頁共=numpages30-327頁第三章電梯控制系統(tǒng)硬件選型3.1硬件選型本設計所選的PLC為FX5UPLC，三菱FX5UPLC因為其具有高性能，使用的人群也比較多。而且，在FX系列中，5U是較為先進的運算速度快，還具備3U沒有的一些功能例如3U不能在外添加儲存卡而5U卻可以。同時5U較其他種類PLC還是比較“年輕”的，因為其具有以上的諸多特質所以本設計選用了FX5UPLC作為硬件。三菱FX5UPLC主要特點：1.可以進行模塊組態(tài)2.儲存量大可以插儲存卡3.通信速度很快達到4.具有高速定位功能5.具有以太網(wǎng)接口。市場上變頻器種類很多，每種變頻器都有其自身的優(yōu)缺點而我在經(jīng)過各個方面的綜合考慮決定將此次設計的變頻器型號選擇施耐德的ATV312變頻器因為其具有易于安裝，結構緊密，功能強大還有可以與所有控制系統(tǒng)適配。且在以往的學習中，我對此有所了解所以經(jīng)過綜合考率決定選擇它。本次設計使用的PLC型號為FX5U-64MR/ES，其基本單元,內(nèi)置32入/32出(繼電器),AC電源。該PLC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。此次設計所選曳引機為交流永磁同步無齒輪曳引機，這種電機因其成本較低，且比較省電所以具有較高的性價比，同時這種電機因為沒有齒輪所以聲音也不會太大。圖3-1電源規(guī)格圖圖3-2輸入輸出規(guī)格圖3.2輸入輸出點分配本次PLC的輸入信號有26個包含樓層選擇、開關門平層感應等，輸出信號有23個包含樓層顯示、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，Y1-Y37為輸出信號。同時包括兩個公共輸入端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主電路設計圖如圖3-5是主電路部分的電路圖，如圖所示M1為電梯電機。KM1和KM2分別是控制電梯上下運行的接觸器，KM3和KM4是實現(xiàn)電梯速度控制的接觸器KM5是制動接觸器，KM8為抱閘接觸器。3-5主電路圖下圖3-6為門電機電路圖，如圖所示門電機由一臺三相電動機組成，KM6閉合電動機正轉廳門開啟，KM7閉合電機反轉廳門關閉。3-6門電機帶你路圖第四章控制系統(tǒng)和程序設計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.電梯上上行到達指定位置B.電梯上行到達指定位置2、電梯到達后乘客根據(jù)需要摁下樓層按鈕隨即電梯自動關門啟動到達指定樓層3.到達指定樓層后電梯自動開門4.若無人使用電梯則電梯始終處于該樓層反之則重復做該運動。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入電梯摁下所要去的樓層按鈕電梯收到信號開始關門運行。舉例假設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開門，在X摁下按鈕之后電梯收到信號關門執(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。有個特殊點需要注意在電梯安裝之時每個樓層的站臺都會設置兩個按鈕用作向電梯發(fā)送上升或下降信號。但有兩個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)：電梯開門分為自動和手動開門如圖4-6開門環(huán)節(jié)流程圖和4-7開門環(huán)節(jié)梯形圖。1.人為手動關門廳內(nèi)設置了一個開門按鈕若有人主動摁下按鈕則電梯收到信號會進行關門工作；2、電梯到達所去樓層會自動開門這種情況又可以細分為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之后會進行啟動，到達乘客所在樓層后進行開門；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關門環(huán)節(jié)如圖4-8關門環(huán)節(jié)流程圖和4-9關門環(huán)節(jié)梯形圖電梯關門分成兩種情況1.人為手動關門廳內(nèi)設置了一個關門按鈕若有人主動摁下按鈕則電梯收到信號會進行關門工作2、電梯到達所去樓層會自動關門這種情況又可以細分為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開門待乘客進入廳內(nèi)按下樓層按鈕電梯收到信號在反應時間到達進行關門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之后會進行啟動，到達乘客所在樓層后進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待反應時間到達開始關門。圖4-8關門流程圖圖4-9關門環(huán)節(jié)梯形圖4.2.5制動環(huán)節(jié)制動環(huán)節(jié)：電梯運行分為上下兩個運行方式，先說明上行運動。電梯的制動在平常運行中使用率很高。下面我將進行舉例說明1.假設乘客Y坐上電梯之后到達某層乘客V進入電梯在上升運行中V摁了上面的樓層按鈕。等到電梯到達目的樓層，平層裝置開始工作，曳引機進行制動。2.電梯在三層向上運行，有人摁了五層樓的按鈕，到達五層之后電梯依舊做上述工作。圖4-10制動流程圖圖4-11制動梯形圖4.2.6抱閘環(huán)節(jié)如圖4-12抱閘流程圖所示電梯到達目的樓層之后，隨即電梯進行制動。計時器發(fā)出抱閘信號，電機隨即響應，直至電梯重新被啟動。電機恢復正常工作狀態(tài)，開始運行。4-12抱閘流程圖4-13抱閘梯形圖4.3系統(tǒng)調試與仿真為了驗證本次設計的正確性所以需要在最后進行系統(tǒng)的調試與仿真，有了仿真技術可以讓我們在沒有實物模擬的情況下進行一個小的模擬通過仿真也可以判斷出所創(chuàng)作的程序是否達到設計功能要求，對于本次設計的仿真我用觸摸屏進行因為觸摸屏的展示更加直觀具體我選用了三菱的仿真軟件進行仿真在編輯過程中一共做了三個畫面包闊主畫面、監(jiān)控界面和手動界面詳細如圖4-10和4-11根據(jù)實際電梯布局分別做出了廳門、樓層、手動開關門按鈕、升降按鈕和樓層按鈕其中一樓和五樓我只做了一個按鈕根據(jù)事實情況一樓有且只有一個上升按鈕而五樓也同樣只有一個下降按鈕這樣是符合事實的。圖4-10為監(jiān)控畫面主要展示了包含內(nèi)部按鈕、外部按鈕手動開關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上升到五樓到達位置后隨后自動開門。圖4-12結論現(xiàn)如今，電梯裝置已經(jīng)與人類生活固定在一起。文章開頭對電梯發(fā)展史和國內(nèi)外電梯應用情況進行了闡述。詳細介紹了電梯的基本結構。本此設計是在在三菱FX5U

PLC的基礎上進行開發(fā)的。要注意輸入輸出信號的分配，必須結構化、清晰化，便于后續(xù)的程序編寫和調試。同時因為這次畢業(yè)設計是我對PLC的掌握更加深刻，越發(fā)體會到了培養(yǎng)動手能力的重要性。最后在程序設計完成之后，進行程序的仿真以和調試。我相信今后的電梯將會更加智能化，人性化、節(jié)能化、高效化。參考文獻[1]向曉漢.電氣控制與PLC控制技術[M].北京：清華大學出版社，2007.[2]閆和平.常用低壓電器應用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[3]姚曉寧.郭瓊.吳勇.三菱FX5UPLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2021.[4]陳繼文.張獻忠.陳鑫.電梯結構原理及其控制[M].北京：化學工業(yè)出版社，2017.[5]周瑞軍.張梅.電梯技術與管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.[6]張萬忠.劉明芹.電器與PLC控制技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，