【正文】 PLC 符合今天對(duì)高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。 門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)，層門(mén)，開(kāi)門(mén)機(jī)，門(mén)鎖裝置組成。 1900 年還出現(xiàn)了第一臺(tái)自動(dòng)扶梯。由于早期的電梯繼電器控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)，所以需要開(kāi)發(fā)一種安全、高效的控制方式。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。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)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。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的 PLC，我國(guó)在 1974 年也開(kāi)始研制。 PID（ Proportional Intergral Derivative） 模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能 ,即一個(gè)具有 PID 控制能力的 PLC 可用于過(guò)程控制。例如，目前打多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時(shí)也容易 修改，很靈活方便。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實(shí)現(xiàn)，向其他智能設(shè)備一樣 ,PLC 的潛在優(yōu)點(diǎn)還取決于應(yīng)用時(shí)的創(chuàng)造性。 但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問(wèn)題就需慎重考慮。 第三章 課題任務(wù)的分析 電梯控制方法的分析 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、近年來(lái)，我國(guó)的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。一個(gè)按鈕需一個(gè)輸入；一個(gè)光電開(kāi)關(guān)要占用一個(gè)或兩個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)信號(hào)占用一個(gè)輸出點(diǎn)；而波段開(kāi)關(guān)，有幾個(gè)波段就占用幾個(gè)輸入點(diǎn)；一般情況，各種位置開(kāi)關(guān)都要占用兩個(gè)輸入點(diǎn)。 可編程控制器輸入模塊是檢測(cè)并轉(zhuǎn)換來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（按鈕、限位開(kāi) 關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等）的高電平信號(hào)為機(jī)器內(nèi)部電平信號(hào)，模型類(lèi)型分直流 1 2 460V 幾種；交流 115V 和 220V 兩種。(二 )電梯的下降 , 電梯的上升有 :(1)二層內(nèi)呼叫 。目前各國(guó)生產(chǎn)的 PLC 品種繁多，發(fā)展速度快。 內(nèi)存利用率的說(shuō)明 我們把一個(gè)程序段中的接點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器語(yǔ)言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱(chēng)為利用率。 自 80 年代后期 PLC 引入我國(guó)電梯行業(yè)以來(lái)，由 PLC 組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。梯形圖是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，它與電氣操作原理相呼應(yīng)。 所謂 I/O 刷新即對(duì) PLC 的輸入進(jìn)行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新 讀入 PLC 中存入內(nèi)部寄存器，同時(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。網(wǎng)絡(luò)可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是低速網(wǎng)絡(luò)，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬(wàn)波特，傳輸距離為 500— 2500m；另一類(lèi)為高速網(wǎng)絡(luò)，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為 1M— 10Mbps，傳輸距離為 500— 1000m，網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)可達(dá) 1024 個(gè)。 （ 5）通信和聯(lián) 網(wǎng) 為了適應(yīng)國(guó)外近幾年來(lái)興起的工廠自動(dòng)化（ FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及集散控制系統(tǒng)（ DCS）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展 PLC 之間， PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。 PLC 的應(yīng)用通常可分為五種類(lèi)型： （ 1）順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù) 字設(shè)備公司（ DEC）于1969 年研制成第一臺(tái) PLC，型號(hào)為 PDP14，投入通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿(mǎn)意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了 PLC 的新紀(jì)元。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 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。 1962 年美國(guó)出現(xiàn)了速度達(dá) 8 米 /秒的超高速電梯。 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， PLC（即可編程控制器）在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到十分廣泛地應(yīng)用。百貨大樓和賓館需要有客梯 ,自動(dòng)扶梯 ......。 1976 年微處理機(jī)開(kāi)始用 于電梯，使電梯的電氣控制進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。 由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護(hù)裝置組成。到 70 年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門(mén)相繼使用 PLC 代替繼電器控制設(shè)備，邁出了其實(shí)用化階段的第一步 。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動(dòng)平滑。 由于 PLC 本身具有很高的可靠性，所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入 /輸出的部件上，以及如傳感器件、限位開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、電磁電機(jī)等外圍裝置上。 從一開(kāi)始， PLC 便以易維護(hù)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于這幾個(gè)因數(shù)：一是 CPU 執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時(shí)間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。它的作 用使用功能圖來(lái)表達(dá)一個(gè)順序控制過(guò)程。然后，畫(huà)出它的控制面板圖，再根據(jù)控制面板圖估計(jì)一下 I/O 點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型，然后在軟件設(shè)計(jì)，寫(xiě)出流程圖，梯形圖，寫(xiě)出語(yǔ)句。 響應(yīng)時(shí)間的分析 可編程控制器順序掃描的工作方式使它不能可靠的接收持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)。 4V,外部電源 DC24V177。 技術(shù)性能分為：一般性能，功能特性（基本單元），輸入性能，輸出性能和其它性能。 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù) =開(kāi)關(guān)量（輸入 +輸出）總點(diǎn)數(shù) *10 模擬量輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)的確定 只有模擬量輸入時(shí)： 內(nèi)存字?jǐn)?shù) =模擬量點(diǎn)數(shù) *100 模擬量輸入輸出同時(shí)存在： 內(nèi)存擬量字?jǐn)?shù) *200 程序編寫(xiě)質(zhì)量的計(jì)算 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式： 總存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù) =(開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù) +開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù) )*10+模擬量點(diǎn)數(shù) *150。 整體設(shè)計(jì)流程的確定 綜上所述，本設(shè)計(jì)就以 PLC 作為工具對(duì)升降電梯的各種操作進(jìn)行控制。 PLC 的梯形圖使用的時(shí)內(nèi)部繼電器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，都是由軟件實(shí)現(xiàn)的，其主要特點(diǎn)為使用方便、修改靈活。反之，若在本次 I/O 刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應(yīng)，而要到下一次掃描期間輸出才會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。 在大型安裝中，長(zhǎng)距離輸入 /輸出站點(diǎn)安放在最優(yōu)地點(diǎn)。 在硬件設(shè)計(jì)方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器 件，再就是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固，簡(jiǎn)化安裝，使它易于抗振動(dòng)沖擊，對(duì)印制電路板的設(shè)計(jì)、加工及焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝措施，而且在電路、結(jié)構(gòu)及工藝上采取了一些獨(dú)特的方式。 （ 2）運(yùn)動(dòng)控制 PLC 制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模版。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標(biāo)準(zhǔn) — 梯形圖編程語(yǔ)言，這樣使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便的使用它。 電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏 (柜 )，平層裝置，選層器等組成。 1971 年集成電路被應(yīng)用于 電梯。多層廠房和多層倉(cāng)庫(kù)需要有貨梯 。 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來(lái)的一種垂直運(yùn)輸工具。 1967 年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)筒化，性能提高。 (7)電氣控制系統(tǒng) 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。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書(shū)機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。 可編程控制器 (PLC)的特點(diǎn) PLC 的性能特點(diǎn) (1)硬件的可靠性 PLC 是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的 PLC 能置于有很強(qiáng)的電噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。 (5) 易于安裝，便于維護(hù) PLC 安裝簡(jiǎn)單而且功能有效，其相對(duì)小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到 PLC 系統(tǒng)的情況下， PLC 小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實(shí)改換很方便，只要將輸入 /輸出設(shè)備連向接線端即可。 由此可見(jiàn)，若輸入變量在 I/O 刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，或者說(shuō)輸出隊(duì)輸入產(chǎn)生了響應(yīng)。 PLC 的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中， PLC 系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。這方面的經(jīng)驗(yàn)公司是根據(jù)開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出的總點(diǎn)數(shù)給出的。在此簡(jiǎn)單的介紹該機(jī)型的一些技術(shù)指標(biāo)。8V 輸入阻抗 近似 工作電流 OFFON DC4mA(最小 ) ONOFF （最大） 響應(yīng)時(shí)間 OFFON 近似 10ms(有 8 點(diǎn)可改變從 0~60ms) ONOFF 近似 10ms（有 8 點(diǎn)可改變從 0~60ms） 功 能特性（見(jiàn)下表 ） 表 功能特性 執(zhí)行方法 周期執(zhí)行存儲(chǔ)的程序，集中輸入 /輸出 執(zhí)行速度 平均 12us/步 程序語(yǔ)言 繼電器和邏輯符號(hào)（梯形圖） 程序容量 1000 步 指 令 邏輯指令 20 條（包括 MC/MCR,CJP/EJP,S/R） 步進(jìn)梯形指令 2 條（ STL,REJ） 功能指令 87 個(gè)（包括 +， ，247。 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻與由此而使輸出信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間間隔。最后是進(jìn)行調(diào)試，看看此程序是否可行。 布爾邏輯編程 (Boolean Logic 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。 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。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(xiě)編程指令來(lái)報(bào)告故障。 (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)。 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。 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。 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。 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。在現(xiàn)代社會(huì) ,電梯已像汽車(chē)、輪船一樣 ,成為人類(lèi)不可缺少的交通運(yùn)輸工具。因此， PLC 在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用。 1955 年出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī) (真空管 )控制電梯。 系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。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(pán)，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。 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(chē)、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。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)。 (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)。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。它使用的最廣是因?yàn)樗鸵酝睦^電器控制線路很接近。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。[5][7][8][9] 內(nèi)存的估計(jì) 用戶(hù)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(hù)的編程水平。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。(2)三層內(nèi)呼叫 。 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)。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)。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)。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。 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