第5章 可編程控制器的綜合應(yīng)用教學(xué)課件 可編程控制器原理與應(yīng)用

第5章可編程控制器的綜合應(yīng)用教學(xué)課件高教版可編程控制器原理與應(yīng)用第五章可編程控制器的綜合應(yīng)用

5.1PLC在傳統(tǒng)機(jī)床電路電氣改造中的應(yīng)用5.2PLC在變頻調(diào)速電梯中的應(yīng)用5.1.1控制任務(wù)分析

傳統(tǒng)X62W萬能銑床控制系統(tǒng)的電氣原理圖M1是主軸電動(dòng)機(jī)M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)（1）銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，因此主軸電動(dòng)機(jī)M1要能夠正反轉(zhuǎn)，但方向改變并不頻繁；主軸電動(dòng)機(jī)采用電磁離合器制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。

（2）銑床的工作臺要求有六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此也要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給的快速移動(dòng)通過電磁鐵和機(jī)械掛檔來完成；圓工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。

1．控制要求（3）主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速盤進(jìn)行速度選擇，兩種運(yùn)動(dòng)都要求變速后作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，以保證變速齒輪良好地嚙合。

（4）當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)或冷卻泵電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)必須立即停止，以免損壞刀具和銑床。（5）根據(jù)加工工藝的要求，銑床應(yīng)具有以下電氣聯(lián)鎖：1）只有主軸旋轉(zhuǎn)后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給的快速移動(dòng)才允許執(zhí)行，以防止刀具和銑床的損壞。2）也可采用主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)停止的方式，因?yàn)橹鬏S運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，這樣實(shí)際上就保證了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，主軸運(yùn)動(dòng)后停止的要求。3）六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間必須有聯(lián)鎖，以保證機(jī)械操縱手柄每次操作只能執(zhí)行一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（6）要求有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及必要的保護(hù)措施。2．控制任務(wù)分析本控制任務(wù)是運(yùn)用PLC對銑床進(jìn)行電氣改造，因而機(jī)床的機(jī)械部分保持不變。為便于操作機(jī)床，所有主令器件的位置都保持原位不變，并將它們作為輸入元件與PLC輸入點(diǎn)（X）相連；電磁離合器YC1～YC3及交流接觸器KM1～KM4作為輸出元件和PLC的輸出點(diǎn)（Y）相連，并都保持原型號及規(guī)格不變。

在電氣改造時(shí)，銑床控制線路的主回路不變，而涉及觸點(diǎn)較多，連線較為復(fù)雜的控制回路由PLC編程代替，為使梯形圖程序具有正確的邏輯關(guān)系，首先必須仔細(xì)分析X62W萬能銑床繼電器控制電路的各個(gè)環(huán)節(jié)，理清其邏輯關(guān)系。5.1.2相關(guān)基礎(chǔ)知識1.X62W萬能銑床繼電器控制電路解讀

萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、角度銑刀、成型銑刀及端面銑刀等刀具對各種零件進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，還可以加裝萬能銑頭、分度頭和圓工作臺等機(jī)床附件來擴(kuò)大加工范圍。

X62W萬能銑床主要由底座、床身、主軸、懸梁、刀桿、升降臺、橫溜板、回轉(zhuǎn)盤和工作臺等幾部分組成。工件放置在工作臺上，工作臺可以前后縱向移動(dòng)；工作臺放置在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤上，回轉(zhuǎn)盤放置在可以橫向移動(dòng)的橫溜板上，而橫溜板又放置在可以上下移動(dòng)的升降臺上。因此安裝在工作臺上的工件能夠進(jìn)行前后左右上下多個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。

銑床電氣元件功能表電氣符號名稱及功能電氣符號名稱及功能M1主軸電動(dòng)機(jī)SQ2進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān)M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)SQ3工作臺向前、下進(jìn)給行程開關(guān)M3進(jìn)給電動(dòng)機(jī)SQ4工作臺向后、上進(jìn)給行程開關(guān)KM1主軸電動(dòng)機(jī)接觸器SQ5工作臺向左進(jìn)給行程開關(guān)KM2快速進(jìn)給接觸器SQ6工作臺向右進(jìn)給行程開關(guān)KM3、KM4進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器T1照明變壓器QS1電源開關(guān)T2整流變壓器QS2冷卻泵開關(guān)TC控制變壓器SA1主軸換刀制動(dòng)開關(guān)YC1主軸制動(dòng)電磁離合器SA2圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)YC2、YC3快慢速進(jìn)給電磁離合器SA3主軸換向開關(guān)FR1主軸電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)SA4照明燈開關(guān)FR2冷卻泵電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)SB1、SB2主軸啟動(dòng)按鈕FR3進(jìn)給電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)SB3、SB4快速進(jìn)給按鈕FU1～FU6短路保護(hù)SB5、SB6主軸停止按鈕VC整流橋SQ1主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān)EL照明燈（1）主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制繼電器控制原理圖中，主軸電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1控制，主軸旋轉(zhuǎn)方向事先可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3來選擇。為便于操作，在機(jī)床的兩邊各有一個(gè)啟停按鈕，按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下停止按鈕SB5或SB6，常閉觸點(diǎn)SB5-1或SB6-1斷開，接觸器KM1線圈斷電，常開觸點(diǎn)SB5-2或SB6-2閉合，主軸制動(dòng)電磁離合器YC1得電，主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。為便于更換刀具，可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1，使SA1-2閉合，YC1得電，主軸制動(dòng)；同時(shí)SA1-1斷開，切斷控制回路，以防換刀時(shí)啟動(dòng)主軸發(fā)生意外。主軸在變速時(shí)，應(yīng)先將變速手柄下壓，再向外拉動(dòng)手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇所需轉(zhuǎn)速，然后快速將手柄快速推回原位。在手柄推拉過程中，凸輪瞬間壓下彈簧桿使沖動(dòng)開關(guān)SQ1瞬時(shí)動(dòng)作，接觸器KM1線圈瞬時(shí)得電，以便于變速齒輪嚙合。接觸器KM1線圈和主軸制動(dòng)電磁離合器YC1線圈的邏輯表達(dá)式如下：（2）進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制1）工作臺縱向（前、后）和升降（上、下）進(jìn)給控制先將工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳在斷開位置，此時(shí)SA2-1和SA2-3接通。工作臺的縱向和升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)操縱手柄控制的，該操縱手柄有上、下、前、后和中間零位五個(gè)位置，并與位置開關(guān)SQ3和SQ4聯(lián)動(dòng)。當(dāng)手柄處在中間位置時(shí)，SQ3、SQ4均未被壓合，工作臺無任何進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳至向下或前位置時(shí)，位置開關(guān)SQ3壓合使常閉觸點(diǎn)SQ3-2斷開，常開觸點(diǎn)SQ3-1閉合，接觸器KM3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺向下或向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳至向上或后位置時(shí)，位置開關(guān)SQ4壓合使常閉觸點(diǎn)SQ4-2斷開，常開觸點(diǎn)SQ4-1閉合，接觸器KM4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺向上或向后運(yùn)動(dòng)。由于手柄扳向不同位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)M2的傳動(dòng)鏈和不同的絲杠搭合，所以電動(dòng)機(jī)M2只有正反兩個(gè)轉(zhuǎn)向卻能實(shí)現(xiàn)工作臺四個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其控制邏輯如下：2）工作臺的橫向（左、右）進(jìn)給控制作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2仍扳在SA2-1和SA2-3接通位置,橫向操縱手柄控制工作臺的左右橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，該操縱手柄有左、右和中間零位三個(gè)位置。工當(dāng)手柄處于中間位置時(shí)，位置開關(guān)SQ5和SQ6均未被壓合，進(jìn)給控制電路處于斷開狀態(tài)；扳動(dòng)手柄時(shí)，位置開關(guān)SQ5或SQ6被壓合的同時(shí)，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)M2的傳動(dòng)鏈與工作臺下面的左右進(jìn)給絲杠搭合。當(dāng)手柄扳至向左位置時(shí)，位置開關(guān)SQ5壓合使常閉觸點(diǎn)SQ5-2斷開，常開觸點(diǎn)SQ5-1閉合，接觸器KM3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳至向右位置時(shí)，位置開關(guān)SQ6壓合使常閉觸點(diǎn)SQ6-2斷開，常開觸點(diǎn)SQ6-1閉合，接觸器KM4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺向右運(yùn)動(dòng)。其控制邏輯如下：3）圓工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制

加工前應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2應(yīng)扳到接通位置，此時(shí)觸點(diǎn)SA2-2接通，觸點(diǎn)SA2-1和SA2-3斷開，電流經(jīng)10→13→14→15→20→19→17→18路徑，使接觸器KM3線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，通過一根專用軸帶動(dòng)圓形工作臺作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；停止時(shí)仍將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA扳至斷開位置，以保證工作臺能夠進(jìn)行六個(gè)方向中任意一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其控制邏輯如下：4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制和主軸的變速?zèng)_動(dòng)一樣，為使齒輪良好的嚙合，進(jìn)給變速時(shí)也需要進(jìn)行變速后的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，銑床的進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制是由變速手柄和沖動(dòng)開關(guān)SQ2通過機(jī)械上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。變速時(shí)，先將操縱手柄放在中間位置，然后向外拉出蘑菇形進(jìn)給變速盤，使進(jìn)給齒輪松開，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇好進(jìn)給速度，再把變速盤推回原位。在推進(jìn)的過程中，擋塊壓下位置開關(guān)SQ2，使常閉觸點(diǎn)SQ2-2斷開，常開觸點(diǎn)SQ2-1閉合，接觸器KM3得電，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)；但隨著變速盤的復(fù)位，位置開關(guān)SQ2復(fù)位，使KM3斷電釋放，M2失電停轉(zhuǎn)。這樣使M2瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)一下，齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動(dòng)，齒輪也就順利嚙合了。其控制邏輯如下：5）工作臺的快速移動(dòng)控制工作臺的快速移動(dòng)是通過電磁離合器YC3實(shí)現(xiàn)的。正常進(jìn)給時(shí)，電磁離合器YC2得電，將齒輪傳動(dòng)鏈與進(jìn)給絲杠搭合，電動(dòng)機(jī)M2經(jīng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)通過進(jìn)給絲杠控制工作臺進(jìn)給；按下按鈕SB3或SB4后，接觸器KM2得電，其常閉觸點(diǎn)斷開，電磁離合器YC2失電，使齒輪傳動(dòng)鏈與進(jìn)給絲杠分離；同時(shí)KM2的常開觸點(diǎn)使YC3得電，使電動(dòng)機(jī)M2直接和進(jìn)給絲杠搭合，帶動(dòng)工作臺按選定的進(jìn)給方向快速移動(dòng)。其控制邏輯如下：2.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容a.PLC控制系統(tǒng)能控制被控對象最大限度地滿足工藝要求。b.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠。c.力求使PLC控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用和維修方便。d.能夠適應(yīng)今后發(fā)展的需要。（1）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則（2）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1）選擇用戶的輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、指示燈等）及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的相關(guān)控制對象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥、數(shù)碼管等）。2）PLC的選擇。PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)核心，正確選擇PLC對于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。選擇PLC包括機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊等的選擇，必要時(shí)還包括一些擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊的選擇等。3）進(jìn)行輸入/輸出分配，畫出PLC的輸入/輸出接線圖。4）系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)?？刂瞥绦蚴强刂葡到y(tǒng)的軟件部分，也是保證系統(tǒng)正常工作和安全可靠的關(guān)鍵，應(yīng)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試、修改，直至滿足控制要求為止。主要包括系統(tǒng)控制流程圖、梯形圖、語句表（程序清單）等的具體設(shè)計(jì)。5）編制系統(tǒng)技術(shù)文件。主要包括系統(tǒng)說明書、電氣原理總圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表等。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟

5.1.3輸入/輸出分配1.X62W萬能銑床控制系統(tǒng)輸入/輸出分配表輸入輸出元件代號作用輸入繼電器輸出繼電器元件代號作用SB1、SB2主軸啟動(dòng)X000Y000KM1主軸電機(jī)M1控制SB3、SB4快速進(jìn)給X001Y001KM2快速進(jìn)給控制SB5、SB6主軸停止制動(dòng)X002Y002KM3進(jìn)給電機(jī)M2正轉(zhuǎn)SA1主軸換刀制動(dòng)X003Y003KM4進(jìn)給電機(jī)M2反轉(zhuǎn)SA2-1正常進(jìn)給X004Y004YC1主軸制動(dòng)SA2-2圓工作臺X005Y005YC2正常進(jìn)給SQ1主軸沖動(dòng)X006Y006YC3快速進(jìn)給SQ2進(jìn)給沖動(dòng)X007SQ3向下、前進(jìn)給X010SQ4向上、后進(jìn)給X011SQ5向左進(jìn)給X012SQ6向右進(jìn)給X0132．輸入/輸出接線圖

5.1.4程序設(shè)計(jì)

1、X62W萬能銑床PLC控制梯形圖

PLC內(nèi)部輔助繼電器X62W萬能銑床控制環(huán)節(jié)M0主軸啟動(dòng)M1快速進(jìn)給M2主軸變速?zèng)_動(dòng)M3進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)M4工作臺向下、前進(jìn)給M5工作臺向上、后進(jìn)給M6工作臺向左進(jìn)給M7工作臺向右進(jìn)給M8圓工作臺進(jìn)給2、M0～M8對應(yīng)的控制環(huán)節(jié)如下表所示。3、梯形圖控制程序?qū)?yīng)的指令語句如下

5.1.5系統(tǒng)安裝與總調(diào)1.系統(tǒng)安裝（1）準(zhǔn)備元件器材按前幾章相同的方法準(zhǔn)備相關(guān)的元件器材。在此，所用輸入/輸出元件均可沿用原繼電器控制型X62W萬能銑床的元器件，控制電柜也和原機(jī)床一樣采用兩個(gè)。（2）安裝接線a．布置元件b．安裝接線。主電路按圖5-1所示原繼電器控制型萬能銑床主電路安裝接線，控制電路則按圖5-4進(jìn)行安裝接線。（3）將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)程序監(jiān)控。2.系統(tǒng)總調(diào)（1）在教師現(xiàn)場監(jiān)護(hù)下對系統(tǒng)進(jìn)行總調(diào)試，驗(yàn)證各個(gè)部分控制功能是否符合要求。（2）如果出現(xiàn)故障，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立檢修，根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象檢修相關(guān)線路或修改梯形圖。（3）系統(tǒng)檢修完畢應(yīng)重新通電調(diào)試，直至系統(tǒng)正常工作。（4）編制或修改系統(tǒng)技術(shù)文件。5.2PLC在變頻調(diào)速電梯中的應(yīng)用5.2.1控制任務(wù)分析1．控制要求（1）初始狀態(tài)電梯位于基站（一層），當(dāng)電梯投入運(yùn)行時(shí)，電梯自動(dòng)開門，乘客進(jìn)入轎箱，延時(shí)一段時(shí)間后門自動(dòng)關(guān)閉，電梯按乘客選層要求自動(dòng)運(yùn)行。（2）電梯啟動(dòng)后，延時(shí)一段時(shí)間轉(zhuǎn)入穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)接收到停層信號時(shí)，電梯進(jìn)入該層減速區(qū)后減速，到達(dá)該層后停車制動(dòng)平層。（3）電梯運(yùn)行過程中，若前方樓層有外呼或內(nèi)選信號，電梯到達(dá)該層時(shí)應(yīng)停車開門響應(yīng)該請求信號。（4）電梯運(yùn)行過程中，若有反方向的外呼或內(nèi)選信號，電梯必須在響應(yīng)完同方向的請求信號后再予以響應(yīng)，即應(yīng)遵循同向優(yōu)先響應(yīng)的原則。

（5）電梯響應(yīng)某一個(gè)請求信號時(shí)，首先開門。若有人按下關(guān)門按鈕，電梯門立即關(guān)閉；若無人按下關(guān)門按鈕，電梯門將延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。（6）電梯開門和關(guān)門要求先快速再慢速，即應(yīng)有開、關(guān)門調(diào)速系統(tǒng)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)若關(guān)門沒有到位（有人或物在門之間或開門按鈕沒復(fù)位），則門再次自動(dòng)打開。

（7）在樓層門廳和轎箱內(nèi)應(yīng)有樓層顯示設(shè)備，用以顯示電梯所在的樓層號。

（8）電梯應(yīng)有必要的保護(hù)措施。

五層電梯示意圖2．控制任務(wù)分析本控制任務(wù)中主要有兩種運(yùn)動(dòng)的控制，一個(gè)是電梯轎箱的開關(guān)門控制，由于要求快、慢速，可以采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并根據(jù)控制要求對其進(jìn)行調(diào)速；另一個(gè)是電梯轎箱在井道中的上下運(yùn)動(dòng)，也要求能穩(wěn)速運(yùn)行和平層前進(jìn)行減速，在交流調(diào)速電梯中一般采用專用的籠型交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，可通過變頻器控制其實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。

整個(gè)系統(tǒng)的控制以PLC為核心通過編制程序?qū)崿F(xiàn)；變頻器采用外部端子控制模式；而門廳和轎箱內(nèi)的樓層顯示，可用PLC編程驅(qū)動(dòng)七段顯示器實(shí)現(xiàn)。5.2.2相關(guān)基礎(chǔ)知識1、曳引電梯的基本結(jié)構(gòu)曳引傳動(dòng)系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)門系統(tǒng)轎箱重量平衡系統(tǒng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)

交流曳引電梯交流曳引電梯的基本結(jié)構(gòu)圖（1）曳引傳動(dòng)系統(tǒng)曳引機(jī)曳引鋼絲繩導(dǎo)向輪反繩輪組成電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器制動(dòng)器減速箱機(jī)座曳引輪圖中轎箱和對重分別連接在曳引鋼絲繩的兩端，曳引機(jī)帶動(dòng)曳引輪旋轉(zhuǎn)，通過鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)轎箱升降。當(dāng)曳引輪的直徑較小或轎箱的尺寸較大時(shí)，必須使用導(dǎo)向輪，加大轎箱與對重之間的間距，避免轎箱和對重在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生碰撞。

（2）導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)的作用：限制轎箱和對重的活動(dòng)自由度，使轎箱和對重只能沿導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。組成：主要由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等。

導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架由于是承重部件，所以直接和井道壁相連，而導(dǎo)靴則裝在轎箱和對重上，與導(dǎo)軌配合強(qiáng)制轎箱與對重只能沿導(dǎo)軌作垂直方向的升降運(yùn)動(dòng)。（3）門系統(tǒng)組成：轎箱門、層門、開門電機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等。轎箱門設(shè)在轎箱入口處，主要由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等部分組成；層門設(shè)在層站入口處，除有門扇、門導(dǎo)軌架、門靴外，還有門鎖裝置和應(yīng)急開鎖裝置等；開門電機(jī)通常采用直流電機(jī)，主要用來驅(qū)動(dòng)轎箱門和層門的開啟和關(guān)閉。（4）轎箱轎箱是用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件，主要由轎箱架和轎箱體組成。轎箱架是轎箱體的承重構(gòu)架，主要由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎箱體則由轎箱底、轎箱壁、轎箱頂、照明通風(fēng)裝置、轎箱裝飾件和轎箱操縱面板等組成，其空間大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。（5）重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。對重主要起到平衡轎箱自重和部分額定載重的作用，主要由對重塊和對重架兩部分；重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎箱與對側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。（6）電力拖動(dòng)系統(tǒng)作用:是對電梯實(shí)行速度控制。組成：主要有曳引電動(dòng)機(jī)、供配電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等部分。曳引電動(dòng)機(jī)是整個(gè)電梯的動(dòng)力來源，根據(jù)電梯配置可采用直流電動(dòng)機(jī)或交流電動(dòng)機(jī)；供電系統(tǒng)為電動(dòng)機(jī)提供電源；速度反饋裝置為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，一般采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)；調(diào)速裝置用于曳引電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。（7）電氣控制系統(tǒng)作用：是對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。組成：主要有操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等部分。操縱裝置包括轎箱內(nèi)的按鈕操作箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱；控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電氣控制元件組成，對整個(gè)電梯實(shí)行電氣控制；平層裝置能保證電梯到站時(shí)轎箱和樓層在一定的誤差范圍內(nèi)保持在同一平面上，使用旋轉(zhuǎn)編碼器可以使平層更精確；選層器主要用于乘客選擇目的樓層，同時(shí)起到?jīng)Q定電梯運(yùn)行方向、發(fā)出減速信號等作用。（8）安全保護(hù)系統(tǒng)作用：安全保護(hù)系統(tǒng)可以保證電梯的安全運(yùn)行。組成：主要包括機(jī)械和電氣保護(hù)兩類。機(jī)械保護(hù)主要有限速器和安全鉗的超速保護(hù)、緩沖器的沖頂和撞底保護(hù)和切斷總電源的極限保護(hù)等；電氣保護(hù)幾乎在電梯電氣控制的各個(gè)環(huán)節(jié)都有，將在電氣控制系統(tǒng)中介紹。2.變頻器基礎(chǔ)知識

（1）接線端子1）主電路端子輸入：R/L1、S/L2、T/L3輸出：U、V、W

2）控制電路端子正轉(zhuǎn)：STF反轉(zhuǎn)：STR外部多段速控制：RH、RM和RL

SD：接點(diǎn)輸入公共端

變頻器端子接線圖（2）常用參數(shù)設(shè)置1）運(yùn)行模式選擇Pr.79設(shè)定為0～7來選擇，默認(rèn)值為0。2）輸入端子的功能分配Pr.178～Pr.182參數(shù)的設(shè)定：3）多段速頻率設(shè)定由參數(shù)Pr.4～Pr.6、Pr.24～Pr.27、Pr.232～Pr.239設(shè)定輸入端子STFSTRRLRMRH對應(yīng)參數(shù)Pr.178Pr.179Pr.180Pr.181Pr.182初始值60610123.曳引電動(dòng)機(jī)主拖動(dòng)電路變頻調(diào)速電梯一般采用專用的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其主拖動(dòng)電路如圖所示。圖中M1三相交流電源由接觸器KM1經(jīng)VVVF接入，控制電梯轎箱的上升和下降；電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)由PLC控制VVVF的方向控制端實(shí)現(xiàn)；KDX為相序繼電器，其作用是保證電梯實(shí)際運(yùn)行方向和期望召喚方向相同。

4．門電動(dòng)機(jī)主拖動(dòng)及安全運(yùn)行電路門電動(dòng)機(jī)M2一般為120W，額定工作電壓為直流110V，額定轉(zhuǎn)速為1000r/min的直流電動(dòng)機(jī)。KM3、KM4控制直流電機(jī)M2正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯門的打開和關(guān)閉。調(diào)速是通過調(diào)節(jié)R1和R2、R3的接入電阻實(shí)現(xiàn)的。5.樓層顯示各層門廳和轎箱內(nèi)樓層顯示采用專用的集成電CD4513驅(qū)動(dòng)共陰極七段顯示器實(shí)現(xiàn)。CD4513的用法如下圖。

CD4513是具有鎖存、譯碼功能的專用共陰極七段顯示器驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)據(jù)由輸入端A～D輸入，其中A為最低位，D為最高位，LE為輸入使能端；當(dāng)LE端輸入信號上升沿到來時(shí)，由A～D端數(shù)據(jù)組成的BCD碼存入片內(nèi)寄存器，同時(shí)將該數(shù)據(jù)譯碼后通過七段顯示器顯示出來，并維持該數(shù)據(jù)不變，直到LE端下一個(gè)上升沿到來。應(yīng)用CD4513集成電路可以減少PLC輸出點(diǎn)數(shù)的占用，特別是運(yùn)用七段顯示器進(jìn)行多位顯示時(shí)，若將不同位的數(shù)據(jù)分時(shí)送入不同的七段顯示器進(jìn)行分時(shí)顯示，則可節(jié)省更多的PLC輸出點(diǎn)數(shù)，但此時(shí)應(yīng)選用晶體管輸出型的PLC，以減少高速切換時(shí)LED的閃爍。6．干簧管感應(yīng)器常開靜觸片動(dòng)觸片常閉靜觸片干簧管橋扳永久磁鐵7.五層交流雙速電梯電氣元件電氣元件名稱及功能電氣元件名稱及功能M1交流曳引電機(jī)SQ3限速器斷繩開關(guān)M2直流轎廂門電動(dòng)機(jī)SQ4安全觸板開關(guān)QF1三相電源隔離開關(guān)SQ5開門到位開關(guān)QF2單相電源隔離開關(guān)SQ6關(guān)門到位開關(guān)KM1主電源接觸器SQ7開門調(diào)速開關(guān)KM2控制電源接觸器SQ8～SQ9關(guān)門調(diào)速開關(guān)KM3轎廂開門接觸器SQ10～SQ141～5樓廳門電氣聯(lián)鎖開關(guān)KM4轎廂關(guān)門接觸器SQ15轎門電氣聯(lián)鎖開關(guān)SQ1安全窗開關(guān)SQ16超載開關(guān)SQ2安全鉗開關(guān)SQ17上終端限位開關(guān)電氣元件名稱及功能電氣元件名稱及功能SQ18下終端限位開關(guān)SA3正常運(yùn)行/檢修轉(zhuǎn)換開關(guān)SQ19上行強(qiáng)迫停止開關(guān)KA1門鎖繼電器SQ20下行強(qiáng)迫停止開關(guān)KA2安全運(yùn)行繼電器KDX斷相、相序保護(hù)器KR11樓感應(yīng)器SB11樓上行呼叫按鈕KR22樓感應(yīng)器SB22樓上行呼叫按鈕KR33樓感應(yīng)器SB32樓下行呼叫按鈕KR44樓感應(yīng)器SB43樓上行呼叫按鈕KR55樓感應(yīng)器SB53樓下行呼叫按鈕PU平層感應(yīng)器SB64樓上行呼叫按鈕LED11樓上行呼叫指示燈電氣元件名稱及功能電氣元件名稱及功能SB74樓下行呼叫按鈕LED22樓上行呼叫指示燈SB8樓下行呼叫按鈕5LED32樓下行呼叫指示燈SB9～SB131～5樓內(nèi)選按鈕LED43樓上行呼叫指示燈SB14檢修慢下LED53樓下行呼叫指示燈SB15檢修慢上LED64樓上行呼叫指示燈SB16轎廂開門按鈕LED74樓下行呼叫指示燈SB17轎廂關(guān)門按鈕LED85樓下行呼叫指示燈SB18轎廂內(nèi)報(bào)警按鈕LED9電梯上行指示燈SB19轎內(nèi)急停開關(guān)LED10電梯下行指示燈SA1底坑檢修急停開關(guān)LED10～151～5樓轎廂內(nèi)選指示燈電氣元件名稱及功能電氣元件名稱及功能SA2電梯運(yùn)行/停止開關(guān)HA警鈴CD4513七段顯示驅(qū)動(dòng)器YB電梯制動(dòng)電磁抱閘R1～R15限流電阻FU1～FU4短路保護(hù)VVVF變頻器KH過載保護(hù)5.2.3輸入/輸出分配輸入輸出元件代號作用輸入繼電器輸出繼電器元件代號作用SA3正常運(yùn)行/檢修X0Y0VVVF（RL）低速KA1門鎖X1Y1VVVF（RH）高速KA2安全運(yùn)行X2Y2VVVF（STF）曳引電機(jī)正轉(zhuǎn)SB11樓上行外呼X3Y3VVVF（STR）曳引電機(jī)反轉(zhuǎn)SB22樓上行外呼X4Y4KM1主控電源SB32樓下行外呼X5Y5KM3開門接觸器SB43樓上行外呼X6Y6KM4關(guān)門接觸器SB53樓下行外呼X7Y10LED11樓上行呼叫指示燈SB64樓上行外呼X10Y11LED22樓上行呼叫指示燈SB74樓下行外呼X11Y12LED32樓下行呼叫指示燈SB85樓下行外呼X12Y13LED43樓上行呼叫指示燈SB9內(nèi)呼1樓X13Y14LED53樓下行呼叫指示燈SB10內(nèi)呼2樓X14Y15LED64樓上行呼叫指示燈SB11內(nèi)呼3樓X15Y16LED74樓下行呼叫指示燈輸入輸出元件代號作用輸入繼電器輸出繼電器元件代號作用SB12內(nèi)呼4樓X16Y17LED85樓下行呼叫指示燈SB13內(nèi)呼5樓X17Y20LED9電梯上行指示燈PU平層感應(yīng)器X20Y21LED10電梯下行指示燈KR1～KR51～5樓感應(yīng)器X21Y22HA警鈴SQ17上終端保護(hù)開關(guān)X22Y23LED111樓內(nèi)選指示燈SQ19上強(qiáng)迫停止開關(guān)X23Y24LED122樓內(nèi)選指示燈SQ18下終端保護(hù)開關(guān)X24Y25LED133樓內(nèi)選指示燈SQ20下強(qiáng)迫停止開關(guān)X25Y26LED144樓內(nèi)選指示燈SB16轎廂開門按鈕X26Y27LED155樓內(nèi)選指示燈SB17轎廂關(guān)門按鈕X27Y30A端驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)輸入端KM3開門接觸器觸點(diǎn)X30Y31B端驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)輸入端SB18箱內(nèi)報(bào)警按鈕X31Y32C端驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)輸入端SQ4門安全觸板開關(guān)X32Y33LE端驅(qū)動(dòng)器使能端輸入/輸出接線圖程序結(jié)構(gòu)5.2.4程序設(shè)計(jì)1.輔助控制及樓層顯示控制程序設(shè)計(jì)

采用M500開始的斷電保持輔助繼電器，使電梯的樓層顯示具有記憶功能，并用移位指令控制層顯的層數(shù)變化。采用上、下限位開關(guān)在調(diào)試時(shí)先對層顯數(shù)據(jù)初始化，然后當(dāng)每一次感應(yīng)信號到來時(shí)，X21接通，M90處于得電狀態(tài)，電梯上升時(shí)，Y2為ON，M13發(fā)出移位脈沖，K4M500中的數(shù)據(jù)左移1位；電梯下降時(shí)，則M14發(fā)出移位脈沖，K4M500中的數(shù)據(jù)右移1位。

每到一個(gè)樓層，標(biāo)志位M500～M504驅(qū)動(dòng)Y32～Y30（Y32為低位）輸出顯示該樓層對應(yīng)的值。LE端信號Y33由感應(yīng)信號M90的上升沿控制，即樓層顯示在每進(jìn)入一個(gè)樓層感應(yīng)區(qū)時(shí)刷新一次。T7的作用是保證只有在感應(yīng)鐵板離開U形槽并再次插入時(shí)，才可能發(fā)出移位信號，以防層顯出錯(cuò)。

2.內(nèi)呼信號記憶與解除控制程序設(shè)計(jì)

內(nèi)呼按鈕X13～X17發(fā)出內(nèi)呼信號分別由M100～M104記憶，并點(diǎn)亮指示燈，而內(nèi)呼信號的解除則分別由標(biāo)志位M500～M504完成。M32的作用是為保證電梯在某層停層后，再次啟動(dòng)且為出該層感應(yīng)區(qū)時(shí)仍能內(nèi)選該層；3.外呼信號記憶與解除控制程序設(shè)計(jì)

M110～M113分別為1～4層的上行外呼輔助繼電器，用以記憶廳外上呼信號，而M121～M124則分別為2～5層的下行外呼輔助繼電器，用以記憶廳外下呼信號。M70和M71分別用來記憶上升和下降外呼信號，當(dāng)所有上升信號解除后M70斷開，而M71則在所有下降信號解除后失電；

M4的作用是標(biāo)志曳引電機(jī)是否工作，即當(dāng)電梯上升或下降時(shí)接通，梯形圖程序如圖所示。4.電梯運(yùn)行方向控制程序設(shè)計(jì)

上行方向控制程序的各樓層呼梯信號按由低到高的順序排列