【正文】 PLC 符合今天對高質(zhì)量高產(chǎn)出的要求。安全裝置保證電梯運行安全。 門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機，門鎖裝置組成。 1900 年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。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、接線復雜、一旦接收完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。當今世界 ,電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標志之一。 (2)導向系統(tǒng) 導向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的 PLC，我國在 1974 年也開始研制。 PID（ Proportional Intergral Derivative） 模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能 ,即一個具有 PID 控制能力的 PLC 可用于過程控制。例如，目前打多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語言編程方式，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)電氣技術人員的讀圖習慣及應用微機的水平很容易被電氣技術人員所接受，易于編程，程序改變時也容易 修改，很靈活方便。一旦安裝后，其作用立即顯現(xiàn)，其收益也馬上實現(xiàn)，向其他智能設備一樣 ,PLC 的潛在優(yōu)點還取決于應用時的創(chuàng)造性。 但對控制時間要求較嚴格、響應速度要求較快的系統(tǒng)，這一問題就需慎重考慮。 第三章 課題任務的分析 電梯控制方法的分析 隨著科學技術的發(fā)展、近年來，我國的電梯生產(chǎn)技術得到了迅速發(fā)展。一個按鈕需一個輸入；一個光電開關要占用一個或兩個輸入點；一個信號占用一個輸出點；而波段開關，有幾個波段就占用幾個輸入點；一般情況，各種位置開關都要占用兩個輸入點。 可編程控制器輸入模塊是檢測并轉(zhuǎn)換來自現(xiàn)場設備（按鈕、限位開 關、接近開關等）的高電平信號為機器內(nèi)部電平信號，模型類型分直流 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 。目前各國生產(chǎn)的 PLC 品種繁多，發(fā)展速度快。 內(nèi)存利用率的說明 我們把一個程序段中的接點數(shù)與存放該程序段所代表的機器語言所需的內(nèi)存字數(shù)的比值稱為利用率。 自 80 年代后期 PLC 引入我國電梯行業(yè)以來，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、繼電器梯形圖基礎上演變而來的，它與電氣操作原理相呼應。 所謂 I/O 刷新即對 PLC 的輸入進行一次讀取，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，同時將新的運算結果送到輸出端。網(wǎng)絡可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為 500— 2500m；另一類為高速網(wǎng)絡，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)上結點可達 1024 個。 （ 5）通信和聯(lián) 網(wǎng) 為了適應國外近幾年來興起的工廠自動化（ 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 和上級計算機之間的通信功能。 PLC 的應用通?？煞譃槲宸N類型： （ 1）順序控制 這是 PLC 應用最廣泛的領域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。這一設想提出后，美國數(shù) 字設備公司（ DEC）于1969 年研制成第一臺 PLC，型號為 PDP14，投入通用汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了 PLC 的新紀元。 (6)電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實行電梯速度控制。 1962 年美國出現(xiàn)了速度達 8 米 /秒的超高速電梯。 隨著微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展， PLC（即可編程控制器）在工業(yè)控制領域內(nèi)得到十分廣泛地應用。百貨大樓和賓館需要有客梯 ,自動扶梯 ......。 1976 年微處理機開始用 于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。 由限速器，安全鉗，緩沖器，端站保護裝置組成。到 70 年代初，食品、金屬和制造等工業(yè)部門相繼使用 PLC 代替繼電器控制設備，邁出了其實用化階段的第一步 。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當?shù)乃俣群图铀俣龋_保運動平滑。 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、限位開關、光電開關、電磁電機等外圍裝置上。 從一開始， PLC 便以易維護作為設計目標。掃描周期的長短主要取決于這幾個因數(shù)：一是 CPU 執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長短。它的作 用使用功能圖來表達一個順序控制過程。然后，畫出它的控制面板圖，再根據(jù)控制面板圖估計一下 I/O 點數(shù)，這樣可以確定所選機型，然后在軟件設計，寫出流程圖，梯形圖，寫出語句。 響應時間的分析 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)時間小于掃描周期的輸入信號。 4V,外部電源 DC24V177。 技術性能分為：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)存字數(shù) =開關量（輸入 +輸出）總點數(shù) *10 模擬量輸入輸出的總點數(shù)的確定 只有模擬量輸入時： 內(nèi)存字數(shù) =模擬量點數(shù) *100 模擬量輸入輸出同時存在： 內(nèi)存擬量字數(shù) *200 程序編寫質(zhì)量的計算 經(jīng)驗計算公式： 總存儲器字數(shù) =(開關量輸入點數(shù) +開關量輸出點數(shù) )*10+模擬量點數(shù) *150。 整體設計流程的確定 綜上所述，本設計就以 PLC 作為工具對升降電梯的各種操作進行控制。 PLC 的梯形圖使用的時內(nèi)部繼電器、定時器 /計數(shù)器，都是由軟件實現(xiàn)的，其主要特點為使用方便、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，而要到下一次掃描期間輸出才會產(chǎn)生響應。 在大型安裝中，長距離輸入 /輸出站點安放在最優(yōu)地點。 在硬件設計方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器 件，再就是采用合理的系統(tǒng)結構，加固，簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印制電路板的設計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結構及工藝上采取了一些獨特的方式。 （ 2）運動控制 PLC 制造商目前已提供了拖動步進電動機或伺服電動機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準 — 梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機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 年集成電路被應用于 電梯。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯 。 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運輸工具。 1967 年可控硅應用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。 (7)電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復使用。如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、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 PLC 的性能特點 (1)硬件的可靠性 PLC 是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應用而設計的，一個設計良好的 PLC 能置于有很強的電噪聲、電磁干擾、機械振動、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中。 (5) 易于安裝，便于維護 PLC 安裝簡單而且功能有效，其相對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 小的模塊結構使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實改換很方便，只要將輸入 /輸出設備連向接線端即可。 由此可見，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相應的發(fā)生變化，或者說輸出隊輸入產(chǎn)生了響應。 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，只是在使用符號和表達方式上有一定區(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)驗公司是根據(jù)開關量輸入、開關量輸出的總點數(shù)給出的。在此簡單的介紹該機型的一些技術指標。8V 輸入阻抗 近似 工作電流 OFFON DC4mA(最小 ) ONOFF （最大） 響應時間 OFFON 近似 10ms(有 8 點可改變從 0~60ms) ONOFF 近似 10ms（有 8 點可改變從 0~60ms） 功 能特性（見下表 ） 表 功能特性 執(zhí)行方法 周期執(zhí)行存儲的程序，集中輸入 /輸出 執(zhí)行速度 平均 12us/步 程序語言 繼電器和邏輯符號（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） 步進梯形指令 2 條（ STL,REJ） 功能指令 87 個（包括 +， ，247。 系統(tǒng)響應時間是指輸入信號產(chǎn)生時刻與由此而使輸出信號狀態(tài)發(fā)生變化時刻的時間間隔。最后是進行調(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)以及定時器、計數(shù)器、觸發(fā)器等。 對于慢速控制 系統(tǒng)，響應速度常常不是主要的，故這種方式不但沒有壞處反而可以增強系統(tǒng)抗干擾能力。由于幾乎所有器件都是固態(tài)的，維護時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測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，借助于編程設備可見輸入 /輸出是 ON 還是 OFF，還可寫編程指令來報告故障。 (2) 編程簡單，使用方便 用微機實現(xiàn)自動控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。 相對來說，位置控制模塊比計算機數(shù)值控制（ CNC）裝置體積更小，價格更低，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世，使可編程控制技術產(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重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電 動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。 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力，使電梯運行。在現(xiàn)代社會 ,電梯已像汽車、輪船一樣 ,成為人類不可缺少的交通運輸工具。因此， PLC 在電梯控制領域得到了廣泛而深入的應用。 1955 年出現(xiàn)了小型計算機 (真空管 )控制電梯。 系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。 但近年來 由于微處理器芯片及有關元件價格大大下降 ,使 PLC的成本下降 ,同時又由于 PLC的功能大大增強 ,使 PLC 的應用越來越廣泛 ,廣泛應用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。預計今后幾年 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)絡系統(tǒng) PLC 可連成功能很強的網(wǎng)絡系統(tǒng)。一個掃描周期大致可分為 I/O 刷新和執(zhí)行指令兩個階段。它使用的最廣是因為它和以往的繼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先進性，在電梯控制中得到廣泛應用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當前電梯控制和技術改造的熱點之一。[5][7][8][9] 內(nèi)存的估計 用戶程序所需內(nèi)存容量要受到下面幾個因素的影響：內(nèi)存利用率；開關量輸入輸出點數(shù)；模擬量輸入輸出點數(shù)；用戶的編程水平。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 。 模塊輸出的任務是將機器內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換為外部過程的控制信號。根據(jù)上面所述原理分析，本設計用到十個按鈕，需要十個輸入點。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)、微機控制系統(tǒng)。應對響應時間作出精確的計算，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延時等的不良影響。 PLC 的工作原理 PLC 具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。 這種面向控制過程、面向問題的編程方式，與目前微機控制常用的匯編語言相比，雖然在 PLC 內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行