【正文】 松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。 螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過(guò)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。目前電梯的基本分類(lèi)方法大致如下。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接 受。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 第四節(jié) PLC 的特點(diǎn) PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，其可概括為以下五點(diǎn)： 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與 輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。其典型值為 1100ms。 （五）編程器 編程器是 PLC 最重要的外圍設(shè)備，是 PLC 不可缺少的部分。 從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多 品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。現(xiàn)代的 PLC 一般都有 PID閉環(huán)控制功能，這一功能可以用 PID 子程序或?qū)Ｓ玫?PID 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。 第二節(jié) PLC 的應(yīng)用和發(fā)展 一、 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家， PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門(mén)，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。而電梯性能的好壞，除了電機(jī)等硬件以外，電梯控制系統(tǒng)是其核心因素。 43 二 主電路電氣原理圖 42 五 熔斷器的選擇 39 三 開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)的選擇 38 第二節(jié) 其它硬件的選擇 32 第二節(jié) 軟件中梯形圖程序的編寫(xiě)方法 18 第四節(jié) 系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì) 10 第二節(jié) 三菱 FX 系列 PLC 內(nèi)部繼電器的 編號(hào)和功能 8 第七節(jié) 電梯的組成及工作原理 6 第五節(jié) 電梯的概述 3 一 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 10 第三節(jié) FX2N系列 PLC 的基本邏輯指令 16 二 電梯運(yùn)行狀態(tài)的分析 21 第四 章 仿真軟件的介紹與調(diào)試運(yùn)行 34 第四節(jié) 梯形圖程序仿真 41 四 繼電器的選擇 45 第六章 總結(jié) PLC（ Programmable logic controller） 因其簡(jiǎn)單易用、可靠性高、維修養(yǎng)護(hù)方便和抗干 擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在電梯控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。 PLC 主要用于以下方面。其 PID 閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過(guò)程。 （ 二 ） 掃描周期 6 在工作狀態(tài)下，執(zhí)行一次圖 2 所示的掃描操作所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 7 硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的 1/2~1/10。習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱(chēng)。 按用途分類(lèi) 乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施。 其它類(lèi)型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 按速度分類(lèi) 電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類(lèi)，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類(lèi) ： 低速梯，常指低于 。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，程序采用梯形圖的形式描述。 與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流（ Power FLow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待。表 21 給出了 FX2N 11 系列 PLC 的輸入 /輸出繼電器元件號(hào)。輸出模塊中的每一個(gè)硬件繼電器僅有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)，但是在梯形圖中，每一個(gè)輸出繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都可 以多次使用。 定時(shí)器 （ T） PLC 中的定時(shí)器（ T）相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。最小定時(shí)誤差為輸入濾波器時(shí)間與定時(shí)器分辨率之差，1ms、 10ms 和 100ms 定時(shí) 器的分辨率分別為 1ms、 10ms 和 100ms。 輸入、輸出指令 （ LD、 LDI、 OUT） LD（ Load）：電路開(kāi)始的常開(kāi)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的指令，可以用于 X、 Y、 M、 T、 C 和 S。 ORI（ Or Inverse）：常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接指令。邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)可以與普通觸點(diǎn)混合使用。 MPS 指令用于儲(chǔ)存電路 中有分支處的邏輯運(yùn)算結(jié)果，以便以后處理有線圈的支路時(shí)可以調(diào)用該運(yùn)算結(jié)果。 程序結(jié)束指令 （ END） 在程序結(jié)束處寫(xiě)上 END 指令， PLC 只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即輸出處理。 梯形圖的每一行都是從左邊開(kāi)始，線圈接在最右邊 （ 線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn) )。 （二）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法 用 PLC 改造繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用和考驗(yàn)，已有被證明能完成要求的控制功能，而繼電器電路圖和梯形圖在表示方法和分 析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路圖翻譯為具有相同功能的 PLC 的外部硬件接線圖和梯形圖。順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作組成。上 17 升和下降顯示器。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器， 5 層電梯均應(yīng)該相同。 電梯上行時(shí)，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運(yùn)行之上目標(biāo)運(yùn)行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成該層呼叫后再由近及遠(yuǎn)的完成其他各個(gè)呼叫動(dòng)作。 在電梯運(yùn)行過(guò)程中支持其它呼叫。例如現(xiàn)在電梯位置在 2 層和 3 層之間上行，此時(shí)出現(xiàn)了 2 層上呼叫、 3 層下呼叫和 4 層上呼叫，則電梯首先響應(yīng) 4 層上呼叫，然后再依次響應(yīng) 3 層下呼叫和 2 層上呼叫。分 塊設(shè)計(jì)如下。 圖 32 關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)梯形圖 同開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)，為滿足上述條件，設(shè)置了中間繼電器 M40（關(guān)門(mén)輔助繼電器 1）和M41（關(guān)門(mén)輔助繼電器 2），同時(shí)避免了雙線圈的出現(xiàn)。樓層確定由 M M M M4 和 M5 登記和保持。內(nèi)呼信號(hào)被保持的階段，內(nèi)呼信號(hào)輸出要一直導(dǎo)通，即內(nèi)呼顯示燈要一直亮。但是若電梯在某層停用，即不運(yùn)轉(zhuǎn)，也沒(méi)有內(nèi)外呼，此時(shí)雖然外呼信號(hào)不能被登記，但是轎廂 的門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，這是由開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)決定的。上下行顯示由轎廂內(nèi)和門(mén)廳外的上下行顯示燈顯示。 29 （七）啟動(dòng)環(huán)節(jié) 本程序設(shè)計(jì)的啟動(dòng)環(huán)節(jié)其實(shí)包括低速啟動(dòng) 和高速平穩(wěn)運(yùn)行兩個(gè)部分。 以上行制動(dòng)為例，闡述制動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思路。 30 圖 311 制動(dòng)環(huán)節(jié)梯形圖 31 （九）抱閘環(huán)節(jié) 牽引電機(jī)制動(dòng)后電機(jī)抱閘，抱閘信號(hào)由制動(dòng)計(jì)時(shí)器產(chǎn)生。抱閘信號(hào)的保持是為了防止轎廂停層時(shí)下墜，故在轎廂停止運(yùn)行的時(shí)間內(nèi)，抱閘信號(hào)一直存在。 下行制動(dòng)類(lèi)似，特殊情況：下行至一樓必制動(dòng)。啟動(dòng)條件滿足，牽引電機(jī)開(kāi)始低速啟動(dòng)，低速啟動(dòng)后 1s 電梯進(jìn)入高速平穩(wěn)運(yùn)行階段。 28 圖 39 定下行部分梯形圖 當(dāng)上行和下行條件同時(shí)滿足時(shí)，定向環(huán)節(jié)會(huì)由慣性原則確定方向，即當(dāng)同時(shí)滿足上行和下行條件時(shí)，由此時(shí)電梯的運(yùn)行狀況決定；若此時(shí)電機(jī)上行，則定向?yàn)樯闲校蝗舸藭r(shí)為下行，則定向?yàn)橄滦?；若此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，則由定向信號(hào)被登記的時(shí)間先后決定。 26 圖 37 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 27 （六）定向環(huán)節(jié) 定向環(huán)節(jié)分為兩個(gè)部分，即定上行和定下行。 25 圖 36 內(nèi)呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 內(nèi)呼信號(hào)的消除條件是：電梯到達(dá)所選樓層，且電梯牽引電機(jī)抱閘停轉(zhuǎn)?！?+’代表‘或’的關(guān)系，通過(guò)元件的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)；‘ 關(guān)門(mén)輸出的關(guān)斷條件是關(guān)門(mén)到位，即關(guān)門(mén)輸出時(shí)開(kāi)關(guān)門(mén)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)關(guān)門(mén)到位，關(guān)門(mén)到位觸點(diǎn)接通，關(guān)門(mén)輸出被關(guān)斷，開(kāi)關(guān)門(mén)直流電機(jī)停轉(zhuǎn)。開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 31 所示。 當(dāng)按動(dòng)某個(gè)呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯 完成 該呼叫為止。 在到達(dá)指定樓層后，電梯會(huì)繼續(xù)待命，直 到新的命令給出。 電梯上行時(shí)，若有多個(gè)下行呼叫且均位于當(dāng)前樓層之上，則電梯到達(dá)最高的下行呼叫層，然后依次從高到低響應(yīng)其它下行呼叫層。 （一）電梯的初始狀態(tài)。電梯停下時(shí)，應(yīng)具有開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)的功能， 即電梯門(mén)可以自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后，又可自動(dòng)關(guān)閉。下面介紹順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則： 15 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件：該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足； 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作：使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步和使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步變?yōu)椴换顒?dòng)步； 繪制順序功能圖時(shí)的注意事項(xiàng)：兩個(gè)步絕對(duì)不 能直接相連必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)、兩個(gè)轉(zhuǎn)換絕對(duì)不能直接相連必須用一個(gè)步將它們隔開(kāi)、必須有初始步和初始狀態(tài)、必須是可以循環(huán)的能回到初始步、必須用初始化脈沖 M8002 的常開(kāi)觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件將初始步置為活動(dòng)步、定時(shí)器在下一次運(yùn)行之前就將它復(fù)位。畫(huà)出這 PLC 的外部接線圖后，同時(shí)也確定了 PLC 各輸入信號(hào)和輸出負(fù)載對(duì)應(yīng)的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號(hào)； 確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時(shí)繼電器的元仵號(hào)。 在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次，稱(chēng)為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。另外，在調(diào)試程序時(shí)，可以將 END 指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的 END 指令。讀數(shù)后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)上下移動(dòng)。