PLC控制電梯的電氣設(shè)計

PLC控制電梯的電氣設(shè)計摘要電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。本設(shè)計的主要問題有兩個：一是變頻器與PLC的選型以及參數(shù)的合理設(shè)置，以滿足電梯對運行效率、乘客舒適感、平層精度和安全性的要求；二是PLC的軟件開發(fā)及調(diào)試。在本文中選擇的變頻器為安川VS－616G5型通用型變頻器，利用616G5可編制速度曲線的特點為電梯舒適度的提高，提供了技術(shù)支持。PLC選擇的是松下電工的FP1-C72型PLC，并擴展E40擴展單元，根據(jù)所需要實現(xiàn)的功能。在編寫PLC程序時，主要是采取模塊化編程思想，即根據(jù)各功能實現(xiàn)的條件及原則編寫各個功能模塊來實現(xiàn)。綜上所述，采用PLC對電梯信號進行采集并對電梯進行控制，提高了控制水平，改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。該電梯系統(tǒng)具有先進、可靠、經(jīng)濟的特色。有指層、廳召喚、選層、選向等功能。具有集選控制以及手動和自動功能。關(guān)鍵詞：電梯；控制系統(tǒng)；可編程序控制器；變頻調(diào)速；軟件開發(fā)AbstractTheelevatoristheverticaldirectionoftheseniorhigh-risehotels,shops,residential,multi-storeyfactoryandwarehousebuildinganindispensablemeansoftransport.Withthedevelopmentofsociety,buildingscale,moreandmorefloors,ahigherdemandonthestaticanddynamiccharacteristicsoftheelevatorspeedaccuracy,speedrange.

Thesubjecttherearetwomainproblems:First,theinverterandPLCselectionandreasonableparameterssettomeettherequirementsoftheelevatoroperatingefficiency,passengercomfort,levelingaccuracyandsecurity;PLCsoftwaredevelopmentandcommissioning.Inthisarticle,selecttheinverterforYaskawaVS-616G5-typegeneral-purposeinverter616G5velocitycurvemaybepreparedcharacteristics,providedtechnicalsupportfortheimprovementoftheelevatorcomfort.PLCselectedFP1-C72MatsushitaElectricPLC,andexpandtheE40expansionunit,accordingtotheneedtoimplementfunctions.WritethePLCprogram,takeamodularprogrammingideas,thatis,writtenaccordingtothevariousfunctionstorealizetheconditionsandprinciplesofeachmoduletoachieve.

Insummary,theuseofPLCelevatorsignalacquisitionandelevatorcontrol,improvethelevelofcontroltoimprovethecomfortoftheelevatorisrunning,sothattheelevatorreachedtheidealcontroleffect.Theelevatorsystemwithadvanced,reliable,andeconomiccharacteristics.Thatlayer,Hallsummoned,layerselection,electiontoandotherfeatures.Assemblyelection,aswellasmanualandautomaticfunctions.

Keywords:elevatorcontrolsystems,programmablelogiccontroller,frequencycontrolsoftwaredevelopmen目錄1緒論 11．1電梯的起源與發(fā)展 21．2國外電梯的情況 41．3國內(nèi)電梯的情況 42可編程序控制器 62．1可編程序控翩器的發(fā)展歷史 62．2可編程序控制器發(fā)展的幾個階段 72．3PLC的定義和特點 82．3．1PLC的定義 82．3．2PLC的特點 92．4PLC的基本結(jié)構(gòu) 112．5PLC的工作原理 132．6PLC電梯控制的優(yōu)點 143電梯的構(gòu)造和PLC控制電梯的方法 173．1電梯的構(gòu)造 173．2電梯控制要求 183．3電梯的運行過程 213．4設(shè)計方法 224、硬件部分的設(shè)計 244.1電梯的速度曲線設(shè)計 244.1.1電梯的快速性要求 244.1.2電梯的舒適性要求 254.1.3電梯的速度曲線 254.1.4電梯的速度曲線特點 274.2變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置 274.2.1VS-616G5變頻器的參數(shù) 284.2.2變頻器容量計算 304.2.3變頻器制動電阻參數(shù)的計算 305系統(tǒng)軟件開發(fā) 325.1PLC系統(tǒng)設(shè)計原則與內(nèi)容 325.1.1設(shè)計原則 325.1.2設(shè)計內(nèi)容 325.2電梯的工作狀態(tài) 345.2.1電梯的自診斷狀態(tài) 345.2.2電梯的正常工作狀態(tài) 345.2.3電梯的強制工作狀態(tài) 345.3程序流程圖 355.4軟件設(shè)置 365.4.1PLC系統(tǒng)I/O點數(shù)的分配及機型的選擇 365.4.2軟件設(shè)計 386總結(jié)與展望 45參考文獻 46致謝 471緒論電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。1889年，美國奧梯斯升降機公司推出的世界上第一部以電動機為動力的升降機，同年在紐約市的馬累特大廈安裝成功。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制線路。這種控制線路，存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。從技術(shù)發(fā)展來看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向，其許多功自＆是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。可編程序控制器，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。自1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而開發(fā)的第一臺PLC闖世以來，迄今已30多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護人員的技能和習慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學，調(diào)試和查錯都很容易。用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動了計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進控制技術(shù)。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、cAD／CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電．接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進水平的重要標志之一?？傊?，電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計算機誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展，與PLC相比較，存在著質(zhì)的差別。電梯使用繼電接觸器控制的時代，很難設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善。過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件被有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。1．1電梯的起源與發(fā)展電梯屬于垂直提升運輸設(shè)備，起源于我國古代農(nóng)業(yè)和建筑的原始提升工具。公元前十一世紀，我國北方勞動人民發(fā)明了轆轤。公元前236年，希臘人阿基米德設(shè)計出一種人力驅(qū)動的卷筒式卷揚機，共造出三臺，安裝在妮羅宮殿里。在瓦特發(fā)明了蒸汽機之后，于1850年，在美國紐約市出現(xiàn)了世界上第一臺由亨利·沃特曼制作的以蒸汽機為動力的卷揚機。1852年美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧梯斯發(fā)明了世界上第一部阻蒸汽機為動力、配有安全裝置的載人升降機。這便是世界上第一部備有安全裝置的客梯，在1857年被安裝在紐約市豪華商廈里。在此期間，英國的5日姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。隨著水壓梯的發(fā)展，蒸汽梯也就被淘汰了。后來發(fā)展為采用油壓泵和控制閥的液壓梯，而直到今天液壓梯仍在使用。在1889年，美國奧梯斯升降機公司推出了世界第一部以電動機為動力的升降機，這才開始出現(xiàn)了名副其實的電梯，同年在紐約市的馬累特大廈安裝成功。在1903年,又將卷筒式驅(qū)動方式改進為槽輪式(即曳引式)驅(qū)動。所謂卷筒式驅(qū)動，是將曳引繩纏卷在卷筒上來提升重物，而槽輪式也稱為曳引式驅(qū)動，是在曳引一端提升重物，另一端為平衡重，依靠曳引繩和曳引輪的繩槽之間的摩擦來驅(qū)動重物作垂直運動。因此，只要在曳引系統(tǒng)的容量和強度允許范圍內(nèi)，通過改進曳引繩長度就可適應(yīng)不同的提升高度，而不再像卷筒式那樣受卷筒長度限制。此外，當重物或平衡重碰底時，曳引繩與曳引槽會由于摩擦力減小而打滑，從而避免了像卷筒式那樣，在失控時造成的曳引繩斷裂等嚴重事故的發(fā)生。曳引式驅(qū)動可以使用多條曳引繩，面卷簡式驅(qū)動方式使用的曳引繩條數(shù)卻受到限制。曳引式驅(qū)動方式為長行程并具有高度安全性的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。當時的電梯使用直流電動機驅(qū)動，用改變串接在電樞回路中的電阻值的方法來調(diào)節(jié)電梯運行速度。后來發(fā)明了交流感應(yīng)電動機，在1900年開始用于驅(qū)動電梯。最初的交流電動機只是單速的，電梯運行性能很不理想。直到發(fā)明了交流雙速電動機，才基本滿足了電梯的運行要求。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多。所以，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。盡管交流電動機結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，但在調(diào)速性能方面卻難以滿足更高的要求，而對直流電動機來講，由于后來采用了發(fā)電機．電動機組調(diào)速系統(tǒng)，能較好地滿足電梯調(diào)速的高要求。因此，在20世紀前半葉，電梯的電力拖動，尤其是高層建筑物中的電梯速度的調(diào)節(jié)，幾乎都是采用直流調(diào)速系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1900年美國奧梯斯電梯公司制造出世界上第一臺自動扶梯。1915年已設(shè)計成功電梯自動平層控制系統(tǒng)。1933年美國制造出6m／s的高速電梯。在第二次世界大戰(zhàn)以后，美國的建筑業(yè)得以快速發(fā)展，促使電梯也進入發(fā)展時期，新技術(shù)被廣泛用于電梯。1949年研制出4-6臺電梯的群控系統(tǒng)。1955年出現(xiàn)了真空電子管小型計算機控制的電梯。1962年在美國已出現(xiàn)了8．5m／s的超高速電梯。在1967年將固體晶閘管用于電梯拖動系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在用晶閘管取代直流發(fā)電機．電動機組的同時，研制出了交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，是交流電梯的調(diào)速性能得到了明顯改善。1977年日本三菱電機株式會社開發(fā)出了lOm／s的超高速電梯。至此，電梯的控制技術(shù)有了很大發(fā)展。進入80年代，電梯控制技術(shù)又有了新的變化。由于固體功率器件的不斷發(fā)展和完善以及微機技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。1984年在日本已將其用于2m／s以上的高速電梯。1985年以后，又將其延伸到中、低速交流調(diào)速電梯。交流變頻調(diào)速技術(shù)被認為是電梯行業(yè)的當代技術(shù)。1985年日本生產(chǎn)出世界上第一臺螺旋式自動扶梯，使其明顯減少了占地面積。1993年日本生產(chǎn)的12．5m／s世界上最高速的交流變頻調(diào)速電梯已投入運行。當前，在電梯電力拖動方面，除了大容量電梯還采用直流拖動系統(tǒng)以外，用交流變頻調(diào)速方式取代直流調(diào)速方式，以成為高速電梯的主流。應(yīng)用微機全面取代繼電器控制邏輯實現(xiàn)閉環(huán)控制，可進一步提高電梯的性能和可靠性，并可降低現(xiàn)場調(diào)試要求，是電梯控制技術(shù)的方恂。電梯群控系統(tǒng)是現(xiàn)代電梯的技術(shù)的又一重要組成部分。它不但有完善的分區(qū)服務(wù)、運行監(jiān)控、客流交通統(tǒng)計分析等功能，還具備故障診斷功能。對于電梯的曳引機，目前除了中、低速范圍的電梯還采用蝸輪副減速裝置外，其他均已采用圓柱斜齒輪曳引系統(tǒng)，使效率提高了15％-25％。此外，用電子位置傳感器取代機械選層器、用更先進的裝置取代門安全觸板、增設(shè)轎廂內(nèi)通信設(shè)施以及轎廂非安全門區(qū)語音提醒和運行狀態(tài)語音報告等裝置，也是電梯技術(shù)現(xiàn)代化的體現(xiàn)。對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。1．2國外電梯的情況當今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標志之一。在一些發(fā)達的工業(yè)國家，電梯的使用相當普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧梯斯公司、瑞士訊達公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場的51％。其中，奧梯斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前，國外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成為電梯家族中新的組成部分。電梯是集機電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項安全保護措施。在設(shè)計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險系數(shù)。然而，只有電梯的制造。安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。1．3國內(nèi)電梯的情況解放前，全國只有2000臺電梯，幾乎沒有電梯生產(chǎn)企業(yè)。解放后，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，電梯企業(yè)應(yīng)運而生。我國的電梯企業(yè)由60年代開始起步，到了70年代已初具規(guī)模。改革開放以來，我國電梯的需求量急劇上升。在我國通過引進國際電梯標準以及發(fā)達國家的先進產(chǎn)品和技術(shù)，產(chǎn)生了一支以中外合資企業(yè)為主體的外向型企業(yè)隊伍。如中國迅達公司、天津奧梯斯公司、上海三菱公司、蘇州迅達公司和廣州電梯工業(yè)公司等企業(yè)，就是通過合資和補償貿(mào)易方式，引進發(fā)達國家的先進管理和技術(shù)，不斷改善現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和管理體制，使企業(yè)素質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量都提高到了一個新水平，推出一代電梯新產(chǎn)品。目前，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技術(shù)已趨成熟，一些企業(yè)都有成功的產(chǎn)品。微機控制電梯是電梯技術(shù)的方向，一些生產(chǎn)企業(yè)與科研單位相結(jié)合，相繼推出了微機控制的電梯新機型，使控制功能得到增強，電梯的性能得到改善，明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外，也有其他廠家開發(fā)出了交頻調(diào)速電梯新產(chǎn)品。另外，用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機型對單梯進行控制還是有前途的。有些生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了緊急供電裝置、放火廳們、地震控制、自檢測以及語言合成等電梯新功能；對機械系統(tǒng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)和新工藝?？傊c國外先進技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距，但國內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進水平。2可編程序控制器可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小、功能強、靈活通用與維護方便等一系列的優(yōu)點。特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青睞。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)控制的三大支柱之一。2．1可編程序控翩器的發(fā)展歷史在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度不高，尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成了時間和資金的嚴重浪費。1968年，在底特律的美國通用汽車公司(GM公司)為了在每次汽車改型或改變工藝流程時能不改動原有繼電器柜內(nèi)的接線以便降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提出了研制新型邏輯順序控制裝置，并提出了該裝置的研制指標要求，即十項招標技術(shù)指標。其主要內(nèi)容如下：(1)在使用者的工廠里，能以最短中斷服務(wù)時間，迅速方便地對其控制的硬件和設(shè)備進行編程及重新進行程序的設(shè)計。(2)所有系統(tǒng)單元必須能在工廠內(nèi)無特殊支持的設(shè)備、硬件及環(huán)境條件下運行。(3)系統(tǒng)的維修必須簡單易行。在系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計有狀態(tài)指示器及插入式模塊，以便在最短的停車時間內(nèi)使維修和故障診斷變得簡單易行。(4)裝置的體積應(yīng)小于原有繼電器控制柜的體積，它的能耗也應(yīng)較少。(5)必須能與中央數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)進行通信，以便監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)和運行情況。(6)輸入開關(guān)量可以是已有的標準控制系統(tǒng)的按鈕和限位開關(guān)的交流115V電壓信號。(7)輸出的驅(qū)動信號必須能驅(qū)動以交流運行的電動機起動器和電磁閥線圈，每個輸出量將設(shè)計為可開停和連續(xù)操縱具有115V、2A以下容量的電磁閥等負載設(shè)備。(8)具有靈活的擴展能力。在擴展時，必須能以系統(tǒng)最小的變動及最短的更換和停機時間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴展到系統(tǒng)的最大配置。(9)在購買和安裝費用上，應(yīng)有與原有繼電輯控制系統(tǒng)的競爭力，即有高的性能價格比。(10)用戶存儲器容量至少在4KB以上。(根據(jù)當時的汽車裝配過程的要求提出)從上述十項指標就可以看出，它實際上就是當今可編程序控制器的最基本的功能。將它們歸納一下，其核心為四點：(1)用計算機代替繼電器控制盤。(2)用程序代替硬件接線。(3)輸入輸出電平可與外部裝置真接連接。(4)結(jié)構(gòu)易于擴展。2．2可編程序控制器發(fā)展的幾個階段可編程序控制器的發(fā)展與計算機技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。這些高新技術(shù)的發(fā)展推動了可編程序控制器的發(fā)展，而可編程序控制器的發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進了它們的發(fā)展。從控制功能來分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個階段。第一階段。從第一臺可編程序控制器問世到20世紀70年代中期，是可編程序控制器的初創(chuàng)階段。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運算和計時、計數(shù)運算，它的CPU由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡單。第二階段。從20世紀70年代中期到末期，是可編程序控制器的擴展階段，在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā)展，它的發(fā)展主要來自兩方面，從可編程序控制器發(fā)展而來的控制器，它的主要功能是邏輯運算，同時擴展了其他運算功能：而從模擬儀表發(fā)展而來的控制器，其功能主要是模擬運算，同時擴展了邏輯運算功能。因此，按習慣的分類方法，前者被稱為可編程序邏輯控制器(PLC)，后者被稱為單回路或多回路控制器?？删幊绦蚩刂破鞯拿Q縮寫為Pc(ProgrmmableController)，但是為了與個人計算機(PersonalComputer)的名稱縮寫Pc相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器筒稱為PLC，這一階段的產(chǎn)品有MODICON公司的184、284、384，西門子公司的SYMATICS3系列，富士電機公司的sc系列等產(chǎn)品。第三階段。從20世紀70年代末期到20世紀80年代中期，是PLC通信功能實現(xiàn)階段。與計算機通信的發(fā)展相聯(lián)系，PLC也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步形成了分布式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在該階段，由于生產(chǎn)過程控制的需要，對PLC的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展，數(shù)學運算的功能得到了較大的擴充，產(chǎn)品的可靠性迸一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SYMATICS6系列、富士電機公司的MICREX和德州儀器公司的T1530等等。第四階段，從20世紀80年代中期開始是PLC的開放階段。由于開放系統(tǒng)的提出，使PLC也得到了較大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開放，使各制造企業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議的標準化使用戶得到了好處。在這一階段，產(chǎn)品的規(guī)模增大，功能不斷完善，大中型的產(chǎn)品多數(shù)有CRT屏幕的顯示功能，產(chǎn)品的擴展也因通信功能的改善而變得方便，此外，還采用了標準的軟件系統(tǒng)，增加了高級編程語言等。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SYmATICS5和S7系列、AB公司的PLC-5等。2．3PLC的定義和特點2．3．1PLC的定義由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對它下一個確切的定義是困難的。在二十世紀七十年代PLC問世后，由美國電氣制造商協(xié)會對PLC下過如下的定義：PLC是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，實現(xiàn)邏輯運算、順序運算、計數(shù)計時和算術(shù)運算等功能，用來對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制。1982年，國際電工委員會(InternationalElectricalCommittee-lEe)頒布了PLC標準草案，1985年提交了第2版，1987年的第3版對PLC作了如下的定義：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。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(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。上述的定義表明，PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，它有與其他順序控制裝置不同的特點。2．3．2PLC的特點PLC能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計算機所不及的一些下列特點：1．可靠性對可以維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。PLc的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾方面。(1)與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因：1)PLC不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單、維修時間縮短，因此可靠性得到提高。2)PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進行設(shè)計，例如冗余設(shè)計、掉電保護、故障診斷和信息保護及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。3)PLC有較強的易操作性，它具有編程簡單、操作方便、維修容易等特點，因此對操作和維修人員的技能要求降低，容易學習和掌握，不容易發(fā)生操作的失誤，可靠性高。(2)與通用的計算機控制系統(tǒng)比較，PLC可靠性提高的主要原因：1)PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機控制系統(tǒng)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了經(jīng)簡化的編程語言，編程的出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC的可靠性較通用計算機控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高。2)在PLC的硬件設(shè)計方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件；采用先進的工藝制造流水線生產(chǎn)：對干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對電源的掉電保護、存儲器內(nèi)容的保護并采用看門狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計等等。3)在PLC的軟件設(shè)計方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡化編程語言、信息保護和恢復(fù)、報警和運行信息的顯示等等。一份用戶選用PLC原因的調(diào)查報告指出，在各種選用PLC的原因中，第一位的原因是由于PLC可靠性高的用戶達93％。其次，才是性能和維修方便等原因?？梢?，可靠性高是PLC的主要特點。2．易操作性PLC的易操作性表現(xiàn)在下列三個方面：(1)操作方便對PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進行程序輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的PLC，編程器采用CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號、繼電器編號或觸點號進行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上顯示。所以PLC具有操作方便的特點。(2)編程方便PLC有多種程序設(shè)計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，梯形圖由于與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。所以有利于程序的編寫和學習。采用布爾助記符編程語言時，由于符號是功能的簡單縮寫，十分有利于編程人員的編程。雖然功能表圖、功能模塊圖和高級描述語句的編程方法應(yīng)用尚未普及，但是，由于它們具有功能清晰、易于理解等優(yōu)點，正為廣大技術(shù)人員所接納和采用：并發(fā)揮出更有效的功能特點。3)維修方便PLC所具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低了。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號燈的提示和故障代碼的顯示，或通過編程器和CRT屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時間。為便于維修工作的開展，有些PLC的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設(shè)備，提供了故障樹等維修用的資料。有些廠商還提供維修用的智能卡件或插件板，使維修工作變得十分方便。PLC的面板和結(jié)構(gòu)的設(shè)計也考慮了維修的方便性，例如，對需維修的部件設(shè)置在便于維修的位置，信號燈設(shè)置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的類型等，這些設(shè)計使維修工作能方便地進行，從而大大節(jié)省維修時間。采用標準化元件和標準化工藝生產(chǎn)流水線作業(yè)，使維修用的備品備件簡化，也使維修變得方便。3．靈活性PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面：(1)編程的靈活性PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語句描述編程語言，只要掌握其中一種語言就可以進行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時，可以不必改變PLC的硬設(shè)備，通過程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點，使PLC能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。在柔性制造單元(FMc)、柔性制造系統(tǒng)(雕s)、計算機集成制造系統(tǒng)(cIMS)和計算機集成過程控制系統(tǒng)(CIPS)中，PLC正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用。(2)擴展的靈活性PLC的擴展靈活性是它的一個重要的特點。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴展，即可進行容量的擴展，功能的擴展，應(yīng)用和控制范圍的擴展。它不僅可以通過增加輸入輸出單元來增加點數(shù)，通過擴展單元來擴大容量和功能，也可以通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能，甚至可通過與集散控制系統(tǒng)(DcS)或其他上位機的通信來擴展它的功能，并與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)的交換等。這種擴展的靈活性大大地方便了用戶。2．4PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的型號、規(guī)格繁多。它主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入、輸出等部分組成。1．中央處理單元CPUCPU是PLC的核心，其主要作用是：(1)接收從編程器輸入的用戶程序，并存入程序存儲器中；(2)用掃描方式采集現(xiàn)場輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器；(3)執(zhí)行用戶程序，從程序存儲器中逐條取出用戶程序，經(jīng)過解釋程序解釋后逐條執(zhí)行，完成程序規(guī)定的邏輯和算術(shù)運算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號去控制輸出電路，實現(xiàn)程序規(guī)定的各種操作；(4)通過故障自診斷程序，診斷PLC的各種運行錯誤。因此，CPU的性能對PLC的整機性能有著決定性的影響。2．存儲器PLC的存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)。程序分系統(tǒng)程序和用戶程序。(1)系統(tǒng)程序存儲器該存儲器存放系統(tǒng)程序(系統(tǒng)軟件)。系統(tǒng)程序是PLC研制者所編的程序，它是決定PLC性能的關(guān)鍵。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、解釋程序、故障自診斷程序、標準子程序庫及其他各種管理程序等。系統(tǒng)程序由制造廠家提供，一般都固化在ROM或EPROM中，用戶不能直接存取。系統(tǒng)程序用來管理、協(xié)調(diào)PLC各部分的工作，翻譯、解釋用戶程序，進行故障診斷等(2)用戶程序存儲器該存儲器存放用戶程序(應(yīng)用軟件)。用戶程序是用戶為解決實際問題并根據(jù)PLC的指令系統(tǒng)而編制的程序，它通過編程器輸入，經(jīng)CPU存放入用戶存儲器。為便于程序的調(diào)試、修、擴充、完善，該存儲器使用RAM。(3)變量(數(shù)據(jù))存儲器變量存儲器存放PLC的內(nèi)部邏輯變量，如內(nèi)部繼電器、怕寄存器、定時器／計數(shù)器中邏輯變臉的現(xiàn)行值等，這些現(xiàn)行值在CPU進行邏輯運算時需隨時讀出、更新有關(guān)內(nèi)容，所以，變量存儲器也采用RAM?，F(xiàn)今用戶程序存儲器和變量存儲器常采用低功耗的CMOS．RAM及鋰電池供電的掉電保持技術(shù)，以提高運行可靠性。通常PLC產(chǎn)品資料中所指的內(nèi)存儲器容量，是指用戶程序存儲器而言，且以字(16位／字)為單位來表示存儲器的容量。3．輸入輸出接口(簡稱I／0)輸入輸出接口是CPU與工業(yè)現(xiàn)場裝置之間的連接部分，是PLC的重要組成部分。與微機的I/O接口工作于弱電的情況不同，PLC的I／0接口是按強電要求設(shè)計的，即其輸入接口可以接受強電信號，其輸出接口可以直接和強電設(shè)備相連接。對于小型PLC，廠家通常將I／0部分就裝在PLC的本體部分，而對于中、大型PLC，各廠家通常都將I／O部分做成可供選取、擴充的模塊組件，用戶可根據(jù)自己的需要選取不同功能、不同點數(shù)的I／0組件來組成自己的控制系統(tǒng)。為便于檢查，每個I／0點都接有指示燈，某點接通時，相應(yīng)的指示燈發(fā)光指示。用戶可以方便地檢查各點的通斷狀態(tài)。1)輸入接口’輸入接口的功能是采集現(xiàn)場各種開關(guān)接點的狀態(tài)信號，并將其轉(zhuǎn)換成標準的邏輯電平，送給CPU處理。一般的輸入信號多為開關(guān)量信號，各種開關(guān)量輸入接口的基本結(jié)構(gòu)大同小異，常有直流和交流開關(guān)量輸入接口電路兩種。交流開關(guān)量輸入接口電路與直流開關(guān)量輸入接口電路的主要區(qū)別是，前者要由現(xiàn)場提供交流電流，輸入的交流信號經(jīng)整流后得到直流，再去驅(qū)動光電耦合器。在機械設(shè)備中，除開關(guān)量外，還常遇到一些模擬量如溫度、壓力、位移和速度等。對這些模擬量進行采集時，必須經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ACD)將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能為PLC的CPU所接受。(2)輸出接口為適應(yīng)不同的負載，輸出接口有多種方式。常用的有晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器輸出方式。晶體管輸出方式用于直流負載；雙向晶閘管輸出方式用于交流負載，繼電器輸出方式可用于直流負載，也可用于交流負載。4．編程器編程器是PLC中一種主要的外部設(shè)備，它是開發(fā)、維護PLC控制系統(tǒng)的必備設(shè)備。編程器用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用與顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它通過通信端1：3與CPU聯(lián)系，完成人機對話連接。編程器上有供編程用的各種功能鍵和顯示燈，以及編程、監(jiān)控轉(zhuǎn)換開關(guān)。編程器的鍵盤采用梯形圖語言鍵符，也可以采用軟件指定的功能鍵符，通過屏幕對話方式進行編程。編程器有便攜式和CRT智能式兩大類，前者只能聯(lián)機編程，而后者既可聯(lián)機編程，又可脫機編程。便攜式編程器體積小，重量輕，可隨身攜帶，便于在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。一般的小型PLC主要采用便攜式編程器。編程器是專用的，不同型號的PLC都有自己專用的編程器，不能通用。PLC正常工作時，不一定需要編程器。因此，多臺同型號的PLC可以只配一個編程器。5．其他設(shè)備PLC的外部設(shè)備還有龠式錄音機、打印機、EPROM寫入器及高分辨率屏幕彩色圖形監(jiān)控設(shè)備等。2．5PLC的工作原理與普通微機類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。PLC的基本工作如下：(1)輸入現(xiàn)場信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)；(2)執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進行邏輯運算；(3)輸出控制信號：根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號，實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)機械設(shè)備的工作過程可以分為一系列不斷重復(fù)的順序操作,PLC的工作方式與此相似。因此，PLC的程序可與機器的動作一一對應(yīng)，程序編制簡單、直觀，不容易出錯，而且容易修改，從而大大減少了軟件的開發(fā)費用，縮短了軟件的開發(fā)周期。為了提高工作的可靠性，及時接收外來的控制命令，PLC在每次掃描期間，除完成上述三步操作外，通常還要進行故障自診斷，完成與編程器等的通信。每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點、存儲器和CPU等進行診斷，診斷的方法通常是測試出各部分的當前狀態(tài)，并與正常的標準狀態(tài)進行比較，若兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認為有故障。此時，PLC立即啟動關(guān)機程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關(guān)斷所有輸出點，然后停機。診斷結(jié)束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障，PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請求。如果有則進行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。處理完通信后，PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連續(xù)控制，直到接收到停機命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。2．6PLC電梯控制的優(yōu)點(1)微機在電梯上應(yīng)用的功能及特點微機的功能是很多的，運用到電梯控制系統(tǒng)上主要是用來：①取代全部或部分的繼電器。②取代傳編選層方法，結(jié)合光電編碼器實現(xiàn)了數(shù)字選層。③解決調(diào)速問題。④實現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)配管理。微機在電梯上應(yīng)用的特點是：①采用無觸點邏輯線路，以提高系統(tǒng)的可靠性，降低維修費用，提高產(chǎn)品質(zhì)量。②可改變控制程序，靈活性大?？蛇m應(yīng)各種不同的要求，實現(xiàn)控制自動化。③可實現(xiàn)故障顯示及記錄，使維修簡便，減少故障時間，提高運行效率。④用微機調(diào)速，提高電梯的舒適感。⑤用微機實現(xiàn)群控管理，合理調(diào)配電梯，可以提高電梯運行效率，節(jié)約能源。⑥微機控制裝置體積小，可減少控制裝置占地面積。(2)微機控制的主要方式微機控制電梯的方式是根據(jù)電梯的功能要求，以及電梯的不同類型進行設(shè)計的，因此，控制方式各有不同。①單微機控制方式——即只有一個CPU(中央處理單元、例如用TP801組成的控制系統(tǒng)控制調(diào)速系統(tǒng)或用來控制管理系統(tǒng)等。②雙微機控制方式在交流調(diào)壓調(diào)速電梯中，采用雙微機組成交流電梯控制系統(tǒng)，可使電梯性能大大改善，使舒適感提高，平層精確，可靠性提高。此種方式是由控制系統(tǒng)CPU和拖動系統(tǒng)CPU以及部分繼電器組成整個電梯的控制系統(tǒng)?？梢詫崿F(xiàn)起制動閉環(huán)、穩(wěn)速開環(huán)控制，也可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。相對于雙速電梯，運行的舒適感和平層精度大大提高。(3)PLC電梯控制的優(yōu)點雖然傳統(tǒng)的繼電器電梯控制技術(shù)比較成熟，但是這種控制系統(tǒng)本身存在不少缺陷：系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復(fù)雜；普通控制電器及硬件接線方法難以實現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能；電磁機構(gòu)及觸點動作速度比較慢，系統(tǒng)控制精度難以提高；由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障等，正是由于這些原因，傳統(tǒng)的電梯控制不再適用于現(xiàn)代高層快速電梯。PLC電梯控制則表現(xiàn)出很多優(yōu)點：①可靠性高，抗干擾能力強。PLC用軟件代替了大量的中間繼電器和時間繼電器實現(xiàn)對電梯運行的自動控制。接線大大減少，可靠性大增。②功能強，性能價格比高。一臺小型的PLC可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的功能，同時PLC提供標準網(wǎng)絡(luò)通信接口，便于實現(xiàn)監(jiān)控和組態(tài)。③系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中的大量的中『白J繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可以觀察輸出信號的狀態(tài)。3電梯的構(gòu)造和PLC控制電梯的方法3．1電梯的構(gòu)造電梯是一種特殊的起重運輸設(shè)備，由轎廂及配重、拖動電機及減速傳動機械、井道及井道設(shè)備、召喚系統(tǒng)及安全裝置構(gòu)成。轎廂是載人或裝貨的部位，配重是為了改變電梯電機負載的特性以提高電梯安全性而設(shè)置的。圖4．1是電梯拖動系統(tǒng)示意圖，圖中可見電梯的轎廂及配重分系在鋼絲繩的兩端，鋼絲繩跨掛在曳引輪上，曳引輪經(jīng)減速機構(gòu)由電機拖動，形成轎廂的上下運動。井道指建筑物中用于安裝電梯并提供電梯運行的通道，轎廂及配重都是在井道中運行的。井道在各樓層設(shè)有門廳及呼梯設(shè)備。門廳有門廳門，廳門頂部裝有層樓指示燈，用于指示電梯的運行方向及電梯所在的位置。門廳里還設(shè)有呼梯盒，用于在每層站召喚電梯。呼梯盒常安裝在廳門外離地面l米左右的墻壁上，基站與頂站只有一個按鈕，中間層站有上呼與下呼兩個按鈕，按鈕下帶有呼梯記憶燈。基站的呼梯盒上還設(shè)有鑰匙開關(guān)，供司機開關(guān)電梯。為了實現(xiàn)轎廂的正常運行及準確停車，井道中往往要安裝許多定位裝置及安全設(shè)備。井道的頂部和底部還設(shè)有沖頂及蹲底的緩沖設(shè)備。圖3-1電梯拖動系統(tǒng)示意圖電動機；2-減速機構(gòu)；3-引輪；4-鋼絲繩；5-轎廂；6-配重；轎廂中設(shè)有自動門機，用來完成電梯的開門及關(guān)門任務(wù)。電梯門分廳門及轎門，當電梯?？磕硨訒r，此層的廳門在轎門的帶動下開啟及關(guān)閉。電梯的操縱箱也安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作命令。上面設(shè)有與電梯層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕(帶內(nèi)選指示記憶燈)、開關(guān)門按鈕、警鈴按鈕、風扇、照明、緊急照明、層樓指示燈的控制開關(guān)，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)(選擇電梯是自動運行、司機狀態(tài)下運行，還是檢修狀念)等。電梯的安全是電梯最重要的技術(shù)指標。電梯的安全設(shè)備有：安全窗及其丌關(guān)、安全鉗及其開關(guān)、限速器及其開關(guān)、限速開關(guān)等。安全窗位于轎廂的項部，供應(yīng)急情況下疏散乘客，當安全窗打開時，電梯不準運行。安全鉗是為了防止電梯曳引鋼絲繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂夾持在軌道上．限速器是檢測電梯運行速度的裝置，當電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。極限開關(guān)、強迫換速開關(guān)是電梯位置安全裝置，當電梯運行至上下極限位置時仍不停車，上下限開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下上下強迫停車開關(guān)，強制電梯停止運行，若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關(guān)切斷曳引電機電源，以達到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹲底事故。3．2電梯控制要求電梯的安全運行有以下一些主要控制要求：(1)電梯位置的確定與顯示轎廂中的乘客及門廳中等待電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門廳中都設(shè)有以樓層標志的電梯位置。但這還不夠，電梯的運行還需要更加準確的電梯位置信號，以滿足制動停車等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號一般由設(shè)在井道中的位置開關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當轎廂上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時，發(fā)出位置信號，并啟動樓層指示。見圖3-2。

圖3-2電梯的平層、停層裝置1~5—1~5層感應(yīng)器；6—上平層感應(yīng)器；7—下平層感應(yīng)器(2)轎廂內(nèi)的運行命令及門廳的召喚信號司機及乘客可按下轎廂內(nèi)操控盤上的選層按鈕選定電梯運行的目的樓層，此為內(nèi)選信號。按鈕按下后，該信號應(yīng)被記憶并使相應(yīng)的指示燈點亮。在門廳等候電梯的乘客可以按門廳的上行或下行召喚按鈕，此為外呼信號。該信號也需記憶并點亮門廳的上行或下行指示燈，這些保持信號在要求得到滿足時應(yīng)能自動消號(3)電梯自動運行時的信號響應(yīng)電梯自動運行時應(yīng)根據(jù)內(nèi)選及外呼信號，決定電梯的運行方向及在哪些站點停站。一般情況下電梯按先上后下的原則安排運送乘客的次序，而且規(guī)定在運行方向確定之后，不響應(yīng)中途的反向呼喚要求，直到到達本方向的最遠站點才開始返程。(4)轎廂的啟動與運行轎廂在運行方向確定，轎廂門、層門都已關(guān)好時電梯啟動運行。運行的初始階段是加速運行階段，其后是穩(wěn)定運行階段。(5)轎廂的平層與停車轎廂運行后需確定在哪一層站停車，平層即是指停車時，轎廂的底與門廳“地平面”應(yīng)相平齊，一般有具體的平層誤差規(guī)定，如平層時兩平面相差不得超過“5mm”。平層停車過程需在轎廂底面與停車樓面相平之前開始，先是減速，再是制動，以滿足平層的準確性及乘客的舒適感。電梯的平層開始信號由門區(qū)感應(yīng)器發(fā)出。如圖3．2所示，上平層感應(yīng)器KR6及下平層感應(yīng)器KR7裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時，KR6首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至KR7插入隔磁鐵板時，發(fā)出開門及停車信號，電動機停轉(zhuǎn)，抱閘抱死；下行時KR7首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至KR6插入隔磁鐵板時，發(fā)出開門及停車信號。(6)安全保護電梯的安全保護很多，如前邊提到的沖頂與蹲底，斷鋼絲繩，轎廂內(nèi)人員的跌落、逃生等保護，還有消防運行等多項。除了控制要求以外，電梯常見的工程問題還涉及電梯的拖動設(shè)備及拖動控制方式：電梯的提升機構(gòu)，齒輪曳引機主要由驅(qū)動電動機、電磁制動器(也稱電磁抱閘)、減速器及曳引輪組成。驅(qū)動電機可以是直流電動機也可以是交流電動機。為了滿足電梯運行過程中速度變化的要求，在應(yīng)用變頻器前，電梯交流拖動多使用多繞組變速電機，變頻器誕生以來，已有越來越多的電梯采用變頻驅(qū)動。采用變速電機時，電機的正反向運轉(zhuǎn)使用接觸器換相，啟動調(diào)速采取改變電機繞組及切換電機繞組中所串電阻實現(xiàn)。采用變頻調(diào)速時，電機換向及變速都通過變頻器控制端予實現(xiàn)。在這兩種拖動方式中，電磁抱閘都是很重要的，它是電機制動的主要設(shè)備，抱閘要求有足夠的制動力，抱閘一般在通電時打開，斷電時抱死。電梯還有一些高層次的性能指標，如電機加減速曲線控制及高準確度的平層控制要求等，前者涉及電梯運行過程中的加速度大小，關(guān)系到乘客的舒適感，后者涉及乘客數(shù)量變化對準確平層的影響?？傊娞莸目刂剖潜容^復(fù)雜的，在計算機誕生前，電梯使用繼電接觸器控制的時代，很難生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)良的電梯，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。3．3電梯的運行過程當乘客進入轎廂后，如果是由電梯司機(即經(jīng)過專門訓練的，并經(jīng)有關(guān)部門考試認可的授權(quán)操縱的人)操縱的電梯，則由司機根據(jù)乘客欲前往的層站，逐一按下相應(yīng)層站的選層按鈕，便完成了運行指令的預(yù)先登記，電梯便自動決定運行方向。再按啟動按鈕，電梯自動關(guān)門，當門完全關(guān)閉后，門鎖微動開關(guān)閉合，使門鎖繼電器吸合，電梯磊始啟動、加速，直至穩(wěn)速運行。當電梯到達欲?？康哪康膶诱厩胺侥骋痪嚯x位置時，由旋轉(zhuǎn)編碼器向電梯控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)換信號，電梯便自動減速準備?？?。當轎廂進入到平層區(qū)即?？繉诱旧戏交蛳路降囊欢斡邢蘧嚯x)時，井道平層傳感器動作，發(fā)出平層信號控制轎廂準確平層，并自動取消，自動開門。對某類電梯，如果在平層時平層精度超過標準要求，則電梯進行校正運行，電梯以最低的速度慢行到準確平行位。如果繼續(xù)同向運行，司機只需按下啟動按鈕，電梯便按預(yù)先登記的樓層，按序逐一自動?？?，自動開門。在電梯運行過程中，如果廳外有人按下廳門召喚電鈕，只要申請乘梯方向符合此時電梯運行方向，則電梯能被順向截停。當同向登記指揮都已被執(zhí)行以后，司機只要按下啟動按鈕，電梯便自動換向運行，執(zhí)行另一方向的運行登記指令。如果電梯在某一層站關(guān)門時，有人或物碰觸了門安全觸板，或被非接觸式的光電式、電子式裝置檢測到關(guān)門障礙時，電梯便停止關(guān)門并立即轉(zhuǎn)為開門。如果欲乘電梯的乘客正逢電梯關(guān)門時，可按下廳外上、下召喚按鈕中與電梯欲行方向相同的一個按鈕，電梯便立即開門，這種操作，稱為本層開門。如果由于乘客過多而超載，則電梯超載檢測裝置發(fā)出超載信號，在聲光提示的同時，阻止電梯啟動并開門，直到滿足限載要求，電梯方能恢復(fù)正常運行。如果是無司機操作的電梯，當乘客進入轎廂時，只需按下欲前往的層站按鈕．電梯在到達規(guī)定的6～8秒停站延遲時問時，便自動關(guān)門啟動、加速，直至穩(wěn)速運行。在運行過程中，可逐一根據(jù)各樓層廳外召喚信號，對符合運行方向的召喚信號，將逐一應(yīng)答，自動?？?，自動丌門。在完成同向全部登記以后，如有反向廳外召喚信號，則電梯自動換向運行，應(yīng)答反向廳外召喚信號。如果沒有召喚信號時，電梯便自動關(guān)門停機，或自動駛回基站關(guān)門待命。如果某一樓層再有召喚信號，電梯便自動啟動前往應(yīng)召。3．4設(shè)計方法用PLC設(shè)計電梯的控制系統(tǒng)，首先需對電梯的功能要求、選用的可編程序控制器有全面的了解，并在設(shè)計時要遵循一定的設(shè)計規(guī)則。(1)系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟設(shè)計電梯PLC控制系統(tǒng)主要有以下方面的內(nèi)容和步驟：①分析總體功能要求，確定系統(tǒng)硬件配置根據(jù)電梯需要實現(xiàn)的控制功能、調(diào)速方式、安全方面等的綜合分析，對電梯的硬件系統(tǒng)(如接觸器、繼電器、PLC型號、調(diào)速器等)進行總體安排。②計算PLC的I／o點數(shù)經(jīng)過上述分析后，根據(jù)所確定的電梯層站數(shù)、控制方式等，計算控制系統(tǒng)的輸入信號及輸出信號的數(shù)量，同時對輸入、輸出信號是模擬量還是數(shù)字量要分開考慮，然后分類統(tǒng)計出各輸入、輸出量的電壓類型、等級、數(shù)量。設(shè)計時對I／0總體點數(shù)要考慮留有一定的余量。③選型根據(jù)I／O數(shù)量及輸入、輸出類型，選擇PLC機型、擴展單元等。(2)I／O接口電路設(shè)計I/O電路表示PLC與操縱盤、井道以及控制柜其他電器之間的連接，根據(jù)輸入信號的作用和輸出類型進行I/O地址分配。決定運行方式和運行條件等重要輸入信號應(yīng)排列在前面，如安全信號、門連鎖、有／無司機、門機信號、檢修、消防等輸人信號。負載電壓類型和等級相同的輸出合為一組，利用同一公共輸出點。如指示燈電路可作為一組輸出，接觸器、繼電器常用220V，另用一組輸出。在分配了I/O地址后，應(yīng)畫出加接口線路圖，列寫I/O及內(nèi)部輔助繼電器、定時器等的地址分配表，以便進行梯形圖的設(shè)計。(3)控制電路圖的設(shè)計包括設(shè)計主拖動電路、信號控制電路、PLC的I/O電路、操縱盤、控制柜及井道線路的原理圖及配線圖，標注線號。(4)梯形圖設(shè)計充分利用PLC提供的指令，根據(jù)模塊化設(shè)計思想，依次對各控制功能設(shè)計梯形圖。應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)清晰，程序簡潔。梯形圖設(shè)計完成后，可通過編程器將程序輸入PLC。初次設(shè)計后可對程序進行模擬調(diào)試實際輸入信號及反饋信號用按鈕或開關(guān)模擬，輸出不用接負載，可由PLC輸出端的發(fā)光二極管顯示負載狀態(tài)。模擬調(diào)試時，按電梯的運行條件，依次設(shè)置輸入信號，并觀察輸出信號正確與否，同時可通過編程器監(jiān)控內(nèi)部各點狀態(tài)。(5)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計要點在進行系統(tǒng)設(shè)計時，我們往往會遇到這樣一個問題，即輸入點數(shù)要求很多。特別對電梯這樣一個多位置、多控制點的系統(tǒng)，輸入點數(shù)尤為突出。因此，如何減少系統(tǒng)的輸入點數(shù)，是降低PLC成本的關(guān)鍵。在滿足電梯動作要求的前提下，盡可能充分發(fā)揮PLC的控制功能，提高PLC的性能價格比?，F(xiàn)介紹PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的要點和技巧。①軟件設(shè)計時根據(jù)不同的控制功能，梯形圖盡量采用模塊化設(shè)計。原因是模塊化設(shè)計程序結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試。模塊可分為外召喚模塊、內(nèi)指令模塊、指層模塊、定向換速模塊、開關(guān)門模塊、檢修模塊等。模塊問不是完全獨立，它們之間存在著有機聯(lián)系，應(yīng)注意模塊之間的互相影響，以及連鎖指令的使用條件。②由于采用循環(huán)掃描方式，要注意各條指令問或模塊間的時序關(guān)系，以保證程序能按照設(shè)計功能運行。③需要調(diào)整的參數(shù)，如自動關(guān)門時問、換速時間、啟制動切換時間等與程序分離。當調(diào)整參數(shù)時不需改動程序，可直接修改，方法簡便，提高了軟件可靠性，而且便于調(diào)試。④將串聯(lián)開關(guān)、聯(lián)動開關(guān)等只作為一個輸入點。如各層門連鎖開關(guān)、轎項和轎廂、控制柜檢修開關(guān)。4、硬件部分的設(shè)計4.1電梯的速度曲線設(shè)計電梯的快速性要求電梯作為一種交通工具，對于快速性的要求是必不可少的?？焖倏晒?jié)省時間，這對于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會中的乘客是很重要的?？焖傩灾饕ㄟ^如下方法得到：1、提高電梯額定速度Vs，電梯的額定速度提高，運行時間縮短，達到為乘客節(jié)省時間的目的?，F(xiàn)代電梯梯速不斷提高，目前超高速電梯額定速度已達17m/s。通常我們稱額定速度低于1m/s的電梯為低速電梯，額定梯速1～2m/s的電梯為中、快速電梯，額定梯速在2～4m/s的電梯為高速電梯，額定梯速在4m/s以上的電梯為超高速電梯。目前我國生產(chǎn)的電梯主要是中、快速電梯和低速電梯，高速電梯很少生產(chǎn)，超高速電梯上尚無生產(chǎn)。在提高電梯額定速度的同時，應(yīng)加強安全性、可靠性的措施，因此梯速提高，造價也隨之提高。2、集中布置多臺電梯，通過電梯數(shù)的增加來節(jié)省乘客候梯時間。這種方法不是直接提高梯速，但是為乘客節(jié)省時間的效果是同樣的。當然電梯臺數(shù)的增加不是無限制的，通常認為，在乘客高峰期間，使乘客的平均候梯時間少于30s即可。3、盡可能減少電梯起、停過程中的加、減速時間。電梯是一個頻繁起、制動的設(shè)備，它的加、減速所用時間往往占用運行時間的很大比重，電梯單層運行時，幾乎全處在加、減速運行中，如果加、減速階段所用時間縮短，便可以為乘客節(jié)省時間，達到快速性要求。因此電梯在起、制動階段不能太慢，那樣將降低效率，浪費乘客的寶貴時間。GB/T158—1997《電梯技術(shù)條件》中就規(guī)定了電梯加、減速度的最小值：“交、直流虧快速電梯平均加、減速度不小于0.5m/s2，直流高速電梯平均加、減速度不小于0.7m/s2?！边@是對電梯快速性的要求。上訴三種方法中，前兩種需要增加設(shè)備投資，第三種方法通常不需要增加設(shè)備投資，因此在電梯設(shè)計時，應(yīng)盡量減少起、制動時間。但是起、制動時間縮短意味著加、減速度的增大，而加、減速度的過分增大和不合理的變化將造成乘客的不舒適感。因此，對電梯又提出了舒適性的要求。電梯的舒適性要求1.由加速度引起的不適。人在加速上升或減速下降時，加速度引起的慣性力疊加到重力之上，使人產(chǎn)生超重感，各器官承受更大的重力；而在加速下降或減速上升時，加速度產(chǎn)生的慣性力抵消部分重力，使人產(chǎn)生上浮感，感到內(nèi)臟不適，頭暈?zāi)垦！?.由加速度變化率引起的不適。實驗證明，人體不但對加速度敏感，對加速度（或稱加速度變化率）也敏感。我們用a來表示加速度，用ρ來表示加速度，則當加加速度ρ較大時，人的大腦感到暈眩、痛苦，其影響比加速度a的影響還嚴重。我們也稱加加速度為生理系數(shù)，在電梯行業(yè)一般限制生理系數(shù)ρ不超過1.3m/s。電梯的速度曲線當轎廂靜止或勻速升降時，轎廂的加速度、加加速度都是零，乘客不會感到不適；而在轎廂由靜止起動到以額定速度勻速運動的加速度過程，或由勻速運動狀態(tài)制動到靜止狀態(tài)的減速過程中，既要考慮快速性的要求，又要兼顧舒適感的要求。也就是說，在加、減速的過程中，既不能過猛，也不能過慢：過猛時，快速性好了，舒適性變差了；過慢時，舒適性變好了，快速性變差了。因此有必要設(shè)計電梯運行的速度曲線，讓轎廂按照這樣的速度曲線運行，既能滿足快速性的要求，又能滿足舒適性的要求，科學、合理的解決快速性與舒適性的矛盾。圖5-1中曲線ABCD就是這樣的速度曲線。其中AEFB段是由靜止起動到勻速運行的加速段速度曲線；BC段是勻速運行段，其梯速為額定梯速；CF＇E＇D段是由勻速運行制動到靜止的減速度段速度曲線，通常是一條與起動段對稱的曲線。加速段速度曲線AEFB段的AE段是一條拋物線，EF段是一條在E點與拋物線AE相切的直線，而FB段則是一條反拋物線，它與AE段拋物線以EF段直線的中點相對稱。設(shè)計電梯的速度曲線，主要就是設(shè)計起動加速段AEFB段曲線，而CF＇E＇D曲線與AEFB段鏡像對稱，很容易由AEFB段的數(shù)據(jù)推出，BC段為恒速段，其速度為額定速度，無需計算。畫出上述速度曲線的加速度、加加速度曲線見圖4-1。圖4-1電梯的速度、加速度、加加速度曲線圖4-1中，起動加速段AEFB中各小段的速度曲線、加速度曲線，加加速度曲線的函數(shù)表達式分別是：AE段速度曲線：是一條拋物線其加速度曲線：是一條斜線段而加加速度曲線：是一條水平的直線段EF段速度曲線是一條斜率為aE的直線段其加速度曲線：是一條水平的直線段而加加速度曲線:是一條與橫坐標軸重合的FB段速度曲線：是一條反拋物線段其加速度曲線：是一條下斜的斜線段而加加速度曲線：是一條水平的直線段圖5-1給出了實際應(yīng)用的速度曲線，在高速電梯中，在運行距離較短（例如單層、二層、三層等）的情況下，都有尚未達到額定速度便要減速停車的問題，因此這種電梯的速度曲線中有的單層運行、雙層運行、三層運行等多種速度曲線，其控制規(guī)律也就更為復(fù)雜。電梯的速度曲線特點由于乘客對電梯的舒適性的要求，使得電梯要兼顧快速性與舒適性，因此電梯的速度曲線與生產(chǎn)機械的速度曲線不同。（1）電梯的速度曲線在轉(zhuǎn)彎處都是圓滑過渡的，處處可導(dǎo)，在圖5-1中電梯的速度曲線的轉(zhuǎn)彎處，專門設(shè)計了拋物線段，與其前后的直線段相切，實現(xiàn)平滑過渡，從而加速度曲線是連續(xù)的，沒有突跳，加加速度則被控制在允許值之下。（2）加速、減速段的最大加速度數(shù)值不同，考慮到人對加速度引起的超重、失重的承受能力，其值不得大于1.5m/s2，再加上拋物線段的逐漸過渡，使得電梯的加速、減速段的時間比較長。（3）調(diào)速電梯在加、減速段要實施嚴密的速度閉環(huán)控制，保證轎廂按設(shè)計的速度曲線運行，不允許出現(xiàn)大的超調(diào)和振蕩，以保證電梯的舒適性。4.2變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置由于采用PLC作為邏輯控制部件，故變頻器和PLC通訊時采用開關(guān)量而不用模擬量。VS-616G5變頻器的參數(shù)VS-616G5變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特殊含義。常用參數(shù)如表4-1。其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機銘牌數(shù)據(jù)直接輸入，具體的設(shè)置見表4-2。VS-616G5變頻器的連接圖如圖4-2所示。表4-1

VS‐616G5變頻器常用參數(shù)

參數(shù)功能A組確定控制模式B組選擇運行功能C組確定加減速時間和轉(zhuǎn)矩補償時間D組選擇頻率E組確定運行壓頻曲線F組保護設(shè)置H組確定偏差標準參數(shù)設(shè)置的原則：為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而積分時間常數(shù)宜大些：為了提高運行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊：零速一般設(shè)置為0HZ：變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機銘牌數(shù)據(jù)直接輸入表4‐

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安川616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置表

參數(shù)名稱設(shè)定值說明A1-02控制方式選擇2不帶PG矢量控制方式B1-01頻率指令選擇1B1-02運行指令選擇1B1-02運行指令選擇0B1-03停止方法選擇0B1-04反轉(zhuǎn)禁止選擇0.1HZB2-01零速電平選擇0B2-03起動時直流制動時間1.0SB2-04停止時直流制動時間2.0SC1-03加速時間22.0SC1-04減速時間20.6SC2-01加速開始時S型曲線時間0.6SC2-02加速完了時S型曲線時間0.6SC2-03減速開始時S型曲線時間0.6SC2-04減速完了時S型曲線時間5C5-01ASR比例增益13SC5-02ASR積分時間1200rpmD1-09檢修速度380vE1-01輸入電壓設(shè)置50HZE1-04最高輸出頻率0VE1-05最大電壓E1-06最大電壓頻率E1-09最低輸出頻率電壓E2-01電機額定電流按電機銘牌設(shè)置E2-02電機額定滑差按電機銘牌設(shè)置E2-03電機空載電流按電機銘牌設(shè)置E2-04電機極數(shù)按電機銘牌設(shè)置F1-01PG常數(shù)根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器銘牌設(shè)置F1-02PG斷線檢測時的動作選擇0F1-03超速時的動作選擇0F1-04速度偏差過大時的動作選擇0圖4-2VS-616G5通用變頻器的外部接線圖變頻器容量計算616G5變頻器功率等級有7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW。15kW以下的內(nèi)置制動單元，18.5kW以上的內(nèi)置直流電抗器。電梯用變頻器還需選用制動單元與制動電阻。變頻器功率選擇原則如下：變器容率必須大于負載所要求的輸出，即：（4-1）變頻器容量不能低于電動機容量，即：eq\r(2,3)（4-2）變頻器電流電流應(yīng)大于電動機電流，即：（4-3）啟動時變頻器容量應(yīng)滿足：（4-4）變頻器制動電阻參數(shù)的計算由于電梯屬于位能負載的一種，在電梯運行的過程中會產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動功能。當制動電阻過大，會使制動力矩不足；制動電阻過小，會使電流過大，電阻發(fā)熱。對于提升高度較大、電動機轉(zhuǎn)速較高的情況，可適當減少電阻阻值，但不能低于制造商規(guī)定的最低值。若最小值不能滿足制動力矩，要更換大一級功率的變頻器。能耗制動電阻RZ的大小應(yīng)使制動電流IZ的值不超過變頻器額定電流的一半，即：（4-5）（4-6）其中額定情況下變頻器的直流母線電壓為Uo，由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時消耗的功率。5系統(tǒng)軟件開發(fā)電梯控制系統(tǒng)中需要采集和處理大量的邏輯信號，這部分采集和處理的工作是由可編程控制器來完成的，根據(jù)運行要求和保護要求設(shè)計梯形圖然后由PLC來實現(xiàn)邏輯控制。5.1PLC系統(tǒng)設(shè)計原則與內(nèi)容設(shè)計原則PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）最大限度的滿足被控對象的控制要求。在系統(tǒng)設(shè)計前，設(shè)計人員應(yīng)深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，搜集資料，并要與機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同確定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各類問題，使設(shè)計成果滿足控制要求。（2）在能滿足控制要求的前提下，盡量使設(shè)計的控制系統(tǒng)性價比高、結(jié)構(gòu)簡單、使用及維修方便。（3）確保設(shè)計的控制系統(tǒng)安全可靠，正確及合理的選擇元器件。（4）PLC選型時，應(yīng)適當對I/O點數(shù)以及存儲器容量留有一定余量。為生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進的需要做準備。設(shè)計內(nèi)容PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容大致可分為以下幾個部分（1）一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。這一步是整個設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)；（2）選擇電氣傳動的形式以及電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)；（3）確定PLC的型號；（4）繪制PLC的I/O分配表以及PLC外部接線圖和相關(guān)電氣原理圖；（5）根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求編寫軟件說明書，然后利用相應(yīng)的編程語言（一般使用梯形圖）進行程序設(shè)計；（6）對人機界面盡量進行人性化設(shè)計，以增強人機間的友善關(guān)系；（7）設(shè)計操作臺、電氣柜及其它非標準電器元部件；（8）編寫設(shè)計以及使用等相關(guān)說明書。在實際設(shè)計時，可以根據(jù)具體任務(wù)，對以上內(nèi)容進行適當增減。PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟如圖5-1所示。圖5‐

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PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟5.2電梯的工作狀態(tài)電梯工作過程可分三種狀態(tài)：自診斷狀態(tài)、正常工作狀態(tài)以及強制工作狀態(tài)。從呼叫到響應(yīng)是一個完整的工作循環(huán)，而電梯根據(jù)要求在上述三種工作狀態(tài)間來回切換，就構(gòu)成了完整的電梯工作過程。電梯的自診斷狀態(tài)當PLC通電后，用戶存儲器中的梯形圖程序就開始運行，但這時電梯