怎么進行總體方案設(shè)計

1/1怎么進行總體方案設(shè)計

本文研究了用PLC控制兩臺電梯的雙電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，論文首先詳細敘述了電梯的機械系統(tǒng)、拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的主要部件的功能和工作原理，確定了用PLC控制雙電梯聯(lián)動系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。下面請看xx帶來的的相關(guān)內(nèi)容！

1.本設(shè)計的主要研究方式、方法包括：

1.通過研究電梯的運行方式，進行雙電梯的邏輯設(shè)計。雙電梯一般遵守集選規(guī)則，即將呼叫信號先進行登記，對與電梯運行同向的呼叫信號逐一應(yīng)答，當(dāng)同向指令和召喚應(yīng)答完畢后電梯可以自動換向。除此以外，電梯并聯(lián)運行還遵循的相應(yīng)的調(diào)度原則：正常情況下，當(dāng)電梯使用以后，二號電梯作為忙梯會首先自動上升至第三層待命，一號電梯則作為基站電梯在第一層樓待命。當(dāng)某層站有門廳呼叫信號時，則“忙梯”立即啟動并定向運行去接該層站的乘客。

2.選用西門子S7-300系列PLC作為下位機，構(gòu)成雙電梯的控制系統(tǒng)，電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC，哪些信號需要輸入至PLC，PLC需要驅(qū)動哪些負載，以及采用何種編程方式，都決定著其內(nèi)部I/O點數(shù)的分配，根據(jù)PLC的I/O節(jié)點使用原則，應(yīng)留出一定的I/O點以做擴展時使用。

控制程序采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使用西門子配套軟件STEP7進行編程設(shè)計，構(gòu)建雙電梯聯(lián)控軟件系統(tǒng)。

2.雙電梯聯(lián)控的總體方案設(shè)計

電梯的結(jié)構(gòu)與工作原理

電梯是垂直方向上運行的運輸設(shè)備，由機械和電氣兩大系統(tǒng)組成。

機械系統(tǒng)由曳引系統(tǒng)、轎廂、對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、廳轎門、開關(guān)門系統(tǒng)、機械安全保護系統(tǒng)組成。其中曳引系統(tǒng)由曳引機、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩、曳引繩錐套等部件組成。導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架、導(dǎo)軌等部件組成。機械安全保護系統(tǒng)主要由緩沖器、限速器和安全鉗、制動器、門鎖等部件組成。廳轎門和開關(guān)系統(tǒng)由轎門、廳門、開關(guān)門機構(gòu)、門鎖及位置開關(guān)等部件組成。

曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。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)升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確停靠。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。

雙電梯控制方案總體設(shè)計

使用多電梯的場合一般是單電梯無法滿足建筑物內(nèi)的交通需要，如客流量、等候時間等。因此，使用雙電梯或更多電梯需要解決的主要問題是多電梯協(xié)調(diào)工作方式和以等候時間最短為目標的聯(lián)控邏輯算法。本設(shè)計研究兩部電梯的聯(lián)控技術(shù)，進行了控制方案的總體設(shè)計。

雙電梯控制方案的系統(tǒng)框架如2-1所示?；舅悸肥遣捎糜嬎銠C可編程控制器結(jié)構(gòu)。由可編程控制器完成數(shù)據(jù)和狀態(tài)采集、控制任務(wù)，并將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸給計算機。計算機完成監(jiān)控任務(wù)，并將管理指令輸出給可編程控制器。

2-1雙電梯控制方案的系統(tǒng)框架

雙電梯的信號關(guān)系如2-1所示，在該系統(tǒng)中可編程控制器(PLC)是核心部分，兩部電梯的內(nèi)部呼叫信號、每層樓的外部呼叫信號、電梯的運行方向信號、兩部電梯的載重信號、以及兩部電梯當(dāng)前所在層信號輸入到PLC中，PLC根據(jù)接收的信號狀態(tài)，按照已設(shè)計好的邏輯算法進行運算，并輸出控制信號，來控制兩部電梯電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、何時開門何時關(guān)門、電梯樓層和運行方向的現(xiàn)實的顯示、以及超重后的報警等。同時，根據(jù)預(yù)先設(shè)計，PLC將需要監(jiān)控和存入數(shù)據(jù)庫的信息傳送個上位機(計算機)。除接受PLC傳輸?shù)男畔⑼猓嬎銠C可以根據(jù)管理需要，向PLC發(fā)出控制指令。

輸入到PLC的控制信號有：運行方式選擇(如自動、有司機、檢修、消防運行方式等)、運行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等，通過PLC的控制來判定電梯的運行方向，是否開關(guān)門，顯示出當(dāng)前的樓層，在超載的情況下發(fā)出警報。

對于控制電梯一次完整的運行過程，就是曳引電動機從起動、勻速運行到減速停車的'過程。PLC接收來自操作面板和呼梯盒的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號，經(jīng)程序判斷與運算后實現(xiàn)電梯的集選控制，PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加速、減速、運行和制動停梯信號。曳引電動機正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))控制及高速控制信號有效時，電動機開始起動，起動后維持一定的速度一直運行，完成起動及運行段的工作。當(dāng)換速信號到來后，PLC撤消高速信號，同時輸出爬行信號。減速過程開始，當(dāng)電機達到一定速度時電梯停止減速，并以此速度爬行。當(dāng)平層信號到來后，PLC撤消爬行信號，同時發(fā)出停梯信號，此時電動機減速到停止轉(zhuǎn)動，電梯停梯。正常情況下，在整個起動、運行、減速爬行段內(nèi)，變頻器的零速輸出點一直是閉合的，減速至零之后，零速輸出點斷開，通過PLC抱閘及自動開門。本設(shè)計主要是針對為了使人打到最短等候時間，進行邏輯分析，并可以后續(xù)設(shè)計出相應(yīng)的PLC控制程序。

3.電梯運行的總體邏輯算法

(一)2部電梯分別為A，B，YA、YB分別為A、B電梯的運行值，它反映了電梯當(dāng)前運行的樓層。YA：電梯當(dāng)前所在樓層數(shù)(B梯與此類似，以下均以A梯為例)。如果電梯停在某層待命時，運行值為上行時的值。設(shè)H為廳內(nèi)某一外召喚按鈕按下時對應(yīng)的鍵值，H=所在樓層數(shù)。

(二)設(shè)定變量MA，MB;其中MA、MB分別為A梯順向內(nèi)呼最值和B梯順向內(nèi)呼最值;當(dāng)電梯向上運行時，MA=max(A梯內(nèi)呼登記表);當(dāng)電梯下行時，MA=min(A梯內(nèi)呼登記表)。電梯相應(yīng)的最短距離為S。B梯與A梯相同。

以A梯為例電梯響應(yīng)時間的確定：當(dāng)外呼信號與電梯運行方向相反時，就是電梯由當(dāng)前樓層順向運行到內(nèi)呼最值樓層、再由內(nèi)呼最值樓層運行到外呼信號樓層的樓層數(shù)之和，即S=|YA-MA||MA-H|。

當(dāng)外呼信號與電梯運行方向相同時，外呼信號在電梯運行前方，則就是電梯運行到外呼樓層的樓層數(shù)，即S=|YA-H|。

如果外呼信號在電梯運行后方，則值由3