【文章內(nèi)容簡介】 開該按鈕，電梯立刻停止。當(dāng)處理完畢時(shí)可用恢復(fù)正常工作按鈕來使電梯跳出強(qiáng)制工作狀態(tài)。 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中僅實(shí)現(xiàn)了電梯的正常工作狀態(tài)。 系統(tǒng)控制要求（1電梯無司機(jī)駕駛時(shí)，完全自動(dòng)響應(yīng)門廳和轎廂內(nèi)指令。（2電梯起動(dòng)后，若有呼梯信號(hào)，則開門。(3)到站自動(dòng)平層開門，延時(shí)自動(dòng)關(guān)門。即當(dāng)有外呼梯信號(hào)（內(nèi)呼梯信號(hào)）到來時(shí)，轎廂響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，轎廂停止運(yùn)行，轎廂門打開，延時(shí)3s后自動(dòng)關(guān)門。(4)手動(dòng)開、關(guān)門。即電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運(yùn)行后，按開門按鈕轎廂門打開，按關(guān)門按鈕轎廂門關(guān)閉。(5)按內(nèi)、外召喚指令信號(hào)自動(dòng)定向，要求優(yōu)化使任何召喚都在最短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)。(6)電梯運(yùn)行途中有順向截梯和最遠(yuǎn)反向外呼梯響應(yīng)功能，對反向呼梯信號(hào)只作記憶；例如，電梯轎廂在1樓，同時(shí)有3層向下外呼梯，4層向下外呼梯，則電梯轎廂先去4樓響應(yīng)4層向下外呼梯信號(hào)。(7)在電梯轎廂運(yùn)行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的 外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方無其他內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼梯信號(hào)。例如，電梯轎廂在1樓，將要運(yùn)行到3樓，在此過程中可以響應(yīng)2層向上外呼梯信號(hào)，但不響應(yīng)2層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)3層，并且4層沒有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)2層向下外呼梯信號(hào)。否則，電梯轎廂將繼續(xù)運(yùn)行至4樓，然后向下運(yùn)行響應(yīng)3層向下外呼梯信號(hào)。(8)電梯到達(dá)頂層或底層時(shí)，自動(dòng)停止并變換運(yùn)行方向。（9）門廳和轎內(nèi)有樓層顯示和運(yùn)行方向顯示。（10）具有電梯的電氣安全保護(hù)系統(tǒng)——限位保護(hù)假如一個(gè)乘客欲進(jìn)電梯時(shí)，經(jīng)過電梯門的時(shí)候，電梯門不應(yīng)該關(guān)上；但是，如果電梯門出現(xiàn)了延時(shí)關(guān)門現(xiàn)象，當(dāng)電梯門碰到有障礙（如乘客），為了保護(hù)障礙（如乘客）不至損壞，當(dāng)電梯門關(guān)上瞬間，電梯門上的限位開關(guān)撞上障礙，開關(guān)門電機(jī)及時(shí)反轉(zhuǎn)，電梯門打開，以保護(hù)到障礙或乘客的安全。 PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是一種用于工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，它既可進(jìn)行開關(guān)量的控制，又可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、電源等組成。如圖21所示。圖21 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC的工作原理 PLC雖具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，而PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中用戶程序按先后順序存放。對每個(gè)程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)成為一個(gè)掃描周期。掃描周期的長短去決定于以下幾個(gè)因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個(gè)掃描周期大致可分為輸入/輸出刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。所謂輸入/輸出刷新是指PLC先將上一次掃描的執(zhí)行結(jié)果送到輸出端，再度入輸入數(shù)據(jù)并存入輸出狀態(tài)寄存器，輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容進(jìn)行一次更新，故稱輸入/輸出刷新。由于每一個(gè)到描周期只進(jìn)行一次輸入/輸出刷新，即每一個(gè)掃描周期PLC只對輸入/輸出狀態(tài)寄存器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入/輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由此可見，若輸入變量在輸入/輸出刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。若在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描時(shí)間輸出不變，而要到下一次掃描的輸入/輸出刷新期間輸出才會(huì)發(fā)生變化。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。PLC的這一特點(diǎn)，一方面使它的響應(yīng)速度變慢，但另一方面也使它的抗干擾能力增強(qiáng)，對一些短時(shí)的瞬間干擾可能會(huì)因響應(yīng)滯后而躲避開。這對一些慢速控制系統(tǒng)是有利的，但對一些快速相應(yīng)系統(tǒng)則不利，在使用中應(yīng)特別注意這一點(diǎn)。 CPU的選型如圖21臺(tái)達(dá)DVP60ES系列PLC型號(hào)特性：36點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出 圖22臺(tái)達(dá)DVP60ES示意圖（1）主機(jī)點(diǎn)數(shù)： 60 （2）最大I/O點(diǎn)數(shù)：1024點(diǎn)（3）程序容量：8K Steps（4）通訊端口：內(nèi)置RS232與RS485，兼容MODBUS ASCII / RTU通訊協(xié)議。（5）高速脈沖輸出：支持2點(diǎn)(Y0, Y1)獨(dú)立高速脈沖輸出功能，最高可達(dá)10kHz。內(nèi)置四點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器。　臺(tái)達(dá)PLC，是臺(tái)達(dá)Programmable Logic Controller的縮寫，又名臺(tái)達(dá)可編程、臺(tái)達(dá)可編程控制器、臺(tái)達(dá)可編程序控制等，是臺(tái)達(dá)為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)ｉT設(shè)計(jì)的、實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 臺(tái)達(dá)PLC采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語句表等編程語言。 地址分配和擴(kuò)展根據(jù)電梯教學(xué)模型設(shè)計(jì)的需要，確定了控制按鈕、行程開關(guān)、接觸器、信號(hào)燈等各種輸入輸出設(shè)備數(shù)量；根據(jù)所選的PLC的型號(hào)，列出輸入輸出設(shè)備與PLC的I/O端子的對照表，以便繪制PLC外部I/O接線圖和編制程序。電氣元件符號(hào)表21,22 臺(tái)達(dá)DVP plc24ES有16個(gè)輸入，8個(gè)輸出需用擴(kuò)展模塊進(jìn)行輸入輸出擴(kuò)展。表2—1 Plc輸入對應(yīng)的I/O對應(yīng)的表裝置編號(hào)符號(hào)批注X0SBO一樓內(nèi)選按鈕X1SB1二樓內(nèi)選按鈕X2SB2三樓內(nèi)選按鈕X3SB3四樓內(nèi)選按鈕X4SB4開門按鈕X5SB5關(guān)門按鈕X6SB6一樓外選上按鈕X7SB7二樓外選下按鈕X10SB10二樓外選上按鈕X11SB11三樓外選下按鈕X12SB12三樓外選上按鈕X13SB13四樓外選下按鈕X14SB14下降限位開關(guān)X15SB15一樓平層信號(hào)X16SQ0二樓平層信號(hào)X17SQ1三樓平層信號(hào)X20SQ2四樓平層信號(hào)X21SQ3上限位開關(guān)X22SQ4轎廂開門限位開關(guān)X23SQ5轎廂關(guān)門限位開關(guān)X24SQ6上行二樓變速開關(guān)X25SQ7上行三樓變速開關(guān)X26SQ10上行四樓變速開關(guān)X27SQ11下行三樓變速開關(guān)X30SQ12下行二樓變速開關(guān)X31SQ13下行一樓變速開關(guān)表2—2PL輸出對應(yīng)的I/O對應(yīng)表裝置編號(hào)符號(hào)批注Y0LD0一樓上外呼指示燈Y1LD1二樓下外呼指示燈Y2LD2二樓上外呼指示燈Y3LD3三樓下外呼指示燈Y4LD4三樓上外呼指示燈Y5LD5四樓下外呼指示燈Y6KA6轎廂上行控制Y7KA7轎廂下行控制Y10LD6一樓內(nèi)指示燈Y11LD7二樓內(nèi)指示燈Y12LD8三樓內(nèi)指示燈Y13LD9四樓內(nèi)指示燈Y14KA8轎廂開門控制Y15KA9轎廂關(guān)門控制Y16KA0上二樓Y17KA1上三樓Y20KA2上四樓Y21KA3下三樓Y22KA4下二樓Y23KA5下一樓 臺(tái)達(dá)PLC外部接線如圖23圖23PLC外部接線圖 樓層顯示 本模型電梯用外接指示燈顯示，如在每一層接有一個(gè)檢測開關(guān)當(dāng)轎廂到達(dá)或經(jīng)過每一層時(shí)相應(yīng)的指示燈亮，給予樓層指示。光電傳感器：是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子空穴，稱為光電載流子。在外電場的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個(gè)極：發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流，比一般三極管的穿透電流還小；當(dāng)有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。此模型運(yùn)用了大量的光電開關(guān)和限位開關(guān)，對各樓層進(jìn)行信號(hào)采集輸入PLC中。 電梯模型 （1）電梯外形圖24 圖24電梯控制模型圖（2）PLC外部端子與變頻器接線PLC外部端子接線圖的設(shè)計(jì)應(yīng)配合電氣控制線路圖來進(jìn)行，作為控制電路的一個(gè)重要組成部分，這里給出了PLC臺(tái)達(dá)M系列的變頻器的外部接線圖，其它輸入輸出設(shè)備、負(fù)載電源的類型等的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來設(shè)定。電梯教學(xué)模型的外部接線端子圖如下所示：圖24 PLC臺(tái)達(dá)M系列變頻器外部端子接線圖M0設(shè)置為正傳，N1為反轉(zhuǎn)，N2多段速1，KA2，KA3，KA4，KA5的常閉實(shí)現(xiàn)互鎖，同理KA1常閉觸點(diǎn)串聯(lián)KA0，KA2，KA3,KA4，KA5的常閉。KA2常閉觸點(diǎn)與KA0，KA1，KA3，KA4，KA5的常閉串聯(lián)。KA3常閉觸點(diǎn)與KA0，KA1，KA2，KA4，KA5常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。KA4的常閉觸點(diǎn)與KAO,KA1，KA2，KA3，KA5常閉串聯(lián)。KA5的常閉觸點(diǎn)與KA0，KA1，KA2，KA3，KA4常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。 變頻器的選型電梯的電氣控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)用臺(tái)達(dá)M系列通用變頻器，采用VVVF調(diào)速方式。邏輯控制系統(tǒng)采用PLC，充分發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)接線簡單、可靠性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)。井道信號(hào)的采集，可充分利用通用變頻器的功能，采用直接距離控制，除保留平層感應(yīng)器及極限開關(guān)外，省去井道中的感性器。各廳門及轎廂與主控機(jī)房的電氣連接。為簡化接線，減少故障可能，在各廳門及轎廂設(shè)置通信板，用PLC控制變頻器的外部端子實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成各廳門及轎廂與主機(jī)的信號(hào)通信。，可設(shè)定的V/F曲線及矢量控制載波頻率可達(dá)15kHz，自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升與自動(dòng)滑差補(bǔ)償功內(nèi)置PID回授控制，內(nèi)置Modbus(RS485波特率可達(dá)38400bps)零速保持功能，睡眠/喚醒功能，支持通訊模塊：DN0LN0PD01，強(qiáng)迫減速控制，為防止轎廂沖頂或礅底，當(dāng)上下強(qiáng)迫減速開關(guān)動(dòng)作時(shí)，如果檢測到電梯的實(shí)際速度大于設(shè)定的強(qiáng)迫減速值，表明電梯未正常減速，變頻器會(huì)立即按強(qiáng)迫減速曲線減速至爬行速度，停車。特殊運(yùn)行方式控制，設(shè)有專門用于電梯檢修的運(yùn)行方式，一旦檢修輸入有效，立刻將速度設(shè)定在檢修速度，（低速）；設(shè)有停車應(yīng)急運(yùn)行方式，當(dāng)停電時(shí)，變頻器會(huì)依靠蓄電池供電，自動(dòng)控制電梯在就近層?？?，放人。 變頻參數(shù)設(shè)置如表23P38多功能端子（M0,M1）00M0正/停, M1反/停01M0運(yùn)/停, M0正/反02M0M1M2, 三線控制P39多功能端子（M2）00無功能01 運(yùn)轉(zhuǎn)許可（）02運(yùn)轉(zhuǎn)許可（）03 EF外部異常輸入（）04 EF部異常輸（）05 RESET（）06多段速一07多段速二08多段速三09 寸動(dòng)運(yùn)動(dòng)10 加減速禁止11 第一，二加減速切換12 外部中斷（）13 外部中斷（）14 UP頻率遞增指令15 DOWN頻率遞減指令16 AUTO RUN可遠(yuǎn)程控制運(yùn)轉(zhuǎn)17 PAUSE暫停自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)18 計(jì)數(shù)器觸發(fā)信號(hào)輸入19 清除計(jì)數(shù)器20 無功能21 RESET（）22 強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)指令由外部端子控制 P40多功能端子（M3）P41多功能端子（M4）P42多功能端子（M5）設(shè)置P00=04 主頻率來源由外部端子給定。設(shè)置P01=01 運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)來源由外部端子控制STOP有效。設(shè)置P38=00 MO正傳，M1反轉(zhuǎn)即兩線式運(yùn)行，設(shè)置P39=06 多功能端子M2的速度指令設(shè)置，P17設(shè)為 50Hz即第一段速度設(shè)置，設(shè)置P10為 3s即加速時(shí)間，P11為2s即減速時(shí)間。設(shè)置P40=07 多功能端子M3的速度指令設(shè)置，P18設(shè)為 。設(shè)置P41=03 多功能端子M4設(shè)置為故障輸入，當(dāng)其閉合式變頻器不動(dòng)作處于報(bào)警狀態(tài)。 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)是指PLC