【正文】 過外部設(shè)備端口， PLC 可以與各種外部設(shè)備連接。因此，它需要一定數(shù)量的存儲單元 (RAM)以存放 I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作 I/O映象區(qū)。 (在紫外 線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容 )。有的 PLC能向外部提供 24V的直流電源，可給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。 （ 3） 接收、調(diào)用現(xiàn)場信息。 PLC 的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意改變 ，這種性能使 PLC 具有很高的經(jīng)濟效益 。 （三 ） PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試周期短 由于 PLC 是通過程序?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的控制，所以設(shè)計人員可以在實驗室里設(shè)計和修改程序。其靈活性和通用性是繼電器控制電路所無法比擬的。 目前 ， PLC 的軟硬件功能進一步得到加強，已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成 7 熟的控制系統(tǒng) 。 第一臺 PLC 具有模塊化、可擴充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。 電梯上設(shè)有機械和電氣的各類保護系統(tǒng)，以保證電梯安全使用。 電梯的拖動控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的過程 ， 到目前為止應(yīng) 用于電梯的拖動系統(tǒng)主要有 ： 單 /雙速交流電動機拖動系統(tǒng) 。 （ 三 ） 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成 。 機與電的高度合一使電梯成了現(xiàn) 代科學技術(shù)的綜和產(chǎn)品 ， 下面簡單介紹電 梯 的結(jié)構(gòu) ， 而我們的主要目的是怎樣來控制它 。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運行。 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。 可編程控制器 (PLC)作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當前 電梯控制和技術(shù)改造的熱點之一。 可編程控制器 (PLC)編程采用易學易懂的梯形圖語言，具有控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等 優(yōu)點， 近來 受 到 人們重視， 目前 已成 為 電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方 式。 最后 是系統(tǒng) 軟硬件開發(fā)以及 PLC 程序在 測試及調(diào)試 時應(yīng)做的工作 。 畢業(yè)設(shè)計說明書 畢業(yè)生姓名 ： 專業(yè) ： 學號 ： 指導(dǎo)教師 ： 所屬系（部） ： 二 〇 一 〇 年 六 月 i 摘 要 電梯主要分為機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩大部份 ， 傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式即繼電器控制、 PLC 控制和微機控制 。再次，完成了電機 、 PLC 以及變頻器 的選 型 。 拖動控制則由變頻器來完成， 具有控制系統(tǒng)體積小、節(jié)能、可靠性高 等特點 ，尤其是對群控、通訊等復(fù)雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，因此，微機控制系統(tǒng)多用于性能要求較高的客梯中，然而微機控制系統(tǒng)抗干擾能力弱。 繼電器控制系統(tǒng)的可靠性較低， 因此對電梯控制技術(shù)進行研究，尋找適合我國老式電梯的改造方法具有十分重要的意義。 格雷夫斯 自從我國實行改革開放政策以來，全國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。 第二節(jié) 電梯的基本結(jié)構(gòu) 電梯是機電合一的大型復(fù)雜產(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 ， 機械部分相當于人的軀體 ， 電氣 部分相當于人的神經(jīng) 。當鋼絲繩的繞繩比大于 1時，在轎廂和對重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。曳引電動機是電梯的動力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動機或直流電動機；供電系統(tǒng)是為電動機提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號，一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電動機相連；調(diào)速 裝置對曳引電動機實行調(diào)速控制；變頻器可以通過改變頻率的大小來控制其運行速度 的快慢。 （ 八 ） 安全保護系統(tǒng) 安全保護系統(tǒng) 用來 保證電梯 的 安全使用 ， 防止一切危及人身安全的事故發(fā)生 ，由限速器 、 安全鉗 、 緩沖器 、 端站保護裝置組成 。這一設(shè)想提出后，美國數(shù)字設(shè)備公司 （ DEC）于1969 年研制成第一臺 PLC，型號為 PDP14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了 PLC 的新紀元。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的 PLC，我國在 1974 年也開始研制。 PLC 是利用存儲在機內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)各種控制功能的，因此，在 PLC 控制的系統(tǒng)中 當控制功能改變時只需修改程序即可， PLC 外部接線改動極少，甚至不必改動。例如，目前 大 多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習慣及應(yīng)用微機的水平 ，很容易被電氣技術(shù)人員所接受 。接線簡單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線和拆線的麻煩。對正在輸入的用戶程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警，并停止輸入；在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤，則立即報警或停止程序的執(zhí)行。開關(guān)電源的輸入電壓的范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。在斷電情況下，存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。 I/O映象區(qū)：由于 PLC投入運行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。 外部設(shè)備端口 一般 PLC 都有外部設(shè)備端口。 12 簡易編程器的優(yōu)點是價格低、體積小、重量輕、方便攜帶。 計算機輔助編程 許多廠家對自己的 PLC產(chǎn)品設(shè)計了計算機輔助編程軟件。在每一次掃描開始之前， CPU 都要進行復(fù)位監(jiān)視定時器、硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等操作。其二，將所有輸出繼電器的元件映像寄存器的狀態(tài)傳送到相應(yīng)的輸出鎖存電路中，再經(jīng)輸出電路的隔離和功率放大部分傳送到PLC 的輸出端，驅(qū)動外部執(zhí)行元件動作。但 PLC 語言面向一般工程技術(shù)人員，應(yīng)用場合是工業(yè)過程。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，程序的執(zhí)行時間可能會超出主機的掃描周期，影響主機的正常工作，對應(yīng)于某一設(shè)備設(shè)計的某段子程序，以隱含的方式存放于存儲器中，當某個輸入點的狀態(tài)變化時，掃描程序調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)字，并由此去調(diào)用相應(yīng)的子程序。功能表圖是在梯形圖、控制系統(tǒng)流程圖、指令表 和高級語言之上的圖形語言。 （一）輸入繼電器 （ X） PLC 的輸入端子是從外部開關(guān)接 收 信號的窗口， PLC 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器 X 是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號與接線端子編號一致（按八進制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于 PLC 外部觸 點的狀態(tài)。輔助繼電器也稱中間繼電器，只供內(nèi)部編程使用。即使如此，若備用電池電壓降低時，定時器或計數(shù)器往往會發(fā)生誤動作。通用計數(shù)器的通道號： C00 ～ C99，共 100 點。 停電保持用寄存器 通道分配 D200～ D511，共 312 點，或 D200～ D999，共 800 點（由機器的具體 17 型號定） ， 基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。 RAM 文件寄存器 通道分配 D6000～ D7999，共 2020 點。 （二）觸點串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令（ OR/ORI） AND、 ANDI 指令 用于一個觸點的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點的數(shù)量不限，這兩個指令可連續(xù)使用。若不寫 END 指令， PLC 將以用戶貯 存 器的第一步執(zhí)行到最 后一步，因此，使用 END 指令可縮短掃描周期。 用編程器將程序鍵入到 PLC 的 用戶存儲器中，并檢查鍵入的程序是否 正 確。 20 線圈不能直接接在左邊母線上。 整流器 ， 電網(wǎng)側(cè)的變流器是整流器，它的作用是把三相 (也可以是單相 )交流電整流成直流電。高性能的變頻器目前己經(jīng)采用微型計算機進行全數(shù)字控制，盡可能簡化硬件電路，主要依靠軟件來完成各種功能。這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能組件(電容器或電抗器 )來緩沖 ， 所以又稱中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲能環(huán)節(jié)。 梯形圖必須按照從左到右、從上到下的順序編寫，不允許在兩行之間垂直連接觸點。 編制技術(shù)文件。一般講，配置好的 PLC，其輸入點數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相應(yīng)的，輸出點數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相應(yīng)的（如果有模擬量，則模擬量的路數(shù)與實際的也要相當），故 I/O 的分配實際上是把 PLC 的 輸 入、 輸 出點號分給實際的 I/O 電路，編程時按點號建立邏輯或控制關(guān)系，接線時按點號“對號入坐”進行接線。如需要將多個電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個并聯(lián)電路塊之后使用一個 ORB 指令，用這種方法編程時并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制 ， 也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出 ORB 的指令，但 這時 ORB 指令最多使用 7 次。 各種型號 PLC 的基本邏輯指令都大同小異，現(xiàn)在我們針對 NFX2 系列，逐條學習其指令的功能和使用方法。文件寄存器是在用戶程序存儲器（ RAM、EEPROM、 EPROM）內(nèi)的一個存儲區(qū)，以 500 點為一個單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時到 2020 點。 NFX2 中每一個數(shù)據(jù)寄存器都是 16bit（最高位為正、負符號位），也可用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲 32 bit 數(shù)據(jù)（最高位為正、負符號位）。每一個計數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減 1，當現(xiàn)時值減到零時停止計數(shù)，同時觸點閉合。輔 助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。 （二）輸出繼電器（ Y） PLC 的輸出端子是向外部負載輸出信號的窗口。它的基本指令執(zhí)行時間高達 s， 每條指令遠遠超 過了很多大 15 型可編程序控制 器。步進編程方法可將邏輯設(shè)計分步進行，簡化了邏輯的連鎖關(guān)系，減少錯誤。一般講，功能強、性能好的 PLC，其指令系統(tǒng)必然 豐富，所能干的事也就多。采用何種語言，用戶可以根據(jù)具體情況加以選擇。掃描周期越長，滯后現(xiàn)象越嚴重。若預(yù)先設(shè) 13 定掃描周期為固定值則進入等待狀態(tài)，直至達到該 設(shè)定值時掃描再往下進行。這樣，PLC 梯形圖中各線圈狀態(tài)的變化在時間上是串行的，不會出現(xiàn)多個線圈同時改變狀態(tài)的情況，這是 PLC 控制與繼電氣控制最主要的區(qū)別。 圖形編程器的優(yōu)點是屏幕大，顯示功能強，但是其價格昂貴。 編程工具的主要作用是用來編輯程 序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還可以在線測試PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與 PLC進行人機對話等。 系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ：除了 I/O映象區(qū)以外，系統(tǒng) RAM存儲區(qū)還包括 PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲區(qū)。 （ 2） PLC存儲空間的分配 雖然各種 PLC的 CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù) PLC的工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域： a、 系統(tǒng)程序存儲區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當于計算機操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。 存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。當 PLC進入運行狀態(tài)后， CPU根據(jù)用戶程序存放的先后順序，逐 條讀 10 取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序執(zhí)行的結(jié)果送至輸出端，以驅(qū)動 PLC外部的負載。 圖 3– 1 PLC 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。 （ 四 ） 易于安裝，便于維護 PLC 安裝簡單而且功能有效，其相對小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到 PLC 系統(tǒng)的情況下， PLC 小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線 連 向已有接線端，其改換很方便，只要將輸入 /輸出設(shè)備連向接線端即可。 在硬件設(shè)計方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器件，再就是采用合理的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固 、 簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印制電路板的設(shè)計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結(jié)構(gòu)及工藝上采取了一些獨特的方式。盡管 PLC 的 功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點。在短時間內(nèi) PLC 在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。 可控硅直接供電拖動系統(tǒng) 。 （ 四 ） 轎廂 轎廂 是用以運送乘客和貨物的電梯組件，它由轎廂架和轎廂體組成。當機房設(shè)于井道底部時，即為曳引機下置式曳引方式 ， 這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑物承重大，對井道尺寸要求大 ，只有在機房無法頂置時才使用。 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長度和股數(shù)均不受限，當然轎廂的載重以及提升高度就 得 到了提高，從而滿足了人們對電梯的使用需求。 電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。在現(xiàn)代社會，電梯已像汽車、輪船一樣，成為人類不可缺少的交通運輸工具。當今世界，電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標志之一。拖動控制則由變頻器來完成， 具有控制系統(tǒng)體積小、節(jié)能、可靠性高 等特點 ， 尤其是對群控、通訊等復(fù)雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，然而微機控制系統(tǒng)抗干擾能力弱。 可編程控制器 (PLC)編程采用易學易懂的梯形圖語言，具有控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定等 優(yōu)點， 近來 受 到 人們重視， 目前 已成 為 電梯控制系統(tǒng)中使用最