【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)拽引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯的平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。 六、電力 拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由拽引電機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對(duì)電梯進(jìn)行速度控制。拽引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。調(diào)速裝置對(duì)拽引電機(jī)進(jìn)行速度控制。 七、電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。操縱裝置是由 轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來(lái)操縱電梯的運(yùn)行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號(hào)，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r(shí)，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來(lái)顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運(yùn)行方向。 八、安全保護(hù)系統(tǒng) 安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械的和電氣的各種保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全的使用。機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用，緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用，還有切斷總電源的極限保護(hù)裝置。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè) 運(yùn)行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 第三章 總體方案設(shè)計(jì) 總體方案的確定 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)和拖動(dòng)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)、轎廂操縱盤、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、井道及安全保護(hù)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)。 圖 31 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本 結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)思想 電梯信號(hào)控制基本由 PLC 軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖 32 所示，輸入到 PLC 的控制信號(hào)有：運(yùn)行方式選擇（如自動(dòng)、有 /無(wú)司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等）、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電脈沖、開關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和平層信號(hào)等。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 圖 32 電梯 PLC 信號(hào)控制系統(tǒng)框圖 電梯的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能： 1)行車方向由內(nèi)選信號(hào)決定 ,順向優(yōu)先執(zhí)行 。 2)行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí) ,順向截車 ,反向不截車 。 3)內(nèi)選信 號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。 4)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈指示 5)停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開門、手動(dòng)開門、 (關(guān)門過(guò)程中 )本層順向呼梯開門 。 6)有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門 ,關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車 。 7)無(wú)內(nèi)選時(shí)延時(shí) 5s 自動(dòng)關(guān)門，但不能自動(dòng)行車 。 8)行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 第四章 硬件的選型 PLC 的選擇 PLC 的定義和特點(diǎn) 的定義 由于 PLC 在不斷發(fā)展，因此，對(duì)它下一個(gè)確切的定義是困難的。 1980 年 PLC問(wèn) 世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì) (National Electric ManufacturerAssociation NEMA)對(duì) PLC 下過(guò)如下的定義 : PLC 是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。 1982 年，國(guó)際電工委員會(huì) (International Electrical Committee IEC)頒布了 PLC標(biāo)準(zhǔn)草案， 1985 年提交了第 2 版， 1987 年的第 3 版對(duì) PLC 作了如下的定義 :PLC是一種專門為 在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 上述的定義表明， PLC 是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，它與其他順序控制裝置不同的特點(diǎn)。 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)： 一、可靠性?？?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： （ 1）與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較， PLC 可靠性提高的主要原因 : 1)PLC 不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到提高。 2)PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。 3)PLC 有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單、操作方便、維修容易等特點(diǎn)，因?qū)Σ僮骱途S修人員的技能要求降低，容易學(xué)習(xí)和掌握，不容易發(fā)生操 作的失誤，可靠性高。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 （ 2）與通用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比較， PLC 可靠性提高的主要原因 : 1)PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了經(jīng)簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC 的可靠性較通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高 . 2)在 PLC 的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件 。采用先進(jìn)的工藝制造流水線生產(chǎn) 。對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對(duì)電源的掉電 保護(hù)、存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)并采用看門狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計(jì)等等。 3)在 PLC 的軟件設(shè)計(jì)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、軟件自診斷、簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示等等。一份用戶選用 PLC 原因的調(diào)查報(bào)告指出，在各種選用 PLC 的原因中，第一位的原因是由于 PLC 可靠性高的用戶達(dá) 93%。其次，才是性能和維修方便等原因?？梢?jiàn)，可靠性高是 PLC 的主要特點(diǎn)。 二、易操作性。 PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面 : (1)操作方便對(duì) PLC 的操作包括程序輸人的操作和程序 更改的操作。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行程序輸人和更改的操作。編程器至少提供了輸人信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸人直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)、繼電器編號(hào)或觸點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 屏幕上顯示。所以 PLC 具有操作方便的特點(diǎn)。 (2)編程方便 PLC 有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，梯形圖由于與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解，所以有利于程序的編寫和學(xué)習(xí)。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，由于符號(hào) 是功能的簡(jiǎn)單縮寫，十分有利于編程人員的編程。雖然功能表圖、功能模塊圖和高級(jí)描述語(yǔ)句的編程方法應(yīng)用尚未普及，但是，由于它們具有功能清晰、易于理解等優(yōu)點(diǎn)，正為廣大技術(shù)人員所接納和采用，并發(fā)揮出更有效的功能特點(diǎn)。 (3)維修方便， PLC 所具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低了。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的提示和故障代碼的顯示，或通過(guò)編程器和 CRT 屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部 位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。為便于維修工作的開展，有些PLC 的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設(shè)備，提供了故障樹等維修用的資料。有些廠商還提供維修用的智能卡件或插件板，使維修工作變得十分方便。 PLC 的面板和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也考慮了維修的方便性，例如，對(duì)需維修的部件設(shè)廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 置在便于維修的位置，信號(hào)燈設(shè)置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的類型等，這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行，從而大大節(jié)省維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水線作業(yè)，使維修用的備品備件簡(jiǎn)化，也使維修變得方便。 三、靈活性。 PLC 的靈活性表現(xiàn)在下列三方面： (1)編程的靈活性。 PLC 采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可以進(jìn)行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時(shí)，可以不必改變 PLC 的硬設(shè)備，通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使 PLC 能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。在柔性制造單元 (FMC)、 柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)和計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制系統(tǒng) (CIPS)中， PLC正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用。 (2)擴(kuò)展的靈活性。 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要的特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展，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。它不僅可以通過(guò)增加輸人輸出單元增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)多臺(tái) PLC 的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能，甚至可通過(guò)與集散控制系統(tǒng)(DCS)或其他上位機(jī)的通信來(lái)擴(kuò)展它的功能，并與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換等。這種擴(kuò)展的靈活性大 大地方便了用戶。 (3)操作的靈活性。操作的靈活性是指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作可以簡(jiǎn)化，不同的生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)或控制屏等。 四、機(jī)電一體?；癁榱耸沟霉I(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制更平穩(wěn)、更可靠，向優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗要效益，對(duì)過(guò)程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化 —— 儀表、電子、計(jì)算機(jī)綜合的要求，而 PLC 正是這一要求的產(chǎn)物，它是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng) 、機(jī)械與電氣部件被有機(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，它已成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、過(guò)程流程控制等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 PLC 的主要功能和應(yīng)用 PLC 的主要功能和應(yīng)用如下 : (1)開關(guān)邏輯和順序控制這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種簡(jiǎn)單或十分復(fù)雜的控制要求。 (2)模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由許多連續(xù)變化的物理量需要進(jìn)行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域?qū)?模擬量控制的廣泛要求，目前大部分 PLC 產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能。特別是在系統(tǒng)中模擬量控制點(diǎn)數(shù)不多，同時(shí)混有較多的開關(guān)量時(shí)， PLC 具有其他控制裝置所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。另外某些 PLC 產(chǎn)品還提供了典型控制策略模塊，如 PID模塊，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的 PID 等反饋或其他模擬量的控制運(yùn)算。 (3)定時(shí)控制 PLC 具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)與計(jì)數(shù)器。其定時(shí)時(shí)間間隔可以由用戶加以設(shè)定。對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)于頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以選擇高速計(jì)數(shù)器。 (4)數(shù)據(jù)處理新型 PLC 都具有數(shù)據(jù)處 理的能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等功能，有些 PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算。 (5)信號(hào)連鎖系統(tǒng)信號(hào)連鎖是安全生產(chǎn)所需的。在信號(hào)連鎖系統(tǒng)中，采用高可靠性的 PLC 是安全生產(chǎn)的要求。對(duì)安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對(duì)其中的邏輯運(yùn)算等，可采用冗余的 PLC 實(shí)現(xiàn)。 (6)通信把 PLC 作為下位機(jī)，與上位機(jī)或同級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行通信，成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的信息控制和管理，因此 PLC是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的理想工業(yè)控制器。 PLC 與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 1. PLC 與繼電器控制系統(tǒng)比較 從某種意義上說(shuō)， PLC 是從繼電接觸控制發(fā)展而來(lái)的。兩者既有相似性又有不同之處。 1)繼電接觸控制全部用硬器件、硬觸點(diǎn)和“硬”線連接，為全硬件控制； PLC內(nèi)部大部分采用“軟”電器、“軟”接點(diǎn)和“軟”線連接，為軟件控制。 2)繼電接觸控制系統(tǒng)體積大； PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。 3)繼電接觸控制全為機(jī)械式觸點(diǎn)，動(dòng)作慢； PLC 內(nèi)部全為“軟接點(diǎn)”，動(dòng)作快。 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 4)繼電接觸控制功能改變，須拆線、接線乃至更換元器件，比較麻煩； PLC控制功 能改變，一般僅需修改程序即可，極其方便。 5)PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工與調(diào)試比繼電接觸控制系統(tǒng)周期短。 6)PLC 控制的自檢和監(jiān)控功能比繼電接觸控制的強(qiáng)。 7)PLC 的應(yīng)用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。 8)PLC 可靠性比繼電接觸控制的高。