基于PLC的并聯(lián)電梯設(shè)計(jì)

摘要近年來(lái),隨著電梯技術(shù)的不斷開(kāi)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(guò)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(tái)電梯在運(yùn)行時(shí)，PLC共享廳外召喚信號(hào)，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(tái)PLC控制，其中一臺(tái)作為主機(jī)，另一臺(tái)作為從機(jī)。主機(jī)采集廳外信號(hào)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(shí)將本梯的各種信息傳送給從機(jī)，該方法降低了系統(tǒng)硬件本錢(qián)，提高了系統(tǒng)的可靠性。AbstractInthispaper,itintroducedthePLCintheparallelelevatercontrol.TwoPLCcontrolparallelelevator,use1:1modetoadoptlinkWay,constitutedthetwo-PLCcontrolsystem,realizingtheex-changeofinformationbyserialcommunication,therealizationoftwoparallelschedulingcontrolofthetwoelevatorimprovedtheoperatingefficiencyoftheelevator,atthesametime,increasedsystemreliability.Keywords:ParallelControlElevatorPLCEnergyConservation.目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章緒論11.1課題背景1電梯并聯(lián)控制簡(jiǎn)單描述2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4電梯簡(jiǎn)介4電梯的分類(lèi)4電梯的結(jié)構(gòu)5電梯的控制系統(tǒng)6第3章電梯的控制方式8電梯的集選控制算法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13兩臺(tái)電梯并聯(lián)調(diào)度算法13兩臺(tái)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(jì)18歐姆龍PLC18電梯PLC并聯(lián)控制體系結(jié)構(gòu)21電梯雙臺(tái)并聯(lián)程序設(shè)計(jì)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(chǎng)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，但也存在一定的缺乏之處，即抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(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(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)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(guò)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(guò)程的自動(dòng)控制中。本設(shè)計(jì)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(dòng)技術(shù)從直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，到交流單速、交流雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)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、平安性、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(lái)，電梯控制柜的控制電路逐漸從模擬電路向數(shù)字化電路開(kāi)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(wú)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(wèn)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(lái)控制換流器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯中交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)頻(VVVF)，到達(dá)線(xiàn)性調(diào)速的目的。自80年代中期，VVVF控制的電梯先后由美國(guó)奧的斯、日本三菱等電梯公司相繼開(kāi)發(fā)并逐步推向市場(chǎng)。90年代，VVVF拖動(dòng)系統(tǒng)得到較快開(kāi)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(tái)電梯不可能能滿(mǎn)足高樓的人流需求。如果采用多臺(tái)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(mǎn)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)(ElevatorGroupControlSystem，簡(jiǎn)記為EGCS)采用優(yōu)化的控制策略來(lái)協(xié)調(diào)多臺(tái)電梯的運(yùn)行，以提高電梯運(yùn)行效率和效勞質(zhì)量。電梯并聯(lián)控制簡(jiǎn)單描述兩臺(tái)電梯并聯(lián)控制或是多臺(tái)電梯群控，其最直觀(guān)的感覺(jué)是兩臺(tái)或多臺(tái)電梯并排設(shè)置并且共享各個(gè)層樓的廳外呼梯信號(hào)，并能按預(yù)定的規(guī)律進(jìn)行各電梯的自動(dòng)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(lái)的加減速、開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)及等待的時(shí)間，因而在上、下班客流量的頂峰時(shí)段，乘員候梯和乘梯的時(shí)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(guò)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。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(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配的問(wèn)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(gè)控制環(huán)節(jié)大量地使用通信技術(shù)，以簡(jiǎn)化布線(xiàn)，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(guó)迅達(dá)上海電梯廠(chǎng)試制成功兩臺(tái)并聯(lián)/s高速電梯，安裝在上海交通大學(xué)包兆龍圖書(shū)館。近年來(lái)，隨著電梯行業(yè)的開(kāi)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的必備功能，包括采用PLC和各種電梯專(zhuān)用控制板。各個(gè)廠(chǎng)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(guò)串行通信的方式進(jìn)行連接組網(wǎng)，非常簡(jiǎn)單地就可以實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)交換與共享。對(duì)于電梯專(zhuān)用控制板，如DP-3000系列全電腦控制智能型串行通訊電梯專(zhuān)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(gè)方向。一是使用一臺(tái)PLC控制兩臺(tái)電梯，實(shí)現(xiàn)雙梯并聯(lián)。二是在兩臺(tái)PLC之間使用串行通信方式連接，兩臺(tái)PLC共享一局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(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(tái)PLC共享廳外召喚信號(hào)，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(hào)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(shí)將本梯的各種信息回送給對(duì)方PLC，協(xié)調(diào)運(yùn)行。該方法降低了系統(tǒng)硬件本錢(qián)，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(lái)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)此課題的研究意義本課題的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一套11層的電梯集選控制程序。在此根底上，應(yīng)用1：1PLC-LINK通信功能，設(shè)計(jì)出兩臺(tái)電梯并聯(lián)的控制程序。使用歐姆龍兩臺(tái)CQM1H型PLC分別控制兩臺(tái)電梯的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電梯的并聯(lián)控制。兩部電梯在運(yùn)行時(shí)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(guò)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(jì)方面獲得一些經(jīng)驗(yàn)，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(gè)人提供一些參考和借鑒。第2章電梯的結(jié)構(gòu)與原理電梯簡(jiǎn)介電梯，是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線(xiàn)路運(yùn)行的梯級(jí)〔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(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道。參考國(guó)務(wù)院2023年549號(hào)令。乘客電梯，為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的平安設(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(jì)，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(chē)而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。雜物電梯，供圖書(shū)館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書(shū)、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。觀(guān)光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀(guān)光用的電梯。車(chē)輛電梯，用作裝運(yùn)車(chē)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(lèi)型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)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。按額定速度分類(lèi)電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類(lèi)，中國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類(lèi)。低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯。中速梯，常指速度在1.00～2.00m/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(guò)5.00m/s的電梯。隨著電梯技術(shù)的不斷開(kāi)展，電梯速度越來(lái)越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)交流電梯，用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)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，用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類(lèi)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(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，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(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(guò)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)〔或皮帶〕帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯，其動(dòng)力源是直線(xiàn)電機(jī)。電梯問(wèn)世初期，曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)電梯，現(xiàn)已根本絕跡。按控制方式分類(lèi)手柄開(kāi)關(guān)操縱，電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤(pán)手柄開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。按鈕控制電梯：是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。信號(hào)控制電梯，這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。集選控制電梯，是一種在信號(hào)控制根底上開(kāi)展起來(lái)的全自動(dòng)控制的電梯，與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。并聯(lián)控制電梯，2～3臺(tái)電梯的控制線(xiàn)路并聯(lián)起來(lái)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(tái)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空間機(jī)房局部、井道及底坑局部、轎廂局部、層站局部。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(dòng)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(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。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，是電梯的工作局部。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。門(mén)系統(tǒng)：門(mén)系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)，層門(mén)，開(kāi)門(mén)機(jī)，門(mén)鎖裝置組成。重量平衡系統(tǒng)：系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。系統(tǒng)主要由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。電力拖動(dòng)系統(tǒng)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)行電梯速度控制。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反應(yīng)裝置，電動(dòng)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(duì)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。平安保護(hù)系統(tǒng)：保證電梯平安使用，防止一切危及人身平安的事故發(fā)生。由電梯限速器、平安鉗、夾繩器、緩沖器、平安觸板、層門(mén)門(mén)鎖、電梯平安窗、電梯超載限制裝置、限位開(kāi)關(guān)裝置組成。電梯的機(jī)械部件電梯的曳引機(jī)需要油的潤(rùn)滑。在曳引機(jī)的外罩上有兩個(gè)刻度，翻開(kāi)油嘴查看油應(yīng)在兩個(gè)刻度中間，如果油低于下面的刻度，就表示應(yīng)該給曳引機(jī)加油，如果不加油，電梯長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行就會(huì)得不到很好地潤(rùn)滑，從而導(dǎo)致電梯曳引機(jī)和電動(dòng)機(jī)的燒毀。電梯運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了以后應(yīng)該及時(shí)更換油，使曳引機(jī)始終保持清爽良好地潤(rùn)滑。電梯轎廂導(dǎo)靴的清洗和潤(rùn)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)清掃干凈轎廂的衛(wèi)生。電梯廳門(mén)和轎門(mén)的保養(yǎng)。電梯出現(xiàn)故障一般多在電梯廳門(mén)和轎門(mén)上，所以應(yīng)注意廳門(mén)、轎門(mén)上的保養(yǎng)。一是門(mén)的上坎架上該加油地方加油，保持良好潤(rùn)滑，電梯就不會(huì)在運(yùn)行中和門(mén)的開(kāi)啟中發(fā)出令人不愉快的聲音。注意電梯的平安觸板或光幕型的觸板開(kāi)關(guān)線(xiàn)的檢查，因?yàn)殡娞蓍_(kāi)關(guān)門(mén)的頻率較高，會(huì)使開(kāi)關(guān)線(xiàn)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(hù)因門(mén)的問(wèn)題對(duì)電梯產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生疑心。電梯的電氣部件電樞神經(jīng)，電梯的起動(dòng)、運(yùn)行和門(mén)的開(kāi)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?、各平安回路的電器開(kāi)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(lái)對(duì)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(mén)系統(tǒng)故障時(shí)，有人為了圖方便就把電梯的門(mén)給短接，以便查找故障，這樣做很危險(xiǎn)，短接門(mén)出現(xiàn)的事故最多。為什么呢？如果一個(gè)人翻開(kāi)廳門(mén)把頭往里面伸，這時(shí)電梯恰好往上或往下運(yùn)行到此處，而廳門(mén)被短接電梯就不能停下來(lái)，于是事故就極可能發(fā)生。所以我們?cè)谌粘５木S保工作中千萬(wàn)不要把平安回路給短接了，如果一定要進(jìn)行短接，就要查明哪個(gè)平安部件出了問(wèn)題，需要短接哪個(gè)平安部件，而且保養(yǎng)或急修好了以后，一定要及時(shí)把短接線(xiàn)取掉。關(guān)于電梯控制系統(tǒng)就是安裝在每臺(tái)電梯中采集電梯日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)全球無(wú)線(xiàn)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(kù)保存技術(shù)等方式組成電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)可以安裝在本地或異地來(lái)遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)電梯，使用3G網(wǎng)絡(luò)的方式來(lái)發(fā)送監(jiān)測(cè)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(cè)電梯運(yùn)行時(shí)的異常狀態(tài)，更重要的是電梯工廠(chǎng)及時(shí)作出分析并能及時(shí)處理問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)解決問(wèn)題，小問(wèn)題無(wú)需維保人員，大問(wèn)題及時(shí)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(wú)縫隙、無(wú)死角的完美解決和及時(shí)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(shí)也可由專(zhuān)職司機(jī)操作的自動(dòng)電梯。電梯在底層和頂層分別設(shè)有一個(gè)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(gè)〔集選控制〕或一個(gè)向下召喚按鈕〔向下集選控制〕。轎廂操作箱上那么設(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(shí)，指令信號(hào)被登記。當(dāng)?shù)却趯油獾某丝桶聪抡賳景粹o時(shí)，召喚信號(hào)也被登記。電梯在向上行程中按登記的指令信號(hào)和向上召喚信號(hào)逐一給予?？?，直至有這些信號(hào)登記的最高層站或有向下召喚登記的最低層為止。然后又反向向下按指令及向下召喚信號(hào)逐一?？俊Ｃ看瓮？繒r(shí)電梯自動(dòng)進(jìn)行減速、平層、開(kāi)門(mén)。電梯集選控制的根本原那么是“順向截梯，反向不停，最遠(yuǎn)端除外〞。其中，最主要的局部是電梯的選層定向、起動(dòng)與到站停車(chē)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(hào)的情況下，電梯應(yīng)該響應(yīng)哪個(gè)信號(hào)并起動(dòng)。停車(chē)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(dòng)減速、停車(chē)、開(kāi)門(mén)的功能。電梯的升降的邏輯處理當(dāng)電梯上升時(shí)，如有上升請(qǐng)求應(yīng)該優(yōu)先滿(mǎn)足，使電梯盡可能保持上升狀態(tài)。下降時(shí)也是如此。電梯當(dāng)前的位置不能用各層的限位開(kāi)關(guān)來(lái)表示，應(yīng)該用電梯的位置指示燈來(lái)表示。因?yàn)殡娞菰趦蓪又g運(yùn)行時(shí)，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.假設(shè)電梯處于上升狀態(tài)，只要滿(mǎn)足[AS>LB]OR[AX>LB]OR[AJ>LB]時(shí)，電梯將繼續(xù)上升。如果三個(gè)條件全不滿(mǎn)足，那么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(qǐng)求按鈕，AX是電梯廳外下召喚請(qǐng)求按鈕，AJ是轎內(nèi)請(qǐng)求按鈕，LB是電梯轎廂的現(xiàn)行位置。除非電梯滿(mǎn)足停止條件，那么必須先讓電梯停止，消除該層的請(qǐng)求指令，再來(lái)根據(jù)上述條件判斷電梯是否繼續(xù)上行。2.假設(shè)電梯處于下降狀態(tài)，只要滿(mǎn)足巨[AS<LB]OR[AX<LB]OR[AJ<LB]時(shí)，電梯將繼續(xù)下降。如果三個(gè)條件全不滿(mǎn)足，那么電梯處于上升或停止?fàn)顟B(tài)。除非電梯滿(mǎn)足停止條件，那么必須先讓電梯停止，消除該層的請(qǐng)求指令，再來(lái)判斷電梯此時(shí)是否滿(mǎn)足上述的條件，二只要滿(mǎn)足條件電梯繼續(xù)下降。3.假設(shè)電梯處于待機(jī)狀態(tài)，只要滿(mǎn)足[AS>LB]OR[AX>LB]OR[AJ>LB]時(shí)，電梯將進(jìn)行定向，響應(yīng)轎內(nèi)與廳外指令，電梯起動(dòng)上行。如果三個(gè)條件全不滿(mǎn)足，那么電梯處于停止待機(jī)狀態(tài)。4.假設(shè)電梯處于待機(jī)狀態(tài)，只要滿(mǎn)足[AS<LB]OR[AX<LB]OR[AJ<LB]時(shí)，電梯將進(jìn)行定向，響應(yīng)轎內(nèi)與廳外指令，電梯起動(dòng)下行。如果三個(gè)條件全不滿(mǎn)足，那么電梯處于停止待機(jī)狀態(tài)。由此可見(jiàn)，不管原來(lái)是怎樣的狀態(tài)，總要先判斷是否滿(mǎn)足停止邏輯條件，它的優(yōu)先級(jí)最高，所以電梯的停止邏輯在電梯的控制程序中分量很大。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?wèn)題。停止邏輯也是電梯集選控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。停止邏輯必須使用限位開(kāi)關(guān)，主要是讓電梯一定在限位開(kāi)關(guān)閉合處停止。1.轎內(nèi)請(qǐng)求指令到i層?？?，電梯運(yùn)行到i層后時(shí)必須停止。停止邏輯條件為：LBi=AJi=12.當(dāng)電梯上升運(yùn)行時(shí)，第i層有廳外請(qǐng)求上行指令，電梯運(yùn)行到i層時(shí)，必須停止。停止邏輯條件為：[M=1]AND[LBi=AJi=1]；其中M為曳引電動(dòng)機(jī);當(dāng)M=1時(shí)電梯上行，M=0時(shí)電梯下行。3.電梯上升運(yùn)行時(shí)，第i層有請(qǐng)求下行指令，電梯到達(dá)i層時(shí)，不一定停止。當(dāng)該請(qǐng)求在所有的請(qǐng)求指令當(dāng)中，層次是最高的(即最遠(yuǎn)端)，那么電梯運(yùn)行到該層時(shí)響應(yīng)該指令并停止。如果該請(qǐng)求指令在所有請(qǐng)求指令當(dāng)中層次不是最高的，那么電梯不響應(yīng)該請(qǐng)求指令，不在該層停止(反向不停)，先去響應(yīng)請(qǐng)求層次要求更高的指令信號(hào)。停止邏輯條件為：[M=1]AND[AX>AS]AND[AX>AJ]AND[LBi=AJi=1]4.電梯向上運(yùn)行到最高層時(shí)，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(shí)，第i層有請(qǐng)求下行指令時(shí)，電梯下降到i層時(shí)，必須停止。停止邏輯條件為：[M=0]AND[LBi=AJi=1]6.在電梯下降運(yùn)行中，第i層有請(qǐng)求上行指令，當(dāng)電梯下降運(yùn)行到該層時(shí)，不一定停止。當(dāng)該請(qǐng)求指令是所有請(qǐng)求指令中，層次最高的，那么電梯運(yùn)行到該層時(shí)停止，響應(yīng)該指令并向上運(yùn)行;當(dāng)該請(qǐng)求指令不是層次最高的，那么電梯將不響應(yīng)該請(qǐng)求指令，而去執(zhí)行請(qǐng)求層次更高的指令信號(hào)。停止邏輯條件為：[M=0]AND[AS>AX]AND[AS>AJ]AND[LBi=AJi=1]7.當(dāng)電梯運(yùn)行到最底層時(shí)，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(guò)停止這一步驟來(lái)緩沖完成?；赑LC的電梯集選控制系統(tǒng)20世紀(jì)80年代之前我國(guó)生產(chǎn)的各類(lèi)電梯，幾乎都是采用繼電器作為中間過(guò)程和管理控制的電梯。繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(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(wèn)題，主要有以下幾個(gè)：1.系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多，接線(xiàn)線(xiàn)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(xiàn)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(dòng)作速度比擬慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提局。4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)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平安性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚憂(yōu)。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。繼電器的機(jī)電壽命短、動(dòng)作復(fù)位和運(yùn)行噪音大，根本不適應(yīng)電梯使用條件和使用環(huán)境的要求，運(yùn)行效果不能令人滿(mǎn)意。隨著改革開(kāi)放政策的深化，合資和獨(dú)資電梯制造企業(yè)迅速增加，國(guó)外一些先進(jìn)的電子器件和裝置急速涌入我國(guó)市場(chǎng)，PLC可編程序控制器)是其中的一種，使我國(guó)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?jì)算機(jī)家族中的一員，是為了工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程序控制器稱(chēng)作可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的開(kāi)展，這種裝置的功能己經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此今天這種裝置稱(chēng)作可編程序控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了防止與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡(jiǎn)稱(chēng)PC相混淆，本文仍然將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。20世紀(jì)90年代初期至90年代末，國(guó)內(nèi)掀起了對(duì)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(guó)內(nèi)普遍采用由PLC與變頻器構(gòu)成的控制系統(tǒng)對(duì)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(guó)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(xiě)特性和功能與原有電梯根本一致的軟件程序，改造內(nèi)容主要是雙速改變頻調(diào)速。經(jīng)過(guò)改造過(guò)的電梯，控制設(shè)備大為簡(jiǎn)化，故障率大幅度下降，改造收效十清楚顯，電梯改造的開(kāi)展勢(shì)頭很猛，普及很快。3.2.1基于PLC電梯系統(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(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間那么更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，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(xiàn)及開(kāi)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(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)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)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)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開(kāi)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(chǎng)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(lái)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)的開(kāi)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)人員歡送PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)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(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)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(kāi)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(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制翻開(kāi)了方便之門(mén)。4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)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)電一體化的理想控制設(shè)備。電梯變頻技術(shù)電梯變頻器是一種專(zhuān)門(mén)用于電梯控制的儀器。電梯專(zhuān)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(zhǎng)，結(jié)合PLC或微機(jī)控制，更顯示無(wú)觸點(diǎn)控制的優(yōu)越性：線(xiàn)路簡(jiǎn)化、控制靈活、運(yùn)行可靠、維護(hù)和故障監(jiān)測(cè)方便。變壓變頻技術(shù)的應(yīng)用電梯是恒轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)系統(tǒng)，為了獲得最正確的舒適感，在電梯的拖動(dòng)中一般采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而電動(dòng)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)，獲得最正確的舒適感，必須保證U/F不變，在變頻的同時(shí)按比例供應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓。這種控制即為變壓變頻(VVVF)控制。變壓變頻拖動(dòng)在調(diào)速過(guò)程中從高速到低速都可以保證有限的轉(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(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)均勻地改變電動(dòng)機(jī)供電的頻率和電壓，到達(dá)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(dòng)電流調(diào)節(jié)器即電流反應(yīng)系統(tǒng)，保證輸出的力矩。通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器采樣的脈沖作為速度反應(yīng)。變頻器組成自動(dòng)速度調(diào)節(jié)器(ASR)，通過(guò)帶編碼器的矢量控制，逆變器能夠控制滿(mǎn)量程電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)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(jià)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)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(jì)的專(zhuān)用變頻器早己?jiǎn)柺溃涔δ茌^強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格相對(duì)較貴。第4章電梯并聯(lián)調(diào)度研究?jī)膳_(tái)電梯同時(shí)運(yùn)行，共同享用一套外召喚按鈕和外召喚信號(hào)登記顯示以及底樓的消防開(kāi)關(guān)。如果沒(méi)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(tái)電梯均單獨(dú)運(yùn)行、那么當(dāng)某一層有乘客需向下至底樓，按下兩臺(tái)電梯在這一層的兩個(gè)召喚按鈕箱中的向下召喚按鈕，那么兩臺(tái)電梯均會(huì)同時(shí)響應(yīng)而到達(dá)該層站。此時(shí)可能其中一臺(tái)先行到站，把乘客接走，而另外一臺(tái)電梯在失去的召喚登記信號(hào)后，可能會(huì)一下子停在井道任意一處，而沒(méi)有準(zhǔn)確平層，這是絕對(duì)不允許出現(xiàn)的。因此，要使PLC控制兩臺(tái)電梯協(xié)調(diào)運(yùn)行，必須滿(mǎn)足一個(gè)原那么：當(dāng)兩臺(tái)電梯同時(shí)去響應(yīng)外召喚信號(hào)登記時(shí)，兩臺(tái)電梯自動(dòng)定向啟動(dòng)前往相應(yīng)樓層，當(dāng)某一臺(tái)電梯先行到達(dá)指定層樓時(shí)，另外一臺(tái)電梯必須就近?？科綄?，不得懸空在中間。當(dāng)?shù)讟怯邢佬盘?hào)時(shí)，兩臺(tái)電梯必須同時(shí)立即下行至底樓開(kāi)門(mén)。根據(jù)以上并聯(lián)調(diào)度原那么，在PLC并聯(lián)程序編制過(guò)程中，首先將PLC置位，設(shè)為主站和從站，分別采集對(duì)方梯的樓層位置信號(hào)、上下行信號(hào)和并聯(lián)允許信號(hào)，并和本梯的樓層位置信號(hào)相比擬，將比擬結(jié)果存入PLC內(nèi)部中間繼電器；依據(jù)中間繼電器存儲(chǔ)的結(jié)果對(duì)電梯的上下行，按并聯(lián)調(diào)度原那么依次編寫(xiě)A梯并聯(lián)程序和B梯并聯(lián)程序。兩臺(tái)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)定的調(diào)配原那么，自動(dòng)調(diào)配某臺(tái)電梯去應(yīng)答某層的廳外召喚信號(hào)。這里以?xún)膳_(tái)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(tái)電梯在底層(基站)待命，稱(chēng)為基梯，另一臺(tái)電梯停留在最后?？康臉菍?，此梯常稱(chēng)自由梯或稱(chēng)忙梯。某層有召喚信號(hào)，那么忙梯立即定向運(yùn)行去接某層的乘客，而基梯不予應(yīng)答。2.兩臺(tái)電梯均因轎內(nèi)指令而到達(dá)基站后關(guān)門(mén)待命時(shí)，那么應(yīng)執(zhí)行“先到先行〞的原那么。例如A’梯先到基站，成為基梯，而B(niǎo)梯后到，那么經(jīng)一定延時(shí)A梯立即啟動(dòng)運(yùn)行至事先指定的中間樓層待命，而成為自由梯，B梯那么成為基站梯;或者是兩臺(tái)電梯均?？坑谝粚哟龣C(jī)，如果有呼梯信號(hào)，先到達(dá)基站的A梯予以響應(yīng)，成為忙梯，B梯那么成為基站梯。3.當(dāng)A梯正在上行時(shí)，如其上方出行任何方向的召喚信號(hào)，或其下方出現(xiàn)向下的召喚信號(hào)，那么由A梯的一周行程中去完成，而B(niǎo)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(hào)，那么在基站的B梯應(yīng)答信號(hào)而發(fā)車(chē)上行接客，此時(shí)B梯也成了忙梯。4.如當(dāng)A梯正在向下運(yùn)行時(shí)，其上方出現(xiàn)任何向上或向下的召喚信號(hào)，那么在基站的B梯應(yīng)答信號(hào)而發(fā)車(chē)上行接客。但如A梯下方出現(xiàn)任何方向的召喚信號(hào)，那么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(hào)又很多，但在基站的B梯又不具備發(fā)車(chē)條件，而經(jīng)過(guò)30一60秒后，召喚信號(hào)仍存在，尚未消除，那么通過(guò)延時(shí)繼電器而令B梯發(fā)車(chē)運(yùn)行。6.同樣原理，本應(yīng)A梯應(yīng)答廳外召喚信號(hào)而運(yùn)行時(shí)的，但由于例如電梯門(mén)鎖故障而不能運(yùn)行時(shí)，那么也經(jīng)過(guò)30~60秒的延時(shí)后而令B梯(基站梯)發(fā)車(chē)運(yùn)行。7.調(diào)度原理圖：如以下圖4.1所示:圖4.1.1調(diào)度原理圖流程圖如以下圖4.2所示:圖4.2流程圖電氣原理圖：主電路：1、拖動(dòng)電機(jī)主電路：拖動(dòng)電機(jī)的選擇及原理：電梯的種類(lèi)多種多樣，按拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)分有交流單速/交流雙速拖動(dòng)電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(hào)即可。如圖4.3所示:圖4.3電氣原理圖2、門(mén)電機(jī)主電路：門(mén)電機(jī)的選擇及原理：只要滿(mǎn)足功率要求，門(mén)電機(jī)選用一般三相異步電動(dòng)機(jī)即可。如圖中所示電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)的開(kāi)關(guān)。兩臺(tái)電梯的并聯(lián)調(diào)度算法特例電梯對(duì)廳外呼梯信號(hào)響應(yīng)的快速性有所改善，但是對(duì)于許多特殊情況下的呼梯指令，電梯對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)的快速性仍然不是很好，而且空車(chē)運(yùn)行的情況比擬多，這是由并聯(lián)原那么的固有缺點(diǎn)決定的，單純靠?jī)?yōu)化PLC程序無(wú)法根本性的解決這個(gè)回題。因此，針對(duì)于電梯效勞的快速性問(wèn)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)度原那么、最短候梯時(shí)間調(diào)度原那么等等。最快響應(yīng)調(diào)度原那么即就近調(diào)度原那么，是比擬兩臺(tái)電梯當(dāng)前位置與廳外呼梯指令位置之間的距離，要求距離小的那臺(tái)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)先的集選原那么。最快響應(yīng)調(diào)度原那么在本質(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)度原那么的數(shù)學(xué)模型在編寫(xiě)最快響應(yīng)調(diào)度程序之前，應(yīng)該建立2臺(tái)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(tái)電梯有N層。底層為l層，頂層為N層。先要設(shè)定3個(gè)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(shí)，X=1;在2層上行時(shí)，X=2;在N-1層上行時(shí)，X=N-1。同樣的，在N層下行時(shí)，X＝-N;在N-1層下行時(shí)X=-(N-l);在2層下行時(shí)，X＝-2。當(dāng)電梯停在某層沒(méi)有運(yùn)行方向時(shí)，A梯的運(yùn)行值有2個(gè)，分別對(duì)應(yīng)上行和下行時(shí)的運(yùn)行值。設(shè)B梯轎廂在1層時(shí)上行時(shí)，Y＝-1;在2層上行時(shí)，Y＝2;在N-1層上行時(shí)，Y=N-1。同樣的，在N層下行時(shí)，Y=-N。在N-1層下行時(shí)，Y＝-(N-l);在2層下行時(shí)，Y＝-2。當(dāng)電梯停在某層沒(méi)有運(yùn)行方向時(shí)，B梯的運(yùn)行值有2個(gè)，分別對(duì)應(yīng)上行和下行時(shí)的運(yùn)行值。Z為某一按鈕按下時(shí)對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)算運(yùn)行分配值當(dāng)電梯的某個(gè)外呼按鈕按下時(shí)，鍵值變量Z根據(jù)前面介紹的模型被賦予了1個(gè)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(duì)應(yīng)其運(yùn)行值。到底這個(gè)外呼信號(hào)，分配給A梯還是B梯呢?需要進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)電梯的某個(gè)外呼按鈕被按下這一事件發(fā)生時(shí)，再設(shè)置2個(gè)變量P、Q。設(shè)P＝Z-X，Q＝Z-Y。計(jì)算完P(guān)、Q后還要進(jìn)行處理。當(dāng)P或Q大于(N+N)時(shí)，P或Q的值要減去(N+N);當(dāng)P或Q小于0時(shí)，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)算和比擬。當(dāng)2臺(tái)電梯都有運(yùn)行方向時(shí)，X、Y、P、Q的值是唯一的。當(dāng)P≤Q時(shí)該外呼信號(hào)分配給A梯，否那么分配給B梯。當(dāng)2臺(tái)電梯都沒(méi)有運(yùn)行方向或其中1臺(tái)沒(méi)有運(yùn)行方向時(shí)，X、Y、P、Q的結(jié)果可能有2個(gè)值，我們?nèi)∑渲休^小的值進(jìn)行比擬。當(dāng)P≤Q時(shí)該外呼信號(hào)分配給A梯，否那么分配給B梯。第5章plc控制的雙并聯(lián)電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)歐姆龍PLC本設(shè)計(jì)的對(duì)象為11層的兩臺(tái)變頻變壓調(diào)速電梯。兩臺(tái)電梯的硬件完全相同。在設(shè)計(jì)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(gè)。廳外上行呼梯按鈕為10個(gè)，下行呼梯按鈕為10個(gè)。轎門(mén)開(kāi)關(guān)按鈕2個(gè)，開(kāi)關(guān)門(mén)到位傳感器各1個(gè)，光幕傳感器1個(gè)。消防按鈕1個(gè)。上下極限開(kāi)關(guān)各1個(gè)。轎廂上光電開(kāi)關(guān)3個(gè)，超載傳感器1個(gè)，檢修開(kāi)關(guān)1個(gè)。變頻器狀態(tài)信號(hào)8個(gè)，合計(jì)為50個(gè)左右的輸入點(diǎn)。如果考慮上10%的系統(tǒng)余量，總共需要60個(gè)左右的輸入點(diǎn)。廳外七段碼顯示需要9個(gè)輸出點(diǎn)，廳外上下行顯示需要2個(gè)輸出點(diǎn)，廳外呼梯信號(hào)顯示需要20個(gè)輸出點(diǎn)。變頻器指令信號(hào)大約15個(gè)。開(kāi)關(guān)門(mén)接觸器2個(gè)。轎內(nèi)指令顯示需要11個(gè)輸出點(diǎn)。合計(jì)60個(gè)輸出點(diǎn)，考慮到10%的系統(tǒng)余量，總共需要72個(gè)左右的輸出點(diǎn)。輸入輸出點(diǎn)合計(jì)為132個(gè)。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(gè)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(duì)于兩臺(tái)電梯并聯(lián)控制已經(jīng)足夠了。日本歐姆龍公司是世界上生產(chǎn)PLC的著名廠(chǎng)家之一，歐姆龍的大、中、小、微型機(jī)各具特色各有所長(zhǎng)，在中國(guó)市場(chǎng)上的占有率位居前列，在國(guó)內(nèi)用戶(hù)中享有較高聲譽(yù)。20世紀(jì)90年代末期，歐姆龍推出無(wú)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(guò)200種，它的速度快，根本指令執(zhí)行時(shí)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(gè)輸入點(diǎn)(稱(chēng)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(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)頻率單相5kHz、兩相2.5kHz。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(guò)這些內(nèi)插板，可以實(shí)現(xiàn)精確定位、多點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器輸入、絕對(duì)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，可以參加ControllerLink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(guò)RS232C通信口可以組成1：1PLC-LINK通信系統(tǒng)。PLC-LINK不占用I/O位，不會(huì)減少系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)。在1：1PLC-LINK系統(tǒng)里，兩臺(tái)PLC之間可交換幾十個(gè)字的數(shù)據(jù)。PLC-LINK系統(tǒng)那么使用自動(dòng)輪流查詢(xún)方法，它不需要特別的指令與程序，只對(duì)RS232C通信口進(jìn)行設(shè)置，數(shù)據(jù)交換便可自動(dòng)完成。兩臺(tái)PLC之間通過(guò)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(tái)PLC通過(guò)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5.11：1PLC-LINK鏈接主站和從站的LR區(qū)分為兩局部，寫(xiě)入?yún)^(qū)和讀出區(qū)，每臺(tái)PLC的寫(xiě)入?yún)^(qū)對(duì)應(yīng)另一臺(tái)PLC的讀出區(qū)，它的讀出區(qū)對(duì)應(yīng)另一臺(tái)PLC的寫(xiě)入?yún)^(qū)。每一方只能向自己的寫(xiě)入?yún)^(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)，不能向讀出區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)。當(dāng)一方把數(shù)據(jù)寫(xiě)到寫(xiě)入?yún)^(qū)的某一通道時(shí)，另一方讀出區(qū)的相同通道會(huì)自動(dòng)地寫(xiě)入同一數(shù)據(jù)，PLC從讀出區(qū)讀出另一臺(tái)PLC寫(xiě)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5.21：1PLC-LINK通信系統(tǒng)1：1PLC-LINK在2臺(tái)PLC都上電后自動(dòng)建立，而與PLC的工作狀態(tài)(編程、監(jiān)控和運(yùn)行)無(wú)關(guān)。PLC-LINK系統(tǒng)通過(guò)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)那么使用自動(dòng)輪流查詢(xún)方法，不需要編程，PLC之間的數(shù)據(jù)交換便可自動(dòng)完成。這一點(diǎn)對(duì)于編寫(xiě)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(xiě)量，減少對(duì)原有程序的改寫(xiě)。232C通信口的連接CQM1H的外設(shè)口不能用作1：1PLC-LINK。可使用CPU單元內(nèi)置的RS232C口過(guò)RS232C通信口建立1：1PLC-LINK。CQM1H使用CPU單元建內(nèi)置RS232C口建立1：1PLC-LINK之前，要在PLC的DM設(shè)定區(qū)對(duì)通信端口設(shè)定參數(shù)。CQM1H建立1：1PLC-LINK時(shí)，應(yīng)將DIP開(kāi)關(guān)的5腳置為OFF，并需要在DM6645中進(jìn)行設(shè)定。使用1：1PLC-LINK時(shí)要設(shè)置通信模式和鏈接字。設(shè)置通信模式時(shí)，一臺(tái)PLC為主站，另一臺(tái)為從站，在主站PLC中設(shè)置鏈接字，位11~08僅對(duì)主站有效。2臺(tái)PLC使用RS232C端口進(jìn)行1：1PLC-LINK，應(yīng)該在2臺(tái)PLC中分別編寫(xiě)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(tái)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)LR00~LR15);從站：DM6645：2000(1：1鏈接從站)。其他的設(shè)置參數(shù)為缺省值。1：1PLC-LINK數(shù)據(jù)鏈接梯形圖如圖5.3和圖5.4所示。以下特殊標(biāo)志位與1：1PLC-LINK鏈接通信有關(guān)：ARO800~AR0804。其中：AR0800~AR0803為RS232C口錯(cuò)誤代碼標(biāo)志位。AR0804為CPU單元內(nèi)置的RS232C端口通信錯(cuò)誤標(biāo)志。當(dāng)發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí)，AR0804會(huì)自動(dòng)置為ON。同時(shí)，由AR0800~AR0803的狀態(tài)可以獲得通信錯(cuò)誤代碼。圖5.31:1PLC-LINK主站通信梯形圖圖5.41:1PLC-LINK從站通信梯形圖并聯(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(xiǎn)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(kāi)門(mén)按鈕001091樓上呼指令002127樓下呼指令00003關(guān)門(mén)按鈕001101樓轎內(nèi)指令002138樓上呼指令00006門(mén)鎖開(kāi)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(dòng)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(kāi)門(mén)到位002024樓轎內(nèi)指令0030510樓下呼指令00014關(guān)門(mén)到位002034樓下呼指令00306平安繼電器00015鑰匙開(kāi)關(guān)002045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(dòng)上行00102過(guò)流TD5002076樓上呼指令00310手動(dòng)下行00103過(guò)壓TD6002086樓轎內(nèi)指令003129#運(yùn)行中00104過(guò)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B`103106樓轎內(nèi)指令10004TC310208七段碼C`103116樓下呼指令100054#異常復(fù)位10209上行103127樓上呼指令100073#故障10210下行103137樓轎內(nèi)指令100096#段2指令102111樓上呼指令103147樓下呼指令100117#點(diǎn)動(dòng)102121樓轎內(nèi)指令103158樓上呼指令10100開(kāi)門(mén)繼電器102132樓上呼指令104008樓轎內(nèi)指令10101關(guān)門(mén)繼電器102142樓轎內(nèi)指令104018樓下呼指令10102制動(dòng)器102152樓下呼指令104029樓上呼指令10103停梯鑰匙103003樓上呼指令104039樓轎內(nèi)指令10104TC4~TC8103013樓轎內(nèi)指令104049樓下呼指令10106TC9103023樓下呼指令1040510樓上呼指令10200七段碼A103034樓上呼指令1040610樓轎內(nèi)指令10201七段碼B103044樓轎內(nèi)指令1040710樓下呼指令10202七段碼C103054樓下呼指令1040911樓轎內(nèi)指令10203七段碼D103065樓上呼指令1041011樓下呼指令確定電梯的I/O點(diǎn)之后，需要確定PLC的輸入輸出模塊數(shù)量及型號(hào)。電梯對(duì)輸入輸出點(diǎn)并沒(méi)有特殊要求，因此根本的輸入輸出單元就可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要。輸入模塊采用3塊CQM1-ID212型16點(diǎn)24V直流輸入單元，連同CPU自帶的16個(gè)輸入點(diǎn)，共64個(gè)輸入點(diǎn)。輸出模塊采用5塊CQM1-OC222型16點(diǎn)繼電器輸出單元，共80個(gè)輸出點(diǎn)。滿(mǎn)足系統(tǒng)的I/O點(diǎn)需要。整個(gè)系統(tǒng)共使用了8個(gè)輸入輸出模塊，9個(gè)輸入輸出通道。CQM1H-CPU21型PLC最大支持11輸入輸出模塊，16個(gè)輸入輸出通道，滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。在編寫(xiě)電梯程序之前，必須確定PLC的I/O輸入輸出，以及PLC與變頻器、外部指令信號(hào)的接線(xiàn)方法。輸入通道為000~003。輸出通道為100~104。PLC的輸入點(diǎn)主要用于采集電梯的各種輸入信號(hào)與指令，如廳外呼梯信號(hào)、轎內(nèi)指令、轎門(mén)信號(hào)、變頻器的各種輸出信號(hào)以及電梯井道內(nèi)的各種信號(hào)。輸入通道的接線(xiàn)如表5-1所示。PLC輸出點(diǎn)主要用于控制變頻器的上下行、給定變頻器的運(yùn)行頻率、控制電梯門(mén)開(kāi)閉以及各種信號(hào)的顯示，包括樓層位置信號(hào)及指令信號(hào)。輸出點(diǎn)分配如表5-2所示。圖5.5集選控制電梯程序流程圖雙臺(tái)并聯(lián)程序設(shè)計(jì)電梯并聯(lián)程序是在兩臺(tái)電梯的集選控制程序的根底上改造而成，因此要編寫(xiě)并聯(lián)程序，必須先編寫(xiě)電梯的集選控制程序。兩臺(tái)臺(tái)電梯綜合處理程序設(shè)計(jì)電梯的集選控制程序都由幾大局部組成，主要包括電梯運(yùn)行之前的初始化、廳外召喚指令登記與消除、轎內(nèi)指令的登記與消除、選層定向、平層?？俊菍语@示、自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、消防、自動(dòng)/檢修切換、鑰匙停梯等幾大局部。鑒于本設(shè)計(jì)的需要，這里主要介紹電梯的集選控制程序主體局部，包括廳外召喚的登記和消號(hào)、轎內(nèi)指令的登記與消號(hào)、樓層計(jì)數(shù)及顯示、電梯的定向、平層停靠等幾大局部。集選控制電梯程序流程圖為圖5.5所示。本設(shè)計(jì)中樓層信號(hào)是通過(guò)安裝于每層井道內(nèi)的隔光板電及轎頂?shù)膫鞲衅鱽?lái)實(shí)現(xiàn)的。電梯的位置信號(hào)一般采用七段碼顯示器進(jìn)行指示。圖5.6位置指示程序電梯的位置指示(指層)程序如圖5.6所示。圖中的17.01~17.11為1~11層的樓層指示信號(hào)，并結(jié)合七段碼顯示器，完成電梯的指層功能。電梯的樓層信號(hào)時(shí)不連續(xù)的，為了保持電梯位置的連續(xù)性，程序中使用保持繼電器HR完成電梯的位置指示功能。電梯在從某層出發(fā)上升或下降時(shí)，保持其樓層位置信號(hào)，直到到達(dá)其鄰層換速時(shí)，位置信號(hào)才發(fā)生改變。另外，采用保持繼電器是保證在系統(tǒng)斷電后仍然保持原來(lái)的狀態(tài)，上電后仍然可以準(zhǔn)確地指示電梯的位置。電梯轎內(nèi)指令的登記的條件是按下要登記的按鈕，假設(shè)此時(shí)電梯處于正常運(yùn)行狀態(tài)，而且電梯又不在登記的樓層，那么該登記即為有效。轎內(nèi)指令登記消除的條件是當(dāng)電梯正常運(yùn)行至登記樓層時(shí)，登記即被消除。轎內(nèi)指令登記與消除的程序如圖5.7所示。圖5.7轎內(nèi)指令的登記與消除1.10、1.12、……、3.07為轎內(nèi)的指令按鈕，共有11個(gè)，對(duì)應(yīng)11個(gè)電梯層站。按下轎內(nèi)指令按鈕后，此指令被登記，即指令按鈕的顯示燈變亮。102.12-104.09為轎內(nèi)指令顯示。轎內(nèi)指令登記后，乘客所按下的按鈕內(nèi)的燈變亮。電梯到達(dá)指定樓層后，將轎內(nèi)指令消除，按鈕燈滅。應(yīng)當(dāng)注意的是，轎內(nèi)指令與電梯的停層位置相同時(shí)，不予登記。以1層轎內(nèi)指令為例，17.01與16.11組成轎內(nèi)指令的消除功能，即電梯即將到達(dá)(已經(jīng)到達(dá)換速點(diǎn)，那么標(biāo)志位100.09或16.11為ON)或到達(dá)1層或者電梯在一層?？繒r(shí)(標(biāo)志位17.01為ON)，1層轎內(nèi)指令不予登記或消除。轎內(nèi)指令的登記與消除必須考慮消防與檢修功能。消防狀態(tài)下(16.06為ON)自動(dòng)返回1層基站，相當(dāng)于按下前往1樓的轎內(nèi)指令。檢修狀態(tài)下(0.09為OFF)對(duì)轎內(nèi)指令不予登記，即轎內(nèi)指令無(wú)效。以此類(lèi)推其他樓層的轎內(nèi)指令的登記與消除功能。電梯的廳外召喚指令包括向上召喚與向下召喚指令兩局部。與轎內(nèi)指令相同，必須具備召喚指令登記與消除兩種功能。如圖5.8和圖5.9所示。圖5.8廳外上呼指令的登記與消除圖5.9廳外下呼指令的登記與消除1.09~3.03為1~10層的廳外上升指令按鈕，共10個(gè)。102.11~104.05為對(duì)應(yīng)的指令顯示，一般為上向箭頭燈。按下廳外上呼按鈕后，如果電梯滿(mǎn)足上升條件，電擠將響應(yīng)指令，啟動(dòng)上行。電梯到達(dá)指定樓層后，(17.01~17.10為ON，16.09為ON,16.09為上升換速標(biāo)志位)消除該指令。廳外召喚信號(hào)的登記與消除也必須考慮消防與檢修功能。電梯處狀態(tài)時(shí)，廳外呼梯指令無(wú)效。(16.08為消防或檢修狀態(tài)的標(biāo)志位)應(yīng)該注意的是，電梯具有“本層開(kāi)門(mén)〞功能，即電梯在某層?？堪聪麓藢拥南蛏匣蛳蛳碌膹d外呼梯按鈕，那么電梯門(mén)自動(dòng)開(kāi)門(mén)(需要與一起共同完成此項(xiàng)功能)。同理，可以分析廳外向下召喚指令的登記與消除功能。電梯的選層是在有轎內(nèi)指令或廳外召喚信號(hào)的情況下，電梯應(yīng)響應(yīng)哪個(gè)信號(hào)。電梯的定向是綜合考慮電梯的運(yùn)行方式、轎內(nèi)指令、廳外召喚及電梯所處樓層的位置的根底上，確定電梯的運(yùn)行方向。電梯的選層定向功能包括轎內(nèi)指令上行定向、轎內(nèi)指令下行定向、廳外上呼指令電梯上行定向、廳外下呼指令電梯上行定向、廳外上呼指令電梯下行定向、廳外下呼信號(hào)電梯下行定向等多種功能。轎內(nèi)上行定向功能如圖5.10所示。因?yàn)槭巧闲卸ㄏ?，所以沒(méi)有使用1樓轎內(nèi)指令。要實(shí)現(xiàn)轎內(nèi)上行定向，電梯的轎內(nèi)指令所去的樓層必須高于電梯現(xiàn)在所在的位置，否那么，不能定向。圖中的23.00為轎內(nèi)上行初始定向。要實(shí)現(xiàn)正式上行定向功能(標(biāo)志位23.01為ON)，必須滿(mǎn)足一定的條件：如電梯未超載(0.10為ON、未處于消防狀態(tài)(0.11為OFF、待機(jī)狀態(tài)(101.02為0FF、無(wú)轎內(nèi)下行定向(23.10為OFF)，等等。同理，可以分析轎內(nèi)下行定向功能。要實(shí)現(xiàn)轎內(nèi)下行定向功能，指令必須低于電梯現(xiàn)在所在的位置。廳外上呼指令電梯上行定向如圖5.11所示。廳外上呼按鈕只有1~10層共十個(gè)按鈕，最高的11層不設(shè)上呼按鈕。外呼定向程序必須考慮電梯轎內(nèi)指令高于廳外指令的原那么。要實(shí)現(xiàn)廳外上呼電梯上行功能，必須滿(mǎn)足廳外上呼指令高于電梯所在的位置這個(gè)必要條件。同理，可以實(shí)現(xiàn)廳外下呼上行定向、廳外上呼下行定向、廳外下呼下行定向等其他定向功能。當(dāng)然，定向功能的實(shí)現(xiàn)還必須滿(mǎn)足其它的一些必要條件，如門(mén)鎖正常、未處于超載狀態(tài)、處于自動(dòng)狀態(tài)等。圖5.10轎內(nèi)上行定向圖5.11廳外上呼上行定向電梯的運(yùn)行主要是在保證電梯平安回路及門(mén)聯(lián)鎖正常工作的前提下，對(duì)電梯的啟動(dòng)加速、穩(wěn)速運(yùn)行、減速、停車(chē)等的控制。限于篇幅，.本文只給出了電梯上行啟動(dòng)與停止程序。電梯執(zhí)行轎內(nèi)指令和廳外指令而選層定向后，電梯開(kāi)始上行或下行，到達(dá)目的樓層后減速?？俊３绦蛉鐖D5.12所示。電梯定向，制動(dòng)器動(dòng)作后(220.12為OFF)，PLC給定變頻器的運(yùn)行頻率(TIM013為ON)，變頻器開(kāi)始正轉(zhuǎn)(101.01為ON)，電梯上行。到達(dá)目的樓層后，電梯停止(101.01為OFF)。電梯上行、下行、停止程序應(yīng)該考慮檢修狀態(tài)(0.09為OFF)下手動(dòng)上下行(3.09為ON)的功能。在檢修狀態(tài)下，一直按下上下行按鈕，那么電梯慢速上行或下行。圖5.13為電梯廳外上下行指示程序。電梯運(yùn)行中或者完成選層定向后開(kāi)始運(yùn)行，廳外上下行指示燈工作。圖5.12電梯上行、下行、停止程序圖5.13電梯運(yùn)行指示電梯在定向以后，應(yīng)該啟動(dòng)上行或下行來(lái)響應(yīng)廳外呼梯指令和轎內(nèi)指令。102.09為電梯上行;102.10為電梯下行。與之相對(duì)應(yīng)的，100.01為變頻器正轉(zhuǎn);100.03為變頻器反轉(zhuǎn)。在電梯上行運(yùn)行的梯形圖中，23.03為有上呼指令電梯上行定向;23.05為有下呼指令電梯上行定向;23.00為初始轎內(nèi)的上行定向。23.10為轎內(nèi)下行定向。電梯在有上行定向指令后，開(kāi)始上行運(yùn)行。23.10保證了轎內(nèi)指令優(yōu)先于廳外指令。同理，可以分析電梯下行運(yùn)行的程序。電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，如圖5.14所示。包括自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)程序與手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)程序。圖5.14電梯開(kāi)門(mén)程序圖5.15電梯關(guān)門(mén)程序開(kāi)門(mén)程序：電梯只有到達(dá)指定層站時(shí)才能自動(dòng)開(kāi)門(mén)，即在平層狀態(tài)(0.01為ON)才能開(kāi)門(mén)(101.00為ON)。0.13為開(kāi)門(mén)到位傳感器，電梯門(mén)開(kāi)到位后電梯門(mén)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。如果電梯沒(méi)有啟動(dòng)運(yùn)行，乘客可以按動(dòng)轎內(nèi)開(kāi)門(mén)按鈕手動(dòng)翻開(kāi)電梯門(mén)。電梯門(mén)光幕或者平安觸板(0.12)保證乘客的平安，只要有乘客進(jìn)出電梯或者電梯在關(guān)門(mén)過(guò)程中，乘客遮擋光幕或者平安觸板，電梯門(mén)自動(dòng)重新翻開(kāi)。電梯維護(hù)人員可以在廳外使用專(zhuān)用鑰匙(101.03)翻開(kāi)電梯門(mén)。自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)程序要考慮消防的情況(0.11為消防按鈕)和本層開(kāi)門(mén)的功能(24.05)。消防狀態(tài)下，電梯只有在返回1層(17.01為ON)后才能開(kāi)門(mén)。在檢修狀態(tài)下，維護(hù)人員可以手動(dòng)翻開(kāi)電梯門(mén)(0.02為手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕)。同理，可以分析電梯的關(guān)門(mén)程序，如圖5.15所示。以上介紹了電梯集選控制的主要程序段，包括的集選功能的主要局部。在此根底上，將1：1PLC-LINK功能加在電梯程序中，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)控制。兩臺(tái)電梯并聯(lián)程序設(shè)計(jì)雙梯并聯(lián)時(shí)，兩臺(tái)電梯自身的功能都和單梯一樣。并聯(lián)控制和單梯控制之間最大區(qū)別是對(duì)廳外召喚的處理。通常情況下，單梯對(duì)廳外召喚處理是根據(jù)集選原那么，即有廳外召喚時(shí)控制系統(tǒng)先予以登記，并且依次應(yīng)答與電梯運(yùn)行方向相同的廳外召喚，之后電梯自動(dòng)應(yīng)答反向召喚。并聯(lián)電梯不但遵守集選原那么，還要遵守并聯(lián)調(diào)度原那么。當(dāng)我們按照一定的并聯(lián)調(diào)度原那么編制電梯程序后，通過(guò)電梯控制器(PLC)之間的串行通信，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)交換與處理，就可以到達(dá)協(xié)調(diào)雙梯運(yùn)行，到達(dá)對(duì)兩臺(tái)電梯的最優(yōu)控制的目的。在兩臺(tái)電梯均能正常運(yùn)行的情況下，對(duì)電梯加并聯(lián)功能，可以不考慮電梯的檢修功能、消防功能、電梯的轎內(nèi)信號(hào)的登記消除等單梯集選功能，這些功能都由單梯程序完成。在編程時(shí)，主要需要考慮電梯正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)電梯的并聯(lián)控制功能。通常情況下，同一建筑內(nèi)的兩臺(tái)電梯的硬件與軟件根本相同。因此，本文中只給出了其中一臺(tái)電梯的并聯(lián)程序。并聯(lián)電梯程序流程圖如圖5.16所示。要實(shí)現(xiàn)雙梯并聯(lián)調(diào)度算法，兩臺(tái)電梯的一些必要的信息必須互相傳遞。這些信息包括兩臺(tái)電梯的位置信號(hào)的互相傳遞、外呼信號(hào)的共享、兩臺(tái)電梯上升或下降狀態(tài)信號(hào)的傳遞。而兩臺(tái)電梯的信息在相互傳遞后，兩臺(tái)電梯要對(duì)這些信息進(jìn)行處理并做出決定由哪一臺(tái)電梯響應(yīng)外呼指令，即由哪臺(tái)電梯發(fā)車(chē)是電梯并聯(lián)程序考慮的重點(diǎn)。位置信號(hào)的互相傳遞：兩臺(tái)電梯并聯(lián)控制時(shí)，首先考慮兩臺(tái)電梯之間位置信號(hào)的傳遞。一般地，在單個(gè)電梯的程序里面都有電梯位置信號(hào)顯示程序局部，因此，在此根底上，使用1：1PLC-LINK功能，將兩梯的位置信號(hào)進(jìn)行交換。如圖5.1711層的位置信號(hào)，同時(shí)，這些位置信號(hào)必須傳送的另一臺(tái)PLC中，作為位置參考。因此程序中使用LR32.01~LR32.11共11個(gè)LR繼電器進(jìn)行電梯位置信號(hào)的傳遞。同時(shí)，另一臺(tái)電梯的位置信號(hào)也會(huì)傳送到本臺(tái)PLC的R02.01~LR02.11。這樣，兩臺(tái)電梯的位置信號(hào)就實(shí)現(xiàn)了相互傳遞。圖5.16并聯(lián)控制電梯程序流程圖圖5.17并聯(lián)時(shí)位置信號(hào)的傳遞電梯上升與下降信號(hào)的互相傳遞：圖5.18上升與下降信號(hào)的傳遞LR34.00與LR34.01作為換速標(biāo)志位傳遞到另一臺(tái)電梯，同時(shí)，另一臺(tái)電梯的換標(biāo)志位也會(huì)傳遞到本梯。LR34.02與LR34.03為電梯上行與下行的標(biāo)志位，傳遞到另一臺(tái)電梯。另一臺(tái)電梯的上下行標(biāo)志位也會(huì)傳遞到本梯。如圖5.16所示。電梯并聯(lián)的主要任務(wù)就是共享廳外呼梯信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，做出邏輯判斷后，由程序指定其中一臺(tái)電梯做出響應(yīng)。因此，對(duì)外呼信號(hào)的處理是電梯并聯(lián)程序的重要局部。電梯的廳外上呼與下呼指令的登記與消除程序，除了遵守集選控制功能外，還要遵守并聯(lián)調(diào)度原那么。首要的一點(diǎn)是一個(gè)外呼信號(hào)由一臺(tái)電梯登記后，不能再由另一臺(tái)電梯登記。例如：有二樓廳外上呼指令，A梯正在一樓待機(jī)，如果單純按照集選原那么，那么A梯應(yīng)該登記此指令信號(hào)并上行。但是如果B梯正處在上升狀態(tài)且將要到達(dá)二樓，那么根據(jù)并聯(lián)調(diào)度原那么，A梯不會(huì)登記這個(gè)廳外呼梯信號(hào)。進(jìn)一步講，如果三樓有上呼信號(hào)，A梯有可能登記這個(gè)信號(hào)，但不一定做出定向而出車(chē)上行。如果B梯正處在上升狀態(tài)且未到達(dá)二樓或三樓，那么B梯會(huì)登記次信號(hào)，并繼續(xù)上行。圖5.19廳外上呼指令的共享與處理圖5.20廳外下呼指令的共享與處理要實(shí)現(xiàn)上述的功能，PLC就必須將兩臺(tái)電梯的運(yùn)行狀態(tài)，包括轎廂的位置與上下行狀態(tài)做出綜合的判斷。對(duì)廳外上呼與下呼的處理程序，如圖5.19和圖5.20所示。其中，LR0.xx與LR2.xx是B梯(或稱(chēng)為旁梯)的位置信號(hào)與上下行狀態(tài)信號(hào)，A梯(或稱(chēng)為本梯)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)本梯對(duì)廳外呼梯信號(hào)的登記與消除功能。同樣的，B梯也會(huì)對(duì)A梯的位置信號(hào)與運(yùn)行狀態(tài)做出處理，實(shí)現(xiàn)B梯對(duì)廳外呼梯信號(hào)的登記與消除功能。當(dāng)然，對(duì)廳外信號(hào)進(jìn)行共享與綜合處理，必須兼顧單梯的檢修功能。對(duì)于一般的寫(xiě)字樓、住宅樓和辦公樓，建筑底層(不包括地下室)，即一樓的客流量是最大的，因此，電梯的基站一般設(shè)置在一層。如果電梯處于一層待機(jī)狀態(tài)，那么認(rèn)為電梯處于基站。而且，基站梯只有一個(gè)，即使兩臺(tái)電梯都在一層，也只有一臺(tái)基站梯(或稱(chēng)為基梯)，并且遵循“先到基站先作基梯〞的原那么。先返回基站的電梯為基梯，另一臺(tái)電梯為自由梯。對(duì)于采用聯(lián)調(diào)度算法的電，基站的設(shè)置尤其重要，是電梯并聯(lián)的重要組成局部。基站功能設(shè)置的好壞直接關(guān)系到電梯并聯(lián)后的運(yùn)行效率。基站設(shè)置的程序段如圖5.21所示，程序中的LR34.05是A梯基站設(shè)置標(biāo)志位，與B梯基站設(shè)置標(biāo)志位LR2.05互相傳遞，并形成一對(duì)制約，共同完成基站的設(shè)置。A梯在一層待機(jī)時(shí)，如果B梯不作基梯，那么A梯作基梯。如果A梯駛出一層，那么取消A梯的基梯功能。如果B梯為基站，A梯即使也在一層，也不能成為基梯。圖5.21基站設(shè)置單臺(tái)電梯運(yùn)行時(shí)，電梯一般都設(shè)置長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人使用自動(dòng)返回一層待命的功能。雙梯并聯(lián)后，一般也要在并聯(lián)電梯中設(shè)置自動(dòng)返回基站的功能。這樣，總有一臺(tái)電梯在空閑時(shí)，自動(dòng)返回基站待命，滿(mǎn)足基站客流量較大的需要。應(yīng)該注意，雖然兩臺(tái)電梯都設(shè)置了自動(dòng)返回基站功能，但必須保證只能由一臺(tái)電梯自動(dòng)返回基站，這第五章電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一臺(tái)電梯就不能返回基站了。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返回基站的功能，可以設(shè)置基站定向功能，電梯在滿(mǎn)足一定條件時(shí)，生基站定向，而自動(dòng)返回基站。實(shí)現(xiàn)本梯(A梯)返回基站定向，必須滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：(1)必須保證通信正常;(2)旁梯(B梯)正在上行，而本梯正在下行或停靠于非基站空閑時(shí)，那么本梯應(yīng)返回基站;(3)兩梯均處于非基站停梯時(shí)，那么本梯要返回基站;(4)系統(tǒng)上電時(shí)的初始化階，本梯返回基站。以上條件對(duì)兩臺(tái)電梯均有效。取消返回基站定向的條件為：(1)本梯正在一層待命，己經(jīng)是基梯;(2)本梯處于檢修或消防狀態(tài);(3)旁梯由于門(mén)機(jī)故障等原因5.22所示。LR34.06與LR2.06分別為兩臺(tái)電梯的基站定向標(biāo)志位，并構(gòu)成互鎖，相互制約，保證在空閑時(shí)刻，有且只有一臺(tái)電梯自動(dòng)返回基站。圖中的TIM030在電梯門(mén)機(jī)故障或長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法關(guān)門(mén)時(shí)為ON，本文中將此時(shí)間設(shè)置為60秒，如圖5.22所示。圖5.22自動(dòng)返回基站程序5.電梯駛出基站功能根據(jù)電梯并聯(lián)調(diào)度原那么及數(shù)學(xué)算法，如果電梯在一層作為基梯，滿(mǎn)足一定的條件時(shí)，電梯才能駛出基站上行。基梯出車(chē)程序如圖5-23本梯出車(chē)標(biāo)志位。基梯出車(chē)需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：(1)本梯先到基站，如有呼梯指令，先行出車(chē)，即“先到先行〞?！?2)旁梯要求本梯出車(chē)。(3)通信出錯(cuò)時(shí)，恢復(fù)單梯運(yùn)行，有廳外呼梯信號(hào)時(shí)，那么本梯出車(chē)。圖5.23A梯出車(chē)程序6.旁梯駛出基站的功能電梯并聯(lián)時(shí)，如果有廳外呼梯信號(hào)，同時(shí)本梯不具備出車(chē)條件，此時(shí)就需要旁梯響應(yīng)此呼梯信號(hào)，并出車(chē)。根據(jù)電梯并聯(lián)調(diào)度原那么，旁梯出車(chē)必須滿(mǎn)足一定的條件。(1)本梯無(wú)法出車(chē)，包括本梯檢修，門(mén)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法關(guān)閉等情況。(2)本梯作為基梯，旁梯作為自由梯時(shí)，廳外出現(xiàn)任何呼梯信號(hào)，旁梯出車(chē)。(3)當(dāng)A梯正在上行時(shí)，如果其上方出現(xiàn)任何方向的召喚信號(hào)，那么由A梯的一周行程中去完成，而在基站的B梯留在基站不予應(yīng)答。如果在A(yíng)梯的下方出現(xiàn)任何方向的召喚信號(hào)，那么基梯B應(yīng)答該信號(hào)而發(fā)車(chē)。(4)當(dāng)A梯正在下行時(shí)，其上方出現(xiàn)任何方向的召喚信號(hào)，那么在基站的B梯應(yīng)答信號(hào)而發(fā)車(chē)上行。但如果A梯的下方出現(xiàn)向上的召喚信號(hào)，那么B梯應(yīng)答。旁梯出車(chē)程序如圖5.24所示。其中，旁梯出車(chē)標(biāo)志位為L(zhǎng)R34.04。102.10為本梯下行標(biāo)志位，23.02為廳外上呼信號(hào)電梯上行定向，23.04為廳外下呼信號(hào)電梯上行定向。當(dāng)本梯下行時(shí)，出現(xiàn)了上行定向時(shí)，本梯無(wú)法響應(yīng)這些信號(hào)，那么由旁梯進(jìn)行響應(yīng)。102.09為本梯上行標(biāo)志位，23.11為廳外下呼信號(hào)電梯下行定向，23.13為廳外上呼信號(hào)電梯下行定向。當(dāng)電梯上行時(shí)，出現(xiàn)下行定向時(shí)，本梯無(wú)法響應(yīng)這些信號(hào)，那么由旁梯進(jìn)行響應(yīng)。0.09為檢修標(biāo)志位。TIM030為電梯門(mén)機(jī)故障或長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法關(guān)門(mén)標(biāo)志位。圖5.24B梯出車(chē)程序通信故障或其他情況的處理程序如圖5.25所示。電梯門(mén)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法關(guān)閉(0.06標(biāo)志位)，設(shè)定為60秒，觸發(fā)定時(shí)器TIM030。圖5.25通信故障的處