【正文】 內(nèi)容在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特點(diǎn)，對(duì)于 PLC 控制設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典型性，研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)于理解和學(xué)習(xí) PLC 都具有很好的意義。該系統(tǒng)主要由 PLC、邏輯控制電路組成。本機(jī)控制單元采用以西門(mén)子公司的可編程控制器 PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制。要求其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、使其能夠易于理解與掌握。第二章 電梯的概述及發(fā)展 電梯的概述及發(fā)展隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平日益提高，伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑物內(nèi)提供上下交通運(yùn)輸?shù)碾娞莨I(yè)也在日新月異地發(fā)展著。為了確保電梯正常運(yùn)行、安全使用，必須要了解電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的傾角小于 15 度的鋼性導(dǎo)軌之間。它適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。轎廂操作箱上則設(shè)有與停站數(shù)相等的相應(yīng)的指令按鈕，某一層等待電梯的乘客按下召喚按鈕，就能使不被占用的轎廂到來(lái)，電梯?？繒r(shí)立即自動(dòng)開(kāi)門(mén)，乘客進(jìn)入轎廂后，按下他要去的樓層的指令按鈕，電梯就自動(dòng)關(guān)門(mén)，自動(dòng)行駛到該站。(3) 集選控制電梯該電梯是一種乘客自己操作或有時(shí)也可以有專(zhuān)職司機(jī)操作的自動(dòng)電梯。集選控制轎廂操作箱上則設(shè)有與停站數(shù)相等的相應(yīng)的指令按鈕，當(dāng)進(jìn)入轎廂的乘客按下指令按鈕，指令信號(hào)就被登記。每次?？繒r(shí)電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開(kāi)門(mén)。格雷夫斯從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。150 年以來(lái)，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國(guó)領(lǐng)先的電梯公司。電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新－手柄開(kāi)關(guān)操縱，按鈕控制，信號(hào)控制，集選控制、人機(jī)對(duì)話(huà)等，多臺(tái)電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎箱電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢(shì)，變速式自動(dòng)人行道扶梯大大節(jié)省了行人的時(shí)間；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圓形觀(guān)光電梯則使身處其中的乘客的視線(xiàn)不再封閉。第三章 PLC 的概述 PLC 的發(fā)展歷程第一臺(tái)可編程控制器的設(shè)計(jì)規(guī)范是美國(guó)通用公司提出的。這一設(shè)想提出后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于 1969 年研制成第一臺(tái) PLC，型號(hào)為 PDP14，投入通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)控制中，取得了令人滿(mǎn)意的效果，從此開(kāi)創(chuàng)了 PLC 的新紀(jì)元。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復(fù)使用。在短時(shí)間內(nèi)，PLC 在其他工業(yè)部門(mén)也得到應(yīng)用。70 年代中期，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使 8 位微處理器和位片處理器相繼問(wèn)世，使可編程控制技術(shù)產(chǎn)生了飛躍。在這個(gè)時(shí)期，日本、西德（原）和法國(guó)相繼研制出了自己的 PLC，我國(guó)在 1974 年也開(kāi)始研制。這是面向工程技術(shù)人員的編程語(yǔ)言發(fā)展成熟，出現(xiàn)了工藝人員使用的圖形語(yǔ)言。進(jìn)入八九十年代后，PLC 的軟硬件功能進(jìn)一步得到加強(qiáng)，PLC 已發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)生，可診斷自身故障及機(jī)器故障。盡管 PLC 功能越來(lái)越強(qiáng)，但他仍然保留了先前的簡(jiǎn)單與易于使用的特點(diǎn)。除了硬件系統(tǒng)外，還需要軟件系統(tǒng)的支持，它們相輔相成，卻一不可，共同構(gòu)成PLC。PLC 能如此迅速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀(guān)需求外，還因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。以下是其主要特點(diǎn)。它具有體積小、功能強(qiáng)、靈活通用與維修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)。因而在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱之一。PLC 的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)、輸入輸出擴(kuò)展部件及外部設(shè)備組成。CPU 是 PLC 的核心部分，由它實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，它的運(yùn)行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)行的。PLC 的電源一般采用開(kāi)關(guān)電源，其特點(diǎn)是輸入電壓范圍寬、體積小、質(zhì)量輕、效率高、抗干擾性能好。 編程簡(jiǎn)單，使用方便用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，常使用匯編語(yǔ)言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。例如，目前打多數(shù) PLC 均采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線(xiàn)路的清晰直觀(guān)感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，很靈活方便。接線(xiàn)簡(jiǎn)單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線(xiàn)和拆線(xiàn)的麻煩。這種性能使 PLC 具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PLC 可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)可以級(jí)連，網(wǎng)上可兼容不同類(lèi)型的可編程控制器和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。在大型安裝中，長(zhǎng)距離輸入/輸出站點(diǎn)安放在最優(yōu)地點(diǎn)。從一開(kāi)始，PLC 便以易維護(hù)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。PLC 的這些及其他特性使之成為任何一個(gè)控制系統(tǒng)的有益部分。 PLC 的工作原理PLC 的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理是基本一致的。但是，在時(shí)間上，PLC 執(zhí)行的任務(wù)是串行，與繼電—接觸器控制系統(tǒng)中任務(wù)的執(zhí)行有所不同。在程序執(zhí)行過(guò)程的周期中，程序?qū)Ω鱾€(gè)過(guò)程輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)采樣的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處理，并把結(jié)果輸出到生產(chǎn)過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中。這實(shí)際是將存入輸入、輸出狀態(tài)的寄存器內(nèi)容進(jìn)行了一次更新，故稱(chēng)為“I（輸入）/O(輸出) 刷新” 。反之，若在本次I/O 刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應(yīng)，而要到下一次掃描期間輸出才會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于這幾個(gè)因數(shù)：一是 CPU 執(zhí)行指令的速度，二是每條指令占用的時(shí)間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的，而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，常常要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大減少，故增加了抗干擾能力。應(yīng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間作出精確的計(jì)算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應(yīng)延時(shí)等的不良影響。利用編程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器的硬接線(xiàn)線(xiàn)路，這就是所謂的“可編程序” 。PLC 提供的編程語(yǔ)言通常由三種：梯形圖、指令表、功能圖等。PLC 梯形圖 PLC 的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)單明了，易于理解，是所有編程語(yǔ)言的首選。所謂指令表編程，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表可編程控制器的某種操作功能。使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行編程。每一種編程方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，根據(jù)每一種特殊的控制要求，根據(jù)編程者的熟練程度正確合理應(yīng)用編程方法。很多工廠(chǎng)的生產(chǎn)流水線(xiàn)、加工設(shè)備、船舶上貨物的裝卸裝置、電梯的運(yùn)行等都由 PLC 控制，只要把預(yù)定的控制任務(wù)編成程序，用一串指令的形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)輸入各種指令，經(jīng)過(guò)模擬量、數(shù)字量等輸入輸出部件對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行控制。PLC 作為主控制器，一方面要采集電梯的各種輸入信號(hào)，包括電梯的位置、狀態(tài)、內(nèi)外指令的按鈕信號(hào)、門(mén)鎖信號(hào)、門(mén)區(qū)信號(hào)、井道內(nèi)的強(qiáng)迫減速信號(hào)、防沖信號(hào)以及消防信號(hào)等。我們利用 PLC 內(nèi)的條件跳轉(zhuǎn)和主控指令，把對(duì)電梯的控制程序劃分為幾個(gè)程序段：檢修控制、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開(kāi)關(guān)門(mén)階段。正常自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，PLC 檢測(cè)門(mén)鎖是否接通，若門(mén)鎖不通則給出關(guān)門(mén)信號(hào)，控制電梯關(guān)門(mén)；當(dāng)門(mén)鎖接通時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)一收到指令信號(hào)電梯即起動(dòng)。3 硬件設(shè)計(jì) 硬件配置簡(jiǎn)介PLC 產(chǎn)品出現(xiàn)以來(lái)，它以面向工業(yè)控制的鮮明特點(diǎn)，普遍受到電器控制領(lǐng)域的歡迎。目前各國(guó)生產(chǎn)的 PLC 品種繁多，發(fā)展速度快。在此簡(jiǎn)單的介紹該機(jī)型的一些技術(shù)指標(biāo)。 電梯控制系統(tǒng)電梯模擬系統(tǒng)如下圖所示：電 梯 控 制 系 統(tǒng) 的 模 擬二層底 層轎 廂 三層四層 輸 入 輸 出 配 置 圖 電梯系統(tǒng)控制模擬圖 電氣控制系統(tǒng)框圖