電梯PLC控制新版專業(yè)系統(tǒng)設計

論文題目：電梯PLC控制系統(tǒng)設計摘要電梯是當代高層建筑必備交通工具。隨著人們對電梯性能及乘坐舒服度規(guī)定提高，其初期繼電器控制模式已不能滿足規(guī)定，并逐漸被PLC控制所取代。論文將可編程序控制器OMRONC60P型PLC應用于四層電梯控制。針對設計規(guī)定，在論文中完畢了CPU選型，I/O地址分派，及PLC對電梯控制軟件編程；針對電梯負載特性實現(xiàn)了用PLC對電機進行了啟、停控制；特別考慮了電梯也許浮現(xiàn)故障及其解決方案，最后通過模仿實驗驗證了設計工作。模仿實驗表白：本次設計滿足了設計任務書中各項規(guī)定，獲得了滿意效果。核心詞：電梯，PLC控制，變頻器，安全ABSTRACTTheelevatoristheindispensablemeansoftransportationofthemodernskyscraper.Aspeople’srequirementofelevatorperformanceandtakingcomfortimproving，ItscontrolmodeisreplacedbyPLCcontrolwiththesimpleRelaycontrol.TheprogrammablecontrollerofOMRONC60P-PLCwasusedtothecontroloffour-storyelevatorinthisthesis.Forthedesignrequirements，intheselectionchooseoftheCPUiscompleted，I/Oaddressisassigned，anddesignedthePLContheelevatorcontrolsoftwareprogramming.Thinkaboutthecharacteristicsoftheelevator，achievedthemotorusingPLCstart，andstopdesigning.Intheprocessofdesign，weconsiderelevatorfailuresthatmayoccurandsolutions，F(xiàn)inally，thesimulationprovedthedesignwork.Anditdemonstratedthatthisdesignhasachievedalltherequirements，andachievedsatisfactoryresults.KEYWORDS：elevator，plccontrol，variable-frequencydrive，safety目錄第1章緒論 51.1選題背景及研究意義 51.2繼電器控制系統(tǒng)特點及存在問題 61.2.1繼電器控制系統(tǒng)特點 61.2.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在問題 61.3可編程控制器(PLC)在電梯控制中應用 71.3.1可編程控制器(PLC)特點 71.3.2可編程控制器(PLC)控制電梯長處 91.4論文內(nèi)容安排 9第2章系統(tǒng)硬件設計 102.1概述 102.2控制系統(tǒng) 122.2.1系統(tǒng)PLC選取 132.2.2PLC控制系統(tǒng)原理圖 142.3演示模型硬件設計 152.3.1設計思想 152.3.2PLC參數(shù) 163.3PLC控制系統(tǒng)I／O地址功能分派表 17第3章系統(tǒng)軟件設計 193.1程序編制原則 193.2控制系統(tǒng)程序闡明 203.2.1指層功能 203.2.2轎內(nèi)指令解決 213.2.3召喚信號解決 233.2.4層指令 25第4章電梯安全與保護 294.1概述 294.2常用安全保護系統(tǒng)設計 304.2.1超速斷繩保護 304.2.2層門鎖保護 314.2.3開關(guān)門安全保護 314.2.4缺相、錯相保護 324.2.5電梯電氣控制系統(tǒng)中短路保護 334.2.6曳引電動機過載保護 334.2.7超載保護 34第5章結(jié)束語 35致謝 36參考文獻 37附錄 38第1章緒論1.1選題背景及研究意義電梯是高層建筑不可缺少交通運送工具，電梯性能好壞對人們生活影響越來越明顯，因而必要努力提高電梯系統(tǒng)性能，保證電梯運營既高效節(jié)能又安全可靠。隨著人們對其規(guī)定提高，電梯得到了迅速發(fā)展，其拖動技術(shù)己經(jīng)發(fā)展到了變頻調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替本來繼電器控制。電梯是垂直運送工具，屬于位能負載，并且規(guī)定頻繁起停，隨著載客量多少變化、上下行變換，在空載上行或重載下行時，電動機負載最小，甚至是處在發(fā)電狀態(tài)，而電梯在重載上行或空載下行時，電動機負載最大，是處在電動狀態(tài)，這就規(guī)定電動機在四象限運營。老式電梯曳引電動機采用接觸器來實現(xiàn)電動機工作狀態(tài)變化，這滿足不了乘客舒服感;此外，老式電梯控制系統(tǒng)由繼電器控制邏輯構(gòu)成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷?？删幊炭刂破?PLC：ProgrammableLogicController)是依照順序邏輯控制需要而發(fā)展起來，是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計數(shù)字運算操作電子裝置。鑒于其長處，電梯繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。因而，PLC控制技術(shù)己成為當代電梯行業(yè)一種熱點。本次設計重要探討了變頻調(diào)速電梯PLC控制系統(tǒng)運營規(guī)律和邏輯控制，限于實驗條件限制，本次設計以軟件設計為主，模仿演示中硬件設計重要為軟件服務，演示作者所設計電梯系統(tǒng)信號解決功能，從而進一步論證PLC在電梯控制系統(tǒng)中優(yōu)越性。1.2繼電器控制系統(tǒng)特點及存在問題1.2.1繼電器控制系統(tǒng)特點(1)所有控制功能及信號解決均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于普通技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。(2)系統(tǒng)保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高技術(shù)和特殊工具、儀器。(3)大某些電器均為慣用控制電器，更換以便，價格便宜。(4)近年來國內(nèi)始終身產(chǎn)此類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉掌握人員較多。1.2.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在問題(1)系統(tǒng)觸點繁多接線線路復雜，且觸點容易燒壞磨損，導致接觸不良，因而故障率較高。(2)普通控制電器及硬件接線辦法難以實現(xiàn)較復雜控制功能，使系統(tǒng)控制功能不易增長，技術(shù)水平難以提高。(3)電磁機構(gòu)及觸點動作速度比較慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。(4)系統(tǒng)構(gòu)造龐大，能耗較高，機械動作噪音大。(5)由于線路復雜，易浮現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高；并且檢查故障困難，費時費工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大減少了電梯可靠性和安全性，經(jīng)常導致停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會導致電梯機械部件損壞，還也許浮現(xiàn)人身事故。1.3可編程控制器(PLC)在電梯控制中應用1.3.1可編程控制器(PLC)特點PLC是一種用于工業(yè)自動化控制專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。PLC與普通微機同樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字解決器，實現(xiàn)字運算和數(shù)據(jù)存儲，此外尚有位解決器(布爾解決器)，進行點(位)運算與控制。PLC控制普通具備可靠性高，易操作、維修，編程簡樸，靈活性強等特點。(1)可靠性對可維修產(chǎn)品，可靠性涉及產(chǎn)品有效性和可維修性。1)PLC不需要大量活動元件和接線電子元件，它接線大大減少，與此同步，系統(tǒng)維修簡樸，維修時間短。2)PLC采用了一系列可靠性設計辦法進行設計，例如，冗余設計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復等，提高了MTTR，使可靠性提高。3)PLC有較高易操作性，它具備編程簡樸，操作以便，維修容易等特點，普通不易發(fā)生操作錯誤。圖1-1PLC基本構(gòu)造4)PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設計控制裝置，它具備比通用計算機更簡樸編程語言和更可靠硬件。采用了精簡化編程語言，編程錯誤率大大減少，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設計硬件使可靠性大大提高。5)在PLC硬件方面，采用了一系列提高可靠性辦法。例如，采用可靠性元件；采用先進工藝制造流水線制造；對干擾屏蔽，隔離和濾波等；對電源斷電保護；對存儲器內(nèi)容保護等。6)PLC軟件方面，也采用了一系列提高系統(tǒng)可靠性辦法。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。(2)易操作性 PLC易操作性體當前下列幾種方面:1)操作以便PLC操作涉及程序輸入和程序更改操作。大多數(shù)PLC采用編程器進行輸入更改操作。編程器至少提供了輸入信息顯示，對大中型PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因而，程序輸入直接可以顯示。更改程序操作也可直接依照所需要地址編號或接點號進行搜索或順序?qū)ふ?，然后進行更改。更改信息可在液晶屏或CRT上顯示。2)編程以便PLC有各種程序設計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員編程。3)維修以便PLC具備自診斷功能對維修人員維修技能規(guī)定減低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件自診斷，維修人員可以不久找到故障部位，以便維修。(3)靈活性PLC靈活性體當前如下幾種方面:1)編程靈活性。PLC采用編程語言有梯形圖、布爾助一記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語一言。編程辦法多樣性使編程以便、應用面拓展。2)擴展靈活性。PLC擴展靈活性是它一種重要特點。它可依照應用規(guī)模不同，即可進行容量擴展、功能擴展、應用和控制范疇擴展。3)操作靈活性。操作十分靈活以便，監(jiān)視和控制變得十分容易。1.3.2可編程控制器(PLC)控制電梯長處(1)在電梯控制中采用了PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運營自動控制，可靠性大大提高。(2)去掉了選層器及大某些繼電器，控制系統(tǒng)構(gòu)造簡樸，外部線路簡化。(3)PLC可實現(xiàn)各種復雜控制系統(tǒng)，以便地增長或變化控制功能。(4)PLC可進行故障自動檢測報警顯示，提高運營安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運營效率。(6)更改控制方案時不需改動硬件接線。1.4論文內(nèi)容安排電梯繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，因而采用功能強、故障率低、可靠性高可編程控制器(PLC)來控制電梯。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負載下均有良好調(diào)速性能和精確停車性能，滿足乘客舒服感和保證平層精度(即精確停車)，并能節(jié)約大量電能。論文安排如下：第一章在查閱大量參照文獻基本上，簡介了本課題選題背景及研究意義，通過繼電器控制與PLC控制電梯對比，論證PLC控制優(yōu)越性。第二章闡述了電梯PLC控制系統(tǒng)硬件設計，涉及模仿演示系統(tǒng)設計。第三章闡述模仿演示系統(tǒng)軟件設計。第四章在電梯安全保護方面進行了設計第五章對畢業(yè)設計進行總結(jié)。第2章系統(tǒng)硬件設計2.1概述電梯PLC控制系統(tǒng)和其她類型電梯控制系統(tǒng)同樣重要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩某些構(gòu)成。重要硬件涉及PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚批示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。圖2.1電梯PLC控制系統(tǒng)構(gòu)造圖圖2-1電梯PLC控制系統(tǒng)構(gòu)造圖電梯PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)功能：（1）一臺電機控制上升和下降。（2）各層設上/下呼喊開關(guān)(最頂層與起始層只設一只)。（3）電梯到位后具備手動或自動開門關(guān)門功能。（4）電梯內(nèi)設有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵。（5）電梯內(nèi)外設有方向批示燈及電梯當前層號批示燈。（6）待客自動開門，當電梯在某層停梯待客，按下層外召喚按鈕，能自動開門迎客。（7）自動開關(guān)門，在普通狀況下，電梯停站5秒應能自動開門;在延時時間內(nèi)，若按下開門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實現(xiàn)開門動作，開門6秒應能自動關(guān)門；在延時時間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實現(xiàn)關(guān)門動作。（8）按鈕開關(guān)門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門及時打開。（9）轎內(nèi)指令記憶。當轎廂內(nèi)操縱盤上有各種選層指令時，電梯應能按順序自動?？块_門，自動擬定運營方向。（10）自動定向。當轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具備不同方向時，電梯應能按先入為主原則，自動擬定運營方向；呼梯記憶與順向截停。電梯在運營中應能記憶層外呼梯信號，對符合運營方向召喚，應能自動逐個?？繎?。（11）自動換向。當電梯完畢所有順向指令后，能自動換向應答相反方向信號。（12）自動關(guān)門待客。當完畢所有轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號時電梯應自動關(guān)門在調(diào)定期間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。2.2控制系統(tǒng)依照設計規(guī)定，本次設計電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖所示。圖中M1，M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機運營來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護作用熱繼電器，用于電梯運營過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。圖2.2電梯PLC控制系統(tǒng)主電路2.2.1系統(tǒng)PLC選取依照控制系統(tǒng)輸入裝置和輸出裝置及數(shù)量，并留有余量，本設計選取了日本OMRON公司生產(chǎn)C60P型機。日本OMRONSYSMACC系列P型機，是一種小型整體式PLC，在小規(guī)模控制系統(tǒng)中已獲廣泛應用。它具備如下長處：C60P輸人輸出點數(shù)能滿足系統(tǒng)規(guī)定，且C60P配備靈活，除主機外，還可以擴展I/O模塊，可增長系統(tǒng)I/O點數(shù)；C60P指令功能豐富，有最基本指令8條，各種功能指令82條，且指令執(zhí)行速度快；C60PPLC內(nèi)部輔助繼電器IR，定期器TC,數(shù)據(jù)區(qū)功能和數(shù)量能滿足系統(tǒng)控制規(guī)定，特別是高速計數(shù)器能接受脈沖編碼器脈沖；C60PPLC體積小，但控制功能和性能相稱不錯；C60PPLC編程，可用編程器，也可以在電腦上使用OMRON公司專用編程軟件進行。編程語言可用梯形圖或指令表。還可對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，為調(diào)試和維護提供了極大以便。2.2.2電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖圖2.3電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖2.3演示模型硬件設計2.3.1設計思想由于實驗條件限制，只能用按鍵、二極管、數(shù)碼管等元件來演示電梯基本邏輯動作：實際中電梯樓層感應信號來自霍爾元件等傳感器信號，在這里用按鍵開關(guān)代替；為了直觀演示，用數(shù)碼管來顯示樓層，但是為了節(jié)約資源，使用數(shù)字芯片74ls47來驅(qū)動數(shù)碼管；PLCCOM端、數(shù)碼管、74ls47均使用外接5V電源。圖2.4PLC電梯控制系統(tǒng)原理圖（演示模型）2.3.2PLC參數(shù)普通規(guī)格電源電壓-AAC100～240V50/60Hz-DDC24V容許電壓范疇AC85～264VDC20.4～26.4V型號末尾-A耗電40VA如下60VA如下型號末尾-A耗電20W如下20W如下DV24V輸出端子±10%最大0.2A±10%最大0.3A使用環(huán)境溫度0～55℃使用環(huán)境濕度35～85%RH(不結(jié)露)保存環(huán)境濕度-20～65℃性能規(guī)格控制方式存儲程序編程語言梯形圖方式指令長度每條指令一步，每指令占1～6字指令種類37種(基本指令12種，應用指令25種)解決時間平均10us/1指令(RAM)，13us/1指令(ROM)程序容量1194步輸入輸出繼電器20～36點(C20P)，28～56點(C28P)40～80點(C40P)，60～120點(C60P)內(nèi)部輔助繼電器136點(1000～1807)

使用高速計數(shù)命令時，1807為其專用特殊輔助繼電器1,6點(1808～1907)保持繼電器160點(HR000～915)暫時記憶寄存器8點(TR0～7)數(shù)據(jù)存儲器64字(DM00～63)

使用高速計數(shù)命令時，DM32～63為其專用定期器/計數(shù)器TIM，TIMH，CNT共計48點高速計數(shù)器1點停電保持機能保持繼電器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容電池壽命25oC條件下為5年自診斷機能CPU異常(時鐘、監(jiān)視、定期器)2.3.3PLC控制系統(tǒng)I／O地址功能分派表輸入地址表輸入點輸入設備設備闡明00001一層上召喚按鈕00002二層上召喚按鈕00003三層上召喚按鈕00004二層下召喚按鈕00005三層下召喚按鈕00006四層下召喚按鈕00007一層轎內(nèi)指令按鈕00008二層轎內(nèi)指令按鈕00009三層轎內(nèi)指令按鈕00010四層轎內(nèi)指令按鈕00101一層感應信號按鍵開關(guān)模仿00102二層感應信號00103三層感應信號00104四層感應信號輸出地址表輸出點輸出設備設備闡明01001上行批示燈電梯正向上運營01002下行批示燈電梯正向下運營01104轎內(nèi)批示101105轎內(nèi)批示201106轎內(nèi)批示301107轎內(nèi)批示40110074ls47A輸入端數(shù)碼管顯示相應樓層0110174ls47B輸入端0110274ls47C輸入端0110374ls47D輸入端01003一樓上召喚批示01004二樓上召喚批示01005三樓上召喚批示01006三樓下召喚批示01007二樓下召喚批示01008四樓下召喚批示第3章系統(tǒng)軟件設計3.1程序編制原則（1）按實際電梯棱層顯示辦法顯示。如：上升時，轎廂在1．2層之間顯示“2”：下降時轎廂在1．2層之間顯示“1”。（2）用向上、向下箭頭（三角形發(fā)光二極管）顯示電梯上行、下行。（3）被呼喊樓層（涉及內(nèi)呼和外呼）批示燈亮。響應后批示燈熄滅。（4）當只有單向呼喊信號時，按樓層順序響應呼喊信號；當有雙向呼喊信號時。優(yōu)先響應當前運營方向（順向）樓層呼喊信號，然后響應逆向呼喊信號，未響應樓層呼喊信號被記憶。直到響應結(jié)束。（5）電梯運營過程禁止開門，開門電梯禁止運營。（6）電梯到層停車時響鈴、自動開門，延遲一定期間后自動關(guān)門。也可以手動開、關(guān)門。（7）由于關(guān)門到位是靠時間來控制，為了保汪轎廂門可靠關(guān)閉，關(guān)門時間足夠長（如5秒）。（8）電梯在任兩層問行走不得超過30秒鐘。否則鑒定電梯運營出故障，電梯自動停止運營。（9）電梯設有上下極限位行程開關(guān)。當電梯運營到極限位置時，通過程序強行電梯停止運營。（10）電梯如無任何呼喊，在當前層等待呼喊，等待超過一定期間自動返回基層。開電梯轎內(nèi)指令、廳外召喚信號登記自動定向開、關(guān)門控制廳外召喚信號開電梯轎內(nèi)指令、廳外召喚信號登記自動定向開、關(guān)門控制廳外召喚信號指層控制指層信號=選層信號（指令、召喚）換速平層停車轎內(nèi)指令、廳外召喚信號消除YNY開始停電梯停電梯結(jié)束Y開、關(guān)門控制指令、信號均解決完畢N圖3-1系統(tǒng)程序流程圖3.2控制系統(tǒng)程序闡明3.2.1指層功能樓層感應信號是電梯電路中重要信號，由于它涉及到其她控制電路中許多環(huán)節(jié)，諸如轎廂指令、廳外召喚信號、選向等。電梯普通都配有層樓批示器，以便批示電梯所在位置。關(guān)于電梯轎廂層樓位置信號獲取，其方式有：1.由機械選層器獲得，運用機械選層器動、靜觸點通斷獲得或消除層樓位置信號。2.對于無機械選層器電梯，可以：（1）磁感應器信號直接輸入：安裝在轎廂上遮磁板通過安裝在井道上每層一種干簧管感應器時，使該層站感應器觸點接通，并通過電纜將感應器觸點信號輸入PLC。PLC可直接使用輸入點信號作為轎廂樓層位置信號，進行定向、選層、換速。（2）雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)狀態(tài)編碼輸入：運用磁保開關(guān)雙穩(wěn)態(tài)特性，通過磁鐵不同極性和安裝位置，使磁保開關(guān)狀態(tài)按一定規(guī)律編碼輸入PLC。（3）旋轉(zhuǎn)編碼器或光電開關(guān)脈沖輸入：旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)軸直接與曳引電動機轉(zhuǎn)軸相連，當電動機轉(zhuǎn)動時，編碼器輸出與轉(zhuǎn)角相應脈沖數(shù)。通過合計脈沖數(shù)量可直接算出轎廂相應位置行程，進而算出電梯運營過程中轎廂所處樓層位置。演示模型中用按鍵開關(guān)代替樓層信號，運用數(shù)碼管顯示樓層。指層功能梯形圖3.2.2轎內(nèi)指令解決轎廂內(nèi)操縱箱上相應每一層樓設一種帶燈按鈕，也稱指令按鈕。乘客按下要去層站指令按鈕，按鈕燈便亮，即轎廂內(nèi)指令登記。電梯運營到達目層站后，該指令被消除，相應按鈕燈熄滅。轎內(nèi)指令與廳外召喚信號均需所有輸入PLC中，重要辦法有：按鈕信號直接輸入、組合輸入、矩陣掃描輸入、編碼輸入等。指令信號解決涉及信號登記、顯示以及本層（停車）消號。考慮到指令批示燈閃爍顯示，需要定期器控制，為了便于與召喚信號區(qū)別開，故采用中間繼電器來記住輸入（指令按鈕X7、X8、X9、XA）狀態(tài)，以實現(xiàn)指令登記；由于本層消號需要，故使中間繼電器與輸出互鎖，以實現(xiàn)消號。SXAM0024SRY1AM0024RTMR 0 10M0024T11T0011TMR 0 10T0011 Y0016Y0016T0011Y0016X9M23SR結(jié)束Y19R結(jié)束M23T10T0010TMR 0 10T0010 Y0015Y0015T0010 Y0015SX0008M0022SY0018M0022RM0022 T0001T0001TMR 0 10T0001 Y0014Y0014T0001 Y0014X0007M0021SY0017M0021RRTMR 0 10M0021 T0000T0000TMR 0 10T0000 Y0013Y0013T0000 Y0013轎內(nèi)指令解決梯形圖3.2.3召喚信號解決廳外召喚信號同轎內(nèi)指令同樣同樣需要進行登記、顯示、本層停車消號，此外還具備反向信號保持功能。信號登記采用自鎖原理，軟件上采用邏輯“或”實現(xiàn)。為了保證同向召喚消號，反向信號保持功能，其消號條件必要是樓層批示信號（Y7、Y8、Y9、YA）與方向批示信號（Y11、Y12）同步滿足。SX0003M0060SX0002X0001Y0010X0002X0003Y0019Y0015Y0015Y0011M0060X0003Y0018Y0014Y0014Y0011M0060X0002Y0017Y0013Y0013Y11X0001Y001AY0016Y0016Y0012X0006Y0019Y0015Y0015Y0012M0006X0005Y0018Y0014Y0014Y0012M0060X0004召喚信號解決梯形圖3.2.4層指令（1）定向選層由于定向與選層換速直接有關(guān)，普通在編制定向程序中應恰當考慮選層換速規(guī)定，并為選層換速控制做信號準備。本電梯PLC控制系統(tǒng)采用全集選方式控制，因而，依照上行上優(yōu)先、下行下優(yōu)先原則控制電梯自動選向，同步解決轎內(nèi)指令與廳外召喚信號，方向信號登記以當前所處樓層及接受到第一條指令或召喚為準。再對所用指令和召喚進行樓層比較來判斷方向信號消號樓層。MOV20X0002Y0018Y0019Y001AD0004MOV20X0008M0002X0001MOV30X0003Y0019Y001AD0005MOV30X0009M0003X0002MOV40X0006Y001AD0006MOV40X000AM0004X0003SM0001M0005SM0002M0003M0004RY001AM0005RRD0006Y001AM0005REQ 0=4R0006D0006R0006D0006D0005Y0019M0005REQ 0=3EQ 0=0REQ 0=3EQ 0=0D0005RREQ 0=2EQ 0=0EQ 0=0EQ 0=2EQ 0=0EQ 0=0D0004M0005Y0012Y0012定向上行梯形圖（2）反向截層電梯選層換速普通涉及指令換速、召喚順向截層換速、召喚最遠反向截層換速。無論在有司機或無司機運營狀態(tài)，對于指令信號，電梯均需換速平層停車；當召喚方向與電梯運營方向相似時，電梯換速停車，及順向截層。只有在無司機運營狀態(tài)，當同向指令與信號均響應完畢，電梯運營至同向頂層（或底層）自動反向后，電梯才對反向召喚信號應召服務，當有各種反向召喚信號時，先應召最遠反向召喚信號，及最遠反向截層，然后再以順向截層方式應召其他召喚信號。由于電梯換速功能需要測速器等硬件裝置，故在演示中，僅由消號來表達，模仿其詳細運營規(guī)律。X0004Y0018Y0019Y001AY011M0001X0005Y0019Y001AX0006Y001AX0004Y0012M0000SX0005X0006M0000Y001AT001FTMR 0 180T001FM0006SM0000RX0003Y0017Y0018Y0019Y0012M0014X0002Y0017Y0018X0001Y0017SX0003Y0011M0010SX0002X0001M0010Y0017T000FTMR 0180ST000FM0005RM0010SRM0010第4章電梯安全與保護4.1概述電梯是高層建筑物中垂直運送工具，其功能與作用就是頻繁在空間上上下下運送乘客與貨品，因而必要有足夠安全性，以防止任何不安全狀況發(fā)生。為了保證在運營中安全，設計電梯時需要設立各種機械裝置和電氣安全裝置，這些裝置就構(gòu)成了電梯安全保護系統(tǒng)。電梯安全保護系統(tǒng)中設立安全保護裝置，普通由機械安全裝置和電氣安全裝置兩大某些構(gòu)成，但是有某些機械安全裝置往往也需要電氣方面配合和連鎖裝置才干達到可靠動作效果。電梯也許發(fā)生故障：（1）由于維修人員違規(guī)操作導致不安全運營。（2）門沒有可靠關(guān)閉時而轎廂運營。（3）在電磁制動器失靈狀況下運營。（4）轎廂失控導致運營速度超過極限速度超速運營。（5）轎廂運營到頂層或底層時，不斷車而繼續(xù)運營，導致終端越位。（6）當上終端限位失靈，導致轎廂沖頂。（7）當下終端限位失靈，導致轎廂蹲底。（8）由于平層控制電路浮現(xiàn)故障，導致轎廂平層不準。（9）由于限速器失效，使得轎廂超速時安全鉗不能正常動作。（10）由于超載開關(guān)失靈，導致轎廂超載運營。（11）電動機斷相、錯相等狀態(tài)下轎廂運營。（12）由于突然控制電路故障(如安全電路誤動作)或電梯停電等因素，導致運營中電梯突然停車。安全保護某些梯形圖：圖4.1安全保護某些梯形圖注：M1——超重檢測中間繼電器KC1——控制減速回路動作繼電器KN1/KN2——測速繼電器，不不大于某一恒定值動作地址表：項目功能地址名稱輸如停止X1SB1啟動X2SB2熱繼X4FR1輸出超重繼電器Y1KM2測速1Y2KN1測速2Y3KN2減速Y4KC1停止Y5KC24.2常用安全保護系統(tǒng)設計4.2.1超速斷繩保護按GB758895原則規(guī)定，當電梯下降速度達到額定速度115％時，限速器上第一種開關(guān)動作，使電梯自動減速；而當達到140％時，限速器上第二個開關(guān)動作，切斷控制回路使電梯停止運營；而此同步，限速器通過機械構(gòu)造使限速器鋼絲繩卡死不動，而電梯轎廂仍在向下，這樣被卡住限速器鋼絲繩產(chǎn)生一種向上提拉力，從而把它與之有關(guān)轎廂安全鉗向上提起，使仍在下行轎廂被安全鉗楔塊緊緊卡在電梯導軌上，這樣使下行電梯轎廂被掣停于某一位置而不再下降；同步把與之相相應安全鉗開關(guān)斷開，進一步使電氣控制電路切斷，強令電梯停止。這一保護是很重要，凡是在有也許使各類人員進入電梯轎廂內(nèi)電梯，必要設立這一保護，是極為重要保護環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不容許，也不能進入各類人員小型雜物電梯上才可不設立這一保護環(huán)節(jié)。圖4.1起動運營及抱閘控制梯形圖4.2.2層門鎖保護電梯運營時必要關(guān)閉好門后方可運營。因而電梯門(涉及轎廂門和各層樓所有層門)必要閉鎖；若沒有閉鎖好，是不容許電梯運營。并且還規(guī)定不也許隨意強制撥開各個層樓層門。因此各樓層層門必要要有機械和電氣聯(lián)鎖保護，即只有當各個層門的確關(guān)閉好后，機械鉤子鎖鎖緊后電氣觸點才干接通，這樣電梯就可安全地運營。4.2.3開關(guān)門安全保護電梯門有安全觸板和門力矩保護裝置開門到位后，如沒有遇到開門限位開關(guān)，或限位開關(guān)失靈，則由于開門繼電器仍吸合，門電機會發(fā)生堵轉(zhuǎn)，時間一長電機也許會燒毀。為此可設計門電機保護程序，當開門動作時間超過正常開門時間約為2-3秒后，通過定期器記時自動切斷開門信號，停止開門。如再按開門按鈕，可再發(fā)出開門信號。要實現(xiàn)這個功能只要在原開門控制梯形圖中加入一種定期器計算開門保護動作時間功能。當發(fā)出開門信號后，如沒有外界開門信號，即I0.0和M1.1無信號，則定期器T37開始計時，時間預置值應長于正常開門時間一點，當記時間到，如限位開關(guān)仍未動作，則通過T37動作斷開Q0.6,停止開門。并由T37觸發(fā)使定期器自鎖，Q0.6維持OFF。當有開門信號時I0.2或M1.1為ON，其閉點為OFF,定期器復位，T37為ON，可再次進行開門控制。圖4.3開門控制梯形圖在關(guān)門梯形圖中也設立了關(guān)門安全保護，由于關(guān)門限位開關(guān)若不動作或失靈，同樣容易將門電機燒毀。與開門過程保護同樣，可在開始關(guān)門后通過定期器（T39時間繼電器）計時，超過正常關(guān)門時間，自動停止關(guān)門，以保護門電機。這一保護環(huán)節(jié)重要是指在關(guān)門過程中防止夾傷乘客等人員保護裝置。普通有：安全觸板，光電保護或電子光幕保護裝置和關(guān)門力限制保護等。這些保護裝置可任選一種或兩種以上均可。這些保護裝置是在電梯關(guān)門過程中才起作用。當有乘客或其她人員在電梯關(guān)門過程中碰撞(或接近)電梯門扇時使電梯門停止關(guān)閉，并及時啟動，從而使乘客不致被門扇夾痛(傷)。程序運營過程：當處在司機控制時，I0.5閉點為OFF，關(guān)門只由關(guān)門按鈕控制。當處在無司機狀態(tài)時，I0.5閉點為ON；在開門狀態(tài)下，I0.2開點為ON；無開門信號，Q0.6閉點為ON；且在停車狀態(tài)下，I0.6閉點也為ON；定期器T39開始計時。當計時到預定值時，則T39繼電器為ON，或按關(guān)門按鈕使I0.1為ON。當門未關(guān)閉時，I0.3觸點為ON，則Q0.7為ON，驅(qū)動關(guān)門繼電器吸合，門機帶動轎門關(guān)閉。當轎門關(guān)閉到位，遇到關(guān)門限位開關(guān)閉合，I0.7閉點斷開，使Q0.7為OFF，關(guān)門繼電器斷電釋放，停止關(guān)門。鎖梯時，電源繼電器釋放，輸入到PLC常開點斷開，使Q1.1常閉點為ON，同理使Q0.7為ON，驅(qū)動關(guān)門繼電器吸合。當超載時，I2.0常閉點為OFF，使Q0.7始終為OFF，不能關(guān)門。當在關(guān)門過程中按開門按鈕，或碰安全觸板，則I0.0閉點為OFF，使Q0.7由ON變?yōu)镺FF，停止關(guān)門。4.2.4缺相、錯相保護如當供應電梯用電電網(wǎng)系統(tǒng)，由于檢修人員檢修時不慎而導致三相動力線相序與原相序有所不同步，就可使電梯原定運營方向變更為相反方向，這樣就會給電梯運營導致極大危險性，帶來不堪設想后果。此外也為防止電梯曳引電動機(或原動機)在電源缺相狀況下不正常運轉(zhuǎn)而導致燒損電動機現(xiàn)象產(chǎn)生。因而規(guī)定在電梯控制系統(tǒng)中必要設立：缺相、錯相保護繼電器。這一規(guī)定在新和舊《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中均有明確條文規(guī)定。當輸入交流曳引電動機(或直流電梯中交流原動機，或主變壓器)接線端子前任一某些(例如熱保護繼電器、接觸器主觸頭、熔斷器、總電源開關(guān)等等)發(fā)生問題而導致缺相，均應通過缺相、錯相保護繼電器動作而切斷控制電路中安全保護回路。當前，人們常將缺相和錯相兩種保護作用合并在一種繼電器內(nèi)，這就是咱們普通所稱缺相、錯相保護繼電器，當前慣用該繼電器型號有XJ—3型和XQJ一86--Ⅱ型等。4.2.5電梯電氣控制系統(tǒng)中短路保護普通電氣設備均應有短路保護，在電梯電氣控制系統(tǒng)中也與其她電氣設備同樣，均用不同容量熔斷器進行短路保護。4.2.6曳引電動機過載保護普通最慣用過載保護是熱繼電器保護，當電梯長期過載(即電動機中電流不不大于額定電流)，熱繼電器中雙金屬片通過一定期間(該時間將隨電動機中電流大小而變化)后變形而斷開串接在安全保護回路中熱繼電器觸點，從而切斷所有控制電路，強令電梯停止運營，從而保護電動機(或主變壓器)不因長期過載而燒損。當前，也有通過埋藏在電動機(或主變壓器)繞組中熱敏電阻(或熱敏開關(guān))，即當過載發(fā)熱而引起阻值變化量經(jīng)放大器放大，使微型繼電器吸合，斷開其串接在安全保護回路中常閉觸頭，從而切斷電梯所有控制電路。強令電梯停止運營，從而保護電動機(或主變壓器)不被燒壞。這種過載保護接線示意如右圖所示。除了上述短路保護和過載保護外，當前也常選用帶有失壓、短路過載等保護作用空氣自動開關(guān)作為電梯電源主控制開關(guān)，在失壓、短路、過載狀況下，迅速切斷電梯總電源。因而選用適當電梯總電源開關(guān)也是十分重要。4.2.7超載保護超載裝置普通裝置在電梯轎廂底，這一超載裝置可以是有級開關(guān)裝置，也可以是持續(xù)變化壓磁裝置或應變電阻片式裝置，但無論何種構(gòu)造型式超載裝