【正文】 令將 Y26 設(shè)置為無(wú)效狀態(tài)。 D100：上行表起始地址； D120：下行表起始地址； D110： 上行表反向呼叫信號(hào)預(yù)處理存儲(chǔ)單元； D130：下行表反向呼叫信號(hào)預(yù)處理存儲(chǔ)單元； D0： 呼叫信號(hào)存儲(chǔ)單元； D1：樓層信號(hào)存儲(chǔ)單元； D2： 上行表最大值存儲(chǔ)單元； D3：下行表最小值存儲(chǔ)單元； D200：子程序調(diào)用時(shí)樓層信號(hào)臨時(shí)存儲(chǔ)單元； M200：等待狀態(tài)信號(hào)； M201：上行控制信號(hào)； M202：下行控制信號(hào)； M211：開(kāi)門(mén)控制信號(hào)； M1M6：六個(gè)子程序的入口。 算法說(shuō)明 程序的基本控制流程如圖 41 所示。 程序說(shuō)明 可編程控制器，從本質(zhì)上說(shuō)，是應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。在樓層數(shù)據(jù)存入和讀取時(shí)，分別通過(guò)六個(gè)子程序模塊對(duì)兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行派對(duì)處理，以實(shí)現(xiàn)電梯轎箱的控制要求。 基于 PLC 的雙速六層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 圖 33 I/O 接線圖 I/O connection chart 15 4 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) 本套電梯控制系統(tǒng)的核心算法是采用“查表排序”的方式進(jìn)行對(duì)電梯轎箱的上下行控制。因此，采用三菱FX2N80MR 可編程控制器完成本次設(shè)計(jì)。 圖 32 電梯的平層、停層裝置示意圖 the sketch map of elevator flat bed and stop 13 輸入輸出設(shè)計(jì) 為了便于對(duì)電梯的工作原理及 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出電梯所用電器元件表。上行時(shí)，上磁鐵板先觸發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車(chē)信號(hào)；電梯開(kāi)始減速，至平 層信號(hào)出發(fā)時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，包閘抱死。 6）平層及開(kāi)門(mén)裝置 該裝置如圖 32 所示。 基于 PLC 的雙速六層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 5）操縱箱 操縱箱安裝在轎箱內(nèi)，供乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作命令。常安裝在廳門(mén)外，離地面一米左右的墻壁上。過(guò)去常由低壓燈泡構(gòu)成，現(xiàn)多由數(shù)碼管組成，且與呼梯盒做成一體結(jié)構(gòu)。只有當(dāng)電梯?？吭谀硨诱緯r(shí)，此層廳門(mén)才允許開(kāi)啟（由門(mén)機(jī)拖動(dòng)轎門(mén)，轎門(mén)帶動(dòng)廳門(mén)完成）；也只有當(dāng)廳門(mén)，轎門(mén)全部關(guān)閉后才允許啟動(dòng)運(yùn)行。 2）自動(dòng)門(mén)機(jī) 用來(lái)完成電梯的開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。 11 L1L2L3SQ FU1SQ0KM1KM5KM3FR1M13~FR2KM4R2L2 L1KM8KM6 KM7R1KM2 圖 31 主電路圖 main electro circuit chart 電梯的主要電氣設(shè)備 1）牽引電動(dòng)機(jī) 齒輪牽引機(jī)為電梯的提升機(jī)構(gòu)。 基于 PLC 的雙速六層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 3 交流雙速電梯的電氣設(shè)計(jì) 交流雙速電梯的基本工作原理 交流雙速電梯的主電路 圖 31 是交流雙速電梯的主電路圖。 總之， PLC 是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動(dòng)控制設(shè)備，它能控制開(kāi)關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具有完成邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)、運(yùn)算等功能，可以取代繼電器為主的各 種控制設(shè)備。 3. PLC 控制系統(tǒng) PLC 充分利用了微型計(jì)算機(jī)的原理和技術(shù)，保留計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)，而克服了它的缺點(diǎn)。但在電梯控制中，往往要求能直接控制 110V 或 220V 的用電設(shè)備， 如用戶專(zhuān)門(mén)配備接口電路既不方便又不可靠。因此，使用微機(jī)就有“大材小用”之嫌。但是，對(duì)一般的電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和不足之處。因此，十分方便于使用和管理，并提高系統(tǒng)的可靠性，減小 控制系統(tǒng)體積，降低了能耗及其維修保養(yǎng)費(fèi)用。 2. 微機(jī)控制系統(tǒng) 電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而是通過(guò)程序存貯器中的程序來(lái)完成的控制系統(tǒng)。缺點(diǎn)：動(dòng)合觸點(diǎn)易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動(dòng)作噪聲大；維修保養(yǎng)工作量大、費(fèi)用高。 可編程序控制器與繼電器、微機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用比較 在電梯的電氣系統(tǒng)中，邏輯判斷起著主要的作用，其控制系統(tǒng)必須起動(dòng)各種控制信號(hào)輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ 9 和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動(dòng)機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)到這些控制目的，其方法有： 1. 繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)是早期電梯多采用的一 種控制系統(tǒng)。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，順序功能圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了 PLC 的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為23 個(gè)掃描周期。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。 2. PLC 的程序執(zhí)行過(guò)程 PLC 的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖 23 所示。 PLC 完成一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描，并周而復(fù)始地重要進(jìn)行。 可編程序控制器的工作方式及編程語(yǔ)言 PLC 的工作方式 1. PLC 的掃描工作方式 圖 22 PLC 的掃描過(guò)程 the scanning course of PLC 可編程序控制器在進(jìn)入 RUN 狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。圖 21 為 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)圖。 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(lèi)型。 2) PLC 的分類(lèi) 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(lèi)。 (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。 基于 PLC 的雙速六層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 (3)掃描速度 一般以執(zhí)行 1000 步指令所需時(shí)間來(lái)衡量，單位為 ms/k 步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí) 間來(lái)計(jì)算的，單位用 181。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開(kāi)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)。 5 2 三菱 FX2N 系列可編程序控制器介紹 可編程控制器的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí) 1. 三菱 FX2N PLC 的主要特點(diǎn)： 1)集成型高性能。繼電器控制系統(tǒng)的電梯故障率高，大大降低了電梯的運(yùn)行可靠性和安全性，所以基本上已經(jīng)被淘汰。 電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動(dòng)化程度和運(yùn)行可靠性。 電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動(dòng)系統(tǒng)比較，變化范圍比較大。具體地 說(shuō)電梯的控制主要是指對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、運(yùn)行方向、層樓指示、層站召喚、轎廂內(nèi)指令等進(jìn)行處理。電氣控制系統(tǒng)通過(guò)電路控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動(dòng)作功能，保證電梯安全運(yùn)行?？紤]到電壓的波動(dòng)、導(dǎo)軌不夠平直造成的運(yùn)動(dòng)阻力增大等因素，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度。因直流電梯的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)有電刷和換相器，維護(hù)量較大，可靠性低，現(xiàn)已被交流調(diào)速電梯所取代?；?PLC 的雙速六層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 電梯控制系統(tǒng)的組成 電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動(dòng)部分和電氣控制部分組成。在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一個(gè)層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)停靠，所以載貨電梯的自動(dòng) 化程度比乘客電梯低。 盡管電梯和汽車(chē)在運(yùn)算工作過(guò)程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類(lèi)似公共汽車(chē)，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘?hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層?？块_(kāi)門(mén)接乘客。而電梯的自動(dòng)化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需通過(guò)操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令信號(hào)，電梯就能自動(dòng)關(guān)門(mén)、定向、起動(dòng)、在預(yù)定的層站平層?？块_(kāi)門(mén)。召喚箱上的按鈕稱外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱指令按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。電梯在做垂直運(yùn)行的過(guò)程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，可編程序控制器（ PLC）和電子計(jì)算機(jī)成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系 統(tǒng)中去后，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運(yùn)行效果顯著提高。從此以后，電梯這個(gè)產(chǎn)品，一直在日新月異地發(fā)展著。在 20 世紀(jì)初，美國(guó)奧的斯電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯，從而為后來(lái)的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 但是，電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來(lái)源。后來(lái)又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。 1878 年英國(guó)的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。 電梯的發(fā)展簡(jiǎn)史 據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，公元前 2800 年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過(guò)由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞莨I(yè)也在日新月異地發(fā)展著。 本論文著重闡述了“雙排序表查詢算法”的工作原理，以及此算法用三菱 FX2n 系列PLC 編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的方法。這種控制算法具有非常優(yōu)良的可擴(kuò)展和可升級(jí)性。 其次，用數(shù)據(jù)表的方式存儲(chǔ)呼叫信號(hào)，可以方便地通過(guò)各種優(yōu)化算法對(duì)這些呼叫信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理，使電梯的運(yùn)行更加智能化，提高電梯運(yùn)送乘客的工作效率，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)省能源的目的。這樣就有效地避免了由于邏輯錯(cuò)誤而導(dǎo)致一系列如漏停、多停等電梯運(yùn)行故障。所謂的“雙排序表”，即設(shè)定兩個(gè)數(shù)據(jù)表，一個(gè)專(zhuān)門(mén)存儲(chǔ)上行信號(hào)的升序排列的數(shù)據(jù)表和一個(gè)專(zhuān)門(mén)存儲(chǔ)下行信號(hào)的降序排列的數(shù)據(jù)表，電梯完全按照兩個(gè)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮 PLC 在數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢(shì)，采用純數(shù)字式控制方法，能夠非常準(zhǔn) 確、高效地實(shí)現(xiàn)電梯上行、下行以及電梯門(mén)開(kāi)關(guān)等控制功能，并具有智能分析樓層信號(hào)能力以及良好的可擴(kuò)展性。鑒于其種種有點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被 PLC 控制代替。電梯性能的好壞對(duì)人們生活的影響越來(lái)越 顯著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行及高效節(jié)能又安全可靠。 logic control。s daily life. The traditional elevator control system uses logic of the relay to control circuit, this kind of controls easily to be crash, maintains inconveniently, the movement life is short, and that occupying a large area of space, it being eliminated gradually. For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments, design a set of take PLC as the core controller of the elevator auto control system, using to replace former more plicated of after electric appliancesthe contact machine control. The core part(control part) of the system used a Japanese Mitsubishi pany to produce of the FX2N 80 MR type PLC is the software procedure control in the core because of what to control the part adoption, thus Be promising the elevator circulates normally under the circumstance of[with] this request, raised elevator to break down check and the convenience and easy for maintain consumedly, still overcame to move an operation some artificial interference factors bring in the meantime, obtain the good economic performance and social performance. Key words: PLC。系統(tǒng)的核心部分（控