【正文】 關(guān)門電路和故障顯示程序梯形圖 開關(guān)門保護(hù)及故障顯示電路 電梯在關(guān)門地過程中因各種原因不能關(guān)門到位，電梯會(huì)重新關(guān)門，開門時(shí)間到 后，又會(huì)自動(dòng)關(guān)門，關(guān)門不到位又要開門。大多數(shù)電梯現(xiàn)采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)發(fā)送重新開門信號(hào)，以達(dá)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(jìn)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(diǎn)： （ 1） 可靠性高 、 抗干擾能力強(qiáng) PLC 是為工業(yè)控制 而設(shè)計(jì)的 ， 除了對(duì)器件的嚴(yán)格篩選外 ， 在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施 ， 使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力 ， 其平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到 30000h以上。當(dāng)電梯運(yùn)行至上，下極限位置時(shí)仍不停車，上，下限位開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出停車信號(hào)，若不能停車，將壓下上，下強(qiáng)迫停止開關(guān)，強(qiáng)制電梯停止運(yùn)行；若還不能停車，將通過機(jī)械裝置帶動(dòng)極限開關(guān) SQ0 動(dòng)作，切斷電梯曳引電動(dòng)機(jī)的電源，以達(dá)到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與 蹾 底事故。操縱箱上設(shè)有與電梯經(jīng)層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕（帶有標(biāo)記 ），上下層啟動(dòng)按鈕（帶有上，下行指示燈，檢修時(shí)用），開關(guān)門按鈕，急停按鈕，電梯運(yùn)行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動(dòng)運(yùn)行，還是檢修狀態(tài)）以及風(fēng)扇，照明等的控制開關(guān)。只有當(dāng)電梯?？吭谀硨诱緯r(shí)，此層廳門才允許開啟（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。門系統(tǒng)的功能是封住層站入口和轎廂人口?？删幊炭刂破鲗?duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，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(yīng)過程控制的要求。 (4)PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)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(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且 觸點(diǎn)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(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高；電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大；由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障， 因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高，而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。微機(jī)控制的配件使系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試更加復(fù)雜 ,它必須具有相應(yīng)的大型開發(fā)系統(tǒng) ,這無(wú)疑會(huì)增加電梯的成本 ,因此對(duì)于一個(gè)小型的電梯控制系統(tǒng)利用 PLC 進(jìn)行控制將是一個(gè)最佳的選擇。當(dāng)今世界 ,電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一 ,它必須具有高度的安全性與科學(xué)性 ,因此它的控制系統(tǒng)就受到了廣泛的關(guān)注。 可編程序控制器 (PLC)最早是根據(jù)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(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC 與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道 (字 )的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器 (布爾處理器 )，進(jìn)行點(diǎn) (位 )運(yùn)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(diǎn)現(xiàn)列表如下，詳見表 21。 電梯控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)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(diǎn)：在電梯控制中采用了 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；可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性和可靠性，并便于檢修；用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。圖中， M1 為 YYYD 系列電梯專用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)（ 4/16 極） ， KM KM2 為電動(dòng)機(jī)正、 反轉(zhuǎn)接觸器， 用以實(shí)現(xiàn)電梯上、 下行控制； KM KM4 為電梯高、 低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速或低速運(yùn)行； KM5 為啟動(dòng)加速接觸器； KM KM KM8 為 減速制動(dòng)時(shí)的接觸器；L L2 與 R R2 為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電感 與電阻，與 KM5KM8 配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)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(nèi)每層站裝有一只磁鐵板，當(dāng)轎廂運(yùn)行到相應(yīng)層站時(shí)，磁鐵板插入平層感應(yīng)器內(nèi)，以此檢測(cè)電梯所處位置和平層信號(hào)。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(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技 術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合 在一起的新型工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，不僅能 實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量信號(hào)的邏輯控制 ,還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。因此 ， 許多國(guó)家生產(chǎn)的 PLC都把梯形圖語(yǔ)言作為第一用戶語(yǔ)言 。其常用的數(shù)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(shè)備的外部接線圖 ，應(yīng)說明的是 PLC面板上標(biāo)有“ COM”標(biāo)記的端子即可作為公共端。 (6)防夾或超載開門 當(dāng)電梯在關(guān)門的過程 中，如有東西夾在門上，則電梯在關(guān)門的過程中關(guān)不上，會(huì)使 X037 接通；或電梯超載，轎箱底下的稱重開關(guān) X036 接通，使程序中的 M20接通，則電梯重新開門。關(guān)門時(shí)， M101 接通，如正常關(guān)門到位時(shí)， X001 接通，程序中常閉觸點(diǎn)是斷開的， M22 不能接通， T6 不接通，不會(huì)重新開門。其梯形圖如圖12 所示。當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號(hào)應(yīng)被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。電梯的定向只有兩種情況即上行和下行。 停層信號(hào)的產(chǎn)生和消除環(huán)節(jié) 電梯在停車制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定要?？康臉菍?，每一層產(chǎn)生一個(gè)停層輔助信號(hào)， 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(shí)，碰到下平層信號(hào) X032， Y001 為 OFF，電梯制動(dòng)。本次論文與設(shè)計(jì)的完成對(duì)我是一個(gè)巨大的激勵(lì)，使我在今后的學(xué)習(xí)和工作中充滿信心，更為我今后的學(xué)習(xí)與工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 5 結(jié)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(qiáng)的抗干擾能力 , 而梯形圖的編程語(yǔ)言極易為工程技術(shù)人員 所接受等特點(diǎn) , 被稱為真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī) , 或“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)”。其程序梯形圖如圖 19 所示。電梯運(yùn)行過程中，所處的樓層若呼梯方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)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(nèi)選輔助信號(hào)； M131，M132 是 2 樓的外呼上行和下行的輔助信號(hào)； M133， M134 是 3 樓的外呼上行和下行輔助信號(hào)； M135， M136 是 4 樓的外呼上行和下行輔助信號(hào)； M137 是 5 樓的外呼下行輔助信號(hào)； M146 是下行互鎖； X003 是檢修選擇開關(guān)； X002 是自動(dòng)選擇開關(guān)； M111， M112， M113， M114 分別是 5 的樓輔助信號(hào)； 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(shí)，一旦 5 樓層繼電器 M114 接通時(shí)， M103 則立即斷開，而此時(shí)電梯仍處于上行狀態(tài)，至 5 樓平層位置時(shí)才能停止。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的地方向一致時(shí)，至呼梯樓層時(shí)，電梯將停止并開門，呼梯要求滿足，呼梯信號(hào)被消除。另外電梯在 1 樓 5 樓時(shí)，分別使 M110— M114 置 ON。 當(dāng)電梯的安全繼電器 KA2 斷開時(shí)也即 X000 為 OFF 時(shí)，電梯停止運(yùn)行，且故障顯示 0、 1 交替出現(xiàn)。 （ 4） 檢修關(guān)門 考慮檢修狀態(tài)時(shí)的關(guān)門，檢修關(guān)門不自鎖。 (3)電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門 電梯在 停層時(shí)，至平層位置， M140 接通，電梯開門 (4)電梯關(guān)門過程中的重新開門 在電梯關(guān)門的過程中，當(dāng)需要重新開門時(shí)，可以通過開門按鈕 X004 實(shí)施重新開門。完成電梯運(yùn)行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運(yùn)行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到 PLC輸出口的控制，構(gòu)成其輸出電路。由于 PLC 產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)的 FX2N80MR的 PLC來 控制 整個(gè)系統(tǒng) 。以上三種裝置的動(dòng)作 通過其相應(yīng)天關(guān)來檢測(cè)。 操縱箱 操縱箱安裝在轎廂內(nèi)，供司機(jī)及乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作指令。 自動(dòng)門機(jī) 用來完成電梯的開門與關(guān)門：電梯的門的有廳門（每層站一個(gè)）和轎門（中有一個(gè)）。曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出和傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。但是，它的使用和維護(hù)要求工作人員應(yīng)具有一定的專業(yè)知識(shí)，技術(shù)水平較高，且工控機(jī)在整機(jī)水平上尚不能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。 (3)PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)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(diǎn)：所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)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(jià)格較便宜；多年來我國(guó)一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，己形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。其中單片機(jī)控制具有成本低 ,通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ,但它不適于較復(fù)雜的控制算法和故障診斷等要求 。早期的國(guó)產(chǎn)電梯控制系統(tǒng)中 ,電梯信號(hào)的邏輯控制一般是由繼電器電 路來實(shí)現(xiàn)的。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，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(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。 表 21 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng) 比較項(xiàng)目 繼電器控制系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng) 控制功能 實(shí)現(xiàn) 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(shí)現(xiàn) 對(duì)控制要求變更適應(yīng)性 適應(yīng)性差，需要重新設(shè)計(jì)，改變繼電器和接線 適應(yīng)性強(qiáng)，只需針對(duì)程序進(jìn)行修改 控制速