【正文】 VVF 技術(shù)。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新 世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展。 電梯發(fā)展展望 （ 1） 結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 （ 5） 智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。 （ 4） 電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速（ ACVP）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（ ACVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ ACVVVF），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。 （ 2） 電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、 維修量大等缺點(diǎn)。 （ 9） 其它的開關(guān)：安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。 （ 7） 關(guān)門安全開關(guān)：常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。 （ 6） 廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān) 。 （ 4） 行程極限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。 （ 2） 強(qiáng)迫減速開關(guān)：分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。 （ 4） 其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。 （ 2） 轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。 電梯的主要組成部分 （ 1） 曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。 電梯設(shè)備 電梯的分類 電梯的分類有各式各樣： （ 1）按速度分類 低速電梯 1m/s 以下 高速電梯 23m/s 超高速電梯 310m/s （ 2）按用途分類 乘客電梯 住宅電梯 觀光電梯 載貨電梯 客貨兩用電梯 車輛電梯 其他電梯 （ 3）按拖動(dòng)方式分類 交流電梯 直流電梯 液壓電梯 齒輪齒條電梯 螺桿式電梯 （ 4）按有無司機(jī)分類 有司機(jī)電梯 無司機(jī)電梯 有 /無司機(jī)電梯 （ 5）按控制方式分類 手柄操縱控制電梯 按鈕控制電梯 信號(hào)控制電梯 集選控制電梯 群控電梯 （ 6）按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)分類 有齒曳引機(jī)電梯 無齒曳引機(jī)電梯 （ 7）其它分類方式 按轎廂尺寸的大小分類時(shí)，經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等詞來描述電梯。合理的配置與使用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。 1993 年，日本生產(chǎn)了 交流變壓變頻調(diào)速電梯，結(jié)束了直流電梯獨(dú)占高速領(lǐng)域的歷史。同時(shí)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。 第二次世界大戰(zhàn)后，建筑業(yè)的發(fā)展促使電梯進(jìn)入了高峰發(fā)展時(shí)期，代表新技術(shù)的電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域的同時(shí)，陸續(xù)出現(xiàn)了群控電梯、超高速電梯、交流變頻變壓調(diào)速電梯。因此，近一百年來，曳引式電梯一直受到重視，并發(fā)展沿用至今。 20 世 紀(jì)初，美國出現(xiàn)了曳引式電梯，其結(jié)構(gòu)如圖 11 所示，從圖中可見，鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對(duì)重連接，隨曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力使轎廂與對(duì)重作一升一降的相反運(yùn)動(dòng)。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。 150 年以來，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國領(lǐng)先的電梯公司。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。格雷夫斯它不僅能用于控制機(jī)械設(shè)備、流水線和各種設(shè)備的運(yùn)行過程，將 PLC 用于控制電梯各種操作和處理相關(guān)信息也是可行的。它具有強(qiáng)大的生命力，各工業(yè)部門紛紛用它來改造舊有的電梯控制電路，取得了明顯的效果。綜上所述，造成用微機(jī)控制的成本、運(yùn)行和維修費(fèi)用均較高，因此，如在一般的電梯上使用微機(jī)控制在經(jīng)濟(jì)上不合算。此外，微機(jī)的接口電路沒有標(biāo)準(zhǔn)件，而且一般不控制強(qiáng)電。其缺點(diǎn)是：微型計(jì)算機(jī)是按數(shù)字運(yùn)算的 需要而設(shè)計(jì)的，功能比較齊全，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；而一般的電梯控制只需要進(jìn)行簡單的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算方式多為“與”、“或”、“非”幾種，運(yùn)算位數(shù)只需 1 位，即“ 1”與“ 0”。雖然微機(jī)控制的電梯，與繼電器控制的電梯比較，它具有較大的優(yōu)越性。因此對(duì)于有不同功能要求的電梯控制系統(tǒng)，只要改變程序存貯器中的程序指令即可，而無需變更或增減硬件系統(tǒng)的元件或布線。因此這種控制系統(tǒng)僅用于速度不高、 性能要求也不高的電梯中。優(yōu)點(diǎn)：與其它控制系統(tǒng)比較，其簡單、易于理解和掌握、價(jià)格便宜。本課題所采用的編程語言為梯形圖語言。 PLC 的編程語言 PLC 的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖語言等。 4. PLC 的 I／ O 響應(yīng)時(shí)間 PLC 采用集中 I／ O 刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。 圖 22 PLC 的程序執(zhí)行過程 3. PLC 的掃描周期 在 PLC 的實(shí)際工作過程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等處理。掃描周期的長短與用戶程序的長度和掃描速度有關(guān)。可編程序控制器工作時(shí)的掃描過程 如圖 21 所示，包括五個(gè)階開始 內(nèi)部處理 通信處理 RUN 方式？ 輸入掃描 程序執(zhí)行 輸出處理 N Y 9 段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。從第一條指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，用 PLC 的編程語言（如梯形圖）編制的應(yīng)用程序。 2) PLC 的軟件 PLC 的軟件系統(tǒng)指 PLC 所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）組 成。 PLC 也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型 PLC三種類型。 2) PLC 的分類 通常， PLC 產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。 (4)功能擴(kuò)展能力 可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各7 種特殊應(yīng)用的需要，如 A／ D 模塊、 D／ A 模塊、位置控制模塊等。 (3)掃描速度 一般以執(zhí)行 1000 步指令所需時(shí)間來衡量，單位為 ms/k 步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來計(jì)算的，單位用 181。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。對(duì)每一個(gè) FX2N 主單元可配置總計(jì)達(dá) 8 個(gè)特殊功能模塊。 4)豐富的軟元件范圍 輔助繼電器： 3072 點(diǎn)，定時(shí)器： 256 點(diǎn)，計(jì)數(shù)： 235 點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器； 8000 點(diǎn) 5)除了具有輸入輸出 16～ 256 點(diǎn)的一般速途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控 制。 對(duì) 6 種基本單元，可以以最小 8 點(diǎn)為單元連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出 256 點(diǎn)。 6 FX2N 系列可編程序控制器介紹 1. 三菱 FX2N PLC 的主要特點(diǎn)： 1)集成型高性能。開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)。 （ 6）每一層樓設(shè)有呼叫按鈕；轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕；轎廂內(nèi)的層面指令按 （ 7）電梯啟動(dòng)、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。 （ 5）電梯轎廂門由另一臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 （ 4）電梯的上行下行有一臺(tái)交流雙速電機(jī) 牽引。 （ 2）利用指示燈顯示電梯轎廂外的呼喚信號(hào)、電梯轎廂內(nèi)的指令信號(hào)和電梯的到達(dá)信號(hào)。最后對(duì)改造后的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配與 PLC 的連接。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來控制電梯。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。利用 PLC 和變頻器對(duì)舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。但是更新需要大量資金，對(duì)使用單位來說有一定困難，所以對(duì)電梯進(jìn)行局部改造是經(jīng)濟(jì)的、實(shí)際的。在電梯業(yè)也是如此，目前國內(nèi) 70～ 80 年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線路復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線多，故障率高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大，嚴(yán)重地影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。 PLC 控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 （ 6） 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。 （ 4） PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 （ 2） 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。 4 （ 3） 操作的靈活性。 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。 靈活性 PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1） 編程的靈活性。 （ 3） 維修方便 PLC 具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求減低。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。 易操作性 PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： （ 1） 操作方便 PLC 的操 作包括程序輸入和程序更改的操作。 （ 6） PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。 （ 5） 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 （ 4） PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。 （ 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)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 MTTF（平均無故障時(shí)間），使可靠性提高。 可靠性 對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。 PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。PLC 與普通微機(jī)一樣。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故 。 （ 5） 由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。 （ 3） 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度 難以提高。 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題 （ 1） 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良， 因而故障率較高。 （ 3） 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格便宜。 2 論 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) （ 1） 所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。第二個(gè)問題，根據(jù)電梯所要實(shí)現(xiàn)的功能以及 PLC 的順序執(zhí)行程序的特點(diǎn)，編