第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造商——通用汽車(chē)公司為滿足市場(chǎng)需求，適應(yīng)汽車(chē)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，將汽車(chē)的生產(chǎn)方式由大批量、少品種轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨�、多品種。為此要解決因汽車(chē)不斷改型而重新設(shè)計(jì)汽車(chē)裝配線上各種繼電器的控制線路問(wèn)題，要尋求一種比繼電器更可靠，響應(yīng)速度更快，功能更強(qiáng)大的通用工業(yè)控制器。于是可編程控制器應(yīng)運(yùn)而生，1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器，從此，PLC開(kāi)始活躍于控制領(lǐng)域。而且其影響也越來(lái)越大，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，使PLC從開(kāi)關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過(guò)程控制域，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱(chēng)為可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC（programmable controller）.但由于PC容易與個(gè)人計(jì)算機(jī)（programmable computer）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程器的縮寫(xiě)。
1985年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義如下：
可編程控制器是一種進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。
PLC是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢(shì)。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用：（1）邏輯運(yùn)算（2）弱電控制強(qiáng)電。
PLC是集自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位�？删幊炭刂破�，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。它在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。 具有1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 2.設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少 4.功能強(qiáng)、通用性好 5.開(kāi)發(fā)周期短，成功率高 6.體積小，重量輕、功耗底等特點(diǎn)。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。與繼電——接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電——接觸器控制系統(tǒng)��；價(jià)格上能與繼電——接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥、觸器與于之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。
電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。
電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、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(xué)等問(wèn)題。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)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(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國(guó)外，已“法規(guī)”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專(zhuān)業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說(shuō)乘坐電梯更安全。美國(guó)一家保險(xiǎn)公司對(duì)電梯的安全性做過(guò)認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全5倍。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)乘其他交通工具的人數(shù)每年約為80億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有540億人次之多。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)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(hù)方便、開(kāi)發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)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。
總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，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(zhuān)門(mén)為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)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(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，進(jìn)行電梯的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)電梯行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價(jià)值。
1.2 電梯的簡(jiǎn)介
1.2.1 電梯的起源
人類(lèi)利用升降工具運(yùn)輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了最原始的升降系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的基本原理至今仍無(wú)變化：即一個(gè)平衡物下降的同時(shí)，負(fù)載平臺(tái)上升。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。1203年，在法國(guó)海岸邊的一個(gè)修道院里安裝了一臺(tái)以驢子為動(dòng)力的起重機(jī)，這才結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。19世紀(jì)初，在歐美開(kāi)始用蒸汽機(jī)作為升降工具的動(dòng)力。1845年，第一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)升降機(jī)研制成功，液壓驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)是水。盡管升降工具被一代代富有革新精神的工程師們進(jìn)行不斷改進(jìn)，然而被工業(yè)界普遍認(rèn)可的升降機(jī)仍未出現(xiàn)，直到1852 年世界第一臺(tái)安全升降機(jī)誕生。
1852年，美國(guó)紐約楊克斯的機(jī)械工程師奧的斯先生發(fā)明了世界第1臺(tái)安全升降機(jī)。1857年3年23日，奧的斯公司在紐約為一座專(zhuān)營(yíng)法國(guó)瓷器和玻璃器皿的商店安裝了世界上第一臺(tái)客運(yùn)升降機(jī)。1862年，奧的斯公司采用單獨(dú)蒸汽機(jī)控制的升降機(jī)問(wèn)世。1878年，奧的斯公司在紐約百老匯大街155號(hào)安裝了第1臺(tái)水壓式乘客升降機(jī)。1889年12月，奧的斯公司在紐約的第瑪瑞斯特大樓成功安裝了1臺(tái)直接連接式升降機(jī)。這是以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的世界第1臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)升降機(jī)，從此誕生了名副其實(shí)的電梯。
1.2.2 電梯的定義與分類(lèi)
2003年2月19日國(guó)務(wù)院頒布了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，明確規(guī)定電梯是特種設(shè)備，并對(duì)電梯的含義做了敘述：“電梯是指動(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)(踏板)進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備”。這種對(duì)電梯的論述，被稱(chēng)作廣義電梯概念，既包括上下運(yùn)送人、貨物的升降式電梯，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動(dòng)人行道(英語(yǔ)Passenger Conveyor)和自動(dòng)扶梯(英語(yǔ)Escalator)。
現(xiàn)代電梯主要由曳引機(jī)（絞車(chē)）、導(dǎo)軌、對(duì)重裝置、安全裝置(如限速器、安全鉗和緩沖器等)、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門(mén)等組成。這些部分分別安裝在建筑物的井道和機(jī)房中。通常采用鋼絲繩摩擦傳動(dòng)，鋼絲繩繞過(guò)曳引輪，兩端分別連接轎廂和平衡重，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曳引輪使轎廂升降。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等。
目前，電梯行業(yè)及社會(huì)上對(duì)電梯的分類(lèi)大致有以下幾種：
1. 按使用性質(zhì)分客梯、貨梯、病床客梯、客貨兩用梯等。
客梯：客梯一般是用于運(yùn)送乘客。
貨梯：貨梯一般專(zhuān)用于貨物的運(yùn)輸。
病床電梯：病床電梯通常用于運(yùn)送躺在病床上的病人及其護(hù)理人員。
客貨兩用梯：客貨兩用梯一般既可用于運(yùn)送乘客，又可運(yùn)送貨物。
2.電梯按速度分類(lèi)
電梯按速度一般分為:高速梯、快速梯和低速梯。
高速電梯：高速電梯速度在2 m/s以上，有的稱(chēng)之為甲類(lèi)梯。
快速電梯：快速電梯速度在1.5m/s以上，有的稱(chēng)之為乙類(lèi)梯。
低速電梯：低速電梯速度在1.O1m/s以上，有的稱(chēng)之為丙類(lèi)梯。
目前大部分住宅客梯都選擇速度為1.Om/s 。
3.電梯按拖動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)
電梯按拖動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)，一般分為交流電梯和直流電梯。
交流電梯：交流電梯使用交流電梯曳引機(jī)。貨梯及雜物梯一般為交流電驅(qū)動(dòng)，速度在0.5m/s以?xún)?nèi)�？吞葜薪涣麟娞菀话阌糜跇菍硬皇指呒笆褂靡蟛桓叩膱�(chǎng)所。如一般民用住宅等，它的速度一般在1m/s以?xún)?nèi)。
直流電梯：直流電梯，由于它的啟車(chē)、換速、找平、停車(chē)比較平穩(wěn)，運(yùn)行速度快，用于高層及要求較高的場(chǎng)所。直流電梯又分成直流快速電梯和直流高速電梯，其速度分別為1.5-1.75m/s,和2-3.5m/s 。直流電梯的直流電動(dòng)機(jī)一般由電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組供電和控制。
4.電梯接控制方式分類(lèi)
電梯按控制方式分類(lèi)，一般分為半自動(dòng)電梯、自動(dòng)電梯、集選控制電梯等。
半自動(dòng)電梯：半自動(dòng)電梯分三種情況:a.手開(kāi)自平電梯——是由轎箱內(nèi)手柄開(kāi)關(guān)控制，具有自動(dòng)平層的電梯，貨梯多屬于此類(lèi)。b.按鈕自平電梯——是由按鈕控制具有自動(dòng)平層裝置的電梯，多用于貨梯及雜物電梯。c.自平、自開(kāi)門(mén)電梯——上述兩種帶有自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)裝置的電梯。
自動(dòng)電梯：自動(dòng)電梯也分三種類(lèi)型:1.信號(hào)控制電梯，除具有自動(dòng)平層自開(kāi)門(mén)動(dòng)作外，并具有內(nèi)外選層、自動(dòng)定向，順向截車(chē)等性能。此種電梯需有司機(jī)操作。2.集選控制電梯，除具有信號(hào)控制電梯的性能以外，也可以無(wú)司機(jī)操縱，所以需要增加廳外呼叫反向截車(chē)環(huán)節(jié)。3.下集選控制電梯，用于無(wú)司機(jī)交、直流電梯，基本工作狀態(tài)與集選同，所不同的是廳外向下召喚信號(hào)才予以應(yīng)答。
集選控制電梯：集選控制電梯是一種在信號(hào)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、高度自動(dòng)控制的電梯，與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于它能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。它除了具有信號(hào)控制方面的功能外，還具有自動(dòng)掌握停站時(shí)間、自動(dòng)應(yīng)召服務(wù)、自動(dòng)換向應(yīng)答、反向廳外召喚等功能。
1.2.3 電梯電氣控制發(fā)展
1857年美國(guó)人OTIS發(fā)明出真正意義上的電梯。從此以后，電梯電氣控制技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。電梯電氣控制技術(shù)是否，主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。電梯的電氣控制主要是對(duì)各種指令信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)和安全信號(hào)進(jìn)行管理，使電梯正常運(yùn)行或處于保護(hù)狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號(hào)。電梯的電氣控制，過(guò)去采用繼電器邏輯線路，一般稱(chēng)繼電器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)。但通用性差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點(diǎn)組成，接線復(fù)雜、故障率高、設(shè)備龐大，國(guó)家已規(guī)定淘汰。目前我國(guó)電梯主要由先進(jìn)的、可靠性高的微型計(jì)算機(jī)或可編程控制器控制。
PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是一種用于自動(dòng)控制的專(zhuān)用微機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于微機(jī)控制方式，但可編程控制器具有其自身的特點(diǎn)：①PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施，能在較惡劣的各種環(huán)境里工作，可靠性高。②PLC將CPU、存儲(chǔ)器、1/0接口等做成一體，使用方便，擴(kuò)展容易。目前在國(guó)產(chǎn)電梯及中低檔的客梯廣泛采用了PLC控制系統(tǒng)，特別適合在用電梯的技術(shù)改造和控制器開(kāi)發(fā)。
1.2.4 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。作為建筑的中樞神經(jīng)，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，像其他的交通工具一樣，已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋�(gè)不可缺少的組成部分。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長(zhǎng)，城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)電梯需求量越來(lái)越大。總趨勢(shì)是上升的，目前進(jìn)入了“第三次浪潮”，2004年總產(chǎn)量超過(guò)了8萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。從1949年建國(guó)以來(lái)全國(guó)共生產(chǎn)安裝了6l萬(wàn)多臺(tái)電梯。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺(tái)電梯，我國(guó)如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加70萬(wàn)臺(tái)。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到130萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬(wàn)臺(tái)。到2005年，中國(guó)電梯的年產(chǎn)量達(dá)到13．5萬(wàn)臺(tái)，與1980年相比，25年增長(zhǎng)了59倍，產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng)17．8%。2005年安裝驗(yàn)收電梯124465臺(tái)，截至05年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá)651794臺(tái)。如此龐大的市場(chǎng)需求為我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)!
我國(guó)電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等13家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到了74%。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對(duì)國(guó)內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的電梯產(chǎn)品，我國(guó)電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國(guó)參加了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO／TCl78以來(lái)，先后等同或等效采用了一批國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無(wú)機(jī)房電梯、無(wú)齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)際上也是剛剛出現(xiàn)，我國(guó)就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。
中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占有越來(lái)越重要的位置，每年銷(xiāo)售量己達(dá)l萬(wàn)臺(tái)左右，約占亞洲市場(chǎng)的1/50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。當(dāng)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(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，電梯的使用相當(dāng)普遍。
世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士訊達(dá)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(chǎng)的51％。其中，奧的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(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)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。
1.3 PLC在電梯控制中的應(yīng)用和發(fā)展前景目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而PLC實(shí)際上是一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無(wú)線圈又無(wú)觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。
隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。
目前意義上的“綠色”，一般是強(qiáng)調(diào)“天然”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。
(1)智能化。 我們這里所說(shuō)的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無(wú)法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說(shuō)到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無(wú)法比擬的東西，具有動(dòng)念和隨機(jī)處理各種問(wèn)題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)速度和停車(chē)政策；自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方面；雙向語(yǔ)音交流；到達(dá)目的層的語(yǔ)音提示等，讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對(duì)話。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。
(2)安全。 運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵�？梢哉f(shuō)，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開(kāi)的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺(jué)效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)播放讓乘客感到放松的音樂(lè)，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。
(3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：
①視覺(jué)協(xié)調(diào)。 有人曾經(jīng)做過(guò)環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺(jué)不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安全的感覺(jué)，有一種視覺(jué)上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺(jué)協(xié)調(diào)無(wú)從談起，乘坐電梯的第一感覺(jué)就是不安全。國(guó)內(nèi)的許多電梯公司對(duì)此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長(zhǎng)的容貌。
②消除電磁輻射。 如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化(0A)、樓宇自動(dòng)化(BA)、通訊自動(dòng)化(CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
③舒適感。 通過(guò)采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。
對(duì)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(duì)經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級(jí)和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)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。因此，提倡對(duì)電梯進(jìn)行豪華性裝修，比如：轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設(shè)置宇宙空間或深海景象：進(jìn)而主張電梯、扶梯應(yīng)與大自然相協(xié)調(diào)，在扶梯的周?chē)N植花草；在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目；在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂(lè)，用以減少煩躁；在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預(yù)報(bào)、新聞等。
1.4 課題研究的內(nèi)容課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（PLC）自動(dòng)控制電梯系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。
針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來(lái)控制電梯。
主要內(nèi)容如下：
首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著根據(jù)電梯的控制要求，設(shè)計(jì)模擬控制模板，確定PLC所需的輸入/輸出口的數(shù)量，確定PLC的型號(hào)，選定主機(jī)機(jī)型，并進(jìn)行擴(kuò)展。然后設(shè)計(jì)PLC的外部接線圖、流程圖等，編寫(xiě)控制程序，最后對(duì)編寫(xiě)的電梯控制程序進(jìn)行仿真和調(diào)試。
第2章
控制系統(tǒng)的
組成2.1 PLC控制系統(tǒng)組成
PLC控制系統(tǒng)像一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成的，硬件是指PLC本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理PLC的系統(tǒng)軟件，PLC的應(yīng)用程序，編程語(yǔ)言和編程支持工具軟件。
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圖2-1 典型PLC控制系統(tǒng)的硬件組成圖
2.1.1 硬件的組成
圖2-1為典型PLC控制系統(tǒng)的硬件組成圖。PLC控制系統(tǒng)的硬件是由PLC，輸入/輸出（I/O）電路及外圍設(shè)備等組成的。系統(tǒng)規(guī)�？筛鶕�(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小。下面對(duì)構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要部分簡(jiǎn)要介紹。
主控模塊 除了早期生產(chǎn)的整體式PLC（PLC的各個(gè)部件都在同一機(jī)殼內(nèi)）外，目前市場(chǎng)多數(shù)的PLC都已采用模塊化的結(jié)構(gòu)（PLC的各個(gè)部件獨(dú)立封裝，稱(chēng)之為模塊）。在PLC中各個(gè)模塊均通過(guò)系統(tǒng)總線相互連接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中最核心的模塊是主控模塊（也稱(chēng)CPU），它包括：CPU，存儲(chǔ)器，通信接口等部分。
輸入/輸出模塊 PLC的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程， PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。生產(chǎn)過(guò)程有許多控制變量，如溫度，壓力，液位，速度，電壓，開(kāi)關(guān)量，繼電器狀態(tài)等，因此，需要有相應(yīng)的I/O模塊作為CPU與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的橋梁。且這些模塊應(yīng)具有較好的抗干擾能力。目前，生產(chǎn)廠家已開(kāi)發(fā)出各種型號(hào)的模塊供用戶選擇。對(duì)于輸入/輸出模塊有：數(shù)字量輸入/輸出模塊，開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊，模擬量輸入/輸出模塊，交流信號(hào)輸入/輸出模塊，220V交流輸入/輸出模塊。還有智能模塊，它本身帶CPU，存儲(chǔ)器和監(jiān)控系統(tǒng)，可獨(dú)立完成各種運(yùn)算。智能模塊的種類(lèi)很多，如高速計(jì)數(shù)模塊，PID調(diào)節(jié)的模擬量控制模塊，閥門(mén)控制模塊，智能存儲(chǔ)模塊和智能I/O模塊。
電源模塊 PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源，系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的。因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。
I/O電路 PLC的基本功能就是控制，它采集被控對(duì)象的各種信號(hào)。經(jīng)過(guò)PLC處理后，通過(guò)執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)控制。輸入電路就是被控對(duì)象（需要進(jìn)行控制的機(jī)器，設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程）進(jìn)行檢測(cè)，采集，轉(zhuǎn)換和輸入。另外，安裝在控制臺(tái)上的按鈕，開(kāi)關(guān)等也可以向PLC送控制指令。輸出電路的功能就是接受PLC輸出的控制信號(hào)，對(duì)被控對(duì)象執(zhí)行控制任務(wù)。
PLC的外圍設(shè)備很多，但基本功能不外乎對(duì)信息和數(shù)據(jù)的處理。常用的有編程器，可編程終端，打印機(jī)，條碼讀入機(jī)等等。編程器是PLC的重要外圍設(shè)備之一，它可以將用戶編寫(xiě)的程序送到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器。因此，它的主要任務(wù)是輸入程序，調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過(guò)程�？删幊探K端是具有I/O功能的PLC人機(jī)界面產(chǎn)品。人可以通過(guò)觸摸屏幕將信息輸入PLC中同樣可編程終端也可以將PLC的輸入數(shù)據(jù)和信息顯示在屏幕上。
2.1.2 軟件的組成
PLC控制系統(tǒng)的軟件主要是系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件，編程語(yǔ)言及編程支持工具軟件幾個(gè)部分組成。
PLC系統(tǒng)軟件與工作過(guò)程 PLC系統(tǒng)軟件是PLC工作所必須的軟件。在系統(tǒng)軟件的支持下PLC對(duì)用戶程序進(jìn)行逐條的解釋?zhuān)⒓右詧?zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開(kāi)始新的一輪掃描。PLC的這種工作方式就稱(chēng)之為循環(huán)掃描。
應(yīng)用軟件 PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件是指為完成PLC實(shí)際控制任務(wù)而編制的各種軟件。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域范圍的不斷擴(kuò)大，應(yīng)用水平的提高，PLC應(yīng)用軟件也大大豐富起來(lái)了。PLC應(yīng)用軟件與一般計(jì)算機(jī)信息處理軟件相比，有很大不同，PLC應(yīng)用軟件有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
(1)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)必須與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。生產(chǎn)工藝要求不同，控制的功能也就要求不同，即使是相同的生產(chǎn)過(guò)程，由于各種設(shè)備的工藝參數(shù)不一樣，控制實(shí)現(xiàn)的方式也不一樣。所以程序設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)格遵守生產(chǎn)工藝的具體要求來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。
(2)應(yīng)用軟件與硬件緊密相關(guān)。軟件設(shè)計(jì)人員不能拋開(kāi)硬件配置和系統(tǒng)孤立地考慮軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)必須根據(jù)硬件系統(tǒng)，接口的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)。
(3)PLC應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)需要計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制技術(shù)甚至網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種知識(shí)。特別是PLC網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，PLC控制系統(tǒng)不再是一個(gè)單獨(dú)的裝置。在控制系統(tǒng)中，可能包括有多臺(tái)不同型號(hào)的PLC，計(jì)算機(jī)，外圍設(shè)備等。因此在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)和處理某種控制功能都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制和通信技術(shù)。因此，應(yīng)用程序中不僅有PLC程序，還有計(jì)算機(jī)程序和通信網(wǎng)絡(luò)程序等。
編程語(yǔ)言及編程支持工具軟件 PLC有多種編程語(yǔ)言：梯形圖語(yǔ)言，助記符語(yǔ)言，邏輯功能圖語(yǔ)言，布爾代數(shù)語(yǔ)言和某些高級(jí)語(yǔ)言（Basic，C語(yǔ)言等）。但使用廣泛的還是梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言�，F(xiàn)在世界上各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家都研制了自己的PLC編程支持工具軟件和監(jiān)控組態(tài)軟件。用戶可以根據(jù)自己的需要利用這些軟件來(lái)改善軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提高編程效率。
PLC控制系統(tǒng)抗干擾措施
自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類(lèi)型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各單機(jī)設(shè)備上，雖然它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，但PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運(yùn)行穩(wěn)定性和較高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用，但是由于它直接和現(xiàn)場(chǎng)的I/O設(shè)備相連，外來(lái)干擾很容易通過(guò)電源線 或I/O傳輸線侵入，從而引起控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作。PLC受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境下，外部干擾是隨機(jī)的，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，且干擾源是無(wú)法消除的，只能針對(duì)具體情況加以限制；內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，主要通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)交流主電路，模擬量輸入信號(hào)等引起，可合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)線路來(lái)削弱和抑制內(nèi)部干擾和防止外部干擾。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，就要從多方面提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
2.2.1 硬件抗干擾措施 PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境 PLC是專(zhuān)為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過(guò)于惡劣，或安裝使用不當(dāng)，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。PLC使用環(huán)境溫度通常在0℃ ～55℃范圍內(nèi)，應(yīng)避免太陽(yáng)光直接照射，安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的器件，同時(shí)應(yīng)保證有足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件。環(huán)境濕度一般應(yīng)小于85%，以保證PLC有良好的絕緣。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場(chǎng)合，需將PLC封閉安裝。此外，如果PLC安裝位置有強(qiáng)烈的振動(dòng)源，系統(tǒng)的可靠性也會(huì)降低，所以應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施。
PLC的電源與接地 PLC本身的抗干擾能力一般都很強(qiáng)。通常，只能將PLC的電源與系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備電源分開(kāi)配線，對(duì)于電源線來(lái)的干擾，一般都有足夠強(qiáng)的抑制能力。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴(yán)重，可加接一個(gè)帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個(gè)系統(tǒng)中含有擴(kuò)展單元，則其電源必須與基本單元共用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，也就是說(shuō)，它們的上電與斷電必須同時(shí)進(jìn)行。良好的接地是保證PLC安全可靠運(yùn)行的重要條件。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接專(zhuān)用地線，并且接地點(diǎn)要與其它設(shè)備分開(kāi)，如圖2-2（a）。若達(dá)不到這種要求，也可采用公共接地方式，如圖2-2（b）。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，如圖2-2（c），因?yàn)樗鼤?huì)使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。此外，接地線要足夠粗，接地電阻要小，接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC 。
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圖2-2 PLC的接地
接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。接地在消除干擾上起很大的作用。這里的接地是指決定系統(tǒng)電位的地，而不是信號(hào)系統(tǒng)歸路的接地。在PLC控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架，它們是具有空中干擾的空中線，需要有決定電位的地線。交流地是PLC控制系統(tǒng)供電所必需的，它通過(guò)變壓器中心點(diǎn)構(gòu)成供電兩條回路之一。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個(gè)嚴(yán)重的干擾源。因此交流地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必須分開(kāi)。數(shù)字地和模擬地的共點(diǎn)地最好置懸浮方式。地線各點(diǎn)之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采用環(huán)形地線。系統(tǒng)地端子(LG)是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當(dāng)電磁干擾比較嚴(yán)重時(shí)，這個(gè)端子需與接大地的端子(GR)連接。
PLC的輸入、輸出設(shè)備 輸入電路是PLC接受開(kāi)關(guān)量、模擬量等輸入信號(hào)的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。以開(kāi)關(guān)量輸入為例，按鈕、行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要牢固可靠。機(jī)械限位開(kāi)關(guān)是容易產(chǎn)生故障的元件，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開(kāi)關(guān)代替機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。此外，按鈕觸點(diǎn)的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的元器件，對(duì)于模擬量輸入信號(hào)來(lái)說(shuō)，常用的有4～20mA、0～20mA直流電流信號(hào)；0～5V、0～10V直流電壓信號(hào)，電源為直流24V。
對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸出來(lái)說(shuō)，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求來(lái)決定，選擇不當(dāng)會(huì)使系統(tǒng)可靠性降低，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。如晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。此外，PLC的輸出端子帶負(fù)載能力是有限的，如果超過(guò)了規(guī)定的最大限值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見(jiàn)的故障有線圈短路、機(jī)械故障造成觸點(diǎn)不動(dòng)或接觸不良。這一方面可以通過(guò)選用高質(zhì)量的元器件來(lái)提高可靠性，另一方面，在對(duì)系統(tǒng)可靠性及智能化要求較高的場(chǎng)合，可以根據(jù)電路中電流異常的情況對(duì)輸出單元的一些重點(diǎn)部位進(jìn)行診斷，當(dāng)檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)按程序自動(dòng)轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。若PLC輸出端子接有感性元件，則應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保護(hù)PLC的輸出觸點(diǎn)。
為了防止或減少外部配線的干擾，交流輸入、輸出信號(hào)與直流輸入、輸出應(yīng)分別使用各自的電纜；對(duì)于集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號(hào)線、必須使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)懸空，而在控制側(cè)接地，其處理方式如圖2-3。
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圖2-3 屏蔽電纜的處理
2.2.2 軟件抗干擾措施硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進(jìn)入控制系統(tǒng)，但由于干擾存在的隨機(jī)性，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下，硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門(mén)外，這時(shí)，可以發(fā)揮軟件的靈活性與硬件措施相結(jié)合來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
利用“看門(mén)狗”方法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 PLC內(nèi)部具有豐富的軟元件，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來(lái)設(shè)計(jì)一些程序，可以屏蔽輸入元件的錯(cuò)誤信號(hào)，防止輸出元件的誤動(dòng)作。在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí)，可以利用"看門(mén)狗"方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各組成部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。如用PLC控制某一運(yùn)動(dòng)部件時(shí)，編程時(shí)可定義一個(gè)定時(shí)器作“看門(mén)狗”用，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。定時(shí)器的設(shè)定值，為運(yùn)動(dòng)部件所需要的最大可能時(shí)間。在發(fā)出該部件的動(dòng)作指令時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)"看門(mén)狗"定時(shí)器。若運(yùn)動(dòng)部件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到指定位置，發(fā)出一個(gè)動(dòng)作完成信號(hào)，使定時(shí)器清零，說(shuō)明監(jiān)控對(duì)象工作正常；否則，說(shuō)明監(jiān)控對(duì)象工作不正常，發(fā)出報(bào)警或停止工作信號(hào)。
消抖 在振動(dòng)環(huán)境中，行程開(kāi)關(guān)或按鈕常常會(huì)因?yàn)槎秳?dòng)而發(fā)出誤信號(hào)，一般的抖動(dòng)時(shí)間都比較短，針對(duì)抖動(dòng)時(shí)間短的特點(diǎn)，可用PLC內(nèi)部計(jì)時(shí)器經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)，得到消除抖動(dòng)后的可靠有效信號(hào)，從而達(dá)到抗干擾的目的。
用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號(hào)的信噪比 為了提高輸入信號(hào)的信噪比，常采用軟件數(shù)字濾波來(lái)提高有用信號(hào)真實(shí)性。對(duì)于有大幅度隨機(jī)干擾的系統(tǒng)，采用程序限幅法，即連續(xù)采樣五次，若某一次采樣值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它幾次采樣的幅值，那么就舍去之。對(duì)于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往會(huì)在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)，則采用算術(shù)平均法。即用n次采樣的平均值來(lái)代替當(dāng)前值。一般認(rèn)為：流量n= 12，壓力n=4最合適。對(duì)于緩慢變化信號(hào)如溫度參數(shù)，可連續(xù)三次采樣，選取居中的采樣值作為有效信號(hào)。對(duì)于具有積分器A/D轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)，采樣時(shí)間應(yīng)取工頻周期(20ms)的整數(shù)倍。實(shí)踐證明其抑制工頻干擾能力超過(guò)單純積分器的效果。
2.3 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)PLC當(dāng)初是針對(duì)工業(yè)順序控制發(fā)展而研制的。經(jīng)過(guò)30幾年的迅速發(fā)展，PLC已不僅能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，而且還能進(jìn)行模擬量控制，位置控制。特別是PLC的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得PLC如虎添翼，由單機(jī)控制向多機(jī)控制，由集中控制向多層次分布式控制系統(tǒng)發(fā)展�，F(xiàn)在PLC的足跡已遍布了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，形成了滿足各種需要的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。
目前，可編程控制器正向著兩個(gè)不同的方向進(jìn)一步發(fā)展。一個(gè)是向簡(jiǎn)易、廉價(jià)和超小型發(fā)展，以占領(lǐng)小型、分散和簡(jiǎn)單功能的工業(yè)控制市場(chǎng)，同時(shí)也便于適應(yīng)機(jī)電一體化的要求。另一個(gè)方向是向大型化、高速度、多功能和分散型、多層次全自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，這種系統(tǒng)不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)、數(shù)值計(jì)算、模擬量控制、監(jiān)控、記錄、顯示、以及與計(jì)算機(jī)接口并作數(shù)據(jù)傳送等一般功能，同時(shí)還具有中斷控制、智能控制、過(guò)程控制和遠(yuǎn)程控制等高級(jí)功能，此外I/O的點(diǎn)數(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大，最多已達(dá)3200點(diǎn)。
我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了可編程控制器的應(yīng)用，目前我國(guó)已經(jīng)可以生產(chǎn)中、小型可編程控制器。隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化進(jìn)程的逐步深入，可編程控制器在我國(guó)將有十分廣闊的天地。
PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式.PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道（字）的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制,PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。
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)間則更長(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發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(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)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計(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)控制打開(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)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(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。
2.4 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算本系統(tǒng)控制四層電梯,采用集選控制方式。為了完成設(shè)定的控制任務(wù),主要根據(jù)電梯輸入/輸出點(diǎn)數(shù)確定PLC的機(jī)型。
根據(jù)電梯控制的要求，電梯應(yīng)具有內(nèi)呼和外呼按鈕、行程開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕，以及相應(yīng)的指示燈，估算所需I/O口的數(shù)量，并繪制I/O口分配表，見(jiàn)表2-1。
表2-1 I/O口分配表
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| 開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān) | | | | |
| 關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān) | | | | |
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第
3
章 四層電梯
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 硬件連接圖及流程圖
3.1.1 電動(dòng)機(jī)控制電路圖
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3-1所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門(mén)電機(jī)，交流接觸器KM1~KM4通過(guò)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門(mén)，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開(kāi)主電路。FU1為熔斷器，起過(guò)電流保護(hù)作用。
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曳引電機(jī) 門(mén)電機(jī)
圖3-1 電動(dòng)機(jī)控制電路圖
3.1.2 PLC外部接線圖
PLC外部接線圖見(jiàn)下圖3-2，其中包含主控制器CPU224CN及擴(kuò)展模塊EM223。接線圖分為DC輸入端和DC輸出端。
輸入端DC24V的負(fù)極接公共端1M和2M。輸入開(kāi)關(guān)的一端接到DC24V的正極，輸入開(kāi)關(guān)的另一端連接到CPU224或ME223各輸入端。
輸出端DC24V的正極接L+端。輸出負(fù)載的一端接到DC24V的負(fù)極，輸入開(kāi)關(guān)的另一端連接到CPU224或EM223各輸出端。
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圖3-2 PLC外部接線圖
3.1.3 流程圖
電梯上下行流程圖見(jiàn)圖3-3。假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓有信號(hào),M
＞N時(shí)，電梯上行；M＜N時(shí)，電梯下行。
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圖3-3 電梯上下行流程圖
在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。
電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。
電梯響應(yīng)流程圖見(jiàn)圖3-4。
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圖3-4 電梯響應(yīng)流程圖
當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，電梯門(mén)開(kāi)，當(dāng)門(mén)開(kāi)到開(kāi)門(mén)限位時(shí)，計(jì)時(shí)5秒鐘，然后關(guān)門(mén)，直到關(guān)門(mén)限位產(chǎn)生信號(hào)。此過(guò)程期間，按開(kāi)門(mén)按鈕電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)電梯門(mén)關(guān)閉，并且當(dāng)門(mén)關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，門(mén)間來(lái)人會(huì)使光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)，控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，電梯開(kāi)關(guān)門(mén)流程圖見(jiàn)圖3-5。
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圖3-5 電梯開(kāi)關(guān)門(mén)流程圖
3.2 操作原理簡(jiǎn)要說(shuō)明
電梯由安裝在各樓層廳門(mén)口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需�？康臉菍�。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示、L4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開(kāi)關(guān)。具體如下：
1、開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。
2、當(dāng)有外呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)打開(kāi)，延時(shí)5S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。
3、當(dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)打開(kāi)，延時(shí)5S后自動(dòng)關(guān)門(mén)。
4、在電梯運(yùn)行過(guò)程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無(wú)其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)。
5、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。
6、電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)電梯門(mén)關(guān)閉。
3.3 編程元件明細(xì)表
根據(jù)電梯控制的要求，為能實(shí)現(xiàn)電梯各種功能，構(gòu)思PLC控制的程序，粗略估算肯能用到的編程元件。編程元件見(jiàn)下表3-1。
表3-1 編程元件明細(xì)表
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| I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 |
| Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 |
| M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M0.7 |
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3.4 梯形圖及注釋
3.4.1 電梯初始控制由于斷電或故障等原因，會(huì)使PLC停止運(yùn)行。當(dāng)PLC重新運(yùn)行時(shí)，假如電梯門(mén)未完全打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，Q2.3置位有信號(hào)，產(chǎn)生關(guān)門(mén)動(dòng)作，直到電梯門(mén)完全關(guān)閉，Q2.3復(fù)位。當(dāng)電梯未在任意平層時(shí)，利用輔助繼電器M1.1,電梯會(huì)下降，直到電梯碰觸行程開(kāi)關(guān)后停止。
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3.4.2 報(bào)警器及超重控制按下警報(bào)器按鈕，警報(bào)器響，計(jì)時(shí)10秒鐘，警報(bào)器關(guān)門(mén)。此系統(tǒng)由電梯載重控制儀控制電梯載重。當(dāng)電梯超重時(shí)，電梯禁止上下運(yùn)行，并且超重指示燈亮起。
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3.4.3 電梯指令信號(hào)的登記與消除
電梯的指令信號(hào)分為內(nèi)指令型號(hào)和外指令信號(hào)
電梯內(nèi)指令信號(hào) 以2層內(nèi)呼為例：當(dāng)按下2層內(nèi)呼時(shí)，若電梯未在2樓平層時(shí)，2層指示燈亮，電梯運(yùn)行至2樓平層，門(mén)打開(kāi)，2層指示燈滅；若電梯在2樓平層時(shí)，按下時(shí)指示燈亮。
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電梯外指令信號(hào) 以2層外呼下指示燈為例：按下2層外呼下按鈕，若電梯未在2樓平層時(shí)，指示燈亮，當(dāng)電梯運(yùn)行至二樓平層，并且該外呼信號(hào)得以響應(yīng)時(shí)，門(mén)打開(kāi)，指示燈滅；若電梯停在2樓平層且門(mén)未處于打開(kāi)動(dòng)作時(shí)，按下2層外呼下按鈕，指示燈亮，電梯門(mén)打開(kāi)，指示燈滅。
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3.4.4 電梯運(yùn)行過(guò)程當(dāng)電梯到達(dá)目標(biāo)樓層后，開(kāi)門(mén)到位后開(kāi)始計(jì)時(shí)5秒后，電梯門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，若在關(guān)門(mén)過(guò)程中激光傳感器感應(yīng)到有人或物體通過(guò)，或在此過(guò)程中有人按了開(kāi)門(mén)按鈕則電梯門(mén)再次打開(kāi)，碰到開(kāi)門(mén)限位后重新開(kāi)始計(jì)時(shí)，在記時(shí)過(guò)程中若有人按下了關(guān)門(mén)按鈕則電梯門(mén)關(guān)。
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當(dāng)電梯門(mén)關(guān)閉后電梯開(kāi)始運(yùn)行，電梯運(yùn)行有上行和下行兩種方式，當(dāng)電梯處于上行（下行）過(guò)程中時(shí)，任何反方向的外乎信號(hào)均不執(zhí)行，直到?jīng)]有另外的同方向信號(hào)時(shí)才執(zhí)行反方向的信號(hào)，。
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3.4.5 電梯指層控制電梯樓層位置由行程開(kāi)關(guān)控制。以2層指示燈為例：若電梯在2樓平層時(shí)，2層指示燈亮，當(dāng)電梯向上運(yùn)行，指示燈依然亮著，直到電梯到達(dá)3層平層位置；若電梯在3樓層時(shí)，3層指示燈亮，電梯下行至2層平層位置時(shí)，3層指示燈滅，2層指示燈亮。
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3.5程序仿真與調(diào)試編好的程序用S7-200仿真軟件進(jìn)行了仿真，步驟如下：
第一步，把程序?qū)С霰４鏋椤八膶与娞菘刂葡到y(tǒng).awl”文件。
第二步，打開(kāi)仿真軟件，選擇CPU224及擴(kuò)展模塊EM223。
第三步，裝載“四層電梯控制系統(tǒng).awl”文件。
第四步，監(jiān)控梯形圖，運(yùn)行PLC。
第五步，點(diǎn)擊輸入點(diǎn)，使相應(yīng)輸入點(diǎn)閉合，查看梯形圖輸出情況，如圖4-6所示。
第六步，根據(jù)仿真情況對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的修改和調(diào)試。
通過(guò)仿真與調(diào)試，最終得到的程序符合電梯控制的各項(xiàng)要求。
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圖4-6 PLC仿真
第4章 總 結(jié)可編程序控制器編寫(xiě)一個(gè)四層電梯的控制系統(tǒng)。分別完成轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、開(kāi)門(mén)控制等控制任務(wù)。它的工作過(guò)程是當(dāng)電梯處于基站，關(guān)門(mén)等運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，此時(shí)按基站外呼按鈕，信號(hào)經(jīng)按鈕傳輸?shù)絇LC，經(jīng)PLC判斷為本層開(kāi)門(mén)，再將信號(hào)傳輸?shù)組2開(kāi)關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī)。輸出開(kāi)門(mén)信號(hào)，電梯開(kāi)門(mén)。
人進(jìn)入轎廂后，經(jīng)延時(shí)，電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)。也可按關(guān)門(mén)按鈕，使電梯提前關(guān)門(mén)。開(kāi)門(mén)時(shí)顯示板上的關(guān)門(mén)顯示發(fā)光二極管點(diǎn)亮，開(kāi)門(mén)結(jié)束后熄滅。關(guān)門(mén)時(shí)關(guān)門(mén)顯示發(fā)光二極管點(diǎn)亮，關(guān)門(mén)結(jié)束后熄滅。
如果轎內(nèi)指令選四層按鈕，則指令經(jīng)串行傳輸?shù)絇LC上，顯示屏上的發(fā)光二極管L4閃亮，當(dāng)手離開(kāi)按鈕后，信號(hào)被登記，內(nèi)選按鈕指示燈也點(diǎn)亮。電梯定為上方向運(yùn)行。
PLC核實(shí)信號(hào)后，可將運(yùn)行信號(hào)傳輸?shù)礁鱾�(gè)工作部位并發(fā)出運(yùn)行指令。電梯開(kāi)始按運(yùn)行，其給定速度信號(hào)不斷與速度反饋信號(hào)比較，不斷校正，使電梯運(yùn)行的速度盡量符合理想的運(yùn)行速度，使電梯運(yùn)行平穩(wěn)。
運(yùn)行過(guò)程中，井道中的轎廂位置傳感繼電器每過(guò)一個(gè)隔磁板即核對(duì)一次運(yùn)行位置，并將信號(hào)輸入PLC與其中記憶的位置和旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)回的脈沖數(shù)量核對(duì)，三個(gè)信號(hào)核對(duì)無(wú)誤后電梯繼續(xù)運(yùn)行。電梯每到一個(gè)隔磁板，門(mén)區(qū)繼電器即吸合一次，層樓指示便變化一次。
運(yùn)行過(guò)程中PLC里的“先行樓層”不斷尋索樓層呼梯指令信號(hào)。當(dāng)“先行樓層”導(dǎo)索到呼梯指令后，到達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)電梯發(fā)出提示鐘聲，經(jīng)延時(shí)，電腦發(fā)出換速信號(hào)，電梯開(kāi)始減速運(yùn)行。當(dāng)隔磁板插入平層感應(yīng)器時(shí)，電梯進(jìn)一步減速進(jìn)入爬行。當(dāng)轎廂到達(dá)平層位置后，接觸器斷電，電梯停止運(yùn)行。制動(dòng)系統(tǒng)工作，電梯停穩(wěn)。
電梯停穩(wěn)后，發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，電梯開(kāi)門(mén)。經(jīng)延時(shí)，關(guān)門(mén)時(shí)間到，發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，電梯又開(kāi)始關(guān)門(mén)。
電梯門(mén)關(guān)好后，其運(yùn)行方向按轎內(nèi)指令和廳外召喚與轎廂的相對(duì)位置而定。如沒(méi)有任何指令，電梯就地待命（有返回基站功能時(shí)即返回基站）。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于指令多，很可能出現(xiàn)指令的重復(fù)使用.所以在寫(xiě)完程序后，要多次校驗(yàn)程序。
本系統(tǒng)主要以PLC為核心，利用PLC的強(qiáng)大的控制功能，實(shí)現(xiàn)了利用可編程控制器控制電梯的功能，具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀、擴(kuò)展容易等特點(diǎn)。當(dāng)電梯的功能增加時(shí)，硬件接線上只需增加行程開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)。原來(lái)的接線不需改變，軟件上只需增加相應(yīng)程序以及輸出的功能，要改動(dòng)的地方也較少。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，到達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。
通過(guò)本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。我選擇這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。這次設(shè)計(jì)，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。
這次設(shè)計(jì)也存在一定的不足。由于時(shí)間的倉(cāng)促、設(shè)備條件和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的限制，只能模擬電梯控制，用軟件進(jìn)行仿真，未能對(duì)相關(guān)的元器件進(jìn)行選型和制作電梯模型。另外，整篇文章肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，肯請(qǐng)閱讀此篇文章的人多予指正。面對(duì)問(wèn)題，才有可能解決問(wèn)題。不足和遺憾不會(huì)給我打擊，只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，為祖國(guó)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
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