【正文】 種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。整個(gè)系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、制動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和城市生活的發(fā)展，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?，電梯性能的好壞?duì)人們生活的影響越來越顯著。傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)，由于繼電器本身的機(jī)械和電磁慣性大，大大降低了電梯系統(tǒng)的可靠性和安全性。為了保證電梯運(yùn)行高效節(jié)能又安全可靠，必須改進(jìn)電梯控制方式。根據(jù)順序邏輯控制的需要發(fā)展起來的可編程控制器(PLC)，它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC處理速度快，可靠性高，能夠保證電梯正常、安全、可靠地運(yùn)行。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式由直流調(diào)速逐漸過渡到了變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。本文將基于PLC的變頻調(diào)速方法應(yīng)用到電梯系統(tǒng)中，并對(duì)此方法進(jìn)行研究。首先，分別闡述了電梯繼電器控制和PLC控制的特點(diǎn)，突出講述繼電器電梯控制系統(tǒng)暴露的缺點(diǎn)以及PLC電梯控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)電梯的變頻調(diào)速控制進(jìn)行了介紹。其次，在閱讀了大量國內(nèi)外相關(guān)文件資料的基礎(chǔ)上，對(duì)電梯技術(shù)和電梯設(shè)備的發(fā)展進(jìn)行了綜述。然后，介紹了變頻器類型以及參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。同時(shí)介紹了PLC選型原則以及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)電梯系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)要求，進(jìn)行電梯系統(tǒng)的PLC軟件開發(fā)，通過軟件開發(fā)的特點(diǎn)，結(jié)合PLC自身的控制規(guī)律，設(shè)計(jì)出可實(shí)現(xiàn)一定功能的PLC電梯控制系統(tǒng)。最后的模擬調(diào)試結(jié)果表明，基于PLC的變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行效率高，系統(tǒng)安全可靠性強(qiáng)，并且系統(tǒng)構(gòu)造簡單易于實(shí)現(xiàn)，滿足了對(duì)電梯系統(tǒng)期望的要求?？删幊炭刂破魇?0年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。提出PLC概念的是美國通用汽車公司。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi),使控制器和被控對(duì)象連接方便。 70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是僅有邏輯(Logic)判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會(huì)(IEC)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和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?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。 可編程控制器對(duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)。 ①可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； ②編程直觀、簡單； ③適應(yīng)性好； ④功能完善，接口功能強(qiáng)。 電力系統(tǒng)對(duì)電力自動(dòng)化設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求已越來越高，各科研單位和制造廠家在科研上的投入也越來越多，其樣機(jī)的技術(shù)指標(biāo)很高，但批量生產(chǎn)后很多產(chǎn)品的運(yùn)行并不理想，這主要是在生產(chǎn)過程中調(diào)試、試驗(yàn)和檢驗(yàn)設(shè)備不夠全面所至。不管是早期的晶體管，集成電路，還是現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置，其傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和調(diào)試方法基本上是一致的，一般采用包干制，從單板到整機(jī)調(diào)試在同一工位完成，這既影響產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，又難于批量生產(chǎn)，效率低，而整屏的出廠檢驗(yàn)大都采用對(duì)單屏進(jìn)行人工對(duì)線而不是對(duì)構(gòu)成的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行模擬運(yùn)行環(huán)境下的各種試驗(yàn)。南瑞繼保電氣有限公司在生產(chǎn)質(zhì)量控制手段方面做了深入的工作，為確保批量產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，減少人為誤差因素，提高生產(chǎn)效率建立了高技術(shù)的全自動(dòng)生產(chǎn)線。所有產(chǎn)品按模塊分解，形成流水作業(yè)，首先進(jìn)行單模塊的自動(dòng)測(cè)試，然后對(duì)整機(jī)進(jìn)行自動(dòng)試驗(yàn)，這種全微機(jī)化單板測(cè)試儀和全自動(dòng)微機(jī)整機(jī)試驗(yàn)儀的研制成功并投入使用，不但大大提高勞動(dòng)效率，而且從根本上改變了繼電保護(hù)生產(chǎn)調(diào)試的理念，杜絕了由人為因素引起的產(chǎn)品質(zhì)量問題。但是，采用這種方法只能對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，確保單一裝置的產(chǎn)品質(zhì)量。 然而，電力系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，其自動(dòng)化產(chǎn)品需經(jīng)組屏使用，對(duì)整屏僅僅采用人工對(duì)線是不夠的，為了提高整屏質(zhì)量，要求所有整屏在出廠前完成在運(yùn)行環(huán)境下的各種試驗(yàn)。當(dāng)然，這種試驗(yàn)可以通過建立各種物理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)室來加以實(shí)現(xiàn)，但是，建造各種動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)室投資大、占地多、周期長、接線方式更改困難，而且也不能滿足對(duì)大批量產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)的要求。因此，研究一種投資少，體積小，接線方式更改方便，并能方便操作的實(shí)用化仿真系統(tǒng)顯得非常重要。本文在認(rèn)真分析南瑞繼保電氣公司生產(chǎn)的電力自動(dòng)化設(shè)備和各仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出可以通過解算簡化的數(shù)學(xué)模型和采用波形回放技術(shù)來實(shí)現(xiàn)提供相應(yīng)的電力自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試用的仿真系統(tǒng)，完成各種電力自動(dòng)化設(shè)備批量產(chǎn)品的出廠檢驗(yàn)。數(shù)字仿真是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、控制技術(shù)及相關(guān)專業(yè)應(yīng)用的綜合學(xué)科。數(shù)字仿真是用描述真實(shí)系統(tǒng)/對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來代替真實(shí)系統(tǒng)/對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)和研究的一種專門的技術(shù)。系統(tǒng)數(shù)字仿真具有獨(dú)特的靈活性、試驗(yàn)的可控制和準(zhǔn)確的可重復(fù)性及系統(tǒng)試驗(yàn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性等諸多優(yōu)點(diǎn)使得這門交叉學(xué)科在許多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)數(shù)字仿真是將數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)領(lǐng)域的分析、研究和試驗(yàn)中，是系統(tǒng)仿真的一個(gè)重要分支。電力系統(tǒng)數(shù)字仿真在電力系統(tǒng)已得到廣泛的應(yīng)用. 電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)不但可以用以電力系統(tǒng)的仿真分析研究，它還可以提供電力系統(tǒng)一次設(shè)備，各類控制系統(tǒng)，各種電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)字仿真試驗(yàn)的閉環(huán)試驗(yàn)環(huán)境。這類電力系統(tǒng)數(shù)字仿真器對(duì)它的實(shí)時(shí)仿真能力要求很高。它是由高速計(jì)算機(jī)及信號(hào)輸入輸出通道，結(jié)合被仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)時(shí)仿真算法、良好的人機(jī)接口，并配以性能優(yōu)良的電壓/電流等功率放大部件的綜合組成。由于電力自動(dòng)化產(chǎn)品對(duì)電力系統(tǒng)安全起著至關(guān)重要的作用，因此，總希望電力自動(dòng)化產(chǎn)品在投入電力系統(tǒng)運(yùn)行前在真正電力系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行各種考驗(yàn)，在以前，這必須建立以真實(shí)物理原型的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)室，這些物理模型如發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、斷路器等，體積大，價(jià)格昂貴，功率大，特別是真實(shí)的斷路器，壽命短，控制回路復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)室，更改主接線困難，況且，一般來講只能建立單一的電網(wǎng)，而不能建立完全的變電站，因此這種動(dòng)模試驗(yàn)室一般用作新產(chǎn)品的開發(fā)階段的各種試驗(yàn)，以驗(yàn)證產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求，而無法用做大規(guī)模產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)。為了完善電力自動(dòng)化產(chǎn)品出廠前的各種試驗(yàn)，依靠動(dòng)模試驗(yàn)室和傳統(tǒng)的試驗(yàn)裝置是不行的，這就促使開發(fā)研制電力系統(tǒng)專用實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。這種電力系統(tǒng)仿真可方便地構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置參數(shù)，實(shí)時(shí)仿真被仿的電力系統(tǒng)在各種運(yùn)行工況及故障情況下的動(dòng)態(tài)行為。19