頁共=numpages30-327頁第三章電梯控制系統(tǒng)硬件選型3.1硬件選型本設(shè)計(jì)所選的PLC為FX5UPLC，三菱FX5UPLC因?yàn)槠渚哂懈咝阅埽褂玫娜巳阂脖容^多。而且，在FX系列中，5U是較為先進(jìn)的運(yùn)算速度快，還具備3U沒有的一些功能例如3U不能在外添加儲(chǔ)存卡而5U卻可以。同時(shí)5U較其他種類PLC還是比較“年輕”的，因?yàn)槠渚哂幸陨系闹T多特質(zhì)所以本設(shè)計(jì)選用了FX5UPLC作為硬件。三菱FX5UPLC主要特點(diǎn)：1.可以進(jìn)行模塊組態(tài)2.儲(chǔ)存量大可以插儲(chǔ)存卡3.通信速度很快達(dá)到4.具有高速定位功能5.具有以太網(wǎng)接口。市場(chǎng)上變頻器種類很多，每種變頻器都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)而我在經(jīng)過各個(gè)方面的綜合考慮決定將此次設(shè)計(jì)的變頻器型號(hào)選擇施耐德的ATV312變頻器因?yàn)槠渚哂幸子诎惭b，結(jié)構(gòu)緊密，功能強(qiáng)大還有可以與所有控制系統(tǒng)適配。且在以往的學(xué)習(xí)中，我對(duì)此有所了解所以經(jīng)過綜合考率決定選擇它。本次設(shè)計(jì)使用的PLC型號(hào)為FX5U-64MR/ES，其基本單元,內(nèi)置32入/32出(繼電器),AC電源。該P(yáng)LC參數(shù)如圖3-1電源規(guī)格圖和3-2輸入輸出規(guī)格圖所示。此次設(shè)計(jì)所選曳引機(jī)為交流永磁同步無齒輪曳引機(jī)，這種電機(jī)因其成本較低，且比較省電所以具有較高的性價(jià)比，同時(shí)這種電機(jī)因?yàn)闆]有齒輪所以聲音也不會(huì)太大。圖3-1電源規(guī)格圖圖3-2輸入輸出規(guī)格圖3.2輸入輸出點(diǎn)分配本次PLC的輸入信號(hào)有26個(gè)包含樓層選擇、開關(guān)門平層感應(yīng)等，輸出信號(hào)有23個(gè)包含樓層顯示、高低速等。圖3-3I/O分配表3.3外部接線圖如圖3-4PLC外部接線圖。圖中所示X1-X33為輸入信號(hào)，Y1-Y37為輸出信號(hào)。同時(shí)包括兩個(gè)公共輸入端1.輸入端的公共端com1接地2.輸出端的公共端com2接+24v電源。圖3-4PLC外部接線圖3.4主電路設(shè)計(jì)圖如圖3-5是主電路部分的電路圖，如圖所示M1為電梯電機(jī)。KM1和KM2分別是控制電梯上下運(yùn)行的接觸器，KM3和KM4是實(shí)現(xiàn)電梯速度控制的接觸器KM5是制動(dòng)接觸器，KM8為抱閘接觸器。3-5主電路圖下圖3-6為門電機(jī)電路圖，如圖所示門電機(jī)由一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)組成，KM6閉合電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)廳門開啟，KM7閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)廳門關(guān)閉。3-6門電機(jī)帶你路圖第四章控制系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)4.1總體流程圖如圖4-1總體流程圖電梯的總體流程為1、乘客摁下上行或下行按鈕A.電梯上上行到達(dá)指定位置B.電梯上行到達(dá)指定位置2、電梯到達(dá)后乘客根據(jù)需要摁下樓層按鈕隨即電梯自動(dòng)關(guān)門啟動(dòng)到達(dá)指定樓層3.到達(dá)指定樓層后電梯自動(dòng)開門4.若無人使用電梯則電梯始終處于該樓層反之則重復(fù)做該運(yùn)動(dòng)。圖4-1總體流程圖4.2各環(huán)節(jié)流程圖和程序4.2.1內(nèi)呼登記與消除環(huán)節(jié)運(yùn)行環(huán)節(jié)如圖4-2內(nèi)呼登記與消除環(huán)節(jié)流程圖和4-3內(nèi)呼登記與消除梯形圖乘客進(jìn)入電梯摁下所要去的樓層按鈕電梯收到信號(hào)開始關(guān)門運(yùn)行。舉例假設(shè)X在三樓電梯卻在一樓那么電梯先執(zhí)行去三樓的工作隨后待X摁下要求的目的樓層電梯收到信號(hào)在執(zhí)行工作。若X所在樓層剛好和電梯所在樓層在同一樓層，那在X摁下升降按鈕之后電梯收到信號(hào)開門，在X摁下按鈕之后電梯收到信號(hào)關(guān)門執(zhí)行工作。圖4-2內(nèi)呼登記與消除環(huán)節(jié)流程圖圖4-3內(nèi)呼登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖4.2.2外呼登記與消除環(huán)節(jié)如圖4-4流程圖和4-5梯形圖中本環(huán)節(jié)與前一環(huán)節(jié)內(nèi)容上差距不大。有個(gè)特殊點(diǎn)需要注意在電梯安裝之時(shí)每個(gè)樓層的站臺(tái)都會(huì)設(shè)置兩個(gè)按鈕用作向電梯發(fā)送上升或下降信號(hào)。但有兩個(gè)例外就是最底層和最高層不管是多少層電梯都是如此最底層只有上而升最高層只有下降。圖4-4外呼登記與消除流程圖圖4-5外呼登記與消除梯形圖4.2.3開門環(huán)節(jié)開門環(huán)節(jié)：電梯開門分為自動(dòng)和手動(dòng)開門如圖4-6開門環(huán)節(jié)流程圖和4-7開門環(huán)節(jié)梯形圖。1.人為手動(dòng)關(guān)門廳內(nèi)設(shè)置了一個(gè)開門按鈕若有人主動(dòng)摁下按鈕則電梯收到信號(hào)會(huì)進(jìn)行關(guān)門工作；2、電梯到達(dá)所去樓層會(huì)自動(dòng)開門這種情況又可以細(xì)分為A.若電梯所在樓層剛好和乘客所在樓層一致那么電梯在升降按鈕被乘客摁下電梯得到信號(hào)開門B.電梯所在樓層與乘客所在摟層不一致那么在電梯得到升降信號(hào)之后會(huì)進(jìn)行啟動(dòng)，到達(dá)乘客所在樓層后進(jìn)行開門；圖4-6開門環(huán)節(jié)流程圖圖4-7開門環(huán)節(jié)梯形圖4.2.4關(guān)門環(huán)節(jié)如圖4-8關(guān)門環(huán)節(jié)流程圖和4-9關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖電梯關(guān)門分成兩種情況1.人為手動(dòng)關(guān)門廳內(nèi)設(shè)置了一個(gè)關(guān)門按鈕若有人主動(dòng)摁下按鈕則電梯收到信號(hào)會(huì)進(jìn)行關(guān)門工作2、電梯到達(dá)所去樓層會(huì)自動(dòng)關(guān)門這種情況又可以細(xì)分為A.若電梯所在樓層剛好和乘客所在樓層一致那么電梯在升降按鈕被乘客摁下電梯得到信號(hào)開門待乘客進(jìn)入廳內(nèi)按下樓層按鈕電梯收到信號(hào)在反應(yīng)時(shí)間到達(dá)進(jìn)行關(guān)門B.電梯所在樓層與乘客所在摟層不一致那么在電梯得到升降信號(hào)之后會(huì)進(jìn)行啟動(dòng)，到達(dá)乘客所在樓層后進(jìn)行開門隨后在乘客摁下所取去樓層按鈕隨即電梯收到信號(hào)待反應(yīng)時(shí)間到達(dá)開始關(guān)門。圖4-8關(guān)門流程圖圖4-9關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖4.2.5制動(dòng)環(huán)節(jié)制動(dòng)環(huán)節(jié)：電梯運(yùn)行分為上下兩個(gè)運(yùn)行方式，先說明上行運(yùn)動(dòng)。電梯的制動(dòng)在平常運(yùn)行中使用率很高。下面我將進(jìn)行舉例說明1.假設(shè)乘客Y坐上電梯之后到達(dá)某層乘客V進(jìn)入電梯在上升運(yùn)行中V摁了上面的樓層按鈕。等到電梯到達(dá)目的樓層，平層裝置開始工作，曳引機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。2.電梯在三層向上運(yùn)行，有人摁了五層樓的按鈕，到達(dá)五層之后電梯依舊做上述工作。圖4-10制動(dòng)流程圖圖4-11制動(dòng)梯形圖4.2.6抱閘環(huán)節(jié)如圖4-12抱閘流程圖所示電梯到達(dá)目的樓層之后，隨即電梯進(jìn)行制動(dòng)。計(jì)時(shí)器發(fā)出抱閘信號(hào)，電機(jī)隨即響應(yīng)，直至電梯重新被啟動(dòng)。電機(jī)恢復(fù)正常工作狀態(tài)，開始運(yùn)行。4-12抱閘流程圖4-13抱閘梯形圖4.3系統(tǒng)調(diào)試與仿真為了驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)的正確性所以需要在最后進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試與仿真，有了仿真技術(shù)可以讓我們?cè)跊]有實(shí)物模擬的情況下進(jìn)行一個(gè)小的模擬通過仿真也可以判斷出所創(chuàng)作的程序是否達(dá)到設(shè)計(jì)功能要求，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的仿真我用觸摸屏進(jìn)行因?yàn)橛|摸屏的展示更加直觀具體我選用了三菱的仿真軟件進(jìn)行仿真在編輯過程中一共做了三個(gè)畫面包闊主畫面、監(jiān)控界面和手動(dòng)界面詳細(xì)如圖4-10和4-11根據(jù)實(shí)際電梯布局分別做出了廳門、樓層、手動(dòng)開關(guān)門按鈕、升降按鈕和樓層按鈕其中一樓和五樓我只做了一個(gè)按鈕根據(jù)事實(shí)情況一樓有且只有一個(gè)上升按鈕而五樓也同樣只有一個(gè)下降按鈕這樣是符合事實(shí)的。圖4-10為監(jiān)控畫面主要展示了包含內(nèi)部按鈕、外部按鈕手動(dòng)開關(guān)門等按鈕還有模擬轎廂和廳門。圖4-11圖4-11為模擬電梯升入五層畫面如圖所示摁下五樓的樓層按鈕電梯開始啟動(dòng)上升到五樓到達(dá)位置后隨后自動(dòng)開門。圖4-12結(jié)論現(xiàn)如今，電梯裝置已經(jīng)與人類生活固定在一起。文章開頭對(duì)電梯發(fā)展史和國(guó)內(nèi)外電梯應(yīng)用情況進(jìn)行了闡述。詳細(xì)介紹了電梯的基本結(jié)構(gòu)。本此設(shè)計(jì)是在在三菱FX5U

PLC的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的。要注意輸入輸出信號(hào)的分配，必須結(jié)構(gòu)化、清晰化，便于后續(xù)的程序編寫和調(diào)試。同時(shí)因?yàn)檫@次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)PLC的掌握更加深刻，越發(fā)體會(huì)到了培養(yǎng)動(dòng)手能力的重要性。最后在程序設(shè)計(jì)完成之后，進(jìn)行程序的仿真以和調(diào)試。我相信今后的電梯將會(huì)更加智能化，人性化、節(jié)能化、高效化。參考文獻(xiàn)[1]向曉漢.電氣控制與PLC控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.[2]閆和平.常用低壓電器應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[3]姚曉寧.郭瓊.吳勇.三菱FX5UPLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021.[4]陳繼文.張獻(xiàn)忠.陳鑫.電梯結(jié)構(gòu)原理及其控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2017.[5]周瑞軍.張梅.電梯技術(shù)與管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.[6]張萬忠.劉明芹.電器與PLC控制技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，