機械大樓電梯控制項目初步策劃

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一.系統硬體模組及介面定義

總體來說，電梯的控制系統分為兩大部分，電梯井和電梯轎廂兩個板塊都能控制電梯的運動；而電梯的動力部分則由電機等組件構成。電梯井外部每個樓層的控制訊號和電梯轎廂裡的控制訊號通過一系列的運算來控制電梯的運動速度和運動方向。

1.電梯井

一條電梯井在每個樓層都有一個入口（出口），而入口旁邊都會設有控制按鍵和顯示裝置，現在的電梯一般都是通過每層的“上行”和“下行”按鍵來發出指令，並且每層都有LED數位管顯示屏來顯示電梯轎廂當前處於的樓層，並會通過閃爍的方式顯示其在當時所處的樓層停下等資訊，還有箭頭來顯示其運動的方向。同時還應該在每層樓設定位置開關以擷取電梯當前的位置資訊，從而能夠顯示在LED數位管顯示屏上，並且在電梯在該樓層停穩後才能開啟外部的電梯門。那麼根據實際情況就應該在每層設定：

（1）“上行”和“下行”按鍵，請求指令輸入介面；

（2）LED數位管顯示屏，資訊輸出介面；

（3）位置感應開關，資訊輸入介面；

2.電梯轎廂

電梯轎廂裡的介面則與上述的有所不同，轎廂上有7層樓每層所對應的按鍵，同時還有“開門”、“關門”鍵，還應該有保障安全的求救按鍵。並且，還有顯示當前樓層的LED數位管顯示屏，作用也是顯示電梯當前所處的樓層，通過閃爍表面將要停駐開門，通過箭頭顯示運動方向。最後，為了保障安全，對於門是否完全關上要設定一個位置開關，只有當門完全關上時才能啟動電機帶動電梯運動，同時當電梯停穩後，開門鍵才能對指令響應。因此根據實際情況設計介面：

（1）7個樓層按鍵，整體命令指令輸入介面；

（2）“開門”，“關門”按鍵，局部命令指令輸入介面；

（3）呼救按鍵，調用指令輸入介面；

（4）速度感應或位置開關，資訊輸入介面；

（5）門完全關/合位置開關，資訊輸入介面；

（命令指令高於請求指令，即在命令指令生效後，只有這一趟的途經的請求指令才能被電梯響應，其他的請求指令則無可奈何；在沒有命令指令的時候，請求指令按搶答的方式來響應）

3.動力裝置

動力裝置由交流伺服電機或機組構成，電機的正反轉帶動電梯的上下行，PLC的指令控制電機的運動狀況，動力裝置的介面就是指令輸入介面，用來輸入啟停，上/下運動至多少層等指令，而這些指令的執行又需要通過對電機的調速來實現，所以除了電機外還需要穩定調速電路來控制電機的轉速。

 

二.系統的功能設計

1.資訊顯示功能

每個LED數位管顯示屏正常顯示電梯當前所處的樓層，以及電梯的運動方向，以及通過閃爍表示電梯將要停駐在某層；每個指令按鍵還應該對應一個指示燈，指示燈表明指令響應正常響應。

2.滿足電梯轎廂的運動指令

PLC接收電梯轎廂的樓層指令，通過比較當前樓層來確定運動方向，值得注意的是在電梯內部的指令優先順序是相同的，這樣就按照目標匹配的原則執行指令，即在當前的運動方向下，先到該指令樓層就先停，並且也可以響應這趟中途經的電梯外部請求指令，而對其他的外部指令不響應；一直到電梯到達最後一個指令樓層，其指令介面才對所有的外部請求開放。

3.部分滿足電梯外部每層的停駐指令

由上一條可知只有在一趟電梯中途經的樓層的的請求指令才會響應；除此之外在沒有內部電梯指令的情況下，外部指令是按照搶答的方式來執行，即運動方向向著先按下外部指令鍵的那個樓層，不過也能響應途經樓層的指令。

4.安全功能細則

（1）外部，在電梯沒有到達該樓層或不在該樓層停時，外部的電梯門不會開啟；

（2）內部，電梯沒有到達指定樓層並停穩時，內部的電梯門不會開啟；

（3）電梯超載或關門受阻時，內外電梯門不會關閉；

（4）求救訊號會通往該樓棟的值班室或其他安保部門；

（5）電機突然失電時，能夠立即啟動應急電源或緊急制動裝置。

 

三.整體簡敘

控制介面接進PLC的控制端，PLC的線圈輸出端接電機對應的控制組件，從而構成了一個整體迴路；同時資訊的擷取和顯示可以單獨構成一個顯示迴路，不過擷取的樓層資訊要輸入到PLC中進行比較從而確定電梯的運動方向。電梯的安全功能則通過一些其他的電路來實現，涉及到電梯運動的功能也應該接入PLC的控制迴路，比如電梯門的開合，電梯的緊急制動等。這個項目的主體就是電梯運動的控制迴路，這也是我們應該主要研究的目標，實現了對電梯運動的正確控制，其他的功能相對就容易多了。

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