【正文】 PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)――軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1本研究的背景以及發(fā)展動(dòng)態(tài)在代社會(huì)，電梯已像汽車，輪船一樣，成為人類不可缺少的交通運(yùn)輸工具。尤其是在大都市里，如較為典型的智能大廈樓宇自動(dòng)化，它的核心實(shí)際上是一個(gè)分布控制系統(tǒng)，也稱為集散控制或分散控制系統(tǒng)。樓宇中多種多樣的電氣設(shè)備使系統(tǒng)的自動(dòng)控制成為可能。電梯作為大廈控制系統(tǒng)的重要對(duì)象，有著舉足輕重的地位。因而，電梯在可靠性,速度，舒適，豪華等方面的要求越來越高。電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制；微機(jī)控制；PLC控制。其中繼電器控制系統(tǒng)故障高，接線復(fù)雜，微機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力弱，而PLC控制系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，編程簡(jiǎn)單，維修方便，抗干擾能力強(qiáng)，體積小巧，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。已成為目前電梯自動(dòng)化控制中使用最多的控制方式。由PLC組成的控制系統(tǒng)，省略了接口電路的設(shè)計(jì)，從而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊。更適用于電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制技術(shù)。電梯性能的完善，功能的人性化使得人們的交通運(yùn)輸以及日常起居更為方便，極具意義。（1）環(huán)保。當(dāng)今世界非常清晰地認(rèn)識(shí)到生存與發(fā)展的關(guān)系：不環(huán)保就無法生存，沒有生存根本談不上發(fā)展。綠色理念在全球已經(jīng)深入人心，綠色理念是電梯發(fā)展總趨勢(shì)。不斷改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)環(huán)保型低能耗、低噪聲、無漏油、無漏水、無電磁干擾、無井道導(dǎo)軌油漬污染的電梯。（2）電梯產(chǎn)業(yè)將信息化、網(wǎng)絡(luò)化。用網(wǎng)絡(luò)把所有電梯監(jiān)管起來，保證電梯安全運(yùn)行，確保乘客安全。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障時(shí)，電梯通過網(wǎng)絡(luò)向客戶服務(wù)中心發(fā)出信號(hào)使維保人員能及時(shí)準(zhǔn)確了解電梯出現(xiàn)故障的原因及相關(guān)信息，客戶的人身安全是否受到威脅，并在第一時(shí)間內(nèi)趕赴事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶修，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)在電梯內(nèi)乘客安慰，把電梯出現(xiàn)故障的負(fù)面影響降到最低。也可以通過電梯網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)掃描每臺(tái)電梯各部件以發(fā)現(xiàn)事故隱患做到事先維修，減少停梯時(shí)間，提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。（3）藍(lán)牙技術(shù)在電梯上應(yīng)用。安裝過電梯的人都知道放線、對(duì)線是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、極容易錯(cuò)的工作。如果控制屏與召喚系統(tǒng)通過藍(lán)牙技術(shù)連接起來實(shí)現(xiàn)無線召喚將會(huì)是電梯控制的另一場(chǎng)革命同時(shí)為我們帶來巨大好處。a）安裝期將減少30％以上，其直接好處是降低安裝成本，客戶也因從訂梯到使用電梯周期費(fèi)用減少和提高現(xiàn)金周轉(zhuǎn)率。 b) 在電梯上使用藍(lán)牙技術(shù)一定會(huì)使電梯控制系統(tǒng)大量使用最新最快微機(jī)，這將會(huì)進(jìn)一步提高電梯整機(jī)可靠性，故障率大大降低，控制精度也進(jìn)一步提高，帶來的結(jié)果是電梯更加舒適，平層更加準(zhǔn)確。同時(shí)這也為將來通過網(wǎng)絡(luò)檢查電梯狀態(tài)成為可能，特別是電梯事先維修可以做到更好更全面，也進(jìn)一步加快企業(yè)電梯上網(wǎng)。 c）舊梯改造更加容易，所需時(shí)間、費(fèi)用將會(huì)減小。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表每年將有5萬臺(tái)舊梯進(jìn)入更新改造市場(chǎng)，該技術(shù)使用將會(huì)產(chǎn)生巨大社會(huì)效益和企業(yè)效益。相信任何企業(yè)都不會(huì)放棄這個(gè)機(jī)會(huì)。 d)很好地解決了電梯控制與外圍設(shè)備的兼容和聯(lián)系。特別是可以把電梯和扶梯歸納到大樓管理系統(tǒng)或智能化管理小區(qū)系統(tǒng)中。2 PLC及電梯相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC，它將計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)融為一體，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。 PLC特點(diǎn)(1)可靠性高a)所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離。b)各輸入端均采用RC濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10～20ms。c)各模塊均采用屏蔽措施，以防治輻射干擾。d)采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。e)對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。f)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，防治故障擴(kuò)大。g)大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或由三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，使可靠性更進(jìn)一步提高。 (2) 豐富的I/O接口模塊 PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高性能，它還有多種人－機(jī)對(duì)話的接口模塊。為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 (3) 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各
模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 （4） 編程簡(jiǎn)單易學(xué) PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程人員所理解和掌握。 （5） 安裝簡(jiǎn)單，維修方便 PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。 （6） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少 PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器，時(shí)間繼電器，計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)，安裝，接線工作量大大減少。 可以在模擬調(diào)試PLC的用戶程序，用小開關(guān)來模擬輸入信號(hào)，通過各輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的狀態(tài)來觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程中，一般通過修改程序就可以解決發(fā)現(xiàn)的問題，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少的多。 （7） 體積小，能耗低 對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大少，因此可以將開關(guān)柜的體積縮少到原來的1/2～1/10。（1）電梯的運(yùn)行過程電梯在垂直運(yùn)行過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層樓以上的建筑物的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還沒有?？空?，起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高六。設(shè)在一樓的起點(diǎn)站稱為基站，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站稱為兩端站，兩端站之間稱為中間站。各站廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕，一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕。中間層站的召喚箱各設(shè)置兩只按鈕或觸鈕。對(duì)于無司機(jī)控制的電梯，在各層站的召喚箱上均設(shè)置一只按鈕或觸鈕。而電梯的轎廂內(nèi)部設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱。操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕城內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱為外指令信號(hào)，內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)成為內(nèi)指令信號(hào)。20世紀(jì)80年代中期后，觸鈕已被微動(dòng)按鈕所取代。作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開關(guān)，以便下班關(guān)電梯時(shí)。司機(jī)或管理人員把電梯開到基站后，可以通過專用鑰匙扭動(dòng)該鑰匙開關(guān)。把電梯的廳門關(guān)閉妥當(dāng)后，自動(dòng)切斷電梯控制電源或動(dòng)力電源。（2）電梯的工作原理電梯PLC控制系統(tǒng)由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)系統(tǒng)組成。(3)信號(hào)控制系統(tǒng)輸入到PLC的控制信號(hào)有：運(yùn)行方式選擇，運(yùn)行控制，內(nèi)指令，外召喚，安全保護(hù)，井道信息，開關(guān)門及限位等信號(hào)。所有控制功能如召喚信號(hào)登記，轎廂位置判斷，選層定向，順向截梯，反向截梯，消號(hào)及反向保號(hào)，換速，平層，開關(guān)門，電梯自動(dòng)運(yùn)行等均為程序控制。對(duì)于交流，直流不同類型的電梯，除部分特殊的控制功能和輸入輸出信號(hào)外，PLC電梯