毕业设计PLC四层电梯内含组态王仿真程序

--可修编.wordword基于PLC电梯控制系统设计桶要目前电椅控制系毓主要有三种控制方式：维电器控制系就、PLC控制系统、母机控制系统。PLC控制系或由于运行可靠性高，使用维修方便，杭干扰性慢，设计和调试周期较理等优点，倍受人们重视，已应为目前在电悌控制系统中使用最多的控制方式。本文在阐述电桶的构造和可编程控制器的构造和工作原理的根底上，针对4层电机使用西口子S7-200可编程控制器，设计了电梯的控制系维，包括新内指令和厅外口噪信号的登记与消除、电拂的设层和定向、电拂的开关n运行、电梯上下行控制、电柳的指层控制等局部，实现了桥内与各层呼悌指令的记录、电悌运行方向和选民的控制，电树上下行和自动开关口、电种的指层控制等功能。同时也使用了组态王6.53完成上位机对PLC控M电梯的仿真。关能同：四层电力控制系堤可编程控制器组态王PLC-basedelevatorcontrolsystemdesignAbstractAtpresenttheelevatorcontrolsystemmainlyhasthreecontrolmodes:Followingelectriccircuitcontrolsystem,PLC(ProgrammableLogicController)controlsystem,microputercontrolsystem.PLCcontrolsystem,becausemovesthereliabilitytobehigh,theuseserviceisconvenient,anti-jamming,thedesignandthedebuggingcycleisshortandsoonmerits,timeistakenseriouslythepeopleandsoonmerits,havebeepresentusemostcontrolmodesintheelevatorcontrolsystem.Thisarticleelaboratedtheelevatorstructure,thestructureandtheworkingprincipleoftheprogrammablelogiccontroller.Aimattheelevatoroffourfloors,thewriterdesignthiselevatorcontrolsystembytheuseofSiemensS7-200programmablelogiccontroller.Thewriterdesigntheelevatorcontrolparts,suchas,thepartofregisterandcanceltheinstructionsfromthecabin,thepartofregisterandcanceltheinstructionsfromthestationhall,thepartofchoosestationanddirection,thepartofdoormovement,thepartofelevatoroperation,thepartofshownlayer,andsoon.Thesepartsachievethefunctions：registeringtheinstructionsfromthecabinandthestationhallchoosingthedirectionandthestationofelevator,elevatorgoupordownanddoorautomaticallyffingeringoutthelocationofthecabin,andotherfunctions.Alsousekingview6.53pletepctoplccontrolelevatorsimulation.KeyWords：Four-storyElevator;ControlSystem;ProgrammableLogicController;kingview目录施要IAbstract!I第一章结论1电种的国内外开展状况1课题的的究背景及意义2PLC在电梯控制中的应用以及开展前景4题研究的内容7第二章电梅的综述7电构的构苴及组或部件7电种的种类9电椅的主要参数及性能指标9第三章运行方案设计12息体方案确实定13PLC控制系筑方案设计13电悌电引方案14第田章硬件选型、设计及计算15四层电梯曳引电机及口电机电路图15可编程控制器(PLC)的选择16可编程控制器(PLC)的特点16新Iffl楼层位置检测方法17PLC的选里18变麴器的选择19变牖器的原理20变翘器的选择21VS-616G5型变独器的特点21VS-616G5型变腼器的构造及参数设置22变骸器自学习功能的应用方法25变踊器容量及制动电阻参数的计算25第五章蒙件设计28电梯控制系统的主流程图28种形图30外召唤信号登记及消除30内指令信号登记及消除31523电梯的平层信号处理32选层定向及反向或用32各楼层停车信号37527自动开关口37第五章上位机匆态监控蒙件40上位机软件设计概述40设计监控画面43定义数据变量43变量动画连接45应用程序命令476.66.6动g演示506.66.6动g演示50word..word..word..word..第七章结论与展望52结论52展里电种开展方向52参考文献53致谢54附录1诘句表55附录2英语原文60附录3中文翻译71-可修编.--可修编.--可修编.wordword第一章结论电梯的国内外开展状况在经济不断开展，科学技术日新月异的今天，楼的高度已和经济开展同样的速度成长起来。作为建筑的中枢神经，电佛起着不可或缺的作用，电树作为建筑物内的主要运输工具，像其他的交通工具一样，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成局部。在全球经济持续低迷的情况下，我国国民经济仍熟以较高的速I8持续增长，城市化水平不断提高。这从客观上导致了我国电悌行业的空前累荣景象，我国巳经成为全球最大的电桶市场。上世纪80年代以来，随着经济建立的持续高速开展，我国电柳需求量也来延大。总超势是上升的，目自口近人了“第三次浪潮"，2004年总产量部过了8万台，而且目前还没有网速的通象。从1949年建国以来全国共生产安装了6I万多台电悌。尽管如此，我国的电悌远未到达物和的程度。全世界平均1000人有I台电柿，我国如果要到达这个水准,还需要增力1170万台。到那时候，全国在用电相将到达130万台，每年仅报废更新就需要6万台。到2005年，中国电悌的年产量到达13.5万台，与1980年相比，25年增长了59倍，产量每年平均增长17.8%。2005年安装盼收电押124465台，截至05年底，我国的在用电梯总物已达651794台。如此晚大的市场需求为我国电悌行业的开展创造了广阔的舞台！我国电悌行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引了全世界所有的知名电悌公司，美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、俵国蒂森、日本三菱、日立、东芝、富士也等13家大里外商投资公司在国内的市场价额到达了74%"。先龙技术和先出管理的引逸对国内电悌企业产生了陨大的推动作用。XX江南、XX百斯特、XX巨人、XX华立、昌华、XX飞用、XX宏大、XX申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出潞。目前国内市场需要的电悌产品，我国电悌行业几乎全部可以生产，不但大量替代了进口，而目有一定的出口。国产电悌的技术水平和产品质量正在稳步提高。自1985年我国参加了国际标准化组织IS0/TCI78以来，先后等同或等效采用了一批国斥标准和先进国家的标准。标注的高起点使我值电拂行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品，如无机用电掷、无齿轮电引机、水电同步拖动技术、远程监控技术等，国标上也是恻刚出现，我国就有许多企业可口生产了。中国电梯在亚洲市场占有超来越重要的位置，每年筠售量己达I月台左右，狗占亚洲市场的1/50,一些合资企业在出口创汇方面也做出了奉献。当今世界，电桶的生产情况与使用数量已经成为僧量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些兴旺的工业国家，电用的便用相当普遍⑴。--可修编.wordword课题的研究背景及意义电梯是集机电一体的复杂系筑，不N涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电抑而言，应具有高度的平安性。事实上，在电悌上已经采用了多项平安保护措施。在设计电梅的时候,对机械零部件和电器元件都采取了很大的平安系数和保险系数。然而，只有电梅的M造，安装调试、售后效劳和维修保养都到达高质量，才能全面保证电梅的最终高质量。在国外，已“法规〃实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制造企业认可的、法现认证的专业安装队伍维修单位，承当安装调试、定期维修和检查试验，从而为电佛运行的可品性和平安性提供了保证。因此，可以说乘坐电悌更平安。美国一家保除公司对电柳的平安性做过认真地调查和科学计算，其结论是：乘电梅比走楼佛平安5倍。撤资料统计，在美国乘其他交通工具的人数每年为为80亿人次，而乘电悌的人数每年却有540亿人次之多。目前，由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行退辑控制系统,正以很快的速度开展看。采IAPLC控制的电梅可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梅运行里加可靠.并具有假大的灵活性，可以完成更为复杂的控M任务，己成为电梅控制的开展方向。可编程序控制器，是微机枝木与维电器常叱控M技术相结合的产物，是在第序控M器和微机控M器的根应上开展过来的新型控制罂，是一抻以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机,2,o自1969年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台PLC问世以来，迄今已30多年，它的开展虽然包含了前期控制枝木的维承和演变，但Q不同于颗序控制器和通用的曳机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各抻工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，ftl弃了微机常用的计算机编程培言的表达方式，独具风格地形成一套以维电器悌形图为根族的形象编程诘言和模块化的软件构造，使用户程序的编制清晰直明、方便易学，调试和杳错都假容易。而且用户程序的编制、修改和训试不需要具有专n的计算机编程据言知识。这样就破除了“电腾”的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CAD/CAM.ROBOT)2-,C其可靠性、CD功能强、C积小、可在线修改控制程序、具有远程通信收网功能，易与计算机接口、能对模扭量进展控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，同益取代由大量中间维电器、时同纳电器、记数维电器等组成的传统的继电一接做控制系疑，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、妨奴、食品、交通等行业德到广达应用。plc的应用深度和r■度已经成为一个国家工业先强水平的重要标志之一。总之，电椅的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用力电梯的控制提供了广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着PLC应用技术的不断开展，将使得它的体枳大大设小，功能,不断完善，过程的控制更平稳、可靠，杭干扰性能增强、机械与电气部件有机地络合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一出网。Silt,它已经成为电机运行中的关捷技术。98图98图1-1迫力专利H要附图PLC在电梯控制中的应用以及开展前景目前，在电掷的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三抻。而PIC实斥上是一种专用计算机，它采用巡回旧描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程用才能运斤，否那么电梯不会工作；及由于PLC中的内部辅助维电器及保打维电器等实标上是PLC系筑内存工作单元，H1IL它比维电器控制有看明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠平安，自动化水平更高网。PLC控M是三杵控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电种的技术改造和控制系统的更新救代，是电梅控制系统中理想的控制新技术。随着科技的通步，电桶也更加平安、舒适。然而，人们的追求并没有就此停下来，仍在不断地进展研究改良。绿色是和平，绿色是天热，绿色是和谐。电种是载人的机电设备，要实现“绿色”，也就是强调电梅更舒适、更平安地为大类的生产和生活效劳，微调电称与环境的协训与和谐。目前意义上的“绿色”，一般是强调“天热”的一面，强调与环境的协调与和谐。电栩属于纯I?的工业产品，其天然性应表现为对环境影响的尽可能小，与环境的协调与平衡，以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的开展方向。(1)智能化。我们这罩所说的智能化电栉是传第的人工智能是无法胜任的。传斐的智能控制是一种技术的事先安排，说到应是一神程序控制，是一仲周期性的系统自动控制，实标上还算不上智能。而真正的智能电佛应更具人性化特点,不改具有传统的人工智能的所有优点，而且il有传统的人工智能无法比较的东西，具有动念和随机处理各种同题的能力，诸如能根据轿厢内的情况和各层的候悌信息，自动地制定每次最优的运动速度和停车政策；自动选择运动方面；双向语音交流；到达目的层的语音提示等，让乘客有更多的主动性，使大橇交通运桁实现真正的人机对话。智能化要求电魏有自动平安检濡功能，让电Hi自己能够枪测到电柳的放背所在,并及时报警予以卅除，图1-2电图1-2电*n的智能控■磁步机永同电电梯门(2)平安。运行平安是电梅的根本和关傀。可以说，电悌的全部其他工作初是以此为中心展开的，使电佛平安运行更有保乳运行平安不但要消除电梅启动时较强的电电幅射，使用平安材料和运行稔定，而且要有一抻良好的视觉效果,让每一位乘客在宽冏、明亮轿涮内有平安、舒适的好心情。⑶与环境的怖调和平衡，包括以下几个方面:①觇觉例，训。有人曾经做过环境色彩是否对人有影里的HI究。该0(究开展:视觉不加调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色君宜人，贝格高雄，制作相良的电悌，乘客自然会有一种平安的感觉，有一神视觉上的舒适。②甫除电ifi辐射。如前所述，由于电掷是大楼里随繁起制动的大容量电器是电脑干扰的元凶，所口绿色电种必须是一个到达自身对大楼电磁干扰最小，而殳不祗其他电脑干扰影响的建筑机电段备。这样不仅可1'1保证乘客的身心安康，而且也可II保证大楼、大厦中的大半的办公自动化(0A)、楼宇自动化(BA)、通讯自动化(CA)的正常运转。③舒适感。通过采用高效葡波矢量静音变耨器，可降低赚声变换骸率及电U。HCPU控制电压及腼率的连续变换方式，技人体生理适应要求，利用计算机优化设计而成的理想运行曲线，实现更稳定、更的适的运『而S1-3电梯运行速度曲线随着时代的开展，对人在与外界隔离封闭的电掷新厢内，心理上的压抑感和恐惧感也有所考虑。Ellt,提倡对电相进展豪华性装修。课题研究的内容课题所明究的内容主要是用可编程控制罂〔PLC〕改造在用电椅自动控制系舞。由于大局部老式电梯的电控系藐可靠性欠佳，用户寻求对电悌的电控系维也展改造，以节约资金。SHt,对电种控制技术进展的究，找出一条适合国产老式电梯的改造之路，并强而提高国产电种的技术水平和质量，具有十分重要的意义。针对老式电和采用的维电器退相控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用J力能慢、故障率低、可靠性高的可编程控制器〔PLC〕来控制电悌。论文的主要内容如下:首先对电悌系线及可编程控制器〔PLC〕及变粗柒作了比较全面的总结和介绍。接着阐述了电梅控制系统的分类及特点，电桶的控制系统分为调速和信号控制两大局部。确定了系统的总体构造，由PLC来实见电种信号控制，有双速电机实现调速，完成了电机和可编程控制器〔PLC〕的选择。然后是系统便件开发，完成了PLC的选型、I/O点数分配与PLC的连接。在接下来的章节中，采用国内使用非常普遍的工业控制组态改件组态王6.53,开发出了本电梅的上位机对电种系统的伤真模机，便本设计具有了一定的可视化效果。第二章电魏的综述2.1电梯的构造及组成部件电柳是机电一体化产品。各同部通过控制局部调度，密切协同，使电怫可靠

运行。尽管电悌的品抻繁多，但目前使用的电电资大多数为电力拖动、米丝绳拽引式构造，其机械局部由拽引系统，轿厢和口系tL平衡系统，导向系境仪及机械平安保护装置组成；而电气控制局部由电力柩动系统，运行发辑功能控制系统和电气平安保护等系统组成⑺。电梯的根本构造如图2-1所示。图2-1图2-1—拽引机3—拽引纲丝绿4一限速器5一限速器钢绳6—限速器X紧装置7—轿Iffl8—平安钳9-济蛆口平安触板10—导凯11—对重12-jfn—与冲耨电梯的种类2003年2月19日国务院公布了？特抻设备平安监察条例？，明确现定电悌是特神设笛，并对电栉的含义做了表达：“电悌是指动力驱动，利用沿刚性导物运行的箱体或者沿冏定线路运行的悌级（踏板）进展升降或者平行运送人、货物的机电段备”。这种对电桥的论述，被称作r■义电横慨念，既包括上下运送人、货物的开肾式电椅，也包括用于水平或限斜输送乘客的自动人行逋（英谙PassengerConveyor）和自动状梅（英话Escalator）0现代电梯主要由出引机〔坟车〕、导机、对重装置、平安装置（加限速器、平安时和缓冲器等）、信号操纵系统、粉照与厅口等组成。这些局部分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用纲也绳摩擦传动，纲丝绳绕过电引轮，两端分别连接轿师和平顺重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电拂要求平安可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电悌的根本参数主要有褊定教重量、可乘人收、褊定速度、桥即外廊尺寸和井遒型式等，目前，电悌行业及社会上对电梯的分类大致有以下几抻：（1）按用途介：乘客电栉、载货电悌、客货电柳、病床电种、住宅电种、杂物电种、观光电悌、其他专用电梯。⑵按额定速度分:低速种，常指低于1.00m/s速度的电种；中速梅，常指逮度1.00~2.00m/s的电梯。高速机,常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速横,速度超过5.00m/s的电梯。（3）按柩动方式分：交流电桥、直流电用、液压电梅、齿轮齿条式电相、蝶旋式电梯。⑷按控制方式分:手柄操纵控制电种、技钮控制电梯、信号控制电种、集选控制电梅、向下集选控制电种、并取控制电悌、Sf控电梯、智能控制电桥。其他分类方式还有：按电梅有无司机分类等⑶。电梯的主要参数及性能指标.性能指标：⑴平安性电加时运送乘客的，即使费货电悌通常也有人相伴随，因此对电梯的第一要求就是平安。电悌的平安与设计、制造、安装调试及检修各环节都有密切取系，任仲一个环节出了间趣，都可能造成不平安的明患，以致造成事故。〔2〕可靠性电种的可靠性iR重要，如果一部电梅工作起来经常出也睁，就会影哈人111正常的生产与生活，给人们造成很大的不便，不可靠也是事故的除患，常常是不平安的起因。要想提高可靠性，首先由提高构成电梯的各个零部件的可靠性，只有每个零部件都是可靠的，整个电悌才能使可靠的。⑶停站的准确性停站准确任艾格平层徙确度，平层精度。GB/T10058-1997?电拂技术条件？对轨厢的平层准硝度独定如下：电树类型额定速度(m/s)平层准看度(mm)交流双速电机0.25或0.5<±150.75或1.0<±30交直流快速电柳1.5—2.0<±15交直流高速电梯>2.0&±5电悌轿厢的平层设俑度与电梯的褊定速度，电拂的负载情况有密切关系。负我重，那么惯性大,提速高惯性也大。因此检查平层准确度时，分别以空鬻,满我，上下运行，到达同一层站停湾量平衡误差，取其曷大值做平层站的平层选确Ho〔4〕振动、喙声及电脑干扰现代电佛是为乘客创造舒适的生活和工作环境。因储要求电冷运行平稳，安机无电脑干扰。〔5〕舒适感和快速感电种作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的，快速可以节省时阿，这对于快节奏的现代生活中的乘客是（R重要的。但是加速度和Ji速度的过分增大的不合理变化又会造应乘客的不适感。因此在电桶设计时就要兼员快速性和舒适思这两个互相矛盾的因素。[6]节能现代电梅应该合理的选择柜动方式，以到达节能的目的.主要参数:1〕前定聂重量〔kg〕：制造和设计现定的电种毂重量。2）轿厢尺寸〔mm〕：宽x深x高。3〕轿M形式：有单或双面开口及其它特殊要求等，以及对新狼、粉匠、轿壁的处理，施色的选择，对电风扇、的要求等。4）轿口形式：有楣栏口、封闭式中分口、封闭式双拆口、封闭式双拆中分口等。5〕开口宽度〔mm〕：轿聊口和厅口完全开启的净宽度。6〕开口方向：人在厅外面对厅口，口向左方向的为左开口，口向右方向开启的为右开门，两用口分刖向左右两边开启者为中开口，也格为中分口。7〕曳引方式：常用的有半绕1：1吊索法，轿M的运行速度等于别丝的运行速度。半绕2：1吊索法，轿Jffl的运行速度等于纲畛运行速度的一半。全绕1：1吊索法，桥海的运行速度等于钢丝的运行速度。8〕梅定速度〔m/s〕：制造和设计师规定的电梅运行速度。9）电气控制系统：包括控制方式、柩动系统的形式等。加交潦电机拖动或直流电机柩动,桥内技钮控期或集选控制等。10〕停层站数〔站〕：凡在建筑物内各层楼用于出入轿厢的地点均称为站。11〕提升高度〔mm〕：由底层端站楼面至层顶圈站楼面之间的垂直曲图。12〕顶层高度［mm):由顶层端站楼面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之的垂直他陶。电梯的运行速度慧快,顶层高度一股越高。13)底坑深度(mm)：由层底端站楼面至井道底面之间的垂直他离。电桶的运行速度也快，麻坑一段越深。14〕井道深度〔mm〕：由井道底面至机房楼房或隔音层楼房板下最突出构件之网的垂直距岗。15〕5道尺寸〔mm〕：宽x深7第三章运行方案设计

总体方案确实定电梯PLC的控制系统和其他类蟹的电种控制系统一样主要由信号控制系线和柩动控制系毓两局部组成。图3-1电佛系蜕闵造框图，主要硬件由轿厢、开口三

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泊蟀机构、曳引机构、控制系就等组成。B3-1电横系统构施极图PLC控制系统方案设计.信号控制系统电悌PLC的控制系统和其他类里的电梅控制系统一样主要由信号控制系统和柜就控制系统两局部组成。图4-1为电佛PLC控制系筑的根本构造图，主要便件包括PLC壬机及护展、机械系舞、轿堀操纵盘、斤外呼梅盘、指层器、口机、调速装置与主拖动系第等⑺。系维控制核心为PLC主机，操纵盘、呼梅盘、井道及平安保护信号通过PLC输入接口送入PLC,存面在存储器及口唤指示灯等发出显示信号,向拖旗和门机控制系统发出控制信号"3图Q2电，PLC控■系统的根本构造用2.电种控制系统实《!的功能电梯的控制系藐实现如下功能:1）打车方向由内选信号决定，额向优先执行；2）行车途中如遇呼悌信号时，颤向截车，反向不截车；3）内选信号、呼梯俯号具有记忆功能,执行后解除。4）内选信号、呼悌信号、行车方向、行车楼层位置均由信号灯指示5）停层时可延时自研开口、手动开口、（关口过程中）本层顺向呼拂开口；6）篁时自动关n,关口后罡时等待内选,自动行车;7）斤车时不能手动开口或本层呼悌开口,开口不能行车。3.3电梯曳引方案电引电椅是当今世界应用最为广泛的梯型，具有平安可靠、提升高度大、构

造紧凑等优点”。电引电梯最常用的电引比有1:1和2；1两种，其工作原理如图3-3所示。本设计出于降低对电机的要求的考虑，采用了2：1的电引方案四。83-3电梯曳引果缆工作原理示意图83-3电梯曳引果缆工作原理示意图第四章硬件选型、设计及计算四层电种曳引电机及口电机电路图根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回招原理图如图5-1所示。图中M1,M2为曳引电机和口电机,M流接做器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿涮和斤口，从而进展对电悌的控制oFR1,FR2为超过我保护作用的热纳电器，用于电构运行心莪时断开主电路。FU1为熔断器，起过电流保护作用。cCCcCCH4-1电气控M系统主回路原理图可编程控制器(PLC)的选择4.2.14编程控制器(PLC)的特点(1)可靠性高,杭干扰能力强PLC是为工业控制而设计的，除了对器件的严格筛选外，在硬件和软件两个方而还采用可屏蔽、滤波、隔离、曲瘴诊断和自动恢复等措施，便可编程控制器具有很僵的杭干扰能力,其平均无极力时间到达(3~5)x104h以上。〔2〕编程直观、简单考虑到大多数电气技术人员熟悉电气控制线路的特点，PLC没有采用微机控制中常用的汇编语言，而是采用了一抻面向控制过程的悌形图诘言。佛形图诏言与维电器原理图相类似，形象直观，易学易懂，电气工程帅和具有一定知识的电气技术人员都可在现时间内学会，计算机技术和传统的继电器控制技术间的隔服在PLC上完全不存在。Hilt,许多国家生产的PLC都把悌形图诺言作为第一用户诘言，此外，还可采用指令表进展编程控制。〔3〕适应性好PLC是通过程序实现控制的。当控制要求发生改变时，只要修改程序即可。由于PLC产品已标准化，系列化，模块化,因此能灵活方便地进展系统配置,组成双模不同、功能不同的控制系统。其适应能力非常做，既可控制一台机器，一条生产线，也可控M—个复杂的程控系统；K可以现场控制，Q可以远距图控M。⑷功能完善，接口功能强目前的PLC具有数字量和模机量的输入输出、退期和算术运算、定时、计数、黑序控制、通信、人机对话、自枪、记录和显示等I力能，使设爸控制水平大大提高；其接口功率驱动X围较大，不象普通的计算机检出信号需放大才能驱动负载，极大地方便了用户。其常用的散字量输入输出接口，就电源而言有110V、220V交流和5V、48V直流等多W,负载能力可在0.5~5A的X用内变化，模机量的输人输出有±50mV、±10VfH0~10niA、4~20mA等多肿规格，可JhR方便地将PLC与各种不同的现场控制设备顺序连接，组成应用系统。由于PLC具有以上特点,因此与传统的继电器一接触器控制和现在流行的电力控利相比较,在电拂这样的大型电气设备的控制系统中采用PLC实现控制应是最正懈选择。近年来，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域等方面都不断有新的突破，正向着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化(EIC)方向开展，PLC装置已应为自动化系部的根本装置，是构成FMS、C、FA的主控单元“。4.2.2轿厢楼层位置检测方法主要方法有如下几机(1)用干黄管他感应器或其它位置开关:这种方法直观、简单，但由于每层需使用一个磁感应；S,当楼层较高时，会占用PLC太多的惊人点。(2)利用稳态他保开关:这抻方法需对班保开关的不同状态边展编码，在各种编用方式中适合电悌控制的只有格雷变形码，但它是无权代图，也展运算时需采用PLC指令译码,比较麻烦，软件译妈也便程序变的昧大吗(3)利用旃转编码需目前，PLC一＞都有高速脉冲输入端或专用计效单元,计数准附，使用方便，因而在电称PLC控制系烧中，可用编码器测取电种运行通程中的选硝位置，编幽器可直接与PLC高速脉冲输人瑞相连，电源也可利用PLC内置24V直流电源，硬件连接可谓简单方便。由以上分折可见，用旋枝编图器检清新佩位置优于其他方法，故本设计采用此法。4.2.3PLC的选型根据以上选择的新Iffl楼层位置检清方法，要求可编程控制器必须具有高效计数器。又因为电梯是双向运行的，所以PLC还需具有可逆计数器岫。本设计再考虑到以下几个方面,因此选用西口子PLC来实现四层楼电机的电气控机(1)配置简单。各种机型均可采用一样配置，简化设备采购和仓库库存管理。(2)编程方便。用户可根据不同机型的流程要求编制程序，程序叫试和惨改都非常简便，能根据客户需求进展变化；程序可采用密用保护，保护自己的劳动成果。而且PLC采用的悌形图诺言简单易学，容易上手，不像单片机控制系统加样复杂而且一旦定型不易修改，不能根据客户需求变化。(3)系统能非常方便地连接到PC机监控系及或其他系维如楼宇自控系藐中，根据应用情况，有时可无须墙UU褊外硬件就能实现；增加适当硬件可旌接到互取网上。(4)系统外观高目，控制灵活，选嫡度高；故肾率极低，节省维护本战。综上所述，在本次设计中选用西口子PLC1S展心程控制。S7-200CPU型号包括CPU222,CPU224,CPU226等。S7-200针对低性能要求的小型PLC,它能够控制各种设备以满足自动化控制需求，案凑的构造、灵活的配置和强大的指令集使S7-200S为各种控制应用的理想解决方案。根据电桶控制的要求，需要22个病人21个榆出点，可选用CPU226作为主

控M器q它集成24输入/16输出，共40个数字量I/O点；可连接7个扩展模块,最大扩展168路数字量I/O点或35相模机量I/O点；具有12K字节程序和8K字节数据存销空间和6个独立的30KHZ高速计数器，两将独立的20KHZ高速脉冲输出，1个RS485通讯/编程口。是具有较强控制力的控M器，用于控制电栩的运甲间。输入输出分布如下表。J?号名称输入点序号各称输出点0一层平层I0.00电梯上行记名Q0.01二层平层10.11电梯下行记忆Q0.12三层平层I0.22电机正转Q0.23四层平层I0.33电机反转Q0.34内呼一橇I0.44内呼一橇指示Q0.45内呼二橇I0.55内呼二橇指示Q0.56内坪三檐I0.66内呼三橇指示Q0.67内呼四橇I0.77内呼四楼指示Q0.78一层外呼上行11.08一层外呼上行指示Q1.09二层外畔上行11.19二层外呼上行指示Q1.110三楼外呼上行11.210三楼外呼上行指示Q1.211二楼外畔下行11.311二楼外呼下行指示Q1.312三骏外畔下行11.412三幡外呼下行指示Q1.413四楼外呼下行11.513四楼外呼下行指示Q1.514手动开口I2.014口电机正转Q1.615手动关口12.115(1电机反转Q1.716开口限位I2.217关口限位I2.318电柳上开机很位I2.419电种下降极限位I2.5变牖器的选择随着变相器性能价格比的提高，变流变羽速已应用到许多领域，由于变调速的诸多优点，使得交流变^调速在电悌行业也得到广廷应用。目前，有力电

种控制而设计的专用变早已问世，其功能较明使用灵活，但其价格相对较贵。H11L本设计没有采用专用变领器，而是选用了通用变频器，通过合理的配置、设计和编程，同样可以到达专用变魏器的控M效果。这是本设计的特点之一。目前，市场流行的通用变^器的W类繁多，而电掷行业中使用的变颛器的品牌也不少，其控制系疑的构造也不尽一样，但其总的控M思想却是XX小异。变频器的原理变版器是利用电力半导体器件的通航作用将工麴电源变换为另一牖率的电能控制装置。我们现代使用的变频器主要采用交-直-交方式，先把工交流电源iitt整流耨转换成直流电源,然后再把直流电源特换成顿率、电压均可控制的交流电源摄供应电动机，变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制四个局部组成。整流局部为三相桥式不可控整流器，逆变局部为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形"3中同直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功J力率。如图4-2所示。网侧变频器1中间直流环节网侧变频器1中间直流环节III负就侧变频器II逆变器逆变器整流舞控制电路运行指令图4-2变短器的根本构成变领器是利用输出功率可改变的交流电力拖动设备。变^器调速的主要工作掠埋是将供应电机定子的三相交流工葡电经大功率整流元件整流变成直流，再将--可修编.wordwordword..word..直流电用正弦波麻宽调节枝木逆变为题率可调、幅度也除之改变的三相交流电Q以此为电源再供应电机使用。如图4-3所示。变时器的选择电梯的调速要求除了一段工业控制的静态、动态性能外，它的舒适度指标住住是选择中的一项重要内容。本设计中拖动调速系城的关铺在于保证电梅拉理想的绐定速度曲线运行，以改善电种运疗的舒适感；另外，由于电悌在建筑物内的耗电量占建筑物总用电量的相当比例，因此，电悌节约用电日益受到重视。考虑以上各抻因素，本设计选用安川VS-616G5里全数字变^器，它具有做通矢量控制、转差补偿、负载转矩自适应等一系列先进功能叫可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率，同时降低了电机运行损耗，特刖适合电种类负教魏繁变化的场合叫VS-616G5型变颜器的特点VS-616G5型变骗器是安川电机公司面向世界推出的21世纪通用型变颗器。这种变琳器不仅考虑了v/f控制，而且还实现了矢量控制，通过其本身的自动调谐功能与无速度传感器电流矢量控制，很容易得到高起动特矩与较高的叫速XSoVS-616G5变颗器的特点如下：(D包括电流矢量控制在内的四种控M方式均实现了标准化。(2)有丰富的内藏与选择J力能。(3)由于采用了最新式的件件，因此，功能全、体枳小。(4)保护J力能完善、维修性能好。(5)通过LCD操作装置,可提高操作性能VS-616G5型变糊器的构造及参数设置由于采用PLC作为退辑控制部件，故变蹦器和PLC通讯时采用开关量而不用模机量。由于616G5是通用型变相器，因而用在电抑控制上为了满足运疗效率、舒超感、平层精度和平安性的要求，其参数段置比专用里变骸器要复杂得多。616G5变嗣器共有9组参数，每一组参数的设定都具有特定的含义。常用参数如表4-37表4T变UJB参数参数I力用A组阐定控制模式B组选择运行功能C组偏定加值速时间及转矩补偿时间D组选择粒率E组面定运行压曲线F组保护设置H组端定偏差标准

参数设置的原那么:(1)为胡小启动冲击及增加调速的舒适感，其速度环的比例系数宜小些，而枳分时间常数宜大些；(2)为了提高运行效率，快车黄率应选为工粗，而旭行趣率要尽可能低些，1,1送小停车冲击；(3)等速一般设置为0Hz,速也同功能在影响舒适感；(4)变独器其他常用参数可根ft!电网电压和电机铜牌据直接输入，具体的设置见表4-4。表4Y安川616G5变项需主要蒙效投■表蓼数名称设定值说明A1-02控制方式选择2不带PG矢1控制方式B1-01牖率指令选择1B1-02运行指令选择1B1-03停戟方沫选择0B1-04反转制止选择0B2-01零速电平选择0.1HzB2-04停顿时直流制动时间1.0sC1-03加速时间22.0sC1-04JJ速时间22.0sC2-01加速开场时S型曲线时间0.6sC2-02加速完了时S型曲线时间0.6sC2-03其速开场时S型曲线时间0.6sC2-04H速完了时S型曲线时间0.6sC5-01ASR比例增益15

E1-06额定电压鬣率50HvE1-09最低榆出版率电压OvE2-01电机31定电流接电机龄牌设置E2-02电机褊定滑差技电机珞牌设置E2-03电机空载电流按电机铜牌设置C5-02ASR积分时间13sD1-09检修速］200rpmE1-01输人电压设置380vE1-04最高输出独率50HvE1-05最大电压380E2-04电机极数报电机招牌设置F1-01PG常救拉电机珞牌设置F1-02PG断线检湾时的动作选择0F1-03超速时的动作选择0F1-04超度信差过大时的动作选择0F1-05PG分G比根据电机板致设置变频器自学习功能的应用方法为了便变耨器工作在最正隔状态，在完成参数设置后，需使变麴器对所驱动的电动机进展自学习，而616G5就具有曳引机参数自学习的I力能，其方法是:将电引机制动轮与电机轴脱离，便电动机处于空我状态，然后启动电动机，让变■器自动识别并存销电动机有关参数，变脑器将根据识别到的结果调整控制算法中的有关参数。显然，这一组自学习到的参数，是和变腼器匹配的最正确参数，便变发器能对垓电动机进展最正附控制。变颛器容量及制动电阻参数的计算(1)变器容量的计算变骸器的功率可根据曳引机电机I力率、电H!运行速度、电种莪重与配重进展计算。设电种电引机电机功率为P-电用运行速度为v,电悌自重为W”电种载重力W2,注重为W”重力期速度为°,变翻器J力率为P。在最大载重下，电佛上升所需电引J力率为巳，P2=l(Wi+W2-W3)g+h]v(4-1)其中F产K(Wi+W2-W3)g+f为摩擦力，f可忽略不计。K是传动系统中18牵引力变化的性擦力的摩标系数。电机I力率Pl,变鲍器功率P应接近于电机功率Pl,相对于P2留有平安裕量,nJ®P-1.5P2O因为:K=0.02,W1=1600Kg,W2=800Kg,W3=2000Kg,g=9.8m/s2,v=1.5m/s代人以上各参数，IIP2=7.2KWo电机功率PH1KW,变独器的功率P应接近于电机功率P”相对于P?留有较大带量，«I®P=1.5P2=10.8KWo(2)变一器制动电K1参数的it算由于电梅为位能负或，电桥运行过程中产生再生能量，所以变M调速装置应具有M动功能。带有逆变功能的变翻调速装置通过逆变器虽热能用将再生能量回馈电网，但本我太高。采用能耗制动方式通过制动单元将再生能量消耗在制动电fill,本我较低而且具有良好的使用效果。能耗制动电阳Rz的大小应使制动电流lz的值不超过变频器梅定电流的一半，即lz=UJRz4IJ2(4-2)其中U0为褊定情况下变陶器的直流用线电压。由于制动电阻的工作不是连续长期工作，因此其功率可以大大小于通电时俏耗的功率。根据这个原那么，日本三菱公司为各种型号的变M器配备了制旗电阻，查阅变频器的使用说明书可得,电机褊定功率为11KW时，选用的制动电阻里号为R01.1400W60。本文采用24V增量式旋转编眄器，它与主电动机同轴相连，编码器产生的脉冲直接输入PLC的高速脉冲计数输入瑞I2.7,在PLC中通过对此脉冲的计数,可以用程序计算出电悌走过的距离及当前的速度皿，从而完成调速系统的位置和速度反应。接口示意图如上图4-4。

QQ4Jsu-TVCIGNDftffl蚓QQ4Jsu-TVCIGNDftffl蚓/COM需TA-REVTBvFWD-XXCOMOS7-200226”VOL"VLL-p874-M1.812128QH4-4谡速泵绕接口示意图变版器的Q1.8端为变骸器故惮复位的信号输入瑞，使得变翻器停斡工作。Q1.6、Q1.7分别为曳引机的正反转输入信号，26是变质器故「揄入到PLC,I2.7是前枝编图器的输入计数胃。VOL+、VLL-是调^调压的电压控制髯。这些僵口通过PLC的护展实现。5.1电梯控制系统的主流程第五章软件设计5.1电梯控制系统的主流程第五章软件设计根据电梯控制要来电种在退在控制程序操控下往下运行，其储环过程为:指令登记，判断电柳的运行方向雀动运行，在运行途中实现前向截柳、厅呼柿信号和轿内选择指令的记忆等操作.到达选层层站民换速平层并消号，并完成开、关n操作等.plc程序采用模块化段计实现上述功能，其构造清晰、便于调试，如新厢内外指令的登记与消号自动定向、选层换速、u向截柳及层楼数指示等模快.模块间不完全独立，它们之间存在着有机既系通心修改PLC控制程序可实现多种电梅运行方丈.。H5-1电加控修系统主流程图52梯形图5.2.1外召唤信号登记及消除网络1四楼下呼忖第3三格下呼恂络6一接上呼5.2.25.2.2内指令信号登记及消除5.2.25.2.2内指令信号登记及消除wordwordwordword点用内呼技钿，信号登记显示。到其信号取消。本系统设一楼力基站，两分钟内无任何操作，电梯自动返回一橇。5.2.35.2.3电梯的平层信号处理5.2.35.2.3电梯的平层信号处理--可修编.--可修编.10.210.210.110.1

/10.310.3I0.3I0.2M4.0()M4.2C)M4.3)5.2.4选层定向及反向截佛1.新用上行网络16轿厢在一楼时上行信号--可修编.wordword12.4,IQO.O)MO.OQ1.7QO.2口I————()2.轿厢下行两第22轿厢在四楼时下行信号同符23轿厢在三楼时下行信号M4.3Q0.4M4.2□1.0Q1.1□1.2Q1.3Q14M2.6)Q05Q0.6)Q0.2Q0.5IJ10同谷24轿厢在二樱时下行信号

M2.7

IC)I2.5I)\Q0.1()M0.0Q1.7Q0.3(•5.2.5内指令外召唤信号的保持新阳的内呼指令与外召映指令保持信号，用于在有乘坐需要的楼层停车,

并自动或手动执行开关口操作。开关口执行一次之后，信号取消。使电用能峭维续响应其他乘坐信号。Q0.3M1.6Ml6Ml3Ml.4同格30Q1.2网结2901.1M1.0网络28轿用外呼梯信号保持Q1.0M1.6M1.5M1.2同筹31Q1.301.4□1.5Q02Q0.2Ml.6)Ml6M1.6M1.1()M1.2()M1.3(M1.4()网络网络34 轿厢内吁梯信号保持网络网络34 轿厢内吁梯信号保持--可修编.--可修编.00.4M1.6M0.4网络36W0.5M0.6)IC)5.2.65.2.6各楼层停车信号5.2.65.2.6各楼层停车信号wordwordwordword网络38各楼层停车信号M0.4M40M1.0M16M1.1M1.3M4.2M43网络39M0.5C)M2.5)M2.7M16丁'M0.6Ml.6(5.2.7自动开关门如佛形图所示，电用到层停车后，也时2s开口，5s后自动关口。并设有手动开口技扪和关n核钮