【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，包括電梯的位置、狀態(tài)、內(nèi)外指令的按鈕信號(hào)、門鎖信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、井道內(nèi)的強(qiáng)迫減速信號(hào)、防沖信號(hào)以及消防信號(hào)等。另一方面要把采集到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和處理給出電梯的樓層信號(hào)和速度信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)門信號(hào)、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運(yùn)行。我們利用PLC內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控指令，把對(duì)電梯的控制程序劃分為幾個(gè)程序段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開(kāi)關(guān)門階段。當(dāng)給電梯送電時(shí)，PLC就開(kāi)始掃描電梯的所有輸入、輸出信號(hào)，檢測(cè)電梯的安全回路是否接通、廳門轎門是否關(guān)閉、電梯處在何種狀態(tài)。正常自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，PLC檢測(cè)門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關(guān)門信號(hào)，控制電梯關(guān)門；當(dāng)門鎖接通時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)一收到指令信號(hào)電梯即起動(dòng)。當(dāng)電梯到達(dá)減速樓層時(shí), PLC控制轎廂門進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。2 PLC電梯控制系統(tǒng) PLC電梯控制的基本概念電梯控制系統(tǒng)可分為電力拖動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩個(gè)主要部分。電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要包括電梯垂直方向主拖動(dòng)電路和轎箱開(kāi)關(guān)電路。二者均為采用易于控制的直流電機(jī)作為拖動(dòng)動(dòng)力源。主要拖動(dòng)電路采用PWM調(diào)試方式，達(dá)到了無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。而開(kāi)關(guān)門電路上電機(jī)僅需一種速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。電氣控制系統(tǒng)則由眾多呼叫按鈕、傳感器、控制用繼電器、指示燈、LED七段數(shù)碼管和控制部分的核心器件等組成。PLC集信號(hào)采集、信號(hào)輸出及邏輯控制于一體，與電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)了電梯控制的所有功能。電梯控制系統(tǒng)原理框圖主要由轎箱內(nèi)指令電路、門廳呼叫電路、主拖動(dòng)電機(jī)電路、開(kāi)關(guān)門電路、檔層顯示電路、按鈕記憶燈電樓層檢測(cè)與平層檢測(cè)傳感器及PLC電路等組成的。電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括按鈕編碼輸入電路、樓層傳感器檢測(cè)電路、發(fā)光二極管記憶燈電路、PWM控制直流電機(jī)無(wú)線調(diào)速電路、轎箱開(kāi)關(guān)電路、樓層顯示電路及一些其他輔助電路等。 電梯控制系統(tǒng)特性在電梯運(yùn)行曲線中的啟動(dòng)段是關(guān)系到電梯運(yùn)行舒適感指標(biāo)的主要環(huán)節(jié)，而舒適感又與加速度直接相關(guān)，根據(jù)控制理論，要使某個(gè)量按預(yù)定規(guī)律變化必須對(duì)其進(jìn)行直接控制，對(duì)于電梯控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt），可見(jiàn)加速度的變化率反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的時(shí)間控制原則，當(dāng)啟動(dòng)上升段速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90%時(shí)，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因?yàn)樵诜€(wěn)速段，速度為恒值控制波動(dòng)較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動(dòng)段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用PI調(diào)節(jié)器控制，但兩段的PI參數(shù)是不同的，以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。在系統(tǒng)的制動(dòng)段，即要對(duì)減速度進(jìn)行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴(yán)格地按電梯運(yùn)行的速度和距離的關(guān)系來(lái)控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至120r/min之前，為了使兩者得到兼顧，采取以加速度對(duì)時(shí)間控制為主，同時(shí)根據(jù)在每一制動(dòng)距離上實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速的偏差來(lái)修正加速度給定曲線的方法。例如在距離平層點(diǎn)的某一距離L處，速度應(yīng)降為Vm/s，而實(shí)際轉(zhuǎn)速高為V′m/s，則說(shuō)明所加的制動(dòng)轉(zhuǎn)距不夠，因此計(jì)算出此處的給定減速度值ag后，使其再加上一個(gè)負(fù)偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為（ag+ε）使給定減速度與實(shí)際速度負(fù)偏差加大，從而加大了制動(dòng)轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到120r/min以后，此時(shí)轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運(yùn)行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快地進(jìn)入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時(shí)間優(yōu)化控制，以保證電梯準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)入平層區(qū)，以達(dá)到準(zhǔn)確可靠平層。 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尾部線路簡(jiǎn)化。，方便地增加或改變控制功能。，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。，并提高電梯運(yùn)行效率。更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。 PLC電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能。，其中最頂層與起始層只設(shè)一只。，開(kāi)關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵。，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開(kāi)門迎客。：在一般情況下，電梯停站5—10秒應(yīng)能自動(dòng)關(guān)門；在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。：在開(kāi)關(guān)過(guò)程或門關(guān)閉后，電梯啟動(dòng)前，按下操作盤上開(kāi)關(guān)按鈕，門將打開(kāi)。：當(dāng)轎箱內(nèi)操作盤上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能按順序自動(dòng)?？寇囬T，并能至調(diào)定時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。：當(dāng)轎箱內(nèi)操作盤上選層指令相對(duì)與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。：電梯在運(yùn)行中應(yīng)能記憶層外呼梯信號(hào)，對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚應(yīng)能自動(dòng)逐一?？繎?yīng)答。：當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動(dòng)換向，應(yīng)答相反方向的信號(hào)。：當(dāng)完成全部轎箱內(nèi)指令，又無(wú)層外呼梯信號(hào)時(shí)電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)門轎箱照明。：當(dāng)電梯高于基站時(shí)，電梯在完成全部指令后，自動(dòng)駛回基站停機(jī)待客。.3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 PLC控制系統(tǒng)基本方案隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 轎廂樓層位置檢測(cè)方法主要方法有以下幾種：（1）用于簧管磁感應(yīng)器或其他位置開(kāi)關(guān)：這種方法直觀、簡(jiǎn)單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用PLC太多的輸入點(diǎn)。（2）利用穩(wěn)態(tài)磁保開(kāi)關(guān)：這種方法需對(duì)磁保開(kāi)關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但是它是無(wú)權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。（3）利用旋轉(zhuǎn)編碼器：目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因此在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源可利用PLC內(nèi)置的24V直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。由以上分析可見(jiàn)，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)轎廂的位置優(yōu)于其他方法，故本設(shè)計(jì)采用此方法 PLC的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控制器必須且有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞輹r(shí)雙向運(yùn)行的，所以PLC還需具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇西門子公司生產(chǎn)的S7—200系列機(jī)。S7—200系列機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：、使用方便 PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向 電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖運(yùn)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖31為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎箱操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全信號(hào)通過(guò)PLC輸入接口送入PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。電梯控制系統(tǒng)可分為電力拖動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩個(gè)主要部分。電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要包括電梯垂直方向主動(dòng)拖動(dòng)電路和轎廂開(kāi)關(guān)電路。二者均采用易于控制的直流電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)動(dòng)力源。主拖動(dòng)電路采用PWM調(diào)試方式，達(dá)到了無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。而開(kāi)關(guān)門電路上電機(jī)僅需一種速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。電氣控制系統(tǒng)則由眾多呼叫按鈕、傳感器、控制用繼電器、指示燈、LED七段數(shù)碼管和控制部分的核心器件等組成。PLC集信號(hào)采集、信號(hào)輸出及邏輯控制于一體，與電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)了電梯控制的所有功能。四層電梯控制系統(tǒng)由呼叫到響應(yīng)形成一次工作循環(huán)，電梯工作過(guò)程又可細(xì)致分為自