【正文】 能元件是電感線圈 LF。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，但其連續(xù)可調(diào)的頻率范圍窄，一般為額定頻率的 1/2 以下 (0～ fN/2)，故它主要用于容量較大的低速拖動(dòng)系統(tǒng) 20 中。 控制電路控制電路常由運(yùn)算電路、檢測(cè)電路、控制信號(hào)的輸入、輸出電路和驅(qū)動(dòng)電路等構(gòu)成。 整流器電網(wǎng)側(cè)的變流器Ⅰ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。因此，用戶可根據(jù)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)進(jìn)行選件配置，使用靈 活、方便。用 PLC 可以構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。 （ 4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。 可編程序控制器（ PLC）的應(yīng)用 可編程控制器作為工業(yè)自動(dòng)化的核心設(shè)備其應(yīng)用極為廣泛，可以說(shuō)只要 工廠有控制要求，就會(huì)有 PLC 的應(yīng)用。 （ 5） PLC 采用掃描方式進(jìn)行工作，加上其他原因，所以 PLC 輸入輸出響應(yīng)比計(jì)算機(jī)慢。 （ 6） PLC 控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制系統(tǒng)強(qiáng)。 工作環(huán)境一般都能在下列環(huán)境條件下工作：溫度 055 攝氏度，濕度小于 85%(無(wú)結(jié)露 )。也有的 PLC，用戶程序的存貯容量是用編程的步數(shù)來(lái)表示，每編一條語(yǔ)句為一步。 PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。由于 CPU 的運(yùn)算處理速度較快 ，使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀上來(lái)看幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，這種分時(shí)操作的過(guò)程叫做CPU 對(duì)程序的掃描。一般的小型 PLC 主要采用便攜式編程器。而且二極管正向阻抗值較低，外界干擾源內(nèi)阻較高，根據(jù)分壓 原理，干擾源饋送到輸入端的干擾噪聲很小，增強(qiáng)了抗干擾能力。 存儲(chǔ)器 PLC 的存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。這一階段的產(chǎn)品有西門 子公司的 SYMATIC S6系列、富士電機(jī)公司的 MICREX和德州儀器公司的 T1530 等等。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運(yùn)算功能，因此被稱為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic ControllerPLC)。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青 睞。為使逆變器輸出電壓波形趨于正弦波，常采 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式。繼電器控制技術(shù)從功能上把 PLC 的控制部分看作是由許多“軟繼電器”組成的等效電路。所謂雙極性控制是指在輸出的半個(gè)周波內(nèi)同一相的兩個(gè)導(dǎo)電臂互補(bǔ)交替通斷，具體工作情況與單極性控制類似。 PWM 控制是利用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過(guò)控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達(dá)到變壓變頻的目的。其中，輸入、輸出繼電器與外部用戶輸入，輸出設(shè)備連接，而其他繼電器與外部用戶設(shè)備沒(méi)有聯(lián)系，因此統(tǒng)稱為內(nèi)部繼電器。是目前最新的電梯拖動(dòng)系統(tǒng)。 7 直流發(fā)電機(jī) — 電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁拖動(dòng)技術(shù) 直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào) 速性能好，調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，因此很早就應(yīng)用于電梯，采用發(fā)電機(jī) — 電動(dòng)機(jī)組形式驅(qū)動(dòng)。 6 單、雙速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)技術(shù) 大家都知道交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，維修簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂架和轎廂體。 井道 所屬的主要構(gòu)件：轎廂導(dǎo)軌、對(duì)重導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架和壓道板，對(duì)重輪、隨線電纜、極限開(kāi)關(guān)、端站限位開(kāi)關(guān)、轎廂中間接線盒。 （ 4）低速電梯（ lm/s 及以下的電梯。（ 2）沿著垂直方向運(yùn)行的一種提升設(shè)備，可以是乘客的，也可以是載貨的。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用 相當(dāng)普遍。解放前，全國(guó)總共只有電梯 2021 臺(tái)，貨梯的數(shù)量就更加的微乎其微，而且國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有電梯生產(chǎn)企業(yè)。 1984 年在日本己將其用于 2m/s 以上的高速電梯。 1962 年在美國(guó)己出現(xiàn)了 。而對(duì)直流電動(dòng)機(jī)來(lái)講，由于后來(lái)采用了發(fā)電機(jī) — 電動(dòng)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)，能較好地滿足電梯調(diào)速的更高要求。貨 梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是貨梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。 本文介紹了電梯的起源與發(fā)展，載貨電梯的特點(diǎn)與技術(shù)現(xiàn)狀，以及本設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和意義。 關(guān)鍵詞： 可編程序控制器，貨梯控制， 變頻器， PLC，監(jiān) 控 V The Design of Freight Elevator Running System Based on PLC ABSTRACT In the wake of utilization in puter technology and the development and improvement of solid power device, elevator controlling technology has bee modern technology since the first half of the 20thcentury, which is constant current speed regulation to alternating current varying frequency speed regulation. As introducing international standard and advanced products and technologies from developed countries, freight elevators as a kind of elevators have been developed and improved in our country. The article introduces the origin and the development of the elevator and the characteristics of the freight elevator with the present situation, and the design of the objectives, contents and significance. At first gives the definition, types, position, which hopes to have a preliminary understanding of the lift. And then describes the PLC’s stage of development, definition, the basic structure and working principle, performance and features， PLC’s application and selection, describing the basic position of the inverter, classification, the vector control principle of the inverter and VVVF elevator control features. The design of the freight elevator control system is the system with random logic control. In addition the article also introduces the principle of PLC and hardware design of the VVVF freight elevator and the VVVF freight elevator software program designation. In this design, threestore freight elevators can be applied by PLC controlling and activated with variable frequency. Also, the puter munication succeeds to operate on the surveillance of the freight elevator and pletes the running controlled indirectly on the puter. Therefore, it is supposed that it is feasible to use PLC to control freight elevators and focus on monitoring them between buildings. Key Words: programmable controller, freight elevator controlling, frequency transformer， PLC , monitoring function 1 1 前 言 電梯的起源與發(fā)展 隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多。 在第二次世界大戰(zhàn)以后，美國(guó)的建筑業(yè)得以快速 發(fā)展，促使電梯也進(jìn)入發(fā)展時(shí)期，新技術(shù)被廣泛用于電梯。至此，電梯的控制技術(shù)有了很大發(fā)展。 當(dāng)前，在電梯電力拖動(dòng)方面，除了大容量電梯還采用直流拖動(dòng)系統(tǒng)以外，用交流變 2 頻調(diào)速方式取代直流調(diào)速方式，已成為高速電 梯的主流。如中國(guó)迅達(dá)公司、天津奧梯斯公司、上海三菱公司、蘇州迅達(dá)公司和廣州電梯工業(yè)公司等企業(yè)，就是通過(guò)合資和補(bǔ)償貿(mào)易方式，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)管理和技術(shù)，不斷改善現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和管理體制，使企業(yè)素質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量都提高到了一個(gè)新水平，推出一代電梯新產(chǎn)品。 3 2 電梯的拖動(dòng)與控制技術(shù) 電梯的定義與種類 電梯的定義 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 電梯名詞術(shù)語(yǔ) 》 規(guī)定，電梯的定義 ： 用電力拖動(dòng)，具有乘客或載貨轎廂，其運(yùn)行于垂直的或與垂直方向傾斜不大于 15 度角的兩側(cè)剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)送乘客和 (或 )貨物的固定設(shè)備。通常用在 16 層以上的建筑物內(nèi)）。 按操縱控制方式分類 （ 1）手柄控制電梯 （ 2）按鈕控制電梯 （ 3）信號(hào)控制電梯 （ 4）集選控制電梯 （ 5）下 (或 )上集選控制電梯 （ 6）并聯(lián)控制電梯 （ 7）梯群程序控制電梯 （ 8）梯群智能控制電梯 （ 9）微機(jī)控制電梯 按拖動(dòng)方式分類 （ 1）直流電梯 （ 2）交流電梯 （ 3）液壓電梯 （ 4）齒輪齒條電梯 （ 5）螺桿式電梯 （ 6）直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)電梯 電梯的主要組成 電梯是把機(jī)電合成一體的大型復(fù)雜產(chǎn)品，為了研究的方便，必須首先對(duì)電梯的總體結(jié)構(gòu)有概括認(rèn)識(shí)。 曳引系統(tǒng) 功能：輸出與傳送動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。 電器控制系統(tǒng)圖 功能：對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行操縱和控制。 交流電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)技術(shù) 交流電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)國(guó)外已大量應(yīng)用于電梯。當(dāng)電動(dòng)機(jī)具有調(diào)壓（ variable voltage 縮寫為 VV）調(diào)速裝置時(shí)稱為交流調(diào)速電梯，它采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，卻可以達(dá)到直流電動(dòng)機(jī)的水平，其速度一般不高于 。觸發(fā)器為“ 1”態(tài)，相當(dāng)于繼電器接通 ； 為“ 0”態(tài)，相當(dāng)于繼電器斷開(kāi)。 交流變頻變壓控制技術(shù) PWM 控制技術(shù)是通用型變頻器中應(yīng)用十分廣泛的一種電壓和頻率控制方法，它可以極為有效地抑制輸出電壓的諧波，而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)較好。 SPWM 控制 逆變器開(kāi)關(guān)模式信號(hào)通常情況下利用三相對(duì)稱的正弦波參考信號(hào)（控制波）與一個(gè)共用的三角波載頻信號(hào)（調(diào)制波）互相比較來(lái)生成。電梯的拖動(dòng)技術(shù)主要有單、雙速交 流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)、直流發(fā)電機(jī) — 電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁拖動(dòng)技術(shù)、可控硅直接供電拖動(dòng)技術(shù)、交流調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)。（ 2） SPWM 控制。 電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求 ，而且電梯的首要保證就是安全，所以采用可編程控制器是 非常合適的選擇。 第一階段：從第一臺(tái)可編程序控制器問(wèn)世到 20 世紀(jì) 70 年代中期，是可編程序控制器的初 創(chuàng)階段。 第三階段：從 20 世紀(jì) 70 年代末期到 20 世紀(jì) 80年代中期，是 PLC 通信功能實(shí)現(xiàn)階段。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 SYMATIC S5 和 S7 系列、 AB 公司的 PLC5 等。它主要由中央處 理單元 CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等部分組成。 （ 1）輸入接口電路一般由光電耦合電路和微 機(jī) 輸入接口電路組成。由于輸入 — 內(nèi)部電路 — 輸出在電器上完全隔離，從而有效地防止了現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾。 PLC的外部設(shè)備還有盒式錄音機(jī)、打印機(jī)、 EPROM 寫入器及 高分辨率屏幕彩色圖形監(jiān)控設(shè)備等 [3]。一方面，所掃描的程序被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就可以被將要掃描到的指令所利用；另一方面，還可以利用 CPU 設(shè)置的定時(shí)器來(lái)監(jiān)視每次掃描是否超過(guò)規(guī)定的時(shí)間，從而避免了由于 CPU 內(nèi)部故障使程序進(jìn)入死循環(huán)而造成故障的影響。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來(lái)的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息送給編程器顯示等。約定 16 位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，每 1024 個(gè)字為 1K 字。 指令種類數(shù)和總條數(shù)用以表示 PLC 的編程和控制功能。 16 （ 3）繼電接觸控制功能改變，需拆線 ， 甚至更換元器件，麻煩； PLC 控制功能改變，只修改程序即可，很方便。而計(jì)算機(jī)使用匯編