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1 電梯簡介
電梯由機械和電氣兩部分組成。機械部分主要由轎廂、門機系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、對重系統(tǒng)和機械安全保護系統(tǒng)所組成；電氣部分主要是指電氣傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。
本文研究中的智能建筑實驗室電梯系統(tǒng),由于受5F 電梯模型的限制,其結構僅由轎廂、門系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。其中,門系統(tǒng)沒有廳門,門電機由直流12V 減速電機驅動,開、關門可緩速運行,并減小關門時的撞擊聲;曳引系統(tǒng)采用交流380V 的電機拖動,通過減速齒輪+ 變頻器,降低轎廂的運行速度；控制系統(tǒng)主要包括電梯樓層開關,內選外呼所需按鈕等。
2 電梯控制系統(tǒng)設計
2. 1 電梯工作流程
盡管電梯種類很多,類型各異,用途不同,但其基本的控制原理及運行原理沒有本質的區(qū)別。
系統(tǒng)以電梯模型模擬工程應用電梯。電梯在支架內,作垂直方向的往返運行,行駛在始發(fā)站與終端站之間。它的定向啟動,穩(wěn)速運行,開、關門或換向都可在得到主令信號后自動執(zhí)行。
2. 2 方案選擇
電梯操控方式多樣,因需而異。在智能建筑實驗室電梯系統(tǒng)建設過程中,經(jīng)多次分析、比較,確定方案為采用可編程計算機控制器（ PCC ,Programmable Computer Controller） ,無司機操縱有基站,全集選控制電梯。
B&R PCC - 2003 控制系統(tǒng)具有體積小,結構緊湊,模塊式硬件結構,集成化端子排技術,采用標準現(xiàn)場總線技術組網(wǎng)。使得智能建筑實驗室設備自動化系統(tǒng)組網(wǎng)極為簡單,并為今后本實驗室的后續(xù)建設留有接口。
B&R PCC - 2003 提供了兩個通信接口。一個是RS232 接口,主要用于設備控制的編程；另一個是CAN 接口,主要用于系統(tǒng)組網(wǎng)。
B&R PCC - 2003 硬件的模塊式結構,不僅CPU 為獨立模塊,其輸入、輸出等也是獨立模塊。組成系統(tǒng)時,用戶可按自己需要的I/ O 點數(shù),選擇不同型號的模塊及功能部件,即可組成功能強大的控制系統(tǒng)。
B&R PCC - 2003 I/ O 模塊,有模擬量AI/ AO 模塊，并關量DI/ DO 模塊以及數(shù)字量混合模塊等多種類型。
根據(jù)B&R 產品特點,所有輸出需要通過繼電器的吸合/ 釋放來控制設備的通斷。
2. 3 I/ O點數(shù)估算
電梯系統(tǒng)I/ O 數(shù)量框圖如圖1 所示:
圖1 系統(tǒng)I/ O 數(shù)量框圖
所需I/ O 點數(shù)估算如下。
輸入點：1F 上召,2F 上召，3F 上召，4F 上召，2F下召，3F 下召，4F 下召，5F 下召，1F 內選，2F 內選，3F內選，4F 內選，5F 內選，1F 行程開關，2F 行程開關，3F行程開關，4F 行程開關，5F 行程開關，上限位開關，下限位開關約20 個。
輸出點： 1F 上召顯示, 2F 上召顯示, 3F 上召顯示,4F 上召顯示,2F 下召顯示,3F 下召顯示,4F 下召顯示,5F 下召顯示,1F 內選顯示,2F 內選顯示,3F 內選顯示,4F 內選顯示,5F 內選顯示,1F 樓層顯示,2F樓層顯示,3F 樓層顯示,4F 樓層顯示,5F 樓層顯示,運行接觸器,開門,關門約21 個。
為了使電梯模型的控制功能盡可能與工程應用電梯的控制功能保持一致,在設計中增加了手動開門,手動關門,慢上,慢下,檢修/ 自動按鈕,啟動按鈕,火警信號,上行顯示,下行顯示,轎箱上升,轎箱下降,照明,聲報警等I/ O 點數(shù)。
電梯控制信號絕大多數(shù)為開關量信號,因此,電梯控制I/ O 模塊均為數(shù)字量輸入、輸出模塊。根據(jù)設計要求,電梯系統(tǒng)通過CAN 接口與其它設備系統(tǒng)連接,由中央控制臺對其進行數(shù)據(jù)傳輸和實時監(jiān)控。
在設計中,為與真實電梯的控制要求保持一致,電梯運行必須遵守如下要求:電梯必須在達到平層狀態(tài),且轎廂完全停止時才能開門；若電梯門未閉合,則轎廂不得運行；電梯在檢修狀態(tài)時,只能使用手動慢上慢下運行；遇到火警時,轎廂無論上行還是下行,所有的外召和內選信
