基于三菱PLC十层电梯控制设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）基于三菱PLC十层电梯控制设计摘 要电梯是机械电器紧密结合的大型机电产品主要由机房、井道、轿厢、门系统和电气控制系统组成。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种工作和生活中的必需设备，完全可以预想到，随着社会的发展，电梯产品在人们物质文化生活中的地位将和汽车一样，成为重要的运输设备之一。 本次设计主要将可编程序控制器（PLC）和计算机应用到电梯的控制系统中去，以十层电梯为例来完成单台电梯PLC控制系统的总体设计方案、组成及模块化程序设计。选用三菱FX2N可编程控制器，利用220V交流电源供压。在进行PLC的I/O接口分配、组合排列和代号后，确定机内各种软继电器、数据区、通道代号，常用指令的编制规则和代号等。选用交流双速电机实现电梯拖动，采用楼层传感器实现楼层间翻转；显示驱动电路采用LED发光二极管构成显示屏的屏体。重点研究PLC的安全控制电路、楼层控制电路，开关门电路的设计，以及启动开关门程序、上行下行程序、楼层控制程序、自动定向程序的编写。PLC电梯控制系统只需要稍加改进即可应用于更高性能要求的电梯中。这一切都表明该系列PLC不仅可以满足电梯对高可靠性的实际需求，而且在控制水平和性能完全可以替代进口的同类产品，并将突破电梯领域应用到更为广泛的行业，未来前景将更为广阔。关键词：PLC,电梯,逻辑控制,程序设计 Based on the Mitsubishi elevator control design of PLC ten ABSTRACTThe elevator is the mechanical electric appliance close union large-scale mechanical and electrical products. Mainly of engine room, well road, sedan theater box, gate system and electric control system composition. The elevator already was not only in one kind of production links important equipment, was in one kind of work and the life essential equipment, definitely might expect that along with societys development, the elevator products will be the same in people material culture life status with the automobile, becomes one of important transport vehicles. This design mainly (PLC) and the computer applies the programmable controller in elevators control system, as regularly completes the single Taiwan elevator PLC control systems overall project design, the composition and the modularized program design take five elevators. Selects the Mitsubishi FX2N programmable controller, After carrying on PLC the I/O connection assignment, the combination arrangement and the code channel code number, commonly used instruction establishment rule and code number and so on. Selects the exchange two speed electrical machinery to realize the elevator dragging, uses the floor sensor to realize between the floor to turn over; The demonstration driving circuit uses the LED light emitter diode to constitute display monitors screen body. Key studies PLC the safety control electric circuit, the floor control circuit, the switch gate design, as well as starting switch gate procedure, upward downward procedure, floor control procedure, automatic orientation procedure compilation.The PLC lift control system only needs to improve slightly then applies in the high performance request elevator. All these indicated that this series PLC not only may satisfy the elevator to the redundant reliable physical demand, moreover definitely may substitute the import in the control level and the performance the similar products, and will break through the elevator domain to apply a more widespread profession, in the future the prospect will be broader.KEY WORDS: PLC, Elevator, Logical control, Programming5目录前言1第1章 总体方案确定21.1 总体方案的确定21.2电梯PLC控制系统的构31.3 设计的整体布局及其选型5第2章 可编程序控制器的结构与工作原理62.1PLC的体系结构62.2 可编程序控制器的基本结构62.3 开关量I/O模块82.3.1 输入模块82.3.2 输出模块92.4 可编程序控制器的工作原理92.4.1 可编程序控制器的工作原理102.4.2 PLC工作过程102.5 PLC控制程序设计112.5.1 PLC编程步骤11第3章 电梯的电气控制系统123.1 概述123.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件123.3 十层电梯控制系统的设计要求153.4电气原理图的设计163.5梯形图的设计及指令表173.5.1各层呼叫指示173.5.2电梯启动和运行方向24结 论29谢 辞30参考文献31附录32I/O分配表32交流双速电梯线路图元件代号说明34外文资料翻译36完整毕业设计欢迎咨询QQ 401339828洽谈前言随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳 定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。第1章 总体方案确定 1.1 总体方案的确定目前，电梯行业在我国迅速的发展，在一定程度上占有很大的市场。而在今天选择控制电梯运动的设备已经从传统的继电器接触器转变成可编程序控制器（PLC）。可编程序控制器（PLC）与其他计算机控制相比较：个人计算机有很强的数据处理功能和图形显示功能，有丰富的软件支持，但是它们是为办公室自动化和家庭设计的，对环境要求很高，抗干扰能力不强，一般不适合在工业现场使用。单片机只是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制，还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大，要求设计者具有很强的计算机领域的理论知识和实践经验。工业控制计算机（简称工控机）也是为工业控制设计的，目前比较流行的是PC总线工控机，它与个人计算机兼容。工控机采用总线式结构，各厂家产品的兼容性强。工控机一般是在通用微机的基础上发展起来的，有实时操作系统的支持，因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势。工控机的价格较高，将它有与开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。工控机的外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如可编程序控制器的接线端子那样方便可靠。以上各种计算机用语控制的程序一般都是用汇编语言编写的，不像可编程续控制器的梯形图语言那样易于被工厂的电气人员掌握。可编程序控制器是专为工厂现场应用环境设计的，结构上采取整体密封或插件组合型，对印刷电路板、电源、机架、插座的制造和安装，均采用了严密的措施。可编程序控制器由于具有前述的各种优点，在工业控制领域具有不可比拟的竞争力。当然在电梯的控制领域也具有重要的地位，把可编程序控制器用于电梯运动的核心部分是很合理的选择，而且可编程序控制器现在市场上也是一种成熟的产品。总之，经上述比较可得，我确定选用PLC控制电梯的运行。1.2电梯PLC控制系统的构1. 机房机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。机房可以设置在井道顶部，也可设置在井由自部。当机房设于井道底部时，即为曳引机下置式曳引方式。这种方式结构复杂，建筑物承重大，对井道尺寸要求大，只有在机房无法顶置时才使用。对于绝大多数电梯均设于井道顶部。机房必须有足够的面积，高度、承重能力及良好的通风条件。2. 曳引系统曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮组成。曳引机由电动机联轴器、制动器、减速器、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源；曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重装置（或者两端固定在机座房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢的升降；导向轮的作用是分开轿厢和对重装置的距离，导向轮安装在曳引机架上或重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢和对重架上应增设反绳轮。3. 导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上；导轨架是支承导轨的组件，与井道壁联接；导靴装在轿厢和对重架上，与导导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。4. 门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门社在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成；层门社在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴和门锁装置及开锁装置组成；开门机社在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。5. 轿厢轿厢是用以运送乘客和货物的电梯组件。它由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架。是由上横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成；轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮等组成；轿厢体空间的大小由额定载重量和额定载客量决定。6. 门厅每一层电梯门口装的门，门上带有机器锁及电气接点。客梯多为自动开关门，开关门由轿厢门上的开门刀带动厅门上的橡皮勒来完成的，而轿厢门是由轿厢上的开关门装置驱动的。7. 井道井道由围壁、顶板及底坑围成一个在纳电梯轿厢和对重的有限空间。为了出人，在每个层站开有入口。8. 顶板井道的顶部是机房，它是维修人员工作的地方。因此顶板必须是封闭型的，将井道与机房完全隔离。顶板还具有阻止机房即传向井道的作用。对于快、高速电梯，为了取得良好的隔声效果，常在井道顶部设隔音层，此时的井道顶成了双层结构。9. 底坑井道的底坑深入地面，用于安装缓冲器、限速器、钢丝绳涨紧装置等。由于深人了地面，因此要求防水，最好有排水设施。10.重量平衡系统该系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成，对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重；重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯设计影响的装置。11. 电力拖动系统该系统由曳引机、供电系统、速度反馈装置、调速装置和变频器等组成。对电梯实行速度控制。曳引电动机是电梯的动力源，根据电梯的配置可用交流电动机或直流电动机；供电系统是为电动机提供电源的装置；速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号，一般采用测速发电机或速度脉冲发生器，与电动机相连；调速装置对曳引电动机实行调速控制；变频器可以通过改变频率的大小来控制其运行速度的快慢。12. 电器控制系统该系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成，它起着操纵和控制电梯运行的作用。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急；位置显示装置是指轿内和层站的指层灯；层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站；控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件（或板）组成，是电梯实行电气控制的集中组件；选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。它可由机械式、继电器式或电子式组成。13. 安全保护系统电梯上设有机械和电气的各类保护系统，以保证电梯安全使用。机械方面的有限速器和安全钳，起超速保护作用；缓冲器，起冲顶和撞底保护作用；切断总电源的极限保护。1.3 设计的整体布局及其选型通过上述的分析可知，我所选择的电梯载重量为1000 Kg,速度为1 m/s,十层十站。PLC的型号为FX2N-128MR，通过其继电器电路图来设计出梯形图，通过PLC的选型连接其PLC接线图。电动机选用交流三相异步电动机。变频器选用安川变频器，它作为通用变频器适合任何应用场合。它的自动调整功能可使世界各地生产的电动机达到高性能运行。具有扩展功能，既可单机使用也可联网使用；设计平均无故障时间：250 000小时。变频器构成的电梯系统，当变频器接收到控制器发出的呼叫方向信号，变频器依据设定的速度及加速度值，启动电动机，达到最大速度后，匀速运行，在到达目的层的减速点时，控制器发出切断高速度信号，变频器以设定的减速度将最大速度减至爬行速度，在减速运行过程中，变频器的能够自动计算出减速点到平层点之间的距离，并计算出优化曲线，从而能够按优化曲线运行，使低速爬行时间缩短至0.3s,在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度。即当电梯停得太早时，变频器增大低速度值或减少制动斜坡值，反之则减少低速度值或增大制动斜坡值，在电梯到距平层位置410cm时，有平层开关自动断开低速信号，系统按优化曲线实现高精度的平层，从而达到平层的准确可靠。（其速度曲线如下所示）图1-1抛物线直线综合速度曲线第2章 可编程序控制器的结构与工作原理2.1 PLC的体系结构PLC实质上是一种被专用于工业控制的计算机，其硬件结构和微机是基本一致的。如下图所示：图2-1 PLC体系结构2.2 可编程序控制器的基本结构 可编程序控制器简称为PLC（Programmable Logic Controller）由输入模块、CPU、输出模块和编程器组成。它由五大部分组成，如下图所示： 图2-2可编程序控制器基本结6洛阳理工学院毕业设计（论文）可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。1. CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（CPU）和存储器组成。CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。程序执行：逐条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。2. I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、关电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。CPU模块的工作电压一般是5V，而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般较高，如直流24V和交流220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使可编程序控制器不能正常工作，所以CPU模块不能直接与外部输入/输出装置相连。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与噪声隔离的作用。3. 编程器编程器除了用来输入和编辑程序外，还可以用来监视可编程序控制器运行时梯形图中各种编程元件的工作状态。编程器可以永久地连续在可编程序控制器上，将它取下来后可编程序控制器也可以运行。一般只在程序输入、调试阶段和检修时使用，一台编程器可供多台可编程序控制器公用。2.3 开关量I/O模块开关量模块的输入输出信号仅有接通和断开两种状态。电压等级有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。2.3.1 输入模块图2-3直流输入曲线输入电路中设有RC滤波电路，以防止由于输入点抖动或外部干扰脉冲引起的错误的输入信号。滤波电路延迟时间的典型值为1020ms（信号上升沿）和2050ms（信号下降沿），输入电流约为10mA，上图2.31a是某直流输入模块的内部电路和外部接线图。本节的输入电路和输出电路都只画出了一路，COM是各路的公共点。图中的输入触点直接接在公共点和输入端（400是梯形图中输入继电器的编号）之间，不需要外接电源。有的可编程序控制器还可以为接近开关、光电开关之类的传感器提供24V电源。 图2-4光电传感器35当图2-4中的外接触点接通时，光电耦合器中的发光二极管发光，光敏三极管导通，信号经内部电路传送给CPU模块。图2-5是交流输入电路。光电耦合器中有两个反并联的发光二极管，显示用的两个发光二极管也是反并联的，因此这个电路可以接收外部的交流输入电压。 图2-5 交流输入电路2.3.2 输出模块输出模块的功率放大元件有大功率晶体管和磁效应管（驱动直流负载）、双向可控硅（驱动内交流负载）和小型继电器，后者可以驱动交流负载或直流负载。输出电流的典型值为0.52A，负载电源由外部现场提供。输出电流的额定值与负载的性质有关，但是只能驱动100VA/22V的电感性负载和100W的白炽灯。额定负载电流还与温度有关，温度升高时额定负载电流减小，有的可编程序控制器提供了有关曲线。输出模块内可能设置有熔断器，并在模块面板上用发光二极管显示熔断器的状态。某些新式的模块用非破坏性的电子保护电路代替熔断器。2.4 可编程序控制器的工作原理可编程序控制器是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称，如输入、输出继电器等。这种计算机程序实现的“软继电器”，与继电器系统中的物理结构在功能上某些相似之处。2.4.1 可编程序控制器的工作原理可编程序控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到STOP工作状态。除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成，内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（见左上图）。可编程序控制器的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入-输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。在内部处理联合阶段。可编程序控制器检查CPU模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。在通信服务阶段，可编程序控制器与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。当可编程序控制器处于停止（STOP）状态时，只执行以上的操作。可编程序控制器处于（RUN）状态时，还要完成另外3个阶段的操作（见右图），图中仅画出了与用户程序执行过程有关的3个阶段。2.4.2 PLC工作过程1. 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次读入所有的数据和状态它们存入I/O的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入数据和状态发生变化I/O的相应单元的数据和状态也不会改变。所以输入如果是脉冲信号，它的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。2. 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC的CPU总是由上而下，从左到右的顺序依次扫描梯形图。并对控制线路进行逻辑运算，并以此刷新该逻辑线圈或输出线圈在系统RAM存储区中对应位的状态。或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。例如：算术运算、数据处理、数据传达等。3. 输出刷新阶段在输出刷新阶段，CPU按照I/O内对应的数据和状态刷新所有的数据锁存电路，再经输出电路驱动响应的外设。这时才是PLC真正的输出。2.5 PLC控制程序设计2.5.1 PLC编程步骤确定系统必须完成的各项任务及其顺序将PLC的I/O分配给输入输出编制PLC程序检查程序有无错误运行程序有无错误修改程序NOYESYES通过PC机输入程序至PLC调整程序 NO程序投入使用 图2-6 PLC编程步骤第3章 电梯的电气控制系统3.1 概述电气控制系统是电梯的两大系统之一。电气控制系统由控制柜、操纵箱、指层灯箱、召唤箱、限位装置、换速平层装置、轿顶检修箱等十几个部件，以及曳引电动机、制动器线圈、开关门电动机及开关门调速开关、极限开关等几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成。载重量和额定运行速度确定后，机械系统各零部件就基本确定了，而电气控制系统则有比较大的选择范围，必须根据电梯安装使用地点，乘载对象进行认真选择，才能最大限度地发挥电梯的使用效益。电气控制系统决定着电梯的性能、自动化程度和运行可靠性。随着科学和、技术的发展和技术引进工作的进一步开展，电气控制系统发展换代迅速。在国产电梯中，在中间逻辑控制方面，已淘汰继电器控制，采用PLC和微机控制。在拖动方面，除速度V0.63m/s的底速电梯仍有部分产品采用交流双电动机变极调速外，对于速度V1.0m/s的各类电梯，均采用交流调压调速和交流调频调速拖动系统。新电气控制系统和拖动系统的出现，不但改善了电梯的性能，而且提高了电梯的运行可靠性能，使我国的电梯工业提高到一个新的水平，基本实现乘用安全、可靠、舒适的愿望。3.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件为了便于制造、安装、调试和维修，常把电气控制系统中几百至成千万个电器元件组装在操纵箱，控制柜等十几个部件内。但是有些电器元件组装到各电源部件中去后，反而会给制造、安装、调试、维修带来困难或不方便，这是，则将这部分电器元件分散装到各有关电梯部件中去。电气控制系统常用的主要电器部件如下：1. 操纵箱操纵箱一般位于轿箱内，是司机或乘用人员控制电梯上下运行的操纵控制中心。操纵箱装置的电器元件与电梯的控制方式、停层站数有关。操纵箱上装配的电器元件一般包括下列几种：发送轿内指令任务，命令电梯起动和停靠层站的元件，如轿内手柄控制电梯的手柄开关；轿内按钮控制、信号集选控制电梯的轿内指令按钮；控制电梯工作状态的手指开关或钥匙开关；控制开关；急停按钮；短接和应急按钮；点动开门按钮；轿内照明灯开关、电风扇开关；蜂鸣器；外召唤人员所在位置指示灯；厅外召唤人员要求前往方向信号灯；但是近年来已出现操纵箱和指层箱合为一体新型操纵指层箱。2. 指层灯箱是司机，轿内、外乘人员提供电梯运行方向和所在位置指示灯信号的装置。除杂物电梯外，一般电梯都在各停靠站的厅门上设置有指层灯箱。但是，当电梯的轿厢门为封闭门，而且轿门上没有开设监视窗时，在轿厢内的轿门上方也必须设置指示层灯箱。位于厅门上方的指示灯箱厅称厅外指层灯箱，位于轿门上方的指层灯箱在结构上是完全一样的。近年来出现把层灯箱合并到轿内操纵箱和厅外召唤箱中去的情况，而且采用数码显示。3. 召唤按钮（或触钮）箱召唤按钮是设置在电梯停靠站厅门外侧，给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。根据处位的不同，召唤按钮箱分位于上端站，只装设一只下行召唤按钮，位于下端站只装设一只上行召唤按钮的单钮召唤箱。但是若下端站又作为基站时，召唤箱上还需加装一只厅外控制自动开关门的钥匙开关。位于中层站者，则是装设一只上行召唤按钮和一只下行召唤按钮的双召唤箱。4. 轿顶检修箱轿顶检修箱位于轿厢顶上，以便于检修人员安全、可靠、方便地检修。检修箱装设的电梯电器元件一般包括控制电梯慢上、慢下的按钮，点动开关门按钮，急停按钮，轿顶正常运行和检修运行检索转换开关，轿顶检修灯开关等。5. 换速平层装置（也称井道信息装置）换速平层装置是一般低速或快速实现到预定停靠站时，提前一定距离把快速运行切换为平层前慢速运行，平层时自动停靠的控制装置。6. 限位开关装置为了确保司机、乘用人员、电梯设备的安全，在电梯的上端站和下端站处，设置了限制电梯运行区域的装置，称为限位开关装置。7. 极限开关装置极限开关是一种在80年代中期以前，用于交流双速电梯，作为当限位开关装置失灵，或其它原因，切断电梯主电源的安全装置。极限开关包括位于机房，经改制的铁壳开关，固定于轿厢导轨的上下滚轮组，固定于轿厢架的打板（和极限位开关装置合用一个打板），以及联结铁壳开关和上下滚轮组的钢丝绳构成。电梯运行过程中，由于某种原因造成电梯轿厢超越端站楼面，达到极限开关的作用点时，位于轿架的打板碰撞上或下滚轮组，上下滚轮组通过钢丝绳强行拉掉铁壳开关，切断电梯的总电源，强迫电梯立即停靠。由于这种装置的结构比较复杂，开关的故障率比较高，80年代中后期，国内不少厂家采用在井道两端站各安装一只限位开关，由限位开关打板碰压，由限位开关控制一只接触器，由接触器切断电梯总电源的办法所取代。8. 选层器选层器设置在机房或隔音层内，是模拟电梯运行状态，向电气控制系统发出相应电信号的装置。按与电气控制系统配套使用情况，选层器可分为两种。(1) 用于货、医梯电气控制系统的选层器；(2) 用于客梯电气控制系统的选层器。用于客梯电气选层器除具楼层指示器的功能外，还具有自动消除轿内指令登记信号，根据内外指令登记信号，自动定电梯的运行方向，到达预定停靠站时提前一定距离向控制系统发出减速信号和提前开门信号，有的还能发出到站平层停靠信号等。由于与客梯控制系统配套使用的选侧器具有比较完善的性能，不但可以简化电气控制系统，便于安装调试和维修，而且可以降低电梯故障率，提高电梯运行可靠性。9. 控制柜控制柜是电梯电气控制系统完成各种主要任务，实现各种性能的控制中心。控制柜由柜体和各种控制电器元件组成。控制柜中装配的电器元件，其数量和规格主要与电梯的停层站数、定载荷、速度、控制方式、曳引电动机类别等参数有关，不同参数的电梯，采用的控制柜不同。10. 开门机电阻器箱国产电梯产品从60年代末以来，多采用直流电动机作为实现自动开关门的拖动电动机。直流电动机具有良好的调速性能，便于控制和调节电梯的开关门速度，达到既有较高的开关门效率，又有较低的噪声水平。由于直流电动机的运行速度与电枢两端的电压成正比。因此只要控制和调节电枢两端的电压，就能控制和调节电梯的开关门速度。开门机电阻器箱内装置的器件，就是用来控制电枢两端电压的三只电阻器。为了便于调试，该电阻器箱一般装置在开关门电机旁。进入90年代后，除采用电阻和有触点开关对直流门电机进行调速外，还出现采用微机对直流门电机进行调速的，也有采用交流调频调压调速的电梯门拖动控制系统。3.3 十层电梯控制系统的设计要求 1. 电梯运行到位后具有手动或自动开门和关门的功能。2. 利用指示灯显示厅外召唤信号，厅内指令信号和电梯到达楼层信号。3. 能自动判断识别电梯运行方向，并发出响应的指示信号。4. 电梯能在一定条件下进行启动、加速和换速。5. 其中X000代表手动开门按钮。当电梯运行到位后，闭合Y000，使输出线圈Y000有效，从而驱动开门接触器，电梯门被打开。直至门开到位，开门行程开关动作，即X002的常闭触点断开，开门过程结束。6. 实现自动开门时，过程如下：当电梯运行到位后，相应的楼层接近开关闭合（即X011X022）,时间继电器T0开始计时，计到3秒时，T0触点闭合，Y000输出线圈有效，从而打开电梯门。7. 关门过程亦分手动和自动两种方式。当按下关门按钮时，触点X001闭合，输出线圈Y001有效，从而驱动关门接触器，关闭电梯门。8. 自动关门借助于时间继电器T1，开门到位后经5秒钟延时，使T1的触点闭合，实现关门。9. 考虑到自动关门，可能夹住乘客，一般都装有红外检测装置（图中X006和X007表示）。当有人进出时，X006或X007闭合时间继电器T2开始定时，延时2秒后，才能关门。10. 每个楼层都装有接近开关（用编号X011X012表示），当电梯行驶到某层（或站）时，接近开关动作，驱动相应的指示灯亮。为方便起见，使用了两个内部线圈M102和M103表示楼层的单数和双数11. 当乘客按下某层的呼叫按钮（相应的编号X040X061中的一个）时，相应的指示灯亮，告诉司机某楼层有人呼叫，但不能启动电梯。呼叫信号一直保持到电梯到达该层，相应层的接近开关动作时才被撤销。3.4电气原理图的设计 图3-1 PLC电气原理图3.5梯形图的设计及指令表3.5.1各层呼叫指示当乘客按下某层的呼叫按钮（相应的编号X040X061中的一个）时，相应的指示灯亮，告诉司机某层有人呼叫，但不能启动电梯。呼叫信号一直保持到电梯到达该层，相应层的接近开关动作时才被撤销。1.各层呼叫指示梯形图如图3-2各层呼叫指示梯形图2.各层呼叫指令表0 LD X040 29 ANI X0131 OR Y050 30 OUT Y0532 LDI X010 31 LD X0443 ORI Y012 32 OR Y0544 ANB 33 LDI X0105 ANI X011 34 ORI Y0146 OUT Y050 35 ORI Y0107 LD X041 36 ANB8 OR Y051 37 ANI X0139 LDI X010 38 OUT Y05410 ORI Y013 39 LD X04511 ORI Y011 40 OR Y05512 ANB 41 LDI X01013 ANI X012 42 ORI Y01514 OUT Y051 43 ORI Y01115 LD X042 44 ANB16 OR Y052 45 ANI X01417 LDI X010 46 OUT Y05518 ORI Y013 47 LD X04619 ORI Y010 48 OR Y05620 ANB 49 LDI X01021 ANI X012 50 ORI Y01522 OUT Y052 51 ORI Y01023 LD X043 52 ANB24 OR Y053 53 ANI X01425 LDI X010 54 OUT Y05626 ORI Y014 55 LD X04727 ORI Y011 56 OR Y05728 ANB 57 LDI X01058 ORI Y016 88 OR Y06359 ORI Y011 89 LDI X01060 ANB 90 ORI Y02061 ANI X015 91 ORI Y01162 OUT Y057 92 ANB63 LD X050 93 ANI X01764 OR Y060 94 OUT Y06365 LDI X010 95 LD X05466 ORI Y016 96 OR Y06467 ORI Y010 97 LDI X01068 ANB 98 ORI Y02069 ANI X015 99 ORI Y01070 OUT Y060 100 ANB71 LD X051 101 ANI X01772 OR Y061 102 OUT Y06473 LDI X010 103 LD X05574 ORI Y017 104 OR Y06575 ORI Y011 105 LDI X01076 ANB 106 ORI Y02177 ANI X016 107 ORI Y01178 OUT Y061 108 ANB79 LD X052 109 ANI X02080 OR Y062 110 OUT Y06581 LDI X010 111 LD X05682 ORI Y017 112 OR Y06683 ORI Y010 113 LDI X01084 ANB 114 ORI Y02185 ANI X016 115 ORI Y01086 OUT Y062 116 ANB87 LD X053 117 ANI X020118 OUT Y066 148 ANI Y013119 LD X057 149 OUT Y031120 OR Y067 150 LD X025121 LDI X010 151 OR Y032122 ORI Y022 152 ANI Y014123 ORI Y011 153 OUT Y032124 ANB 154 LD X026125 ANI X021 155 OR Y033126 OUT Y067 156 ANI Y015127 LD X060 157 OUT Y033128 OR Y070 158 LD X027129 LDI X010 159 OR Y034130 ORI Y022 160 ANI Y016131 ORI Y010 161 OUT Y034132 ANB 162 LD X030133 ANI X021 163 OR Y035134 OUT Y070 164 ANI Y017135 LD X061 165 OUT Y035136 OR Y071 166 LD X031137 LDI X010 167 OR Y036138 ORI Y023 168 ANI Y020139 ANB 169 OUT Y036140 ANI X022 170 LD X032141 OUT Y071 171 OR Y037142 LD X023 172 ANI Y021143 OR Y030 173 OUT Y037144 ANI Y012 174 LD X033145 OUT Y030 175 OR Y040146 LD X024 176 ANI Y022147 OR Y031 177 OUT Y040178 LD X034179 OR Y041180 ANI Y023181 OUT Y041182 END3.5.2电梯启动和运行方向电梯运行方向是由输出线圈Y0