【正文】 關門電路和故障顯示程序梯形圖 開關門保護及故障顯示電路 電梯在關門地過程中因各種原因不能關門到位，電梯會重新關門，開門時間到 后，又會自動關門，關門不到位又要開門。大多數電梯現采用光幕或機械安全觸板進行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，以達到重新開門的目的。其輸入 /輸出電路如下圖 6 所示。 因此能靈活方便地進行系統(tǒng)配置 ， 組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。之所以選擇這種PLC，主要考慮 FX系列 PLC有以下特點： （ 1） 可靠性高 、 抗干擾能力強 PLC 是為工業(yè)控制 而設計的 ， 除了對器件的嚴格篩選外 ， 在硬件和軟件兩個方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動恢復等措施 ， 使可編程控制器具有很強的抗干擾能力 ， 其平均無故障時間達到 30000h以上。當電梯運行至上，下極限位置時仍不停車，上，下限位開關動作，發(fā)出停車信號，若不能停車，將壓下上，下強迫停止開關，強制電梯停止運行；若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關 SQ0 動作，切斷電梯曳引電動機的電源，以達到停車的目的，避免電梯出現沖頂與 蹾 底事故。操縱箱上設有與電梯經層站數相同的內選層按鈕（帶有標記 ），上下層啟動按鈕（帶有上，下行指示燈，檢修時用），開關門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關（選擇電梯是自動運行，還是檢修狀態(tài)）以及風扇，照明等的控制開關。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（由門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成）；也只有當廳門，轎門全部關閉后才允許啟動運行。門系統(tǒng)的功能是封住層站入口和轎廂人口。可編程控制器對此進行了改進，變通用為專用，有利于降低成本，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應過程控制的要求。 (4)PLC 可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。 但是，電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問題：系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復雜，且 觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高；普通控制電器及硬件接線方法難以實現較復雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術水平難以提高；電磁機構及觸點動作速度比較慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；系統(tǒng)結構龐大，能耗較高，機械動作噪音大；由于線路復雜，易出現故障， 因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高，而且檢查故障困難，費時費工。微機控制的配件使系統(tǒng)設計和調試更加復雜 ,它必須具有相應的大型開發(fā)系統(tǒng) ,這無疑會增加電梯的成本 ,因此對于一個小型的電梯控制系統(tǒng)利用 PLC 進行控制將是一個最佳的選擇。當今世界 ,電梯的使用量已成為衡量現代化程度的標志之一 ,它必須具有高度的安全性與科學性 ,因此它的控制系統(tǒng)就受到了廣泛的關注。 可編程序控制器 (PLC)最早是根據順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數字運算操作的電子裝置。PLC 與普通微機一樣，以通用或專用 CPU 作為字處理器，實現通道 (字 )的運算和數據存儲，另外還有位處理器 (布爾處理器 )，進行點 (位 )運算與控制。為便于比較 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)優(yōu)缺點現列表如下，詳見表 21。 電梯控制系統(tǒng)方案設計 本設計通過多種方案的比較和參照，可看出 PLC 控制具有顯著的優(yōu)點：在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實現對電梯運行 的自動控制，可靠性大大提高；可實現各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性和可靠性，并便于檢修；用于群控調配和管理，并提高電梯運行效率。圖中， M1 為 YYYD 系列電梯專用型雙速籠型異步電動機（ 4/16 極） ， KM KM2 為電動機正、 反轉接觸器， 用以實現電梯上、 下行控制； KM KM4 為電梯高、 低速運行接觸器，用以實現電梯的高速或低速運行； KM5 為啟動加速接觸器； KM KM KM8 為 減速制動時的接觸器；L L2 與 R R2 為串入電動機定子電路中的電感 與電阻，與 KM5KM8 配合實現對電機的加 、 減速控制。常安裝在廳門外，離地面 1 米左右的墻壁上。 圖 4 電梯的平層、停層裝置示意圖 停層裝置 圖 4 所示，在電梯的井道內每層站裝有一只磁鐵板，當轎廂運行到相應層站時，磁鐵板插入平層感應器內，以此檢測電梯所處位置和平層信號。采用可編程控制器較好地解決了這一問題，可編程控制器是一種將計算機技術、自動控制技 術和通信技術結合 在一起的新型工業(yè)自動控制設備，不僅能 實現對開關量信號的邏輯控制 ,還能實現與上位計算機等智能設備之間的通信。因此 ， 許多國家生產的 PLC都把梯形圖語言作為第一用戶語言 。其常用的數字量輸入輸出接口 ， 就電源而言有 110V、 220V交流和 5V、 48V直流等多種 。圖 6是 PLC和外圍設備的外部接線圖 ，應說明的是 PLC面板上標有“ COM”標記的端子即可作為公共端。 (6)防夾或超載開門 當電梯在關門的過程 中，如有東西夾在門上，則電梯在關門的過程中關不上，會使 X037 接通；或電梯超載，轎箱底下的稱重開關 X036 接通，使程序中的 M20接通，則電梯重新開門。關門時， M101 接通，如正常關門到位時， X001 接通，程序中常閉觸點是斷開的， M22 不能接通， T6 不接通，不會重新開門。其梯形圖如圖12 所示。當電梯到達所選的樓層后，停層信號應被消除，指示燈也應熄滅。電梯的定向只有兩種情況即上行和下行。 停層信號的產生和消除環(huán)節(jié) 電梯在停車制動之前，應首先確定其停層信號，即確定要?？康臉菍樱恳粚赢a生一個停層輔助信號， 1 樓 5 樓的停層輔助分別是 M150M154。其程序梯形圖如圖 18 所示。下行時，碰到下平層信號 X032， Y001 為 OFF，電梯制動。本次論文與設計的完成對我是一個巨大的激勵，使我在今后的學習和工作中充滿信心，更為我今后的學習與工作提供了寶貴的經驗。 5 結論 可編程序控制器是新一代的控制工具 ， 因其核心是微處理器 、 接口電路、電源電路等具有很強的抗干擾能力 , 而梯形圖的編程語言極易為工程技術人員 所接受等特點 , 被稱為真正的工業(yè)控制計算機 , 或“藍領計算機”。其程序梯形圖如圖 19 所示。電梯運行過程中，所處的樓層若呼梯方向與電梯運行方向相反時的停車問題。 圖 15 定上行環(huán)節(jié)程序梯形圖 圖中 M121， M122， M123， M124 分別是 5 樓的內選輔助信號； M131，M132 是 2 樓的外呼上行和下行的輔助信號； M133， M134 是 3 樓的外呼上行和下行輔助信號； M135， M136 是 4 樓的外呼上行和下行輔助信號； M137 是 5 樓的外呼下行輔助信號； M146 是下行互鎖； X003 是檢修選擇開關； X002 是自動選擇開關； M111， M112， M113， M114 分別是 5 的樓輔助信號； Y012 是上行指示燈； 圖中 M103及 M104在電梯上行及下行 的全過程中，存在不能全程接通的情況，如上行至 5 樓時，一旦 5 樓層繼電器 M114 接通時， M103 則立即斷開，而此時電梯仍處于上行狀態(tài)，至 5 樓平層位置時才能停止。電梯運行方向與呼梯目的地方向一致時，至呼梯樓層時，電梯將停止并開門，呼梯要求滿足，呼梯信號被消除。另外電梯在 1 樓 5 樓時，分別使 M110— M114 置 ON。 當電梯的安全繼電器 KA2 斷開時也即 X000 為 OFF 時，電梯停止運行，且故障顯示 0、 1 交替出現。 （ 4） 檢修關門 考慮檢修狀態(tài)時的關門，檢修關門不自鎖。 (3)電梯自動運行停層時的開門 電梯在 停層時，至平層位置， M140 接通，電梯開門 (4)電梯關門過程中的重新開門 在電梯關門的過程中，當需要重新開門時，可以通過開門按鈕 X004 實施重新開門。完成電梯運行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到 PLC輸出口的控制，構成其輸出電路。由于 PLC 產品已標準化、系列化、模塊化 。由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用日本 三菱 電工公司生產的 FX2N80MR的 PLC來 控制 整個系統(tǒng) 。以上三種裝置的動作 通過其相應天關來檢測。 操縱箱 操縱箱安裝在轎廂內，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作指令。 自動門機 用來完成電梯的開門與關門：電梯的門的有廳門（每層站一個）和轎門（中有一個）。曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出和傳遞動力，使電梯運行。但是，它的使用和維護要求工作人員應具有一定的專業(yè)知識，技術水平較高，且工控機在整機水平上尚不能適應惡劣工作環(huán)境。 (3)PLC 可實現各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制 功能。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點：所有控制功能及信號處理均由硬件實現，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術人員和技術工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術和特殊的工具、儀器；大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格較便宜；多年來我國一直生產這類電梯，技術成熟，己形成系列化產品，技術資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。其中單片機控制具有成本低 ,通用性強等優(yōu)點 ,但它不適于較復雜的控制算法和故障診斷等要求 。早期的國產電梯控制系統(tǒng)中 ,電梯信號的邏輯控制一般是由繼電器電 路來實現的。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被 PLC 控制所代替。 PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。 表 21 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng) 比較項目 繼電器控制系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng) 控制功能 實現 有許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功能 各種控制功能通過編制的程序來實現 對控制要求變更適應性 適應性差，需要重新設計，改變繼電器和接線 適應性強，只需針對程序進行修改 控制速