【正文】 ，大量的體育場館、地鐵、機(jī)場、商場、寫字樓、賓館等需要加裝自動扶梯和自動人行道。對于高度在 20 層以下的民用建筑，可以通過改變曳引機(jī)的安裝方式去除電梯機(jī)房的設(shè)計，從而降低建筑總高度、保持整體造型、節(jié)省建筑成本。 電梯的分類 按速度分類：低速電梯 、快速電梯、高速電梯、超高速電梯。 按拖動方式分類：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、直線電機(jī)驅(qū)動的電梯。 按控制方式分類：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、幾選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、微機(jī)控制電梯。 電梯的組成 電梯主要由曳引系統(tǒng)、轎廂、重量平衡系統(tǒng)、導(dǎo)軌、門系 統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、電力拖動和電氣控制系統(tǒng)等部件組成。曳引系統(tǒng)主要由曳引電動機(jī)、減速機(jī)、曳引輪和電磁抱閘組成。 轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。井道側(cè)壁對應(yīng)各樓層的相應(yīng)位置裝有減速、平層的遮磁板，以便發(fā)送減速、停車信號。轎廂內(nèi)門的操作盤上設(shè)有選層按鈕及相應(yīng)的指示燈，還有 開 /關(guān)門按鈕等各種顯示電梯運行狀態(tài)的指示燈。轎廂門的上方裝有開門機(jī)，開門機(jī)由一臺小電動機(jī)驅(qū)動來實現(xiàn)開 /關(guān)門動作。在各層廳門的一側(cè)面裝有呼梯按鈕和樓層顯示裝置，呼梯按鈕通常有上行呼梯、下行呼梯各一個（最底層只有上行呼梯按鈕、最高層只有下行呼梯按鈕）。樓層顯示裝置有時也設(shè)在 廳門上方。 電梯示意圖 1— 控制柜 2— 限速器 3— 門聯(lián)動裝置 4— 轎門 5— 轎廂底板 6— 樓層地面 7— 層門 8— 補(bǔ)償繩 9— 緊張裝置 10— 地坑 11— 緩沖器 12— 對重 13— 對重導(dǎo)軌 14— 轎廂導(dǎo)軌 15— 井道壁 16— 導(dǎo)靴 17— 導(dǎo)軌壓板 18— 轎廂 19— 安全鉗 20— 曳引繩端接裝置 21— 曳引繩 22— 曳引機(jī) 23— 機(jī)房 本課題側(cè)重電梯的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計，未能實現(xiàn)主電動機(jī)的升降速度的調(diào)節(jié)以及安全保護(hù)體統(tǒng)的實現(xiàn)。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中產(chǎn)生偏斜或擺動。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動機(jī)功率。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層工作。 5 第二章 可編程控制器 PLC 的定義 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。 （ 2）編程簡單，設(shè)計施工周期短 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 此外， PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。 （ 4）功能完善 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)字模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運算，定時、計時、計數(shù)、順序控制、功率驅(qū)動、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄和顯示等功能，設(shè)備控制水平大大提高。 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗僅數(shù)瓦。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等 各個行業(yè)，使用情 6 況大致可歸納為如下幾類 ： （ 1） 開關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。 （ 2） 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 PLC廠家都生產(chǎn) 配套的 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。作為工業(yè)控制計算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。大中型 PLC都有 PID模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼? （ 6） 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 （ 1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 （ 2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果 會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在此期間， CPU按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。 PLC 的編程語言 編程語言是 PLC 的重要組成部分， PLC 為用戶提供了完整的編程語言，以適應(yīng)用戶編程的需要。程序由編程器送到 PLC 內(nèi)部的存儲器中，它也能方便地 8 讀出、檢查與修改。其中梯形圖是最早使用的一種 PLC 語言，也是現(xiàn)在最常用的編程語言。它的最大特點就是直觀、清晰。工作中的電梯主要對各種呼梯信號和當(dāng)時的運行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個工作狀態(tài)，為此它要求具有自動選向、順向截梯、反向保號，外呼記憶，自動開 /關(guān)門狀態(tài)，停梯消號，自動達(dá)層等功能。另外，電梯門的開關(guān)也由一臺電動機(jī) M2 控制，電動機(jī) M2 正轉(zhuǎn)（ KM3）為電梯開門，反轉(zhuǎn)（ KM4）為 關(guān)門。 （ 2）當(dāng)有外呼梯信號到來時電梯響應(yīng)該呼梯信號，到達(dá)該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時三秒后自動關(guān)門。當(dāng)關(guān)門時，為了防止夾住乘客，在門兩側(cè)安裝了紅外線傳感器，有人進(jìn)出時，兩秒后才關(guān)門。 （ 5）電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外呼梯響應(yīng)功能。 （ 6）電梯具有同向截車功能。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕可使門打開，按關(guān)門按鈕可使門關(guān)閉。 確定 I/O 點數(shù) 根據(jù)電梯控制的特點，輸入信號應(yīng)該包括以下幾個部分： （ 1）轎廂內(nèi)及各層門廳外呼按鈕 轎廂內(nèi)的樓層選擇按鈕共有數(shù)字鍵 15，各層 門廳的外呼按鈕除第一層只有上升按鈕，第五層只有下降按鈕外，其余三層均設(shè)有上升、下降兩個按鈕，故一共需要 13 個輸入。 還有一 個上下 限位 開關(guān) ， 另外還有一組紅外線傳感器，此傳感器主要用于門機(jī)上保護(hù)人或物不被夾傷的裝置。 （ 3）電梯門控制信號 大部分電梯都具有開門按鈕以及關(guān)門按鈕，以方便手動開門，故電梯門控制信號一共需要 2 個輸入。 輸出信號應(yīng)該包括： （ 1）內(nèi)呼指示信號 內(nèi)呼指示信號有 5 個，分別表示 1~5 層的內(nèi)呼被接受，并在內(nèi)呼指令完成后，信號消失。 （ 3）電梯上下行指示信號，共 2 個 。 （ 5）電動機(jī) M2 正反轉(zhuǎn)，共 2 個。 PLC 機(jī)型的選擇 PLC 按結(jié)構(gòu)分為 整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類，按 CPU 字長分為 1 位、 4 位、 8 位、 16 位、 32 位、 64 位等。 整體型 PLC 的 I/O 點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。可控硅輸出模塊適用于 12 開關(guān)