【正文】 電梯運行。需要說明的是，本實驗裝置在無司機狀態(tài)下，利用定時器控制開門、關(guān)門和上下客時間；有司機狀態(tài)下，則直接由司機控制開門、關(guān)門和上下客時間。在有司機工作狀態(tài)下還有指令專用開關(guān)，即只響應(yīng)指令信號，不響應(yīng)召喚信號。其中包括上行、下行顯示及LED層樓位置的顯示。層門上方裝有LED數(shù)碼管，以顯示轎廂所在層樓位置，另外還有轎廂上行和下行指示燈。圖32為電梯層門示意圖。LED顯示部分主要包括轎廂運行方向顯示、樓層顯示。減速器行程開關(guān)TCP/IP12345RS232轎廂電梯控制柜繼電器/接觸器FX2N –48MR PLCRS422配重LED顯示電路開關(guān)電源電梯控制柜圖31五層電梯的簡化模型和控制柜示意圖電梯控制柜是電梯電氣控制系統(tǒng)完成各種主要任務(wù)，實現(xiàn)各種性能的中心。升降電機為交流可逆電動機，轎廂套在鋼絲繩上，電機帶動鋼絲繩正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，轎廂對應(yīng)上升或下降。1. 電梯模型結(jié)構(gòu)1) 電梯模型的主體結(jié)構(gòu)與控制柜電動機圖31為五層電梯的簡化模型和控制柜示意圖。三、PLC控制單臺電梯的分析電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制、PLC控制、微機控制，其中繼電器控制系統(tǒng)故障率高，微機控制系統(tǒng)抗干擾能力弱，而PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進性，成為目前電梯系統(tǒng)中使用最多的控制方式，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點之一?？傊?，PLC是采用微機技術(shù)制造的通用自動控制設(shè)備，它能控制開關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強、并具有完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術(shù)、運算等功能，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充分利用了微型計算機的原理和技術(shù)，保留計算機控制的優(yōu)點，而克服了它的缺點。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，如用戶專門配備接口電路既不方便又不可靠。因此，使用微機就有“大材小用”之嫌。但是，對一般的電梯而言，應(yīng)用微機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)費用。2. 微機控制系統(tǒng)電梯的微機控制系統(tǒng)實質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而是通過程序存貯器中的程序來完成的控制系統(tǒng)。缺點：動合觸點易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動作噪聲大；維修保養(yǎng)工作量大、費用高。（三）可編程序控制器與繼電器、微機在電梯控制中的應(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)必須起動各種控制信號和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動機以及電子元件、電力電子器件等），要達到這些控制目的，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)。其中前兩種語言用得較多，順序功能圖語言也在許多場合被采用。輸出信號的變化滯后于輸入信號的變化，這產(chǎn)生了PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時間為23個掃描周期。即一個掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時間。2) PLC的程序執(zhí)行過程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X001Y001Y001M1讀讀①②③④⑤PLC的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個主要階段，如圖24所示。PLC完成一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期。然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重要進行。圖22 三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品主機示意圖（二）可編程序控制器的工作方式及編程語言1. PLC的工作方式開始內(nèi)部處理通信處理RUN方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理NY1) PLC的掃描工作方式 圖23 PLC的掃描過程可編程序控制器在進入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。本課題中FX2N－48MR為基本單元，帶有48個I／O點(24入、24出)，M表示主機、R表示該單元為繼電器輸出型。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)模等進行分類。l 功能擴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。l 掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時間來計算的，單位用181。它標(biāo)志著可以接多少個開關(guān)、按鈕和可以控制多少個負(fù)載。而PLC以其體積小、功能強、故障率低、壽命長、噪聲低、維護保養(yǎng)簡便、修改邏輯靈活、程序容易編制，易聯(lián)成控制網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)引進工作的進一步開展，電氣控制系統(tǒng)發(fā)展換代迅速。當(dāng)一臺電梯的類別、額定載重量和額定運行速度確定后，電力拖動系統(tǒng)各零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則有比較大的選擇范圍，必須根據(jù)電梯安裝使用地點、乘載對象進行認(rèn)真選擇，才能最大限度地發(fā)揮電梯的使用效益。其操縱是實行各個控制環(huán)節(jié)的方式和手段。電梯一般是由電動機來拖動的，其運行過程大多包括啟動、正（反）轉(zhuǎn)、停止等，這整個過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。2. 電梯的電氣控制部分電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動機等幾十個分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。為了得到較好的舒適感，要求曳引電動機在選定的調(diào)速方式下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩總能達到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求。1. 電梯的電力拖動部分電梯主拖動類型有直流電動機拖動、交流電動機拖動、直流G－M（即發(fā)電機－電動機組供電）拖動、晶閘管供電（SCR－M）的直流拖動和交流雙速電動機拖動、交流調(diào)壓調(diào)速（AVCC）拖動、交流變頻調(diào)速（VVVF）等。在單臺電梯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進一步探討用一臺PLC控制多臺電梯協(xié)調(diào)運行的實施方案。5) 電梯開門時間設(shè)為3秒，電梯關(guān)門時間也設(shè)定為3秒。4) 具有電梯直駛功能和反向最遠停站功能。3) 具有轎廂層樓顯示（二進制方式或十進制方式）。設(shè)計程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要達到以下要求：1) PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機、無司機、消防三種工作模式。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一個層站時，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號，一般都不能自動停靠，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。盡管電梯和汽車在運算工作過程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運行工作情況類似公共汽車，在起點站和終點站之間往返運行，在運行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層?？块_門接乘客。而電梯的自動化程度比較高，一般電梯的司機或乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達一個指令信號，電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、在預(yù)定的層站平層?？块_門。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。一般電梯在起點站和終點站上各設(shè)置一個按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個按鈕。起點站設(shè)在一樓，終點站設(shè)在最高樓。電梯在做垂直運行的過程中，有起點站也有終點站。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，可編程序控制器（PLC）和電子計算機成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去后，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運行效果顯著提高。從此以后，電梯這個產(chǎn)品，一直在日新月異地發(fā)展著。在20世紀(jì)初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯，從而為后來的高速度、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力來源。后來又出現(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年英國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。三菱FX2N PLC在電梯控制中的應(yīng)用畢業(yè)論文一、電梯的概述（一）電梯的發(fā)展簡史據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機后，1858年美國研制出以蒸汽為動力，并通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用。18世紀(jì)末發(fā)明了電機，并隨著電機技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開始使用交流異步單速和雙速電動機作動力的交流電梯，特別是交流雙速電動機的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。20世紀(jì)30年代美國紐約市的102層摩天大樓建成。目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。（二）電梯的運行工作情況一部電梯主要由轎廂、配重、曳引機、控制柜／箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。對于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點站和終點站之間還設(shè)有?？空?。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕，供司機或乘用人員控制電梯上下運行。電梯的運行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動、加速、?？康热克緳C控制操作，而且在運行過程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。對于自動化程度高的電梯，司機或乘用人員一次還可下達一個以上的指令信號，電梯便能依次起動和停靠，依次完成全部指令任務(wù)。而載貨電梯的運行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機或乘用人員控制電梯上下運行時一般一次只能下達一個指令任務(wù)，當(dāng)一個指令任務(wù)完成后才能再下達另一個指令任務(wù)。本課題主要研究單臺五層電梯的PLC控制方法，分述其硬件設(shè)計和軟件設(shè)計過程。2) 系統(tǒng)應(yīng)具備自動響應(yīng)層樓召喚信號（含上召喚和下召喚）。能自動顯示電梯運行方向。具有消防應(yīng)急處理功能。6) 具有應(yīng)急手動開門、關(guān)門按鈕。（三）電梯控制系統(tǒng)的組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動部分和電氣控制部分組成。因直流電梯的拖動電動機有電刷和換相器，維護量較大，可靠性低，現(xiàn)已被交流調(diào)速電梯所取代?？紤]到電壓的波動、導(dǎo)軌不夠平直造成的運動阻力增大等因素，電動機轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度。電氣控制系統(tǒng)通過電路控制電力拖動系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動作功能，保證電梯安全運行。具體地說電梯的控制主要是指對電動機的起動、停止、運行方向、層樓指示、層站召喚、轎廂內(nèi)指令等進行處理。電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動系統(tǒng)比較，變化范圍比較大