【正文】 輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 輸入刷新過程，當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。 電源模塊 用來將外部供電電源轉(zhuǎn)變成供 PLC 內(nèi)部的 CPU、存儲(chǔ)器和 I/O 接口等電路工作所需要的直流電源。 I/O 模塊 I/O 接口是 PLC 與外界連接的接口。主要用于：接收并存儲(chǔ)從編程器輸武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 入的用戶程序；檢查編程過程是否出錯(cuò)；進(jìn)行系統(tǒng)診斷；解釋并執(zhí)行用戶程序；完成通信及外設(shè)的某些功能。 的基本結(jié)構(gòu) PLC 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 41 所示，其實(shí)物圖如圖 42 所示。 4） 數(shù)據(jù)處理 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 2） 運(yùn)動(dòng)控制 。 7） 體積小，能耗低。 5） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。 3） 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。 的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 PLC 的特點(diǎn) 1） 編程方法簡單易學(xué)。 PLC 的應(yīng)用廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。” 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個(gè)老名字。 本系統(tǒng)采用增量脈沖編碼器和 PG 矢量控制方式，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá) 0. 010. 02，使得電梯運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過光電轉(zhuǎn)換，可將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖以數(shù)字量輸出。當(dāng)需要改變樓層時(shí)，只需用軟件重置觸摸屏的開關(guān)部件就可以實(shí)現(xiàn) 內(nèi)選鍵盤硬件的替換。 觸摸屏采用松下 GT10 型單色觸摸屏， 如圖 31 所示。觸摸屏配備有 COM 端口和 TOOL 端口。觸摸屏在我國的應(yīng)用非常廣闊。 觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。 觸摸屏 轎廂內(nèi)選控制器設(shè)在電梯模型側(cè)面的框架上，由具有遠(yuǎn)程 I/O 通信功能的觸摸屏構(gòu)成，故又稱為遠(yuǎn)程 I/O 智能模塊，負(fù)責(zé)收集轎廂內(nèi)選信號及內(nèi)選指示。 驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)或同步電機(jī)都能進(jìn)行停止型自學(xué)習(xí)，內(nèi)置電梯專用時(shí)序，可拆卸式端子盤，使得調(diào)試、維護(hù)更加簡單方便。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器早己問世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但價(jià)格相對較貴 。有的廠家稱，以 RISC(精簡指令集計(jì)算機(jī) )為核心的數(shù)字控制，可以支持無速度傳感器矢量控制變頻器的矢量控制算法、轉(zhuǎn)速估計(jì)運(yùn)算、 PID 調(diào)節(jié)器在線實(shí)時(shí)運(yùn)算 [。 經(jīng)采樣電路取得的電壓、電流和溫度等信號經(jīng)信號處理電路進(jìn)行分壓、光電隔離、濾波、放大處理，然后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換值作為控制的反饋信號輸入 CPU，作為控制算法計(jì)算的依據(jù)或進(jìn)行顯示。 3） 外部接口電路。主要用于采集變頻器的輸入電壓和輸入電流，中間直流電壓、直流電流，逆變器輸出電壓、輸出電流，溫升以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信號。 其他電路 在變頻器中除了主電路和控 制電路外，還包括其他電路。控制電路的主要作用是將檢測電路得到的各種信號送至運(yùn)算電路，使運(yùn)算電路能夠根據(jù)要求為變頻器主電路提供必要的門極驅(qū)動(dòng)信號，并對變頻器以及異步電動(dòng)機(jī)提供必要的保護(hù)。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，被用來實(shí)現(xiàn) 對異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。 3） 逆變電路。 2） 直流中間電路。一般的三相變頻器的整流電路由三相全波整流橋組成。變頻器采用了矢量控制方式，由于進(jìn)行矢量控制時(shí)需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，故其運(yùn)算電路中有一個(gè)一 DSP（數(shù)字信號處理器 ）為主的用于轉(zhuǎn)矩計(jì)算的 CPU，以及相應(yīng)的檢測和控制電路。按照工作原理可以分為 V/F 控制變頻器、磚茶頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等，按照用途可以分為通用變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史，在變頻器的發(fā)展過程中曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器。 P—— 電動(dòng)機(jī)極對數(shù) 。 F—— 異步電動(dòng)機(jī)的頻率 。變頻器通過改變電機(jī)的電源頻 率來實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。采用通用變頻器對交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，由于使用方便，可靠性高，并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，所以這種方案逐步得到推廣。交流永磁同步電動(dòng)機(jī)通過調(diào)節(jié) 電源頻率來改變轉(zhuǎn)速。和直流電動(dòng)機(jī)相比，它沒有換向器和電刷。 曳引電機(jī) 系統(tǒng)采用的是交流永磁低速同步電動(dòng)機(jī)作為曳引系統(tǒng)的動(dòng)力源。 它的本機(jī)數(shù)字量 I/O 口：24 入 /16 出 。只有電梯平層且停止運(yùn)行后，開關(guān)門按鈕才起作用。 無內(nèi)呼信號時(shí)延時(shí) 10 秒 自動(dòng)關(guān)門，但不能自動(dòng)行車，只有內(nèi)呼信號響應(yīng)時(shí)才可行車 。關(guān)門動(dòng)作執(zhí)行完畢，遇到任何外呼信號都不開 。 內(nèi)呼信號、外呼信號、行車方向、行車所達(dá)樓層位置均由信號燈指示 。例如 :電梯在一樓，四層向下外呼信號、五 層向下 外呼信號、六 層向下外呼信號 、七層向下外呼信號、八層向下外呼信號同時(shí)發(fā)出，則電梯先去八樓響應(yīng)八 層向下外呼信號 。行車途中如果遇到的呼梯信號是與行車方向相同的，則響應(yīng)該信號并截車，反之不截車 。 在電梯運(yùn)行過程，即電梯上升或下降的途中，對任何反方向的下降或上升的外呼信號都不響應(yīng)。當(dāng)有內(nèi)呼梯信號時(shí)，電梯響應(yīng)該內(nèi)呼信號，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí) 10 秒后自動(dòng)關(guān)門。 八層電梯的主要控制功能 開始時(shí)，電梯處于任意一層。當(dāng)電梯運(yùn)行過程中，最重要的問題就是安全問題，因此讓電梯無故障的運(yùn)行是電梯的根本要求。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 22 對重裝置 圖 23 電梯故障處理 制動(dòng)器失效 轎廂超載 曳引輪鋼絲 繩打滑 緊急安全開關(guān) 鋼絲繩斷裂 超速滑行 低速滑行 廳、轎門故障 在端站未停 關(guān)門時(shí)碰到乘客身體 轎廂超速下行 限速器動(dòng)作 安全鉗動(dòng)作 緩沖器 行程極限開關(guān) 電磁制動(dòng)器制動(dòng) 將轎廂夾住在導(dǎo)軌上 曳引機(jī)不動(dòng)作轎廂在運(yùn)行中急停 門安全開關(guān)動(dòng)作反向開門 電梯停止行駛 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 安全保護(hù)系統(tǒng) 電梯的安全保護(hù)系統(tǒng)包括了機(jī)械的和電子的各類保護(hù)系統(tǒng)，例如緩沖裝置、機(jī)械限速裝置、終端保護(hù)裝置，以確保電梯的安全使用，防止危險(xiǎn)事故的發(fā)生。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置、位置顯示裝置、控制柜、平層裝置、選層器等組成。它由曳引電動(dòng)機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成。K 一般取 之間。G 為轎廂自重 。 對重 :減小電梯曳引機(jī)的輸出功率。系統(tǒng)主要由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。無論轎廂門還是層門都由門、導(dǎo) 靴 、門框、滑輪、滑塊、地坎等部分構(gòu)成。 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)對 于電梯特別是客梯來講，是不可或缺的安全保護(hù)設(shè)施，它可有效地防止候梯人員和物品墜入井道或是轎廂內(nèi)人員和物品與井道相 碰撞而發(fā)生危險(xiǎn)。 國家規(guī)定，梯轎廂額定載重量約為 350kg/m2(其他電梯有不同規(guī)定 )。 轎廂山轎廂架、轎廂壁、轎廂底、轎廂頂、轎廂門組成。導(dǎo)靴一般分為固定式滑動(dòng)導(dǎo)靴和彈性滑動(dòng)導(dǎo) 靴。導(dǎo)軌 不允許采用焊接和螺栓連接， 需要用專門 的連接板連接。 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重 活動(dòng)的自由 度，使轎廂和對重只能沿 導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng) 。有齒輪曳引機(jī)用于低速電梯 (小于)，有減速箱、常用蝸輪蝸桿傳動(dòng)、傳動(dòng)比大、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音較低、體積小。其作用是電梯轎廂升降的主拖動(dòng)機(jī)械， 是電梯中的核心部分之一。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 21 電梯的結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 八大系統(tǒng) 曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。 層站部分 位于電梯的各層廳外，該部分包括電梯層門 (廳門 )、呼梯裝置（召喚盒）、門鎖裝置、樓層顯示裝置、層站開關(guān)門裝置及消防按鈕等。包括曳引機(jī)、電源控制盒等設(shè)備。 電梯的結(jié)構(gòu)包括四大空間和八大系統(tǒng)， 下面簡單介紹電梯機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)，如圖 21 所示。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 電梯結(jié)構(gòu) 及工作原理 電梯的結(jié)構(gòu) 電梯是機(jī)電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品，機(jī)械部分相當(dāng)于人的軀體，電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng)。 第四章詳細(xì)介紹了西門子 S7200 系列 PLC 的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，編程軟件 STEP 7 MicroWIN SP6 的編程特點(diǎn)。第二章、三章詳細(xì)介紹了電梯的結(jié)構(gòu)和工作原理以及硬件結(jié)構(gòu)的選型。要求電梯功耗小、磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、壽命長、采用綠色裝潢 材料、與建筑物協(xié)調(diào)等。曳引式超高速電梯的研究正在向超大容量電動(dòng)機(jī)、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴、安全鉗、永磁同步電動(dòng)機(jī)、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進(jìn)。高 速曳引機(jī)在高層建筑、超高層建筑拉動(dòng)下己成為行業(yè)競爭的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。 曳引機(jī)技術(shù)方面 我國曳引機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了直流驅(qū)動(dòng)有齒式，交流雙速有齒式，交流調(diào)壓有齒式，交流調(diào)頻調(diào)壓有齒式，到今天的永磁同步無齒式。 電梯拖動(dòng)技術(shù)方面 直流電梯由于能耗大、維修 量大等缺點(diǎn)，逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場合得到愈來 愈廣泛的應(yīng)用。電梯群控系統(tǒng)中應(yīng)用模糊邏輯和專家控制，以提高效率和精度 。 電梯控制系統(tǒng)的發(fā)展及其現(xiàn)狀 電梯的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 : 電梯控制技術(shù)方面 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化 。另外， 電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性 在不斷的提高，以滿足乘坐的舒適性和高效性。 因此，目前的電梯設(shè)計(jì)都 采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。隨著技術(shù)發(fā)展，人們對于電梯的舒適性以及安全性提出了更高的要求。 隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多 ，電梯對于 高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑 越來越不可或缺。 the paper also describes the advantages and characteristics of PLC, focuses on the elevator hardware design and software design, studies and proposes a scheme of elevator control system based on PLC. Keywords: elevator, control system, PLC