设计方案

　　1引言随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设

　　1引言

　　随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高，程序设计方便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上，在不增加硬件设备的条件下，实现电流、速度、位移三环控制。

　　2硬件电路

　　2.1硬件结构系统硬件结构图如图1所示

　　图一硬件电路

　　BU：制动单元R：能耗制动电阻M：主拖动拽引电机

　　PLC为西门子公司S7-200系列CPU221，PLC接受来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动电梯等信号。

　　2.2电流、速度双闭环电路

　　采用YASAKWA公司的VS-616G5CIMRG5A4022变频器。变频器本身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联结的旋转编码器，产生a、b两相脉冲进入变频器，在确认方向的同时，利用脉冲计数构成速度闭环。

　　3位移和运行曲线控制

　　电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确，理想的运行曲线如图二所示。

　　图二理想电梯运行曲线

　　3.1位移控制

　　采用变频调速双环控制可基本满足要求,但和国外高性能电梯相比还需进一步改进。本设计正是基于这一想法,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口0000,通过累计脉冲数,经式（1）计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。

　　电梯位移h=SI

　　式中I:累计脉冲数S:脉冲当量

　　S=lpD/（pr）（1）

　　本系统采用的减速机,其减速比l=l/20,拽引轮直径D=580mm,电机额定转速ne=1450r/min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=l/18,代入式（1）得

　　S=1.6mm/脉冲

　　3.2速度控制

　　本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将理想曲线输出。

　　3.2.1加速给定曲线的产生

　　8位D/A输出0～5V/0～10V,对应数字值为16进制数00～FF,共255级。东洋电梯加速实践在2.5～3秒之间。按保守值计算,电梯加速过程中每次查表的时间间隔不宜超过10ms。

　　由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的，每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期，基本要完成六个步骤的工作，包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内，CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面，但实时性差。过长的扫描时间，直接影响系统对信号响应的效果，在保证控制功能的前提下，最大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间最短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已超过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法，但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时，制动段曲线采用按距离原则，每段距离到的响应时间也不宜超过10ms。为满足系统的实时性要求，本文在速度曲线的产生方式中，采用中断方法，从而有效地克服了PLC扫描机制的。

　　本文采用的PLC有三种中断功能：（1）外部中断；（2）高速计数内部中断（3）定周期中断。前两种中断各有8个中断点，后一种有4个中断点。在程序中采用了后面两种中断方式.起动过程采用定周期中断,制动过程采用高速计数内部中断。中断服务程序放在主程序后,运行状态检测运行保护内选外呼等逻辑控制均在主程序中实现。而运行条件的判断运行模式的选择查表等与运行曲线产生有关的程序放在中断服务程序中。

　　起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。

　　3.2.2减速制动曲线的产生

　　为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加速过程由固定周期中断完成,加速到对应模式的最大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的最大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件,保证下次中断执行。

　　在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次表指针加1操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保证减速过程的可靠性。

　　4程序设计

　　利用变频器PG卡输出端将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端,构成位置反馈.高速计数器累加的脉冲数反映电梯的位置.高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离,换速点,平层点和制动停车点等信号。理论上这种控制方式其平层误差可在个脉冲当量范围.在考虑减速机齿轮合间隙等机械因素情况下,电梯的平层精度可达内,大大低于国标的标准,满足电梯起制动平滑,运行平稳,平层准确的要求.电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置,快速换速点,中速换速点,门区信号和平层位置信号等.由此省去原来每层在井道中设置的上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连接,降低成本。下面针对在实现集选控制基础上新增添的楼层计数,快速换速,中速换速,门区和平层信号5个子程序进行介绍。

　　4.1楼层计数

　　本设计采用相对计数方式.运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元D01-D16。

　　楼层计数器CNT10为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减计数。

　　运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1,为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。

　　4.2快速换速

　　当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号.若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。中速换速与快速换速判断方法类似,不再重复。

　　4.3门区信号

　　当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号.平层信号与区信号判断方法类似,不再重复。

　　4.4脉冲信号故障检测

　　脉冲信号的准确采集和传输在本系统中显得尤为重要,为检测旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为消除脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端0001。

　　5结论

　　本文所述系统基于电气集选控制原则,采用脉冲计数方法,用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置,实现位移控制,用软件代替部分硬件功能,既降低系统成本,又提高了系统的可靠性和安全性,实现电梯的全数字化控制。

　　在实验室调试的基础上,采用上述方法,实地对两台17层电梯进行改造,经有关部分检测和近一年的实际运行表明,系统运行可靠,乘坐舒适,故障率大为降低,平层精度在5mm以内,取得了良好的运行效果。

设计方案

　　设计思路:

　　本次活动是围绕(苹果和橘子)主题背景下进行的,秋天到了,秋天是水果丰收的季节,孩子们都比较喜欢吃水果,而且活动的材料也是缘于幼儿的生活,是孩子熟悉的苹果,通过小刺猬背果果的故事情境,让幼儿学会画封闭的圆,在深动有趣的情境中体验帮助他人的快乐.

　　内容与要求：

　　学会画封闭的圆,体验帮助他人的快乐

　　教学重难点：

　　学画封闭的圆

　　活动准备：

　　水笔蜡笔苹果树小刺猬若干草地背景

　　过程导入：

　　秋天快结束了，小刺猬来到树林里，看到一颗很大的苹果树，地上掉了许多又大又圆的苹果，小刺猬想背一些苹果回家。

　　师：大家猜猜看小刺猬会用什么背苹果呢?

　　一、讲解示范

　　师：现在我们请来水笔宝宝来帮小刺猬一起来背果果，水笔宝宝的帽子一定要戴在它的头上，这样帽子才不会丢掉

　　师：小朋友眼睛看好了，看看小刺猬是怎么背苹果的，小刺猬是用身上的刺来背果果的，所以苹果要牢牢的定在刺上，然后走走走，慢慢走，手拉手好朋友，再把苹果的小柄加上去，小刺猬背好了一个大苹果。

　　师:小刺猬还想再背一个苹果呢，先把苹果牢牢地定在刺上，然后再走走走慢慢走，这样的苹果好吗，为什么(这样的苹果被虫子咬了一口,不好吃，只有手拉手，连连紧这样的苹果才好吃)

　　师:小刺猬还想再被一个苹果谁来帮帮它(指导先把苹果牢牢地定在刺上)

　　二:幼儿操作

　　这里还有许多小刺猬想背苹果呢，我们大家一起来帮帮他们好吗

　　指导幼儿把苹果牢牢地定在刺猬的身上，画封闭的圆形

　　三、分享交流。

　　小朋友你们帮小刺猬背了这么多的苹果，小刺猬对老师说小朋友真厉害，我们一起来夸夸自己，棒棒棒我真棒

　　1、哪个小刺猬背的果果最多。

　　2、哪个小刺猬把果果背到地上了，怎么办。

设计方案

　　课型：设计 应用

　　课时：第一课时

　　教学目标：

　　1、 认识纸张的可塑性，感受美术活动的乐趣。

　　2、 学会会动的小纸人的特点及制作方法，培养学生自主、合作、探究的学习能力。

　　3、 培养学生的动手能力及创新精神。

　　教学重点：

　　通过不同的渠道探究会动的小纸人的特点及制作方法。

　　教学难点：探究纸弹簧的制作方法。

　　教具准备：纸弹簧对比较具、小纸人一个，纸弹簧作品若干，纸弹簧作品，手工材料等。

　　教学过程：

　　一、导入并揭示课题：

　　1、 观察小纸人的变化(捏住后松开弹起)，发现小纸人的特点（会伸缩、会摇晃）。

　　2、问题讨论：小纸人会动的部分在哪里？它像什么？给他起个名字（纸弹簧）。

　　二、探究如何制作纸弹簧

　　（教师发给同桌一个两头一样大小得纸弹簧）。

　　1、 感受纸弹簧的弹性及活动的特点（摇一摇，捏一捏）。

　　2、 通过观察或拆开老师发给得纸弹簧，探究之弹簧的制作方法并尝试做法。

　　3、 请个别的制作成功的学生介绍做法，并要求同桌之间相互帮助。

　　三、进一步探究制作小纸人。

　　1、对比观察自己制作的小纸人和老师制作的小纸人有什么不同。

　　（老师制作的小纸人一头大一头小，学生制作的小纸人两头一样大）

　　2、思考：为什么制作小纸人的弹簧需要一头大一头小？自学课本找原因并添加小纸人的头和胳膊（提醒学生添加部分如何讲究技巧才能做的又快又好）学生共同研究解决。

　　四、学生开始制作小纸人，教师巡回指导。

　　指导重点：1、纸弹簧的制作。

　　2、小纸人其它部分的添加。

　　3、制作过程的安全、卫生问题。

　　五、欣赏作品：

　　请完成作品的同学将自己制作的小纸人放在台上展示。

　　六、延伸

　　1、 会动的纸玩具那几个部分用纸弹簧制作完成的？

　　2、 纸弹簧还可以制作其他造型吗？教师展示其他用纸弹簧制作的作品：龙、毛毛虫等，让学生认识纸张的可塑性。

　　3、 生活中还有那些地方用到纸弹簧：手电筒、自动笔、弹簧秤、床垫、沙发等。

　　七、课堂小结：

　　你今天学会了什么？怎么学？向谁学习？

　　课后反思：

　　1、本课的问题集中在纸弹簧的折法上，适合让学生通过探究的方法获得新的知识与技能。

　　2、开放式的学习方法让学生获得的不仅仅是知识和技能。在学生之间的互动，师生之间的互动以及学生与书本之间的交流中不仅锻炼了交往能力，同时让学生懂得了学习的途径式多方面的，使学生在解决问题和与他人的交往过程中态度、情感价值观也得到发展。

设计方案

　　活动目的：

　　利用10月13日建队日，开展“争做优秀少先队员”活动，让学生了解中国少年先锋队的知识，让学生积极争取一名优秀少先队员，从而在班级中塑造一批榜样，带动其他的同学共同进步。

　　活动准备：

　　1、 搜集中国少年先锋队相关知识，制作成幻灯。

　　2、上入队前教育课，让学生了解少先队的知识知道少先队的队名、队旗、队徽、红领巾、队礼的含义，队的领导者和队的作风。

　　3、按照队章要求，引导学生“入队前为身边的人做一件好事”（父母、同学、老师、甚至是陌生人都可以）。并在班会课上说说自己的体会。

　　4、指导学生会写入队申请书，会读入队誓词，会戴红领巾，会行队礼，会唱队歌，会呼号。

　　参加对象：

　　一（4）班全体同学和全体家长。

　　争章时间：

　　第3周——第6周

　　活动过程：

　　一、走近少先队。带领本班学生去参观少先队大队活动室,了解少先队。参观活动结束后，让学生说说自己的感受。

　　二、营造良好的南粤争章氛围。班主任在班级中向全班学生发出“争做优秀少先队员”倡议，告知获章前（准备入队章）的标准，要求学生主动参与到少先队争章活动中来。同时利用家校通平台，向家长积极宣传，让家庭和学校形成争章合力，鼓励学生争章前“为身边的人做一件好事”。

　　三、邀请学校大队干部到班级担任“志愿辅导员”，利用周一的主题班会课给一年级同学上队课，帮助一年级队员初步了解少先队知识。并教读入队誓词，教戴红领巾，教行队礼，教唱队歌，教会呼号。

　　四、班主任教会新队员写《入队申请书》，使学生知道申请书的格式和填写要求。学生认真填写《入队申请书》，并把入队申请书上交大队部。

　　五、 班主任和家长形成教育合力指导学生结合自己的实际，将积极要求加入队组织的愿望与具体行动联系起来，引导学生“为身边的人做一件好事”。

　　六、 班主任在学生争章活动以后，入队仪式前用班会课对学生进行考章，达到标准的，就将这些小朋友的名字和照片张贴在班级的荣誉栏上，成为其他同学学习的榜样。

　　附：一年级四班“争做优秀少先队员”考章活动实录

　　教室布置：前黑板上书写美术字：“争做优秀少先队员”

　　一、唱队歌《我们是主义人》。指挥：中队长苏珊昵。

　　二、少先队知识抢答擂台赛。评选优秀“队知识之星”，优秀学生本人到黑板前面光荣写下自己的名字。

　　三、学生汇报“我为身边的人做好事体会”，同学们自主推荐班级中的优秀学生。汇报时，采用统一句式：我在什么时候为什么人做了什么事情，我的心情如何？教师和学生根据学生汇报和其他学生的推荐民主评选优秀少先队员，请学生自己板书自己的名字。

　　四、提名的优秀学生名字在黑板上公示，全班学生有针对性质疑问难，对于某些方面还做得不够好的同学，鼓励他们主动到黑板前擦去自己的名字。

　　五、获得“优秀少先队员”奖章的同学，发表一句话感言：比如“谢谢同学们的鼓励，我会继续加油”。“今后我会做的更好”等等，每人佩赠一个笑脸卡。

　　五、中队辅导员讲话

　　同学们，今天的“争做优秀少先队员”主题班会很成功，通过这个活动，一大批孩子成长了，祝贺你们（鼓掌），同时，老师也希望还有一批同学不要灰心，不要气馁，看到自己的不足，努力改正，争取下次的胜利者就是你们。谢谢大家！（活动结束，为优秀少先队员留影纪念。）