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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林宗信
研究生(外文):Tsung-Hsin Lin
論文名稱:串列通信應用於電梯PLC控制系統之研究
論文名稱(外文):Study of Applying Serial Communication to the Control System of Elevators with PLC
指導教授:魏忠必
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:分散式控制電梯控制PLCHMI
外文關鍵詞:Distributed remote controlelevator controlPLCHMI
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近年來,串列通訊界面與分散式遠端控制,因節省線材、節省配線工時、偵錯容易等優點,已成功且成熟的廣泛應用在工廠自動化以及工業控制系統之場合;而電梯控制系統,因部品分散在頂樓機房、人乘梯廂還有各層樓乘場,更適合以串列通訊方式達成控制目的,不但可節省大量電纜線材,尤其對於使用中,常需查修的舊電梯提供局部更新的方式,讓電梯維護技術人員,可快速簡便的更新配線。
本論文主要建構一套簡易穩定、經濟實用的串列通訊架構之分散式控制系統,在不影響既有電梯主控可程式控制器(Programmable Logic Controller,PLC)程式前提之下,利用多台微型PLC以串列通訊,達成電梯機房通訊主站、梯廂子站、各樓乘場子站之間資訊傳遞。系統再運用具有內建多種傳輸介面的人機界面(Human Machine Interface,HMI),將電梯主控PLC運轉資訊透過串列通訊,傳遞給機房通訊主站,而達成資訊交換。完成後還可以透過HMI清楚易讀的圖形畫面上手操作,迅速掌握電梯狀況增進電梯安全。

In recent years, serial communication interface and distributed remote control have been widely applied in the area of factory automatic and industrial control system. It saves wiring material, wiring time and easy error detection. It is suitable for the elevator control systems. Because the components are located separately in the top floor operation room, the cabins and each floor control panel. Using serial communication not only can save a significant amount of cables, but also can be applied to old in-used elevators, which often require check up and repair, by replacing only selected parts and hence help elevator maintenance engineers to restore wiring rapidly and easily.
This thesis mainly aims to build a simple, stable, economical and useful distributed control system of serial communication. Providing that the PLC program of the existing elevator is not affected, serial communication can be used to link several micros PLC to achieve data transfer between the main channel in the operation room and the branch channels in the cabins and each floor control panel. The system employs HMI to transmit the operation data from the elevator PLC to the main channel in the operation room, to achieve the data exchange. The users can seemingly operate the system on the screens, to rapidly control the elevator situation and increase the safety of elevators.
中文摘要 I
英文摘要 II
謝 誌 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VI
表 目 錄 VIII
第一章 緒 論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 4
1.3研究方法 5
1.4論文架構 6

第二章 文獻探討 7
2.1 電梯構造與運轉原理 7
2.2電梯控制系統之樓層顯示與叫車原理 10
2.3 PLC程式執行相關技術探討 10
2.4串列通訊相關技術探討 13

第三章 電梯樓層顯示與叫車之串列通訊設計 14
3.1串列通訊系統架構設計 15
3.2機房之通訊主站規劃 16
3.3各樓乘場與梯廂內通訊子站規劃 24
3.4通訊主站與電梯主控PLC程式設計 31

第四章 系統實作結果與討論 34
4.1 硬體配線 34
4.2系統功能 40
4.3結果與討論 43

第五章 結論與展望 44
5.1結論 44
5.2展望 45

參考文獻 46
附錄A 49
附錄B 51

圖目錄 VI
圖2.1電梯構成示意圖 8
圖2.2 PLC階梯圖程式掃描示意圖 12
圖3.1 電梯串列通訊系統示意圖 14
圖3.2 通訊接線圖 15
圖3.3 通訊拓撲接線法 16
圖3.4 雙埠通訊卡外觀圖 17
圖3.5 主機擴充加通訊埠圖片 17
圖3.6 傳輸速率與傳輸距離關係圖 18
圖3.7 編輯軟體起始畫面 20
圖3.8設定通訊參數路徑畫面 20
圖3.9 通訊參數設定畫面 21
圖3.10 CLINK使用步驟流程 22
圖3.11 通訊表格編輯圖 23
圖3.12通訊程式 23
圖3.13 乘場通訊子站用PLC 24
圖3.14 LED顯示器及叫車鍵 25
圖3.15 乘場通訊子站程式流程圖 27
圖3.16 叫車按鍵 28
圖3.17梯廂操作顯示器外觀 28
圖3.18梯廂用之LED顯示器 29
圖3.19 梯廂通訊子站程式流程圖 30
圖3.20 4.3”人機介面 31
圖3.21人機界面軟體畫面 32
圖3.22巨集指令編輯畫面 33
圖4.1乘場叫車顯示並列配線 34
圖4.2乘場叫車顯示串列配線 35
圖4.3升降道內顯示器信號並列配線 36
圖4.4升降道內乘場叫車信號並列配線 36
圖4.5 通訊子站及配線 37
圖4.6梯廂下活動電纜線 38
圖4.7並列式機房電纜配線 39
圖4.8串列式機房電纜配線 39
圖4.9 實驗台外觀圖 40
圖4.10 樓層及方向顯示 40
圖4.11按鈕按下登錄叫車燈120ms 41
圖4.12按鈕按下登錄叫車燈190ms 42

表 目 錄 VIII
表1.1內政部升降設備安全檢查統計表 2
表1.2電梯公司類型概況表 3
表2.1電梯的種類分類表 9
表3.1通訊站號表 26

1.魏忠必,可程式網路監控應用在工廠自動化之研究,復文書局,台南市,1996年2月。

2.H. C. Lin, “A precise Multi-location Riveting System Uing Rmote
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3.中華民國內政部營建署網站, http://www.cpami.gov.tw/chinese/index. php?option=com content&;view=article&;id=7715&;Itemid=103,2012年10月。

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5.中華民國電梯協會網站,http://www.elevator.org.tw ,2013年1月。

6.廖文煇,可程式控制器原理與應用,台灣復文興業股份有限公司,台南市,1995年。

7.內政部營建署,電梯管理實用手札,2012年。

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19.永宏電機股份有限公司,Winproladder 使用手冊,新北市,2004年8月。

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