闲?，無(wú)論其他樓層的呼梯信號(hào)時(shí)什么樣的。當(dāng)電梯運(yùn)行到五樓時(shí)，五樓的樓層信號(hào)輔助繼電器m14常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m08失電，無(wú)法定向?yàn)樯闲?。假如電梯現(xiàn)處于一樓，而某時(shí)刻只有三樓有呼梯信號(hào)m3或m4，因?yàn)樵谕夂舭粹o按下時(shí)m3或m4得電并自鎖，使得 m3或m4的常開(kāi)觸點(diǎn)一直是閉合的，所以定向上行輔助繼電器m8不需要自鎖，m8得電后使得電梯拖動(dòng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)輸出y26得電。當(dāng)電梯從一樓運(yùn)行到二樓時(shí)，m11常閉斷開(kāi)，但這并不影響電梯的定向，這就是前面所說(shuō)的高層決定電梯運(yùn)行方向的原則。而當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器m12的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，m3或m4也將

47、失電斷開(kāi)（在外呼信號(hào)消除環(huán)節(jié)中論述），使得m08失電，電梯這一階段的定向結(jié)束。若又有其他呼梯信號(hào)，那電梯又將重新定向。電梯箱內(nèi)停層信號(hào)確定電梯運(yùn)行方向的原理與外呼信號(hào)相同。另外，這里m09的常閉觸點(diǎn)是用來(lái)起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。m1m11m14m09m08m12m13m2m21m3m4m22m5m6m23m7m24m08y26圖12 電梯定向（上行）環(huán)節(jié)的梯形圖二、電梯定向（下行）環(huán)節(jié)在本設(shè)計(jì)中定向下行采用低層決定電梯運(yùn)行方向的原則，即只要有低層呼梯信號(hào)或內(nèi)選信號(hào)，電梯就先滿(mǎn)足低層的需要，將電梯運(yùn)行方向定為下行。電梯定向（下行）環(huán)節(jié)的梯形圖如圖13所示，其中m0m6是外

48、呼信號(hào)輔助繼電器，m20m23箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，m10m13是樓層信號(hào)輔助繼電器，m8及m9分別為定向上行和定向下行輔助繼電器。其中，一樓的外呼信號(hào)和箱內(nèi)停層信號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高，從一樓到四樓優(yōu)先級(jí)逐漸下降。只要有一樓的呼梯信號(hào)，電梯就已定向?yàn)橄滦?，無(wú)論其他樓層的呼梯信號(hào)時(shí)什么樣的。當(dāng)電梯運(yùn)行到一樓時(shí)，一樓的樓層信號(hào)輔助繼電器m10常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得m09失電，無(wú)法定向?yàn)橄滦?。假如電梯現(xiàn)處于五樓，而某時(shí)刻只有三樓有呼梯信號(hào)m3或m4，因?yàn)樵谕夂舭粹o按下時(shí)m3或m4得電并自鎖，使得 m3或m4的常開(kāi)觸點(diǎn)一直是閉合的，所以定向下行輔助繼電器m9不需要自鎖，m9得電后使得電梯拖動(dòng)電機(jī)的反轉(zhuǎn)輸出y2

49、7得電。當(dāng)電梯從五樓運(yùn)行到四樓時(shí)，m13常閉斷開(kāi)，但這并不影響電梯的定向，這就是前面所說(shuō)的低層決定電梯運(yùn)行方向的原則。而當(dāng)電梯運(yùn)行到三樓時(shí)，樓層信號(hào)輔助繼電器m12的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，m3或m4也將失電斷開(kāi)（在外呼信號(hào)消除環(huán)節(jié)中論述），使得m08失電，電梯這一階段的定向結(jié)束。若又有其他呼梯信號(hào)，那電梯又將重新定向。電梯箱內(nèi)停層信號(hào)確定電梯運(yùn)行方向的原理與外呼信號(hào)相同。另外，這里m08的常閉觸點(diǎn)是用來(lái)起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。m5m13m10m08m09m12m11m6m23m3m4m22m1m2m21m0m20m9y27圖13電梯定向（下行）環(huán)節(jié)的梯形圖5.3.7 電梯的起步

50、、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)乘客進(jìn)入電梯選擇好要去的樓層，且電梯門(mén)關(guān)閉的情況下電梯的拖動(dòng)電機(jī)開(kāi)始工作，拖動(dòng)電梯向上或向下運(yùn)行。電梯的旋轉(zhuǎn)方向由定向環(huán)節(jié)中的定向上行和定向下行輔助繼電器m8和m9決定的。在本設(shè)計(jì)中，拖動(dòng)電機(jī)選用用三相異步電機(jī)，采用星-三角（y-）降壓起動(dòng)的方法，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成y形聯(lián)結(jié)，起動(dòng)后改接成形聯(lián)結(jié)。因?yàn)槿绻苯訂?dòng)，起動(dòng)電流將很大，這樣可以降低啟動(dòng)電流。電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)的梯形圖如圖14所示，其中m8、m9是前面提到的運(yùn)行方向輔助繼電器，m41、m42分別是電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)輔助繼電器。y46、y47分別為電機(jī)正、反轉(zhuǎn)輸出，y30、y31分別為星形接法和三角形接法的輸出，t

51、01是星形起動(dòng)的時(shí)間繼電器，x44是電梯門(mén)關(guān)閉觸點(diǎn)。當(dāng)電梯定向?yàn)樯闲星译娞蓍T(mén)已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，即輔助繼電器m8閉合，x44也閉合，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)輔助繼電器m41得電，m41閉合使得電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出y46得電，控制電機(jī)為正轉(zhuǎn)方式。確定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。首先m41閉合導(dǎo)致星形接法輸出y30得電，電機(jī)此時(shí)在星形聯(lián)結(jié)下起動(dòng)，時(shí)間繼電器也開(kāi)始計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)中，星形起動(dòng)時(shí)間為2s，所以時(shí)間常數(shù)為20。當(dāng)計(jì)時(shí)到兩秒時(shí)，時(shí)間繼電器t01的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得三角形接法的輸出y31得電并自鎖，同時(shí)y31的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得星形聯(lián)結(jié)輸出y30失電，電機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)方式穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)電梯定向?yàn)橄滦星译娞蓍T(mén)已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，即輔

52、助繼電器m9閉合，x44也閉合，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)輔助繼電器m42得電，m42閉合使得電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出y47得電，控制電機(jī)為反轉(zhuǎn)方式。確定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。首先m42閉合導(dǎo)致星形接法輸出y30得電，電機(jī)此時(shí)在星形聯(lián)結(jié)下起動(dòng)，時(shí)間繼電器也開(kāi)始計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)中，星形起動(dòng)時(shí)間為2s，所以時(shí)間常數(shù)為20。當(dāng)計(jì)時(shí)到兩秒時(shí)，時(shí)間繼電器t01的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得三角形接法的輸出y31得電并自鎖，同時(shí)y31的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得星形聯(lián)結(jié)輸出y30失電，電機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)方式穩(wěn)定運(yùn)行。在梯形圖中，正反轉(zhuǎn)輔助繼電器m41、m42的常閉觸點(diǎn)在對(duì)方的支路中形成互鎖，確保電梯不能同時(shí)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。m8x44m42m41m41

53、y46m41y31y30k20t01t01m41y31y31m9x44m41m42m42y47m42y31y30k20t01t01m42y31y31m43m43圖14 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)的梯形圖5.3.8 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié)電梯在停車(chē)制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定電梯要?？康臉菍?，該信號(hào)應(yīng)根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和箱內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。?？康臉菍哟_定后，電梯在到達(dá)該樓層中間時(shí)減速觸點(diǎn)接通，電梯開(kāi)始啟動(dòng)減速環(huán)節(jié)?，F(xiàn)以二樓的樓層減速觸點(diǎn)為例介紹此梯形圖的原理，本設(shè)計(jì)中減速觸點(diǎn)安裝在樓層中間，二樓的減速觸點(diǎn)為x41。電梯經(jīng)過(guò)二樓減速觸點(diǎn)有兩種情況，一種是由二樓到三樓需要減速，另一種是由高層下降到二樓需要減速。假如電梯在二樓時(shí)，三樓有上行外呼信號(hào)，輔助繼電器m3得電自鎖，且此時(shí)電梯定向?yàn)樯闲?，m08閉