【文章內(nèi)容簡介】 進(jìn)出轎廂。 （ 12）故障重開門。因故障使電梯門不能關(guān)閉時，或者在關(guān)門 的過程中又有電梯電力拖動系統(tǒng)設(shè)計 10 乘客進(jìn)入的時候，使門重新打開再試關(guān)門。 （ 13）強(qiáng)迫關(guān)門。當(dāng)門被阻擋超過一定時間時，發(fā)出報警信號，并以一定力量強(qiáng)行關(guān)門。 （ 14）光電裝置。用來監(jiān)視乘客或貨物的進(jìn)出情況。 （ 15）光幕感應(yīng)裝置。利用光幕效應(yīng)，如關(guān)門時仍有乘客進(jìn)出，則轎門未觸及人體就能自動重新開門。 （ 16）副操縱箱。在轎廂內(nèi)左邊設(shè)置副操縱箱，上面設(shè)有各樓層轎內(nèi)指令按鈕便于乘客較擁擠時使用。 （ 17）電子觸鈕。用手指輕觸按鈕便完成廳外召喚或轎內(nèi)指令登記工作。 （ 18）燈光報站。電梯將到達(dá)時，廳外燈光閃動，并有雙音報站鐘報站。 （ 19）停電時緊急操作。當(dāng)市電電網(wǎng)停電時，用備用電源將電梯運(yùn)行到指定樓層待機(jī)。 （ 20）火災(zāi)時緊急操作。發(fā)生火災(zāi)時，使電梯自動運(yùn)行到指定樓層待機(jī)。 （ 21）消防操作。當(dāng)消防開關(guān)閉合時，使電梯自動返回基站，此時只能由消防員進(jìn)行轎內(nèi)操作。 （ 22）故障檢測。將故障記錄在微機(jī)內(nèi)存（一般可存入 8～ 20 個故障），并以數(shù)碼顯示故障性質(zhì)。當(dāng)故障超過一定數(shù)量時，電梯便停止運(yùn)行。只有排除故障，清 除內(nèi)存記錄后，電梯才能運(yùn)行。大多數(shù)微機(jī)控制電梯都具有這種功能。 PLC 可編程控制器 PLC的特點(diǎn) PLC 是一種用于 工業(yè)自動化控制的專用計算機(jī)，實質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方式。PLC 與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ? CPU 作為字處理器，實現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。 PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn) [7]。 （ 1）可靠性 對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。 ① PLC 不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。 ② PLC 采 用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計，例如，冗余設(shè)計，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 MTTR，使可靠性提高。 ③ PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯誤。 ④ PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程錯誤率大大電梯電力拖動系統(tǒng)設(shè)計 11 降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高。 ⑤ 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對電源的斷電保護(hù)；對存儲器內(nèi)容的保護(hù)等。 ⑥ PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。 （ 2）易操作性 PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面： ① 操作方便 PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至 少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。 ② 編程方便 PLC 有多種程序設(shè)計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。 ③ 維修方便 PLC 具有的自診斷功能對維修人員維修技 能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。 （ 3）靈活性 PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面： ① 編程的靈活性。 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。 ② 擴(kuò)展的靈活性。 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。 ③ 操作的靈活性。 操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。 PLC 的功能和應(yīng)用 （ 1） PLC 的功能 隨著 PLC 技術(shù)的不斷發(fā)展，它目前主要有以下控制功能： 電梯電力拖動系統(tǒng)設(shè)計 12 ① 條件控制功能 條件控制又稱邏輯控制，用 PLC 的“與”、“或”、“非”等邏輯指令取代繼電器觸點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接來實現(xiàn)開關(guān)控制，實現(xiàn)邏輯運(yùn)算功能。 ② 計數(shù)、定時功能 PLC 具有計數(shù)、定時功能，即使用 PLC 提供的定時器、計數(shù)器指令實現(xiàn)對某種操作的定時或計數(shù)控制， 以取代時間繼電器和計數(shù)繼電器。計數(shù)、定時值可由用戶在編程時設(shè)定，在運(yùn)行中讀出與修改，使用與操作都很靈活方便。 ③ 步進(jìn)控制功能 步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來實現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制，即順序控制，可利用移位寄存器或步進(jìn)指令直接編程。 ④ 數(shù)據(jù)處理功能 數(shù)據(jù)處理功能是指 PLC 能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。 ⑤ A/D、 D/A 轉(zhuǎn) 換功能 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換功能是指通過 A/D 與 D/A 模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)對模擬量的控制與調(diào)節(jié)。并可通過 PID 實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量的等物理參數(shù)的閉環(huán)控制，完成過程控制。 ⑥ 通信與聯(lián)網(wǎng)功能 通信與聯(lián)網(wǎng)功能是指 PLC 采用通信技術(shù)，進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制與數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)多臺 PLC 之間的同位鏈接， PLC 與上位機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)，從而組成分布式控制網(wǎng)絡(luò)以完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。 ⑦ 監(jiān)控功能 PLC 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報警和記錄，甚至自動終止運(yùn)行；也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時器、計數(shù)器等設(shè)定值或強(qiáng)制 I/O 狀態(tài)。 （ 2） PLC 的應(yīng)用 目前， PLC 在國內(nèi)外都已得到了廣泛的應(yīng)用。利用 PLC 最基本的邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)等功能進(jìn)行邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，廣泛用于機(jī)床、印刷機(jī)、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線以及電梯的控制。 大多數(shù) PLC 可配置拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行 運(yùn)動控制。大、中型 PLC 具有多路模擬量輸入輸出和 PID 控制，可構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒等方面的過程控制。 電梯電力拖動系統(tǒng)設(shè)計 13 第三章 基于 PLC電梯控制程序設(shè)計 電梯 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 電梯的 PLC 控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣，主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。系統(tǒng)控電梯的 PLC 控制系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)如圖 31所示，主要硬件包括 PLC、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱廂、廳外呼梯、門機(jī)與主拖動系統(tǒng)等。其中控制系統(tǒng)的核心為 PLC 主機(jī)。來自操縱箱、呼梯盒、井道裝置及安全裝置的外部信號通過輸入接口 通過輸入單元及其擴(kuò)展送入 PLC 內(nèi)部 CPU 微處理器進(jìn)行邏輯運(yùn)算與處理，再經(jīng)過輸出單元及其擴(kuò)展模塊分別向樓層顯示、呼梯信號燈、運(yùn)行方向信號燈發(fā)出顯示信號，向門機(jī)發(fā)出開關(guān)門控制信號，向變頻器發(fā)出上下行、換速等信號，從而實現(xiàn)電梯運(yùn)行狀態(tài)的控制。輸入、輸出單元一般都通過光電隔離和濾波把 PLC 和外部電路隔開，因此， PLC 的抗干擾能力很強(qiáng)，平均無故障率可達(dá)到 4～ 5 萬小時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過繼電器控制系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)同時， PLC 內(nèi)部的“軟”繼電器、“軟”接點(diǎn)和“軟”接線取代了繼電器控制系統(tǒng)里的“硬”器件、“硬”觸點(diǎn)和“硬”接線， 其控制邏輯由存儲在內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)，大大減少了系統(tǒng)中繼電器的使用數(shù)量，使得觸點(diǎn)少、磨損現(xiàn)象少、連線少，減少了控制柜的體積，系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)，并有良好的靈活性和擴(kuò)展性。 圖 31 電梯控制系統(tǒng)框圖 電梯電力拖動系統(tǒng)設(shè)計 14 I/O 點(diǎn)數(shù)分析 根據(jù)電梯的層站數(shù)、梯型、控制方式、應(yīng)用場所及具體控制要求，計算出PLC 的輸入信號與輸出信號的數(shù)量（以 4 層電梯為例）。 （ 1）現(xiàn)場輸入信號。電梯作為一種多層站、長距離運(yùn)行的大型運(yùn)輸設(shè)備，在井道、廳外及轎廂內(nèi)有大量的信號要通過輸入接口送入 PLC，現(xiàn)以四層電梯模型為例介紹其 I 口信號。 ① 內(nèi)呼按鈕共 4 個，即內(nèi)呼按鈕去 1 樓、內(nèi)呼按鈕去 2 樓、內(nèi)呼按鈕去 3樓