1、I基于基于 GEGE 多層貨梯控制器的設計多層貨梯控制器的設計設計總說明書設計總說明書本設計的目的就在于用 PAC 代替傳統的 PLC，充分利用 PAC 的優點和交流變頻調速系統，使貨梯的實際運行更加的安全、高效。貨梯設計使用可編程自動化控制器(PAC)，功能變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低，維修保養方便，使貨梯運行更加安全、方便、舒適，而且貨梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯系。此設計主要采用了比較法、驗證法：比較法主要用在了控制器及變頻器的選擇上；驗證法主要用在了驗證三層貨梯控制器設計的可行性上。本設計在分析傳統貨梯控制系統和 PAC 特點及性能的基礎上，對貨梯硬

2、件部分、軟件部分進行總體設計，確定了三層貨梯系統的總體結構。由 PAC 來實現貨梯信號控制，變頻器實現變頻調速。在變頻器和PAC 的類型選擇時，按照設計任務書的要求，通過各項性能指標等綜合考慮，選用了施耐德 vta61 型變頻器和 GE FANUC PAC Systems RX3i 控制器。貨梯系統的軟件設計采用模塊化編程思想，即在程序設計中，根據三層貨梯的運行狀況設計了開關門和上下行流程圖，然后通過編程軟件 Proficy Machine Edition 編輯了三層貨梯的梯形圖。設計的程序完成貨梯自動運行功能如：內選層外呼叫的信號登記、消號、到層開門、上下自動運行、合理分配轎廂內指令的執行和

3、廳外召喚的應答，然后對設計好的貨梯系統進行模擬調試。因此， PAC 與調速拖動裝置相結合的控制系統，實現了電梯的多種控制功能，提高了電梯運行的可靠性，降低了故障率，改善了電梯運行的舒適感。三層貨梯控制系統結構簡單，可方便的增加或改變控制功能，提高運行的安全性，并便于檢修。在功能方面，可以方便地增加硬件配置和修改層序達到多層貨梯的控制。關鍵詞關鍵詞：PAC；貨梯；程序設計；變頻調速IIThe Design of Multilayer Elevator System Based on GEDesign General DescriptionThe purpose of this design is

4、 used on the PAC to replace the traditional PLC, make full use of the advantages of PAC and AC variable frequency speed control system, make the elevators more of the actual operation of the safety, high efficiency. Elevator design using programmable automation controller ( PAC ), function in a flex

5、ible, simple programming, less failure, low noise, convenient repair and maintenance, make goods ladder more safe operation, convenient, comfortable, and goods ladder as an important means of transportation of high-rise buildings and the peoples work and life increasingly close contact.This design m

6、ainly uses the comparison method, authentication method: comparison method is mainly used in the controller and inverter selection; verification method mainly used in the validation of a three layer elevator controller design is feasible. The design in the analysis of traditional elevator control sy

7、stem and PAC characteristics and performance based on the ladder of goods, hardware, software design, identified three layer elevator system structure. By the PAC to achieve Huoti signal control, frequency converter frequency control. In the inverter and PAC type selection, in accordance with the re

8、quirements of the mission design, through the various performance indicators and comprehensive consideration, chose Schneider type vta61converter and GE FANUC PAC Systems RX3i controller. Goods ladder system software design uses the modular programming ideas, namely, in the program design, according

9、 to the three layer elevator running status design door and a downstream flow chart, and then through the programming software Proficy Machine Edition edited three goods ladder ladder diagram. Design of the program to complete the elevator automatic running function such as: select layer call signal

10、 registration, elimination, to open the door, upper and lower layer automatic operation, reasonable distribution of car instruction execution and hall call answering, then the good design of the elevator system simulation debugging. Therefore, PAC and speed regulating driving device combined control

11、 system, achieve a variety of control functions, improves the reliability of elevator operation, reduce failure rate, improve the operation of the elevator comfort.Three layer elevator control system has the advantages of simple structure, convenient to add or change control function, improving the

12、operation safety, and easy maintenance. In the function, can easily increase the hardware configuration and the modified sequence multilayer elevator control.ceKey Words:PAC; freight elevator ; program design; frequency controlIII目錄第 1 章 緒論 .11.1 本課題設計的目的和意義 .11.2 本課題設計的背景 .11.3 本課題研究的內容及要求 .21.3.1

13、研究的內容 .21.3.2 本課題的研究要求 .2第 2 章 電梯的概況 .32.1 載貨電梯的特點與在我國的發展.32.2 電梯的種類.32.3 電梯的機械結構.4第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計 .63.1 貨梯控制系統的工作原理 .63.2 GE FANUC 及 PAC 的概述.63.3 機型的選擇 .83.4I/0 點數的分配及 PAC 接線圖 .103.4.1 輸入/輸出的分配如下 .103.4.2 PAC 外部接線 .113.5 變頻器的選擇及硬件的連接 .113.6 控制電路設計 .13第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計 .154.1 控制系統的流程圖 .154.2 三層貨梯的

14、梯形圖 .164.3 貨梯控制系統的語言程序 .21第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試 .265.1 實驗器材的準備及鏈接 .265.2 軟件編程及實驗調試 .295.3 程序運行過程 .325.4 本章小結 .35結論 .26參考文獻 .37IV致謝 .38第 1 章 緒論1第 1 章 緒論1.1 本課題設計的目的和意義隨著我國經濟的高速發展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發展，電梯已成為人類現代生活廣泛使用的運輸工具。由于傳統的電梯控制系統采用的是繼電器控制系統，而采用這種控制系統，存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。隨著技術的發展，這種系統逐漸被淘汰

15、。目前電梯設計使用可編程控制器(PLC)，具有編程簡單，故障少，噪音低，維修保養方便，節能省工，抗干擾能力強，控制箱體積小，維護方便、開發周期短等優點。這種電梯運行更加可靠，并且有很大的靈活性。本課題采用 PAC 代替 PLC,此控制系統除了具有 PLC 所具有的特點外，還提供比現有PLC 更強大的處理速度和通信速度以及編程的能力。它能應用到高速處理、數據存取和需要大內存的應用中，如配方存儲和數據登錄。同時，隨著現代電力電子技術及計算機控制技術的迅速發展，促進了電梯拖動的技術革命，由交流變頻調速取代直流變頻調速。此技術具有響應速度快，抗干擾能力強，可以無級變速，速度變換平滑，速度控制精確，適應

16、能力好的特點。通過 PAC 匹配相應型號的變頻器對電梯的控制，不僅能夠實現電梯平穩運行，響應快，來滿足乘客乘坐舒服，節省時間和貨物安全運行的要求，還能夠降低能耗，節約能源，降低運行成本。因此，具有 PAC 控制技術的電梯能夠滿足客戶更高的要求，且性價比高。1.2 本課題設計的背景電梯是隨著高層建筑的興建而發展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯;高層住宅需要有住宅梯;百貨大樓和賓館需要有客梯,自動扶梯在現代社會,電梯已像汽車、輪船一樣,成為人類不可缺少的交通運輸工具。據統計,美國每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數。當今世界,電梯的使用量已成為衡量現代化程度的標志之一。追

17、溯電梯這種升降設備的歷史,據說它起源于公元前 236 年的古希臘。當時有個叫阿基米德的人設計出-人力驅動的卷筒式卷揚機。1858 年以蒸汽機為動力的客梯，在美國出現,繼而又在英國出現水壓梯。1889 年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力,這才出現名副其實的電梯,并使電梯趨于實用化。1900 年還出現了第一臺自動扶梯。1949 年出現了群控電梯,首批 46 臺群控電梯在紐約的聯合國大廈被使用。1955 年出現了小型計算機(真空管)控制電梯。1962 年美國出現了速度達 8 米/秒的超高速電梯。1963 年一些先進工業國只成了無觸點半導體邏輯控制電梯。1967 年可控硅應用于電梯，使電

18、梯的拖動系統筒化，性能提高。1971 年集成電路被應用于電梯。第二年又出現了數控電梯。1976 年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發展時期1。運城學院學士學位論文2目前電梯的控制普遍采用兩種控制方式：一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯的信號采集、運行狀態和功能的設定，實現電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現信號集選控制。總之，電梯的控制是比較復雜的，在計算機誕生前的幾十年里，繼電器控制系統為電梯控制的發展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已經無法滿足與適應電梯控制的要求和發展，與 PLC 相

19、比較，電梯繼電器控制系統故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經常造成停梯，給乘客人員帶來不便和驚擾。但是 PLC 還存在許多缺陷：數據存取速度差、內存小；封閉化、專業化導致其技術發展緩慢；PLC 與 PC 機間不斷擴大的技術導致控制功能差。所以改善電梯的控制技術及其性價比，是當前社會主要解決的問題，從而本課題提出了 PAC 控制技術。1.3 本課題研究的內容及要求1.3.1 研究的內容.電梯類型的選擇及具體要求。.貨梯硬件系統的設計。.貨梯控制系統軟件的設計。.按照設計好的貨梯控制系統在實驗室進行調試。 1.3.2 本課題的研究要求 .貨梯載重量為 2 噸，貨物超載后報警，同時電機不工作

20、。.PAC 可以實現對各樓層的呼叫響應的控制。.PAC 通過變頻器可以控制貨梯實現平滑的加減速運行。.通過旋轉編碼器與各樓層的限位開關可以檢測貨梯在井道中的位置。.在開關門的過程中有保護裝置，防止乘客被夾而發生事故。該建筑物為三層建筑。 （貨物可能要運往二層或三層，也可能從二層分別運至一層三層）各樓層門在工作時必須關好，否則電機不工作。該電路應有急停開關。每層的平層開關要考慮精準。第 2 章 電梯的概況3第 2 章 電梯的概況2.1 載貨電梯的特點與在我國的發展載貨電梯主要是為運送貨物而設計的并有人伴隨的電梯，通常有專職人員操作，一般用在事業單位、商場、工礦企業、倉庫等場所。貨梯的樓層停站大多

21、數在 10 層以下，運行速度一般在 0.63m/s 以下。載貨電梯產品特點：（1）整機重量輕，機動性好，適合單人操作；（2）特制的桅柱間導輪裝置，升降平穩自如；（3）結構緊湊，運輸狀態尺寸小，可進入一般電梯的轎廂以及能順利通過門洞和狹小通道；（4）雙重保護的支腿結構，工作更安全，且可貼近工作面升降作業。解放前，全國總共只有電梯 2000 臺，貨梯的數量就更加的微乎其微，而且國內幾乎沒有電梯生產企業。解放后，隨著我國經濟建設的發展，電梯企業應運而生。我國的電梯企業由 60 年代開始起步，到了 70 年代己初具規模。改革開放后，隨著經濟的快速發展，我國載貨電梯的需求量急劇上升。在我國通過引進國際電

22、梯標準以及發達國家的先進產品和技術，產生了一支以中外合資企業為主體的外向型企業隊伍。如中國迅達公司、天津奧梯斯公司、上海三菱公司、蘇州迅達公司和廣州電梯工業公司等企業，就是通過合資和補償貿易方式，引進發達國家的先進管理和技術，不斷改善現有產品結構和管理體制，使企業素質和產品質量都提高到了一個新水平，推出一代電梯新產品，為我國載貨電梯的快速發展奠定了堅實的基礎2。隨著人們對電梯運行安全性、高效性、舒適性等要求的不斷提高，電梯控制技術也在不斷提升，其發展主要經歷了三個階段：繼電器控制階段，微機控制階段，現場總線控制階段。2.2 電梯的種類1.按運行速度分類（1）低速電梯（lm/s 及以下的電梯。如

23、 0.25，0.5，0.75，1m/s；通常用在 10 層以下的建筑或客貨兩用電梯或貨梯） 。（2）快速電梯（lm/s 而2m/s 的電梯。如 1.5m/s，1.75m/s；通常用在 10 層以上的建筑物內） 。（3）高速電梯（2-3m/s 的電梯。如 2m/s，2.5m/s，3m/s 等;通常用在 16 層以上的建筑物內） 。（4）超高速電梯（3m/s-10m/s 或速度更快的電梯，通常用于超高層建筑物內） 。2按用途分類 （1）乘客電梯（2）載貨電梯（3）客貨（兩用）電梯（4）病床電梯運城學院學士學位論文4（5）住宅電梯（6）雜物電梯（7）船用電梯（8）觀光電梯（9）車輛電梯代號3.按拖動

24、方式分類(1) 直流電梯(2) 交流電梯(3) 液壓電梯(4) 齒輪齒條電梯(5) 螺桿式電梯(6) 直線電機驅動電梯2.3 電梯的機械結構圖 2-1 電梯的基本結構剖視圖第 2 章 電梯的概況51、轎廂 2、電梯門 3、開關門機構 4、層門門鎖 5、機械安全裝置電梯中限速器、安全鉗裝置是十分重要的機械安全保護裝置。它的作用在于：因機械或電氣的某種原因，例如斷繩或失控使電梯超速下降時活當下降速度達到一定限值時，將轎廂擎停在導軌上。不論是限速器還是安全鉗都不能單獨完成上述任務。上述任務的完成是靠它們的配合動作來完成的。 圖 2-1 是電梯的基本結構剖視圖3及機械部件說明：1-減速箱； 2-曳引輪

25、；3-曳引機底座； 4-導向輪；5-限速器；6-機座；7-導軌支架；8-曳引鋼絲繩；9-開關碰鐵； 10-緊急終端開關；11-導靴； 12-轎架；13-轎門； 14-安全鉗；15-導軌； 16-繩頭組合；17-對重； 18-補償鏈；19-補償鏈導輪； 20-張緊裝置；21-緩沖器； 22-底坑；23-層門； 24-呼梯盒25-層樓指示燈； 26-隨行電纜；27-轎壁； 28-轎內操縱箱；29-開門機； 30-井道傳感器；31-電源開關； 32-控制柜；33-曳引電機； 34-制動器運城學院學士學位論文6第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計3.1 貨梯控制系統的工作原理現在的貨梯主要是由控制部分、

26、驅動部分及曳引部分組成。貨梯用多條鋼纜一端懸掛轎廂，鋼纜另一端懸掛作平衡的對重。對重一般為轎箱加上 50%負載時的重量。當轎箱移動時，對重會向反方向移動。曳引輪是依靠鋼纜的粗糙表面及引輪上坑紋之間的摩擦力來拉動轎箱。電梯處于基站關門狀態時，此時按基站外呼按鈕，信號經按鈕傳輸到 PAC，經 PAC 判斷為本層開門，再將信號傳輸到 M2 開關門電動機。輸出開門信號，電梯開門。人進入轎廂后，經延時，電梯自動關門。也可按關門按鈕，使電梯提前關門。開門時顯示板上的開門顯示發光二極管點亮，開門結束后熄滅。關門時關門顯示發光二極管點亮，關門結束后熄滅。如果內指令選三層按鈕，則指令經串行傳輸到 PAC 上，顯

27、示屏上的發光二極管 L3 閃亮，當手離開按鈕后，信號被登記，內選按鈕指示燈也點亮。電梯定為上方向運行。PAC 核實信號后，可將運行信號傳輸到變頻器，變頻器經譯碼器將信號傳給 M1 電動機，使電梯運行的速度曲線盡量符合理想的運行曲線，使電梯運行平穩。運行過程中，井道中的轎廂樓層檢測傳感器每過一個隔磁板即核對一次運行位置，兩個信號核對無誤后電梯繼續運行。電梯每到一個隔磁板，門區繼電器即吸合一次，層樓指示便變化一次。電梯停穩后，發出開門信號，電梯開門。經延時，關門時間到，發出關門信號，電梯又開始關門。電梯門關好后，其運行方向按轎內指令和廳外召喚與轎廂的相對位置而定。如沒有任何指令，電梯就地待命。貨梯

28、控制系統硬件電路主要是由按鈕電路、樓層傳感器檢測電路、發光二級管燈電路、交流變頻調速器電路、轎廂開關門電路和七段數碼管樓層顯示電路等。3.2 GE FANUC 及 PAC 的概述GE Fanuc 從事自動化產品的開發和生產已有數十年的歷史。其產品包括在全世界已有數十萬套安裝業績的 PLC 系統，包括 90-30，90-70，VersaMax 系列等。近年來，GE Fanuc 在世界上率先推出 PAC 系統，作為新一代控制系統，PAC 系統以其無以倫比的性能和先進性引導著自動化產品的發展方向。從緊湊經濟的小型可編程邏輯控制器（PLC）到先進的可編程自動化控制器（PAC）和開放靈活的工業 PC，G

29、E Fanuc 有各種各樣現成的解決方案，滿足確切的需求。并且這些靈活的自動化產品與單一的強大的軟件組件集成在一起，該軟件組件為所有的控制器、運動控制產品和操作員接口/ HMI 提供通用的工程開發環境，因此相關的知識和應用可無縫隙移植到新的控制系統上，可以從一個平臺第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計7移植到另一個平臺，并且一代一代地進行擴展。GE Fanuc 工控產品概況如圖 3-1：PAC Systems RX7i 控制器控制器系列 90-70 PLC系列 90-30 PLCVersaMax I/O 和控制器VersaMax Micro 和 Nano控制器QuickPanel Control

30、Proficy Machine Edition圖 3-1 GE Fanuc 工控產品全新的 GE Fanuc PAC Systems 提供第一代可編程自動化控制系統（PAC-Programmable Automation Controller）為多個硬件平臺提供一個控制引擎和一個開發環境。PAC Systems 提供比現有的 PLC 有著更強大的處理速度和通信速度以及編程的能力。它能應用到高速處理、數據存取和需大內存的應用中，如配方存儲和數據登錄。基于 VME 的 RX7i 和基于 PCI 的 RX3i 提供強大的 CPU 和高帶寬背板總線，使得復雜編程能簡便快速地執行。PAC Systems

31、 還為系列 90 PLC 提供工業領先的移植平臺，用于系列 90 PLC硬件和軟件的移植。PAC Systems 的特點8：PAC 系統為繼 PLC、DCS 之后的新一代控制系統運城學院學士學位論文8克服了 PLC/DCS 長期過于封閉化、專業化的導致其技術發展緩慢的缺點，PAC 消除了 PLC/DCS 與 PC 機間不斷擴大的技術差距的瓶頸操作系統和控制功能獨立于硬件采用標準的嵌入式系統架構設計開放式標準背板總線 VME/PCICPU 模塊均為 PIII/PM 處理器支持 FBD，可用于過程控制，尤其適用于混合型集散控制系統(Hybrid DCS)編程語言符合 IEC1131PAC Syst

32、ems 系列產品代表了在控制工業領域的革命，它們解決了業內一直存在的與工業和商業都有關的問題，即如何實現更高的產量和提供更開放的通訊方式。這一靈活的技術幫助用戶全面提升整個自動化系統的性能，降低工程成本、大幅度減少有關短期和長期的系統升級問題以及這一控制平臺壽命的問題。3.3 機型的選擇機型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統工作可靠、維護使用方便及最佳的性能價格比，具體應考慮的因素如下所訴：1.結構合理對于工藝過程比較固定、環境條件較好、維修量較小的場合，貨梯控制系統的設計選用模塊式的 PAC 就能夠達到要求。2.PAC 的環境適應性強由于 PAC 是直接用于工業控制的工業控

33、制器，生產廠家都把它設計成能在惡劣環境條件下可靠地工作。盡管如此，每種 PAC 都有自己的環境技術條件，用戶在選用時，特別是在設計控制系統時，對環境條件要進行充分的考慮。一般 PAC及其外部電路（I/O 模塊、輔助電源等）都能在下列環境條件下可靠工作，見圖3-1： 表 3-1 工作環境溫度工作溫度 0-55，最高為 60儲存溫度 -40+80濕度 相對濕度 5%-95%（無凝結霜）電源 交流 200V，允許變化范圍-15%+15%，頻率 47-53Hz，瞬間停電保持10ms第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計9 環境 周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體振動和沖級 滿足國際電工委員會標準對

34、于需要應用在特殊環境下的 PAC，要根據具體的情況進行合理的選擇。3.較高的性價比GE FANUC PAC Systems 系列中的控制器，其緊湊的物理設計，簡易的安裝方式，強大的控制功能，和極具競爭力的價格，可用于低成本的小規模控制場合。PAC Systems 系列產品能滿足三層貨梯控制系統的設計要求，又因為 PAC Systems RX3i 在一個緊湊的、節省成本的組件包中提供了高級的自動化功能，且具有如下特點：（1）把一個新型的高速底板（PCI-27mhz）結合到現成的 90-30 系列串行總線上。（2）具有 Intel 300mhz CPU(與 RX7i 相同)。（3）消除信息的瓶頸現

35、象，獲得快速通過量。（4）支持新的 RX3i 和 90-30 系列輸入輸出模塊。（5）大容量的電源，支持多個裝置的額外功率或多余要求。（6）使用與 RX7i 模塊相同的引擎，使得容易實現程序的移植。（7）RX3i 還使用戶能夠更靈活地配置輸入/輸出。（8）具有擴充診斷和中斷的新增加的、快速的輸入、輸出。（9）具有大容量接線端子板的 32 點離散輸入、輸出。因此貨梯控制系統的控制可選擇模塊式結構的 PAC Systems RX3i 控制器。GE FANUC PAC Systems RX3i 如圖 3-2 及其編程軟件 Proficy ME(PME6.0)如圖 3-3。運城學院學士學位論文10圖

36、3-2 PAC Systems RX3i 控制器圖 3-3 編程軟件 Proficy ME3.4I/0 點數的分配及 PAC 接線圖3.4.1 輸入/輸出的分配如下該系統占用 PLC 的 25 個 I/O 口，12 個輸入點，13 個輸出點，具體的 I/O 分配如下表 3-2 所示：表 3-2 三層電梯 I/O 地址分配表 輸入輸出器件（觸摸屏 M）說明器件說明第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計11I1啟動Q11FI2停止Q22FI3SQ1Q33FI4SQ2Q41FOI5SQ3Q51FCI6UP1Q62FOI7DOWN2Q72FCI8UP2Q83FOI9DOWN3Q93FCI10內呼 1Q10

37、1FUI11內呼 2Q112FUI12內呼 3Q122FDQ133FD3.4.2 PAC 外部接線本設計的 GE FANUC PAC Systems RX3i 外部接線圖如圖 3-1 所示.GE FANUC PAC Systems RX3i 傳感器電源 24V(DC)可以輸出 600mA 電流，通過核算在本設計中 PAC 容量完全滿足要求。 圖 3-4 PAC 外部接線圖運城學院學士學位論文123.5 變頻器的選擇及硬件的連接變頻器是變頻調速系統的核心設備，其可以方便的控制電梯的上行、下行和變速運行，改善了乘坐電梯的舒適感和平穩性，它的質量對系統的可靠性有很大的影響。在變頻器選用時，則依據設計

38、的要求及性能、已確定的調速方案來確定。按照變頻器功率進行選擇，在實際中常常可能會行不通。根據具體的工程情況，可以有以下的幾種選擇方式9：（1）按照功率選擇：一般做為初步投資估算依據。（2）按照電動機額定電流選擇：多用于恒轉矩負載的新設計項目。（3）按照電動機實際運行電流選擇：多用于改造工程。（4）照轉矩過載能力選擇。1.根據設計要求選擇的變頻器應滿足以下條件：（1）為降低電梯成本，選用通用變頻器。（2）電梯的啟動和停車都要平穩。（3）變頻器帶有防止失速功能。（4）變頻器具有優良的轉矩特性。（5）根據被控設備的負載特性選用。（6）所選用通用變頻器的類型與被控異步電動機的參數匹配。2.調速方案根據

39、大量的研究和實驗表明，人可接受的最大加速度為 am1.5m/s2，加速度變化率m3m/s3,電梯的理想運行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實現較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉折點處的加速度變化率均大于梯形曲線，即 m 跳變到-m 或由-m 跳變到 m 的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實現并且有良好加速度變化率頻繁指標，故被廣泛采用。變頻器構成的電梯系統，當變頻器接收到控制器發出的呼梯方向信號，變頻器依據設定的速度及加速度值，啟動電動機，達到最大速度后，勻速運行，在到達目的層的減速點時，控制器發出切斷高速度信號，變頻器以設定的減速度

40、將最大速度減至爬行速度，在減速運行過程中，變頻器的能夠自動計算出減速點到平層點之間的距離，并計算出優化曲線，從而能夠按優化曲線運行，使低速爬行時間縮短,在電梯的平層過程中變頻器通過調整平層速度或制動斜坡來調整平層精度。即當電梯停得太早時，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動斜坡值，在電梯到距平層位置410cm時，有平層開關自動斷開低速信號，系統按優化曲線實現高精度的平層，從而達到平層的準確可靠。 （其速度曲線如圖3-5）第 3 章 貨梯控制系統的硬件設計13圖 3-5 拋物線直線綜合速度曲線拋物線直線綜合速度曲線的加速時間的起始階段（ta/n）和最末段（ta/n）均

41、為拋物線形速度曲線，而中間段（n-2）ta/n為直線形的速度曲線；n為起動時間系數。變頻器的選型。考慮到起升機構對運行的可靠性要求較高，應選用具有帶速度反饋矢量控制功能的變頻器。調速機構。雖然變頻器調速是無級的，可以用外接電位器來進行調速，希望調速時的基本操作方法能夠和原拖動系統的操作方法相同。施耐德 atv61 的變頻器具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調制技術，可使電動機低噪聲運行。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護，能夠滿足設計的要求。因此選用施耐德atv61 變頻器如圖 3-5 所示。 運城學院學士學位論文14圖 3-5 施耐德 atv61

42、 變頻器變頻器的輸入信號包括對運行/停止、正轉/反轉、點動等運行狀態進行操作的數字操作信號。PAC 的輸出端口可以和變頻器的信號端子直接相連接，從而實現 PAC 對變頻器的控制。3.6 控制電路設計本文的貨梯控制系統是全并行控制系統。電梯的各開關量信號并行地接入到PAC的相應輸入輸出端子。貨梯信號控制基本由PAC軟件實現。調速系統則通過PAC控制變頻器來實現對電機的調速。并采用譯碼器與主電動機相連，編碼器產生的脈沖直接輸入PAC的高速脈沖計數輸入端，在PAC中通過對此脈沖的計數，可以用程序計算出電梯走過的距離及當前的速度，從而完成調速系統的位置和速度反饋。本設計采用GE FANUC PAC S

43、ystms RX3i控制器。主電路圖如圖3-7所示：運城學院學士學位論文14譯碼器PAC控制器發光二級管電路七段數碼管樓層顯示電路轎廂開關門電路交流變頻調速器電路編碼器按鈕電路樓層傳感器檢測電路（霍爾傳感器）電梯其它輸入信號電機圖 3-6 主電路圖第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計15第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計4.1 控制系統的流程圖行程開關有信號則表示電梯停在當前層，如果沒有信號，若電梯上升則執行上下行流程如圖 4-2，若電梯不上升則 2 樓下呼或選層。如果二樓行程開關有信號，則表示停在二樓。如果沒有信號，則 1 樓下呼或選層。如果一樓行程開關有信號，則表示停在一樓。如果沒有一樓下呼

44、或選層，則等待復位。其流程圖 4-1。圖 4-1 電梯開關門流程圖行程開關有 信號？判斷電梯停在哪層YESNO電梯上升？YES執行上升、下降流程NO2 樓向下呼或選層？YES2 樓行程開關信號？NONO1 樓向下呼或選層？1 樓行程開關信號？YESYES1 樓停復位等待NO2 樓停YES運城學院學士學位論文16圖 4-2 電梯上升下降流程圖4.2 三層貨梯的梯形圖主程序：子程序：電梯在 1 樓YES2、3 樓有信號電梯上升YES停止NO電梯在 2 樓1 樓有信號YESYES電梯下降NO2、3 樓有信號NO停止NOYES電梯上升電梯在 3 樓YES1、2 樓有信號YES電梯上升NO停止第 4 章

45、 貨梯控制系統的軟件設計17運城學院學士學位論文18第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計19運城學院學士學位論文20第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計214.3 貨梯控制系統的語言程序程序如下：步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明 0LDI0000121ANDI00005 1SETM0010022MOVE_INT#3R000012LDM0010023OUTQ000033CALLLDBK調用子程調用子程序序24LDI00006采集外呼信號采集外呼信號4LDI0000225SETM000165OR#FST_SCN26LDI000076MOO

46、E_BOOL#16Q0000127SETM000177MOVE_WORD#2UP_W28LDI000088RSETM0010029SETM000189LDI00003采集樓層采集樓層數數30LDI0000910AND NOTI0000431SETM0001911ANDI0000532LDI00010采集內呼信號采集內呼信號12MOVE_INT#1R0000133SETM0002013OUTQ0000134LDI0001114LD NOTI0000335SETM0002115ANDI0000436LDI00012 16AND NOTI0000537SETM0002217MOVE_INT#2R00

47、00138LDM00016外呼指示外呼指示18OUTQ0000239OUTQ0001019LD NOTI0000340LDM0001720AND NOTI0000441OUTQ00012步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明42LD0001873EQ_INTIN1IN243OUTQ0001174LDM0002044LDM0001975ORM0002145OUTQ0001376AND46EQ_INTR00001#1響應外呼響應外呼叫上叫上77EQ_INTIN1IN247LDM0001778ANDM0002048ORM0001879OR49

48、ORM0001980OUTDown_M50AND81LDUP_W合并呼叫信號合并呼叫信號51EQ_INTIN1IN282ORUP_M52LDM0001683AND NOTDown53AND84OUTUP54OR85LDDown_W55OUTUP_W86ANDDown_M56EQ_INTIN1IN2響應外呼響應外呼叫下叫下87AND NOTUP57LDM0001688OUTDown58ORM0001789EQ_INTIN1IN259ORM0001890TMR_TENTHSR00053PV60AND91RSETM0001661EQ_INTIN192OR RSETM00020運城學院學士學位論文22

49、IN262ANDM0001693AND63OR94EQ_INTIN1IN264OUTDown_W95HMR_TENTSR00056PV65EQ_INTIN1IN2響應內呼響應內呼叫上叫上96RSETM0002166LDM0002197LD NOTDown67ORM0002298RSETM0001868AND99OR LD69EQ_INTIN1IN2100LD NOTUP70ANDM00022101RSETM0001771OR102OR LD72OUTUP_M103AND LD步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明104AND LD 13

50、5LDM00017105LDI00003開門關門開門關門136AND NOTUP106LDM00016137LDM00018107ORM00020138AND NOTDown108ORI00006139OR LD109ORI00010140ORI00007110AND LD141ORI00008111SETM00040142ORI00011112LDM00040143AND LD113AND NOTM00041144SETM00030114TMR_TENTHSR00019PV145AND M00030115SETQ00004146AND NOTM00031116SETM00041147TMR_

51、TENTHSR00003PV117LDM00041148SETQ00006118AND NOTM00042149SETM00031119TMR_TENTHSR00016PV150ANDM00031120RSETQ00004151AND NOTM00032121SETQ00005152TMR_TENTHSR00006PV122SETM00042153RSETQ00006123LDM00042154SETQ00007124AND NOTM00043155SETM00032125TMR_TENTHSR00019PV156ANDM00032126RSETQ00005157AND NOTMO003312

52、7SETM00043158TMR_TENTHSR00009PV128LDM00043159RSETQ00007129MOVE_BOOL#4M00040160SETM00033130LD NOTI00003161ANDM00033131MOVE_BOOL#4M00040162MOVE_BOOL#4M00030132RSETQ00004163LD NOTI00004133RSETQ00005164MOVE_BOOL#4M00030134LDI00004165RSETQ00006步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明步序步序指令助記符指令助記符操作數操作數說明說明166RSETQ00007

53、197TMR_TENTHSR00023PV167LDI00005198RSETQ00008168LDM00019199SETQ00009169ORM00022200SETM00052第 4 章 貨梯控制系統的軟件設計23170ORI00009201ANDM00052171ORI00012202AND NOTM00053172AND LD203TMR_TENTHSR00039PV173SETM00050204RSETQ00009174ANDM00050205SETM00053175AND NOTM00051206ANDM00053176TMR_TENTHSR00026PV207MOVE_BOOL

54、M00050#4177SETQ00008208LD NOTI00005178SETM00051209MOVE_BOOL#4M00050179AND M00051210RSETQ00008180AND NOTM00052211RSETQ00009運城學院學士學位論文26第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試5.1 實驗器材的準備及鏈接實驗器材：1.GE FANUC RX3I 系統一套 2.PYS3 三層電梯模塊一塊 3.網線 一根 4.KNT 連接導線若干 5.安裝了 PME6.0 編程軟件的計算機。實驗器材如圖 5-1(a)三層電梯模塊(b)安裝了 PME6.0 編程軟件的計算機圖 5-1實驗器材

55、按照 3.5.2 PAC 連接線圖連接如圖 5-2：第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試27（a）三層電梯的模塊接口(b)數字輸入口的連接口運城學院學士學位論文28（C）數字輸出口的連接口（d）總體連線圖 5-2第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試295.2 軟件編程及實驗調試采用 GE FANUC Proficy ME 軟件進行編程工作。編程調試步驟如下： 1打開編程軟件圖 5-32硬件配置為對象 MYPLC 進行硬件配置，依次點開 Hardware ConfigurationRack0,在下拉條目中分別對 12 個 Slot（插槽）口進行配置，CPU 模塊占兩個槽。右擊 Slot，選擇 Add

56、 Module,彈出 Catalog 窗口，根據模塊類型（從 RX3i 的每個模塊上讀取，附錄 4 為模塊配置表） ，選擇型號，點擊 OK，模塊添加成功。運城學院學士學位論文30圖 5-43輸入梯形圖程序并進行程序測試圖 5-5第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試314.地址配置(a)(b)圖 5-6運城學院學士學位論文325.保存地址進行連接單擊閃電按鈕同 PAC 進行連接，連接成功后，小手變為綠色確保連接好以后，關掉 CPU 進行程序導入，然后打開 CPU.5.3 程序運行過程三個樓層信號任意一個至 1,表示電梯停的當前層,此時,樓層信號燈點亮.按下電梯外呼信號 UP 或者 down 電梯升

57、降到所在樓層，電梯門打開，延時閉合,此時模擬人進入電梯。進入電梯后,按下內呼叫信號選擇要去的樓層.關閉樓層限位(模擬矯箱離開當前層),打開目標樓層限位(表示矯箱到達該層)電梯門打開延時閉合(模擬人出電梯過程)。以下是電梯從一樓到三樓，且二樓有向上呼叫的，同時三樓向下呼叫的工作過程。第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試331.電梯在一樓且有人及貨物進入2.同時：二樓有向上呼叫，三樓有向下呼叫3.電梯到達二樓，門打開，人員及貨物進入運城學院學士學位論文344.電梯到達三樓，執行開關門程序第 5 章 貨梯控制系統的實驗調試355.電梯到達一層，同時執行開關門程序5.4 本章小結通過 PAC 對貨梯運行的控制實現了自動上行下行、自動開