【正文】 ogic Programming)包括“與”（ AND） 、或 (OR)、非(NOT)以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等。 梯形圖 (Ladder Programming)是應(yīng)用最廣的，梯形圖編程有時(shí)稱為繼電器梯形圖邏輯圖編程。 對(duì)于慢速控制 系統(tǒng)，響應(yīng)速度常常不是主要的，故這種方式不但沒(méi)有壞處反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護(hù)時(shí)只需更換模塊級(jí)插入式部件，故障檢測(cè)電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于編程設(shè)備可見(jiàn)輸入 /輸出是 ON 還是 OFF，還可寫編程指令來(lái)報(bào)告故障。 用于連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的硬件接口實(shí)際上是 PLC 的組成部分，模塊化的自診斷 接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設(shè)計(jì)就使現(xiàn)場(chǎng)電氣人員與技術(shù)人員易于是用。 (2) 編程簡(jiǎn)單，使用方便 用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，常使用匯編語(yǔ)言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。美國(guó) GE公司的 CNC 設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的 PLC。 相對(duì)來(lái)說(shuō)，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（ CNC）裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。盡管 PLC 功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)(PLC 實(shí)物圖 21) 圖 21 三種常見(jiàn)的 PLC PLC 的用途 PLC 的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置 ,使其應(yīng)用受到限制 。 70 年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使 8 位微處理器和位片處理器相繼問(wèn)世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。 2. 2 可編程控制器的介紹 可編程控制器的發(fā)展 第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。 電梯的工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電 動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。 (5)重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。 第二章 概述 電梯 硬件的分析 電梯的組成 (1)曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 1949年出現(xiàn)了群控電梯 ,首批 4~6 臺(tái)群控電梯在紐約的聯(lián)合國(guó)大廈被使用。在現(xiàn)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。可編程控制器（ PLC）既保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、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應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,美國(guó)每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數(shù)。 1955 年出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī) (真空管 )控制電梯。 曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。 系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。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(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動(dòng)。當(dāng)時(shí)的目的是要求設(shè)計(jì)一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時(shí)間響應(yīng)快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)控制、提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出規(guī)模。 但近年來(lái) 由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降 ,使 PLC的成本下降 ,同時(shí)又由于 PLC的功能大大增強(qiáng) ,使 PLC 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 ,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。 （ 3）閉環(huán)過(guò)程控制 PLC 能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。預(yù)計(jì)今后幾年 CNC 系統(tǒng)將變成以 PLC 為主體的控制和管理系統(tǒng)。 PLC 采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，容易掌握。 (4)可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) PLC 可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 PLC 的這些及其他特性使之成為任何一個(gè)控制系統(tǒng)的有益部分。一個(gè)掃描周期大致可分為 I/O 刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的，而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，常常要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大減少，故增加了抗干擾能力。它使用的最廣是因?yàn)樗鸵酝睦^電器控制線路很接近。 每一種編 程方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，根據(jù)每一種特殊的控制要求，根據(jù)編程者的熟練程度正確合理應(yīng)用編程方法。PLC 作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)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(jì)算機(jī)控制的一個(gè)重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。 第四章 可編程控制器的機(jī)型選 可編程控制器控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)估算 控制電磁閥等所需的 I/O 點(diǎn)數(shù) 有電磁閥的動(dòng)作原理可知，一個(gè)單線圈電磁閥用可編程控制器時(shí)需兩個(gè)輸入及一個(gè)輸出；一個(gè)雙線圈電磁閥需三個(gè)輸入及兩個(gè)輸出；一個(gè)比例式電磁閥需三個(gè)輸入及五個(gè)輸出。[5][7][8][9] 內(nèi)存的估計(jì) 用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個(gè)因素的影響：內(nèi)存利用率；開(kāi)關(guān)量輸入輸出點(diǎn)數(shù)；模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)；用戶的編程水平。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 =輸入濾波時(shí)間 +輸出濾波時(shí)間 +掃描周期。特別是中小容量 PLC 成功取代了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。＞， =，＜，等＝ 程序記憶 內(nèi)部配置 CMOSRAM,EPROM/EEPROM卡 輔助繼 無(wú)鎖存 128 點(diǎn) 電器 鎖存 64 點(diǎn) 狀態(tài)（鎖存） 64 點(diǎn) 特殊 16 點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器 64 點(diǎn) 定時(shí)器 定時(shí)器 24 點(diǎn)（延時(shí)接通） ~999s 定時(shí)器 8 點(diǎn)（延時(shí)接通） ~ 計(jì)數(shù)器（鎖存） 30 點(diǎn)，減法計(jì)數(shù)（ 0~999） 高速計(jì)數(shù)器（鎖存） 1 點(diǎn)，加 /減計(jì)數(shù)（ 0~999999），最大 2KHz 電池保護(hù) 鋰電池，壽命約 5 年 診斷 程序檢查（和，語(yǔ)法，電路），定時(shí)監(jiān)視，電池電壓，電源電壓 輸出性能（見(jiàn)下表 ） 表 輸出性能 輸出類型 繼電器輸出 絕緣 繼電器絕緣 輸出負(fù)荷 電阻負(fù)荷 2A/點(diǎn) 感性負(fù)荷 35V/A/300000 次接通斷開(kāi) 燈泡負(fù)荷 100W 漏電流 0mA 響應(yīng) OFFON 近似 10ms 時(shí)間 ONOFF 近似 10ms 其它功能（見(jiàn)下表 ） 表 其它功能 型號(hào) 輸入點(diǎn) 輸出點(diǎn) 端子塊 功耗 輸入傳感器電源 F160MR 36 點(diǎn) 24點(diǎn) 可拆卸端子 40V/A 電梯控制系統(tǒng)的硬件面板圖（見(jiàn)附圖 1） 從圖中可以看到 ,左邊是電梯的模擬圖 ,它的極限位置是由限位開(kāi)關(guān) SQ1SQ4 控制 ,右邊和下面是 PLC 的模擬接線圖 ,給接線和理解都帶 來(lái)了方便 . 輸入 /輸出的分配 輸入 表 輸入 序號(hào) 名稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名稱 輸入點(diǎn) 0 四層內(nèi)選按鈕 S4 X000 7 一層上呼按鈕 U1 X007 1 三層內(nèi)選按鈕 S3 X001 8 二層上呼按鈕 U2 X010 2 二層內(nèi)選按鈕 S2 X002 9 三層上呼按鈕 U3 X011 3 一層內(nèi)選按鈕 S1 X003 10 一層行程開(kāi)關(guān) SQ1 X012 4 四層下呼按鈕 D4 X004 11 二層行程開(kāi)關(guān) SQ2 X013 5 三層下呼按鈕 D3 X005 12 三層行程 開(kāi)關(guān) SQ3 X014 6 二層下呼按鈕 D2 X006 13 四層行程開(kāi)關(guān) SQ4 X015 輸出 表 輸出 序號(hào) 名稱 輸出點(diǎn) 序號(hào) 名稱 輸出點(diǎn) 0 四層指示 L4 Y000 8 二層內(nèi)選指示 SEL2 Y010 1 三層指示 L3 Y001 9 一層內(nèi)選指示 SEL1 Y011 2 二層指示 L2 Y002 10 一層上呼指示 UP1 Y012 3 一層指示 L1 Y003 11 二層上呼指示 UP2 Y013 4 轎箱下降指示DOWN Y004 12 三層上呼指示 UP3 Y014 5 轎 箱上升指示 UP Y005 13 二層下呼指示 DN2 Y015 6 四層內(nèi)選指示 SL4 Y006 14 三層下呼指示 DN3 Y016 7 三層內(nèi)選指示 SL3 Y007 15 四層下呼指示 DN4 Y017 第六章 軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖 流程圖分兩種情況來(lái)考慮 ,(一 )電梯的上升 。(2)三層內(nèi)呼叫 。本文所用到的產(chǎn)品是日本三菱 FX 系列超小型的 FX2C64MR。 模塊輸出的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為外部過(guò)程的控制信號(hào)。 開(kāi)關(guān)量輸入輸出的點(diǎn)數(shù)的確定 一般系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)量輸入和開(kāi)關(guān)量輸出的比為 6： 4。根據(jù)上面所述原理分析，本設(shè)計(jì)用到十個(gè)按鈕，需要十個(gè)輸入點(diǎn)。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng) (“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng) )、 PLC 控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是形象、直觀 和實(shí)用，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知。應(yīng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間作出精確的計(jì)算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應(yīng)延時(shí)等的不良影響。這實(shí)際是將存入輸入、輸出狀態(tài)的寄存器內(nèi) 容進(jìn)行了一次更新，故稱為“ I（輸入 ） /O(輸出 ) 刷新”。 PLC 的工作原理 PLC 具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。這 兩類網(wǎng)絡(luò)可以級(jí)連，網(wǎng)上可兼容不同類型的可編程控制器和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。 這種面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的編程方式，與目前微機(jī)控制常用的匯編語(yǔ)言相比，雖然在 PLC 內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的機(jī)電控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，這是微不足道的。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。當(dāng)過(guò)程控制中某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí) ,PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正 確的輸出 ,把變量保持在設(shè)定值上。 PLC 可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。 70 年代由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使 PLC 向大規(guī)模、高速性能方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品。 第一臺(tái) PLC 具有模塊化、可擴(kuò)充、可重編程及用于工業(yè)環(huán)境的特性。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。 導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo) 軌架組成。 1963 年一些先進(jìn)工業(yè)國(guó)只成了無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制電梯。追溯電梯這種升降設(shè)備的歷史 ,據(jù)說(shuō)它起源于公元前 236 年的古希臘。 PLC 是一種基于數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入 /輸出，完成一系列邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算等確定的功能，來(lái)控制各種類型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程。如今電梯已成為人們進(jìn)出高層建筑不可或缺的代步工具；而且作為載人工具，人們?cè)谶\(yùn)行的平滑性、高速性、準(zhǔn)確性、高效性等一系列靜、動(dòng)態(tài)性能方面對(duì)它提出了更高的要求。高層住宅需要有住宅梯 。 1889 年美國(guó)的奧梯斯電梯公司首先使用電動(dòng)機(jī)作為電梯動(dòng)力 ,這才出現(xiàn)名副其實(shí)的電梯 ,并使電梯趨于實(shí)用化。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。 (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。 (8)安全保護(hù)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。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。 在短時(shí)間內(nèi)， PLC 在其他工業(yè)部門也得到應(yīng)用。 進(jìn) 入八九十年代后， PLC 的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)， PLC 已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。在多數(shù)情況下， PLC 把掃描目 標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。為了實(shí)現(xiàn) PLC 和 CNC 設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。例如，在輸入 /輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地，用提高了抗干擾性能；各個(gè) I/O 端口都除采用了常規(guī)模擬器濾波以外，還加上了數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號(hào)；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn)行在線插拔、調(diào)試時(shí)不會(huì)影響各機(jī)的正常運(yùn)行。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(dòng)化過(guò)程就能隨 意改變。長(zhǎng)距離站通過(guò)同軸電纜獲雙扭線連向 CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長(zhǎng)距離子系統(tǒng)方法也意味 著系統(tǒng)不同部分可在到達(dá)安裝場(chǎng)地前由 PLC 制造商預(yù)先連好線，這一方法大大減少了電氣技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間。在 PLC 中，用戶程序按先后順序存放， CPU 從