【正文】 電梯控制的要求和發(fā)展，與 PLC 相比較，存在質(zhì)的差別。電梯使用繼電接觸器控制的時代，很難設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的電梯 控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了更廣闊的空間。 PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，使它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強、機械與電氣部件被 機結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此它已成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。 第一章 概述 電梯的起源與發(fā)展 追溯電梯的起源，在我國及國外都能找到其雛形。如我國公元前 1700 多年出現(xiàn)的桔槔，是一種用于提水的升降裝置。公元前 1100 多年出現(xiàn)的轱轆，是一種用于提水或升舉重物的升降裝置。在 古代希臘，于公元前 236 年出現(xiàn)的阿基米德絞車，是一種升舉重物的升降裝置。它們的共同特點是都由支架、卷筒、繩索、搖桿、乘物裝置幾部分組成的最原始、最簡單的升降機械，由木（竹）材料制成，靠人力或畜力驅(qū)動在很低速度下運行。 1889 年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力 ,這才出現(xiàn)名副其實的電梯 ,并使電梯趨于實用化。 1900 年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。 1949 年出現(xiàn)了群控電梯 ,首批 4— 6 臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。 1955 年出現(xiàn)了小型計算機 (真空管 )控制電梯。 1962 年美國出現(xiàn)了速度達 8 米 /秒的超高 速電梯。 1963 年一些先進工業(yè)國制成了無觸點半導(dǎo)體邏輯控制電梯。 1967 年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。 1971 年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。 1976 年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。 由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳎?PLC）既保留了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂，而且具備控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口連 接、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此， PLC 在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的運用。 電梯今后的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下趨勢。 （ 1）超高速電梯。隨著人們生活節(jié)奏的加快，高層建筑的增加，全功能的塔式建筑將會促使超高速電梯繼續(xù)成為研究方向， 5m/s 以上運行速度的超高速電梯，成為人們關(guān)注的重點和市場發(fā)展的新趨向。 （ 2）大型超載重電梯用導(dǎo)軌。隨著大型公共場所、購物場所等公用建筑的增加，大型超載重電梯的運用日益廣泛，對于垂直電梯、自動扶梯的載重量和運行平穩(wěn)性提出了新的要求 。 （ 3）新型自動扶梯導(dǎo)軌。隨著社會進步、城市化水平的 提高以及越來越多的國家逐漸步入老齡化社會，各國政府對人文關(guān)懷日益重視，促使城市公共設(shè)施對自動扶梯和自動 人行道的需求加速增長。為實現(xiàn)公共場所的無障礙通行，大量的體育場館、地鐵、機場、商場、寫字樓、賓館等需要加裝自動扶梯和自動人行道。 （ 4）無機房電梯導(dǎo)軌。對于高度在 20 層以下的民用建筑，可以通過改變曳引機的安裝方式去除電梯機房的設(shè)計，從而降低建筑總高度、保持整體造型、節(jié)省建筑成本。 電梯硬件分析 電梯的組成 電梯是機電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品 ， 機械部分相當(dāng)于人的軀體 ， 電 氣 部分相當(dāng)于人的神經(jīng) 。 機與電 的高度合一 ， 使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜 合 產(chǎn)品 .對于電梯的結(jié)構(gòu)而言 ，傳統(tǒng)的方法是分為機械部分和電氣部分 ， 但以功能系統(tǒng)來描述 ， 則更能反映電梯的特點 。下面簡單介紹電梯機械部分的結(jié)構(gòu) ， 而我們的主要目的是怎樣來控制它 。 圖 電梯機械部分結(jié)構(gòu)示意圖 1） 曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力 ， 使電梯 完成向上或向下的 運 動。 曳引系統(tǒng)主要由曳引鋼絲繩 ， 導(dǎo)向輪 ， 反繩輪組成 。 曳引力是靠曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽的摩擦力產(chǎn)生的，它是電梯運行的動力，必須保證曳引鋼絲繩在曳引輪上不打滑。電梯曳引系統(tǒng)的臨界平衡狀 態(tài)如圖所示。 圖 曳引系統(tǒng)受力簡圖 2） 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度 ， 使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動 。 導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌 ， 導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成 。 3） 轎廂 轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件 ， 是電梯的工作部分 。 轎廂由轎廂架 和轎廂體組成 。 轎廂是 電梯 用以承載和運送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部凈高度至少應(yīng)為 2m。 4） 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口 。 門系統(tǒng)由轎廂門 ,層門 ,開門機 ,門鎖裝置組成 。 5） 重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量 ， 在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi) ， 保證電梯的曳引傳動正常 。 系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成 。 6） 電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力 ， 實行電梯速度控制 。 電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機 ， 供電系統(tǒng) ,速度反饋裝置 ， 電動機調(diào)速裝置等組成 。 7） 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制 。 電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置 ， 位置顯示裝置 ， 控制屏 (柜 )， 平層裝置 ， 選層器等組成 。 8） 安全保護系統(tǒng) 保證電梯安全使用 ,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生 。 由 電梯限速器 、 安全鉗 、緩沖器、 安全觸板 、層門門鎖、 電梯安全窗 、 電梯超載限制裝置 、限位開關(guān)裝置組成。 電梯的主要電氣設(shè)備： 1） 曳引電動機： 齒輪曳引系統(tǒng)作為電梯的提升機構(gòu)，主要由驅(qū)動電動機、電磁制動器（也稱電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。 2） 自動門機 用來完成電梯的開門與關(guān)門：電梯的門由廳門（每層站一個）和轎門（只有一個）。只有當(dāng)電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（由門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成）；也只有當(dāng)廳門、轎門全部關(guān)閉后才允許啟動運行（檢修狀態(tài)時，可以在不關(guān)門的狀態(tài)下運行）。 3） 層樓指示 層樓指示也叫層顯，過去常由低壓燈泡構(gòu)成，安裝在每層站廳門的上方和轎廂內(nèi)轎門的上方；現(xiàn)多由數(shù)碼管或 LED 點陣結(jié)構(gòu)組成，與呼梯盒、運行方向指示做成一體結(jié)構(gòu)。 4） 呼梯盒 呼梯盒也叫召喚按鈕或外呼盒，用以在每層站召喚電梯。常安裝在廳門外，離地 1m左右的墻壁上。基站與頂站只有一個按鈕，中間層站由上呼和下呼兩個按鈕組成。按鈕 帶有呼梯記憶燈，燈亮?xí)r表示呼梯信號已經(jīng)被接收并記憶；當(dāng)電梯滿足呼梯要求并停層開門時，呼梯記憶燈熄滅?；镜暮籼莺猩?，常帶有鑰匙開關(guān)，供電梯管理員開關(guān)電梯。 5） 操縱箱 操縱箱安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電 梯發(fā)布動作指令。操縱箱上設(shè)有與電梯層數(shù)相同的內(nèi)層選按鈕（帶指示記），上、下行啟動按鈕 (帶上、下行指示記憶燈，檢修時用 )，開、關(guān)門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動運行還是檢修狀態(tài)）以及風(fēng)扇、照明等的控制開關(guān)。 6） 平層及開門裝置 該裝置由磁鐵板和上、下平層感應(yīng)器 1KR、 2KR 組成。上行時， 1KR 首先插入隔鐵磁板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至 2KR 插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號，電機停轉(zhuǎn)，機械抱閘；下行時， 2KR 首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號至 1KR 插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號。 7） 停層裝置 在電梯的井道內(nèi)每層站裝有一只磁鐵板，當(dāng)轎廂運動到相應(yīng)層站時，磁鐵板插入平層感應(yīng)器內(nèi)，以此檢測電磁所處位置和產(chǎn)生平層信號。 8）安全窗及其開關(guān)，安全鉗及其開關(guān)，限速器及其開關(guān)，上、下行限位開關(guān)，上、下行強迫停止開關(guān)，極限開關(guān) 電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時，電梯不允許運行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂挾持在導(dǎo)軌上。限速器時用以檢查電梯運行速度的機械裝置，當(dāng)電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。以上三種裝置 的動作通過其相應(yīng)開關(guān)來檢測。當(dāng)電梯運行至上、下極限位置時仍不停車，上、下限位開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下上、下強迫停止開關(guān)，強制電梯停止運行；若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關(guān) SQ0 動作切斷電梯曳引電動機的電源，以達到停車目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與礅底事故。 電梯工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂與對重（又稱配重），纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo) 靴可以沿著安裝在建筑物井道 墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中產(chǎn)生偏斜或擺動。常閉式制動器在電動機工作時間松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確停靠。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全 。 PLC 簡介 PLC 的定義 在 1987 年國際電工委員會（ International