1、電梯截梯程序第一章  緒論    11.1課題的研究背景及意義    11.2 電梯的國內外發展狀況    21.3 PLC在電梯控制中的應用以及發展前景    31.4課題研究的內容    5第二章  電梯的綜述    62.1電梯的定義與簡介    62.2電梯的歷史發展    62.3電梯的種類   

2、72.4電梯的主要參數及性能指標    92.5電梯的結構及組成部件    11第三章總體方案設計    143.1  總體方案的確定    143.2  設計思想    14第四章  硬件的選型    164.1 PLC的選擇    164.1.1 PLC的定義和特點    164.1.2 PLC的主要功能和應用 &

3、#160;  184.1.3 PLC與其他工業控制系統的比較    194.2 變頻器的選擇    214.2.1 通用變頻器概況    214.2.2通用變頻器的功率輸出驅動技術動向    224.2.3 VS一616G5型變頻器簡介    23第五章  硬件設計及計算    265.1 四層電梯曳引電機及門電機電路圖    265.2 PLC的系統硬件設計

4、0;   265.2.1 PLC控制系統設計的基本原則    265.2.2可編程控制器機型的選擇    275.2.3輸入/輸出點分配：    285.2.4  PLC外部接線圖    295.3 變頻器參數設置及計算    305.3.1變頻器參數設置    305.2.2變頻器自學習功能的應用方法    305.2.3 VS一616G5變頻器的連接圖&

5、#160;   315.2.4變頻器容量計算    315.2.5變頻器制動電阻參數的計算    32第六章  軟件設計    336.1  PLC的編程語言    336.2  STEP 7概述    336.3  程序設計常用方法    346.4系統結構框圖    366.4.1  電梯開關門流程圖 &

6、#160;  366.4.2  電梯上升下降流程圖    376.5 梯形圖    386.5.1外召喚信號登記及消除    386.5.2內指令信號登記及消除    396.5.3電梯的平層信號處理    406.5.4選層定向及反向截梯    406.5.5內指令外召喚信號的保持    436.5.6各樓層停車信號    456.5.

7、7自動開關門    456.6  語句表    476.7 程序仿真    51總結    53參考文獻    54附錄    55外文資料    55中文翻譯    63致謝    68第一章  緒論1.1課題的研究背景及意義電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。

8、隨著社會的發展，建筑物規模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調速精度、調速范圍等靜態和動態特性提出了更高的要求。電梯是集機電一體的復雜系統，不僅涉及機械傳動、電氣控制和土建等工程領域，還要考慮可靠性、舒適感和美學等問題。而對現代電梯而言，應具有高度的安全性。事實上，在電梯上已經采用了多項安全保護措施。在設計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數和保險系數。然而，只有電梯的制造，安裝調試、售后服務和維修保養都達到高質量，才能全面保證電梯的最終高質量。在國外，已“法規”實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業認可的、法規認證的專業安裝隊伍維修單位，承擔安裝調試、定期維修和檢

9、查試驗，從而為電梯運行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認真地調查和科學計算，其結論是：乘電梯比走樓梯安全5倍。掘資料統計，在美國乘其他交通工具的人數每年約為80億人次，而乘電梯的人數每年卻有540億人次之多。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機組成的電梯運行邏輯控制系統，正以很快的速度發展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復雜的控制任務，己成為電梯控制的發展方向。 可編程序控制器，是微機技術與繼電器常規控制技術相結合的產物，是在順序控制器和微機控制器的基礎上發

10、展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數字控制的專用計算機。自1969年針對工業自動控制的特點和需要而丌發的第一臺PLC問世以來，迄今己30多年，它的發展雖然包含了前期控制技術的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求，同時也照顧到現場電氣操作維護人員的技能和習慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言和模塊化的軟件結構，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學，調試和查錯都很容易。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就

11、可靈活而方便地將PLC應用于生產實踐。而且用戶程序的編制、修改和調試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動了計算機技術的普遍應用。可編程序控制器PLC在現代工業自動化控制中是最值得重視的先進控制技術。PLC現已成為現代工業控制三大支柱(PLC、CADCAM、ROBOT)之一，以其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯網功能，易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速記數與位控等高性能模塊等優異性能，同益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、記數繼電器等組成的傳統的繼電一接觸控制系統，在機械、化工、石油、冶會、輕工、電子、紡織、食品、交通等行

12、業德到廣泛應用。PLC的應用深度和廣度已經成為一個國家工業先進水平的重要標志之一。總之，電梯的控制是比較復雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業過程控制而設計的控制設備，隨著PLC應用技術的不斷發展，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、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件有機地結合在一個設備內，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已經成為電梯運行中的關鍵技術。1.2 電梯的國內外發展狀況在經濟不斷發展，科學技術日新月異的今天，樓的高度已和經濟發展同樣的速度成長起來。作為建筑的中樞神經，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內的主要

13、運輸工具，像其他的交通工具一樣，已經成為我們日常生活的一個不可缺少的組成部分。一個國家的電梯需求總量，主要受其經濟增長速度、城市化水平、人口密度及數量、國家產業結構等綜合因素的影響。在全球經濟持續低迷的情況下，我國國民經濟仍然以較高的速度持續增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導致了我國電梯行業的空前繁榮景象，我國已經成為全球最大的電梯市場。上世紀80年代以來，隨著經濟建設的持續高速發展，我國電梯需求量越來越大。總趨勢是上升的，目自口進入了“第三次浪潮”，2004年總產量超過了8萬臺，而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國以來全國共生產安裝了6l萬多臺電梯。盡管如此，我國的電梯遠未達到飽和

14、的程度。全世界平均1000人有l臺電梯，我國如果要達到這個水準，還需要增加70萬臺。到那時候，全國在用電梯將達到130萬臺，每年僅報廢更新就需要6萬臺。到2005年，中國電梯的年產量達到135萬臺，與1980年相比，25年增長了59倍，產量每年平均增長178。2005年安裝驗收電梯124465臺，截至05年底，我國的在用電梯總數已達651794臺。如此龐大的市場需求為我國電梯行業的發展創造了廣闊的舞臺! 我國電梯行業已經具備了很強的生產能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、同本三菱、日立、東芝、富士達等13家大型外商投資公司在國內的市場份

15、額達到了74”。先進技術和先進管理的引進對國內電梯企業產生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國內市場需要的電梯產品，我國電梯行業幾乎全部可以生產，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。國產電梯的技術水平和產品質量正在穩步提高。自1985年我國參加了國際標準化組織ISOTCl78以來，先后等同或等效采用了一批國際標準和先進國家的標準。標準的高起點使我國電梯行業在技術上居于有利地位。許多新技術和新產品，如無機房電梯、無齒輪曳引機、永磁同步拖動技術、遠程監控技術等，國際上也是剛剛

16、出現，我國就有許多企業可以生產了。國產電梯以其高質量，低成本的優勢贏得了越來越多的國內外客戶，為逐步進入國際市場創造了有利條件。中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達l萬臺左右，約占亞洲市場的1/50，一些合資企業在出口創匯方面也做出了貢獻。當今世界，電梯的生產情況與使用數量已經成為衡量一個國家工業現代化程度的標志之一。在一些發達的工業國家，電梯的使用相當普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士訊達公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產量已占世界市場的51。其中，奧的斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產企業。目前，國外除了以交流電梯取代直流電梯以外

17、，在低層樓房越來越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成部分。1.3 PLC在電梯控制中的應用以及發展前景目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PlC實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統內存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實用性

18、和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術改造和控制系統的更新換代，是電梯控制系統中理想的控制新技術。隨著科技的進步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進行研究改進。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機電設備，要實現“綠色”，也就是強調電梯更舒適、更安全地為人類的生產和生活服務，強調電梯與環境的協調與和諧。目前意義上的“綠色”，一般是強調“天然”的一面，強調與環境的協調與和諧。電梯屬于純粹的工業產品，其天然性應表現為對環境影響的盡可能小，與環境的協調與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應是綠色電梯的發展方向。 (1)智能化。我們這罩所說的智能化電

19、梯是傳統的人工智能是無法勝任的。傳統的智能控制是一種技術的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統自動控制，實際上還算不上智能。而真正的智能電梯應更具人性化特點，不僅具有傳統的人工智能的所有優點，而且還有傳統的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機處理各種問題的能力，諸如能根據轎廂內的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次最優的運動速度和停車政策；自動選擇運動方面；雙向語音交流；到達目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現真正的人機對話。智能化要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時報警予以排除。(2)安全。運行安全是電梯的根本和關鍵。

20、可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運行更有保障。運行安全不僅要消除電梯啟動時較強的電磁輻射，使用安全材料和運行穩定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內有安全、舒適的好心情。同時，電梯運行安全也要求電梯在運行中發生故障時，不但要使乘客容易與外界溝通聯系，而且電梯本身應當能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產生緊張不安的情緒。當小孩和老人乘坐時，電梯對他們應給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率最高的同時，使電梯能最大限度地得到休眠。(3)與環境

21、的協調和平衡，包括以下幾個方面：視覺協調。有人曾經做過環境色彩是否對人有影響的研究。該研究發展：視覺不協調的環境色彩對人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調高雅，制作精良的電梯，乘客自然會有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協調無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。國內的許多電梯公司對此的重視是遠遠不夠的，甚至不少通過引進國外技術國產化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個達到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機電

22、設備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動化(0A)、樓宇自動化(BA)、通訊自動化(CA)的正常運轉。舒適感。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續變換方式，按人體生理適應要求，利用計算機優化設計而成的理想運行曲線，實現更穩定、更舒適的運行。對現代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經濟性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應要求。隨著時代的發展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，提倡對電梯進行豪華性裝修，比如：轎廂內用鏡面不銹鋼裝

23、潢、在觀光電梯井道設置宇宙空間或深海景象：進而主張電梯、扶梯應與大自然相協調，在扶梯的周圍種植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調配上要令人賞心悅目；在轎廂內播放優美的音樂，用以減少煩躁；在轎廂內播放電視節目，乘客可收看天氣預報、新聞等。1.4課題研究的內容課題所研究的內容主要是用可編程控制器（PLC）改造在用電梯自動控制系統。由于大部分老式電梯的電控系統可靠性欠佳，用戶尋求對電梯的電控系統進行改造，以節約資金。因此，對電梯控制技術進行研究，找出一條適合國產老式電梯的改造之路，并進而提高國產電梯的技術水平和質量，具有十分重要的意義。 針對老式電梯采用的繼電器邏輯控制

24、方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電梯。論文的主要內容如下：首先對電梯系統及可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結和介紹。接著闡述了電梯控制系統的分類及特點，電梯的控制系統分為調速和信號控制兩大部分。確定了系統的總體結構，由 PLC 來實現電梯信號控制，有雙速電機實現調速，完成了電機和可編程控制器（PLC）的選擇。然后是系統硬件開發，完成了 PLC 的選型、I/O 點數分配與 PLC 的連接。在分析了電梯系統的軟件設計方法基礎上，設計出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統的軟件開發。最后對改造后的電梯

25、系統進行模擬調試。第二章 電梯的綜述2.1電梯的定義與簡介一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續運行，俗稱自動電梯。 服務于規定樓層的固定式升降設備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導軌之間。轎廂尺寸與結構形式便于乘客出入或裝卸貨物。 習慣上不論其驅動方式如何，將電梯作為建筑物內垂直交通運輸工具的總稱。近幾年來，隨著國際社會對環保認識的關注，各大電梯公司現在在其電梯表面基本都采用了粉末涂料噴涂，這是一種新型環保無溶劑的涂料，并且各種性能皆優于油漆。2.2電梯的歷史發展1854年，

26、在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發明。他站在裝滿貨物的升降梯平臺上，命令助手將平臺拉升到觀眾都能看得到的高度，然后發出信號，令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中奧的斯先生發明的升降梯安全裝置發揮了作用。“一切安全，先生們。”站在升降梯平臺上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。誰也不會想到，這就是人類歷史上第一部安全升降梯。人類利用升降工具運輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統，這套系統的基本原理至今仍無變化：即

27、一個平衡物下降的同時，負載平臺上升。早期的升降工具基本以人力為動力。1203年，在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機，這才結束了用人力運送重物的歷史。英國科學家瓦特發明蒸汽機后，起重機裝置開始采用蒸汽為動力。緊隨其后，威廉·湯姆遜研制出用液壓驅動的升降梯，液壓的介質是水。在這些升降梯的基礎上，一代又一代富有創新精神的工程師們在不斷改進升降梯的技術。然而，一個關鍵的安全問題始終沒有得到解決，那就是一旦升降梯拉升纜繩發生斷裂時，負載平臺就一定會發生墜毀事故。 奧的斯先生的發明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。從那以后，搭乘升降梯不再是“勇敢者的游戲”了，升降梯在世界范

28、圍內得到廣泛應用。1889年12月，美國奧的斯電梯公司制造出了名副其實的電梯，它采用直流電動機為動力，通過蝸輪減速器帶動卷筒上纏繞的繩索，懸掛并升降轎廂。1892年，美國奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置，取代傳統的轎廂內拉動繩索的操縱方式，為操縱方式現代化開了先河。 生活在繼續，科技在發展，電梯也在進步。150年來，電梯的材質由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄開關操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機對話等等，多臺電梯還出現了并聯控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節省井道空間，提升運輸能力的優勢；變速式自動人行道扶梯的出現大大節省了行人的時間；不同外形扇形、三角形、

29、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。如今，以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風姿，仍在繼續進行電梯新品的研發，并不斷完善維修和保養服務系統。調頻門控、智能遠程監控、主機節能、控制柜低噪音耐用、復合鋼帶環保一款款集納了人類在機械、電子、光學等領域最新科研成果的新型電梯競相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。 2.3電梯的種類 根據建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設置不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下：1、按用途分類乘客電梯：為運送乘客設計的電梯，要求有完善的安全設施以及一定的轎內裝飾。載貨電梯：

30、主要為運送貨物而設計，通常有人伴隨的電梯。醫用電梯：為運送病床、擔架、醫用車而設計的電梯，轎廂具有長而窄的特點。雜物電梯：供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等設計的電梯。觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。車輛電梯：用作裝運車輛的電梯。船舶電梯：船舶上使用的電梯。建筑施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。2、按驅動方式分類交流電梯：用交流感應電動機作為驅動力的電梯。根據拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調壓調速、交流變壓變頻調速等。直流電梯：用直流電動機作為驅動力的

31、電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯：一般利用電動泵驅動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。齒輪齒條電梯：將導軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動機帶動齒輪旋轉使轎廂升降的電梯。螺桿式電梯：將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線電機驅動的電梯：其動力源是直線電機。電梯問世初期，曾用蒸汽機、內燃機作為動力直接驅動電梯，現已基本絕跡。3、按速度分類電梯無嚴格的速度分類，我國習慣上按下述方法分類。低速梯：常指低于1.00m/s速度的電梯。中速梯：常指速度在

32、1.002.00m/s的電梯。高速梯：常指速度大于2.00m/s的電梯。超高速梯：速度超過5.00m/s的電梯。隨著電梯技術的不斷發展，電梯速度越來越高，區別高、中、低速電梯的速度限值也在相應地提高。4、按電梯有無司機分類有司機電梯：電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。無司機電梯：乘客進入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動運行到達目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。有/無司機電梯：這類電梯可變換控制電路，平時由乘客操縱，如遇客流量大或必要時改由司機操縱。5、按操縱控制方式分類手柄開關操縱：電梯司機在轎廂內控制操縱盤手柄開關，實現電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態。按鈕

33、控制電梯：是一種簡單的自動控制電梯，具有自動平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內按鈕控制兩種控制方式。信號控制電梯：這是一種自動控制程度較高的有司機電梯。除具有自動平層，自動開門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動停層，順向截停和自動換向等功能。集選控制電梯：是一種在信號控制基礎上發展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區別在于能實現無司機操縱。并聯控制電梯：23臺電梯的控制線路并聯起來進行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。 群控電梯：是用微機控制和統一調度多臺集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。6、其它分類方式按機房位置分類，則有機房在井

34、道頂部的（上機房）電梯、機房在井道底部旁側的（下機房）電梯，以及有機房在井道內部的（無機房）電梯。按轎廂尺寸分類，則經常使用“小型”、“超大型”等抽象詞匯表示。此外，還有雙層轎廂電梯等。7、特殊電梯斜行電梯，轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導軌運行，是集觀光和運輸于一體的輸送設備。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區后，斜行電梯發展迅速。立體停車場用電梯，根據不同的停車場可選配不同類型的電梯。建筑施工電梯，是一種采用齒輪齒條嚙合方式（包括銷齒傳動與鏈傳動，或采用鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運動的機械，用以輸送人員或物料，主要應用于建筑施工與維修。它還可以作為倉庫、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長期使

35、用的垂直運輸機械。 2.4電梯的主要參數及性能指標1.性能指標：（1）安全性電梯時運送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對電梯的第一要求就是安全。電梯的安全與設計、制造、安裝調試及檢修各環節都有密切聯系，任何一個環節出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。（2）可靠性電梯的可靠性很重要，如果一部電梯工作起來經常出故障，就會影響人們正常的生產與生活，給人們造成很大的不便，不可靠也是事故的隱患，常常是不安全的起因。要想提高可靠性，首先應提高構成電梯的各個零部件的可靠性，只有每個零部件都是可靠的，整個電梯才能使可靠的。（3）停站的準確性停站準確性又稱平層準確度，平層精度。GB/T10

36、058-1997電梯技術條件對轎廂的平層準確度規定如下：電梯類型額定速度（m/s）平層準確度（m/s）交流雙速電梯0.25或0.5±150.75或1.0±30交直流快速電梯1.52.0±15交直流高速電梯2.0±5電梯轎廂的平層準確度與電梯的額定速度，電梯的負載情況有密切關系。負載重，則慣性大，提速高慣性也大。因此檢查平層準確度時，分別以空載，滿載，上下運行，到達同一層站停測量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準確度。（4）振動、噪聲及電磁干擾現代電梯是為乘客創造舒適的生活和工作環境。因側要求電梯運行平穩，安靜，無電磁干擾。（5）舒適感和快速感電梯作為一

37、種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的，快速可以節省時間，這對于快節奏的現代生活中的乘客是很重要的。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又會造成乘客的不適感。因此在電梯設計時就要兼顧快速性和舒適感這兩個互相矛盾的因素。（6）節能現代電梯應該合理的選擇拖動方式，以達到節能的目的2.主要參數：1）額定載重量（kg）：制造和設計規定的電梯載重量。2）轎廂尺寸（mm）：寬×深×高。3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對電風扇、電話的要求等。4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。5）開門寬度（

38、mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。6）開門方向：人在廳外面對廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱為中分門。7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲運行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。8）額定速度（m/s）：制造和設計所規定的電梯運行速度。9）電氣控制系統：包括控制方式、拖動系統的形式等。如交流電機拖動或直流電機拖動，轎內按鈕控制或集選控制等。 10）停層站數（站）：凡在建筑物內各層樓用于出入轎廂的地點均稱為站。11）提升高度（m

39、m）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機房樓板或隔音層樓板下最突出構件之的垂直距離。電梯的運行速度越快，頂層高度一般越高。13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運行速度越快，底坑一般越深。14）井道深度（mm）：由井道底面至機房樓房或隔音層樓房板下最突出構件之間的垂直距離。15）井道尺寸（mm）：寬×深。2.5電梯的結構及組成部件電梯是機電一體化產品。其機械部分好比是人的軀體，電氣部分相當于人的神經，控制部分相當于人的大腦。各部分通過控制部分調度，密切協同，使電梯可靠運行。盡管電梯的品種繁多，但目前使

40、用的電梯絕大多數為電力拖動、鋼絲繩拽引式結構，其機械部分由拽引系統，轎廂和門系統，平衡系統，導向系統以及機械安全保護裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動系統，運行邏輯功能控制系統和電氣安全保護等系統組成。電梯的基本結構如圖2-1所示。1控制柜(屏)2一拽引機3拽引鋼絲繩4限速器5限速器鋼繩6限速器張緊裝置7轎廂8安全鉗9轎廂門安全觸板10導軌11對重12廳門13緩沖器圖2-1 電梯的基本結構一、拽引系統電梯拽系統的功能是輸出動力和傳遞動力，驅動電梯運行。主要由拽引機，拽引鋼絲繩，導向輪和反繩輪組成。拽引機為電梯的運行提供動力，由電動機，拽引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。拽引鋼絲的兩端分別

41、連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅動轎廂升降。導向輪的作用是分開轎廂和對重的間距，采用復繞型還可以增加拽引力。二、導向系統導向系統由導軌，導靴和導軌架組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使得轎廂和對重只能沿著導軌做升降運動。三、門系統門系統有轎廂門，層門，開門，連動機構等組成。轎廂門設在轎廂入口，由門扇，門導軌架，等組成，層門設在層站入口處。開門機設在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。四、轎廂轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機構，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風裝置，轎廂裝飾件和轎廂內

42、操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數決定五、重量平衡系統重量平衡系統由對重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設計影響的裝置。六、電力拖動系統電力拖動系統由拽引電機，供電系統，速度反饋裝置，調速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。拽引電機是電梯的動力源，根據電梯配置可采用交流電機或者直流電機。供電系統是為電機提供電源的裝置。速度反饋系統是為調速系統提供電梯運行速度信號。一般采用測速發電機或速度脈沖發生器與電機相連。調速裝置對拽引電機進行速度控制。七、電氣

43、控制系統電梯的電氣控制系統由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據電梯的運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，設置在機房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。平層裝置是發出平層控制信號，使電梯轎廂準確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的停靠站時，欲使轎廂地坎與廳門地坎達到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內和廳門的指示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運行方向。 八、安全保護系統安全保護系統包括機械的和電氣的各種保護系統，可保護電梯安全的使用。機械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護作用，緩

44、沖器起沖頂和撞底保護作用，還有切斷總電源的極限保護裝置。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環節中都有體現。第三章 總體方案設計3.1  總體方案的確定電梯PLC的控制系統和其他類型的電梯控制系統一樣主要由信號控制系統和拖動控制系統兩部分組成。圖3-1為電梯PLC控制系統的基本結構圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統等。系統控制核心為PLC主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發出顯示信號，向拖動和門機控制系統發出控制信號。圖3-1 電梯PLC控制系統的基本結構圖

45、3.2  設計思想1.信號控制系統電梯信號控制基本由PLC軟件實現。電梯信號控制系統如圖3-2所示，輸入到PLC的控制信號有：運行方式選擇（如自動、有/無司機、檢修、消防運行方式等）、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器、光電脈沖、開關門及限位信號、門區和平層信號等。圖3-2 電梯PLC信號控制系統框圖2.電梯控制系統實現的功能電梯的控制系統實現如下功能：1)行車方向由內選信號決定,順向優先執行; 2)行車途中如遇呼梯信號時,順向截車,反向不截車; 3)內選信號、呼梯信號具有記憶功能,執行后解除。 4)內選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示5)停層

46、時可延時自動開門、手動開門、(關門過程中)本層順向呼梯開門; 6)有內選信號時延時自動關門,關門后延時自動行車; 7)無內選時延時5s自動關門，但不能自動行車; 8)行車時不能手動開門或本層呼梯開門,開門不能行車。第四章 硬件的選型4.1 PLC的選擇4.1.1 PLC的定義和特點1.PLC的定義由于PLC在不斷發展，因此，對它下一個確切的定義是困難的。1980年PLC問世后，由美國電氣制造商協會(National Electric ManufacturerAssociation NEMA)對PLC下過如下的定義:PLC是一種數字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，實現邏

47、輯運算、順序運算、計數、計時和算術運算等功能，用來對各種機械或生產過程進行控制。1982年，國際電工委員會(International Electrical Committee IEC)頒布了PLC標準草案，1985年提交了第2版，1987年的第3版對PLC作了如下的定義:PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應按照易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設計。

48、上述的定義表明，PLC是一種能直接應用于工業環境的數字電子裝置，它與其他順序控制裝置不同的特點。2.PLC的特點PLC能如此迅速發展的原因是由于它具有通用計算機所不及的一些下列特點：一、可靠性。可靠性包括產品的有效性和可維修性。PLC的可靠性高，表現在下列幾方面：（1）與繼電器邏輯控制系統比較，PLC可靠性提高的主要原因:1)PLC不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時，系統的維修簡單、維修時間縮短，因此可靠性得到提高。2)PLC采用了一系列可靠性設計的方法進行設計，例如，冗余設計、掉電保護、故障診斷和信息保護及恢復等，使可靠性得到提高。3)PLC有較強的易操作性，它具

49、有編程簡單、操作方便、維修容易等特點，因對操作 馬棚網 和維修人員的技能要求降低，容易學習和掌握，不容易發生操作的失誤，可靠性高。 （2）與通用的計算機控制系統比較，PLC可靠性提高的主要原因:1)PLC是為工業生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制系統更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了經簡化的編程語言，編程的出錯率大大降低，而為工業惡劣操作環境設計的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC的可靠性較通用計算機控制系統的可靠性有較大提高.2)在PLC的硬件設計方面，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;采用先進的工藝制造流水線生產;對干擾采用屏蔽、隔離和濾波等

50、，設有對電源的掉電保護、存儲器內容的保護并采用看門狗和其他自診斷措施、便于維修的設計等等。3)在PLC的軟件設計方面，也采取了一系列提高系統可靠性的措施。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡化編程語言、信息保護和恢復、報警和運行信息的顯示等等。一份用戶選用PLC原因的調查報告指出，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93%。其次，才是性能和維修方便等原因。可見，可靠性高是PLC的主要特點。二、易操作性。PLC的易操作性表現在下列三個方面:(1)操作方便對PLC的操作包括程序輸人的操作和程序更改的操作。大多數PLC采用編程器進行程序輸人和更改的操作。編程器至少提供了輸

51、人信息的顯示，對大中型的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所需的地址編號、繼電器編號或觸點號進行搜索或順序尋找，然后進行更改。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。(2)編程方便PLC有多種程序設計語言可供使用。對電氣技術人員來說，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習。采用布爾助記符編程語言時，由于符號是功能的簡單縮寫，十分有利于編程人員的編程。雖然功能表圖、功能模塊圖和高級描述語句的編程方法應用尚未普及，但是，由于它們具有功能清晰、易于理解等優點，正為廣大技術人員所接

52、納和采用，并發揮出更有效的功能特點。(3)維修方便，PLC所具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低了。當系統發生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據有關故障信號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節省了時間。為便于維修工作的開展，有些PLC的制造企業提供了維修用的專用儀表或設備，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。PLC的面板和結構的設計也考慮了維修的方便性，例如，對需維修的部件設置在便于維修的位置，信號燈設置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的

53、類型等，這些設計使維修工作能方便地進行，從而大大節省維修時間。采用標準化元件和標準化工藝生產流水線作業，使維修用的備品備件簡化，也使維修變得方便。三、靈活性。PLC的靈活性表現在下列三方面：(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行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產工藝流程更改或者生產設備更換時，可以不必改變PLC的硬設備，通過程序的編制與更改就能適應生產的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點，使PLC能大量地替代繼電器順序

54、控制系統，成為當今工業控制領域的重要控制設備。在柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)和計算機集成過程控制系統(CIPS)中，PLC正成為主要的控制設備，得到廣泛的應用。 (2)擴展的靈活性。PLC的擴展靈活性是它的一個重要的特點。它可根據應用的規模不斷擴展，即可進行容量的擴展，功能的擴展，應用和控制范圍的擴展。它不僅可以通過增加輸人輸出單元增加點數，通過擴展單元來擴大容量和功能，也可以通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能，甚至可通過與集散控制系統(DCS)或其他上位機的通信來擴展它的功能，并與外部設備進行數據的交換等。這種擴展的靈活性大大地方便了用戶。

55、(3)操作的靈活性。操作的靈活性是指設計的工作量大大減少，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，監視和控制變得容易。在繼電器順序控制系統中所需的一些操作可以簡化，不同的生產過程可采用相同的控制臺或控制屏等。四、機電一體。化為了使得工業生產過程的控制更平穩、更可靠，向優質高產低耗要效益，對過程控制設備和裝置提出了機電一體化儀表、電子、計算機綜合的要求，而PLC正是這一要求的產物，它是專門為工業過程控制而設計的控制設備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強、機械與電氣部件被有機地結合在一個設備內，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已成為當今數控技術、工業機

56、器人、過程流程控制等領域的主要控制設備。4.1.2 PLC的主要功能和應用PLC的主要功能和應用如下:(1)開關邏輯和順序控制這是PLC應用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可以實現各種簡單或十分復雜的控制要求。(2)模擬控制在工業生產過程中，由許多連續變化的物理量需要進行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。為了實現工業領域對模擬量控制的廣泛要求，目前大部分PLC產品都具備處理這類模擬量的功能。特別是在系統中模擬量控制點數不多，同時混有較多的開關量時，PLC具有其他控制裝置所無法比擬的優勢。另外某些PLC產品還提供了典型控制策略模塊，如

57、PID模塊，從而可實現對系統的PID等反饋或其他模擬量的控制運算。(3)定時控制PLC具有很強的定時、計數功能，它可以為用戶提供數十甚至上百個定時與計數器。其定時時間間隔可以由用戶加以設定。對于計數器，如果需要對于頻率較高的信號進行計數，可以選擇高速計數器。(4)數據處理新型PLC都具有數據處理的能力，它不僅能進行算術運算，數據傳送，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據顯示打印等功能，有些PLC還可以進行浮點運算、函數運算。(5)信號連鎖系統信號連鎖是安全生產所需的。在信號連鎖系統中，采用高可靠性的PLC是安全生產的要求。對安全要求高的系統還可采用多重的檢出元件和連鎖系統，而對其中的邏輯運算等

58、，可采用冗余的PLC實現。(6)通信把PLC作為下位機，與上位機或同級的可編程序控制器進行通信，成數據的處理和信息的交換，實現對整個生產過程的信息控制和管理，因此PLC是實現工廠自動化的理想工業控制器。4.1.3 PLC與其他工業控制系統的比較1. PLC與繼電器控制系統比較從某種意義上說，PLC是從繼電接觸控制發展而來的。兩者既有相似性又有不同之處。1)繼電接觸控制全部用硬器件、硬觸點和“硬”線連接，為全硬件控制；PLC內部大部分采用“軟”電器、“軟”接點和“軟”線連接，為軟件控制。2)繼電接觸控制系統體積大；PLC控制系統結構緊湊，體積小。3)繼電接觸控制全為機械式觸點，動作慢；PLC內部

59、全為“軟接點”，動作快。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。5)PLC控制系統的設計、施工與調試比繼電接觸控制系統周期短。6)PLC控制的自檢和監控功能比繼電接觸控制的強。7)PLC的應用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。 8)PLC可靠性比繼電接觸控制的高。此外，可編程序控制器與繼電接觸器控制的重要區別之一就是工作方式不同。可編程序控制器是以反復掃描的方式工作，是循環地、連續逐條執行程序，任一時刻它只能執行一條指令，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，或者說是按同時執行方

60、式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個電器同時動作。繼電-接觸器控制的并行工作方式因觸點動作的延誤易產生競爭和時序失配等問題，這些在串行工作方式的可編程序控制器中不會發生。表4-1  可編程序控制器與繼電器柜的區別 可編程序控制器繼電器柜控制方式程序（軟件）繼電器配線（硬件）控制功能 指令以軟件實現大規模高興能控制 器件功能有限，隨規模加大而大型化控制要素無觸點（也有有觸電的），高可靠性，壽命長，高速控制。有觸點，壽命有限，低速控制變更控制更改程序可適應各種控制對象更改器件之間連接，更改困難2.PLC與微型計算機的比較PLC也是隨著微型計算機的發展而發展，PLC實質上就是一臺專為工業生產控制設計的專用計算機。兩者既有相似處有差別，主要差別表現在以下幾個方面：1) PLC輸出輸入接口較多，中大型PLC輸出輸入接口更多，便于多路多點控制。2) PLC編程簡便，因為PLC是采用易于用戶理解、接收和使用的梯形圖編程語言，指令又不太多，而計算機使用匯編語言或其他高級語言編程，比PLC編程復雜。3) PLC可靠性高，因為PLC是為工作環境條件比較惡劣的工業控制設計的，設計與制造PLC時已采取了多種有效的抗干擾和提高