畢業(yè)設(shè)計(jì)---工廠用自動(dòng)升降電梯的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題 目： 工廠用自動(dòng)升降梯的機(jī)電一體化設(shè)計(jì) </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文主要介紹可編程控制器（PLC）在電梯電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，采用的是西門子系列，通過對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的介紹，給

2、出了4層電梯邏輯控制部分的方法。主要涉及4層電梯的PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、組成及模塊化程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。</p><p>　　電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制

3、和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。</p><p&g

4、t;　　總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 電梯轎廂 步進(jìn)電機(jī)

5、程序設(shè)計(jì)</p><p>　　Automatic lift factory Mechatronic Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The implement of PLC (Programmable Logic Controller) in elevator electric contr

6、ol system is presented in this paper. By The Siemens series he method of logic control part of four-floor elevator is also described by providing system hardware design and program design clues. This paper include of mai

7、n design method, composition, program design in this elevator control system.The elevator is high-rise hotels, shops, housing, multilayer workshop and warehouse high-rise building indispensable of vert</p><p&g

8、t;　　The elevator is sets electromechanical integrated of complex system, not only involves the mechanical transmission, electrical control and civil engineering engineering field, consider reliability, intimacy and aesth

9、etic problems. And for the modern elevator is concerned, should have high security. In the design of machinery, the elevator components and electrical components are taken great safety coefficient and insurance coefficie

10、nt. At present, the programmable logic controller (PLC) and micr</p><p>　　In short, the elevator control is more complex, programmable controller used for elevator control to provide a broad space. PLC is sp

11、ecially designed for industrial process control the control equipment, with PLC application technology unceasing development, will make its much smaller, function continuously improved, process control more stable, relia

12、ble, anti-jamming performance enhancement, mechanical and electrical components in a equipment organically within the instrument, and the function </p><p>　　Key words: PLC Elevator car stepper motor

13、Programming</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 電梯的概述5</p><p>　　第一節(jié)、電梯的發(fā)展簡(jiǎn)史5</p><p>　　第二節(jié)、電梯的分類及運(yùn)行工作狀況5</p><p>　　2.1 . 電梯的分類5</p><

14、;p>　　2.2. 電梯的結(jié)構(gòu)組成6</p><p>　　2.3. 電梯設(shè)計(jì)運(yùn)行工況及主要參數(shù)6</p><p>　　第二章 電梯控制部分11</p><p>　　第一節(jié)、電梯的電力拖動(dòng)部分11</p><p>　　1.1. 曳引電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算11</p><p>　　1.2. 鋼絲繩的選型與計(jì)

15、算12</p><p>　　第二節(jié)、電梯的電氣控制部分設(shè)計(jì)15</p><p>　　2.1．PLC的選擇16</p><p>　　2.2．四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖20</p><p>　　2.3 . PLC的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)21</p><p>　　2.4．軟件設(shè)計(jì)25</p><p&

16、gt;　　2.5．梯形圖及注釋28</p><p>　　第三章 電梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)與計(jì)算35</p><p>　　第一節(jié)．轎廂主要結(jié)構(gòu)件的校核計(jì)算35</p><p>　　第二節(jié)．步進(jìn)電機(jī)的選型計(jì)算39</p><p>　　第三節(jié)．同步帶選型及計(jì)算40</p><p>　　第四節(jié)．導(dǎo)軌的選型與計(jì)算42

17、</p><p>　　第五節(jié)．報(bào)警和救援裝置44</p><p>　　第六節(jié)．緩沖器44</p><p><b>　　畢業(yè)課設(shè)總結(jié)46</b></p><p><b>　　致謝47</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)48</b><

18、;/p><p>　　附錄一、PLC電梯控制系統(tǒng)梯形圖49</p><p>　　附錄二、 電梯門禁系統(tǒng)梯形圖54</p><p><b>　　一、 電梯的概述</b></p><p>　　隨著人口的增加，科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展，人們物質(zhì)文化生活水平的逐步提高，建筑業(yè)得以迅速發(fā)展，大批的高樓大廈拔地而起，十幾層至幾十層的

19、賓館、飯店、辦公樓、住宅樓鱗次櫛比。伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞莨I(yè)也在日新月異地發(fā)展著。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種工作和生活中的必需設(shè)備，完全可以預(yù)想到，隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將和汽車一樣，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。</p><p>　　第一節(jié)、電梯的發(fā)展簡(jiǎn)史</p><p>　　據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代

20、埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，1858年美國(guó)研制出以蒸汽為動(dòng)力，并通過帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英國(guó)的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。</p><p>　　但是，電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來源。1

21、8世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，并隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開始使用交流異步單速和雙速電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力的交流電梯，特別是交流雙速電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。在20世紀(jì)初，美國(guó)奧的斯電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代美國(guó)紐約市的102層摩天大樓建成，美國(guó)奧的斯電梯公司為這座大樓制造和安裝了74臺(tái)速度為6.0m/s的電梯。從此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，

22、一直在日新月異地發(fā)展著。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動(dòng)化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，可編程序控制器（PLC）和電子計(jì)算機(jī)成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去后，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運(yùn)行效果顯著提高。</p><p>　　第二節(jié)、電梯的分類及運(yùn)行工作狀況</p><p>　　2.1 . 電梯的分類</p><p><b>　　按驅(qū)動(dòng)方

23、式分類：</b></p><p><b>　　1. 交流電梯</b></p><p><b>　　2. 直流電梯</b></p><p><b>　　3. 液壓電梯</b></p><p><b>　　4. 齒輪齒條電梯</b></p&

24、gt;<p><b>　　5. 螺桿式電梯</b></p><p>　　6. 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯</p><p><b>　　按用途分類：</b></p><p><b>　　1. 乘客電梯</b></p><p><b>　　2. 載貨電梯</b

25、></p><p><b>　　3. 病床電梯</b></p><p><b>　　4. 服務(wù)電梯</b></p><p><b>　　5. 觀光電梯</b></p><p><b>　　7. 車輛電梯</b></p><p>

26、;<b>　　8. 船舶電梯</b></p><p><b>　　9. 建筑使用電梯</b></p><p><b>　　10. 其它</b></p><p>　　2.2．電梯的結(jié)構(gòu)組成 </p><p>　　一部電梯主要由以下幾部份組成：</p><p&g

27、t;<b>　　1. 曳引系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2. 導(dǎo)向系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3. 門系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4. 轎箱系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5. 重量平衡系統(tǒng)<

28、;/b></p><p><b>　　6. 電力拖動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p><b>　　7. 電氣控制系統(tǒng)</b></p><p><b>　　8. 安全保護(hù)系統(tǒng)</b></p><p>　　2.3。電梯設(shè)計(jì)運(yùn)行工況及主要參數(shù)</p><p>

29、;　　電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有?？空尽Ｆ瘘c(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。</p><p>　　各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕，供司機(jī)或乘用人員控制

30、電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕稱外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱指令按鈕。</p><p>　　電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動(dòng)、加速、?？康热克緳C(jī)控制操作，而且在運(yùn)行過程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。而電梯的自動(dòng)化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令信號(hào)，電梯就能自動(dòng)關(guān)門、定向、起動(dòng)、在預(yù)定的層站平層?？块_門。對(duì)于自

31、動(dòng)化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個(gè)以上的指令信號(hào)，電梯便能依次起動(dòng)和?？?，依次完成全部指令任務(wù)。</p><p>　　盡管電梯和汽車在運(yùn)算工作過程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的停靠站上有順向的指令信號(hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層停靠開門接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人

32、員控制電梯上下運(yùn)行時(shí)一般一次只能下達(dá)一個(gè)指令任務(wù)，當(dāng)一個(gè)指令任務(wù)完成后才能再下達(dá)另一個(gè)指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一個(gè)層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)?？?，所以載貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。</p><p>　　本課題主要研究單臺(tái)四層電梯的PLC控制方法，分述其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要達(dá)到以下要求：</p><p>

33、;　　1)系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)響應(yīng)層樓召喚信號(hào)（含上召喚和下召喚）。</p><p>　　2)具有轎廂層樓顯示（二進(jìn)制方式或十進(jìn)制方式）。能自動(dòng)顯示電梯運(yùn)行方向。</p><p>　　3)具有電梯直駛功能和反向最遠(yuǎn)停站功能。具有消防應(yīng)急處理功能。</p><p>　　4)電梯開門時(shí)間設(shè)為3秒，電梯關(guān)門時(shí)間也設(shè)定為3秒。</p><p>　　

34、5)具有應(yīng)急手動(dòng)開門、關(guān)門按鈕。</p><p><b>　　(一)、規(guī)格參數(shù)</b></p><p>　　注：井道口尺寸以現(xiàn)場(chǎng)查勘為準(zhǔn)</p><p>　　技術(shù)要求及性能、配置方案</p><p>　　電梯功能要求、功能名稱、 功能描述</p><p><b>　　電梯裝潢要求<

35、;/b></p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　上述參數(shù)僅為基本要求，供應(yīng)商在投標(biāo)中其投標(biāo)產(chǎn)品可以高于基本要求，但不得低于其基本要求；投標(biāo)產(chǎn)品必須是國(guó)內(nèi)知名品牌或中外合資產(chǎn)品；中標(biāo)供應(yīng)商所投產(chǎn)品必須符合電梯制造與安裝安全規(guī)范GB-7588-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電梯安裝驗(yàn)收規(guī)范GB-10060-1993國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電梯維修規(guī)范GB/T1877

36、5-2002國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　二、 電梯控制部分</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動(dòng)部分和電氣控制部分組成。</p><p>　　第一節(jié)、電梯的電力拖動(dòng)部分</p><p>　　電梯主拖動(dòng)類型有直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、直流G－M（即發(fā)電機(jī)－電動(dòng)機(jī)組供電）拖動(dòng)、晶閘管供電（SCR－M）的直流拖動(dòng)和交流雙速電動(dòng)

37、機(jī)拖動(dòng)、交流調(diào)壓調(diào)速（AVCC）拖動(dòng)、交流變頻調(diào)速（VVVF）等。因直流電梯的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)有電刷和換相器，維護(hù)量較大，可靠性低，現(xiàn)已被交流調(diào)速電梯所取代。為了得到較好的舒適感，要求曳引電動(dòng)機(jī)在選定的調(diào)速方式下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩總能達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求。考慮到電壓的波動(dòng)、導(dǎo)軌不夠平直造成的運(yùn)動(dòng)阻力增大等因素，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度。</p><p>　　1.1. 曳引電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算</p><

38、;p>　　1．1主要技術(shù)性能參數(shù)</p><p>　　已知： Q = 1000額定載重量〔kg)</p><p>　　V = 1電梯額定速度(m/s)</p><p>　　P = 1100空轎廂及其支承部件的質(zhì)量(kg)</p><p>　　I = 2鋼絲繩的倍率</p><p>

39、;　　H = 12.5提升高度（m）</p><p>　　D = 13鋼絲繩直徑（mm）</p><p>　　G = 1575對(duì)重（Kg）</p><p>　　Dt = 640 曳引輪直徑（mm）</p><p>　　Ψ ＝ 0.475 平衡系數(shù)</p><p>　　1.2 曳引機(jī)功

40、率計(jì)算及電動(dòng)機(jī)選擇</p><p>　　N =QV(1-Ψ)/102ηi</p><p>　　其中：Q =1000kg</p><p><b>　　V =1.0m/s</b></p><p>　　Ψ =0.4-0.5 取0.475（平衡系數(shù)）</p><p>　　η=0.60（機(jī)械效率）</

41、p><p><b>　　i =2</b></p><p>　　得出：N = QV(1-Ψ)/102ηi</p><p>　　=（1000×1×0.525）/（102×0.60×2）</p><p><b>　　=4.28KW</b></p><

42、p>　　根據(jù)電梯曳引機(jī)系列表可初步選擇曳引機(jī)，具體參數(shù)如下：</p><p>　　選取Y132m2-6型電動(dòng)機(jī)，</p><p>　　P=5.5 KW n=960 r/min </p><p>　　T =9550×(P×η×i)/n=890 Nm</p><p>　　D=Φ640mm V=1.

43、0m/s </p><p>　　m=2940kg d=13 mm </p><p>　　軸Q =kF =1.2×(1000×P)/V = 6600N</p><p>　　曳引比 I =2 中心高L =132mm 減速比 j=21/1</p><p>　　1.3 曳引機(jī)電動(dòng)機(jī)的校核</p>&l

44、t;p>　　1）P=5.5 KW＞N =4.28 KW</p><p>　　2) m=2940 kg＞Q/2=500 kg </p><p>　　3)實(shí)際運(yùn)行扭矩M按超載10%計(jì)算：</p><p>　　M== 525×9.8×0.64/4=823< T</p><p>　　4）主軸最大靜載荷計(jì)算</p

45、><p>　　曳引繩φ13的重量q=0.586 kg/m</p><p>　　T =P + G +q×n×H + P + Q ×Ψ=1100+1000+0.586×4×12.5+1100+1000×0.475=3705 kg＜軸載=6600kg</p><p>　　綜上所述選取的曳引機(jī)部件符合要求</p&

46、gt;<p>　　1.2. 鋼絲繩的選型與計(jì)算</p><p>　　2.1 載重量為1000Kg曳引鋼絲繩安全系數(shù)</p><p><b>　　曳引鋼絲繩的計(jì)算</b></p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù): </b></p><p>　　額定載荷: 1000

47、Kg</p><p>　　鋼絲繩數(shù)量: 3根</p><p>　　鋼絲繩直徑: 13mm</p><p>　　曳引輪直徑: 640mm</p><p>　　導(dǎo)向輪直徑: 520mm</p><p>　　曳引輪節(jié)圓直徑與鋼絲繩直徑的比值:49.231</p&g

48、t;<p><b>　　判定:符合要求</b></p><p>　　轎頂輪節(jié)圓直徑與鋼絲繩直徑的比值:40</p><p><b>　　判定:符合要求</b></p><p>　　提升高度: 12.5m 圖1</p><p>　　根

49、據(jù)G8}} 88-2}}附件N,安全系數(shù)計(jì)算如下〔參考GB7 588一20039，2.2a安全系數(shù)不能小于13):</p><p>　　Sf =10^(2.6834-㏒(695.85×10^6×Nequiv/(Dt/dr)^8.567)/ ㏒(77.09×(Dt/dr)^(-2.894)))</p><p>　　=13.705 取安全系數(shù):13.

50、705</p><p><b>　　其中:</b></p><p>　　Sf 理論安全系數(shù)</p><p>　　Nequiv 滑輪等效數(shù)量</p><p>　　Dt 曳引輪直徑</p><p>　　dr 鋼絲繩直徑</p

51、><p>　　Nequiv= Nequiv（t）+ Nequiv(p)</p><p>　　=7.69 + 2.2946</p><p><b>　　=9.9846</b></p><p>　　當(dāng)β=96.5° U形槽角度時(shí)，Nequiv(t)=7.69</p><p>　　(由插值法求

52、得β=95°時(shí)為6.7，β=95.5°時(shí)為7.03，β=96.5°時(shí)為7.69)</p><p>　　Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)= 2.2946 × 1 =2.2946</p><p>　　Nps = 1 簡(jiǎn)單彎折的滑輪數(shù)量</p><p>　　Npr = 0

53、 反向彎折的滑輪數(shù)量</p><p>　　KP = 2 .2946</p><p>　　單根鋼絲繩的受力計(jì)算如下:</p><p>　　Tmax=[(P+Q )/rn+qH ] ×9.8=2103.4 (N)</p><p><b>　　其中:</b></p><

54、p>　　Tmax 轎廂以額定載荷停在最底層時(shí)，在曳引輪高度處鋼絲繩所承受的鋼絲繩最大張力 （N）</p><p>　　P = 1100 轎廂自重 (kg)</p><p>　　Q = 1000 電梯額定載荷(kg)</p><p>　　R = 2 電梯曳引比</p><p>　　n

55、= 5 曳引鋼絲繩根數(shù)</p><p>　　q = 0.586 曳引鋼絲繩每米質(zhì)量(kg)</p><p>　　H = 12.5 提升高度(m)</p><p>　　理論最小破斷載荷: Pbreak = 28826.68 (N)</p><p>　　實(shí)際最小破斷載荷: [Pbreak]= 74300

56、.00 (N)</p><p><b>　　判定:符合要求</b></p><p>　　2.2 載重量為1000 kg曳引鋼絲繩曳引條件計(jì)算</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù):</b></p><p>　　P = 1100空轎廂及其支承部件的質(zhì)量(kg)</p><p

57、>　　Q = 1000額定載重量〔kg)</p><p>　　V = 1電梯額定速度(m/s)</p><p>　　H = 12.5電梯的提升高度(m)</p><p>　　A = 0.35電梯的運(yùn)行加〔減)速度(m/s^2)</p><p>　　I = 2鋼絲繩的倍率</p><p

58、>　　Ψ = 0.475 平衡系數(shù)</p><p>　　α= 154鋼絲繩在曳引輪上的包角(°)</p><p>　　ns= 5 鋼絲繩的數(shù)量</p><p>　　G = 1575 kg 對(duì)重的質(zhì)量</p><p>　　qmsr= 0.586鋼絲繩每米質(zhì)量〔kg〕</p><p

59、>　　nc= 0補(bǔ)償鏈的數(shù)量</p><p>　　qmcr= O補(bǔ)償鏈每米質(zhì)量(Kg)</p><p>　　Mcomp= 0補(bǔ)償鏈張緊裝置的質(zhì)量(kg)</p><p>　　nt= 1隨行電纜的數(shù)量</p><p>　　qmtrav=2隨行電纜何米質(zhì)量(kg)</p><p>　　曳引繩在曳引輪槽的

60、比壓計(jì)算(該項(xiàng)GB7588一2003不作要求，僅作參考)</p><p>　　曳引條件計(jì)算(依據(jù)GB7588一1995第九章)</p><p>　　鋼絲繩在曳引輪槽中不打滑應(yīng)符合下列條件:</p><p>　　(TI/T2) ×C1×C2 ≦e^fa</p><p><b>　　式中：</b><

61、/p><p>　　T1 鋼絲繩在曳引輪處轎廂側(cè)的張力</p><p>　　T2 鋼絲繩在曳引輪處對(duì)重側(cè)的張力</p><p>　　T1/T2 轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)鋼絲繩張力比</p><p>　　F =4μ（1-sin（β/2））/(π-β-sinβ)=0.1977當(dāng)量摩擦系數(shù)</p><p>

62、;　　μ=0.09 鋼絲繩與鑄鐵曳引輪的摩擦系數(shù)</p><p>　　β =96.5 曳引輪槽切口角度(°)</p><p>　　C1 =(g+a)/(g-a)=1.0741 與電梯起動(dòng)、制動(dòng)加速度有關(guān)的系數(shù)</p><p>　　C2 = 1 由于摩擦導(dǎo)致曳引輪槽斷面變化的影響系數(shù)，半圓槽C2=1</p><p>

63、　　當(dāng)轎廂裝有125%額定載荷且轎廂位于底層:</p><p>　　T1/T2 ×C1 ×C2 =1.6342</p><p>　　e^fa=1 .7008</p><p>　　判定:符合鋼絲繩不打滑條件</p><p>　　當(dāng)轎廂空載且轎廂位于最高層:</p><p>　　T1/T2 ×

64、C1 ×C2 =1.5607</p><p>　　e^fa=1.7008</p><p>　　判定:符合鋼絲繩不打滑條件</p><p>　　2．3 曳引鋼絲繩在繩槽中的上比壓計(jì)算(依據(jù)GB7588-1995第九章)(此項(xiàng)目GB7588-2003不作要求，僅為參考)</p><p>　　p=(T/(ndD)) ×(8&#

65、215;cos(β/2)/(π-β-sinβ))</p><p>　　[p]=(12.5+4Vc)/(1+Vc)</p><p>　　根據(jù)GB7588-1995中9.3.2條的要求，鋼絲繩在曳引輪槽中的比壓條件</p><p><b>　　p≦[p]</b></p><p>　　d = 13 mm

66、鋼絲繩直徑</p><p>　　D = 640mm 曳引輪直徑</p><p>　　N = 3 鋼絲繩根數(shù)</p><p>　　R = 2 電梯曳引比</p><p>　　T = (P+Q)/r×g=10290 N轎廂側(cè)鋼絲繩的靜張力</p>

67、;<p>　　Vc = v×r =2 m/s 鋼絲繩的速度</p><p>　　p= 2.8477</p><p><b>　　[p]=6.833</b></p><p>　　判定:鋼絲繩比壓符合要求</p><p>　　第二節(jié)、電梯的電氣控制部分設(shè)計(jì)</p>&

68、lt;p>　　電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動(dòng)機(jī)等幾十個(gè)分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)通過電路控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動(dòng)作功能，保證電梯安全運(yùn)行。</p><p>　　電梯一般是由電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)的，其運(yùn)行過程大多包括啟動(dòng)、正（反）轉(zhuǎn)、停止等，這整個(gè)過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。具體地說電梯的控制主要是指對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、運(yùn)行方向、層

69、樓指示、層站召喚、轎廂內(nèi)指令等進(jìn)行處理。其操縱是實(shí)行各個(gè)控制環(huán)節(jié)的方式和手段。</p><p>　　電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動(dòng)系統(tǒng)比較，變化范圍比較大。當(dāng)一臺(tái)電梯的類別、額定載重量和額定運(yùn)行速度確定后，電力拖動(dòng)系統(tǒng)各零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則有比較大的選擇范圍，必須根據(jù)電梯安裝使用地點(diǎn)、乘載對(duì)象進(jìn)行認(rèn)真選擇，才能最大限度地發(fā)揮電梯的使用效益。</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)決定

70、著電梯的性能、自動(dòng)化程度和運(yùn)行可靠性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開展，電氣控制系統(tǒng)發(fā)展換代迅速。繼電器控制系統(tǒng)的電梯故障率高，大大降低了電梯的運(yùn)行可靠性和安全性，所以基本上已經(jīng)被淘汰。而PLC以其體積小、功能強(qiáng)、故障率低、壽命長(zhǎng)、噪聲低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便、修改邏輯靈活、程序容易編制，易聯(lián)成控制網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.1．PLC的選擇</p><p&g

71、t;　　2.1.1 PLC的定義和特點(diǎn)</p><p><b>　　1.PLC的定義</b></p><p>　　由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對(duì)它下一個(gè)確切的定義是困難的。1980年P(guān)LC問世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(National Electric ManufacturerAssociation NEMA)對(duì)PLC下過如下的定義:</p><p

72、>　　PLC是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用來對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。</p><p>　　1982年，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical Committee IEC)頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案，1985年提交了第2版，1987年的第3版對(duì)PLC作了如下的定義:PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)

73、計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　上述的定義表明，PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，它與其他順序控制裝置不同的特點(diǎn)。</

74、p><p><b>　　2.PLC的特點(diǎn)</b></p><p>　　PLC能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計(jì)算機(jī)所不及的一些下列特點(diǎn)：</p><p>　　一、可靠性。可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。PLC的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾方面：</p><p>　?。?）與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因:

75、</p><p>　　1)PLC不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到提高。</p><p>　　2)PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。</p><p>　　3)PLC有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單、操作方便、維修

76、容易等特點(diǎn)，因?qū)Σ僮骱途S修人員的技能要求降低，容易學(xué)習(xí)和掌握，不容易發(fā)生操作的失誤，可靠性高。</p><p>　?。?）與通用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因:</p><p>　　1)PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單的編程語言和更可靠的硬件。采用了經(jīng)簡(jiǎn)化的編程語言，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠

77、性大大提高。因此，PLC的可靠性較通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高.</p><p>　　2)在PLC的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件;采用先進(jìn)的工藝制造流水線生產(chǎn);對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對(duì)電源的掉電保護(hù)、存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)并采用看門狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計(jì)等等。</p><p>　　3)在PLC的軟件設(shè)計(jì)方面，也采取了一系列提

78、高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡(jiǎn)化編程語言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示等等。一份用戶選用PLC原因的調(diào)查報(bào)告指出，在各種選用PLC的原因中，第一位的原因是由于PLC可靠性高的用戶達(dá)93%。其次，才是性能和維修方便等原因?？梢?，可靠性高是PLC的主要特點(diǎn)。</p><p>　　二、易操作性。PLC的易操作性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面:</p><p>　　(1)操作方

79、便對(duì)PLC的操作包括程序輸人的操作和程序更改的操作。大多數(shù)</p><p>　　PLC采用編程器進(jìn)行程序輸人和更改的操作。編程器至少提供了輸人信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用CRT屏幕顯示，因此，程序的輸人直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)、繼電器編號(hào)或觸點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上顯示。所以PLC具有操作方便的特點(diǎn)。</p>

80、<p>　　(2)編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，梯形圖由于與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解，所以有利于程序的編寫和學(xué)習(xí)。采用布爾助記符編程語言時(shí)，由于符號(hào)是功能的簡(jiǎn)單縮寫，十分有利于編程人員的編程。雖然功能表圖、功能模塊圖和高級(jí)描述語句的編程方法應(yīng)用尚未普及，但是，由于它們具有功能清晰、易于理解等優(yōu)點(diǎn)，正為廣大技術(shù)人員所接納和采用，并發(fā)揮出更有效的功能特點(diǎn)。</p><p

81、>　　(3)維修方便，PLC所具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低了。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的提示和故障代碼的顯示，或通過編程器和CRT屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。為便于維修工作的開展，有些PLC的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設(shè)備，提供了故障樹等維修用的資料。有些廠商還提供維修用的智能卡件或插件板，使維修工作變得十分方便。<

82、/p><p>　　PLC的面板和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也考慮了維修的方便性，例如，對(duì)需維修的部件設(shè)置在便于維修的位置，信號(hào)燈設(shè)置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的類型等，這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行，從而大大節(jié)省維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水線作業(yè)，使維修用的備品備件簡(jiǎn)化，也使維修變得方便。</p><p>　　三、靈活性。PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面：</p>

83、<p>　　(1)編程的靈活性。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語句描述編程語言，只要掌握其中一種語言就可以進(jìn)行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時(shí)，可以不必改變PLC的硬設(shè)備，通過程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使PLC能大量地替代繼電器順序控制系

84、統(tǒng)，成為當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。在柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和計(jì)算機(jī)集成過程控制系統(tǒng)(CIPS)中，PLC正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　(2)擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要的特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展，功能的擴(kuò)展，應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過增加輸人輸出單元增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展

85、單元來擴(kuò)大容量和功能，也可以通過多臺(tái)PLC的通信來擴(kuò)大容量和功能，甚至可通過與集散控制系統(tǒng)(DCS)或其他上位機(jī)的通信來擴(kuò)展它的功能，并與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換等。這種擴(kuò)展的靈活性大大地方便了用戶。</p><p>　　(3)操作的靈活性。操作的靈活性是指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作可以簡(jiǎn)化，不同的生產(chǎn)過程

86、可采用相同的控制臺(tái)或控制屏等。</p><p>　　四、機(jī)電一體?；癁榱耸沟霉I(yè)生產(chǎn)過程的控制更平穩(wěn)、更可靠，向優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗要效益，對(duì)過程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化——儀表、電子、計(jì)算機(jī)綜合的要求，而PLC正是這一要求的產(chǎn)物，它是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已成為當(dāng)今數(shù)

87、控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、過程流程控制等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備。</p><p>　　2.1.2 PLC的主要功能和應(yīng)用</p><p>　　PLC的主要功能和應(yīng)用如下:</p><p>　　(1)開關(guān)邏輯和順序控制這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種簡(jiǎn)單或十分復(fù)雜的控制要求。</p><p

88、>　　(2)模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由許多連續(xù)變化的物理量需要進(jìn)行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域?qū)δM量控制的廣泛要求，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能。特別是在系統(tǒng)中模擬量控制點(diǎn)數(shù)不多，同時(shí)混有較多的開關(guān)量時(shí)，PLC具有其他控制裝置所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。另外某些PLC產(chǎn)品還提供了典型控制策略模塊，如PID模塊，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的PID等反饋或其他模擬量的控制運(yùn)算。</p&g

89、t;<p>　　(3)定時(shí)控制PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)與計(jì)數(shù)器。其定時(shí)時(shí)間間隔可以由用戶加以設(shè)定。對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)于頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以選擇高速計(jì)數(shù)器。</p><p>　　(4)數(shù)據(jù)處理新型PLC都具有數(shù)據(jù)處理的能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等功能，有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算。&

90、lt;/p><p>　　(5)信號(hào)連鎖系統(tǒng)信號(hào)連鎖是安全生產(chǎn)所需的。在信號(hào)連鎖系統(tǒng)中，采用高可靠性的PLC是安全生產(chǎn)的要求。對(duì)安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對(duì)其中的邏輯運(yùn)算等，可采用冗余的PLC實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　(6)通信把PLC作為下位機(jī)，與上位機(jī)或同級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行通信，成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的信息控制和管理，因此PLC是實(shí)現(xiàn)工廠

91、自動(dòng)化的理想工業(yè)控制器。</p><p>　　2.1.3 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　從某種意義上說，PLC是從繼電接觸控制發(fā)展而來的。兩者既有相似性又有不同之處。</p><p>　　1)繼電接觸控制全部用硬器件、硬觸點(diǎn)和“硬”線連接，為全硬件控制；PLC內(nèi)部大部分采用“軟”電器、“軟”接點(diǎn)和“軟”線連接，為軟件控制。</p>

92、<p>　　2)繼電接觸控制系統(tǒng)體積大；PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。</p><p>　　3)繼電接觸控制全為機(jī)械式觸點(diǎn)，動(dòng)作慢；PLC內(nèi)部全為“軟接點(diǎn)”，動(dòng)作快。</p><p>　　4)繼電接觸控制功能改變，須拆線、接線乃至更換元器件，比較麻煩；PLC控制功能改變，一般僅需修改程序即可，極其方便。</p><p>　　5)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工

93、與調(diào)試比繼電接觸控制系統(tǒng)周期短。</p><p>　　6)PLC控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制的強(qiáng)。</p><p>　　7)PLC的應(yīng)用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。</p><p>　　8)PLC可靠性比繼電接觸控制的高。</p><p>　　此外，可編程序控制器與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同?？删幊绦蚩刂破魇且苑磸?fù)掃描

94、的方式工作，是循環(huán)地、連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時(shí)刻它只能執(zhí)行一條指令，也就是說可編程序控制器是以“串行”方式工作的。而繼電-接觸器是按“并行”方式工作的，或者說是按同時(shí)執(zhí)行方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作。繼電-接觸器控制的并行工作方式因觸點(diǎn)動(dòng)作的延誤易產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配等問題，這些在串行工作方式的可編程序控制器中不會(huì)發(fā)生。</p><p>　　可編程序控制器與繼電器柜的區(qū)別</p>

95、;<p>　　2.2．四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖5-1所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。</p><p&

96、gt;　　電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖</p><p>　　2.3 。PLC的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：</p><p>　　1)最大限度地滿足被控對(duì)象的

97、控制要求</p><p>　　充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。</p><p>　　2)保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠</p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行

98、，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。</p><p>　　3)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便</p><p>　　一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、

99、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。</p><p><b>　　4)適應(yīng)發(fā)展的需要</b></p><p>　　由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的

100、要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。</p><p>　　2.3.2 PLC機(jī)型的選擇</p><p>　　為了完成設(shè)定的控制任務(wù),主要根據(jù)電梯控制方式與輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來確定PLC的機(jī)型。所需輸入/輸出點(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量估算如下:錯(cuò)誤

101、！未找到索引項(xiàng)。</p><p>　　1．輸入/輸出點(diǎn)的估算：</p><p>　　采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈

102、H6。一至四層有到位行程開關(guān)SQ1～SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵KM3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST1檢測(cè)，開門到位由行程開關(guān)ST2檢測(cè)。轎廂上行和下行由接觸器KM1和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。</p><p>　　輸入點(diǎn)共有14個(gè)，輸出點(diǎn)共有16個(gè),總共30個(gè)。</p>&

103、lt;p>　　2. 內(nèi)存容量的估算</p><p>　　用戶控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、用戶的程序編寫水平等因素有關(guān)。因此,在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行估算。本系統(tǒng)有開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)有30個(gè)，模擬量I/O數(shù)為0個(gè)。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠?jì)算公式:</p><p>　　所需總內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)×(10～1

104、5)+模擬量I/O總點(diǎn)數(shù)×(150～250)再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。</p><p>　　綜合I/O點(diǎn)數(shù)以及內(nèi)存容量，S7—200的CPU226輸入，輸出點(diǎn)數(shù)為24／16，足以滿足要求。</p><p>　　2.3.3 輸入/輸出點(diǎn)分配：</p><p>　　該系統(tǒng)占用PLC的30個(gè)I/O口，14個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)

105、，具體的I/O分配如下表所示。</p><p>　　2.3.4 PLC外部接線圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)的PLC外部接線圖如圖5-2所示.CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設(shè)計(jì)中PLC容量完全滿足要求，CPU226CN的輸出繼電器觸點(diǎn)容量為2A，電壓范圍為5~30V（DC）或5~250V（AC）。</p><p>　　

106、梯的軟件部分主要由流程圖來實(shí)現(xiàn)控制要求。</p><p>　　電梯的上下控制流程圖如下</p><p><b>　　2.4．軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軟件是建立在硬件的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)然后進(jìn)行主程序的設(shè)計(jì)。四層電</p><p>　　電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯

107、信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。</p><p><b>　　電梯響應(yīng)流程圖如下</b></p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的

108、目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯門開，當(dāng)門開到開門限位時(shí)，計(jì)時(shí)3秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號(hào)。此過程期間，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉，并且當(dāng)門關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，門間來人會(huì)使光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯開關(guān)門流程圖見下圖所示</p><p>　　2.5．梯形圖及注釋</p><p>　　2.5.1 電梯初始控制</p><p>　

109、　由于斷電或故障等原因，會(huì)使PLC停止運(yùn)行。當(dāng)PLC重新運(yùn)行時(shí)，假如電梯門未完全打開或關(guān)閉時(shí)，Q2.3置位有信號(hào)，產(chǎn)生關(guān)門動(dòng)作，直到電梯門完全關(guān)閉，Q2.3復(fù)位。當(dāng)電梯未在任意平層時(shí)，利用輔助繼電器M1.1,電梯會(huì)下降，直到電梯碰觸行程開關(guān)后停止</p><p>　　2.5.2報(bào)警器及超重控制</p><p>　　按下警報(bào)器按鈕(I2.7)，警報(bào)器響(Q2.7)，計(jì)時(shí)10秒鐘(T33)，警

110、報(bào)器關(guān)門。此系統(tǒng)由電梯載重控制儀控制電梯載重。當(dāng)電梯超重時(shí)(I2.6)，電梯禁止上下運(yùn)行，并且超重指示燈亮起（Q2.6）。</p><p>　　2.5.3. 內(nèi)指令信號(hào)的登記與消除</p><p>　　以2層內(nèi)呼為例：當(dāng)按下2層內(nèi)呼時(shí)(I0.1)，若電梯未在2樓平層時(shí)(I1.5)，2層指示燈亮(Q0.1)，電梯運(yùn)行至2樓平層，門打開，2層指示燈滅；若電梯在2樓平層時(shí)，指示燈不亮。</

111、p><p>　　2.5.4.電梯選層定向輔助</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層

112、向下外呼梯信號(hào)</p><p>　　2.5.5.外召喚信號(hào)的登記與消除</p><p>　　以2層外呼下指示燈為例：按下2層外呼下按鈕（I0.5），若電梯未在2樓平層時(shí)(I1.5)，指示燈亮(Q0.5)，當(dāng)電梯運(yùn)行至二樓平層，并且該外呼信號(hào)得以響應(yīng)時(shí)，門打開(Q2.2)，指示燈滅；若電梯停在2樓平層且門未處于打開動(dòng)作時(shí)，按下2層外呼下按鈕，指示燈亮，電梯門打開，指示燈滅。</p>

113、;<p>　　2.5.6.電梯指層控制</p><p>　　電梯樓層位置由行程開關(guān)控制。以2層指示燈為例：若電梯在2樓平層時(shí)(I1.5)，2層指示燈亮(Q3.1)，當(dāng)電梯向上運(yùn)行(Q2.0)，指示燈依然亮著，直到電梯到達(dá)3層平層位置(I2.0)；若電梯在3樓層時(shí)，3層指示燈亮(Q3.2)，輔助繼電器M2.1置位，電梯下行時(shí)（Q2.1），3層指示燈滅，2層指示燈亮，當(dāng)電梯到達(dá)2樓平層時(shí)，M2.1復(fù)位。

114、</p><p>　　2.5.7.電梯上下行</p><p>　　以電梯上行為例：當(dāng)系統(tǒng)無外呼下響應(yīng)，即M0.0和M0.2沒有信號(hào)時(shí)，若電梯停在3層，當(dāng)有3層外呼上(Q1.0)、4層外呼下(Q1.1)或4層內(nèi)呼有信號(hào)(Q0.3)時(shí)，電梯將向上運(yùn)行，輔助繼電器M0.4置位，且當(dāng)四層外呼下或四層內(nèi)呼有信號(hào)時(shí)，電梯向上運(yùn)行(Q2.0)，到達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)電梯停止。</p><p&

115、gt;　　當(dāng)電梯上行時(shí)，上行指示燈亮(Q2,4)；下行時(shí)，下行指示燈亮(Q2.5)。</p><p><b>　　見附錄一</b></p><p>　　2.5.8.電梯開關(guān)門</p><p>　　當(dāng)電梯達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)，電梯門打開。以2層外呼下為例，當(dāng)按下2層外呼下指示燈亮?xí)r（Q0.5），并且外呼作得到響應(yīng)（M0.0），即M0.0有信號(hào)，當(dāng)電梯運(yùn)行

116、至2樓平層時(shí)（I1.5），電梯門打開(Q2.2)。電梯開門到位后，計(jì)時(shí)3秒(T34)，電梯門關(guān)閉(Q2.3)。電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。此外當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，若門間來人，光電傳感器會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，控制電梯門打開。</p><p>　　見附錄二

117、

118、