【正文】 重要的意義。 論文的主要內(nèi)容如下： 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。5 確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī) 和可編程控制器（ PLC）的選擇。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)。 電梯的功能要求 （ 1）電梯運(yùn)行到指定位置后應(yīng)具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi) /關(guān)門的功能。 （ 3）能自動(dòng)判斷電梯的運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號(hào)。電機(jī)正傳，電梯上升；電梯反轉(zhuǎn)，電梯下降。電機(jī)正傳，轎廂門打開(kāi)；電機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)閉。 （ 8）行車時(shí)，廳門和轎廂都不能開(kāi)門。 平層時(shí)可自動(dòng)開(kāi)門、手動(dòng)開(kāi)門，夾人時(shí)自動(dòng)開(kāi)門。 CPU、電源、輸入輸出三為一體。 2)高速運(yùn)算 基本指令： s／指令 應(yīng)用指令： ～幾百μ s／指令 3)安全、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī)格 內(nèi)置 8000 步 RAM 存貯器 安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到 16000 步。 6)面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格 為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能： 開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I／ O，高速計(jì)數(shù)器。 2. PLC 的性能指標(biāo)和分類 1) PLC 的主要性能指標(biāo) (1)輸入／輸出點(diǎn)數(shù)（ I／ O 點(diǎn)數(shù)） I／ O 點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。 (2)存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步 為單位，二進(jìn)制 16 位即一個(gè)字為一步。s/步。 (5)指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。按結(jié)構(gòu)形式不同 , 可以分為整體式和模塊式兩類。 3. PLC 系統(tǒng)的組成 PLC 是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。 1) PLC 的硬件結(jié)構(gòu) 一套 PLC 系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口、內(nèi)部電源）、 I／ O 擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。系統(tǒng)程序：包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。 8 可編程序控制器的工作方式 1. PLC 的掃描工作方式 圖 21 PLC 的掃描過(guò)程 可編程序控制器在進(jìn)入 RUN 狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。 PLC 完成一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期。 2. PLC 的程序執(zhí)行過(guò)程 PLC 的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖 22 所示。即一個(gè) 掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)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(shí)間為 23 個(gè)掃描周期。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，順序功能圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。 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 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ 10 （ 1） .可編程序控制器與繼電器、微機(jī)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(dòng)各種控制信號(hào)和執(zhí)行元件（如接觸器、繼電器、發(fā)光指示器、電動(dòng)機(jī)以及電子元件、電力電子器件等），要達(dá)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)。缺點(diǎn)：動(dòng)合觸點(diǎn)易磨損，且電接觸不良；體積大；控制系統(tǒng)耗能大、動(dòng)作噪聲大；維修保養(yǎng)工作量大、費(fèi)用高。 2. 微機(jī)控制系統(tǒng) 電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是使控制算法不再由硬件邏輯完成，而是通過(guò)程序存貯器中的程序來(lái)完成的控制系統(tǒng)。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(fèi)用。但是，對(duì)一般的電梯而言，應(yīng)用微機(jī)控制也有其局限性和不足之處。因此，使用微機(jī)就有“大材小用”之嫌。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。 3. PLC 控制系統(tǒng) PLC 充分利用了微型計(jì)算機(jī)的原 理和技術(shù)，保留計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)，而克服了它的缺點(diǎn)。總之， PLC 是采用微機(jī)技術(shù)制造的通用自動(dòng)控制設(shè)備，它能控制開(kāi)關(guān)量、模擬量、具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、并具有完成邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)、運(yùn)算等功能，可以取代繼電器為主的各種控制設(shè)備。 11 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展 1854 年，在紐 約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國(guó)人伊萊沙奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明 歷史上第一部安全升降梯。以?shī)W的斯的名字而命名的電梯公司也開(kāi)始了她輝煌的旅程。 自從我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策以來(lái)，全國(guó)各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具―電梯，其需求量日益增長(zhǎng)。為了確保電梯正常運(yùn)行、安全使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長(zhǎng)度和股數(shù)均不受限，當(dāng)然轎廂的載重以及提升高度就得到了提高，從而滿足了人們對(duì)電梯的使用需求。 圖 31 曳引式電梯示意圖 在后來(lái)的幾十年里，電梯的自動(dòng)平層控制系統(tǒng)以及 1— 轎廂 2— 曳引輪 3— 對(duì)重 通過(guò)變換電動(dòng)機(jī)極數(shù)的調(diào)速方法來(lái)調(diào)整電梯的運(yùn)行速度的技術(shù)相繼研制成功，1933 年世界上第一臺(tái)運(yùn)行速度為 6m/s 的電梯被安裝在美國(guó)紐約的帝國(guó)大廈。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，性能提高。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子供電電壓與頻率電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（ VVVF）調(diào)速電梯，開(kāi)拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。 12 電梯發(fā)展的今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到全面發(fā)展時(shí)期，隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人 為本提高舒適度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時(shí)間最短”問(wèn)題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式。本文中著重研究電梯的升降控制邏輯，不著重主電動(dòng)機(jī)的升降速度以及電梯的安全保護(hù)措施。 按機(jī)房位置 不同可分為：機(jī)房位于井道頂部的上置式電梯；機(jī)房底部的下置式電梯。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn) 使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。 （ 3） 電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。 13 電梯的安全保護(hù)裝置 （ 1） 電磁制動(dòng)器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直 流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。 （ 3） 限位開(kāi)關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車。 （ 5） 急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng)；在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電梯立即停車。 （ 8） 超載開(kāi)關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。 電梯技術(shù)發(fā)展情況 （ 1） 電梯的速度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。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(chǎng)合得到愈來(lái)愈 廣泛的應(yīng)用。 （ 3） 電梯的邏輯控制已從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器 —— 接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（ PLC）和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)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的提高。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。 （ 6） 機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。 14 隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。 （ 2） 技術(shù)含量更高，性能更好。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng)以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。 此外，電梯的雙向安全裝置、無(wú)底坑、無(wú)線控制、綠色環(huán)保 —— 安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來(lái)電梯的重要發(fā)展方向。 FX2N 系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： 1） FX2N 配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展 I/O 模塊， A/D 模塊， D/A 模塊和其它特殊功能模塊。 3） FX2N 可用內(nèi)部輔助繼電器 M，狀態(tài)繼電器 S，定時(shí)器 T，寄存器 D，計(jì)數(shù)器 C 的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。編程語(yǔ)言 可用梯形圖或指令表。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。圖中 M1 為電梯專用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)； KM KM2 為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制； KM KM4 為電梯高低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速或者低速運(yùn)行； KM5 為啟動(dòng)加速接觸器； KM KM KM8 為減速制動(dòng)接觸器，用以調(diào)整電梯制動(dòng)時(shí)的加速度； L L2與R R2為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電抗和電阻，當(dāng) KM1 或者 KM2 與 KM3 通電吸 合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后 KM5 通電吸合，切除 R L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯接收到停層指令后， KM3 斷電釋放， KM4 通電吸合，電機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，接入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且 KM6KM8 依次通電吸合，用來(lái)控制制動(dòng)過(guò)程的強(qiáng)度，提高停車制動(dòng)時(shí)的舒適感；至平層位置時(shí)，接觸全部斷電釋放，抱閘抱死，電梯停止運(yùn)行。門電動(dòng)機(jī)為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可由 KM KM10 控制其正反轉(zhuǎn)。 KM10 接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門，并由 SQ SQ10 與 R3 一起實(shí)現(xiàn)關(guān)門調(diào)速。電梯停止運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電。將安全窗開(kāi)關(guān)、安全鉗開(kāi)關(guān)、限速器開(kāi)關(guān)、轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)、上下強(qiáng)迫停止開(kāi)關(guān)、基站開(kāi)關(guān)梯開(kāi)關(guān)以及熱繼電器觸點(diǎn) FR FR2串聯(lián)在一起，構(gòu)成安全回路，控制安全運(yùn)行繼電器 KA2，用 KA2 的觸點(diǎn)控制 PLC 的RUN 口，只有當(dāng)該 KA2 吸合時(shí)，才允許 PLC 處于運(yùn)行狀態(tài)。 圖 42 門機(jī)、抱閘、門鎖及安全運(yùn)行電路 電梯的主要電氣設(shè)備 （ 1）牽引電動(dòng)機(jī) 齒輪牽引機(jī)為電梯的提升機(jī)構(gòu)。 （ 2）自動(dòng)門機(jī) 用來(lái)完成電梯的開(kāi)門與關(guān)門。只有當(dāng)電梯停 靠在某層站時(shí)，此層廳門才允許開(kāi)啟（由門機(jī)拖動(dòng)轎門，轎門帶動(dòng)廳門完成）；也只有當(dāng)廳門，轎門全部關(guān)閉后才允許啟動(dòng)運(yùn)行。過(guò)去常由低壓燈泡構(gòu)成，現(xiàn)多由 LED 組成，且與呼梯盒做成一體結(jié)構(gòu)。常安裝在廳門外，離地面一米左右的墻壁上。 （ 5）操縱箱 操縱箱安裝在轎箱內(nèi)，供乘客對(duì)電梯發(fā)布動(dòng)作命令。 （ 6）平層及開(kāi)門裝置 該裝置如圖 43 所示。上行時(shí)，上磁鐵板先觸發(fā)樓層感應(yīng)器，發(fā)出減速停車信號(hào)