【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 備，隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起因此， 它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù) R 新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。作為建筑的中樞神經(jīng)，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，像其他的交通工具一樣，已經(jīng)成為我們 R 常生活的一個(gè)不可缺少的組成部分。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。這從客觀(guān)上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè) 的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。上世紀(jì) 80 年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越大?？傏厔?shì)是上升的，目自口進(jìn)入了“第三次浪潮”， 2020 年總產(chǎn)量超過(guò)了 8 力．臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。從 1949 年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了 6l 萬(wàn)多臺(tái)電梯。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬(wàn)臺(tái)。到 2020 年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 13． 5 萬(wàn)臺(tái)，與 1980 年相比， 25年增長(zhǎng)了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 17． 8％。 2020 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái)，截至 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)生論文 5 05 年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái) !我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、同本三菱、只立、東芝、富士達(dá)等 13 家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到了74％”先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華 立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。 國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自 1985 年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO／ TCl78 以來(lái)，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè) 可以生產(chǎn)了。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶(hù)，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在電梯控制上采用微型計(jì)算機(jī)，取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式越來(lái)越受到人們的重視。使用微型計(jì)算機(jī)控制，它成本低，體積小，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試工作，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小，節(jié)省能源、可靠性提高。可編程使靈活性增大。更突出的優(yōu)點(diǎn)是微型計(jì)算機(jī)具有算術(shù)運(yùn)算功能和靈活的邏輯運(yùn)算功能，因此可以實(shí)現(xiàn)更完善的自動(dòng)控制，例如對(duì)于電梯平層可以實(shí)現(xiàn) 自適應(yīng)控制，便平層情況達(dá)到最佳狀態(tài)”目前，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技術(shù)已趨成熟，一些企業(yè)都有成功的產(chǎn)品。微機(jī)控制電梯是電梯技術(shù)的方向 ，～些生產(chǎn)企業(yè)與科研單位相結(jié)合，相繼推出了微機(jī)控制的電梯新機(jī)型 使控制功能得到增強(qiáng)，電梯的性能得到改善，明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外，也有其他廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了變頻調(diào)速電梯新產(chǎn)品。另外，用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機(jī)型對(duì)單梯進(jìn)行控制還是有前途的。有些生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門(mén)、地震控制、自檢測(cè)以及語(yǔ)言合成等電梯新功能；對(duì)機(jī)械系統(tǒng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)和新工藝” 3?？?之，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距 但國(guó)內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進(jìn)水平。中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷(xiāo)售量己達(dá) l 萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的 1／ 50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)“。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng) 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)生論文 6 成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用相當(dāng)普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的 51％” 1。其中，奧的斯公司和三菱公司是世 界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前，國(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成部分 隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。國(guó)外對(duì)綠色電梯的研究做得比較出色的可能要數(shù) Peters 了，他專(zhuān)門(mén)就綠色電梯進(jìn)行研究。當(dāng)然，他的研究是從電梯對(duì)環(huán) 境影響的角度進(jìn)行的。 P 不可再生資源的消耗、產(chǎn)生廢棄物和為生產(chǎn)滿(mǎn)足曳引電梯的電力而產(chǎn)生的二氧化碳。同時(shí)他還認(rèn)為，目前電力是不可持續(xù)的并對(duì)環(huán)境有損害，作為在地球上有責(zé)任的人，我們應(yīng)當(dāng)減少能源消耗，尋找可持續(xù)發(fā)展的能源。 2 可編程序控制器 簡(jiǎn)介 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、靈活通用與維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)．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(hù)的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛 的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一” 2． 1 可編程序控制器的發(fā)展歷史 在可編程序控制器問(wèn)世以來(lái)，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度不高，尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多 變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì) 并改變硬件結(jié)構(gòu)造成了時(shí)間和 資金 的嚴(yán)重浪費(fèi)。 1968 年，在底特律的美國(guó)通用汽車(chē)公司 (GM 公司 )為了在每次汽車(chē)改型或改變工藝流程時(shí)能不改動(dòng)原有繼電器柜內(nèi)的接線(xiàn)以便降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提出了 研制新型邏輯 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)生論文 7 順序控制裝置，并提出了該裝置的研制指標(biāo)要求，即十項(xiàng)招標(biāo)技術(shù)指標(biāo)。其主要內(nèi)容如下 n(1)在使用者的工廠(chǎng)里，能以最短中斷服務(wù)時(shí)間，迅速方便地對(duì)其控制的硬件和設(shè)備進(jìn)行編程及重新進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)。 (2)所有系統(tǒng)單元必須能在工廠(chǎng)內(nèi)無(wú)特殊支持的設(shè)備、硬件及環(huán)境條件下運(yùn)行。 (3)系統(tǒng)的維修必須簡(jiǎn)單易行。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)有狀態(tài)指示器及插入式模塊，以便在最短的停車(chē)時(shí)間內(nèi)使維修和故障診斷變得簡(jiǎn)單易行。 (4)裝置的體積應(yīng)小于原有繼電器控制柜的體積，它的能耗也應(yīng)較少。 (5)必須能與中央數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)進(jìn)行通信，以便監(jiān)視系統(tǒng) 的運(yùn)行狀念和運(yùn)行情況。 (6)輸入開(kāi)關(guān)量可以是已有的標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的按鈕和限位開(kāi)關(guān)的交流 15V 電壓信號(hào)。 (7)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須能驅(qū)動(dòng)以交流運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和電磁閥線(xiàn)圈， 每個(gè)輸出量將設(shè)計(jì)為可開(kāi)停和連續(xù)操縱具有 115V、 2A 以下容量的電磁閥等負(fù)載設(shè)備。 (8)具有靈活的擴(kuò)展能力。在擴(kuò)展時(shí)，必須能以系統(tǒng)最小的變動(dòng)及最短的更換和停機(jī)時(shí)間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴(kuò)展到系統(tǒng)的最大配置。 (9)在購(gòu)買(mǎi)和安裝費(fèi)用上，應(yīng)有與原有繼電輯控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力，即有高的性能價(jià)格比。 (10)用戶(hù)存儲(chǔ)器容量至少在 4KB 以上。 (根據(jù)當(dāng)時(shí)的汽車(chē)裝配過(guò)程的要求提出 )從上述十項(xiàng)指標(biāo)可以看出 ，它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器的最基本的功能。將它們歸納一下 其核心為四點(diǎn) (1)用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤(pán)。 (2)用程序代替硬件接線(xiàn)。 (3)輸入輸出電平可與外部裝置直接連接。 (4)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。美國(guó)的數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)CP 標(biāo)，并在 1969 年研制出了第一臺(tái)可編程序控制器 (PDP14)““ 其后，美國(guó)的 MODICON 公司也推出了 084 控制器， 1971 年，日本推出了 DSC． 8控制器 1973 年西歐各國(guó)的各種可編程序控制器也研制成功．我國(guó)在 1974 年開(kāi)始研制可編程序控制 器可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技 術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程序控制器的發(fā)展 而可編程序控制器的發(fā)展又對(duì)這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進(jìn)了它們的發(fā)展。從控制功能束分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個(gè)階段。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。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)運(yùn)算，它的 CPU 由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡(jiǎn)單．典型產(chǎn)品有 MODICON 公司 的 084＼ ALLEN— BRADLEY(AB)公司的 PDQ DEC 的 PDP． 1同立公司的 SCY022 等。由于這 些 產(chǎn) 品 主 要 完 成 邏 輯 運(yùn) 算 功 能 ， 因 此 被 稱(chēng) 為 可 編 程 序 邏 輯 控 制 器(ProgrammableLogic ControlletPLC)。第二階段：從 20 世紀(jì) 70 年代中期到末期，是可編程序控制器的擴(kuò)展階段，在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā) 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)生論文 8 展，它的發(fā)展主要來(lái)自?xún)煞矫妫瑥目删幊绦蚩刂破靼l(fā)展而來(lái)的控制器，它的主要功能是邏輯運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能；而從模擬儀表發(fā)展而來(lái)的控制器，其功能主要是模 擬運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。因此，按習(xí)慣的分類(lèi)方法，前者被稱(chēng)為可編程序邏輯控制器 (PLC，后者被稱(chēng)為單回路或多回路控制器。可編程序控制器的名稱(chēng)縮 PC(Programmable Controll)，但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)的名稱(chēng)縮寫(xiě) PC 相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為 PLC，這一階段的產(chǎn)品有 MODICON公司的 18 28 384，西門(mén)予公司的 SomaticS3 系列，富士電機(jī)公司的 SC 系列等產(chǎn)品．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。與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展相聯(lián)系， PLC 也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步形成了分布 2 式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在該階段，由于生產(chǎn)過(guò)程控制的需要，對(duì) PLC 的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展，數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能得到了較大的擴(kuò)充，產(chǎn)品的可靠性進(jìn)一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門(mén)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。第四階段：從 20 世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始是 PLC的開(kāi)放階段。由于開(kāi)放系統(tǒng)的提出 ，使 PLC 也得到了較大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造企業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化使用戶(hù)得到了好處。在這一階段，產(chǎn)品的規(guī)模增大，功能不斷完善，大中型的產(chǎn)品多數(shù)有 CRT 屏幕的顯示功能，產(chǎn)品的擴(kuò)展也因通信功能的改善而變得方便，此外，還采用了標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，增加了高級(jí)編程語(yǔ)占等。這一階段的產(chǎn)品有西門(mén)子公司的 SYMA7IC S5 和 s7 系列、 AB公司的 PLC 一 5 等。 2． 2 PLC 的特點(diǎn) PLC 能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計(jì)算機(jī)所不及的一些下列特點(diǎn)。可靠性對(duì)可以維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有 效性和可維修性． PLC 的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾方面：與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，