PLC課程設(shè)計(jì)五層電梯的PLC設(shè)計(jì)

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1、 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY PLC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）： 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 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 延陵學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)： 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師

2、 職稱 副教授 課題名稱 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)任務(wù)書。 5、設(shè)計(jì)測評(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，設(shè)計(jì)測評(píng)。 主要 參

3、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 2011.12.26—2012.01.6 目 錄 1.緒論 4 2.課 題 介 紹 6 3.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 7 3.1控制要求 7 3.2設(shè)計(jì)要求 7 3.3電梯的控制原理 8 3.4控制方案 9 4.硬件設(shè)計(jì) 9 4.1元器件選擇 9 4

4、.1.1 電機(jī)選擇 9 4.1.2 熔斷器的選擇 10 4.1.3 熱繼電器的選擇 10 4.1.4 接觸器的選擇 10 4.1.5 PLC芯片的選擇 11 4.2元器件清單 11 4.3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外部接線圖 14 5.軟件設(shè)計(jì) 16 5.1設(shè)計(jì)思想及程序框圖 16 5.2 I/O地址表 17 5.2.1輸入信號(hào)的確定 17 5.2.2輸出信號(hào)的確定 18 5.2.3 內(nèi)部輔助繼電器的確定 18 5.3程序設(shè)計(jì)及說明 19 5.3.1外呼信號(hào)的登記與消

5、除 19 5.3.2 開門控制 22 5.3.3 關(guān)門控制 24 5.3.4 樓層信號(hào)的顯示 24 5.3.5 電梯箱內(nèi)選擇停層與顯示 26 5.3.6 電梯的定向環(huán)節(jié) 28 5.3.7 電梯的起步、穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié) 32 5.3.8 電梯的制動(dòng)環(huán)節(jié) 33 6.運(yùn)行調(diào)試 37 7.小結(jié) 38 8.參考文獻(xiàn) 39 附錄 40 主電路 40 完整的接線圖 41 1.緒論 目前，PLC在國內(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、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行。 一、PLC的國內(nèi)外狀況 世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備

6、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，可以完成簡單的邏輯控制及定時(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似的梯形圖作為主要編程語言，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

7、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功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)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)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，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合；

8、從產(chǎn)品的配套能力來說，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、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。 我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。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

9、外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。 二、PLC未來展望 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)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國際競爭的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國際市場的局

10、面，會(huì)出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，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)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

11、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PLC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程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(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)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶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

12、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)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(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分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸

13、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24V的工作電源。電源輸入類型有：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能訪問底板上的所有模塊，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

14、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 FX2N 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) 電梯門的控制要求: 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候,電梯門自動(dòng)打開,經(jīng)過10秒鐘后電梯 門自動(dòng)關(guān)上.如果遇到有人在門中間的情況,電梯會(huì)因?yàn)楣怆婇_關(guān)的 作用而自動(dòng)開門. (3) 補(bǔ)充要求: 出了上

15、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)是線路直觀,大部分電器均為常用 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

16、系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢. 基于上述原因,我們選擇用可編程控制器來完成對(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)重用來平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(bǔ)償曳引

17、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?？俊ｋ姎庀到y(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 門鎖保護(hù) 定向、選向 轎內(nèi)指令 廳外召喚 樓層信號(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)行程開關(guān)和1只按鈕，因此PLC需要5個(gè)輸入點(diǎn)分

18、別和它們的常開觸頭相接。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)≥（1.5—2.5）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 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

19、定電流A 熔體額定電流A 分?jǐn)嗄芰? RT14-20 380V 20 2,4,6,10,16,20 100KA RT14-32 32 2,4,6,10,16,20,25,32 RT14-63 63 10,16,20,25,32,40,50,,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載保護(hù)功能。 型號(hào) 額定電流A 額定電流/A 電流

20、調(diào)節(jié)范圍A 熱元件規(guī)格 JR16-20/3 JR16-20/3D 20 0.35,0.5,0.72 1.1,1.6,2.4,3.5 5.0,7.2,11,16,22 0.25-0.35,0.32-0.5 0.45-0.72,0.68-1.1 1.0-1.6,1.5-2.4 2.2-3.5,3.5-5.0 6.8-11,10-16, 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

21、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 線圈消耗功率 機(jī)械壽命 220V 380V 500V 啟動(dòng) 吸持 300萬次 CJ10-5 380V 5A 1.2KW 2.2KW 2.2KW 600次/h 35V.A 6V.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，并且通過串行通信傳輸數(shù)據(jù)。他可以同時(shí)輸出2點(diǎn)100K

22、HZ，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 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) 1 2 位置開關(guān) LX19-111 個(gè) 12 3 熔斷器及配套熔芯 RT14-20 套 1 4 三相異步電動(dòng)機(jī) Y-160M-22 臺(tái) 2 5 接觸器 CJ10-5 套 4 6 熱繼電器 JR16-20/3(JR16-20/3D) 套 2 4.3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

23、 (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.電梯門的控制要求 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動(dòng)打開，經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會(huì)因?yàn)闄C(jī)械安全觸板開關(guān)的作用而自動(dòng)開門，也可以手動(dòng)控制開門和關(guān)門。 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)

24、方式。 異步電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程稱為異步電機(jī)的啟動(dòng)過程。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，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、KM7閉

25、合，電機(jī)在斷開交流電源的同時(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。電機(jī)轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割恒定磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，該電流和恒定磁場相互作用產(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。 M 3～ L1 L2 L3 FU KM3 KM4 FR KM6 KM5 U1 V1 W1 U2 V2 W2 + — KM7 RZ DC 圖2.電

26、梯拖動(dòng)電機(jī)電路 2.門電機(jī)電路的設(shè)計(jì) 門電機(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電機(jī)的功率不大，直接起動(dòng)對(duì)電源的影響不大，門電機(jī)電路如圖3所示。接觸器KM1閉合，門電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門打開。接觸器KM2閉合，門電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯門關(guān)閉。 M 3～ L1 L2 L3 FU KM1 KM2 FR 圖3.電梯門拖動(dòng)電機(jī) 4.3.3 PLC外部接線圖 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P(yáng)LC既能滿足輸入輸出節(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

27、硬件連接圖如圖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)分別來自轎廂控制面板、井道行程開關(guān)、層面控制銨鈕和層面火警開關(guān)。來自井道行程開關(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。來自轎廂控制面板的指令信號(hào)和來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／關(guān)門、上／下行和停站。

28、當(dāng)來自層面的火警開關(guān)發(fā)出消防控制信號(hào)時(shí)，立即消除指令登記和召喚登記，直接控制電梯下行至底樓并開門。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。 來自轎廂 控制面板 來自井道 行程開關(guān) 來自轎廂 控制面板 來自層面 控制按鈕 來自層面 火警開關(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/關(guān)門、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

29、 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)開門和關(guān)門按鈕，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)行程開關(guān)來控制是否到了某一層，因此需5點(diǎn)輸入。一層

30、到四層中間的減速觸發(fā)觸點(diǎn)，4個(gè)。消防按鈕1個(gè)，消防開門按鈕1個(gè)，關(guān)門1個(gè)。機(jī)械觸板觸點(diǎn)1個(gè)，門閉合觸點(diǎn)1個(gè)，開門極限1個(gè)，關(guān)門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： 輸入點(diǎn)： 名稱： 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 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

31、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 消防開門按鈕 X11 轎箱內(nèi)五層呼鈕 X34 門機(jī)械感應(yīng)觸點(diǎn)（門自動(dòng)重開） X12 一樓減速觸點(diǎn) X40 轎箱內(nèi)開門開關(guān) X13 二樓減速觸點(diǎn) X41 消防關(guān)門按鈕 X14 三樓減速觸點(diǎn) X42 轎箱內(nèi)關(guān)門開關(guān) X15 四樓減速觸點(diǎn) X43 開門極限觸點(diǎn) X16 門閉合觸點(diǎn) X44 關(guān)門極限觸點(diǎn) X17 5.2.2輸出信號(hào)的確定 各樓層乘客召喚時(shí)，按下的呼梯按鈕需顯示，所以有

32、8個(gè)輸出點(diǎn)。開門、關(guān)門輸出各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： 輸入點(diǎn)： 名稱： 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

33、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 電梯上行指示 Y26 五層下行召喚指示 Y07 電梯下行指示 Y27 電梯開門 Y10 拖動(dòng)電機(jī)星形聯(lián)結(jié) Y30 電梯關(guān)門 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 Y15 5.2.3 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： 內(nèi)部輔助繼電器： 名稱： 內(nèi)部輔

34、助繼電器： 一樓～五樓樓廳呼梯信號(hào)輔助 M00～M07 拖動(dòng)電機(jī)減速輔助 M43 上行輔助 M08 開門輔助 M100 下行輔助 M09 關(guān)門輔助 M101 一樓～五樓樓層信號(hào)輔助 M10～M14 電梯運(yùn)行禁止開門輔助 M102 箱內(nèi)停層選擇信號(hào)輔助 M20～M24 停層輔助 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 M301～M306 拖動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)輔助 M42 5.3程序設(shè)計(jì)及說明 5.3.1外呼信號(hào)的登記與消除 乘客在樓廳門外呼叫電梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和保持，并用指示燈顯示出來。當(dāng)電梯

35、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），電梯將停靠在該樓層，同時(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M0～M7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，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

36、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)M10～M14與電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)都斷開，導(dǎo)致外呼輔助繼電器失電斷開，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，但電梯運(yùn)行方向輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)未斷開，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)（無二

37、樓上行要求）不停梯，呼梯要求沒有滿足，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 X00 M0 M10 X10 M1 X01 M1 M11 X10 M8 M2 X02 M2 M11 X10 M9 M3 X03 M3 M12 X10 M

38、8 M4 X04 M4 M12 X10 M9 M5 X05 M5 M13 X10 M8 M6 X06 M6 M13 X10 M9 M7 X07 M7 M14 X10 Y00 M0 M1 Y01 M2 Y02 接下圖 接上圖 M3 Y03 M4 Y04 M5 Y05 M6 Y06 M7 Y07 圖7 外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 5.3.2 開門控制 開門環(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)行過程中，那么電梯門就不能打開。本設(shè)計(jì)中用輔助繼電器M

39、102的常閉觸點(diǎn)來實(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M102就得電，M102的常閉觸點(diǎn)斷開，M100（開門輔助繼電器）無法得電，電梯門就不能打開。X11是消防開門按鈕，它與消防按鈕X10串聯(lián)組成消防開門環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門打開。M200是停層開門輔助繼電器（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，開門輸出Y10導(dǎo)通使得電梯門自動(dòng)打開。X12是電梯自動(dòng)重開門觸點(diǎn)，因?yàn)橛袝r(shí)乘客未進(jìn)入電梯，而電梯已在關(guān)門過程中，為了防止乘客被夾在門中，在門上安裝機(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，

40、電梯門又重新打開。X13是電梯手動(dòng)重開門觸點(diǎn)，有時(shí)電梯內(nèi)的乘客需要離開電梯，此時(shí)可以按下手動(dòng)開門按鈕，使得X13接通，M100得電并自鎖，電梯門重新打開。其他都屬于呼梯開門，電梯到達(dá)某層后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。如乘客在二樓，而電梯也停留在二樓(這將使得樓層信號(hào)輔助繼電器的常開觸點(diǎn)M11接通)，所以只要二樓有呼梯信號(hào)（無論是上行信號(hào)還是下行信號(hào)），都將使得M100得電并自鎖，電梯門打開。 其中時(shí)間繼電器T0是用來控制關(guān)門的，電梯門打開的同時(shí)T0開始計(jì)時(shí)，時(shí)間為10S，也就是說10S后電梯門將自動(dòng)關(guān)閉。M101是關(guān)門

41、輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與M100互鎖，保證電梯在關(guān)門的過程中不能開門。X14是消防關(guān)門常閉觸點(diǎn)，在這里作用與M101相同。X16是開門極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門打開到一定程度時(shí)X16接通， X16的常閉觸點(diǎn)斷開，使得M100失電，電梯門將停止繼續(xù)打開，以免損壞電梯門板。 X11 X10 M101 Y46 Y47 M102 X14 X16 M102 M100 M200 X12 X13 X00 M10 X01 M11 X02 X03 M12 X04 X05 M13 X06 X07 M14 M100 X10 M100 Y10 K100 T0

42、 圖8 開門控制環(huán)節(jié)梯形圖 5.3.3 關(guān)門控制 關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖如圖9所示，其中X14是消防關(guān)門按鈕，它與消防按鈕X10串聯(lián)組成消防關(guān)門環(huán)節(jié)，兩者同時(shí)按下時(shí)電梯門關(guān)閉。T0為延時(shí)關(guān)門常開觸點(diǎn)，延時(shí)時(shí)間一到T0導(dǎo)通，關(guān)門輔助繼電器M101得電并自鎖，關(guān)門輸出Y11導(dǎo)通使得電梯門自動(dòng)關(guān)閉。X15是提前關(guān)門（手動(dòng)關(guān)門）觸點(diǎn)，如果電梯內(nèi)乘客想在電梯自動(dòng)關(guān)門前就將門關(guān)上，那么可以按該鍵，X15按下使得M101得電并自鎖，關(guān)門輸出Y11導(dǎo)通，電梯提前關(guān)門。M100是開門輔助繼電器，它的常閉觸點(diǎn)與M101互鎖，保證電梯在開門的過程中不能關(guān)門。X11是消防開門常閉觸點(diǎn)，在這里作用與M100相同。

43、X17是關(guān)門極限觸點(diǎn)，當(dāng)電梯門閉合到一定程度時(shí)X17接通， X17的常閉觸點(diǎn)斷開，使得M101失電，電梯門將停止繼續(xù)關(guān)閉，以免損壞電梯門板。 X14 X10 M100 X11 X17 M101 T0 X15 M101 X10 M101 Y11 圖9 關(guān)門控制環(huán)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，X20～X24是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)觸點(diǎn)，M10～M14是每個(gè)樓層的樓層信號(hào)輔助繼電器，Y12～Y16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Y1

44、2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，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)已二樓為例說明。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓時(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，使得M11失電斷開，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

45、，電梯到達(dá)一樓時(shí)X20的常閉觸點(diǎn)斷開，使得M11失電斷開，樓層信號(hào)由二樓變?yōu)橐粯?。本設(shè)計(jì)中采用七段LED顯示器來顯示樓層的位置，該顯示器有共陽極和共陰極兩種。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，共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓。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。 X20 X21 M10 M10 X21 M11 X20 X22 M11 X22 M12 X21 X23 M12 X23 M13

46、 X22 X24 M13 X24 M14 X23 M14 M10 Y12 M11 Y13 M12 Y14 M13 Y15 M14 Y16 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，乘客通過對(duì)轎廂內(nèi)操作盤上的1～5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X30～X34是一樓到五樓的停層信號(hào)選擇按鈕，Y20～Y24是

47、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M20～M24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

48、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，使得停層信號(hào)輔助繼電器M22失電，三樓的停層指示燈就熄滅。 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

49、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，所有樓層的停層信號(hào)都被清除。 X30 M10 M20 X10 M20 X31 X10 M11 M21 M21 X32 X10 M12 M22 M22 X33 X10 M13 M23 M23 X34 X10 M14 M24 M24 M20 Y20 M21 Y21 M22 Y22 M23 Y23 M

50、24 Y24 圖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)行方向的要求沒有滿足的情況下，定向信號(hào)不能消除。消防狀態(tài)下運(yùn)行方向

51、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，前文所說的“比較”是通過電梯位置信號(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M1～M7是外呼信號(hào)輔助繼電器，M21～M24箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，M11～M14是樓層信號(hào)輔助繼電器，M8及M

52、9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)樯闲校瑹o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，使得M08失電，無法定向?yàn)樯闲小? 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，但這并不影響電梯的定向，這就是前面所說

53、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，M3或M4也將失電斷開（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)是用來起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。 M1 M11 M14 M09 M08 M12 M13 M2 M21 M3 M4 M22 M5 M6 M23 M7 M24 M08 Y26 圖12 電梯定向（上行）環(huán)節(jié)的梯形圖 二、電梯定向（下行

54、）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M0～M6是外呼信號(hào)輔助繼電器，M20～M23箱內(nèi)停層信號(hào)輔助繼電器，M10～M13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)橄滦校瑹o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，使得M09失電，無法定向?yàn)橄滦小? 假如電

55、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Y27得電。當(dāng)電梯從五樓運(yùn)行到四樓時(shí)，M13常閉斷開，但這并不影響電梯的定向，這就是前面所說的低層決定電梯運(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，M3或M4也將失電斷開（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

56、觸點(diǎn)是用來起互鎖作用的，保證電梯不會(huì)既定為上行又定為下行。 M5 M13 M10 M08 M09 M12 M11 M6 M23 M3 M4 M22 M1 M2 M21 M0 M20 M9 Y27 圖13電梯定向（下行）環(huán)節(jié)的梯形圖 5.3.7 電梯的起步、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，且電梯門關(guān)閉的情況下電梯的拖動(dòng)電機(jī)開始工作，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

57、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，T01是星形起動(dòng)的時(shí)間繼電器，X44是電梯門關(guān)閉觸點(diǎn)。 當(dāng)電梯定向?yàn)樯闲星译娞蓍T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)開始起動(dòng)。首先M41閉合導(dǎo)致星形接法輸出

58、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，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已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，即輔助繼電器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)間繼電器也開始計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)中，星形起動(dòng)時(shí)間為2S

59、，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，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)。 M8 X44 M42 M41 M41 Y46 M41 Y31 Y30 K20 T01 T01 M41 Y31 Y31 M9 X44 M41 M42 M42 Y47 M42 Y31 Y30 K20 T01 T01 M42 Y31 Y31

60、M43 M43 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，電梯開始啟動(dòng)減速環(huán)節(jié)。 現(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)樯闲校琈0

61、8閉合。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓中間時(shí)，接觸到二樓減速觸點(diǎn)X41，使得減速輔助繼電器M43得電并自鎖，電梯開始減速。而當(dāng)三樓為下行外呼信號(hào)時(shí)，又分為兩種情況。一種情況是三樓以上樓層沒有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯需要減速停留在三層以滿足乘客的需求，另一種情況是三樓以上樓層有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯不用停留在三樓，而是直接向上運(yùn)行。為了達(dá)到這一目的，在這里使用了輔助繼電器M303，當(dāng)有三樓以上的呼梯信號(hào)時(shí)，輔助繼電器M303得電使得它的常閉觸點(diǎn)斷開，所以即使有三樓下行外呼信號(hào)，M43也不會(huì)得電，電梯也就不會(huì)減速停留在三層。而如果沒有三樓以上的呼梯信號(hào)，M303的常閉觸點(diǎn)一直閉合，所以只要有三樓下行外呼信號(hào)，M43就會(huì)得

62、電，電梯減速并停留在三樓。 當(dāng)電梯原本在三樓或者更高的樓層時(shí)，如果有二樓的下行外呼信號(hào)，輔助繼電器M2得電自鎖，且此時(shí)電梯定向?yàn)橄滦?，M09閉合。當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓中間時(shí)，接觸到二樓減速觸點(diǎn)X41，使得減速輔助繼電器M43得電并自鎖，電梯開始減速。而當(dāng)二樓為上行外呼信號(hào)時(shí)，也分為兩種情況。一種情況是二樓以下樓層沒有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯需要減速停留在二層以滿足乘客的需求，另一種是二樓以下樓層有呼梯信號(hào)，此時(shí)電梯不用停留在二樓，而是直接向下運(yùn)行。 為了達(dá)到這一目的，在這里使用了輔助繼電器M302，當(dāng)有二樓以下的呼梯信號(hào)時(shí)，輔助繼電器M302得電使得它的常閉觸點(diǎn)斷開，所以即使有二樓上行外呼信號(hào)，M4

63、3也不會(huì)得電，電梯也就不會(huì)減速停留在二層。而如果沒有二樓以下的呼梯信號(hào)，M302的常閉觸點(diǎn)一直閉合，所以只要有二樓上行外呼信號(hào)，M43就會(huì)得電，電梯減速并停留在二樓。 在這里，減速輔助繼電器M43由開門輔助繼電器M100關(guān)斷。當(dāng)電梯到達(dá)樓層時(shí)，電梯開門時(shí)M100的常閉觸點(diǎn)斷開，于是M43失電斷開。停層輔助繼電器M200由一樓至五樓的樓層輔助繼電器和M43共同決定。 M23 M7 X43 M5 M6 M09 M306 M24 M43 A M43 Y40 M10 M11 M12 M13 M14 M43 M200 圖15 電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)的梯形圖

64、M3 M301 M4 M5 M6 M7 M22 M23 M24 M0 M20 M302 M5 M303 M6 M7 M23 M24 接下圖 M304 M1 M2 M20 M21 M7 M24 M305 M0 M0 M306 M1 M2 M3 M4 M20 M21 M22 接上圖 圖16 電梯制動(dòng)環(huán)節(jié)中輔助繼電器的梯形圖 6.運(yùn)行調(diào)試 一、檢修狀態(tài)試運(yùn)行 A.轎內(nèi)檢修 1.檢查復(fù)核變頻器的設(shè)定參數(shù)是否符合要求。 2.在轎廂內(nèi)將檢修開關(guān)置于檢修狀態(tài)。然后轎廂內(nèi)不要留人，而上機(jī)房控制屏上操作。

65、 3.此時(shí)PC機(jī)輸入點(diǎn)X7亮，X10滅可用轎內(nèi)檢修方式試運(yùn)行。 4.轎內(nèi)檢修上行可用11L14高層站的內(nèi)指令輸入點(diǎn)短接。 5.轎內(nèi)檢修下行可用11L40與最低層站的內(nèi)指令輸入點(diǎn)短接. B. 轎頂檢修 此時(shí)X7.X10 不亮，可用轎頂檢修試運(yùn)行。 1.轎頂檢修上行11L40與21L6 短接[X11亮] 2 .轎頂檢修下行11L40與21L7短接。[X12亮]。 3.檢修運(yùn)行電梯狀態(tài);當(dāng)11L40與慢上或慢下點(diǎn)時(shí)，電梯應(yīng)立即關(guān)門[PC 出點(diǎn)Y3。GMJ上行;SJ上行或XJ上行]。當(dāng)門完 全關(guān)閉后[Y3熄;GMJ下行。Y14或Y15‘Y12‘Y0亮]。電梯馬

66、上起動(dòng)向上或向下運(yùn)行。此時(shí)要觀察電梯運(yùn)行方向是否與你的指令方向一致;如否，就要將變頻器LF5的設(shè)定值[0/1]改變;直到電梯的運(yùn)行方向與你的指令方向一致。同時(shí)，要觀察變頻器參數(shù)LF88和LF89的方向[+與-]是否一致。如否，就要將變頻器LF18的設(shè)定值[on/off]改變。直到兩者方向一致。 4.檢修狀態(tài)運(yùn)行停止后應(yīng)立即開門。 5.請注意，由于電梯首次運(yùn)行，井道情況不清，恐防轎廂碰撞井道件故上下行的行程不要控制太長。 6.在機(jī)房試驗(yàn)檢修運(yùn)行正常后，可進(jìn)入轎頂操作。 二、自動(dòng)狀態(tài) 1.把自動(dòng)[無司機(jī)]開關(guān)置自動(dòng)狀態(tài)[X25亮、M16↓]，檢查各層樓外呼信號(hào)的選向、運(yùn)行、減速、消號(hào)等情況是否正常。若不正常，應(yīng)查找井道接線是否出錯(cuò)[因控制屏已經(jīng)過廠內(nèi)檢查試驗(yàn)]。 2.當(dāng)需要測絕緣電阻時(shí)，要把變頻器的全部引線[包括全部控制線和主回路大線]做好記錄然后卸除，并把PC機(jī)輸入端整排地拔離PC機(jī)主體，然后才進(jìn)行各種端子的絕緣測試，以防止損壞變頻器及PC機(jī)輸入口。 7.小結(jié) 通過這次PLC課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻理解了課本的知識(shí)，并使我熟悉和掌握