文档介绍：2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛工程设计文件ITEM2逻辑控制赛项参赛队伍名称:参赛学校名称:2015年6月28日一、方案设计依据、范围及相关标准1、方案设计依据(1)全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛逻辑控制赛项高校组初赛赛题及初赛细则;(2)六层电梯逻辑控制仿真及设备用户手册等;(3)SIMATICS7-1200使用手册及产品目录。2、方案设计范围本逻辑控制功能包括:六层电梯的单部电梯基本功能(集选控制、开关门控制、错误指令消除、开门延时/关门保护、待载休眠),单部电梯运行(异常)状态监测(超载保护、终端越程保护、开关门保护、运行保护),集群电梯的群控实现等。并在SIMATICS7-上完成监控环境组态,之间的通讯连接。方案设计相关标准GB/T30560-2014《电梯操作装置、信号及附件》;GB/T30977-2014《电梯对重和平衡重用空心导轨》;GB/-2013《电梯安全要求第2部分:满足电梯基本安全要求的安全参数》;-2009《电梯安全要求第1部分:电梯基本安全要求》;GB/T10058-2009《电梯技术条件》;GB/T24478-2009《电梯曳引机》;GB/T31200-2014《电梯、自动扶梯和自动人行道乘用图形标志及其使用导则》;GB/T24474-2009《电梯乘运质量测量》;DB31/T543-2011《在用电梯运行能效评价及测试方法》;DB13/355-1998《电梯安全技术检验》;DB50/T539-2014《曳引与强制驱动电梯自检规则》;DB32/T2668-2014《电梯应急救援规范》;DB32/T2670-2014《电梯安全技术评价规范》;DB62/T2451-2014《在用电梯安全评价规范》;KSB6884-2001《电梯用安全极限开关》。二、系统分析(包括甲方需求分析、对象特性分析、系统安全分析等)1、甲方需求分析(1)单部电梯基本功能根据不同楼层客户需求,即时响应,实现自动平层、开关门、超重提示、实现上下限位,层门联锁保护等,并根据不同的需求实现合理的响应。具体地,应包含但不限于如下功能:1)集选控制集选控制是指在信号控制的基础上把召唤信号集合起来进行有选择的应答。电梯在运行过程中可以应答同一方向所有层站呼梯信号和操纵箱上的选层按钮信号,并自动在这些信号指定的层站平层停靠。电梯运行响应完所有呼梯信号和指令信号后,停在最后一次运行的目标层待命。2)开关门控制电梯未起动且门已关上或正在关闭时,如果本层召唤按钮被按下,轿门自动打开。如果按住按钮不放,门保持打开。自动状态下,在保持开门的状态时,可以按关门按钮使门立即响应关门动作。电梯停在门区时,可以在轿厢中按开门按钮使电梯已经关闭或尚未关闭的门重新打开。3)错误指令消除当电梯到达最远层站将要反向时,原来所有后方登记的指令全部消除。连按2次错误指令的按钮,该等级的信号就被取消。4)开门延时/关门保护无司机运行时,电梯到站自动开门后,延时若干时间自动关门。在关门过程中,当安装在轿厢门口的光电信号或机械保护装置探测到有人或物体在此区域时,立即重新开门。5)待载休眠电梯无指令时或外登记超过一段时间后(此时间可通过参数调整),轿厢内照明、风扇自动断电。但在接到指令或召唤信号后,又会自动重新上电投入使用。(2)单部电梯运行(异常)状态监测在电梯整个运行过程中,监测状态参数以及各种反馈信号等,确保电梯稳定运行。在故障情况下,制定相应的安全策略。具体地,应包含但不限于如下功能:1)超载保护轿厢载荷超过设定值时,电梯不响应沿途的层站召唤,按登记的轿内指令行使。电梯超载时,轿内发出音频或视频信号,并保持开门状态,不允许起动。2)终端越程保护电梯的上下终端都装有终端减速开关、终端限位开关,以保证电梯不会越程。3)开关门保护如果电梯持续关门一段时间(该时间可设定)后,尚未使门锁闭合,电梯就会转换成开门状态。如果电梯在持续开门一段时间(时间可调整)后,尚未收到开门限位信号,电梯就会变成关门状态,并在门关闭后,响应下一个召唤和指令。4)运行保护为安全起见,在门区外,系统设定不能开门。在非检修状态,电梯运行过程中,如果连续运行了运行时间限制器规定的时间后,其中没有平层开关动作过,系统就认为检测到钢丝绳打滑故障,所以就停止轿厢的一切运行,直到断电复位或转到检修状态时,才能恢复正常运行。(3)集群电梯的群控实现针对多部多层电梯实施联合控制,满足常见不同应用场合下集群电梯的控制策略切换。2、对象特性分析在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节,而舒适感又与加速度直接相关,对于电梯控制系统来说,由电动机的力矩方程式可知加速度的变化率反映了系统动态转距的变化。故在此段采用加速度的时间控制原则,当启动上升段速度达到稳态值