基于PLC的并聯(lián)電梯設(shè)計

1、北方工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文摘要近年來,隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展,電梯控制功能也不斷的提高。作為電梯控制系統(tǒng)中核心器件PLC都具有通訊和聯(lián)網(wǎng)的功能，很容易實(shí)現(xiàn)PLC之間的1:1或1：N鏈接功能，通過串行通訊的方式實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)交換與共享。并聯(lián)電梯控制是一種較為復(fù)雜的控制方式，兩臺電梯在運(yùn)行時，PLC共享廳外召喚信號，并以串行通訊的形式將電梯運(yùn)行狀態(tài)、電梯位置等信息互相傳遞。協(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能運(yùn)行。如圖1所示。采用兩臺PLC控制，其中一臺作為主機(jī)，另一臺作為從機(jī)。主機(jī)采集廳外信號并產(chǎn)生運(yùn)行信息和調(diào)度決策，控制本梯運(yùn)行，并同時將本梯的各種信息傳送給從機(jī)，該方法降低了系統(tǒng)硬件成本，提高了系統(tǒng)的可靠

2、性。47AbstractIn this paper,it introduced the PLC in the parallel elevater control.Two PLC control parallel elevator,use 1:1 mode to adopt link Way,constituted the two-PLC control system,realizing the ex-change of information by serial communication,the realization of two parallel scheduling control o

3、f the two elevator improved the operating efficiency of the elevator,at the same time,increased system reliability.Key words:Parallel Control Elevator PLC Energy Conservation.目錄第1章 緒論11.1 課題背景11.2電梯并聯(lián)控制簡單描述21.3電梯并聯(lián)控制的前景21.4 此課題的研究意義3第2章電梯的結(jié)構(gòu)與原理42.1電梯簡介42.2電梯的分類42.3電梯的結(jié)構(gòu)52.4電梯的控制系統(tǒng)6第3章 電梯的控制方式83.1電梯的

4、集選控制算法83.2 基于PLC的電梯集選控制系統(tǒng)9第4章電梯并聯(lián)調(diào)度研究134.1兩臺電梯并聯(lián)調(diào)度算法134.2兩臺電梯的并聯(lián)調(diào)度算法特例16第5章plc控制的雙并聯(lián)電梯系統(tǒng)的設(shè)計185.1歐姆龍 PLC185.2電梯PLC并聯(lián)控制體系結(jié)構(gòu)215.3電梯雙臺并聯(lián)程序設(shè)計25結(jié)論42致謝43參考文獻(xiàn)44第1章 緒論1.1 課題背景電梯作為垂直方向的交通工具，在高層建筑和公共場所已經(jīng)成為重要的建筑設(shè)備而不可或缺。電梯控制系統(tǒng)目前多采兩種方式，一是PLC控制系統(tǒng)，二是微機(jī)控制系統(tǒng)。微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有較強(qiáng)大的功能，但也存在一定的不足之處，即抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜，一般維修人員難以掌

5、握其維修技術(shù)，這些都限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而PLC主從式通信的電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠，容易實(shí)現(xiàn)，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性，成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。PLC是以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，它既能改造傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品成為機(jī)電一體化新一代產(chǎn)品，又適用于生產(chǎn)過程控制，憑借其卓越的可靠性、抗干擾性和可編程性，目前已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動控制中。本設(shè)計就是在用PLC控制變頻調(diào)速，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實(shí)現(xiàn)電流、速度、位移三環(huán)控制。由于電梯拖動技術(shù)從直流電動機(jī)驅(qū)動，到交流單速、交流雙速電動機(jī)驅(qū)

6、動，到交流調(diào)壓調(diào)速(ACVV)控制，交流調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速(vvvF>控制，使得電梯控制技術(shù)不斷成熟，加上電子技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)在電梯中的廣泛應(yīng)用，使電梯運(yùn)行的可靠性、安全性、舒適感、平層精度、運(yùn)行速度、節(jié)能降耗、減少噪聲等方面都有了極大改善。 70年代，特別是1973年以來，電梯控制柜的控制電路逐漸從模擬電路向數(shù)字化電路發(fā)展，數(shù)字技術(shù)顯著提高了電梯的可靠性和運(yùn)性精度。70年代末到80年代初，高速無齒輪和有齒輪快速電梯都應(yīng)用微機(jī)作為控制的主要部件，而且每部電梯使用的微機(jī)不止一部。80年代，大功率晶體管模塊的問世以及微機(jī)和數(shù)字調(diào)節(jié)技術(shù)的不斷成熟，人們利用P9VM(脈寬調(diào)節(jié))技術(shù)來

7、控制換流器，實(shí)現(xiàn)對電梯中交流電動機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)頻(VVVF)，達(dá)到線性調(diào)速的目的。自80年代中期，VVVF控制的電梯先后由美國奧的斯、日本三菱等電梯公司相繼開發(fā)并逐步推向市場。90年代，VVVF拖動系統(tǒng)得到較快發(fā)展，其許多技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，明顯優(yōu)于其它電梯控制系統(tǒng)。由于變壓變頻調(diào)速(VVVF)的良好特點(diǎn)，目前新制造的電梯都實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速控制。然而隨著當(dāng)前高樓大廈涌現(xiàn)，單臺電梯不可能能滿足高樓的人流需求。如果采用多臺電梯單獨(dú)運(yùn)行必然導(dǎo)致資源的極大浪費(fèi)，電梯群控為滿足這種需求己經(jīng)在建筑行業(yè)中悄然興起。電梯群控系統(tǒng)(Elevator Group Control System，簡記為EGCS)采用優(yōu)化

8、的控制策略來協(xié)調(diào)多臺電梯的運(yùn)行，以提高電梯運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。1.2電梯并聯(lián)控制簡單描述兩臺電梯并聯(lián)控制或是多臺電梯群控，其最直觀的感覺是兩臺或多臺電梯并排設(shè)置并且共享各個層樓的廳外呼梯信號，并能按預(yù)定的規(guī)律進(jìn)行各電梯的自動調(diào)度工作。據(jù)一些資料數(shù)據(jù)顯示，電梯并聯(lián)后的運(yùn)送能力提高了20%30%左右。減少了電梯因停層而帶來的加減速、開門、關(guān)門及等待的時間，因而在上、下班客流量的高峰時段，乘員候梯和乘梯的時間大大減短。電梯運(yùn)行實(shí)際能量消耗的50%是在減速、加速這段運(yùn)行過程中。電梯并聯(lián)后，電梯停層數(shù)量的減少很大程度減少電梯運(yùn)行的電力消耗。1.3電梯并聯(lián)控制的前景由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即“串

9、行”工作方式，與繼電器控制的“并行”工作方式不同，克服了繼電器觸點(diǎn)的競爭和時序失配的問題，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。PLC把傳統(tǒng)的繼電器控制邏輯變?yōu)槌绦蚩刂七壿?，其?nèi)部繼電器可以代替所有用于邏輯控制的中間繼電器，使電梯控制系統(tǒng)的噪聲大大降低，控制柜的體積大大縮小。而且，在電梯的各個控制環(huán)節(jié)大量地使用通信技術(shù)，以簡化布線，提高了控制質(zhì)量。在實(shí)際的工程中，雙梯并聯(lián)控制的成功案例已經(jīng)出現(xiàn)，并受到業(yè)界關(guān)注。最早的電梯并聯(lián)的案例是1985年8月，中國迅達(dá)上海電梯廠試制成功兩臺并聯(lián)2.50m/s高速電梯，安裝在上海交通大學(xué)包兆龍圖書館。近年來，隨著電梯行業(yè)的發(fā)展，電梯并聯(lián)控制和群控功能也已經(jīng)成為各種電梯控制器

10、的必備功能，包括采用PLC和各種電梯專用控制板。各個廠家的PLC大多具有本系列PLC之間進(jìn)行通信、聯(lián)網(wǎng)的功能，如歐姆龍PLC的1：1PLC-LINK或1：N鏈接功能和三菱PLC的1：1鏈接或N：N鏈接，都可以將本公司的PLC通過串行通信的方式進(jìn)行連接組網(wǎng)，非常簡單地就可以實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)交換與共享。對于電梯專用控制板，如DP-3000系列全電腦控制智能型串行通訊電梯專用控制器，同樣具有并聯(lián)、群控及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)電梯的并聯(lián)控制有兩個方向。一是使用一臺PLC控制兩臺電梯，實(shí)現(xiàn)雙梯并聯(lián)。二是在兩臺PLC之間使用串行通信方式連接，兩臺PLC共享一部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而

11、實(shí)現(xiàn)電梯的并聯(lián)運(yùn)行。其中，第二種方案應(yīng)用較多，也是本課題的研究方向，其結(jié)構(gòu)原理如圖1-1所示。兩臺PLC共享廳外召喚信號，并以串行通信的形式將電梯運(yùn)行狀態(tài)、電梯位置等信息互相傳遞。在雙方PLC接到上述信息后便進(jìn)行廳外呼梯信號的登記與消除，并產(chǎn)生運(yùn)行決策和調(diào)度決策，控制本梯運(yùn)行，并同時將本梯的各種信息回送給對方PLC，協(xié)調(diào)運(yùn)行。該方法降低了系統(tǒng)硬件成本，可節(jié)省大量的電纜材料，給電梯的并聯(lián)改造和電梯的維護(hù)帶來很大的方便，提高了控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，節(jié)能效果顯著。廳外召喚變頻器A變頻器BPGMM橋內(nèi)指令A(yù)橋內(nèi)指令BPG串行通信PLCAPLCB圖1.1 電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)1.4 此課題的研究意義本課題的主

12、要任務(wù)是設(shè)計一套11層的電梯集選控制程序。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用 1：1 PLC-LINK通信功能，設(shè)計出兩臺電梯并聯(lián)的控制程序。使用歐姆龍兩臺CQM1H型PLC分別控制兩臺電梯的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)兩臺電梯的并聯(lián)控制。兩部電梯在運(yùn)行時相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能的運(yùn)行目的。電梯并聯(lián)控制是一種較為復(fù)雜的控制方式。通過本課題的研究，希望可以找到適合電梯并聯(lián)運(yùn)行的調(diào)度算法，摸索出一套切實(shí)可行的電梯并聯(lián)運(yùn)行的解決方案，能夠在電梯并聯(lián)控制的程序設(shè)計方面獲得一些經(jīng)驗，給其他從事電梯并聯(lián)控制或電梯群控技術(shù)研究的企業(yè)和個人提供一些參考和借鑒。第2章 電梯的結(jié)構(gòu)與原理2.1電梯簡介電梯，是指動力驅(qū)動，利用剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿

13、固定線路運(yùn)行的梯級（踏步），進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備，包括人（貨）電梯、自動扶梯、自動人行道。參考國務(wù)院2009年549號令。2.2電梯的分類2.2.1按用途分類乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。載貨電梯，主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計，通常有人伴隨的電梯。醫(yī)用電梯，為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計的電梯，轎廂具有長而窄的特點(diǎn)。雜物電梯，供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯。觀光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。車輛電梯，用作裝運(yùn)車輛的電梯。船舶電梯，船舶上使用的電梯。建筑施工電梯，建筑施工與維修用的電梯。其它類型的電梯，除上述常用

14、電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯、斜行電梯、核島電梯等。2.2.2按額定速度分類電梯無嚴(yán)格的速度分類，中國習(xí)慣上按下述方法分類。低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。中速梯，常指速度在1.002.00m/s的電梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。超高速梯，速度超過5.00m/s的電梯。隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。2.2.3按驅(qū)動方式分類交流電梯，用交流感應(yīng)電動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。直流電梯，用直流電

15、動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯，一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。齒輪齒條電梯，將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動機(jī)帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線電機(jī)驅(qū)動的電梯，其動力源是直線電機(jī)。電梯問世初期，曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動力直接驅(qū)動電梯，現(xiàn)已基本絕跡。2.2.4按控制方式分類手柄開關(guān)操縱，電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層

16、、停止的運(yùn)行狀態(tài)。按鈕控制電梯：是一種簡單的自動控制電梯，具有自動平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。信號控制電梯，這是一種自動控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動平層，自動開門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動停層，順向截停和自動換向等功能。集選控制電梯，是一種在信號控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無司機(jī)操縱。并聯(lián)控制電梯，23臺電梯的控制線路并聯(lián)起來進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。群控電梯，是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式2.3電梯的結(jié)構(gòu)空間機(jī)房部

17、分、井道及底坑部分、轎廂部分、層站部分。系統(tǒng)曳引系統(tǒng)：曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運(yùn)行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。轎廂：轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。門系統(tǒng)：門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。重量平衡系統(tǒng)：系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動正常。系統(tǒng)主要由對

18、重和重量補(bǔ)償裝置組成。電力拖動系統(tǒng)：電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實(shí)行電梯速度控制。電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機(jī)調(diào)速裝置等組成。電氣控制系統(tǒng)：電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平層裝置，選層器等組成。安全保護(hù)系統(tǒng)：保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。由電梯限速器、安全鉗、夾繩器、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。2.3.1電梯的機(jī)械部件電梯的曳引機(jī)需要油的潤滑。在曳引機(jī)的外罩上有兩個刻度，打開油嘴查看油應(yīng)在兩個刻度中間，如果油低于下面的刻

19、度，就表示應(yīng)該給曳引機(jī)加油，如果不加油，電梯長時間的運(yùn)行就會得不到很好地潤滑，從而導(dǎo)致電梯曳引機(jī)和電動機(jī)的燒毀。電梯運(yùn)行時間長了以后應(yīng)該及時更換油，使曳引機(jī)始終保持清爽良好地潤滑。電梯轎廂導(dǎo)靴的清洗和潤滑。眾所周知，導(dǎo)靴在導(dǎo)軌上運(yùn)行，導(dǎo)靴上面有油杯，要使電梯在運(yùn)行中不產(chǎn)生磨擦聲就必須定期給油杯加油和清洗導(dǎo)靴，并且應(yīng)打掃干凈轎廂的衛(wèi)生。電梯廳門和轎門的保養(yǎng)。電梯出現(xiàn)故障一般多在電梯廳門和轎門上，所以應(yīng)注意廳門、轎門上的保養(yǎng)。一是門的上坎架上該加油地方加油，保持良好潤滑，電梯就不會在運(yùn)行中和門的開啟中發(fā)出令人不愉快的聲音。注意電梯的安全觸板或光幕型的觸板開關(guān)線的檢查，因為電梯開關(guān)門的頻率較高，會使

20、開關(guān)線受損，這就要求維保人員在每一次工作中必須要檢查，該換的就要提前換，不要讓用戶因門的問題對電梯產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生懷疑。2.3.2電梯的電氣部件電樞神經(jīng)，電梯的起動、運(yùn)行和門的開關(guān)都由它主宰，所以在日常維保工作中一定要?dú)獠考笾路譃榭刂破痢⒏靼踩芈返碾娖鏖_關(guān)等，它是電梯的大腦，是電梯的中把它當(dāng)做重中之中來對待。在工作中最好不要在控制屏內(nèi)進(jìn)行電梯回路的短接。電梯門系統(tǒng)故障時，有人為了圖方便就把電梯的門給短接，以便查找故障，這樣做很危險，短接門出現(xiàn)的事故最多。為什么呢？如果一個人打開廳門把頭往里面伸，這時電梯恰好往上或往下運(yùn)行到此處，而廳門被短接電梯就不能停下來，于是事故就極可能發(fā)生。所以我們在日常

21、的維保工作中千萬不要把安全回路給短接了，如果一定要進(jìn)行短接，就要查明哪個安全部件出了問題，需要短接哪個安全部件，而且保養(yǎng)或急修好了以后，一定要及時把短接線取掉。2.4電梯的控制系統(tǒng)關(guān)于電梯控制系統(tǒng)就是安裝在每臺電梯中采集電梯日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過全球無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全球3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、互連網(wǎng)技術(shù)、SQL數(shù)據(jù)庫保存技術(shù)等方式組成電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，此時系統(tǒng)可以安裝在本地或異地來遠(yuǎn)程無線監(jiān)測電梯，使用3G網(wǎng)絡(luò)的方式來發(fā)送監(jiān)測的電梯信息，這是新一代的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，不僅僅能監(jiān)測電梯運(yùn)行時的異常狀態(tài)，更重要的是電梯工廠及時作出分析并能及時處理問題，同時通過遠(yuǎn)程控制來解決問題，小問題無需維保人員，大問題及時

22、安排維保人員進(jìn)行維護(hù)和檢修，這樣更能提高工作效率，全方位、無縫隙、無死角的完美解決和及時的處理。第3章 電梯的控制方式集選控制或向下集選控制電梯是一種乘客自己操作的或有時也可由專職司機(jī)操作的自動電梯。電梯在底層和頂層分別設(shè)有一個向上或向下召喚按鈕，而在其他層站各設(shè)有上、下召喚按鈕兩個（集選控制）或一個向下召喚按鈕（向下集選控制）。轎廂操作箱上則設(shè)有與停站數(shù)相等的相應(yīng)指令按鈕。當(dāng)進(jìn)入轎廂的乘客按下指令按鈕時，指令信號被登記。當(dāng)?shù)却趯油獾某丝桶聪抡賳景粹o時，召喚信號也被登記。電梯在向上行程中按登記的指令信號和向上召喚信號逐一給予?？?，直至有這些信號登記的最高層站或有向下召喚登記的最低層為止。然后

23、又反向向下按指令及向下召喚信號逐一?？俊Ｃ看瓮？繒r電梯自動進(jìn)行減速、平層、開門。3.1電梯的集選控制算法電梯集選控制的基本原則是“順向截梯，反向不停，最遠(yuǎn)端除外”。其中，最主要的部分是電梯的選層定向、起動與到站停車功能。選層定向就是在有轎內(nèi)指令或廳外有向上、向下的召喚信號的情況下，電梯應(yīng)該響應(yīng)哪個信號并起動。停車功能即電梯到達(dá)轎內(nèi)指令和廳外指令所指定的樓層，電梯自動減速、停車、開門的功能。3.1.1電梯的升降的邏輯處理當(dāng)電梯上升時，如有上升請求應(yīng)該優(yōu)先滿足，使電梯盡可能保持上升狀態(tài)。下降時也是如此。電梯當(dāng)前的位置不能用各層的限位開關(guān)來表示，應(yīng)該用電梯的位置指示燈來表示。因為電梯在兩層之間運(yùn)行時

24、，仍需要保持上升或下降運(yùn)行狀態(tài)，而電梯的位置顯示燈必須具有連續(xù)顯示的功能。電梯上升的邏輯條件可分如下幾種情況：1.若電梯處于上升狀態(tài)，只要滿足AS>LBORAX>LBORAJ>LB時，電梯將繼續(xù)上升。如果三個條件全不滿足，則電梯處于下降或停止?fàn)顟B(tài)。其中：AS是電梯廳外上召喚請求按鈕，AX是電梯廳外下召喚請求按鈕，AJ是轎內(nèi)請求按鈕，LB是電梯轎廂的現(xiàn)行位置。除非電梯滿足停止條件，則必須先讓電梯停止，消除該層的請求指令，再來根據(jù)上述條件判斷電梯是否繼續(xù)上行。2.若電梯處于下降狀態(tài)，只要滿足巨AS<LBORAX<LBORAJ<LB時，電梯將繼續(xù)下降。如果三個條件

25、全不滿足，則電梯處于上升或停止?fàn)顟B(tài)。除非電梯滿足停止條件，則必須先讓電梯停止，消除該層的請求指令，再來判斷電梯此時是否滿足上述的條件，二只要滿足條件電梯繼續(xù)下降。3.若電梯處于待機(jī)狀態(tài)，只要滿足AS>LBORAX>LBORAJ>LB時，電梯將進(jìn)行定向，響應(yīng)轎內(nèi)與廳外指令，電梯起動上行。如果三個條件全不滿足，則電梯處于停止待機(jī)狀態(tài)。4.若電梯處于待機(jī)狀態(tài)，只要滿足AS<LBORAX<LBORAJ<LB時，電梯將進(jìn)行定向，響應(yīng)轎內(nèi)與廳外指令，電梯起動下行。如果三個條件全不滿足，則電梯處于停止待機(jī)狀態(tài)。由此可見，不管原來是怎樣的狀態(tài)，總要先判斷是否滿足停止邏輯條件

26、，它的優(yōu)先級最高，所以電梯的停止邏輯在電梯的控制程序中分量很大。3.1.2電梯的邏輯off電梯的停止邏輯關(guān)系到電梯到達(dá)指定層站是否?？康膯栴}。停止邏輯也是電梯集選控制的一項重要內(nèi)容。停止邏輯必須使用限位開關(guān)，主要是讓電梯一定在限位開關(guān)閉合處停止。1.轎內(nèi)請求指令到i層?？?，電梯運(yùn)行到i層后時必須停止。停止邏輯條件為：LBi=AJi=12.當(dāng)電梯上升運(yùn)行時，第i層有廳外請求上行指令，電梯運(yùn)行到i層時，必須停止。停止邏輯條件為：M=1ANDLBi=AJi=1；其中M為曳引電動機(jī);當(dāng)M=1時電梯上行，M=0時電梯下行。3.電梯上升運(yùn)行時，第i層有請求下行指令，電梯到達(dá)i層時，不一定停止。當(dāng)該請求在所

27、有的請求指令當(dāng)中，層次是最高的(即最遠(yuǎn)端)，則電梯運(yùn)行到該層時響應(yīng)該指令并停止。如果該請求指令在所有請求指令當(dāng)中層次不是最高的，則電梯不響應(yīng)該請求指令，不在該層停止(反向不停)，先去響應(yīng)請求層次要求更高的指令信號。停止邏輯條件為：M=1ANDAX>ASANDAX>AJANDLBi=AJi=14.電梯向上運(yùn)行到最高層時，必須停止。停止邏輯條件為：LBi=1；其中i為最大值。5.電梯下降運(yùn)行時，第i層有請求下行指令時，電梯下降到i層時，必須停止。停止邏輯條件為：M=0ANDLBi=AJi=16.在電梯下降運(yùn)行中，第i層有請求上行指令，當(dāng)電梯下降運(yùn)行到該層時，不一定停止。當(dāng)該請求指令是所

28、有請求指令中，層次最高的，則電梯運(yùn)行到該層時停止，響應(yīng)該指令并向上運(yùn)行;當(dāng)該請求指令不是層次最高的，那么電梯將不響應(yīng)該請求指令，而去執(zhí)行請求層次更高的指令信號。停止邏輯條件為：M=0ANDAS>AXANDAS>AJANDLBi=AJi=17.當(dāng)電梯運(yùn)行到最底層時，電梯必須停止(端站返回)。停止邏輯條件為：LBi=1。其中i為最小值。以上為電梯停止的邏輯條件，電梯由上升到下降或由下降到上升都不能直接完成，都要經(jīng)過停止這一步驟來緩沖完成。3.2 基于PLC的電梯集選控制系統(tǒng)20世紀(jì)80年代之前我國生產(chǎn)的各類電梯，幾乎都是采用繼電器作為中間過程和管理控制的電梯。繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是

29、最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問題，主要有以下幾個：1.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，故障率高。2.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。3.電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提局。4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音大。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安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚憂。電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。繼電器的機(jī)電壽命短、動作復(fù)位和運(yùn)行噪音大，基本不適應(yīng)電

30、梯使用條件和使用環(huán)境的要求，運(yùn)行效果不能令人滿意。隨著改革開放政策的深化，合資和獨(dú)資電梯制造企業(yè)迅速增加，國外一些先進(jìn)的電子器件和裝置急速涌入我國市場，PLC可編程序控制器)是其中的一種，使我國的電梯控制技術(shù)發(fā)生跳躍式進(jìn)步?？删幊绦蚩刂破魇怯嬎銠C(jī)家族中的一員，是為了工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程序控制器稱作可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能己經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此今天這種裝置稱作可編程序控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(jī)(Personal Comp

31、uter)的簡稱PC相混淆，本文仍然將可編程序控制器簡稱為PLC。20世紀(jì)90年代初期至90年代末，國內(nèi)掀起了對電梯繼電器控制進(jìn)行改造和新型電梯研發(fā)的熱潮。目前國內(nèi)普遍采用由PLC與變頻器構(gòu)成的控制系統(tǒng)對舊式的繼電器控制的電梯進(jìn)行改造，該方案在單梯改造中有許多成熟的案例，特別是國內(nèi)的中小型的電梯企業(yè)普遍采用了這種“PLC+變頻器”的控制方式。采用可編程序控制器，根據(jù)電梯繼電器控制的邏輯關(guān)系，編寫特性和功能與原有電梯基本一致的軟件程序，改造內(nèi)容主要是雙速改變頻調(diào)速。經(jīng)過改造過的電梯，控制設(shè)備大為簡化，故障率大幅度下降，改造收效十分明顯，電梯改造的發(fā)展勢頭很猛，普及很快。3.2.1 基于PLC電梯

32、系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲

33、得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符

34、號與表達(dá)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(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人使用計算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4.系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造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(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。5.體積小，重量輕，能耗低以超小型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。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一

35、體化的理想控制設(shè)備。3.2.2電梯變頻技術(shù)電梯變頻器是一種專門用于電梯控制的儀器。電梯專用變頻器是中小功率變頻器中的高端產(chǎn)品，它使得電梯效率提高、運(yùn)行平穩(wěn)、設(shè)備壽命延長，結(jié)合PLC或微機(jī)控制，更顯示無觸點(diǎn)控制的優(yōu)越性：線路簡化、控制靈活、運(yùn)行可靠、維護(hù)和故障監(jiān)測方便。變壓變頻技術(shù)的應(yīng)用電梯是恒轉(zhuǎn)矩拖動系統(tǒng)，為了獲得最佳的舒適感，在電梯的拖動中一般采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而電動機(jī)轉(zhuǎn)矩M=K(U/F)，其中K為常數(shù)。由此可知，為了獲得恒定轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特點(diǎn)，獲得最佳的舒適感，必須保證U/F不變，在變頻的同時按比例供給電動機(jī)電壓。這種控制即為變壓變頻(VVVF)控制。變壓變頻拖動在調(diào)速過程中從高速到低速都可

36、以保證有限的轉(zhuǎn)差，電磁損耗小，因此全部調(diào)速范圍內(nèi)效率高，具有寬范圍和較高精度的調(diào)速性能。并且在VVVF電梯的啟動和制動過程中，通過均勻地改變電動機(jī)供電的頻率和電壓，達(dá)到平滑調(diào)節(jié)電梯速度的目的，可以獲得良好的乘坐舒適感。變頻矢量控制的應(yīng)用矢量控制變頻器內(nèi)部帶有自動電流調(diào)節(jié)器即電流反饋系統(tǒng)，保證輸出的力矩。通過旋轉(zhuǎn)編碼器采樣的脈沖作為速度反饋。變頻器組成自動速度調(diào)節(jié)器(ASR)，通過帶編碼器的矢量控制，逆變器能夠控制滿量程電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動量，包括0Hz，使電梯乘坐舒適，平層精度好。目前這是電梯高性能變頻器主要采用的方式。隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)

37、點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早己問世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格相對較貴。第4章電梯并聯(lián)調(diào)度研究兩臺電梯同時運(yùn)行，共同享用一套外召喚按鈕和外召喚信號登記顯示以及底樓的消防開關(guān)。如果沒有協(xié)調(diào)控制好，有可能出現(xiàn)以下情況：某一大樓內(nèi)并排設(shè)置了兩臺電梯均獨(dú)自運(yùn)行、則當(dāng)某一層有乘客需向下至底樓，按下兩臺電梯在這一層的兩個召喚按鈕箱中的向下召喚按鈕，則兩臺電梯均會同時響應(yīng)而到達(dá)該層站。此時可能其中一臺先行到站，把乘客接走，而另外一臺電梯在失去的召喚登記信號后，可能會一下子停在井道任意一處，而沒有準(zhǔn)確平層，這是絕對不允許出現(xiàn)的。因此，要使PLC控制兩臺

38、電梯協(xié)調(diào)運(yùn)行，必須滿足一個原則：當(dāng)兩臺電梯同時去響應(yīng)外召喚信號登記時，兩臺電梯自動定向啟動前往相應(yīng)樓層，當(dāng)某一臺電梯先行到達(dá)指定層樓時，另外一臺電梯必須就近?？科綄樱坏脩铱赵谥虚g。當(dāng)?shù)讟怯邢佬盘枙r，兩臺電梯必須同時立即下行至底樓開門。根據(jù)以上并聯(lián)調(diào)度原則，在PLC并聯(lián)程序編制過程中，首先將PLC置位，設(shè)為主站和從站，分別采集對方梯的樓層位置信號、上下行信號和并聯(lián)允許信號，并和本梯的樓層位置信號相比較，將比較結(jié)果存入PLC內(nèi)部中間繼電器；依據(jù)中間繼電器存儲的結(jié)果對電梯的上下行，按并聯(lián)調(diào)度原則依次編寫A梯并聯(lián)程序和B梯并聯(lián)程序。4.1兩臺電梯并聯(lián)調(diào)度算法電梯并聯(lián)控制從本質(zhì)上講就是按照預(yù)先設(shè)定的

39、調(diào)配原則，自動調(diào)配某臺電梯去應(yīng)答某層的廳外召喚信號。這里以兩臺電梯并聯(lián)控制為例電梯并聯(lián)調(diào)度原理分析如下,原理如圖4-1所示.1.正常情況下，一臺電梯在底層(基站)待命，稱為基梯，另一臺電梯停留在最后?？康臉菍?，此梯常稱自由梯或稱忙梯。某層有召喚信號，則忙梯立即定向運(yùn)行去接某層的乘客，而基梯不予應(yīng)答。2.兩臺電梯均因轎內(nèi)指令而到達(dá)基站后關(guān)門待命時，則應(yīng)執(zhí)行“先到先行”的原則。例如A梯先到基站，成為基梯，而B梯后到，則經(jīng)一定延時A梯立即啟動運(yùn)行至事先指定的中間樓層待命，而成為自由梯，B梯則成為基站梯;或者是兩臺電梯均?？坑谝粚哟龣C(jī)，如果有呼梯信號，先到達(dá)基站的A梯予以響應(yīng)，成為忙梯，B梯則成為基站

40、梯。3.當(dāng)A梯正在上行時，如其上方出行任何方向的召喚信號，或其下方出現(xiàn)向下的召喚信號，則由A梯的一周行程中去完成，而B梯留在基站不予應(yīng)答運(yùn)行。但如果A梯的下方出現(xiàn)向上召喚信號，則在基站的B梯應(yīng)答信號而發(fā)車上行接客，此時B梯也成了忙梯。4.如當(dāng)A梯正在向下運(yùn)行時，其上方出現(xiàn)任何向上或向下的召喚信號，則在基站的B梯應(yīng)答信號而發(fā)車上行接客。但如A梯下方出現(xiàn)任何方向的召喚信號，則B梯不予應(yīng)答而由A梯去完成。5.當(dāng)A梯正在運(yùn)行，其他各層樓的廳外召喚信號又很多，但在基站的B梯又不具備發(fā)車條件，而經(jīng)過30一60秒后，召喚信號仍存在，尚未消除，則通過延時繼電器而令B梯發(fā)車運(yùn)行。6.同樣原理，本應(yīng)A梯應(yīng)答廳外召

41、喚信號而運(yùn)行時的，但由于例如電梯門鎖故障而不能運(yùn)行時，則也經(jīng)過3060秒的延時后而令B梯(基站梯)發(fā)車運(yùn)行。7.調(diào)度原理圖：如下圖4.1所示:圖4.1.1 調(diào)度原理圖流程圖如下圖4.2所示:圖4.2 流程圖4.1.2電氣原理圖：主電路：1、拖動電機(jī)主電路：拖動電機(jī)的選擇及原理：電梯的種類多種多樣，按拖動系統(tǒng)來分有交流單速/交流雙速拖動電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計中，我將采用交流電機(jī)作為曳引電機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)是簡單，經(jīng)濟(jì)，更重要的是舒適感好。備用電機(jī)的選擇：備用電機(jī)只要選擇和曳引電機(jī)一樣的型號即可。如圖4.3所示:圖4.3 電氣原理圖2、門電機(jī)主電路：門電機(jī)的選擇及原理：只要滿足功率要求，

42、門電機(jī)選用一般三相異步電動機(jī)即可。如圖中所示電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)門的開關(guān)。4.2兩臺電梯的并聯(lián)調(diào)度算法特例電梯對廳外呼梯信號響應(yīng)的快速性有所改善，但是對于許多特殊情況下的呼梯指令，電梯對其進(jìn)行響應(yīng)的快速性仍然不是很好，而且空車運(yùn)行的情況比較多，這是由并聯(lián)原則的固有缺點(diǎn)決定的，單純靠優(yōu)化PLC程序無法根本性的解決這個回題。因此，針對于電梯服務(wù)的快速性問題，出現(xiàn)了很多新型的并聯(lián)調(diào)度算法。在實(shí)際工程應(yīng)用中，還有其它幾種并聯(lián)調(diào)度方法，如最快響應(yīng)調(diào)度原則、最短候梯時間調(diào)度原則等等。4.2.1最快響應(yīng)調(diào)度原則最快響應(yīng)調(diào)度原則即就近調(diào)度原則，是比較兩臺電梯當(dāng)前位置與廳外呼梯指令位置之間的距離，要求距離小的那

43、臺電梯去應(yīng)答該外呼指令，但電梯在運(yùn)行中仍需要遵守順向優(yōu)先的集選原則。最快響應(yīng)調(diào)度原則在本質(zhì)上是一種按距離進(jìn)行調(diào)度的方法。1. 最快響應(yīng)調(diào)度原則的數(shù)學(xué)模型在編寫最快響應(yīng)調(diào)度程序之前，應(yīng)該建立2臺電梯并聯(lián)運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)所并聯(lián)的2臺電梯有N層。底層為l層，頂層為N層。先要設(shè)定3個變量X、Y、Z。X、Y分別為A、B電梯的運(yùn)行值。電梯的運(yùn)行值反映了電梯的運(yùn)行情況，它和電梯的位置和運(yùn)行方向有關(guān)。設(shè)A梯轎廂在1層上行時，X=1;在2層上行時，X=2;在N-1層上行時，X=N-1。同樣的，在N層下行時，X-N;在N-1層下行時X=-(N-l);在2層下行時，X-2。當(dāng)電梯停在某層沒有運(yùn)行方向時，A梯的運(yùn)

44、行值有2個，分別對應(yīng)上行和下行時的運(yùn)行值。設(shè)B梯轎廂在1層時上行時，Y-1;在2層上行時，Y2;在N-1層上行時，Y=N-1。同樣的，在N層下行時，Y=-N。在N-1層下行時，Y-(N-l);在2層下行時，Y-2。當(dāng)電梯停在某層沒有運(yùn)行方向時，B梯的運(yùn)行值有2個，分別對應(yīng)上行和下行時的運(yùn)行值。Z為某一按鈕按下時對應(yīng)的鍵值。呼梯按鈕的鍵值代表按鈕按下的位置和方向，它和按鈕所在的位置和按鈕的方向有關(guān)。設(shè)1層至N一1層的上呼按鈕對應(yīng)的鍵值分別為1、2、3、4、N-2、N-1：N層至2層的下呼按鈕對應(yīng)的鍵值分別為N、N+l、N+(N-3)、N+(N-2)。2.利用數(shù)學(xué)模型計算運(yùn)行分配值當(dāng)電梯的某個外呼

45、按鈕按下時，鍵值變量Z根據(jù)前面介紹的模型被賦予了1個值，A梯的運(yùn)行變量X和B梯的運(yùn)行變量Y分別根據(jù)其所在的位置和運(yùn)行狀態(tài)對應(yīng)其運(yùn)行值。到底這個外呼信號，分配給A梯還是B梯呢?需要進(jìn)行計算。當(dāng)電梯的某個外呼按鈕被按下這一事件發(fā)生時，再設(shè)置2個變量P、Q。設(shè)PZ-X，QZ-Y。計算完P(guān)、Q后還要進(jìn)行處理。當(dāng)P或Q大于(N+N)時，P或Q的值要減去(N+N);當(dāng)P或Q小于0時，P或Q的值要加上(N+N)。這樣才能保證P、Q的值在0和(N+N)之間，便于運(yùn)算和比較。當(dāng)2臺電梯都有運(yùn)行方向時，X、Y、P、Q的值是唯一的。當(dāng)PQ時該外呼信號分配給A梯，否則分配給B梯。當(dāng)2臺電梯都沒有運(yùn)行方向或其中1臺沒有

46、運(yùn)行方向時，X、Y、P、Q的結(jié)果可能有2個值，我們?nèi)∑渲休^小的值進(jìn)行比較。當(dāng)PQ時該外呼信號分配給A梯，否則分配給B梯。第5章plc控制的雙并聯(lián)電梯系統(tǒng)的設(shè)計5.1歐姆龍 PLC本設(shè)計的對象為11層的兩臺變頻變壓調(diào)速電梯。兩臺電梯的硬件完全相同。在設(shè)計程須知前，首先必須進(jìn)行PLC的I/O點(diǎn)的估算，才能進(jìn)行PLC選型。1. 輸入點(diǎn)估算11層電梯的轎內(nèi)按鈕為11個。廳外上行呼梯按鈕為10個，下行呼梯按鈕為10個。轎門開關(guān)按鈕2個，開關(guān)門到位傳感器各1個，光幕傳感器1個。消防按鈕1個。上下極限開關(guān)各1個。轎廂上光電開關(guān)3個，超載傳感器1個，檢修開關(guān)1個。變頻器狀態(tài)信號8個，合計為50個左右的輸入點(diǎn)。

47、如果考慮上10%的系統(tǒng)余量，總共需要60個左右的輸入點(diǎn)。2.輸出點(diǎn)的估算廳外七段碼顯示需要9個輸出點(diǎn)，廳外上下行顯示需要2個輸出點(diǎn)，廳外呼梯信號顯示需要20個輸出點(diǎn)。變頻器指令信號大約15個。開關(guān)門接觸器2個。轎內(nèi)指令顯示需要11個輸出點(diǎn)。合計60個輸出點(diǎn)，考慮到10%的系統(tǒng)余量，總共需要72個左右的輸出點(diǎn)。輸入輸出點(diǎn)合計為132個。3.選型在綜合考慮各方面的因素后，本課題采用歐姆龍CQM1H-CPU21型PLC作為電梯的控制器。最大支持256個輸入輸出點(diǎn)，CPU單元帶有RS232C通信口，支持1：1PLC-LINK功能。通信最大距離為15m，這對于兩臺電梯并聯(lián)控制已經(jīng)足夠了。日本歐姆龍公司是

48、世界上生產(chǎn)PLC的著名廠家之一，歐姆龍的大、中、小、微型機(jī)各具特色各有所長，在中國市場上的占有率位居前列，在國內(nèi)用戶中享有較高聲譽(yù)。20世紀(jì)90年代末期，歐姆龍推出無底板模塊式結(jié)構(gòu)的小型機(jī)CQM1H。CQM1H控制I/O點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)512點(diǎn)，適合中小型系統(tǒng)使用。CQM1H的指令己超過200種，它的速度快，基本指令執(zhí)行時間為0.37知s。CQM1H的DM區(qū)增加很多，雖為小型機(jī)，但DM區(qū)可達(dá)15.2K。CQM1H共有4種CPU單元(CPUll、21、51、61)，每種CPU單元都帶有16個輸入點(diǎn)(稱為內(nèi)置輸入點(diǎn))，有輸入中斷功能，都可接增量式旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行高速計數(shù)，計數(shù)頻率單相5kHz、兩相2.5

49、kHz。CQM1H還具有高速脈沖輸出功能，標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出可達(dá)1kHz。此外，CQM1H-CPU51與CPU61可以使用多種內(nèi)插板。通過這些內(nèi)插板，可以實(shí)現(xiàn)精確定位、多點(diǎn)高速計數(shù)器輸入、絕對旋轉(zhuǎn)編碼輸入、模擬量輸入輸出、模擬量設(shè)置和連接到標(biāo)準(zhǔn)串行設(shè)備的串行通信。CQM1H雖然是小型機(jī)，但采用模塊式結(jié)構(gòu)，像中型機(jī)一樣，也有A/D、D/A、溫控等特殊功能單元和各種通信單元，可以加入Controller Link網(wǎng)。另外，CQM1H的CPU單元除CPUll外都自帶RS232C通信口。CQM1H具有1：1PLC-LINK通信功能，通過RS232C通信口可以組成1：1PLC-LINK通信系統(tǒng)。PLC-LIN

50、K不占用I/O位，不會減少系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)。在1：1PLC-LINK系統(tǒng)里，兩臺PLC之間可交換幾十個字的數(shù)據(jù)。PLC-LINK系統(tǒng)則使用自動輪流查詢方法，它不需要特別的指令與程序，只對RS232C通信口進(jìn)行設(shè)置，數(shù)據(jù)交換便可自動完成。兩臺PLC之間通過RS232C口進(jìn)行1：1PLC-LINK鏈接，一方作為主站，另一方作為從站。2臺PLC通過1：1PLC-LINK鏈接，利用各自的LR數(shù)據(jù)區(qū)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，其通信系統(tǒng)如圖5.1所示。圖5.1 1：1PLC-LINK鏈接主站和從站的LR區(qū)分為兩部分，寫入?yún)^(qū)和讀出區(qū)，每臺PLC的寫入?yún)^(qū)對應(yīng)另一臺PLC的讀出區(qū)，它的讀出區(qū)對應(yīng)另一臺PLC的寫入

51、區(qū)。每一方只能向自己的寫入?yún)^(qū)寫數(shù)據(jù)，不能向讀出區(qū)寫數(shù)據(jù)。當(dāng)一方把數(shù)據(jù)寫到寫入?yún)^(qū)的某一通道時，另一方讀出區(qū)的相同通道會自動地寫入同一數(shù)據(jù)，PLC從讀出區(qū)讀出另一臺PLC寫入的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了相互之間的數(shù)據(jù)交換。如圖5.2所示圖5.2 1：1PLC-LINK通信系統(tǒng)1：1PLC-LINK在2臺PLC都上電后自動建立，而與PLC的工作狀態(tài)(編程、監(jiān)控和運(yùn)行)無關(guān)。PLC-LINK系統(tǒng)通過在LR區(qū)建立數(shù)據(jù)鏈接，實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)交換。PLC-LINK系統(tǒng)則使用自動輪流查詢方法，不需要編程，PLC之間的數(shù)據(jù)交換便可自動完成。這一點(diǎn)對于編寫電梯并聯(lián)程序非常有利，可以最大程度的減少程序的編寫量，減少對原有程序

52、的改寫。4.RS232C通信口的連接CQM1H的外設(shè)口不能用作1：1 PLC-LINK。可使用CPU單元內(nèi)置的RS232C口過RS232C通信口建立1：1 PLC-LINK。5.通信參數(shù)設(shè)置CQM1H使用CPU單元建內(nèi)置RS232C口建立1：1 PLC-LINK之前，要在PLC的DM設(shè)定區(qū)對通信端口設(shè)定參數(shù)。CQM1H建立1：1 PLC-LINK時，應(yīng)將DIP開關(guān)的5腳置為OFF，并需要在DM6645中進(jìn)行設(shè)定。使用1：1 PLC-LINK時要設(shè)置通信模式和鏈接字。設(shè)置通信模式時，一臺PLC為主站，另一臺為從站，在主站PLC中設(shè)置鏈接字，位1108僅對主站有效。6.鏈接程序2臺PLC使用RS2

53、32C端口進(jìn)行1：1 PLC-LINK，應(yīng)該在2臺PLC中分別編寫程序，執(zhí)行程序后，主站PLC把輸入通道IR00l狀態(tài)映射到從站PLC輸出通道IRl00上，同樣，從站PLC把IR00l狀態(tài)映射到主站PLC的IRl00上。2臺PLC進(jìn)行1：1鏈接通信后，可以看到CPU單元上的通信指示燈COMM閃爍。PLC設(shè)置參數(shù)：主站：DM6645：3200(1：1鏈接主站;使用區(qū)LR00LR15);從站：DM6645：2000(1：1鏈接從站)。其他的設(shè)置參數(shù)為缺省值。1：1 PLC-LINK數(shù)據(jù)鏈接梯形圖如圖5.3和圖5.4所示。下列特殊標(biāo)志位與1：1 PLC-LINK鏈接通信有關(guān)：ARO800AR0804

54、。其中：AR0800AR0803為RS232C口錯誤代碼標(biāo)志位。AR0804為CPU單元內(nèi)置的RS232C端口通信錯誤標(biāo)志。當(dāng)發(fā)生通信錯誤時，AR0804會自動置為ON。同時，由AR0800AR0803的狀態(tài)可以獲得通信錯誤代碼。圖5.3 1:1 PLC-LINK主站通信梯形圖圖5.4 1:1 PLC-LINK從站通信梯形圖5.2電梯PLC并聯(lián)控制體系結(jié)構(gòu)5-1表 輸入點(diǎn)分配00000上強(qiáng)換00105保險斷TD8002107樓上呼指令00001平層00107#26 零速檢出002117樓轎內(nèi)指令00002開門按鈕001091樓上呼指令002127樓下呼指令00003關(guān)門按鈕001101樓轎內(nèi)指

55、令002138樓上呼指令00006門鎖開關(guān)001112樓上呼指令002148樓轎內(nèi)指令00007上限位001122樓轎內(nèi)指令002158樓下呼指令00008下限位001132樓下呼指令003009樓上呼指令00009檢修/自動001143樓上呼指令003019樓轎內(nèi)指令00010超載001153樓轎內(nèi)指令003029樓下呼指令00011消防002003樓下呼指令0030310樓上呼指令00012光幕002014樓上呼指令0030410樓轎內(nèi)指令00013開門到位002024樓轎內(nèi)指令0030510樓下呼指令00014關(guān)門到位002034樓下呼指令00306安全繼電器00015鑰匙開關(guān)00204

56、5樓上呼指令0030711樓轎內(nèi)指令00100零速TD1002055樓轎內(nèi)指令0030811樓下呼指令00101速度一致TD3002065樓下呼指令00309手動上行00102過流TD5002076樓上呼指令00310手動下行00103過壓TD6002086樓轎內(nèi)指令003129#運(yùn)行中00104過載TD7002096樓下呼指令00315下強(qiáng)換表5-2 輸出點(diǎn)分配10000TC110204七段碼E103075樓轎內(nèi)指令10001正轉(zhuǎn)/停止10205七段碼F103085樓下呼指令10002TC210206七段碼G103096樓上呼指令10003反轉(zhuǎn)/停止10207七段碼B103106樓轎內(nèi)指令10004TC310208七段碼C103116樓下呼指令100054#異常復(fù)位10209上行