【文章內容簡介】 儲器等）外，還有豐富的 I/O 接口模塊。對不同的工業(yè)現場信號（交流或直流、開關量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強電或弱點等），設計有相應的 I/O 模塊與工業(yè)現場的器件或設備（按鈕、行程開關、接近開關、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等）直接連接就。 為了適應各種工業(yè)控制需要，除了一些小型 PLC 以外，絕大多數 PLC 均采用模塊化結構。 PLC 的各個部件，包括 CPU、電源、 I/O 等均采用模塊化 設計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據用戶的需要自行組合。 相對于傳統(tǒng)的電氣控制線路， PLC 為改進和修改原設備提供了極其方便的手段，通過修改或重新編寫應用軟件，就可以用一臺 PLC 實現不同的控制功能。 PLC 大多數用梯形圖作為主要的編程語言。梯形圖是一種面向用戶的編程語言，它的表達方式類似于繼電器控制系統(tǒng)電路圖，具有形象直觀、易學易懂的特點。 ，維修方便 PLC 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現場的各種設備與 PLC 相應的 I/O 端 相連接，即可投入運行。 PLC 的各種模塊上大多都有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和 查找故障。由于采用模塊化結構，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。 現代 PLC 的發(fā)展趨勢 世界上公認的第一臺 PLC 是 1969 年美國數字設備公司（ DEC）研制的。限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。 20 世紀 70 年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、 數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的 PLC 為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物。 總的發(fā)展趨勢為： 1．向高速度、大容量方向發(fā)展 為了提高 PLC的處理能力，要求 PLC具有更好的響應速度和更大的存儲容量。目前，有的 PLC 的掃描速度可達 。 PLC 的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 在存儲容量方面， 有的 PLC 最高可達幾十兆字節(jié)。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。 2．向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 當前中小型 PLC 比較多，為了適應市場的多種需要，今后 PLC 要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。現已有 I/O 點數達 14336 點的超大型 PLC，其使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器，功能強。 小型 PLC 由整體結構向小型模塊化結構發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經濟的超小型微型 PLC，最小配置的 I/O 點數為 8～ 16 點，以適應單機及小型自動控制 的需要，如三菱公司 α 系列 PLC。 其共同特點是，現代 PLC 的結構和功能不斷改進，產品更新?lián)Q代周期越來越短，并不斷地向高性能、高速度、高性能價格比方向發(fā)展。 3． PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網通信能力 為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數模塊、溫度控制模塊、遠程 I/O 模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶CPU 和存儲器的智能 I/O 模塊，既擴展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴大了 PLC應用范圍。 加強 PLC 聯(lián)網通信的能力，是 PLC 技術進步的潮流。 PLC 的聯(lián)網通信有兩類：一類是 PLC 之間聯(lián)網通信，各 PLC 生產廠家都有自己的專有聯(lián)網手段；另一類是PLC 與計算機之間的聯(lián)網通信，一般 PLC 都有專用通信模塊與計算機通信。為了加強聯(lián)網通信能力， PLC 生產廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標準，以構成更大的網絡系統(tǒng)， PLC 已成為集散控制系統(tǒng)（ DCS）不可缺少的重要組成部分。 4．增強外部故障的檢測與處理能力 根據統(tǒng)計資料表明：在 PLC 控制系統(tǒng)的故障中， CPU 占 5%， I/O 接口占 15%，輸入設備占 45%，輸出設備占 30%，線路占 5%。前二項共 20%故障屬于 PLC 的內部故障，它可通過 PLC 本身的軟、硬件 實現檢測、處理；而其余 80%的故障屬于PLC 的外部故障。因此， PLC 生產廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5．編程語言多樣化 在 PLC 系統(tǒng)結構不斷發(fā)展的同時， PLC 的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數 PLC 使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現了 面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（ BASIC、 C 語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是 PLC 進步的一種趨勢。 2 電梯的結構 電梯的基本結構組成 電梯的基本結構按照位置，可分為機房、井道、轎廂和廳門四大部分。 機房部分 機房設在頂層，在井道的上方，機房部分包括拽引機、控制屏和限速器等。 (1)拽引機 拽引機是電梯的驅動機構，它包括拽引電動機、電磁制動器減速器和拽引電動機為電梯專用 YTD 系列雙速電動機。減速器采用蝸輪蝸桿減速。拽引輪是 V型或輪掛著對重，當轎廂上升時同，對重下降，反之當轎廂下降時對重上升，轎廂與對重要在井道中各自的導軌內滑動。 (2)控制屏 控制屏上裝有電梯電氣控制系統(tǒng)的大部分電器，包括熔斷器、接觸器，各種繼電器、變壓器、整流器及各種阻容元件等。 (3)限速器 限速器是電梯專用的一種安全保護裝置，通常使用離心甩塊夾繩式限速器。 井道部分 井道是電梯轎廂垂直運動的通道，在井道里安裝有轎廂和對重的導軌，緩沖器，以及各種控制和保護用的電器。 —— 極限開關，樓層感應器，平層隔磁板等。 轎廂部分 電梯的轎廂部分包括轎廂體，安全鉗，轎廂門的自動開關裝置，平層和層樓信號裝置，以及轎廂渺無人煙操縱屏和指示燈。 (1)轎廂體 轎廂是指電梯用來 載動運乘客或貨物的裝置。包括廂架、廂體、廂門。 (2)自動開關裝置 開關門及電機開關門控制裝置轎廂門由電動機拖動，能自動開關，開關門電動機采用直流電動機。 (3)平層和樓層信號感應器裝置， 從電力拖動自動控制的角度來看，電梯是垂直運行按行程位置進行控制的電氣設備，而向控制電路發(fā)出樓層和平層的位置信號的裝置是永磁感應器。 平層感應器一般用永磁感應器，他和換速感應器結構相同，均由干簧管和永磁鐵組成，干簧管是一個裝有觸點的真空管，其動觸點 2 是用導磁的簧片制成，觸點 1— 2 之間相當于一組動斷觸點， 2— 3 之間相當于一組 動合觸點。由于干簧管裝在永久磁鐵旁邊，在磁場的作用下簧片動作，其動斷觸點 1— 2 斷開，而動合觸點 2— 3 斷開。用永久磁感應器作位置控制的主令電器，不但具有動作迅速可靠的優(yōu)點，而且沒有行程開關容易產生機械磨損的缺點。 發(fā)出平層信號的平層感應器裝在轎廂上，裝在上面的是平層感應器，裝在兩者中間是開門感應器。三個感應器隨轎廂上下運動，而平層隔磁板則固定在井道中，當轎廂到達停層位置時，平層隔磁板插入三個感應器中間，則轎廂的底版正好與樓面地板平齊。樓層信號感應器的原理與此相同，不同的是停層隔磁鐵板裝在轎廂頂上隨轎廂運動，而 樓層感應器則固定在井道中（每層一個）。 (4)轎廂內操縱屏和指示燈 在轎廂上裝有操縱屏，上面裝有選層按鈕和各種控制按鈕。在轎廂門上有指示燈，用以指示轎廂所在的樓層數。 廳門部分 廳門部分主要有廳門，廳門外的召喚按鈕和指示燈。 (1) 廳門 廳門是指每一樓層的電梯門，廳門平時應是關閉的。而且從外面不能打開。廳門本身沒有開關門的動力。當電梯轎廂到達一層樓時，由轎廂門上的拔叉插入廳門上的兩個渡輪之間，帶動廳門與轎廂一起開、關。 (2)廳門外的呼喚按鈕和樓層信號指示燈 在廳門的門框旁，裝有兩個按鈕，用來 發(fā)出呼喚電梯信號，一個是上呼喚按鈕，一個是下呼喚按鈕。 XPM 型電梯是由操縱者在轎廂內進行控制的，在廳門外能向操縱者發(fā)出呼喚電梯信號，現時不能控制電梯運行的方向。 交流雙速電梯電氣控制系統(tǒng)由拖動電路部分 ,直流控制電路部分 ,交流控制 電路部分 ,照明電路部分 ,廳外召喚電路部分 ,以及指示燈信號指示電路。 交流雙速電梯電氣控制系統(tǒng)按電路功能分為自動門的開關電路 ,轎廂指令控 制與廳外招呼控制電路 ,指層電路與定向控制電路 ,電梯的啟動加速與減速平層電路等 .各電路之間的控制關系。正是上述電路的相互配合 ,曳引電動機按指擰啟動 ,正轉、反轉、加速、減速、等速、制動、停止來實現電梯各種工作狀態(tài)的運行。 電梯的平層與停層 平層與停層時使上行或下行接觸器 KM1 或 KM2 斷電釋放，切斷拽引電動機和電磁制動器線圈電路，實現制動抱閘，電梯停于某一層站。平層是指電梯平層時，轎廂底與層站地面在同一水平面上，這樣便于乘客的進出。為了保證電梯的平層準確度。通常在轎廂頂設置平層器。平層器由三個干簧感應器構成，由上至下分別為上平層感應器，門區(qū)感應器和下平層感應器。 NNS S觸點 3觸點 2觸點 1觸點 3觸點 2觸點 1（ a ）中間無隔磁鐵板插入 （ b ）中間有隔磁鐵板插入干簧管 磁感線 磁感線隔磁鐵板永久磁鐵 圖 干簧感應器結構原理示意圖 干簧感應器的結構和工作原理圖如圖 13 所 示，它由干簧管和永久磁鐵組成，干簧管是一個裝有觸點的真空管，其動觸點 2 是用導磁的簧片制成，觸點 1— 2 之間相當于一組動斷觸點， 2— 3 之間相當于一組動合觸點。由于干簧管裝在永久磁鐵的旁邊，在磁場的作用下簧片動作，其動斷觸點 1— 2 斷開，而動合觸點 2— 3 閉合（圖 (a)）當隔磁鐵板插入干簧管與磁鐵之間（圖 ( b)） 時 ,簧片復位，其動斷觸點 1— 2 閉合，動合觸點 2— 3 斷開。用永磁干簧感應器作位置控制的主令電器，不但具有動作迅速可靠的優(yōu)點，而且沒有行程開關容易產生機械磨損的缺點 。 電梯控 制系統(tǒng)實現的功能 (1)一臺電機控制上升和下降 (2)各層設上 /下呼叫開關 (最頂層與起始層只設一只 ) (3)電梯到位后具有手動或自動開門關門功能 (4)電梯內設有層樓指令鍵，開關門按鍵，警鈴風扇及照明按鍵 (5)電梯內外設有方向指示燈及電梯當前層號指示燈 (6)當電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應能自動開門迎客 (7)在一般情況下，電梯停站 46 秒應能自動關門 。在延時時間內，若按下關門按鈕，門將不經延時提前實現關門動作 . (8)在開關過程中或門關閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關按鈕，門將打開。 (9)當轎廂內操縱盤上有多個選層指令時，電梯應能按順序自動?？寇囬T，并能至調定時間，自動確定運行方向。 (10)當轎廂內操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應能按先入為主的原則，自動確定運行方向。 (11)電梯在運行中應能記憶層外的呼梯信號，對符合運行方向的召喚，應能自動逐一?？繎稹? (12)當電梯完成全部順向指令后，應能自動換向，應答相反方向的信號。 (13)當完成全部轎廂內指令，又無層外呼梯信號時電梯應自動關門在調定時間內自動關閉轎廂照明。 (14)當電梯設有基站時，電梯 在完成全部指令后，自動駛回基站，停機待客 。 3 PLC 控制電梯的設計 電梯的控制要求 電梯上行 1 樓（ 1F）或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或11F 或 12F 或 13F 或 14F 或 15F 時， 16F 呼叫，則上行到 16F 碰到行程開關后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 或 13F 或 14F 時， 15F 呼叫，則上行 碰到 15F 行程開關后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 或 13F 時， 14F 呼叫 ， 則上行 碰到 14F 行程開關后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 或12F 時， 13F 呼叫 ， 則上行 碰到 13F 行程開關后停止。 電梯停于 1F 或 2F 或 3F 或 4F 或 5F 或 6F 或 7F 或 8F 或 9F 或 10F 或 11F 時，12F 呼叫 ， 則上行 碰