高層住宅電梯控制系統設計-資料下載頁

【導讀】電梯是垂直方向的運輸設備，是高層建筑中不可缺少的交通運輸設備。電力，拖動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內導軌上做垂直升降運動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運行的PLC系統也要求越來越。高，要求達到電梯運行的“穩、準、快”的運行目的。本文設計一種電梯PLC控制系統。該系統主要由PLC、邏輯控制電路組成。本機控制單元采用以西門子公司的可編程控制器。PLC對機器進行全過程控制。加、減速；平層；起動、制動控制。其結構簡單、運行效率高、平層精度高、易。制原理，重點分析了電梯系統設計中如何用PLC實現控制系統并編制控制程序。編程思想，用梯形圖編程實現了指層、廳召喚、選層選向等功能。

　　

【正文】 性能和功能進行診斷是內診斷，通過軟件對 PLC 的 CPU 與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。 處理速度 PLC 采用掃描方式工作。從實時性要求來看，處理速度應越快越好，如果信號持續時間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數據的丟失。處理速度與用戶程序的長度、 CPU 處理速度、軟件質量等有關。目前， PLC接點的響應快、速度高，每條二進制指令執行時間約 ～ ，因此能適應控制要求高、相應要求快的應用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應滿足：小型PLC 的掃 描時間不大于 ；大中型 PLC 的掃描時間不大于 。 PLC 的分類 PLC 通常可以按結構特征以及輸入輸出點數的多少兩種方法分類。 （ 1） 按結構特征 PLC 可以分為整體式、模塊式、整體模塊混合式這三種類型。其中整體式的 PLC 一 般都是小型或微型機，集中 CPU、輸入 /輸出單元、電源、通信接口等部件都集中到一個機殼內。模塊式 PLC 是將 CPU、輸入 /輸出單元、電源、通信接口等分別做成模塊，在應用中可以按需要對模塊進行組裝，而大、中型 PLC 一般都是模塊式結構。整體模塊混合式 PLC 將 CPU、電源 模塊、通信模塊及一定數量的輸入 /輸出單元集成到一個機殼內，當其中的輸入 /輸出模塊不夠使用時再進行模塊擴展。 （ 2）按輸入 /輸出點多少 PLC 可以分為微型、小型、中型及大型機，微型PLC 輸入 /輸出點數小于 128 點；中型 PLC 輸入 /輸出點數為 128512 點；大型 PLC輸入 /輸出點數在 512 點以上。 安全設置 電梯的運行可以分為 自動運行狀態、司機狀態或檢修狀態 ，可以有一個轉換觸點來實現，三種運行狀態為并行，三種狀態中自動運行最為關鍵也最為復雜，并且電梯的運行并無明顯狀態步驟，不是順序運行，所以設計時是以經驗 設計法為主，把控制電路分成幾個部分，再合起來形成統一的流程圖和梯形圖。 電梯的安全保護很多，如沖頂與蹲底，斷鋼絲繩，轎廂內人員的跌落、逃生等保護，還有消防運行等多項。電梯的安全是電梯最重要的技術指標。 電梯的安 本科生畢業設計（論文） 22 全設備有 :安全窗及其開關、安全鉗及其開關、限速器及其開關等，安全窗在轎廂的頂部，供應急情況下疏散乘客，當安全窗打開時，電梯不準運行 .安全鉗是為了防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂夾持在軌道上 .限速器是檢測電梯運行速度的裝置，當電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止 運行 .極限開關、強迫換速開關是電梯限位安全裝置，當電梯運行到上下極限位置時仍不停車，上下限開關動作，發出停車信號，若仍不能停車，將壓下強迫停車開關，強制電梯停止運行，若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關切斷曳引電動機電源，以達到停車的目的，避免電梯出現沖頂或蹲底事故。 本科生畢業設計（論文） 23 第 5 章 電梯控制系統軟件設計 電梯的開關門控制 （ 1）電梯開門 ① 投入運行前的開門圖 、 將開關梯鑰匙插入 SA2 內，旋至開梯位置，則中間繼電器 KA2 得電吸合，其動合觸點 KA2(12)閉合，接通 PLC 電源，使 PLC 處于運行狀態。 圖 電梯 開門梯形圖 本科生畢業設計（論文） 24 圖 電梯開門流程圖 ②電梯檢修時開門圖 、 在檢修狀態下，開關門均為手動控制，由開門按鈕 SB2實施開門關門。 常開觸點閉合 自鎖 KM9 得電，則電梯自動開門 電梯投入運行前，位于基站，基站行程開關 SQ5 閉合 輸入繼電器 得電 常開觸點閉合 1 個掃描周期 開門繼電器得電 常開觸點閉合 開門輔助繼電器 得電 初始化脈沖繼電器 自動接通 1 個掃描周期 本科生畢業設計（論文） 25 圖 電梯檢修時的開門流程圖 ③ 電梯自動運行時停層開門圖 。 ④ 電梯關門過程中重新開門圖 在電梯關門過程中，若有人或物夾在兩門中間， 則需重新開門 。 檢修時，檢修開關 SA(12)閉合 輸入繼電器 得電 動合觸點閉合 按下開門按鈕 SB1 動合觸點閉合 動合觸點閉合 得電 得電 輸入繼電器 得 電 KM9 得電，實現檢修開門 本科生畢業設計（論文） 26 圖 電梯自動運行以及關門過程中的重新開門流程圖 ⑤ 呼梯開門圖 電梯到達某層站后，如果沒有人繼續使用電梯，電梯將停靠在該層站待命，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯要求。 圖 電梯的呼梯開門流程圖 按下開門按鈕 SB1 輸入繼電器 動合觸點閉合 動合觸點閉合 得電 KM9 得電實施重新開門 電梯停層時，到平層位置， 得電 動合觸點閉合 動合觸點閉合 得電→ KM9 得電，實現電梯開門 若 3 層有人呼梯，則 動合觸點或 動合觸點閉合 得電 動合觸點閉合 閉合 KM9 得電，電梯將開門 例如電梯停在 3 層，則 動合觸點閉合 本科生畢業設計（論文） 27 ⑥若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并啟動運行，到達呼梯層站時再開門，此時開門是按停層開門處理的。 ⑦電梯自動運行時， 得電， 動斷觸點斷開，使 不能得電，進而使 不能得電， KM9 不能得電，從而禁止開門。 （ 2）電梯的關門 ①電梯停用后的關門圖 、 此時電梯到達基站，司機或乘客離開轎廂，電梯自動關門。司機將開關電梯鑰匙插入 SA2，旋到關梯位置，使 KA2 失電釋放，PLC 停止運行，電梯被關閉。 圖 電梯的關門梯形圖 圖 電梯的關門流程圖 停站時間繼電器 T37 延時結束時 T37 動合觸點閉合 得電 動合觸點閉合 得電 KM10 得電 ， 電梯自動關門 本科生畢業設計（論文） 28 ②自動運行時的關門：當電梯運行到某一樓層開門后，電梯內的停站時間繼電器自動開始計時，當計時時間到后，其將會自動的關門。 ③ 停站時間未到時， 也 可通過關門按鈕 SB2()實現提前關門 圖 。 層樓信號的產生與消除 當電梯位于某一層時，指層感應器 1KR18KR，感應該樓層的信號，以控制層燈的狀態，離開該層時，該樓層信號應被新的樓層信號 (上一層或下一層 )所取代。當層的層樓繼電器是用上層或下層的層樓信號關斷的。 例如： 電梯由 4 層下降到 3 層 圖 圖 電梯的層樓信號的產生與消除梯形圖 內選指令的登記與消除 乘客或司機通過操作轎廂的操縱盤上 118 層的選層按鈕 SB5SB22，可以選擇要去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下 的指示燈 HL1HL18 亮。當電梯到達所選的層樓后，該層樓的層樓輔助繼電器得電，其動斷觸點斷開，使該層內選輔助繼電器失電，指示燈也熄滅，即內選信號被清除；另外，停靠在某層后，該層的內選信號不能被登記。 例如：若電梯停在 2 樓時，某乘客進入電梯后按下 4 樓的內選按鈕 SB8()圖 本科生畢業設計（論文） 29 圖 電梯內選指令的登記與消除梯形圖 電梯的運行規則 ，即開機初試狀態停在一層 ，從下往上需上到十一層即頂層才會改變方向向下 ，需下到一層方 可改變方向向上 ，以加速度 ，則加速到最大速度 ，以目的層為參照，提前一層減速停止 ，則電梯在中間位置開始減速，此中間位置同時也是時間的中間點位置。 ，若電梯接收到在電梯運動方向相距一層發出的停止命令信號，則不響應 I/O 地址分配 在操作廂上應有各層的選層按鈕， 18 層共有 18 個，開關門操作廂需要 2 點輸入，考慮到乘客的安全，電梯在門未關好的情況下禁止啟動，對轎廂門及廳門的 開關應設極限開關，需 2 點輸入，為防止轎箱沖頂或蹲底，應設上行、下行限位，需 2 點輸入，共需 24 個開關輸入點。 井道內每層都應設置感應器，以便感知轎廂當前所在層，所以每層設一個樓 本科生畢業設計（論文） 30 層感應器，需 18 個感應器，為保證轎廂停靠時對層準確，在轎廂上設置了上平層感應器和下行層感應器兩個感應器，用以感知停靠偏上還是偏下，當停層準確時，2 個感應器均接通，共需用 20 點輸入。 各門廳乘客召喚時，除底層和頂層只有一個召喚按鈕外，其它各層均設上下兩個召喚按鈕， 18 層共需 34 個按鈕。 轎廂無指令運行中停靠的層站，應設置一個基站輸入點，其 它還需要有門鎖、自動、檢修以及上、下行啟動等輸入點，共需 6 點。經以上分析，可知共需用 78個輸入端點。 控制電梯的上行、下行 (即電機的正、反轉 )需 2 點輸出。控制電梯高速、低速需 2 點輸出。啟動加速、 3 級制動減速共 4 點輸出，開關門接觸器 2 點輸出，樓層指示燈 18 點輸出，上、下行指示燈 2 點輸出，上下呼記憶燈十八層共 34 個，樓層內選記憶指示共 4 個，輸出部分共需 68 點輸出。 表 一層樓感應器 十六 層向下召喚按鈕 二 層樓感應器 十七 層向下召喚按鈕 三 層樓感應器 十八 層向下召喚按鈕 四 層樓感應器 門打開感應器 五 層樓感應器 一層指令指示燈 六 層樓感應器 二 層指令指示燈 七 層樓感應器 三 層指令指示燈 八 層樓感應器 四 層指令指示燈 九 層樓感應器 五 層指令指示燈 十 層樓感應器 六 層指令指示燈 十 一層樓感應器 七 層指令指示燈 十二 層樓感應器 八 層指令指示燈 十三 層樓感應器 九 層指令指示燈 十四 層樓感應器 十 層指令指示燈 十五 層樓感應器 十 一層指令指示燈 十六 層樓感應器 十二 層指令指示燈 十七 層樓感應器 十三 層指令指示燈 十八 層樓感應器 十四 層指令指示燈 超載開關 十五 層指令指示燈 關門感應器 十六 層指令指示燈 上人感應器 十七 層指令指示燈 本科生畢業設計（論文） 31 一層轎內指令按鈕 十八 層指令指示燈 二 層轎內指令按鈕 一層上召喚指示燈 三 層轎內指令按鈕 二 層上召喚指示燈 四 層轎內指令按鈕 三 層上召喚指示燈 五 層轎內指令按鈕 四 層上召喚指示燈 六 層轎內指令按鈕 五 層上召喚指示燈 七 層轎內指令按鈕 六 層上召喚指示燈 八 層轎內指令按鈕 七 層上召喚指示燈 九 層轎內指令按鈕 八 層上召喚指示燈 十 層轎內指令按鈕 九 層上召喚指示燈 十 一層轎內指令按鈕 十 層上召喚指示燈 十二 層轎內指令按鈕 十一 層上召喚指示燈 十三 層轎內指令按鈕 十二 層上召喚指示燈 十四 層轎內指令按鈕 十三 層上召喚指示燈 十五 層轎內指令按鈕 十四 層上召喚指示燈 十六 層轎內指令按鈕 十五 層上召喚指示燈 十七 層轎內指令按鈕 十六 層上召喚指示燈 十八 層轎內指令按鈕 十七 層上 召喚指示燈 開門按鈕 二層下召喚指示燈 關 門按鈕 三 層下召喚指示燈 一層向上召喚按鈕 四 層下召喚指示燈 二 層向上召喚按鈕 五 層下召喚指示燈 三 層向上召喚按鈕 六 層下召喚指示燈 四 層向上召喚按鈕 七 層下召喚指示燈 五 層向上召喚按鈕 八 層下召喚指示燈 六 層向上召喚按鈕 九 層下召喚指示燈 七 層向上召喚按鈕 十 層下召喚指 示燈 八 層向上召喚按鈕 十一 層下召喚指示燈 九 層向上召喚按鈕 十二 層下召喚指示燈 十 層向上召喚按鈕 十三 層下召喚指示燈 十 一層向上召喚按鈕 十四 層下召喚指示燈 十二 層向上召喚按鈕 十