【正文】 制方式，繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作帶來(lái)了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢(shì)在必行；PLC（可編程控制器）在電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)嘗試用PLC實(shí)現(xiàn)電梯控制，可進(jìn)行多層次的邏輯設(shè)計(jì)，也可進(jìn)行仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等以保證設(shè)計(jì)的正確。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來(lái)越廣。電梯是現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，其設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定性、安全性極高。隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)電梯的要求的也相應(yīng)提高，電梯得到了快速發(fā)展，我國(guó)國(guó)產(chǎn)電梯多為繼電器和PLC控制方式，本次設(shè)計(jì)的軟件控制部分由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制。通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。第2章 PLC概述167。 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展在可編程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中，繼電器控制占主導(dǎo)地位，應(yīng)用廣泛。但是電器控制系統(tǒng)存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點(diǎn)，特別是其接線(xiàn)復(fù)雜、不易更改，對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差。1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司（）為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線(xiàn)，以降低成本，縮短周期。于是就設(shè)想將計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活、通用性好等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國(guó)通用汽車(chē)公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用，取得很好的效果。從此這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。早期的可編程控制器僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller ）。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中期微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。20世紀(jì)80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成為具有邏輯控制、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。自從第一臺(tái)PLC出現(xiàn)以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等也相繼開(kāi)始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。目前，世界上有200多家PLC廠商，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國(guó)、歐洲、和日本等三個(gè)流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色，如日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型PLC性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜，在世界市場(chǎng)上占用重要地位。著名的PLC生產(chǎn)廠家主要有美國(guó)的AB（AllenBradly）公司、GE（General Electric）公司，日本的三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）公司、歐姆龍（OMRON）公司，德國(guó)的AEG公司、西門(mén)子（Siemens）公司，法國(guó)的TE（Telemecanique）公司等。我國(guó)的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快，尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20世紀(jì)70年代末和80年代初，我國(guó)隨國(guó)外成套設(shè)備、專(zhuān)用設(shè)備引進(jìn)了不少?lài)?guó)外的PLC。此后，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLC的應(yīng)用逐年增多，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，PLC 在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。目前，我國(guó)不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無(wú)線(xiàn)電二廠、無(wú)錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門(mén)AB公司等。從近年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，在世界范圍內(nèi)PLC產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷(xiāo)量、用量高居工業(yè)控制裝置榜首，而且市場(chǎng)需求量一直以每年15%的比率上升。PLC已成為工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的通用工業(yè)控制裝置。167。 PLC的基本結(jié)構(gòu)167。 中央處理器（CPU）中央處理器（CPU）又稱(chēng)中央處理單元，是PLC的核心和“大腦”，整個(gè)PLC在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下有序地工作。CPU的功能是按照一定的規(guī)律和要求讀入被控對(duì)象及相關(guān)各量的工作狀態(tài)，然后按照用戶(hù)編制的程序的要求讀入被控對(duì)象及相關(guān)各量的工作狀態(tài)，然后按照用戶(hù)編制的程序的要求進(jìn)行相應(yīng)的處理，最后把形成的控制信號(hào)送至輸出部件以控制受控對(duì)象。PLC的控制作用就是通過(guò)CPU執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PLC中的CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般微型計(jì)算機(jī)的CPU大致相同。PLC的功能越強(qiáng)、檔次越高、其CPU的運(yùn)算速度也越快，指令功能越強(qiáng)。167。 存儲(chǔ)器PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存）用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)管理程序和用戶(hù)程序。內(nèi)存有兩種：1）隨即存儲(chǔ)器RAM，可進(jìn)行讀寫(xiě)操作。主要用來(lái)存儲(chǔ)擁護(hù)程序，生成諸如用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輸入/輸出繼電器以及各種輔助繼電器的用戶(hù)環(huán)境。存在RAM中的的用戶(hù)程序可隨意進(jìn)行更改。RAM通常是CMOS型的，耗電極微。通常鋰電池后備，或用大電容后備，掉電時(shí)，存儲(chǔ)的各種信息均不會(huì)丟失。2）只讀存儲(chǔ)器ROM，PROM，EPROM，EEPROM。這幾類(lèi)只讀存儲(chǔ)器用來(lái)固化系統(tǒng)管理程序和用戶(hù)程序。用戶(hù)程序經(jīng)調(diào)試正確無(wú)誤后固定下來(lái)之后，即可固化，這樣，系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序就不致因偶爾操作失誤而受到破壞。167。 輸入部件PLC的輸入部件是用戶(hù)通過(guò)輸入裝置送給PLC的信號(hào)與PLC的CPU之間的接口。輸入部件接收由輸入裝置（如開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)、傳感器等）發(fā)出的信號(hào)，并把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。PLC的輸入部件可代替繼電接觸控制系統(tǒng)中的一些輸入設(shè)備。用戶(hù)的輸入裝置可與PLC輸入部件中的輸入端子相連接，PLC一般為用戶(hù)的輸入裝置提供24V的直流電源，因此，PLC對(duì)用戶(hù)輸入裝置的特性（如電路的輸出方式、電流等）有一定的要求。需要注意的是，輸入給PLC的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的有效狀態(tài)，即按通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間必須比PLC的掃描周期（還要加上輸入部件的延遲時(shí)間）要長(zhǎng)，否則，信號(hào)就不會(huì)被PLC接收到。也就是說(shuō)，對(duì)輸入信號(hào)的通斷頻率有一定的限制。167。 輸出部件用PLC的輸出部件是CPU與受控對(duì)象之間的接口，它把CPU生成的用于控制受控對(duì)象的數(shù)字信號(hào)狀環(huán)衛(wèi)受控對(duì)象能夠接受的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的裝置（如繼電器線(xiàn)圈、指示燈等）。PLC的輸出部件可以代替繼電接觸控制系統(tǒng)中的一些輸出設(shè)備。PLC輸出部件中的輸出電路通常有繼電器輸出、雙向晶閘管輸出和晶體管輸出三種型式，每種型式的輸出單元都具有一定的性能和對(duì)其驅(qū)動(dòng)對(duì)象的要求（電壓、電流、與PLC的接線(xiàn)方式等）。167。 電源PLC的工作電源一般為單相交流電源，電源電壓必須與額定電壓相符（通常為110V或220V），也有直流24V供電的。PLC對(duì)電源的穩(wěn)定要求不高，一般允許電源電壓額定值在177。15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。PLC都包括一個(gè)穩(wěn)壓電源，用于對(duì)CPU和I/O單元供電。有些PLC的電源與CPU合為一體。有的PLC特別是大中型PLC，備有專(zhuān)用電源模塊。有些PLC電源部分還提供有DC24V穩(wěn)壓輸出，用于對(duì)外部傳感器供電。167。 編程器編程器是PLC不可缺少的重要外部設(shè)備，是人機(jī)對(duì)話(huà)的窗口。它主要用于用戶(hù)程序的輸入和調(diào)試，并可以來(lái)監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)、顯示錯(cuò)誤信息等。通常，一臺(tái)PLC可以配置幾種不同檔次的編程器。最簡(jiǎn)單的編程器是類(lèi)似于計(jì)算器的手持簡(jiǎn)易編程器，最高級(jí)的則可是配有與PLC轉(zhuǎn)換接口的微型計(jì)算機(jī)。第3章 交流雙速電梯的基本工作原理167。 交流雙速電梯的主電路 圖31是XPM交流雙速電梯的主電路圖。 圖31圖中，M1為YTD系列電梯專(zhuān)用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)；KMKM2為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制；KMKM4為電梯高低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速或低速運(yùn)行；KM5為起動(dòng)加速接觸器；KMKMKM8為減速制動(dòng)接觸器，用以調(diào)整電梯制動(dòng)時(shí)的加速度；LL2與RR2為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電抗與電阻，KM5—KM8配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的加減速控制。當(dāng)KM1或KM2與KM3通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行起動(dòng)，延時(shí)后KM5通電吸合，切除RL1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯接收到停層指令后， KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為低速接收，串入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且KM6—KM8依次通電吸合，用來(lái)控制制動(dòng)過(guò)程的強(qiáng)度，提高停車(chē)制動(dòng)時(shí)的舒適感；至平層位置時(shí)，接觸器全部斷電釋放，機(jī)械抱閘，電梯停止運(yùn)行。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。 167。 電梯的主要電氣設(shè)備 一、曳引電動(dòng)機(jī)齒輪曳引機(jī)為電梯的提升機(jī)構(gòu)，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁制動(dòng)器（也稱(chēng)電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。二、自動(dòng)門(mén)機(jī)用來(lái)完成電梯的開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。電梯的門(mén)