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1、 南京 理 工 大 学毕业设计（论文)外文资料翻译学院(系): 机械工程学院 专 业: 机械工程及其自动化 姓 名： 俞井才 学 号: 500040 (用外文写)外文出处:2008 orksp nPwr Electroic ad InelligentTransportation yst 附 件: .外文资料翻译译文;2.外文原文。 指导教师评语： 签名: 年 月 日注：请将该封面与附件装订成册。基于PC的电梯控制系统的设计与应用杨晓玲1, , 朱群雄,徐宏11 北京化工大学信息与技术学院中国北京，邮编100292 北京联合大学自动化学院 中国北京，邮编100101 , 摘要 本文介绍了为一幢居
2、民楼的2个9层电梯而开发的电梯控制系统。该控制系统采用LC作为控制器,并采用基于“最少等候时间”的并联调度规则使两个电梯运行于并行模式。本文还详细的给出了该PLC控制系统基本结构，控制原理和实现方法，并展示了该系统核心部分的梯形图。该系统不仅具有简单的外围电路,运行结果还表明，它增强了电梯的性能和可靠性。1 导言 随着建筑技术的发展，大楼变得越来越高，电梯也就成为了高层建筑中垂直运输的重要工具，舒适，高效的把乘客送往目的地。因此,电梯控制系统对于每一个电梯的平稳安全运行是至关重要的。它告诉电梯按什么顺序来启停,何时开关电梯门,是否有重大的安全问题。传统的电梯电气控制系统是一种继电器控制系统，具
3、有电路复杂，故障率高和可靠性差等缺点,大大影响了电梯的运行质量。因此，受一家企业的委托,我们已经利用PLC技术改进了居民楼中继电器控制电梯的电器控制系统。结果表明，改进后的系统运行可靠，维护方便。本文详细介绍了该电梯PLC系统的基本结构,控制原理和实现方法。 2 系统结构该电梯控制系统的目的是让电梯响应乘客的要求并做出正确的运动。它主要分为两个部分：2.1 电力驱动系统这里,电力驱动系统主要包括：电梯轿厢，牵引电动机,电梯门马达，制动机构和相关的开关电路。这里,我们采用一种新的LC型交流接触器代替旧的，并使用PLC的触点来代替大量的中继器。而牵引电动机的线路则予以保留。这样，原来控制柜体积大，
4、噪声大的缺点就被解决了2.信号控制系统电梯的控制信号大多是由L实现的。输入信号有：运行模式信号，操作控制信号，轿厢指令信号，厅门呼梯信号，安全保护信号，梯门打/关信号和平整信号等。电梯系统的所有控制功能都是由PL程序完成的,例如:登记,显示,取消轿厢指令和厅门呼梯,判断电梯位置,选择电梯的运动方向和层等。图中显示了电梯的PL控制系统框图图1LC信号控制系统图23 需求开发这个控制系统的目的是去控制一幢居民楼的2个9层电梯。对于每一个电梯，每一层上都安装了一个传感器。我们能利用这些传感器去了解电梯轿厢的实时位置。电梯轿厢的门是靠门电机来实现开启和闭合的。电梯的门上安装有2个传感器,一个用于通知控
5、制系统电梯门的位置,另一个可以在电梯门关闭的时候侦测物体。电梯的上下运动则是通过牵引电动机来控制的。除了第一层和最高层之外，每一层都有一对方向灯指明电梯是在上升还是下降。每个楼层,都有一个7段ED用于显示电梯轿厢的当前位置。明确基本需求是开发这个电梯控制系统的第一步，简单来说,这两个电梯有以下行为：（）一个电梯单独运行一般来说，电梯有三个运行状态：正常模式,火灾保护模式和维护模式。维护模式具有最高的优先级，只有不在维护模式时,其他运行模式才能执行。其次是火灾保护模式,当火险开关作用时时,电梯必须立即回到底层或者基站。而火险开关复位后,电梯就应该回到正常运行模式。在正常操作模式下，控制系统的基本
6、任务是指挥每个电梯上下移动，停止启动，打开和关闭电梯门。但其中也有如下的一些限制因素:每个电梯都有一组9个按钮放置在轿厢的控制面板上,每一个对应一层楼。当按钮被按下时，按钮就会发光并且使电梯向相应的楼层运动,当电梯到达指定楼层之后，按钮的光芒就会消失。除了底层和顶层之外,每个楼层的控制面板上都有两个按钮。一个按钮请求电梯上升,另一个请求电梯下降。按钮在按下去的状态下会发光。当电梯来到乘客所在楼层时，按钮的发光消失，然后朝着期望的方向运行。电梯轿厢的控制面板和楼层的控制面板上的按钮都是用来控制电梯运行方向的。电梯不能漏过任何楼层，如果那个楼层有乘客想要出去。电梯不能在没有乘客要出去的楼层停止直到
7、将所有当前方向的乘客送达之前，电梯不能改变方向,并且,当电梯在相反方向运行时，厅门呼梯不能得到响应。如果电梯没有接到任何需求，则停在当前层，并保持电梯门关闭。（2) 两个电梯并联运行 在这种情况下,两个电梯同时为大楼服务，从早上7点到9点，再从下午5点到7点。 当电梯到达某一层,它将测试是否需要停止，当必须停止时,电梯则会停在这一层。 与此同时，为了平衡停止的次数,两个电梯的操作还将遵循一定的调度原则。 电梯不会停止在一个已经有另一个电梯停着的楼层 正常运行模式的电梯是由电力驱动系统和逻辑控制系统共同操控的。3软件设计由于呼叫时间，呼叫地点，乘客目的地的随机性质，电梯控制系统是一个典型的实时,
8、随机逻辑控制系统。在这里,我们采用集选控制方法与西门子PLC S 200 CPU226及其扩展模块。系统中有46输入节点和46个输出节点。I / O节点详情见表1和表2 。表 输入节点描述 地址1-层向上厅门呼梯 I0.0-I7 29 层向下厅门呼梯 I1.-I1.7 19 层轿厢指令 I2.027, I3.1-9抵达传感器 I3.13.7, I4.-. 电梯门打开按钮 I4.2 电梯门关闭按钮 I4.3电梯门关闭位置开关 I44 电梯门打开位置开关 .5向上调平传感器 I4. 向下调平传感器 I.7 火警开关 5.0 驱动器操作开关 I51 电梯门控制面板开关 I5 超载 53 被迫速度变化
9、开关 54 满载 I5.5 表 输出节点 描述 地址18层向上厅门呼梯灯 Q0.-0.7 29层向下厅门呼梯灯 Q1.0-Q1.71-9 层轿厢指令灯 Q2.0-Q2.，Q0 向上运动指示灯 Q3.1 向下运动指示灯 3.2 电梯位置的7段LD显示器 Q3-3.7 40-4.1电梯门正在打开 Q4.2电梯门正在关闭 Q4. 向上运动 4.4 向下运动 Q4.5 满载灯 Q.6 高速运行 Q4.7 低速运行 Q0加速 Q.1减速 .-5.4 警告发声器 5.5 关于软件设计，我们采用模块化的方法来写梯形图程序。模块之间的信息传输则依靠PC的中间寄存器来实现。整个程序主要由0个模块组成：厅门呼梯登
10、记和显示模块，轿厢指令登记和显示模块,信号组合模块,厅门呼梯取消模块，电梯位置显示模块,楼层选择模块，移动方向控制模块，电梯门开启关闭模块，维护操作模块和并行模式下的调度模块。以下是几个典型模块的设计描述：31 厅门呼梯登记和显示模块 在电梯中有两种呼叫模式:厅门呼梯和轿厢指令。当有人按下楼层控制面板的按钮，信号就会被登记,相应的灯就点亮。这就是厅门呼梯登记。当乘客按下电梯轿厢内的一个按钮，信号将被登记，与之相应的灯照亮。这就是轿厢指令登记。 图2显示了向上厅门呼梯登记和显示的梯形图,自锁原则用来确保呼叫不断的显示。 图2 向上厅门呼梯登记与显示.呼叫的集选这里使用了集选控制原则。就像图中显示
11、的那样,5.1M5.7，M.0和M6.1是辅助寄存器。它们分别用来表示从一层到九层的停止请求信号。辅助继电器6.指明电梯驱动器的操作信号。如果在某一层有一个呼叫,相应楼层的停止信号将被输出。当电梯被驱动器运行时，厅门呼梯将无法实现。电梯无法漏过乘客要下车的任何一层。3.3 呼叫取消 这个模块使电梯能响应与轿厢运动方向相同的厅门呼梯指令，当厅门呼梯已经得到响应，它的登记将被取消。电梯向上厅门呼梯指令取消的梯形图如图。 图3 呼梯的组合图4 向上呼梯的取消在图4中,辅助寄存器M4.0是电梯向上运动的标志，当电梯的当前运动是向上，则M4.的触电是关闭的，反之则是打开的。M1到0.分别对应2楼到楼的轿厢停止指令。这个程序由两个功能：（1） 当电梯向下运动时，使电梯能响应正常的向下厅门呼梯指令。当指令响应之后，则取消该指令的登记（2） 当电梯向上运动时，相应楼层向下的厅门呼梯指令不响应并保留指令的登记向下厅门呼梯的取消则与向上的正好相反。34电梯的方向电梯可能向上或者向下运动,取决于厅门呼梯和轿厢指令，图5中的梯形图是电梯向上运动的情况。图5 电梯向上运动图5表明,当呼叫的楼层比当前电梯所在楼层高时，电梯将向上运动。辅助寄存器M4.0被用作电梯向上运动的标志。当电梯向上
