基于PLC的雙速電機(jī)電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考模板

1、基于PLC的雙速電機(jī)電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電梯系統(tǒng)的總體控制方案 電梯是現(xiàn)代高層建筑中必不可少的起重運(yùn)輸設(shè)備，本設(shè)計(jì)是采用PLC控制實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行中的各項(xiàng)控制要求。壓縮模型是一個(gè)五層的客貨兩用電梯，采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)動(dòng)力源，通過(guò)交流伺服電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轎廂的上下運(yùn)行。每一樓層均設(shè)有平層開(kāi)關(guān)、上下行喚起信號(hào)按鈕并設(shè)置有轎廂沖頂、沖底保護(hù)行程開(kāi)關(guān)。運(yùn)行中，轎廂開(kāi)門(mén)，關(guān)門(mén)狀態(tài)有不同的LED顯示并采用七段LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)樓層顯示。電梯模型與主控制器之間采用接插件連接。 電梯運(yùn)行狀態(tài)由三檔位鑰匙開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，有司機(jī)，無(wú)司機(jī)或檢修選擇并能按下消防按鈕使電梯進(jìn)入消防狀態(tài)。 整個(gè)電梯運(yùn)行程序可分為以下幾個(gè)階段：

2、確定運(yùn)行狀態(tài)確定運(yùn)行方向自動(dòng)關(guān)門(mén)起動(dòng)運(yùn)行停站自動(dòng)開(kāi)門(mén)本設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)的要求如下：1. 有司機(jī)，無(wú)司機(jī)或檢修工作狀態(tài)的要求以上三種狀態(tài)可以通過(guò)三位鑰匙開(kāi)關(guān)選擇以實(shí)現(xiàn)各自的控制要求。其主要區(qū)別是在有司機(jī)工作狀態(tài)下通過(guò)上、下行啟動(dòng)按鈕來(lái)控制電梯。而在無(wú)司機(jī)狀態(tài)下電梯開(kāi)門(mén)后約46s自動(dòng)開(kāi)門(mén)，無(wú)需按鈕動(dòng)作。在檢修狀態(tài)可以通過(guò)按鈕實(shí)現(xiàn)電動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)。按下帶鎖消防按鈕，電梯進(jìn)入消防工作狀態(tài)。按下超載保護(hù)按鈕或緊停按鈕電梯便進(jìn)入超載保護(hù)狀態(tài)或啟用急停保護(hù)功能。2 / 412. 自動(dòng)定向要求在有、無(wú)司機(jī)狀態(tài)利用第一登記指令或召喚信號(hào)所指層樓數(shù)N（指）或N（召）與轎廂所處的層數(shù)N（轎）進(jìn)行比較，以此確定電梯當(dāng)前

3、的運(yùn)行方向。若NN則電梯上行，反之則下行。在有司機(jī)狀態(tài)下，指令信號(hào)有優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)電梯停站時(shí)，從電梯自動(dòng)開(kāi)門(mén)開(kāi)始到自動(dòng)關(guān)門(mén)結(jié)束前，指令信號(hào)優(yōu)先于召喚信號(hào)，在這段時(shí)間內(nèi)，召喚信號(hào)不參與定向控制。3. 轎廂開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)要求電梯平層以后按下開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)按鈕電梯自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，如果無(wú)人按鈕在延時(shí)一段時(shí)間后電梯自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)。4. 層樓控制要求通過(guò)層樓行程開(kāi)關(guān)能反映并控制轎廂所處的層樓位，可采用七段數(shù)碼管來(lái)顯示。5. 啟動(dòng)運(yùn)行控制要求（1）有司機(jī)工作狀態(tài)：在電梯確定運(yùn)行方向后，按下運(yùn)行方向按鈕電梯便按程序自動(dòng)關(guān)門(mén)啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)顯示其運(yùn)行狀態(tài)。（2）無(wú)司機(jī)工作狀態(tài)：在確定運(yùn)行方向后，只要門(mén)已關(guān)閉電梯便自動(dòng)運(yùn)行并顯示，無(wú)

4、需按方向按鈕。（3）檢修工作狀態(tài)：轎廂上下行只能通過(guò)上下行按鈕點(diǎn)動(dòng)完成，同時(shí)轎廂可以在任何位置停留。6. 停站控制要求（1）指令信號(hào)停站：電梯運(yùn)行中，當(dāng)?shù)竭_(dá)已登記層樓時(shí)，該層樓行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作并起作用，電梯就立即停站。（2）召喚信號(hào)停站：電梯上行時(shí)，順向召喚信號(hào)從低到高逐一停站，而與運(yùn)行相反的向下召喚信號(hào)登記并保留，在完成上行最后一個(gè)指令或召喚信號(hào)后，電梯下行并按已登記的下行信號(hào)從高到低逐一停站。反向召喚信號(hào)停站的處理原則是：只出現(xiàn)一個(gè)反向召喚信號(hào)，如電梯停在基站，三樓有召喚下行則電梯能在三樓停站。如果有多個(gè)反向召喚信號(hào)則最遠(yuǎn)反向召喚信號(hào)可以停站，其他信號(hào)被登記保留，在電梯反向運(yùn)行中逐一執(zhí)行4。7

5、. 指令信號(hào)的登記與消除要求指令信號(hào)的登記：當(dāng)按下除停站外的某層樓按鈕時(shí)，此指令信號(hào)被登記。指令信號(hào)的消除：電梯運(yùn)行并到達(dá)某層樓，該層指令信號(hào)消除。8. 召喚信號(hào)的登記與消除要求召喚信號(hào)的登記：當(dāng)按下除停站外某層樓召喚按鈕時(shí)，此信號(hào)應(yīng)被登記。召喚信號(hào)的消除：當(dāng)電梯到達(dá)某層樓時(shí)，該層與電梯運(yùn)行方向一致的登記信號(hào)即被消除。9. 指令專(zhuān)用功能在有司機(jī)工作狀態(tài)下，按下指令專(zhuān)用按鈕，電梯不應(yīng)答召喚信號(hào)，電梯只能根據(jù)指令信號(hào)停站，但召喚信號(hào)被登記。10. 消防工作狀態(tài)功能當(dāng)按下消防工作狀態(tài)按鈕，電梯立即清除所有指令和召喚信號(hào)，立即關(guān)門(mén)返回基站，到達(dá)基站后恢復(fù)指令功能。11. 超載保護(hù)功能按下此按鈕，表示電

6、梯超載，轎廂禁止關(guān)門(mén)并不能運(yùn)行，同時(shí)超載指示燈亮，直至超載消除方能正常運(yùn)行。12. 緊停功能當(dāng)電梯出現(xiàn)意外故障時(shí)，如轎廂沖頂或沖底，該停站未停站時(shí)，管理人員應(yīng)立即按此按鈕使電梯停止運(yùn)行。交流雙速電機(jī)交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。雙速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)方式控制，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，因此目前仍在電梯上經(jīng)常使用。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要是通過(guò)改變極對(duì)數(shù)的不同而得到不同的速度。由電機(jī)學(xué)原理可知，對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式如下： （3.1）式中：交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（r/min）； 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子供電頻率（1/s）； 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)； 轉(zhuǎn)差率。從上式可見(jiàn)，改變磁極數(shù)

7、就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電梯用的交流電動(dòng)機(jī)有單速、雙速及三速；雙速的磁極對(duì)數(shù)一般為：4級(jí)和16極，6極和24極，少數(shù)也有4極和24極或6極和36極7。圖3.1為4/2極的雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接線(xiàn)示意圖。圖（a）將電動(dòng)機(jī)定子繞組的U1、V1、W1三個(gè)接線(xiàn)端接三相交流電源，而將定子繞組的U2、V2、W2三個(gè)接線(xiàn)端懸空，三相定子繞組接成三角形。此時(shí)每相繞組中的、線(xiàn)圈串聯(lián)，電流方向如圖（a）中箭頭所示，電動(dòng)機(jī)以四極運(yùn)行為低速。若將電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)接線(xiàn)端子U1、V1、W1連在一起，而將U2、V2、W2接三相交流電流，則原來(lái)三相定子繞組的三角形線(xiàn)即變?yōu)殡p星形接線(xiàn)，此時(shí)每相繞組的、線(xiàn)圈相互并聯(lián)，電流方

8、向如圖（b）中箭頭所示，于是電動(dòng)機(jī)便以?xún)蓸O運(yùn)行，此時(shí)為高速。V2W2W11V1U2U1W1W2V2U1V1U2(a) 三角形接線(xiàn)(b) 雙星形接線(xiàn) 圖 3.1 4/2極雙速電動(dòng)機(jī)三相定子繞組接線(xiàn)示意圖圖3.2所示是交流雙速電梯的一種拖動(dòng)線(xiàn)路，該電路采用一級(jí)串聯(lián)電抗啟動(dòng)，二級(jí)電阻電抗減速。圖 3.2 交流雙速電梯電機(jī)的主電路 圖中交流雙速電機(jī)電梯主電路的工作原理如下：?jiǎn)?dòng)時(shí)，串入電抗XQ，進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)；經(jīng)一段時(shí)間后，1C接觸器接通，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入固有特性運(yùn)轉(zhuǎn)。減速時(shí)，KC斷開(kāi)，MC接通，慢速繞組串入阻抗XJ和電阻R運(yùn)行，延時(shí)一定時(shí)間后，2C接通，短接R，電動(dòng)機(jī)串入電抗XJ運(yùn)行；再延時(shí)一段時(shí)間后，3C

9、接通，電動(dòng)機(jī)慢速運(yùn)行，直到SC或XC斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電梯系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電氣控制線(xiàn)路 電梯的控制線(xiàn)路主要有：轎內(nèi)指令線(xiàn)路、門(mén)廳召喚線(xiàn)路、定向選層線(xiàn)路、啟動(dòng)運(yùn)行線(xiàn)路、平層線(xiàn)路、指層線(xiàn)路、開(kāi)關(guān)門(mén)線(xiàn)路、安全保護(hù)線(xiàn)路。這些線(xiàn)路之間的關(guān)系如圖5.1所示。平層線(xiàn)路平層感應(yīng)器減 速啟動(dòng)線(xiàn)路定向平層線(xiàn)路轎內(nèi)指令與門(mén)廳召喚線(xiàn)路樓層信號(hào)指層信號(hào)位置信號(hào)拖動(dòng)線(xiàn)路減速點(diǎn)信號(hào)圖 5.1 交流雙速電梯電氣控制線(xiàn)路的組成框圖用這些控制線(xiàn)路可以構(gòu)成各種運(yùn)行方式：有司機(jī)/無(wú)司機(jī)控制、集選運(yùn)行、下行集選運(yùn)行、消防運(yùn)行、并聯(lián)運(yùn)行、檢修運(yùn)行等。硬件選擇PLC的選型PLC的種類(lèi)非常繁多，不同種類(lèi)之間的功能設(shè)置差異很大，這既給

10、PLC機(jī)型的挑選提供了十分廣闊的空間，同時(shí)也帶來(lái)了一定的難度。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿(mǎn)足要求的前提下，力爭(zhēng)最好的性?xún)r(jià)比，并有一定的升級(jí)空間。考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有4層，且開(kāi)關(guān)量居多，模擬量較少；對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般PLC的響應(yīng)速度足以滿(mǎn)足控制的要求，在小型PLC中整體式比模塊式的價(jià)格便宜，體積也小，但是在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，經(jīng)常碰到一些估計(jì)的指標(biāo)，在設(shè)計(jì)活動(dòng)中需要進(jìn)行局部調(diào)整，另外模塊式PLC排除故障所需時(shí)間短；我們估算輸入輸出接口比較多；由于考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有4層，考慮到工廠(chǎng)造價(jià)，我們采用離線(xiàn)編程的方式，以減小軟硬件的開(kāi)銷(xiāo)。根據(jù)PLC I/O節(jié)點(diǎn)使用原則，即留出2

11、0%-30%的I/O點(diǎn)以做擴(kuò)展時(shí)使用，4層電梯有32個(gè)輸入信號(hào)，27個(gè)輸出信號(hào)，為節(jié)省費(fèi)用，達(dá)到預(yù)期的效果，本系統(tǒng)選用PLC型號(hào)為三菱FX2-128MR，這種機(jī)型的I/O點(diǎn)數(shù)分別為64，其編輯指令超過(guò)1000條，有2000步的程序內(nèi)存，并配有相應(yīng)的編程軟件MEDOC，不但可通過(guò)手持編輯器對(duì)其編輯，而且還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行編輯。FX2系列是三菱公司1991年推出的一種整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式小型PC，它的執(zhí)行速度為0.48us/步，其編程指令超過(guò)100條，有2K步RAM的程序容量。編程設(shè)備有手執(zhí)式簡(jiǎn)易編程（FX-20P-E），圖形編程器（GP-80EX-E）。此外，還有利用編程軟件MEL

12、SECMEDOC，F(xiàn)XMING在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。電機(jī)選型大量應(yīng)用于電梯的是雙速電動(dòng)機(jī)，分為雙速雙繞組鼠籠式或線(xiàn)繞式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)兩種。鼠籠式電機(jī)目前較多地使用于額定速度不大于1m/s的國(guó)產(chǎn)雙速電梯上。這種電動(dòng)機(jī)在定子每一槽內(nèi)放兩個(gè)獨(dú)立繞組極數(shù)為4/16或6/24，速比為4:1，適用于0.51m/s的電梯。雙速雙繞組繞線(xiàn)式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，除了定子繞組外，轉(zhuǎn)子中也嵌入高速繞組和低速繞組，通過(guò)整流子與外部電阻相連。這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)在降低發(fā)熱和提高效率方面均優(yōu)于鼠籠式電機(jī)，但相對(duì)的成本也高。曳引電機(jī)的型號(hào)，根據(jù)電梯設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)選擇，轎廂載重量為10001500kg，運(yùn)行速度在1m/s以下。考慮到成本的問(wèn)題，

13、本設(shè)計(jì)采用YTD225S型鼠籠式電機(jī)，額定功率為15/3.5kW，轉(zhuǎn)速為1500/375，由接于輸出端口Y00、Y01的開(kāi)關(guān)門(mén)接觸器線(xiàn)圈KM1、KM2得失電對(duì)電機(jī)MD進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程。內(nèi)存容量估計(jì)用戶(hù)的程序和數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存之中，對(duì)所需的內(nèi)存容量要有一個(gè)估算，估計(jì)的太小則會(huì)造成編程和使用的困難，估計(jì)得太大又會(huì)浪費(fèi)資源。我們一般會(huì)從下面幾個(gè)因數(shù)來(lái)估計(jì)內(nèi)存大?。?內(nèi)存利用率：所謂內(nèi)存利用率，就是一個(gè)程序段中的節(jié)點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器碼所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值。對(duì)于同一個(gè)程序而言，高利用率可以降低內(nèi)存的使用量，還可以縮短掃描時(shí)間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 開(kāi)關(guān)量輸入和輸出的點(diǎn)數(shù)：一般系統(tǒng)

14、中，開(kāi)關(guān)量輸入與輸出的比為6：4，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，可以算出所需內(nèi)存的字?jǐn)?shù)：所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開(kāi)關(guān)量（輸入+輸出）總點(diǎn)數(shù)*10=590 模擬量輸入和輸出的點(diǎn)數(shù)：對(duì)于模擬量的處理需要用到數(shù)字傳送和運(yùn)算的功能，這部分指令的內(nèi)存利用率比較低，因此需要更多的內(nèi)存容量。下面是一般情況下的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：只有模擬量輸入時(shí)：內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)*100=400模擬量輸入/輸出共存時(shí)：內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)*200=800 所占內(nèi)存約為40KB，但是考慮到實(shí)際情況，在本系統(tǒng)控制過(guò)程中不存在此種情況。 程序編程質(zhì)量：由于本人是初學(xué)者，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)機(jī)器和編程語(yǔ)言掌握不深，寫(xiě)出來(lái)的程序比較冗長(zhǎng)，因此在選內(nèi)存容量時(shí)，我多

15、留了些容量。由此，估算為1000余條程序，而FX2-128MR編輯指令超過(guò)1000條，有2000步的程序內(nèi)存,基本上滿(mǎn)足了要求，PLC選型正確。 輸入輸出模塊和電源的選：PLC輸入模塊的功能主要是檢測(cè)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可處理的電平信號(hào)。輸入模塊的類(lèi)型選用交流形式的，由于信號(hào)的傳送距離比較近，信號(hào)選用低電壓形式，低壓又分為5v,12v,24v,60v和68v，從可靠性角度考慮，我選用24v作為電平信號(hào)電壓。PLC輸出模塊的功能主要是將內(nèi)部輸出電平，在輸出前轉(zhuǎn)換為可匹配外部負(fù)載設(shè)備的控制信號(hào)。晶閘管輸出模塊比較適合于開(kāi)關(guān)頻率高，電感性和低功率因數(shù)的負(fù)載設(shè)備，其缺點(diǎn)是價(jià)格

16、高，過(guò)載能力差。而繼電器輸出模塊的優(yōu)點(diǎn)是使用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失小，并且價(jià)格較低，但是它的壽命不長(zhǎng)，而且響應(yīng)速度慢，達(dá)不到我們?cè)O(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)反應(yīng)速度的要求，因此我們選用晶閘管輸出模塊。電梯系統(tǒng)的曳引電機(jī)的工作電壓選用交流220v,轎箱門(mén)開(kāi)關(guān)控制電機(jī)的工作電壓我們選用交流220v，指示燈工作電壓都選用24v。電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)的要求本設(shè)計(jì)中電梯控制系統(tǒng)的要求如下：1. 電梯運(yùn)行到位后具有自動(dòng)和手動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)的功能。2. 利用指示燈顯示廳外呼叫信號(hào)、廳內(nèi)指令信號(hào)和電梯到達(dá)樓層信號(hào)。3. 能自動(dòng)判別電梯運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)呼叫的指示信號(hào)。4. 電梯能在一定條件下進(jìn)行起動(dòng)、加速和換速。

17、5. 具有故障和斷電時(shí)自動(dòng)抱閘保護(hù)、門(mén)鎖防夾保護(hù)、手動(dòng)自動(dòng)報(bào)警功能。 地址分配表5.1 確定I/O接口點(diǎn)數(shù)及地址分配表輸入編號(hào) 輸入名稱(chēng) 輸出編號(hào) 輸出名稱(chēng)X000 手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕 Y000 開(kāi)門(mén)輸出X001 手動(dòng)關(guān)門(mén)按鈕 Y001 關(guān)門(mén)輸出X002 開(kāi)門(mén)行程開(kāi)關(guān) Y002 上行接觸器X003 關(guān)門(mén)行程開(kāi)關(guān) Y003 下行接觸器X004 有/無(wú)司機(jī)操作方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) Y004 快速接觸器X005 上平層感應(yīng)器觸點(diǎn) Y005 慢速接觸器X006 門(mén)區(qū)感應(yīng)器觸點(diǎn) Y006 上行方向指示燈X007 下平層感應(yīng)器觸點(diǎn) Y007 下行方向指示燈X010 轎內(nèi)五層指令按鈕 Y010 轎內(nèi)五層指示燈X011 轎

18、內(nèi)四層指令按鈕 Y011 轎內(nèi)四層指示燈X012 轎內(nèi)三層指令按鈕 Y012 轎內(nèi)三層指示燈X013 轎內(nèi)二層指令按鈕 Y013 轎內(nèi)二層指示燈X014 轎內(nèi)一層指令按鈕 Y014 轎內(nèi)一層指示燈X015 門(mén)廳四層上召喚按鈕 Y015 門(mén)廳四層上召喚指示燈表5.1 確定I/O接口點(diǎn)數(shù)及地址分配表（續(xù)表）輸入編號(hào) 輸入名稱(chēng) 輸出編號(hào) 輸出名稱(chēng)X016 門(mén)廳三層上召喚按鈕 Y016 門(mén)廳三層上召喚指示燈X017 門(mén)廳二層上召喚按鈕 Y017 門(mén)廳二層上召喚指示燈X020 門(mén)廳一層上召喚按鈕 Y020 門(mén)廳一層上召喚指示燈X021 門(mén)廳五層下召喚按鈕 Y021 門(mén)廳五層下召喚指示燈X022 門(mén)廳四層

19、下召喚按鈕 Y022 門(mén)廳四層下召喚指示燈X023 門(mén)廳三層下召喚按鈕 Y023 門(mén)廳三層下召喚指示燈X024 門(mén)廳二層下召喚按鈕 Y024 門(mén)廳二層下召喚指示燈X025 五樓上行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y025 門(mén)廳五層指示燈X026 四樓上行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y026 門(mén)廳四層指示燈X027 三樓上行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y027 門(mén)廳三層指示燈X030 二樓上行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y030 門(mén)廳二層指示燈X031 一樓上行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y031 門(mén)廳一層指示燈X032 五樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn) Y034 超載報(bào)警X033 四樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X034 三樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X035 二樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X036 一樓下行

20、樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X037 超載信號(hào)輸入X040 上強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)X041 下強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)X042 司機(jī)上行選擇按鈕X043 司機(jī)下行選擇按鈕所用輔助繼電器和時(shí)間繼電器編號(hào)分配如下表：表5.2 輔助繼電器和時(shí)間繼電器編號(hào)及地址分配表編 號(hào) 名 稱(chēng) 編 號(hào) 名 稱(chēng)M100M104 51層樓層感應(yīng)中間繼電器 M135 門(mén)鎖中間繼電器M112M116 51層指層中間繼電器 M140 上平層感應(yīng)中間繼電器M123M126 52層向下召喚中間繼電器 M141 門(mén)區(qū)感應(yīng)中間繼電器M105M111 51轎內(nèi)指令中間繼電器 M142 下平層感應(yīng)中間繼電器M117M122 41層向上召喚中間繼電器 M143 快速運(yùn)行中

21、間繼電器M130 上行中間繼電器 M144 換速消除中間繼電器M131 下行中間繼電器 T000 3s延時(shí)M132 司機(jī)上行中間繼電器 T001 5s延時(shí)M133 司機(jī)下行中間繼電器 T002 快速運(yùn)行斷開(kāi)延時(shí)K4s延時(shí)M134 換速中間繼電器 電梯控制的程序設(shè)計(jì)（一）程序設(shè)計(jì)思路所設(shè)計(jì)的電梯模型共四層，電梯的每一層均有電梯升降指示燈，每層的摟廳均設(shè)有按鈕召喚電梯；電梯內(nèi)部設(shè)有按鈕以便乘客選擇要到達(dá)的樓層，還設(shè)有開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，方便乘客進(jìn)出電梯。工作中的電梯控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)各種呼梯信號(hào)和當(dāng)前電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個(gè)工作狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)電梯自動(dòng)控制，要求控制系統(tǒng)具有自動(dòng)定向，順向截梯

22、，反向保號(hào)，外呼指令記憶，停梯銷(xiāo)號(hào)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，自動(dòng)報(bào)警，手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，到層指示功能等。 （二）主要程序設(shè)計(jì)流程圖圖五：開(kāi)關(guān)門(mén)程序流程圖開(kāi)關(guān)門(mén)程序流程簡(jiǎn)介：當(dāng)停層信號(hào)到達(dá)時(shí)，電梯停層，門(mén)電機(jī)正轉(zhuǎn)，轎箱門(mén)打開(kāi)，系統(tǒng)等待開(kāi)門(mén)到位信號(hào)到達(dá)，接受到信號(hào)后，箱門(mén)保持打開(kāi)延時(shí)狀態(tài)；開(kāi)門(mén)延時(shí)完畢后電梯開(kāi)始關(guān)門(mén)，首先判斷有無(wú)紅外信號(hào)，若有，電梯延時(shí)2秒，沒(méi)有信號(hào)則繼續(xù)關(guān)門(mén)，直到關(guān)門(mén)到位，然后響應(yīng)接下來(lái)的信號(hào)。主程序流程圖簡(jiǎn)要介紹：電梯系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)首先判斷，電梯處于哪個(gè)樓層，若電梯處于一樓，然后判斷電梯是否有向上召喚信號(hào)，若有響應(yīng)信號(hào)，若沒(méi)有，則保持電梯門(mén)關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電梯處于二樓時(shí)，首先判斷電梯處于上升狀態(tài)還

23、是下降狀態(tài)，若處于上升狀態(tài)時(shí)，記憶向下呼叫信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)；若電梯處于下降狀態(tài)時(shí)，它將記憶向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)；若無(wú)呼叫信號(hào)存在，電梯則將保持門(mén)畢狀態(tài)。當(dāng)電梯處于三樓時(shí)，首先判斷電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)，若處于上升狀態(tài)時(shí)，記憶向下呼叫信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)；若電梯處于下降狀態(tài)時(shí)，它將記憶向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)；若無(wú)呼叫信號(hào)存在，電梯則將保持門(mén)畢狀態(tài)。當(dāng)電梯處于四樓時(shí)，首先判斷有無(wú)向下呼叫信號(hào)；有向上呼叫信號(hào)，向上運(yùn)行燈亮；沒(méi)有電梯將保持門(mén)畢狀態(tài)。圖六：主程序簡(jiǎn)易圖根據(jù)電梯控制要求，將電梯控制程序分成以下八部分。1. 電梯啟動(dòng)控制電梯通常以快速啟動(dòng)，而在減速時(shí)斷開(kāi)快速

24、繞組，接入慢速繞組。設(shè)置中間繼電器M143來(lái)控制快速接觸器。電梯啟動(dòng)控制的梯形圖如下圖所示，圖中M135為門(mén)鎖繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)，保證門(mén)關(guān)好后方能啟動(dòng)。X040和X041分別為上、下強(qiáng)迫換速輸入繼電器，M130和M131分別為上行和下行繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)，Y004和Y005為快速和慢速接觸器。M134為換速繼電器，當(dāng)M134接通時(shí)，中間繼電器M143斷電，輸出線(xiàn)圈Y004斷電，接通慢速接觸器Y005，電動(dòng)機(jī)慢速運(yùn)行。圖5.1 電梯啟動(dòng)控制梯形圖2. 電梯開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)控制X000代表手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕，當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，閉合X000，使輸出線(xiàn)圈Y000有效，從而驅(qū)動(dòng)開(kāi)門(mén)接觸器，電梯門(mén)被打開(kāi)，直至門(mén)開(kāi)到位，開(kāi)門(mén)

25、行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，即X002常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，開(kāi)門(mén)過(guò)程才結(jié)束。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)門(mén)時(shí)，電梯減速運(yùn)行到平層位置。時(shí)間繼電器T000開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到3秒時(shí)，T000輸出線(xiàn)圈有效，從而打開(kāi)電梯門(mén)。當(dāng)按下關(guān)門(mén)按鈕時(shí)，觸點(diǎn)X001閉合，輸出線(xiàn)圈Y001有效，從而驅(qū)動(dòng)關(guān)門(mén)接觸器，關(guān)閉電梯門(mén)。自動(dòng)關(guān)門(mén)則借助于時(shí)間繼電器T001，開(kāi)門(mén)到位后經(jīng)過(guò)5秒鐘延時(shí)，使T001的觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)門(mén)。圖5.2 電梯開(kāi)關(guān)門(mén)控制梯形圖3. 電梯換速控制電梯通常以快速啟動(dòng)，而在減速時(shí)斷開(kāi)快速繞組，接入慢速繞組。當(dāng)電梯將要到達(dá)需要停止的樓層時(shí)，應(yīng)發(fā)出換速信號(hào)，斷開(kāi)快速繼電器，接通慢速繼電器，然后制動(dòng)。當(dāng)電梯到達(dá)頂層或底層時(shí)，無(wú)論有無(wú)轎內(nèi)指令都

26、必須換速。M144為換速消除繼電器。當(dāng)電梯離開(kāi)任一樓層時(shí)，M144接通，斷開(kāi)M134，這時(shí)電梯高速運(yùn)行。M130、M131常閉接點(diǎn)支路為無(wú)方向換速控制，避免由于人為或其它原因使M105M111全部斷開(kāi)時(shí)，電梯進(jìn)入換速狀態(tài)，以便在最近樓層平層停止。圖5.3 電梯換速控制梯形圖4. 電梯平層控制電梯平層控制的梯形圖中X005、X006、X007分別為上平層感應(yīng)輸入繼電器、門(mén)區(qū)感應(yīng)輸入繼電器和下平層感應(yīng)輸入繼電器。其工作原理為：如果電梯上行超越平層位置，SPG離開(kāi)隔離板，使X005、M140斷開(kāi)，這時(shí)Y003由Y004、M140、M143和Y002的常閉接點(diǎn)和M142的常開(kāi)接點(diǎn)而接通，電梯反向平層，

27、直至M140接通。電梯位于平層位置后，M140、M141和M142均接通，Y002和Y003均斷開(kāi)，進(jìn)行抱閘。T002為延時(shí)斷開(kāi)時(shí)間繼電器，用于快速運(yùn)行斷開(kāi)時(shí)的延時(shí)，保護(hù)電機(jī)繞組。圖5.4 電梯平層控制梯形圖5. 電梯的選向控制改變電梯的運(yùn)行方向，實(shí)際上就是改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。要改變?nèi)喔袘?yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只要將其中任意二相電相序交換即可。根據(jù)這一原理，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路如圖6.5所示，上行接觸器SC接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；而當(dāng)XC接通時(shí)，B、C兩相對(duì)換，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖5.5電梯正反轉(zhuǎn)控制梯形圖無(wú)論是直流電梯還是交流電梯，都可以通過(guò)接通上、下行接觸器來(lái)改變電梯的運(yùn)行方向，選向控制的梯形圖如下。輸入觸點(diǎn)X042、X043分別為司機(jī)控制的上行