基于PLC的五層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1課題介紹電梯是標(biāo)志現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運(yùn)輸工具、是機(jī)—電一體化的復(fù)雜運(yùn)輸設(shè)備。它涉及電子技術(shù)、機(jī)械工程、電力電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)和土建工程等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代化城市的高速開(kāi)展，每天都有大量人流及物流需要輸送。為節(jié)約用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)的開(kāi)展，一幢幢高樓拔地而起，這些高層建筑的垂直運(yùn)輸是一個(gè)突出問(wèn)題，與人們的工作和生活緊密相關(guān)。1.1課題來(lái)源電梯在生活中的使用日益廣泛，種類(lèi)也多種多樣，按拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)分有交流單速/雙速拖動(dòng)電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯、直流發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁拖動(dòng)電梯、VVVF變頻調(diào)壓調(diào)速電梯。按控制方式來(lái)分有信號(hào)控制電梯、集選控制電梯等。相比之下，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進(jìn)行控制，具有觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等缺點(diǎn)，所以采用PLC控制電梯系統(tǒng)。因此我也參加了電梯維護(hù)保養(yǎng)這個(gè)榮耀而艱巨的效勞行業(yè)來(lái)。目前，可編程控制器〔PLC〕成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置之一，具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、功能完善，適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)試維修方便等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)30多年的開(kāi)展，PLC已廣泛應(yīng)用于石油、化工、建材、電力等各行各業(yè)，其主要控制功能包括開(kāi)關(guān)量控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)。本文就是運(yùn)用了三菱FX2N系列的PLC，本文在我公司調(diào)試員的協(xié)助下設(shè)計(jì)了五層電梯的控制系統(tǒng)，在這里選擇的型號(hào)為FX2N-80MR。1.2課題的意義可編程控制器是一種在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的根底上，與3C技術(shù)〔Computer,Control,Communication〕相結(jié)合而不斷開(kāi)展完善起來(lái)的新型自動(dòng)控制裝置。目前，無(wú)論是老設(shè)備的技術(shù)改造還是新系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)人員都傾向于采用它來(lái)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如三菱FX2N系列PLC，具有功能完善的編程軟件、種類(lèi)齊全的功能模塊和良好的人機(jī)界面，廣泛用于機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等自動(dòng)化控制領(lǐng)域。此外，PLC不僅平均無(wú)故障時(shí)間通常在30萬(wàn)小時(shí)，而且?guī)в杏布收献晕覚z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，用戶(hù)可以編入外部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)備也得到故障自診斷保護(hù)。由此，可使整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性，這是電氣控制設(shè)備的重要性能。由于體積小很容易裝入機(jī)械或系統(tǒng)內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制設(shè)備的理想條件。自1889年美國(guó)奧梯斯升降機(jī)公司推出世界第一部以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的升降機(jī)以來(lái)，電梯在驅(qū)動(dòng)方式上經(jīng)歷了卷筒式驅(qū)動(dòng)、牽引式驅(qū)動(dòng)等歷程，逐漸形成了直流電機(jī)拖動(dòng)和交流電機(jī)拖動(dòng)兩種不同的拖動(dòng)方式。如今電梯已成為人們進(jìn)出高層建筑不可或缺的代步工具；而且作為載人工具，人們?cè)谶\(yùn)行的平滑性、高速性、準(zhǔn)確性、高效性等一系列靜、動(dòng)態(tài)性能方面對(duì)它提出了更高的要求。由于早期的電梯繼電器控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復(fù)雜、一旦接收完成不易更改等缺點(diǎn)，所以需要開(kāi)發(fā)一種平安、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳌睵LC〕既保存了繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此，PLC在電梯控制領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用。2電梯概述2.1電梯的定義與分類(lèi)電梯的定義DB11-48《電梯日承諾維護(hù)保養(yǎng)規(guī)那么》中規(guī)定：電梯是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí)〔踏步〕，進(jìn)行升降或者平行送人、貨物的機(jī)電設(shè)備，包括載人〔貨〕電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道等。電梯的分類(lèi)1.按用途分類(lèi)1.1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。1.2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。1.3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)。1.4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。1.5觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。1.6車(chē)輛電梯：用作裝運(yùn)車(chē)輛的電梯。1.7船舶電梯：船舶上使用的電梯。1.8建筑施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。1.9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、消防員用電梯等。2.按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)2.1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。2.2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。2.3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。2.4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。2.5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。2.6直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯：其動(dòng)力源是直線電機(jī)。3.按速度分類(lèi)3.1低速梯：常指低于1.00m/s速度的電梯。3.2中速梯：常指速度在1.00～2.00m/s的電梯。3.3高速梯：常指速度大于2.00m/s的電梯。3.4超高速：速度超過(guò)5.00m/s的電梯。4.按電梯有無(wú)司機(jī)分類(lèi)4.1有司機(jī)電梯：電梯的運(yùn)行方式由專(zhuān)職司機(jī)操縱來(lái)完成。4.2無(wú)司機(jī)電梯：乘客進(jìn)入電梯轎廂，按下操縱盤(pán)上所需要去的層樓按鈕，電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓，這類(lèi)電梯一般具有集選功能。

4.3有/無(wú)司機(jī)電梯：這類(lèi)電梯可變換控制電路，平時(shí)由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。5.按操縱控制方式分類(lèi)5.1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)。5.2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。5.3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。5.4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。5.5并聯(lián)控制電梯：2～3臺(tái)電梯的控制線路并聯(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。5.6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。本文那么主要介紹了我所在公司的無(wú)司機(jī)的中速乘客電梯如圖2-1所示。圖2-1無(wú)司機(jī)中速乘客電梯的內(nèi)部圖2.2電梯的結(jié)構(gòu)電梯機(jī)房我們要想了解電梯的組成局部就必須要了解電梯的整體結(jié)構(gòu)以及大致框架如圖2-2所示。1.曳引機(jī)曳引機(jī)是電梯的驅(qū)動(dòng)裝置。曳引機(jī)包括：1〕驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)交流梯為專(zhuān)用的雙速電動(dòng)機(jī)或三速電動(dòng)機(jī)。直流梯為專(zhuān)用的直流電機(jī)。2〕制動(dòng)器在電梯上通常采用雙瓦塊常閉式電磁制動(dòng)器。電梯停止或電源斷電情況下制動(dòng)抱閘，以保證電梯不致移動(dòng)。3〕減速箱大多數(shù)電梯廠選用蝸輪蝸桿減速箱，也有行星齒輪、斜齒輪減速箱。無(wú)齒輪電梯不需減速箱。4〕曳引輪曳引機(jī)上的繩輪稱(chēng)為曳引輪。兩端借助曳引鋼絲繩分別懸掛轎廂和對(duì)重，并依靠曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽間的靜摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯轎廂的升降。圖2-2電梯整體結(jié)構(gòu)圖5〕導(dǎo)向輪或復(fù)繞輪導(dǎo)向輪又稱(chēng)抗繩輪。電梯轎廂尺寸一般都比擬大，轎廂懸掛中心間的距離往往大于設(shè)計(jì)上所允許的曳引輪直徑。因此對(duì)一般電梯而言，通常要設(shè)置導(dǎo)向輪，以保證兩股向下的曳引鋼絲繩之間的距離等于或接近轎廂懸掛中心和對(duì)重懸掛中心間的距離。對(duì)復(fù)繞的無(wú)齒輪電梯而言，改變復(fù)繞輪的位置同樣可以到達(dá)上述目的。2.限速器當(dāng)轎廂運(yùn)行速度到達(dá)限定值時(shí)，能發(fā)出電信號(hào)并產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作的平安裝置。3.控制柜各種電子元器件和電器元件安裝在一個(gè)防護(hù)用的柜形結(jié)構(gòu)內(nèi)，按預(yù)定程序控制轎廂運(yùn)行的電控設(shè)備。4.電源開(kāi)關(guān)、照明開(kāi)關(guān)5.選層器、極限開(kāi)關(guān)、機(jī)械樓層指示器、發(fā)電機(jī)組等部件要根據(jù)電梯規(guī)格種類(lèi)、需要而設(shè)置。電梯轎廂局部1.操作箱裝在轎廂內(nèi)靠近轎廂門(mén)附近。用指令開(kāi)關(guān)、按鈕或手柄等，操作轎廂運(yùn)行的電器裝置。2.轎內(nèi)指層燈設(shè)置于轎廂內(nèi)，客梯一般裝在轎門(mén)上方，貨梯一般裝在轎廂側(cè)壁，用以顯示電梯運(yùn)行位置和運(yùn)行方向的裝置。3.自動(dòng)門(mén)機(jī)裝于轎廂頂?shù)那安浚孕⌒偷慕涣?、直流、變頻電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的自動(dòng)開(kāi)關(guān)轎門(mén)和廳門(mén)的裝置。4.平安觸板〔光電裝置〕設(shè)置在層門(mén)轎門(mén)之間，在層門(mén)、轎門(mén)關(guān)閉過(guò)程中，當(dāng)有乘客或障礙物觸及時(shí)，門(mén)立刻停止并返回開(kāi)啟的平安裝置。載貨電梯一般不設(shè)此裝置。5.轎門(mén)設(shè)置在轎廂入口的門(mén)。6.稱(chēng)重裝置能檢測(cè)轎廂內(nèi)負(fù)載變化狀態(tài)，并發(fā)出信號(hào)的裝置，適用于乘客或貨物電梯等。7.平安鉗由于限速器作用而引起動(dòng)作，迫使轎廂或?qū)χ匮b置掣停在導(dǎo)軌上，同時(shí)切斷控制回路的平安裝置。8.導(dǎo)靴設(shè)置在轎廂架和對(duì)重裝置上，使轎廂和對(duì)重裝置沿著導(dǎo)軌運(yùn)行的裝置。9.其它部件轎頂平安窗、光電保護(hù)、超載裝置、鄰梯指示等部件，要視電梯規(guī)格、型號(hào)、種類(lèi)及客戶(hù)要求而設(shè)置。電梯層站局部電梯的層站局部主要提供應(yīng)乘客用來(lái)召梯以及保護(hù)乘客的局部，它主要包括電梯的層門(mén)、層門(mén)門(mén)鎖、樓層指示燈、呼梯盒等。1.層門(mén)設(shè)置在層站入口的封閉門(mén)。2.層門(mén)門(mén)鎖設(shè)置在層門(mén)內(nèi)側(cè)，門(mén)關(guān)閉后，將門(mén)鎖緊，同時(shí)接通控制回路，轎廂可運(yùn)行的機(jī)電聯(lián)鎖平安裝置。3.樓層指示燈設(shè)置在層站層門(mén)上方或一側(cè)，用以顯示轎廂運(yùn)行層站位置和方向的裝置。4.層門(mén)方向指示燈〔限于某些電梯需要〕設(shè)置在層站層門(mén)上方或一側(cè)，用以顯示轎廂欲運(yùn)行方向并裝有到站音響機(jī)構(gòu)的裝置。5.呼梯盒設(shè)置在層站門(mén)側(cè)，當(dāng)乘客按下需要的召喚按鈕時(shí)，在轎廂內(nèi)即可顯示或登記，令電梯運(yùn)行?？吭谡賳緦诱镜难b置。曳引式客梯的工作原理曳引驅(qū)動(dòng)是采用曳引輪作為驅(qū)動(dòng)部件。曳引輪一端連接轎廂，另一端連接對(duì)重。轎廂和對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)外招呼板上有信號(hào)登記時(shí)，電梯轎廂上面的門(mén)機(jī)變頻器收到信號(hào)并反應(yīng)到機(jī)房的主板內(nèi)，主板進(jìn)而把信號(hào)反應(yīng)給變頻器使其做出判斷電梯的上下，此時(shí)曳引輪驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，使轎廂和對(duì)重作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即轎廂上升，對(duì)重下降；轎廂下降對(duì)重上升。于是，轎廂就在井道中沿導(dǎo)軌上下往復(fù)運(yùn)行。我公司GF-168曳引式客梯工作原理圖如圖2-3所示。圖2-3曳引式客梯工作原理圖3電梯硬件電路的選擇3.1PLC選擇1．PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原那么任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下根本原那么：1〕最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原那么。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。2〕保證PLC控制系統(tǒng)平安可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期平安、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原那么。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)平安可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下〔如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等〕，也能正常工作。3〕力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿(mǎn)足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的本錢(qián)。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、本錢(qián)低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4〕適應(yīng)開(kāi)展的需要由于技術(shù)的不斷開(kāi)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)開(kāi)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿(mǎn)足今后生產(chǎn)的開(kāi)展和工藝的改良。2.可編程控制器選擇原那么為了完成設(shè)定的控制任務(wù),主要根據(jù)電梯控制方式與輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來(lái)確定PLC的機(jī)型。本系統(tǒng)為五層樓的電梯,采用集選控制方式。所需輸入/輸出點(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量估算如下:1〕輸入/輸出點(diǎn)的估算。輸入點(diǎn)有：門(mén)廳按鈕10個(gè),轎廂內(nèi)按鈕9個(gè),樓層感應(yīng)傳感器5個(gè),轎廂門(mén)限位開(kāi)關(guān)2個(gè),檢修開(kāi)關(guān)及檢修上下行3個(gè),平層傳感器2個(gè)，減速傳感器2個(gè)，門(mén)鎖和平安回路2個(gè)，PG卡反應(yīng)輸入2個(gè)，共37個(gè)。輸出點(diǎn)有：門(mén)廳召喚按鈕指示共8個(gè)，樓層顯示用七段碼顯示器引腳7個(gè)，開(kāi)關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈2個(gè)，變頻器控制引腳8，控制回路繼電器及接觸器4個(gè)，電梯上下行指示燈2，警報(bào)及蜂鈴2個(gè)，總共33個(gè)。2〕內(nèi)存容量的估算用戶(hù)控制程序所需內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、用戶(hù)的程序編寫(xiě)水平等因素有關(guān)。因此,在用戶(hù)程序編寫(xiě)前只能根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行估算。本系統(tǒng)有開(kāi)關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)有70個(gè)，模擬量I/O數(shù)為0個(gè)。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠?jì)算公式:所需總內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開(kāi)關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)×〔10～15〕+模擬量I/O總點(diǎn)數(shù)×(150～250)再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約3K字節(jié)的內(nèi)存容量。3〕輸入／輸出模塊的選擇根據(jù)系統(tǒng)控制的要求，本系統(tǒng)的輸入選用直流24V的輸入模塊。輸出模塊選用開(kāi)關(guān)量輸出單元的作用是把PLC的內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)。按照現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的電源的不同，可分為直流輸出單元〔晶體管輸出方式或者繼電器觸點(diǎn)輸出方式〕和交流輸出單元〔晶閘管輸出方式或者繼電器觸點(diǎn)輸出方式〕。在繼電器輸出方式中，繼電器作為開(kāi)關(guān)元件，同時(shí)又是隔離器件。發(fā)光二極管〔LED〕構(gòu)成輸出狀態(tài)顯示器，當(dāng)PLC輸出一個(gè)接通信號(hào)時(shí)候，內(nèi)部電路使繼電器線圈K通電。繼電器觸點(diǎn)閉合使得負(fù)載回路的的負(fù)載L接通得電，VD作為續(xù)流二極管以消除線圈的反電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)狀態(tài)指示發(fā)光二極管〔LED〕導(dǎo)通點(diǎn)亮。根據(jù)負(fù)載的需要，負(fù)載回路的電源既可以選用交流電源，也可以選用直繼電器輸出形式。特別也指出的是，繼電器模式具有斷點(diǎn)確切，可以實(shí)際切斷所控制的回路電器連接的作用，同時(shí)這種模式既適合于直流又適合于交流的情況，因此這種模式在開(kāi)關(guān)頻率不是太高的情況下是首先選擇的輸出控制方案。這種輸出方案的原理如圖3-1圖所示。圖3-1電器模式輸出單元4〕PLC機(jī)型的選擇FX0S、FX0N、FX2N是三菱公司近年來(lái)推出的微型可編程控制器。它們都體積都比擬小，但功能強(qiáng)大，內(nèi)置高速記數(shù)器，外觀，高度，深度都差不多但性能價(jià)格有很大的差異。但我們?nèi)绫?.1比照一下就可以發(fā)現(xiàn)：表3.1FXOS，F(xiàn)XON．FX2N性能比擬型號(hào)I/O數(shù)用戶(hù)程序步數(shù)功能指令通信功能根本指令執(zhí)行時(shí)間模擬量模塊FX0S10-30800步EEPROM50無(wú)1.6～3.6ms無(wú)FX0N24-1282K步EEPROM55較強(qiáng)1.6～3.6ms有FX2N16-2568K步RAM298強(qiáng)0.08ms有FX0S的功能簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)，可以用與小型開(kāi)關(guān)量的控制系統(tǒng)，F(xiàn)X0N可用于控制要求較高的中小型控制系統(tǒng)，F(xiàn)X2N的功能最強(qiáng)，可用與控制要求很高的控制系統(tǒng)。根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量的要求，再留出一定的I/O節(jié)點(diǎn)與內(nèi)存空間以供擴(kuò)展時(shí)使用，以及指令的執(zhí)行速度，因此選用三菱公司的FX2N系列的FX2N-80MR。它的輸入繼電器X000-X047共40個(gè)，輸出繼電器Y000-Y047共40個(gè)，程序容量為8K字節(jié),完全滿(mǎn)足要求，也給以后功能擴(kuò)展留了足夠的空間。綜上所述，本次設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)選用三菱公司FX2N-80MR。3.2變頻器的選擇1.變頻器的選擇原那么1〕根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載可選擇安川公司VS-616G5系列變頻器，ABB公司ACS400系列變頻器等；如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載可選擇西門(mén)子ECO、MM430變頻器，ABB公司ACS800系列變頻器等。2〕選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。因此，用變頻器給電動(dòng)機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比擬，電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)增加10％而溫升會(huì)增加20％左右。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過(guò)高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。3〕變頻器假設(shè)要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，防止變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。4〕當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺(tái)電機(jī)時(shí)，一定要考慮變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長(zhǎng)度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過(guò)規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來(lái)選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/f控制方式，并且變頻器無(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流、過(guò)載保護(hù)，此時(shí)需在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)側(cè)加熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。5〕對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高環(huán)境溫度、高開(kāi)關(guān)頻率、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。6〕使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，會(huì)產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會(huì)使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí)，應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。7〕變頻器用于變極電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先停止電動(dòng)機(jī)工作，否那么會(huì)造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，惡劣時(shí)會(huì)造成變頻器損壞。8〕變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于繞線電動(dòng)機(jī)與普通的鼠籠電動(dòng)機(jī)相比，繞線電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗小，因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過(guò)電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。9〕變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，與工頻電源相比，會(huì)降低輸出容量10％～20％，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動(dòng)機(jī)額定電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積。10〕對(duì)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，如果按照電動(dòng)機(jī)的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。因此，應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。11〕選擇變頻器時(shí)，一定要注意其防護(hù)等級(jí)是否與現(xiàn)場(chǎng)的情況相匹配。否那么現(xiàn)場(chǎng)的灰塵、水汽會(huì)影響變頻器的長(zhǎng)久運(yùn)行。12〕單相電動(dòng)機(jī)不適用變頻器驅(qū)動(dòng)。根據(jù)以上原那么并結(jié)合本次電梯設(shè)計(jì)的控制，選擇安川公司的VS-616G5系列變頻器，完全可以滿(mǎn)足本次控制要求。2.VS-616G5型變頻器的特點(diǎn)VS-616G5型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。其控制回路的接線端如圖3-2所示。圖3-2變頻器控制回路接線圖VS-616G5變頻器的功能特點(diǎn)如下:1〕自學(xué)習(xí)功能在矢量控制方式時(shí)有效。像電機(jī)的使用受到限制、電機(jī)參數(shù)的設(shè)定非常困難那樣的問(wèn)題用獨(dú)特的自學(xué)習(xí)功能已經(jīng)解決。變頻器能自動(dòng)設(shè)定電機(jī)銘牌值范圍的電機(jī)參數(shù)。由此從變頻器專(zhuān)用電機(jī)到通用電機(jī)都可以進(jìn)行矢量控制運(yùn)行，電機(jī)可最大限度地發(fā)揮作用。2〕力矩控制力矩控制在矢量控制(帶PG)時(shí)有效。多功能模擬量輸入信號(hào)作為力矩指令對(duì)力矩進(jìn)行控制。力矩控制精度為±5%。可以切換力矩控制和速度控制運(yùn)行。3〕V/f曲線設(shè)定V/F曲線設(shè)定只有在V/f控制時(shí)有效?？梢赃x擇適合用途的預(yù)先已設(shè)定的15種V/f曲線。也可設(shè)定任意的V/f曲線。4〕頻率指令的種類(lèi)頻率指令有如下5種方法。a．用數(shù)字式操作器數(shù)值指令；b．用0~10V的電壓值指令；c．(負(fù)電壓時(shí)，反方向運(yùn)轉(zhuǎn))用0~±10V的電壓值指令；d．用4~20mA的電流值指令；e．用選擇卡指令。用5種中的哪一種，可用參數(shù)來(lái)設(shè)定。在變頻器內(nèi)部，最多可設(shè)定9個(gè)頻率指令。從外部輸入多段速指令時(shí)，最多可9段速運(yùn)行。5〕PID控制使用PID控制功能可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的追蹤控制。所謂追蹤控制，是用檢測(cè)器將檢出值反應(yīng)，使變頻器的輸出頻率〔電機(jī)的轉(zhuǎn)速〕與指令目標(biāo)一致的控制方式。6〕零伺服控制零伺服控制只有在矢量控制〔帶PG〕時(shí)有效，既使電機(jī)速度為零狀態(tài)也能發(fā)生150%以上力矩。7〕用反應(yīng)進(jìn)行速度控制本功能在帶PG時(shí)有效，使用外接PG速度控制卡，可實(shí)現(xiàn)速度反應(yīng)控制，速度控制精度會(huì)有提高。3.3主電路的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的主電路如圖3-3所示。拖動(dòng)電機(jī)采用康沃CVF-160L-4電梯專(zhuān)用變頻電動(dòng)機(jī)，其功率15KW，額定電壓380V，轉(zhuǎn)速為1450r/min。與變頻電機(jī)可以匹配的變頻器選用安川公司VS-616G5A4015。變頻器的額定容量26KVA，額定電壓380V，三相交流供電，額定輸出電流34A圖3-3電梯主電路3.4控制電路的設(shè)計(jì)門(mén)鎖平安回路的設(shè)計(jì)平安回路，顧名思義就是要確保在用電梯的使用平安，它既考慮了乘客的人身平安又要考慮到電梯設(shè)備的本身平安。所以在電梯的電路中是相當(dāng)重要的電路。該電路是將轎門(mén)鎖、廳門(mén)鎖回路串聯(lián)作為一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，送到控制回路，作為運(yùn)行的必要條件之一。也只有在平安繼電器JY和門(mén)鎖繼電器JMS都得電時(shí)電梯才可以運(yùn)行。其具體的設(shè)計(jì)如圖3-4所示。圖3-4平安門(mén)鎖電路電磁抱閘電路的設(shè)計(jì)制動(dòng)器是電梯最重要的平安保護(hù)裝置之一，電梯每一次的正常運(yùn)行起停都需要制動(dòng)器的參與，并且?guī)缀蹼娞萆纤械碾娖鞅Ｗo(hù)〔如門(mén)鎖、極限、限位、超速等〕都最終要通過(guò)切斷抱閘線圈的電源來(lái)將電梯制停并使其保持靜止?fàn)顟B(tài)。本次電磁抱閘電路設(shè)計(jì)如圖3-5所示。圖3-5電磁抱閘電路如圖DZZ是抱閘線圈，在其斷電時(shí)制動(dòng)器失電抱閘制動(dòng)。一般情況下，在抱閘接觸器CB1、廳門(mén)鎖繼電器、主接觸器、運(yùn)行接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)都閉合的時(shí)候制動(dòng)器松閘。當(dāng)該回路的任意一個(gè)觸動(dòng)斷開(kāi)時(shí)，DZZ失電抱閘。開(kāi)關(guān)門(mén)控制電路設(shè)計(jì)1〕直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理負(fù)載不變的情況下，通過(guò)人工的方法改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，稱(chēng)為速度調(diào)節(jié)〔簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)速〕。直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī)的比擬，最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有良好的調(diào)速性能，它可以在寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑而經(jīng)濟(jì)的調(diào)速。由〔3-1〕電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：(3-1)可知，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有三種：第一，改變電樞回路電阻調(diào)速；第二，改變勵(lì)磁磁通調(diào)速；第三，改變電源端電壓U調(diào)速。其中改變電動(dòng)機(jī)電源端電壓調(diào)速的特點(diǎn)如下：a．為了使電機(jī)絕緣不受影響，通常只能降低電源端電壓，故轉(zhuǎn)速只能在低于額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)〔這正是我們所需要的控制〕；b．機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速范圍寬，調(diào)速穩(wěn)定性好；c．假設(shè)能均勻調(diào)節(jié)電壓，那么實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。根據(jù)以上特點(diǎn)，并結(jié)合本次設(shè)計(jì)選用的開(kāi)門(mén)電機(jī)是它勵(lì)電動(dòng)機(jī)，所以選用改變電動(dòng)機(jī)電源電壓調(diào)速。2〕開(kāi)關(guān)門(mén)電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)選用的開(kāi)關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī)是一部容量為120~170W，額定工作電壓為直流110V，轉(zhuǎn)速為1000r/min的直流電動(dòng)機(jī)。由式〔3-1〕知，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電樞端電壓成正比，運(yùn)轉(zhuǎn)方向隨電樞端電壓的極性改變而改變。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的這一特點(diǎn)和對(duì)開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程的要求，控制M實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)的等效電路如圖3-6所示。圖3-6開(kāi)關(guān)門(mén)電路在M控制電路的等效電路中，因?yàn)?3-2)因此在調(diào)試過(guò)程中，當(dāng)MDR增大時(shí)，增大，減小，M轉(zhuǎn)速降低，開(kāi)關(guān)門(mén)速度減慢。當(dāng)MDR減小時(shí)，減小，增大，M轉(zhuǎn)速升高，加快了開(kāi)關(guān)門(mén)速度。因此，調(diào)節(jié)MDR的阻值大小，可以同時(shí)控制和調(diào)整開(kāi)門(mén)及關(guān)門(mén)速度，進(jìn)行總體調(diào)節(jié)〔粗調(diào)〕。圖3-7開(kāi)門(mén)電機(jī)控制等效圖由于。因此隨KMR〔或GMR〕的阻值大小而變化。當(dāng)MDR不變，而改變KMR〔或GMR〕的阻值時(shí)，同樣改變了和之間的數(shù)值分配，是增大和減小，同樣可以調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)門(mén)速度。在實(shí)際調(diào)整過(guò)程中，為了提高電梯的運(yùn)行效率，不但要求開(kāi)關(guān)門(mén)的速度快，而且噪聲小。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，必須把開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)的初速度調(diào)得快些，當(dāng)門(mén)開(kāi)關(guān)到一定距離時(shí)再把速度降下來(lái)，以減小開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)門(mén)同門(mén)框的撞擊聲。調(diào)整時(shí)，除了調(diào)整MDR、KMR、GMR外，還應(yīng)調(diào)整KMX1、GMX1、GMX2的位置，以改變其短接KMR或GMR的電阻值。4PLC控制程序設(shè)計(jì)4.1I/O分配表以下是五層樓電梯的I/O分配。在編程過(guò)程中，所用到的I/O地址分配表如下，編程過(guò)程可分為電梯內(nèi)部和電梯外部?jī)删植窟M(jìn)行。其具體分配如表4.1所示。表4.1I/O地址分配表輸入作用輸出作用X0、X1編碼器A相輸出端，不可直接使用的輸入端Y0關(guān)門(mén)繼電器X2編碼器B相輸出端，不可直接使用的輸入端Y1開(kāi)門(mén)繼電器X3變頻器運(yùn)行Y2照明繼電器X4變頻器運(yùn)行出錯(cuò)Y4主接觸器X5檢修信號(hào)Y5運(yùn)行接觸器X6檢修上行Y6抱閘接觸器X7檢修下行Y10上行信號(hào)X10電梯停止按鈕Y11下行信號(hào)X11開(kāi)門(mén)按鈕Y12外部故障X12關(guān)門(mén)按鈕Y13故障復(fù)位X13司機(jī)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)Y14啟動(dòng)運(yùn)行X16開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)Y15高速運(yùn)行X17關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)Y16爬行X20上行平層接近開(kāi)關(guān)Y17檢修速度X21下行平層接近開(kāi)關(guān)Y20電梯上行指示燈X22上行平層減速開(kāi)關(guān)Y21電梯下行指示燈X23下行平層減速開(kāi)關(guān)Y22一樓上行指示燈X24一樓上行按鈕Y23二樓下行指示燈X25二樓下行按鈕Y24二樓上行指示燈X26二樓上行按鈕Y25三樓下行指示燈X27三樓下行按鈕Y26三樓上行指示燈X30三樓上行按鈕Y27四樓下行指示燈X31四樓下行按鈕Y30四樓上行指示燈X32四樓上行按鈕Y31五樓下行指示燈X33五樓下行按鈕Y32廂內(nèi)警報(bào)指示燈X34廂內(nèi)一樓按鈕Y33蜂鳴X35廂內(nèi)二樓按鈕Y34電梯樓層指示燈〔管腳〕X36廂內(nèi)三樓按鈕Y35電梯樓層指示燈〔管腳〕X37廂內(nèi)四樓按鈕Y36電梯樓層指示燈〔管腳〕X40廂內(nèi)五樓按鈕Y37電梯樓層指示燈〔管腳〕X42上行減速限位開(kāi)關(guān)Y40電梯樓層指示燈〔管腳〕X43下行減速限位開(kāi)關(guān)Y41電梯樓層指示燈〔管腳〕X44上行平層限位開(kāi)關(guān)Y42電梯樓層指示燈〔管腳〕X45下行平層限位開(kāi)關(guān)X46門(mén)鎖回路X47平安回路4.2變頻器的參數(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(shí)采用開(kāi)關(guān)量而不用模擬量。1〕VS-616G5變頻器的參數(shù)VS-616G5變頻器共有8組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表4.2所示。表4.2變頻器參數(shù)組參數(shù)功能A組環(huán)境設(shè)定方式B組運(yùn)行模式的選擇C組自學(xué)習(xí)功能D組指令關(guān)系E組電機(jī)參數(shù)設(shè)定F組速度卡設(shè)定H組外部端子功能L組保護(hù)功能2〕參數(shù)設(shè)置系數(shù)參數(shù)設(shè)置的原那么:a．為減小啟動(dòng)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(shí)間常數(shù)宜大些；b．為了提高運(yùn)行效率，快車(chē)頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車(chē)沖擊；c．零速一般設(shè)置為0Hz；d．變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入。具體參數(shù)設(shè)定如表4.3所示。表4.3VS－616G5主要參數(shù)的設(shè)定參數(shù)功能說(shuō)明設(shè)定值A(chǔ)1-00英文顯示0A1-01可讀取設(shè)定全部參數(shù)4A1-02有PG矢量控制3B1-01控制回路端子1C1-01從最高輸出頻率的100%到0%所需的減速時(shí)間3sC1-02從最高輸出頻率的0%到100%所需的加速時(shí)間3sC2-01S字特性時(shí)間的設(shè)定0．6sC2-020．7sC2-030．8sC2-040．9sC5-01速度控制回路〔ASR〕的比例增益設(shè)定5倍C5-02速度控制回路〔ASR〕的積分時(shí)間1sD1-02高速運(yùn)行頻率50HzD1-03爬行頻率6HzD1-09點(diǎn)動(dòng)頻率10E1-01設(shè)定輸入電壓380VE1-04最高輸出頻率50HzE1-05最大電壓380VH2-019-10功能腳的選擇37H3-05多功能輸入端子的選擇1FL3-04無(wú)效〔按設(shè)定條件減速〕0L6-01運(yùn)行中過(guò)力矩檢出/切斷輸出4L6-03過(guò)力矩檢測(cè)時(shí)間10sL6-04過(guò)力矩檢出動(dòng)作選擇24L6-05過(guò)力矩檢出級(jí)別2200%L6-06過(guò)力矩檢出時(shí)間22sL8-01有效〔有過(guò)熱保護(hù)〕1L8-05有效〔輸入電源欠相檢出〕1L8-07有效〔變頻器額定電流的5%以下時(shí)，輸出欠相檢出〕1F1-01PG脈沖數(shù)〔電機(jī)每轉(zhuǎn)一周所對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)〕800F1-05電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)A相超前0/14.3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程根據(jù)電梯的工作原理與功能要求，I/O點(diǎn)的地址分配表和變頻器參數(shù)設(shè)定，來(lái)繪制電梯的程序流程圖和設(shè)計(jì)電梯的程序梯形圖。電梯程序流程圖為圖4-1所示。梯形圖分成：初始化、選向控制、開(kāi)關(guān)門(mén)控制、空閑狀態(tài)的處理、電梯的上下運(yùn)行控制、故障檢測(cè)及處理來(lái)編寫(xiě)。是否有外呼信號(hào)是否有外呼信號(hào)開(kāi)始電梯暫停Y選擇電梯運(yùn)行是否到樓層Y停止運(yùn)行開(kāi)關(guān)箱門(mén)NN是否停止Y結(jié)束N圖4-1程序流程圖電梯參數(shù)初始化程序初始化程序定義了電梯運(yùn)行所需要的局部邏輯線圈、數(shù)據(jù)存放器的初始值。初始值定義如表4.4所示。表4.4初始值定義表元件名含義初始值D100電梯當(dāng)前位置變量1D101電梯上行最近目標(biāo)層1D102電梯下行最近目標(biāo)層1M101電梯上行標(biāo)志邏輯“0〞M102電梯下行標(biāo)志邏輯“0〞M103電梯空閑標(biāo)志邏輯“1〞M104電梯開(kāi)門(mén)標(biāo)志邏輯“0〞M105電梯關(guān)門(mén)標(biāo)志邏輯“0〞M106開(kāi)門(mén)完畢標(biāo)志邏輯“0〞D10開(kāi)門(mén)延時(shí)時(shí)間常數(shù)60M0電梯系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志邏輯“0〞這些初始化語(yǔ)句都以圖4-2的語(yǔ)句驅(qū)動(dòng)。圖4-2電梯參數(shù)初始化程序梯形圖〔局部〕只有在電梯上電時(shí)M8000可能會(huì)不起作用，所以人工設(shè)定M80充當(dāng)常閉觸點(diǎn)，而M0是電梯啟動(dòng)的標(biāo)志，只有它在邏輯“0〞才能進(jìn)入初始化程序端。還有一系列精確位置是有一個(gè)換算方法的，實(shí)際上從編碼器讀出來(lái)的數(shù)字是非常大的，并且電梯向上運(yùn)作的時(shí)候，此數(shù)字減少，而電梯向下運(yùn)作的時(shí)候，此數(shù)字是增加的，為了轉(zhuǎn)換成便于理解的數(shù)字，使用了圖4-3中所示的梯形圖。圖4-3編碼器數(shù)字解讀計(jì)數(shù)器C251會(huì)記錄曳引電動(dòng)機(jī)所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，然后使用DDIV指令把這個(gè)數(shù)字除以-800，在初始化結(jié)束以后，會(huì)有一條指令把C251置零，這樣使得C251的數(shù)字只可能是負(fù)數(shù)，所以要除以一個(gè)負(fù)數(shù)。D200就是當(dāng)前電梯的精確位置說(shuō)保存的數(shù)據(jù)存放器。電梯開(kāi)關(guān)門(mén)子程序電梯開(kāi)門(mén)程如圖4-4所示。圖4-4開(kāi)關(guān)門(mén)子程序〔上半局部〕如果M106不為邏輯“1〞，那么就執(zhí)行開(kāi)門(mén)的程序，只有當(dāng)X16(開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)，門(mén)翻開(kāi)時(shí)為邏輯1)接通時(shí)，設(shè)定M106為邏輯“1〞，否那么就開(kāi)關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。如果M106已經(jīng)是邏輯“1〞，即門(mén)翻開(kāi)完全，那么開(kāi)始用T0來(lái)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)值為D10，計(jì)時(shí)完畢以后接通T0觸點(diǎn)，此時(shí)，接通電梯關(guān)門(mén)標(biāo)志，并復(fù)位M104和M106。如圖4-5所示。圖4-5開(kāi)關(guān)門(mén)子程序〔下半局部〕然后是關(guān)門(mén)的梯形圖，結(jié)構(gòu)與開(kāi)門(mén)的梯形圖很相似，以M105為驅(qū)動(dòng)的條件，然后根據(jù)X17〔關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)，門(mén)關(guān)上時(shí)為邏輯1〕的邏輯值來(lái)決定執(zhí)行的梯形圖，當(dāng)門(mén)完全關(guān)閉以后，就復(fù)位M106和M105，否那么一直驅(qū)動(dòng)Y0，讓開(kāi)關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)。檢測(cè)故障子程序P30就是檢測(cè)故障子程序，其內(nèi)容可以分為4個(gè)局部：檢測(cè)故障專(zhuān)用比擬線圈的復(fù)位檢修故障需要用到比擬指令CMP，此指令需要用3個(gè)邏輯線圈用以保存比擬結(jié)果，在此指定M220、M221、M222，由于比擬指令CMP并不會(huì)在比擬之前自動(dòng)復(fù)位這3個(gè)線圈，因此在執(zhí)行比擬之前使用RST指令人工復(fù)位。電梯上行過(guò)程中的故障檢測(cè)由于上行減速開(kāi)關(guān)、上行平層開(kāi)關(guān)、下行減速開(kāi)關(guān)和下行平層開(kāi)關(guān)的位置各不相同，所以上行過(guò)程中的故障檢測(cè)和下行過(guò)程中的故障檢測(cè)要分開(kāi)編程。電梯上行過(guò)程中的故障檢測(cè)，如圖4-6所示。圖4-6電梯上行過(guò)程中的故障檢測(cè)梯形圖首先要保證只有在上行過(guò)程中才會(huì)執(zhí)行此程序，使用M101〔電梯上行標(biāo)志〕和M102〔電梯下行標(biāo)志〕的組合來(lái)判斷。電梯停止移動(dòng)的時(shí)候〔電梯?？吭跇菍訒r(shí)，也會(huì)有上行、下行和空閑之分〕，是不能檢測(cè)是否出現(xiàn)故障的〔這是因?yàn)闆](méi)有信息反應(yīng)〕，因此檢測(cè)是以電梯開(kāi)始移動(dòng)開(kāi)始的。當(dāng)Y10〔曳引電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)〕從邏輯“0〞變?yōu)檫壿嫛?〞時(shí)，開(kāi)始檢測(cè)，先記錄電梯上行的目標(biāo)層數(shù)，保存入V1和V2這兩個(gè)變地址存放器中備用，在電梯的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有減速之前，需要檢測(cè)的是上行減速傳感器是否起作用，使用CMP語(yǔ)句比擬D200〔電梯當(dāng)前的精確位置〕和D170V1〔上行減速開(kāi)關(guān)精確位置的變地址形式，如果V1是2，D170V1就是D172〕的大小，如果D200小于等于D170V1,那么就繼續(xù)檢測(cè)，否那么就是電梯的上行減速傳感器出現(xiàn)故障，會(huì)使得M220變?yōu)檫壿嫛?〞，從而跳入故障處理程序。一旦電梯減速，證明上行減速傳感器沒(méi)有發(fā)生故障，那么就開(kāi)始檢測(cè)上行平層傳感器，同時(shí)用INCP指令為V1加上1，保證上一句檢測(cè)語(yǔ)句不會(huì)再起作用。檢修上行平層傳感器的方法是一樣的，用CMP指令檢測(cè)D200和D140V2〔上行平層開(kāi)關(guān)精確位置的變地址形式〕的大小，只有D200大于D140V2時(shí)，才會(huì)跳入故障處理程序；如果Y10被復(fù)位，也就是說(shuō)上行平層傳感器沒(méi)有發(fā)生故障，此時(shí)使用INCP指令為V2增加1，保證不會(huì)再讓上行平層檢測(cè)語(yǔ)句起作用，完成上行檢測(cè)；在下次電梯向上移動(dòng)時(shí)，再次開(kāi)始檢測(cè)。電梯下行過(guò)程中的故障檢測(cè)如果圖4-7所示。根本結(jié)構(gòu)和上行檢測(cè)梯形圖相似，只是在比擬語(yǔ)句和一些數(shù)值的存取上有些改變。使用M102和M101的組合來(lái)判斷電梯是否在下行運(yùn)作中，在電梯停靠在某樓層的時(shí)候是不會(huì)檢測(cè)的，一旦Y11〔曳引電動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)〕接通，那么保存電梯下行目標(biāo)層數(shù)D102到V1和V2。在電梯還沒(méi)有減速之前，檢測(cè)下行減速傳感器是否出現(xiàn)故障，如果D200大于等于D160V1〔下行減速開(kāi)關(guān)精確位置的變地址形式〕，那么就繼續(xù)檢測(cè)，否那么就是設(shè)置M50〔電梯故障標(biāo)志〕為邏輯“1〞，進(jìn)入故障處理程序段；如果電梯已經(jīng)開(kāi)始減速，證明下行減速傳感器沒(méi)有問(wèn)題，用DECP指令為V1減1，檢測(cè)下行平層傳感器，比擬