【正文】 梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。 （ 5） 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。 課題的提出 PLC 以其優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來(lái)控制電梯，取得了良好效果。因此，對(duì)電梯控制 技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。5 確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī) 和可編程控制器（ PLC）的選擇。 電梯的功能要求 （ 1）電梯運(yùn)行到指定位置后應(yīng)具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi) /關(guān)門的功能。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。 （ 8）行車時(shí)，廳門和轎廂都不能開(kāi)門。 CPU、電源、輸入輸出三為一體。 6)面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格 為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能： 開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I／ O，高速計(jì)數(shù)器。 (2)存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步 為單位，二進(jìn)制 16 位即一個(gè)字為一步。 (5)指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。 3. PLC 系統(tǒng)的組成 PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。 2. PLC 的程序執(zhí)行過(guò)程 PLC 的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖 22 所示。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了 PLC 的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為 23 個(gè)掃描周期。 輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ 10 （ 1） .可編程序控制器與繼電器、微機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用比較 在電梯的電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著主要的作用，其控制系統(tǒng)必須起動(dòng)各種控制信號(hào)和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動(dòng)機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)到這些控制目的，其方法有： 1. 繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)是早期電梯多采用的一種控制系統(tǒng)。 2. 微機(jī)控制系統(tǒng) 電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而是通過(guò)程序存貯器中的程序來(lái)完成的控制系統(tǒng)。但是，對(duì)一般的電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和不足之處。但在電梯控制中，往往要求能直接控制 110V 或 220V 的用電設(shè)備，如用戶專門配備接口電路既不方便又不可靠?？傊?PLC 是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動(dòng)控制設(shè)備，它能控制開(kāi)關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具有完成邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)、運(yùn)算等功能，可以取代繼電器為主的各種控制設(shè)備。奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明 歷史上第一部安全升降梯。 自從我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策以來(lái)，全國(guó)各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具―電梯，其需求量日益增長(zhǎng)。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長(zhǎng)度和股數(shù)均不受限，當(dāng)然轎廂的載重以及提升高度就得到了提高，從而滿足了人們對(duì)電梯的使用需求。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，性能提高。 12 電梯發(fā)展的今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時(shí)期，隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人 為本提高舒適度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時(shí)間最短”問(wèn)題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式。 按機(jī)房位置 不同可分為：機(jī)房位于井道頂部的上置式電梯；機(jī)房底部的下置式電梯。 （ 3） 電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。 （ 3） 限位開(kāi)關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng)；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯立即停車。 電梯技術(shù)發(fā)展情況 （ 1） 電梯的速度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。 （ 3） 電梯的邏輯控制已從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器 —— 接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（ PLC）和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。 （ 6） 機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。 （ 2） 技術(shù)含量更高，性能更好。 此外，電梯的雙向安全裝置、無(wú)底坑、無(wú)線控制、綠色環(huán)保 —— 安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來(lái)電梯的重要發(fā)展方向。 3） FX2N 可用內(nèi)部輔助繼電器 M，狀態(tài)繼電器 S，定時(shí)器 T，寄存器 D，計(jì)數(shù)器 C 的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。門電動(dòng)機(jī)為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可由 KM KM10 控制其正反轉(zhuǎn)。電梯停止運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電。 圖 42 門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)行電路 電梯的主要電氣設(shè)備 （ 1）牽引電動(dòng)機(jī) 齒輪牽引機(jī)為電梯的提升機(jī)構(gòu)。只有當(dāng)電梯停 靠在某層站時(shí)，此層廳門才允許開(kāi)啟（由門機(jī)拖動(dòng)轎門，轎門帶動(dòng)廳門完成）；也只有當(dāng)廳門，轎門全部關(guān)閉后才允許啟動(dòng)運(yùn)行。常安裝在廳門外，離地面一米左右的墻壁上。 （ 6）平層及開(kāi)門裝置 該裝置如圖 43 所示。 （ 7）轎廂位置檢測(cè)裝置俗稱選層器，它檢測(cè)電梯轎廂運(yùn)行狀態(tài)，所處位置，及時(shí)向控制系統(tǒng)發(fā)出所需要的信號(hào)。這種方法直觀、簡(jiǎn)單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用 PLC 太多的輸入點(diǎn)。 19 圖 43 電梯的平層、停層裝置示意圖 20 輸入輸出設(shè)計(jì) 為了便于對(duì)電梯的工作原理及 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表。 22 圖 44 I/O 接線圖 23 算法說(shuō)明 程序的基本控制流程如圖 45 所示。此時(shí)電梯位于基站，將開(kāi)關(guān)梯鑰匙插入 SA2 內(nèi)旋轉(zhuǎn)至開(kāi)梯位置，則電梯應(yīng)自動(dòng)開(kāi)門。 （ 3） 電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開(kāi)門。目前大多數(shù)電梯采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)發(fā)送重新開(kāi)門信號(hào)，已達(dá)到重新開(kāi)門的目的。 （ 6） 電梯停后的關(guān)門。停站時(shí)間未到時(shí)，可通過(guò)關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號(hào)即被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。該信號(hào)的消除環(huán)節(jié)是由當(dāng)層信號(hào)的動(dòng)斷觸點(diǎn)與運(yùn)行方向的動(dòng)斷并聯(lián)構(gòu)成的（ M103 為上行輔助繼電器， M104 為下行輔助繼電器）。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。梯形圖中 M103 及 M104 分別為定上行及定下行輔助繼電器，它們線圈的工作條件觸電塊由內(nèi)外呼信號(hào)及電梯位置信號(hào)組成。 6. 自動(dòng)運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié) 電梯啟動(dòng)的條件：運(yùn)行方向已確實(shí)，門已關(guān)好。停車信號(hào) M105 梯形圖支路中 M10 M104 動(dòng)斷觸點(diǎn)的作用是為了解決呼梯方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)的停車問(wèn)題（如二樓向下的外呼信號(hào)，使電梯從一樓向上運(yùn)行時(shí)， M151 不會(huì)被觸發(fā)，至二樓位置時(shí)，靠 M10 M104 的動(dòng)斷觸點(diǎn)使 M105 接通）而設(shè)置的。實(shí)際輸入信號(hào)及反饋信號(hào)用按鈕或開(kāi)關(guān)模擬，輸出不用接負(fù)載，可由 PLC 輸出端的發(fā)光二極管顯示負(fù)載狀態(tài)，模擬調(diào)試時(shí)，按電梯的運(yùn)行條件，依次設(shè)置輸入信號(hào)，并觀察輸出正確與否，同時(shí)可通過(guò)編程器監(jiān)控內(nèi)部各點(diǎn)狀態(tài)，在輸入端接上手動(dòng)按鈕而在 PLC 的輸出指示燈上看輸出，輸入信號(hào)完全靠手動(dòng)來(lái)控制。 (1) 單指令運(yùn)行調(diào)試 這是一種最簡(jiǎn)單的調(diào)試方法，檢查所設(shè)計(jì)的程序在完成其最簡(jiǎn)單的控制功能時(shí)是否會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。此種調(diào)試是讓電梯單方向運(yùn)行于 n 層，譬如，電梯轎廂原先在二層，如此時(shí)三樓和四樓有向上外呼，即按下 X031 和 X033，三樓和四樓外呼指示燈亮，此時(shí)按下關(guān)門按鈕，則轎廂往上運(yùn)行，到三樓時(shí)經(jīng)過(guò)比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響應(yīng)呼梯，三樓外呼指示燈滅，延時(shí) 5 秒后 ，轎廂繼續(xù)向上運(yùn)行，到四樓時(shí)經(jīng)49 過(guò)比較發(fā)出平層信號(hào)，轎廂停層響應(yīng)呼梯，并消除登記信號(hào)。 程序的調(diào)試與運(yùn)行監(jiān)控 程序的調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控是程序開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)，很少有程序一經(jīng)編制就是完善的，只有經(jīng)過(guò)試運(yùn)行甚至現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進(jìn)行修改。熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。并且，使我將原來(lái)所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化、理論化、實(shí)用化，對(duì)如何使用已有知識(shí)及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。采用 PLC 改造后的電梯結(jié)構(gòu)緊湊、維修簡(jiǎn)單、故障率低。但仍有許多要改進(jìn)的地方，如： ，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，多臺(tái)電梯的綜合控制有微機(jī)完成。 注： VVVF，是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫(xiě)， 意為：可變電壓、可變頻率，也就是變頻調(diào)速系統(tǒng)。培養(yǎng)了分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我了解了很多新的知識(shí)，更重要的是我檢索和獲取知識(shí)的能力的到了很大的提高，這跟老師們給我的指導(dǎo)也是分不開(kāi)的。 鑒于本人所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次研 究這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)。 53 參考文獻(xiàn) 【 1】 王庭有編著，《可編程控制器原理及應(yīng)用》 .第二版 . 國(guó)防工業(yè)出版社 .2022 【 2】 許曉峰主編，《電機(jī)及拖動(dòng)》 .第三 版 .高等教育出版社 .2022 【 3】 肖軍 孟令軍編著，《可編程控制器原理及應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社 .2022 【 4】 高欽和編著，《 PLC 應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例精選》 .第二版 . 人民郵電出版社 .2022 【 5】 李惠昇主編，《電梯控制技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 【 6】 宋伯生主編，《 PLC 編程實(shí)用指南》 機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 【 7】 廖常初主編，《 FX 系列 PLC 編程及應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 【 8】 張培志主編，《電氣控制與可編程序控制器》 化學(xué)工業(yè)出版社， 2022 【 9】 謝劍 賈青著 ，《 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 》 第 3 版 . 國(guó)防工業(yè)出版社 ,2022. 【 10】 范永 生 王岷編《電氣控制與 PLC 應(yīng)用》 .第二版 . 中國(guó)電力出版社 2022 【 11】 黃敏、王成福，基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng) .《金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》第三期 .20～ 21 .2022 【 12】 尹剛 . 基于 PLC 控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)（碩士學(xué)位論文） 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) . 2022 54 附錄 55 2. I/O 連接圖