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1、 電梯升降的PLC控制 摘 要 隨著城市化進(jìn)程地不斷加快，高層建筑己經(jīng)越來(lái)越多。電梯作為垂直交通工具，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。電梯是為高層建筑運(yùn)輸效勞的設(shè)備，它具有運(yùn)送速度快、平安可靠、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)，由于繼電器本身的機(jī)械和電磁慣性大，大大降低了電梯系統(tǒng)的可靠性和平安性。為了保證電梯運(yùn)行既高效節(jié)能又平安可靠，必須改良電梯控制方式。根據(jù)順序邏輯控制的需要開(kāi)展起來(lái)的可編程控制器(PLC)，它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC處理速度快，可靠性高，能夠保證電梯正常、平安、可靠地運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：1、電梯；2、可編程控制器PLC；

2、3、變頻調(diào)速；4、控制系統(tǒng) 目 錄 一、緒 言7 二、電梯概述9 〔一〕電梯的產(chǎn)生9 〔二〕電梯設(shè)備9 1、電梯的種類9 2、電梯的組成局部9 3、電梯的技術(shù)參數(shù)9 〔三〕電梯技術(shù)的開(kāi)展概況10 三、可編程邏輯控制器及其工作原理12 〔一〕PLC的定義12 〔二〕PLC主要的應(yīng)用特點(diǎn)12 1、可靠性能高12 2、豐富的輸入輸出接口模塊12 3、運(yùn)用了模塊化構(gòu)造13 4、編程語(yǔ)句簡(jiǎn)單，操作者容易掌握13 5、安裝簡(jiǎn)單而且維修方便13 〔三〕PLC的根本構(gòu)造13 1、中央處理器CPU14 2、存儲(chǔ)器14 3、輸入輸出接口(I/O)14 4、外

3、部設(shè)備接口14 5、I/O擴(kuò)展接口14 6、電源14 四、電梯PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)16 〔一〕電梯控制要求16 1、干簧感應(yīng)器的工作原理16 2、電梯位置確實(shí)定和顯示16 3、轎廂的運(yùn)行命令及門廳的召喚信號(hào)16 4、電梯門的控制要求17 5、轎廂的啟動(dòng)與運(yùn)行17 6、轎廂的平層與停車17 〔二〕調(diào)試的流程18 〔三〕I/O分配表18 〔四〕指令程序19 〔五〕梯形圖20 〔六〕調(diào)試過(guò)程20 五、總結(jié)23 致 24 參考文獻(xiàn)25 一、緒 言 隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷深化，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，安裝電梯的場(chǎng)所越來(lái)越多，電梯在人們口

4、常生活中的作用也口趨重要。電梯設(shè)置在垂直的兩根導(dǎo)軌之間，通過(guò)電力拖動(dòng)的方式，將將載有乘客或貨物的轎廂做升降運(yùn)動(dòng)。所以，電梯是為高層建筑運(yùn)輸效勞的設(shè)備，它具有運(yùn)送速度快、平安可靠、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。繼電器控制是電梯產(chǎn)業(yè)中最為傳統(tǒng)的一種控制方式。繼電器控制系統(tǒng)存在很多缺點(diǎn)與缺乏，如：故障率高、維護(hù)不方便、耗能比擬大、編程繁瑣等缺點(diǎn)。從人們對(duì)電梯的需求出發(fā)，這種系統(tǒng)己經(jīng)滿足不了人們口常的需求，將逐漸被淘汰。 目前，繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制是電梯主要的三種控制方式。 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控

5、制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比擬慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。系統(tǒng)構(gòu)造龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高;而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和平安性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。 PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)

6、，進(jìn)展點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高，易操作、維修，編程簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。去掉了選層器及大局部繼電器，控制系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。PLC可進(jìn)展故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行平安性，并便于檢修。用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。 電梯技術(shù)的飛速開(kāi)展，主要取決于國(guó)電梯企業(yè)對(duì)技術(shù)開(kāi)展的重視程度，在電梯技術(shù)的革新、電梯工藝的修善上投入了大量的人力、物力。繼電器控制系統(tǒng)是以前電梯企業(yè)主要采用的一種電梯控制系統(tǒng)，

7、隨著技術(shù)的革新?lián)Q代，人們對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高，開(kāi)場(chǎng)考慮電梯的平安性、舒適性、快速性，繼電器控制己經(jīng)不能滿足人們的生活需求。隨著電子技術(shù)不斷開(kāi)展提高，PLC控制系統(tǒng)作為一種編輯的數(shù)字運(yùn)算電子裝置，開(kāi)場(chǎng)出現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)中，由于此系統(tǒng)具有平安穩(wěn)定、靈活實(shí)用、易操作、低能耗等一系列優(yōu)點(diǎn)，得到大力推廣與開(kāi)展，己經(jīng)逐漸開(kāi)場(chǎng)替代繼電器控制，成為電梯控制技術(shù)的主流。與此同時(shí)，交流變頻調(diào)速的電梯拖動(dòng)方式也逐漸淘汰了原來(lái)的直流調(diào)速。以現(xiàn)有的高端電梯產(chǎn)品來(lái)看，大局部企業(yè)在電梯控制中采用了PLC控制與交流調(diào)速相配合的控制技術(shù)，此控制技術(shù)以高效的性能、獨(dú)特的穩(wěn)定性，正成為當(dāng)今電梯產(chǎn)業(yè)開(kāi)展的主流。 二、 電梯

8、概述 〔一〕電梯的產(chǎn)生 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·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的創(chuàng)造一歷史上第一部平安升降梯。從那以后，升降梯在世界圍得到了廣泛應(yīng)用。以?shī)W的斯的名字而命名的電梯公司也開(kāi)場(chǎng)了她輝煌的旅程。150年以來(lái)，她己經(jīng)開(kāi)展成為世界、亞洲和中國(guó)領(lǐng)先的電梯公司。 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一電梯，其需求量日益增長(zhǎng)。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓投入運(yùn)行。為了確保電梯正常運(yùn)行、平安使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。 〔二〕電梯設(shè)備 1、電梯的種類 電梯的分類有各式各樣

9、：按用途分類乘客電梯；載貨電梯；客貨電梯；病床電梯；雜物電梯；住宅電梯；特種電梯； 按速度分類低速電梯lm/s以下；高速電梯1-2m/s；超高速電梯4m/s以上； 按驅(qū)動(dòng)電源分類交流電梯速度一般小于2m/s；直流電梯速度一般大于2m/s； 按控制方式分類層間控制；簡(jiǎn)易集選控制；集選控制；有無(wú)司機(jī)控制；群控 2、電梯的組成局部 (1)曳引局部：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。 (2)轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成;廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。 (3)轎廂和廳門：轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成;廳門一般有封閉式、中

10、分式、雙折中分式和直分式等。 (4)其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。 3、電梯的技術(shù)參數(shù) (1)載重量(kg)制造和設(shè)計(jì)規(guī)定，電梯的額定載重量。 (2)轎廂尺寸((mm)寬*深*高。 (3)轎廂形式有單或雙面開(kāi)門及其他特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)的要求等等。 (4)轎門形式有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙折門、封閉式雙折中分門等。 (5)開(kāi)門寬度(mm)轎廂門和層門完全開(kāi)啟時(shí)的凈寬度。 (6)開(kāi)門方向人在轎外面對(duì)轎廂門向左方向開(kāi)啟的為左開(kāi)門，門向右方向開(kāi)啟的為右開(kāi)門，兩扇門分別向左右兩邊開(kāi)啟者為中開(kāi)門，也稱中分門。 (7)曳引方式常用的有半繞1:

11、1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。半繞2:1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩運(yùn)行速度的一半。全繞l:1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。 (8)額定速度(m/s)制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。 (9)電氣控制系統(tǒng)包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎按鈕控制或集選控制等。 (10)停層站數(shù)(站)凡在建筑物各樓層用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。 (11)提升高度(mm)由底層端站樓面至頂層端站樓面之間的垂直距離。 (12)頂層高度(mm)由底層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直的距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。

12、 (13)底坑深度(mm)由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。 (14)井道高度(mm)由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 (15)井道尺寸(mm)寬*深。 電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對(duì)象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝。 〔三〕電梯技術(shù)的開(kāi)展概況 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。 2、電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的開(kāi)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交

13、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。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的開(kāi)展，己由以前的變級(jí)調(diào)速(AC-VP)開(kāi)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF)，使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。 3、電梯的邏輯控制己從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器—接觸器控制開(kāi)展為可編程序控制(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制開(kāi)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。 4、電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系

14、統(tǒng)等。 5、智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。 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。 三、可編程邏輯控制器及其工作原理 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開(kāi)展，PLC(Proguammable Logic Controller)一可編程邏輯控制器已被廣泛地引入到控制系統(tǒng).由PLC為主的控制連接線路就是PLC系統(tǒng)邏輯線路。 〔一〕PLC的定義 在1987年，International Electrical mittee PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中，對(duì)PLC定義如下： PLC是屬于計(jì)算機(jī)的疇，準(zhǔn)確的說(shuō)是一種電子裝置，一般是

15、為了工業(yè)需要而研制的。用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC還應(yīng)提供多種方便的接口，可以和外設(shè)連接，實(shí)現(xiàn)功能的改良和擴(kuò)展。 〔二〕PLC主要的應(yīng)用特點(diǎn) 1、可靠性能高 為了防止周圍電路對(duì)PLC部電路的影響，我們采用了光電隔離，屏蔽外界電磁電路對(duì)PLC的干擾。為了減少干擾，在各個(gè)輸入端都安裝了R-C濾波器。采用了開(kāi)關(guān)型電源，其性能優(yōu)良。各模塊都采用了屏蔽措施，這樣可以有效的防止輻射干擾。嚴(yán)格篩選了所使用的器件。對(duì)不不同的系統(tǒng)，可以靈活的選用CPU，對(duì)于比擬復(fù)雜的系統(tǒng)，可以選擇雙CPU或

16、者三CPU構(gòu)成的冗余系統(tǒng)，可以大大提高系統(tǒng)的可靠性。自動(dòng)診斷能力強(qiáng)，如果電源或者電路出現(xiàn)非正常狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)診斷，并作出相應(yīng)處理，防止惡性事故的發(fā)生。 2、豐富的輸入輸出接口模塊 PLC可以和多種外設(shè)相連，而外設(shè)的情況是多種多樣的，因此PLC設(shè)有不同的接口，對(duì)于不同的外界資源如交流或者直流；強(qiáng)電或者弱電等，PLC都有相關(guān)的接口模塊與之相對(duì)應(yīng)，如：按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器、繼電器、電磁線圈、控制閥等。 除了根本模塊，它還有人一機(jī)對(duì)話的接口模塊，以提高系統(tǒng)操作性能；同時(shí)，為了方便部門辦公方便，建立局域網(wǎng)，它還設(shè)有通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 3、運(yùn)用了模塊化構(gòu)造 工業(yè)控制的需多種多樣的，為了方便

17、組成不同功能的控制電路，PLC的部都采用的模塊化構(gòu)造。實(shí)際操作中，可以根據(jù)工業(yè)控制的不同要求看，隨時(shí)任意組合。例如可編程控制器的處理器，輸入/輸出的供電等部件，都是采用了模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者可以任意的取舍，方便組裝。 4、編程語(yǔ)句簡(jiǎn)單，操作者容易掌握 對(duì)于微電腦控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最大的缺陷是編程語(yǔ)言比擬專業(yè)，需專門學(xué)習(xí)，而PLC的編程采用的是易學(xué)易懂的梯形圖形式，主要略加學(xué)習(xí)，操作者可以熟練的掌握和運(yùn)用。 5、安裝簡(jiǎn)單而且維修方便 PLC能獨(dú)立的運(yùn)行，也就是說(shuō)，不需要專門的場(chǎng)合，專門的環(huán)境。只要將各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的輸入輸出端相連，就可以直接投入運(yùn)行，而且為了方便操作者掌握運(yùn)行狀態(tài)及故障查

18、找，各模塊上都安裝了運(yùn)行和故障指示裝置。 〔三〕PLC的根本構(gòu)造 可編程控制器從根本上說(shuō)是屬于計(jì)算機(jī)系列，因?yàn)槠溆布?gòu)造和計(jì)算機(jī)類似，但是它主要效勞于工業(yè)控制，它和計(jì)算機(jī)相比，其編程語(yǔ)盲一更簡(jiǎn)單易懂，而且可以實(shí)現(xiàn)直接編程?？删幊炭刂破骱陀?jì)算機(jī)的硬件組成局部都是由以下幾個(gè)局部組成的，中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器(ROM/RAM )、輸入/輸出單元(I/O單元)、編程器、電源等。如圖3-1所示： 圖3-1 PLC的根本機(jī)構(gòu) 1、中央處理器CPU CPU在存中全面讀取輸入裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)、狀態(tài)，充分解釋相關(guān)指令規(guī)定后，從而產(chǎn)生控制輸出設(shè)備，并響應(yīng)外部設(shè)備的請(qǐng)求以及進(jìn)展各種部診斷。

19、2、存儲(chǔ)器 PLC的存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。PLC的存儲(chǔ)器可以分為兩類：一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理、監(jiān)控程序和用戶程序編譯程序。這類程序己由廠家固定，用戶不能更改。另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放相關(guān)的程序和數(shù)據(jù)。 3、輸入輸出接口(I/O) 輸入/輸出接口的作用主要是把PLC與現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出設(shè)備或其他外部設(shè)備進(jìn)展連接。工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)或信息(如按鈕、各種繼電器觸點(diǎn)、行程開(kāi)關(guān)、各種傳感器等)通過(guò)輸入接口讀入中央處理器。輸出接口是將CPU處理的結(jié)果通過(guò)輸出電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備(如指示燈、電磁閥、繼電器、接觸器等)。輸入和輸出接口還可以完成中央處理器與輸入輸出設(shè)備的連

20、接。 4、外部設(shè)備接口 PLC的外部設(shè)備主要有編程器、操作面板、文本顯示器、打印機(jī)等。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)PLC的編程、監(jiān)控功能，編程器一般不設(shè)置在PLC里面，而是通過(guò)編程器接口把PLC與編程器進(jìn)展連接。編程器接口用途廣泛，除了連接各種編程設(shè)備外，還具有監(jiān)控、通訊的作用。文本顯示器除用于顯示系統(tǒng)信息外，還是一個(gè)具有操作功能的控制單元。打印機(jī)可以把過(guò)程參數(shù)和運(yùn)行結(jié)果以文字形式輸出。外部設(shè)備接口可以把上述外部設(shè)備與CPU相連接，以完成相應(yīng)的操作。除了上述的一些外部設(shè)備接口以外，PLC還設(shè)置了存儲(chǔ)器接口和通訊接口存儲(chǔ)器接口是為了為擴(kuò)展存貯區(qū)而設(shè)置的。通訊接口是為了建立完整的通訊網(wǎng)絡(luò)而設(shè)置的。 5、I

21、/O擴(kuò)展接口 I/O擴(kuò)展接口的主要功能是對(duì)輸入/輸出單元進(jìn)展擴(kuò)展。通過(guò)此種擴(kuò)展接口，可以更加靈活的對(duì)PLC的控制規(guī)模進(jìn)展配置，同時(shí)，它還可以把模擬量、高速計(jì)數(shù)等各種開(kāi)關(guān)的 I/O單元進(jìn)展配置。 6、電源 PLC的電源是指為CPU、存貯器、I/O接口等部電子電路工作所配備的直流開(kāi)關(guān)電源。電源的輸入端一般是交流電流，其電壓的圍很大，并且有脈沖吸收電路，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。電源電壓不同，其相應(yīng)的用途也各異，比方5V電源一般只供PLC部使用，24V電源既可以在部使用，還可以供輸入/輸出單元和各種傳感器使用。 四、電梯PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 〔一〕電梯控制要求 1、干簧感應(yīng)器的

22、工作原理 永久磁鐵、干簧管作為干簧感應(yīng)器的兩大重要部件被分別放置在U行槽兩側(cè)。當(dāng)U形槽中沒(méi)有插入隔磁板時(shí)，常閉觸點(diǎn)2, 3在磁場(chǎng)的作用下一般為閉合狀態(tài)。當(dāng)U形槽中插入隔磁板時(shí)點(diǎn)4為閉合狀態(tài)。板固定在轎廂上，通常，常閉觸點(diǎn)2,3在簧片彈性作用下為斷開(kāi)狀態(tài)，常開(kāi)觸將感應(yīng)器安裝在井道所需的特定位置的導(dǎo)軌上，將隔磁以實(shí)現(xiàn)電梯的控制要求。干簧感應(yīng)器的構(gòu)造如圖4-1所示。 圖4-1 干簧感應(yīng)器 2、電梯位置確實(shí)定和顯示 乘客不管是在轎廂，還是在樓層等待，都需要大致知道電梯當(dāng)前運(yùn)行的相應(yīng)位置。通常，采用干簧感應(yīng)器等設(shè)置在井道中的位置開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的位置信號(hào)。干簧感應(yīng)器分別安裝在井道中對(duì)

23、應(yīng)的每一樓層中，簧管的常開(kāi)觸點(diǎn)在轎廂頂上的隔磁板插入某樓層的干簧感應(yīng)器時(shí)接通，并把電梯到達(dá)該樓層的信號(hào)及時(shí)傳達(dá)給相應(yīng)的狀態(tài)繼電器，當(dāng)隔磁板插入另外一個(gè)樓層的干簧感應(yīng)器后，此信號(hào)才停頓。 3、轎廂的運(yùn)行命令及門廳的召喚信號(hào) 轎廂指令信號(hào)的處理包括信號(hào)的登記，顯示根本層(停車)消息。信號(hào)的登記采用置位指令。有轎廂呼叫登記時(shí)，轎廂運(yùn)行到有指令的樓層時(shí)，會(huì)減速并進(jìn)展停車，最后消除對(duì)應(yīng)的登記信號(hào)。同樣，廳召喚信號(hào)也需要登記、并顯示對(duì)應(yīng)樓層的停車信號(hào)，此外還具有反向運(yùn)行保號(hào)功能即電梯運(yùn)行方向反向的門廳召喚信號(hào)不予響應(yīng)。 4、電梯門的控制要求 要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動(dòng)翻開(kāi)，經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯

24、門自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會(huì)因?yàn)闄C(jī)械平安觸板開(kāi)關(guān)的作用而自動(dòng)開(kāi)門也可以手動(dòng)控制開(kāi)門和關(guān)門。 5、轎廂的啟動(dòng)與運(yùn)行 轎廂門完全關(guān)閉后，電梯才開(kāi)場(chǎng)正式啟動(dòng)，剛開(kāi)場(chǎng)階段做加速運(yùn)行，一段時(shí)間后，做平穩(wěn)運(yùn)行，最后做減速運(yùn)行。 6、轎廂的平層與停車 轎廂平層是指停車時(shí)，轎廂的底與門廳地面相平齊，按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平層兩平面相差一般小于5mm。轎廂停車時(shí)，首先承受到停車指令，然后開(kāi)場(chǎng)做減速運(yùn)行，在完全制動(dòng)前，逐漸減小速度與沖擊力，使平層時(shí)到達(dá)一定的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。平層感應(yīng)器一般有上平層、下平層感應(yīng)器兩種，分別安裝在轎廂頂上，主要功能是發(fā)出平層信號(hào)，而隔磁板一般安裝在井道壁上。

25、圖4-2 井道信號(hào)系統(tǒng)示意圖 1-5：一至五樓樓層信號(hào)感應(yīng)器；6：上平層感應(yīng)器; 7：下平層感應(yīng)器；8：隔磁鐵板 轎廂向上運(yùn)行時(shí)，當(dāng)上平層感應(yīng)器插入隔磁板時(shí)，馬上發(fā)出減速信號(hào)，電梯承受到減速信號(hào)后開(kāi)場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下平層感應(yīng)器完全插入隔磁板后，電梯己經(jīng)準(zhǔn)確平層，并發(fā)出停車信號(hào)，接收到停車信號(hào)后，電動(dòng)機(jī)停頓轉(zhuǎn)動(dòng)并抱閘抱死，隨后電梯門在接收開(kāi)門信號(hào)后翻開(kāi)。電梯下行的過(guò)程獲得過(guò)程與此正好相反，運(yùn)行的方式以此類推。 〔二〕調(diào)試的流程 結(jié)合己經(jīng)編輯完成的電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)程序，分別進(jìn)展編譯、下載、實(shí)驗(yàn)箱接線等一系列步驟后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)試。調(diào)試的流程主要有以下幾個(gè)步驟： ①對(duì)

26、簡(jiǎn)單的指令進(jìn)展調(diào)試，檢查最簡(jiǎn)單的功能有無(wú)出錯(cuò); ②對(duì)單層進(jìn)展調(diào)試，檢查每層之間的功能有無(wú)出錯(cuò); ③對(duì)復(fù)雜的指令進(jìn)展調(diào)試，檢查各功能有無(wú)出錯(cuò)。 由于五層電梯的指令程序比擬復(fù)雜，考慮到現(xiàn)實(shí)條件、時(shí)間、精力，所以選取五層電梯中選層選向功能的指令程序進(jìn)展調(diào)試。實(shí)驗(yàn)室為三菱PLC機(jī)型，所以首先將OMRON C60P型PLC中的指令代碼轉(zhuǎn)換為三菱PLC的指令代碼。再將選層選向PLC控制的指令程序輸入PLC綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)主機(jī)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。 〔三〕I/O分配表 繪制五層電梯選層選向功能PLC控制的I/O分配表前，得先確定PLC輸入輸出點(diǎn)的具體點(diǎn)數(shù)，主要從以下兩個(gè)方面出發(fā)： ①輸入點(diǎn)方面:首

27、先主要是轎廂、各層門廳的控制按鈕，其中，門連鎖開(kāi)關(guān)一個(gè)、轎廂操作屏上的一至五層的樓層選擇鍵5個(gè)、一至四層門廳上行方向按鈕4個(gè)、二至五層門廳下行方向按鈕4個(gè)、門鑰匙開(kāi)關(guān)一個(gè)。其次是在電梯運(yùn)行位置的檢測(cè)反映信號(hào)，分別是向上向下方向慢性按鈕和相應(yīng)的接觸器各2個(gè)、電梯運(yùn)行到一至五層向外顯示的位置信號(hào)5個(gè)。 ②輸出點(diǎn)方面:主要是對(duì)應(yīng)一至五層選層指令信號(hào)、門連鎖開(kāi)關(guān)，相應(yīng)進(jìn)展控制的繼電器6個(gè)點(diǎn)；有司機(jī)是，對(duì)上行、下行進(jìn)展選向的2個(gè)點(diǎn);相應(yīng)控制上行、下行的繼電器2個(gè)。 綜上所述，五層電梯選層選向功能PLC控制系統(tǒng)中，輸入點(diǎn)數(shù)25個(gè)、輸出點(diǎn)數(shù)10個(gè)，根據(jù)控制系統(tǒng)要求，繪制出I/O輸入輸出分配點(diǎn)，如下表4-

28、1所示。 表4-1 I/O分配表 〔四〕指令程序 此電梯控制系統(tǒng)主要采取乘客操作、司機(jī)操作、手動(dòng)檢修三種控制方式。乘客操作時(shí)，乘客到達(dá)轎廂后按下所需到達(dá)樓層的按鈕，電梯將按照最優(yōu)的運(yùn)行方式到達(dá)乘客所需到達(dá)的樓層，電梯停穩(wěn)后，樓層顯示燈亮起。司機(jī)操作時(shí)，轎廂的按鈕全部由司機(jī)控制，司機(jī)按下轎廂的按鈕，電梯到達(dá)所選層后停穩(wěn)，樓層指示燈亮起并顯示具體樓層號(hào)。司機(jī)還可以通過(guò)上慢行按鈕、下慢行按鈕，對(duì)電梯的運(yùn)行方向進(jìn)展有效的控制。手動(dòng)檢修時(shí)，檢修人員可以根據(jù)檢修任務(wù)，利用檢修轎轎頂向上、下慢行按鈕，對(duì)電梯運(yùn)行速度的快慢進(jìn)展調(diào)節(jié)控制。按照電梯的控制方式，對(duì)電梯選層選向的指令程序進(jìn)展編輯，指令程序

29、如表4-2所示： 表4-2 指令程序 〔五〕梯形圖 電梯全面考慮轎廂指令、廳外召喚信號(hào)等因素選向功能。當(dāng)電梯運(yùn)行時(shí)接到指令、召喚信號(hào)時(shí)，合理執(zhí)行程序要求，以實(shí)現(xiàn)電梯響應(yīng)召喚信號(hào)進(jìn)展減速停車，以實(shí)現(xiàn)選層功能。五層電梯選層選向功能PLC控制的梯形圖如圖4-3所示。 〔六〕調(diào)試過(guò)程 此次試驗(yàn)的電梯是有司機(jī)控制的狀態(tài)，所以在選層、選向問(wèn)題中不考慮廳召喚的相關(guān)指令。梯形圖中Y31-Y35為部輔助繼電器，分別用來(lái)產(chǎn)生一至五層的選層控制信號(hào)。X08-X11，X400-X403為對(duì)應(yīng)各層上行下行廳召喚指令登記信號(hào)，X03-X07為對(duì)應(yīng)各層的轎選層指令登記信號(hào)。X00為門連鎖信號(hào)、Y38為上行選

30、向控制信號(hào)繼電器、Y39為下行選向控制信號(hào)繼電器。其中，常開(kāi)接點(diǎn)Y30分別有X00，Y38，Y39并聯(lián)并進(jìn)展控制。而常開(kāi)接點(diǎn)Y30分別串聯(lián)在Y31-Y35的控制回路中，一般情況下，X00，Y38和Y39均為開(kāi)斷狀態(tài)。所以，選層和選向控制功能不受廳召喚指令的控制。 本控制系統(tǒng)中，把二層至五層的選層信號(hào)(Y32-Y35)與二層至五層的指層信號(hào)(X411-X502)分別串聯(lián)在一起構(gòu)成回路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轎廂的當(dāng)前位置與選層信號(hào)得好充分的自動(dòng)選向控制。把同層的選層信號(hào)與指層信號(hào)相串聯(lián)，再把高一層的選層信號(hào)與串聯(lián)支路并聯(lián)起來(lái)，以此類推，分別執(zhí)行到第二層。通過(guò)此種組合模式，用以實(shí)現(xiàn)Y38的上行選向控制功能。

31、 對(duì)于Y39下行選向控制信號(hào)功能的實(shí)現(xiàn)也由以上組合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得：上行選向控制繼電器Y38受高于同層指層信號(hào)的選層信號(hào)的控制，下行選向控制繼電器Y39受低于同層指層信號(hào)的選層信號(hào)的控制。假設(shè)電梯在三樓，那么接點(diǎn)X500斷開(kāi)。此時(shí)，接收到四樓選層信號(hào)時(shí)，接點(diǎn)Y34即刻閉合，那么只能驅(qū)動(dòng)上行選向控制繼電器Y31閉合；如果此時(shí)接收到二樓選層信號(hào)時(shí)，接點(diǎn)Y32即刻閉合，那么只能驅(qū)動(dòng)下行選向控制繼電器Y39閉合。司機(jī)選向可通過(guò)操作轎上、下行按鈕SA1和XA1來(lái)實(shí)現(xiàn)。Y36為司機(jī)上行強(qiáng)迫選向控制信號(hào)、Y37為司機(jī)下行強(qiáng)迫選向控制信號(hào)，分別受X45和X406的驅(qū)動(dòng)，而X405，X406分別受S

32、A1和XA1控制。 通過(guò)以上對(duì)選層選向PLC控制程序的實(shí)驗(yàn)論證，可以得出設(shè)計(jì)可行。 圖4-3 選層選向梯形圖 五、總結(jié) 本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制。以電梯PLC控制系統(tǒng)要求為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)電梯系統(tǒng)有序的整體設(shè)計(jì)、電梯硬件系統(tǒng)的合理選擇、電梯控制系統(tǒng)程序的有效設(shè)計(jì)，研究并成功地設(shè)計(jì)出了電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，使電梯構(gòu)造緊湊、噪音降低、維修簡(jiǎn)單、故障率低，改善了電梯運(yùn)行的平安性、穩(wěn)定性、舒適感。從而使中小型電梯企業(yè)由繼電器控制過(guò)渡到PLC控制，全面改良電梯控制技術(shù)提供了很好的參考價(jià)值。 電梯的控制系統(tǒng)是有很多

33、類型的，但可以歸納為三種形式：繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)是最早的一種方法，它主要是以順序控制為主，當(dāng)時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)這種控制方式故障率很高，而且可靠性較差，控制方式的修改及維修很不方便，靈活性較差，所以逐漸被淘汰。而剛剛興起的微機(jī)控制系統(tǒng)雖然功能很強(qiáng)大，設(shè)計(jì)的面很廣，但是由于其抗干擾性很差，引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且操作維修都需要專業(yè)的技術(shù)人員，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中很不方便。對(duì)于PLC控制系統(tǒng)在功能上能夠滿足一般系統(tǒng)的需要，抗干擾性強(qiáng)，運(yùn)行可靠。不需要專業(yè)的人員維修，普通的操作人員就能完成，因此受到廣闊企業(yè)的歡送，在市場(chǎng)上己占據(jù)了主導(dǎo)地位，

34、PLC控制系統(tǒng)主要有雙速電梯系統(tǒng)和變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，后者是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)供電的電壓和頻率，平滑調(diào)節(jié)電梯速度，以獲得更好的乘坐舒適度，它的平層精度高，并且有顯著的節(jié)能效果，保障了電梯的可靠性，這樣成功的解決了電梯運(yùn)行時(shí)的舒適感問(wèn)題。 參考文獻(xiàn) [1] 田瑞庭，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]，：機(jī)械工業(yè)，1994,43-60 [2] 議杰，現(xiàn)代電梯控制技術(shù)[M]，：工業(yè)大學(xué)，1996,25-43 [3] 何山，向欣，邢衛(wèi)宏，國(guó)產(chǎn)特大型交流調(diào)速主井提升機(jī)電控系統(tǒng)[J]，冶金白動(dòng)化，2003,27(2)：47-51 [4] 黃軼，土麗莉，智勇，礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的PLC改造[J]，微計(jì)算

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