【正文】 如今，電梯已成為人們進出高層建筑不可或缺的交通工具，隨著時代的發(fā)展，科技的進步，人們對電梯在運行時的平穩(wěn)性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能提出了更高的要求?？删幊炭刂破鳎碢LC）既保留了傳統(tǒng)繼電氣控制系統(tǒng)的簡單易懂，而且具備控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口連接、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。1971年集成電路被應(yīng)用于電梯。1963年一些先進工業(yè)國只成了無觸點半導(dǎo)體邏輯控制電梯。1955年出現(xiàn)了小型計算機(真空管)控制電梯。1900年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。它們的共同特點是都由支架、卷筒、繩索、搖桿、乘物裝置幾部分組成的最原始、最簡單的升降機械，由木（竹）材料制成，靠人力或畜力驅(qū)動在很低速度下運行。公元前1100多年出現(xiàn)的轱轆，是一種用于提水或升舉重物的升降裝置。第一章 電梯簡介 電梯的起源與發(fā)展追溯電梯的起源，在我國及國外都能找到其雛形。如我國公元前1700多年出現(xiàn)的桔槔，是一種用于提水的升降裝置。在古代希臘，于公元前236年出現(xiàn)的阿基米德絞車，是一種升舉重物的升降裝置。 1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力,這才出現(xiàn)名副其實的電梯,并使電梯趨于實用化。1949年出現(xiàn)了群控電梯,首批4—6臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。1962年美國出現(xiàn)了速度達8米/秒的超高速電梯。1967年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)筒化，性能提高。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。因此，PLC在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的運用。電梯今后的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下趨勢:（1）超高速電梯。（2）大型超載重電梯用導(dǎo)軌。（3）新型自動扶梯導(dǎo)軌。為實現(xiàn)公共場所的無障礙通行，大量的體育場館、地鐵、機場、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的安裝方式去除電梯機房的設(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、微機控制電梯。 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、減速機、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，開門機由一臺小電動機驅(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 23—機房本課題側(cè)重電梯的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，未能實現(xiàn)主電動機的升降速度的調(diào)節(jié)以及安全保護體統(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。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，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，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。作為工業(yè)控制計算機，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?。?）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。 此次設(shè)計所涉及的電梯模型共有五層，電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示；15所對應(yīng)的指示燈表示樓層號，每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。電梯的上/下行由一臺電動機M1拖動，電動機M1正轉(zhuǎn)(KM1)為電梯上升，反轉(zhuǎn)(KM2)為下降。分析以上控制要求，將電梯控制要實現(xiàn)的功能羅列如下：（1）開始時，電梯處于任意一層。