【正文】 編程器可將用戶程序送入PLC 的用戶程序存儲器，調試程序、監(jiān) 控成語的執(zhí)行過程。12V、 24V），并為外部輸入單元提供 24V 直流電源（僅供輸入端點使用）。 （ 4）電源：電源單元的作用是把外部電源（ 220V 交流電源）轉換成內部工作電壓。其中小型 PLC 的 I/O 點數少于 256，具有單 CPU 和 8 位或者 16 位處理器，用戶存儲器容量為 4KB 以下。輸出電路共有三種形式：一種是繼電器形式，它是通過控制繼電器的線圈使其觸點的通斷來控制輸出設備，實現電氣隔離；另一種是晶體管輸出型，它是通過光電耦合器使輸出開關晶體管通斷，進而控制輸出設備；第武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 12 三種是可控硅輸出型，通過觸發(fā)可控硅的通斷實現對外部輸出設備的控制。輸入電路的作用是接收現現場輸入設備送來的控制信號，并經光電耦合器隔離后轉換成 PLC 內部的標準電平信號，然后由 CPU 讀 入并送至輸入映象寄存器中，供程序執(zhí)行使用。 PLC 的存儲器包括只讀存儲器（ ROM）和隨機存取存儲器（ RAM），可以提供各種形式的讀取 /寫入方式。用戶存儲器用來存放編制的應用程序和工作數據狀態(tài)。 （ 2）存儲器： PLC 配有兩種存儲器，即系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。 CPU 板是 PLC 的運算、控制中心，用來實現各種邏輯運算、算術運算及對整機進行管理控制； PLC內部配有程序存儲器和數據存儲器（ ROM， RAM），分別用于存儲系統(tǒng)程序和用戶程序，并生成用戶環(huán)境；并行接口和串行接口主要用于 CPU 與各接口電路之間的信息交換。 從硬件來看， PLC 主要由 CPU，存儲器， I/O 接口，電源，編程器等組成。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。不同的生產廠家生產的可編程邏輯控制器的結構多種多樣，但基 本組成原理是一樣的。三維光幕在最近幾十年才推出，技術不夠成熟，需要繼續(xù)改進。運動型光幕在普通光幕種占據主導地位，也得到了多數廠家的認同。 光幕劃分為普通光幕、二合一光幕和三維光幕。光幕，即紅外線微掃描探測裝置，作為一種光電產品，可以代替機械安全觸板，或將光幕與觸板合成為具有雙重保護功能的二合一光幕。通常有光電式保護裝置、超聲波保護裝置和防夾條等類型，本設計采用光電式保護裝置。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 10 門安全裝置選擇 層門和轎門的開啟是同步進行的，為保證乘客的安全，電梯門的入口處必須有安全保護裝置。門電氣拖動線路通常由門電動機、門繼電器觸電及電阻分壓線路等部分組成。 圖 3 樓層感應干簧管示意圖 門電梯選擇 電梯門有層門和轎門之分，兩門的開啟是同時進行的，實現開關門的動作用一臺小電動機驅動即可。 本設計中的樓層只有五層，綜上所述，采用干簧管磁感應器來 檢測轎廂所處樓層位置。 （ 3）利用旋轉編碼器 目前， PLC 一般都有高速脈沖輸入端或專用計數單元，計數準確，使用方便，因而在電梯 PLC 控制系統(tǒng)中，可用編碼器測取電梯運行過程中的準確位置。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 9 3 電梯硬件設計 轎廂樓層位置檢測 通過查閱資料，了解到現在工程中進行轎廂樓層位置檢測的主要方法有以下幾種： （ 1）用干簧管磁感應器或其它位置開關 這種方法直觀、簡單，但由于每一層都需要使用一個磁感應器，當樓層較高時，會占用 PLC 太多的輸入點。 本設計采用旋轉編碼器檢測轎廂位置，只要電梯一運行，計數器就可以精確地確定走過的距離，達到與減速點相應的預制數時即可發(fā)出減速命令。 減速及平層控制 電梯的工作特點是頻繁起制動，為了提高工作效率，改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準確平層，即“無速度停車抱閘”，不要出現爬行現象或低速抱閘，即不要直接停止。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 8 第二種，單轎廂全集選是控制室等級所有門廳和轎廂召喚，上行時順應答轎廂和廳門上召喚。當電梯設有基站（本設計中，基站為一樓）時，電梯在完成全部指令后，自動駛回基站，停機待客。當完成全 部轎廂內指令，又無外呼梯信號時，電梯應自動關門，并在設定時間內自動關閉轎廂照明。當電梯完成全部轎廂內指令，應能自動換向，應答相反方向的信號。電梯在運行中應能記憶層外的呼梯信號，對符合運行方向的召喚，應能自動逐一?？繎稹．斵I廂內操縱盤上選層指令相對于電梯位置具有不同方向時，電梯應能俺先入為主的原則自動確定運行方向。當轎廂內操縱盤上有多個選層指令時，電梯應能按順序自動?？浚⒆詣哟_定運行方向。在開關過程中或門關閉后電梯啟動前，按下操縱盤上的開關門按鈕，門將打開。在延時時間內，按下關門按鈕，門將提前實現關門動作。 （ 7）自動關門與提早關門。 轎廂內和各樓層的門廳內均有兩種指示燈，一種是方向指示燈，分別指示向上和向下運行的狀態(tài)，并分別與上行 接觸器 SC 和下行接觸器 XC 連接，另 一種是轎廂所處樓層的顯示器，顯示器由七段顯示譯碼器構成，與檢測轎廂位置的干簧管通過連接電路相連，能夠連續(xù)顯示，隨時顯示轎廂所處的位置。 （ 4）電梯內設有層樓指示鍵、開關門按鍵、警鈴風扇及照明按鍵。 （ 2）各層的門廳設置上下呼叫開關（最頂層只設置向下呼叫開關，最底層只設置向上呼叫開關）。電梯信號控制系統(tǒng)如圖 2 所示，輸入到 PLC 的控制信號有運行方式選擇（ 如自動、檢修、消防運行方式等）、運行控制信號、轎內指令、層站召喚、安全保護信號、旋轉編碼器光電脈沖、開關門信號及限位信號、門區(qū)和平層信號等。 （ 7）其他開關：除上述開關外，還有安全窗開關，鋼帶輪的斷帶開關等。此外還有紅外線開關等。在運行中如出現廳門開關斷開，電梯會立即停車。最好是能聯(lián)動操作的開關，在開始下底坑時即可將上部開關打在停止的位置，到底坑后也可用操作裝置消除停止狀態(tài)，由安裝在轎頂或其他地方的檢修運行裝置進行控制。 轎頂的停止開關應面向轎門，離轎門距離不大于 1m；底坑的停止開關應安裝在進入底坑可立即觸及的地方。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 6 （ 3）急停開關：按照要求在轎頂、底坑 和滑輪間必須裝設急停開關，為了醒目和提醒人們注意，急停開關需要設置為紅色的，并且標有 “ 停止 ” 和 “ 運行 ”的位置。極限開關應能防止電梯在兩個方向的運行越程，而且不經過專業(yè)人員調整電梯不能自動恢復運行。 限位開關是防止越程的第 二道關，當轎廂經過端站平層位置后仍未停車，就會觸動限位開關，此時限位開關立即動作，切斷電源并制動，強迫停車。這些開關或碰輪都安裝在固定于導軌的支架上，由安裝在轎廂上的撞桿觸動而動作。為防止電梯由于限位開關不起作用，轎廂超越頂層或底層端站繼 續(xù)運行，不需設置保護裝置以防止發(fā)生嚴重的后果和結構損壞。將電磁制動器裝于曳引機軸上，一般采用直流電磁控制器，啟動時通電松閘，停層后斷電制動。 電梯的安全保護裝置 （ 1）電磁制動器：電磁制動器是一種將主動側扭力傳達給被動側的連接器，可以據需要自由的結合，切離或制動。 （ 4） 其他裝置。 轎廂和廳門轎廂由轎架、轎底、轎避和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折式、雙折中分式和直分式等形式。由控制系統(tǒng)的信號驅動控制完成電梯的開關門、啟動、制動、平層等動作，是電梯工作的最上層，武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 5 實現電梯的正確運行。曳引部分，通常由曳引機和曳引鋼絲繩組成；電動機帶動曳引機旋轉，使轎廂上下運動，開關電路負責設備與電力線路的接通與斷開，開門機則負責電梯能夠正確地開門和關門。 圖 1 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結構圖 電梯的主要組成部分 （ 1）首先是電梯的電力拖動部分部分。圖 1 為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結構圖，主要硬件包括 PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機 、調速裝置與主拖動系統(tǒng)等。 PLC 技術的發(fā)展使得電梯控制技術提升到一個新的層次，電梯運行的效率、舒適度、安全性以及可維護性都有了質的飛躍。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 4 2 電梯控制系統(tǒng)需求分析 電梯控制系統(tǒng)基本結構 隨著工業(yè)技術的發(fā)展，電梯的控制技術經歷了由繼電器控制系統(tǒng)向可編程控制器控制系統(tǒng)轉變的過程。當乘客進入電梯后，按動樓層按鈕，電梯實現自動關門（也可手動控制），根據轎廂所處位置及乘客所到層數，判定轎廂的運行方向并顯示，保證轎廂停在選定的樓層上；同時，根據樓層的呼叫，與電梯相同運行方向時停車，執(zhí)行開關門動作。日本三菱公司的 PLC 產品就是其中的代表， FX2 系列 是三菱公司在 20 世紀 90 年代開發(fā)的整體式高功能小型機，配有各種通信適配器和特殊功能單元， FX2N 是今年推出的高功能整體式小型機，它是 FX2 的換代產品，各種功能有了全面的提升 ,能夠滿足一般的工程系統(tǒng)開發(fā)應用。而日本的 PLC 技術是由美國引 進的，對美國的 PLC 產品有一定的繼承性 。目前世界上 PLC 產品可按地域分為三大流派，一個流派是美國產品，一個流派是歐洲產品，一個流派是日本產品。在電梯控制領域， PLC 也得到了廣泛而深入的應用。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 3 預期目標 可編程序控制器的引入使得控制領域的面貌煥然一新，將其運用于電梯控制中也使得電梯領域得到了快速的發(fā)展。 安裝更加方便、更加快捷高效、安全、可重復使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式；隨著新技術的開發(fā)、應用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。由于永磁技術的先進性，將來很有可能取代 VVVF 技術。 技術 含量更高，性能更好。目前電梯的發(fā)展呈現出以下特點： 結構不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術、新結構、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機械系統(tǒng)結構簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進化、外觀漂亮化。早期電梯上的繼電器 接觸器控制方法的缺點是觸點比較多、故障高、可靠性差、體積大、維修工作量大、一旦接收完成不易更改，正在 逐步被淘汰。 機械傳動方面，由于國際上機械加工水平的不斷提高，使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。 電梯的邏輯控制己從過去簡單的繼電器 — 接觸器控制發(fā)展為可編程序控制(PLC)和微機控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大提高。 逐步被交流電梯所替代，武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 2 液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機房位置靈活等特點，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應用。 目前，電梯的發(fā)展呈現以下特點： 速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數量愈來愈多。 2021 年 5 月 11 日到 13 日，中國電梯協(xié)會聯(lián)合歐洲電梯標委會 CEN/TC國際標準化組織電梯和扶梯技術委員會 ISO/TC17亞太地區(qū)電梯和扶梯協(xié)會PALEA、歐洲電梯聯(lián)合會 ELA/EEA、美國機械工程師協(xié)會 ASME 電梯標準委員會A1韓國電梯安全管理院 KESI 以及全國電梯標準化技術委員會在安徽屯溪召開了首屆全球電梯大會 WEC2021。 本文針對當前電梯控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和潮流，采用可編程控制器 (PLC)設計控制系統(tǒng)，實現對電梯運行的控制，使得電梯的運行滿足人們對于安全性和舒適性的要求。針對飛速發(fā)展的電梯產業(yè)，提供安全、高效、環(huán)保的電梯控制系統(tǒng)，使每一部電 梯都能安全高效地運行，成為電梯產業(yè)得以健康發(fā)展、人們的日常生活得以正常進行的重要保證。經過一個多世紀的發(fā)展，在世界上的任何一個城市，電梯都在被廣泛應用著。 1950 年又制成了安裝在高層建筑外面的觀光電梯，使乘客能在電梯運行中清楚地眺望四周的景色。隨著超高層建筑的出現，電梯的設計、工藝不斷得到提高，電梯的品種也逐漸增多。 1900 年，以交流電動機傳動的電梯開始問世。隨著高層建筑的發(fā)展，為建筑內提供上下交通運輸的電梯在歷史上出現，并且其發(fā)展空間在不斷擴大，已成為工作和生活中的必需設備。 關鍵詞 ： 可編程控制器，電梯，邏輯控制，程序設計 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） II ABSTRACT This paper is aimed at a PLC control system design for five floors a vertical transportation equipment,elevator is widely used i n industrial production an