IPLC 在電梯自動控制系統(tǒng)中的應用摘 要隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制電路，這種控制易出故障，維護不便，運行壽命短，占地空間大，正逐步被淘汰。為了提高自動控制系統(tǒng)的可靠性和設備的工作效率，以 PLC 為核心控制器的電梯自動控制系統(tǒng)，正在取代以往的復雜的繼電器-接觸器控制。本設計系統(tǒng)的核心部分（控制部分）使用了日本三菱公司生產的 FX2N-80MR 型 PLC，因為在核心部分采用的是軟件程序控制，從而保證電梯正常運這個要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時還克服了手動操作所帶來的人為因素，能取得良好的經濟效益和社會效益。關鍵詞：電梯， PLC ， 控制系統(tǒng)IIPLC APPLICATION IN AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OF ELEVATORABSTRACTWith the continuous development of urban construction, the high rise building increases unceasingly too. Elevator as a vertical transport operation in the high rise building, it was closely related to the people’s daily life. The traditional elevator system uses logic of the relay to control circuit, this king of controls easily to be crash, maintains inconveniently, the movement life is short, and that occupying a large area of space, it being eliminated gradually.For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments, design a set of take PLC as the core controller of the elevator auto control system, using to replace former more complicated of after electric appliances the contact machine control. The design of the core of the system (control section) uses the Japanese Mitsubishi company's FX2N-80MR-type PLC, because the core of the software used in process control, thus ensuring the normal operation of the lift required in the circumstances, greatly improve the elevator troubleshooting and maintenance of the convenience and easy peculiarity, but also overcome the manual brought human factors, can achieve good economic and social benefits.KEY WORDS: Elevator, PLC, Control systemIII目 錄前 言 .1第 1 章 電梯概述 .21.1 電梯的發(fā)展和由來 .21.2 電梯的組成 .31.3 電梯的分類 .41.4 我國電梯的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 .7第 2 章 可編程控制器（PLC）的概述 92.1 PLC 的產生和發(fā)展 92.2 PLC 的基本結構 112.3 PLC 控制系統(tǒng)和其他控制方式的比較 112.3.1 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較 .112.3.2 PLC 控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)比較 .13第 3 章 電梯電氣控制的選擇和設計 .153.1 交流雙速電梯的主電路 .153.２ 電梯的主要電氣設備 .163.3 電梯控制系統(tǒng)原理框圖設計 .183.4 電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖 .193.5 電梯 PLC 及網絡控制示意圖 19第 4 章 電梯 PLC 控制程序說明 214.1 PLC 的選擇 214.2 輸入/輸出電路的設計 224.2.1 PLC 的電源控制電路 .224.2.2 輸入設備 224.2.3 輸出設備 224.3 電梯梯形圖設計及程序說明 .244.3.1 電梯的開門環(huán)節(jié) 244.3.2 電梯的關門環(huán)節(jié) 254.3.3 開關門保護及故障顯示電路 26IV4.3.4 樓層信號的產生和清除環(huán)節(jié) 284.3.5 內選信號的登記、清除和顯示環(huán)節(jié) 294.3.6 外呼信號的登記、清除和顯示環(huán)節(jié) 304.3.7 電梯的定向環(huán)節(jié) 324.3.8 停層信號的產生和消除環(huán)節(jié) 344.3.9 停車制動環(huán)節(jié) 354.3.10 自動運行時啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié) 36結 論 .37謝 辭 .38參考文獻 .39外文資料翻譯 .401前 言電梯是一種大型機電產品，作為現(xiàn)代化的運輸工具已廣泛的進駐到人們的生活中。當今世界，電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標志之一，它必須具有高度的安全性和科學性，因此它的控制系統(tǒng)就受到了廣泛的關注。早期的國產電梯控制系統(tǒng)中，電梯信號的邏輯控制一般是繼電器電路來實現(xiàn)的。繼電器控制系統(tǒng)故障率高，降低了電梯的運行可靠性與安全性。傳統(tǒng)的繼電器控制方式已經被計算機控制方式所代替，其控制方式有：單片機控制、單板機控制、單微機控制、多微機控制以及可編程控制器（PLC）控制等多種方式。其中單片機控制具有成本低，通用性強等優(yōu)點，但它不適于較復雜的控制算法和故障診斷等要求；微機控制的配件使系統(tǒng)設計和調試更加復雜，它必須用性強，因此電梯控制系統(tǒng)利用 PLC 控制是一個最佳的選擇。具有相應的大型開發(fā)系統(tǒng)；可編程控制器可靠性強，功能完善，設計周期短通本課題主要是對 PLC 的結構、特點、性能以及與現(xiàn)場控制對象的連線進行具體的研究，并通過 PLC 實現(xiàn)電梯的自動控制。本課題，通過以五層電梯為模型，詳細分析電梯控制，來深入的了解 PLC，并更好的使用它，以及熟悉掌握電梯的運行控制。2第 1 章 電梯概述1.1 電梯的發(fā)展和由來電 梯 進 入 人 們 的 生 活 已 經 150 年 了 。1854 年 ， 在 紐 約 水 晶 宮 舉 行 的 世 界 博 覽 會 上 ， 美 國 人 伊 萊 沙 ·格 雷 夫 斯·奧 的 斯 第 一 次 向 世 人 展 示 了 他 的 發(fā) 明 。 他 站 在 裝 滿 貨 物 的 升 降 梯 平 臺 上 ， 命令 助 手 將 平 臺 拉 升 到 觀 眾 都 能 看 得 到 的 高 度 ， 然 后 發(fā) 出 信 號 ， 令 助 手 用 利 斧砍 斷 了 升 降 梯 的 提 拉 纜 繩 。 令 人 驚 訝 的 是 ， 升 降 梯 并 沒 有 墜 毀 ， 而 是 牢 牢 地固 定 在 半 空 中 ——奧 的 斯 先 生 發(fā) 明 的 升 降 梯 安 全 裝 置 發(fā) 揮 了 作 用 。 “一 切 安全 ， 先 生 們 。 ”站 在 升 降 梯 平 臺 上 的 奧 的 斯 先 生 向 周 圍 觀 看 的 人 們 揮 手 致 意 。誰 也 不 會 想 到 ， 這 就 是 人 類 歷 史 上 第 一 部 安 全 升 降 梯 。 人 類 利 用 升 降 工 具 運 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 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 變 化 ： 即 一 個 平 衡 物 下 降 的 同 時 ， 負 載 平 臺 上 升 。 早 期 的 升 降 工 具基 本 以 人 力 為 動 力 。 1203 年 ， 在 法 國 海 岸 邊 的 一 個 修 道 院 里 安 裝 了 一 臺 以 驢子 為 動 力 的 起 重 機 ， 這 才 結 束 了 用 人 力 運 送 重 物 的 歷 史 。 英 國 科 學 家 瓦 特 發(fā) 明蒸 汽 機 后 ， 起 重 機 裝 置 開 始 采 用 蒸 汽 為 動 力 。 緊 隨 其 后 ， 威 廉 ·湯 姆 遜 研 制出 用 液 壓 驅 動 的 升 降 梯 ， 液 壓 的 介 質 是 水 。 在 這 些 升 降 梯 的 基 礎 上 ， 一 代 又 一代 富 有 創(chuàng) 新 精 神 的 工 程 師 們 在 不 斷 改 進 升 降 梯 的 技 術 。 然 而 ， 一 個 關 鍵 的 安 全問 題 始 終 沒 有 得 到 解 決 ， 那 就 是 一 旦 升 降 梯 拉 升 纜 繩 發(fā) 生 斷 裂 時 ， 負 載 平 臺 就一 定 會 發(fā) 生 墜 毀 事 故 。 奧 的 斯 先 生 的 發(fā) 明 徹 底 改 寫 了 人 類 使 用 升 降 工 具 的 歷 史 。 從 那 以 后 ， 搭 乘升 降 梯 不 再 是 “勇 敢 者 的 游 戲 ”了 ， 升 降 梯 在 世 界 范 圍 內 得 到 廣 泛 應 用 。 1889 年 12 月 ， 美 國 奧 的 斯 電 梯 公 司 制 造 出 了 名 副 其 實 的 電 梯 ， 它 采 用 直 流 電 動機 為 動 力 ， 通 過 蝸 輪 減 速 器 帶 動 卷 筒 上 纏 繞 的 繩 索 ， 懸 掛 并 升 降 轎 廂 。 1892年 ， 美 國 奧 的 斯 公 司 開 始 采 用 按 鈕 操 縱 裝 置 ， 取 代 傳 統(tǒng) 的 轎 廂 內 拉 動 繩 索 的 操縱 方 式 ， 為 操 縱 方 式 現(xiàn) 代 化 開 了 先 河 。 生 活 在 繼 續(xù) ， 科 技 在 發(fā) 展 ， 電 梯 也 在 進步 。 150 年 來 ， 電 梯 的 材 質 由 黑 白 到 彩 色 ， 樣 式 由 直 式 到 斜 式 ， 在 操 縱 控 制 方3面 更 是 步 步 出 新 ——手 柄 開 關 操 縱 、 按 鈕 控 制 、 信 號 控 制 、 集 選 控 制 、 人 機 對話 等 等 ， 多 臺 電 梯 還 出 現(xiàn) 了 并 聯(lián) 控 制 ， 智 能 群 控 ； 雙 層 轎 廂 電 梯 展 示 出 節(jié) 省 井道 空 間 ， 提 升 運 輸 能 力 的 優(yōu) 勢 ； 變 速 式 自 動 人 行 道 扶 梯 的 出 現(xiàn) 大 大 節(jié) 省 了 行 人的 時 間 ； 不 同 外 形 ——扇 形 、 三 角 形 、 半 菱 形 、 半 圓 形 、 整 圓 形 的 觀 光 電 梯則 使 身 處 其 中 的 乘 客 的 視 線 不 再 封 閉 。 如 今 ， 以 美 國 奧 的 斯 公 司 為 代 表 的 世 界各 大 著 名 電 梯 公 司 各 展 風 姿 ， 仍 在 繼 續(xù) 進 行 電 梯 新 品 的 研 發(fā) ， 并 不 斷 完 善 維 修和 保 養(yǎng) 服 務 系 統(tǒng) 。 調 頻 門 控 、 智 能 遠 程 監(jiān) 控 、 主 機 節(jié) 能 、 控 制 柜 低 噪 音 耐 用、 復 合 鋼 帶 環(huán) 保 ——一 款 款 集 納 了 人 類 在 機 械 、 電 子 、 光 學 等 領 域 最 新 科 研 成果 的 新 型 電 梯 競 相 問 世 ， 冷 冰 冰 的 建 筑 因 此 散 射 出 人 性 的 光 輝 ， 人 們 的 生 活 因此 變 得 更 加 美 好 。 1.2 電梯的組成1． 曳 引 系 統(tǒng)曳 引 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能 是 輸 出 與 傳 遞 動 力 ， 使 電 梯 運 行 。曳 引 系 統(tǒng) 主 要 由 曳 引 機 、 曳 引 鋼 絲 繩 ， 導 向 輪 ， 反 繩 輪 組 成 。2． 導 向 系 統(tǒng)導 向 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能 是 限 制 轎 廂 和 對 重 的 活 動 自 由 度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。導 向 系 統(tǒng) 主 要 由 導 軌 ， 導 靴 和 導 軌 架 組 成 。3． 轎 廂轎 廂 是 運 送 乘 客 和 貨 物 的 電 梯 組 件 ， 是 電 梯 的 工 作 部 分 。轎 廂 由 轎 廂 架 和 轎 廂 體 組 成 。4． 門 系 統(tǒng)門 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能 是 封 住 層 站 入 口 和 轎 廂 入 口 。門 系 統(tǒng) 由 轎 廂 門 ， 層 門 ， 開 門 機 ， 門 鎖 裝 置 組 成 。5． 重 量 平 衡 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 的 主 要 功 能 是 相 對 平 衡 轎 廂 重 量 ， 在 電 梯 工 作 中 能 使 轎 廂 與 對 重 間 的重 量 差 保 持 在 限 額 之 內 ， 保 證 電 梯 的 曳 引 傳 動 正 常 。系 統(tǒng) 主 要 由 對 重 和 重 量 補 償 裝 置 組 成 。46． 電 力 拖 動 系 統(tǒng)電 力 拖 動 系 統(tǒng) 的 功 能 是 提 供 動 力 ， 實 行 電 梯 速 度 控 制 。電 力 拖 動 系 統(tǒng) 由 曳 引 電 動 機 ， 供 電 系 統(tǒng) ， 速 度 反 饋 裝 置 ， 電 動 機 調 速 裝 置等 組 成 。7． 電 氣 控 制 系 統(tǒng)電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能 是 對 電 梯 的 運 行 實 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 。8． 安 全 保 護 系 統(tǒng)保 證 電 梯 安 全 使 用 ， 防 止 一 切 危 及 人 身 安 全 的 事 故 發(fā) 生 。由 電 梯 限 速 器 、 安 全 鉗 、 緩 沖 器 、 安 全 觸 板 、 層 門 門 鎖 、 電 梯 安 全 窗 、電 梯 超 載 限 制 裝 置 、 限 位 開 關 裝 置 組 成1.3 電梯的分類1． 按 用 途 分 類乘 客 電 梯 ， 為 運 送 乘 客 設 計 的 電 梯 ， 要 求 有 完 善 的 安 全 設 施 以 及 一 定 的 轎內 裝 飾 。載 貨 電 梯 ， 主 要 為 運 送 貨 物 而 設 計 ， 通 常 有 人 伴 隨 的 電 梯 。醫(yī) 用 電 梯 ， 為 運 送 病 床 、 擔 架 、 醫(yī) 用 車 而 設 計 的 電 梯 ， 轎 廂 具 有 長 而 窄 的特 點 。雜 物 電 梯 ， 供 圖 書 館 、 辦 公 樓 、 飯 店 運 送 圖 書 、 文 件 、 食 品 等 設 計 的 電 梯。觀 光 電 梯 ， 轎 廂 壁 透 明 ， 供 乘 客 觀 光 用 的 電 梯 。車 輛 電 梯 ， 用 作 裝 運 車 輛 的 電 梯 。船 舶 電 梯 ， 船 舶 上 使 用 的 電 梯 。建 筑 施 工 電 梯 ， 建 筑 施 工 與 維 修 用 的 電 梯 。其 它 類 型 的 電 梯 ， 除 上 述 常 用 電 梯 外 ， 還 有 些 特 殊 用 途 的 電 梯 ， 如 冷 庫 電梯 、 防 爆 電 梯 、 礦 井 電 梯 、 電 站 電 梯 、 消 防 員 用 電 梯 等 。2． 按 驅 動 方 式 分 類5交 流 電 梯 ， 用 交 流 感 應 電 動 機 作 為 驅 動 力 的 電 梯 。 根 據 拖 動 方 式 又 可 分 為交 流 單 速 、 交 流 雙 速 、 交 流 調 壓 調 速 、 交 流 變 壓 變 頻 調 速 等 。 直 流 電 梯， 用 直 流 電 動 機 作 為 驅 動 力 的 電 梯 。 這 類 電 梯 的 額 定 速 度 一 般 在 2.00m/s 以上 。液 壓 電 梯 ， 一 般 利 用 電 動 泵 驅 動 液 體 流 動 ， 由 柱 塞 使 轎 廂 升 降 的 電 梯 。齒 輪 齒 條 電 梯 ， 將 導 軌 加 工 成 齒 條 ， 轎 廂 裝 上 與 齒 條 嚙 合 的 齒 輪 ， 電 動 機帶 動 齒 輪 旋 轉 使 轎 廂 升 降 的 電 梯 。螺 桿 式 電 梯 ， 將 直 頂 式 電 梯 的 柱 塞 加 工 成 矩 形 螺 紋 ， 再 將 帶 有 推 力 軸 承 的大 螺 母 安 裝 于 油 缸 頂 ， 然 后 通 過 電 機 經 減 速 機 （ 或 皮 帶 ） 帶 動 螺 母 旋 轉 ， 從 而使 螺 桿 頂 升 轎 廂 上 升 或 下 降 的 電 梯 。直 線 電 機 驅 動 的 電 梯 ， 其 動 力 源 是 直 線 電 機 。電 梯 問 世 初 期 ， 曾 用 蒸 汽 機 、 內 燃 機 作 為 動 力 直 接 驅 動 電 梯 ， 現(xiàn) 已 基 本 絕跡 。3． 按 速 度 分 類電 梯 無 嚴 格 的 速 度 分 類 ， 我 國 習 慣 上 按 下 述 方 法 分 類 。低 速 梯 ， 常 指 低 于 1.00m/s 速 度 的 電 梯 。中 速 梯 ， 常 指 速 度 在 1.00～ 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 5.00m/s 的 電 梯 。隨 著 電 梯 技 術 的 不 斷 發(fā) 展 ， 電 梯 速 度 越 來 越 高 ， 區(qū) 別 高 、 中 、 低 速 電 梯 的速 度 限 值 也 在 相 應 地 提 高 。4． 按 電 梯 有 無 司 機 分 類有 司 機 電 梯 ， 電 梯 的 運 行 方 式 由 專 職 司 機 操 縱 來 完 成 。無 司 機 電 梯 ， 乘 客 進 入 電 梯 轎 廂 ， 按 下 操 縱 盤 上 所 需 要 去 的 層 樓 按 鈕 ， 電梯 自 動 運 行 到 達 目 的 層 樓 ， 這 類 電 梯 一 般 具 有 集 選 功 能 。有 /無 司 機 電 梯 ， 這 類 電 梯 可 變 換 控 制 電 路 ， 平 時 由 乘 客 操 縱 ， 如 遇 客 流量 大 或 必 要 時 改 由 司 機 操 縱 。5． 按 操 縱 控 制 方 式 分 類手 柄 開 關 操 縱 ， 電 梯 司 機 在 轎 廂 內 控 制 操 縱 盤 手 柄 開 關 ， 實 現(xiàn) 電 梯 的 起 動、 上 升 、 下 降 、 平 層 、 停 止 的 運 行 狀 態(tài) 。6按 鈕 控 制 電 梯 ： 是 一 種 簡 單 的 自 動 控 制 電 梯 ， 具 有 自 動 平 層 功 能 ， 常 見 有轎 外 按 鈕 控 制 、 轎 內 按 鈕 控 制 兩 種 控 制 方 式 。信 號 控 制 電 梯 ， 這 是 一 種 自 動 控 制 程 度 較 高 的 有 司 機 電 梯 。 除 具 有 自 動 平層 ， 自 動 開 門 功 能 外 ， 尚 具 有 轎 廂 命 令 登 記 ， 層 站 召 喚 登 記 ， 自 動 停 層 ， 順 向截 停 和 自 動 換 向 等 功 能 。集 選 控 制 電 梯 ， 是 一 種 在 信 號 控 制 基 礎 上 發(fā) 展 起 來 的 全 自 動 控 制 的 電 梯 ，與 信 號 控 制 的 主 要 區(qū) 別 在 于 能 實 現(xiàn) 無 司 機 操 縱 。并 聯(lián) 控 制 電 梯 ， 2～ 3 臺 電 梯 的 控 制 線 路 并 聯(lián) 起 來 進 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 控 制 和 統(tǒng) 一 調 度 多 臺 集 中 并 列 的 電 梯 。 群 控 有 梯 群 的程 序 控 制 、 梯 群 智 能 控 制 等 形 式 。6． 其 它 分 類 方 式按 機 房 位 置 分 類 ， 則 有 機 房 在 井 道 頂 部 的 （ 上 機 房 ） 電 梯 、 機 房 在 井 道 底部 旁 側 的 （ 下 機 房 ） 電 梯 ， 以 及 有 機 房 在 井 道 內 部 的 （ 無 機 房 ） 電 梯 。按 轎 廂 尺 寸 分 類 ， 則 經 常 使 用 “小 型 ”、 “超 大 型 ”等 抽 象 詞 匯 表 示 。此 外 ， 還 有 雙 層 轎 廂 電 梯 等 。7． 特 殊 電 梯斜 行 電 梯 ， 轎 廂 在 傾 斜 的 井 道 中 沿 著 傾 斜 的 導 軌 運 行 ， 是 集 觀 光 和 運 輸 于一 體 的 輸 送 設 備 。 特 別 是 由 于 土 地 緊 張 而 將 住 宅 移 至 山 區(qū) 后 ， 斜 行 電 梯 發(fā) 展 迅速 。立 體 停 車 場 用 電 梯 ， 根 據 不 同 的 停 車 場 可 選 配 不 同 類 型 的 電 梯 。建 筑 施 工 電 梯 ， 是 一 種 采 用 齒 輪 齒 條 嚙 合 方 式 （ 包 括 銷 齒 傳 動 與 鏈 傳 動 ，或 采 用 鋼 絲 繩 提 升 ） ， 使 吊 籠 作 垂 直 或 傾 斜 運 動 的 機 械 ， 用 以 輸 送 人 員 或 物 料， 主 要 應 用 于 建 筑 施 工 與 維 修 。 它 還 可 以 作 為 倉 庫 、 碼 頭 、 船 塢 、 高 塔 、 高煙 囪 的 長 期 使 用 的 垂 直 運 輸 機 械 。1.4 我國電梯的現(xiàn)狀及發(fā)展前景我 國 電 梯 年 產 量 1986 年 達 到 10000 臺 ， 1993 年 突 破 20000 臺 ， 從 1996年 起 連 續(xù) 4 年 穩(wěn) 定 在 3 萬 臺 以 上 ， 1999 年 則 達 到 3． 25 萬 臺 。 應 該 說 ， 隨 著7我 國 經 濟 的 增 長 ， 電 梯 市 場 一 直 保 持 著 旺 盛 的 需 求 。 其 次 表 現(xiàn) 在 企 業(yè) 的 規(guī) 模 效益 逐 步 展 現(xiàn) 。 上 海 三 菱 、 廣 州 電 梯 企 業(yè) 集 團 、 天 津 OTIS、 中 國 迅 達 等 四 家 企業(yè) 產 量 均 超 過 2000 臺 ， 西 子 電 子 集 團 公 司 和 蘇 州 迅 達 也 在 1000 臺 以 上 ， 廣州 OTIS、 上 海 崇 友 東 芝 、 沈 陽 東 芝 、 通 力 、 華 升 富 士 達 的 年 產 量 也 已 達 到 500－ 1000 臺 。 在 整 機 廠 不 斷 上 規(guī) 模 的 同 時 ， 一 些 專 業(yè) 化 的 配 套 件 生 產 企 業(yè) 逐步 形 成 ， 如 上 海 南 洋 電 機 、 寧 波 欣 達 、 寧 波 申 菱 、 蘇 州 西 爾 康 、 首 鋼 塞 維 拉 、張 家 港 潤 發(fā) 導 軌 等 ， 為 電 梯 產 品 產 量 和 質 量 的 提 高 都 做 出 了 貢 獻 。 再 次 是 產 品結 構 趨 于 合 理 ,質 量 明 顯 提 高 。 在 結 構 上 ， 隨 著 中 國 住 宅 產 業(yè) 的 不 斷 發(fā) 展 ， 住宅 電 梯 、 公 用 扶 梯 脫 穎 而 出 ， 觀 光 梯 、 貨 梯 、 送 用 梯 等 也 逐 漸 貼 近 市 場 。 與 4年 前 相 比 ， 全 行 業(yè) 有 32 家 企 業(yè) 通 過 了 ISO／ 9000 系 列 質 量 認 證 ； VVVF 變頻 調 壓 調 速 技 術 已 基 本 普 及 ， 梯 速 達 4m／ S 的 高 速 電 梯 、 自 主 開 發(fā) 的 微 機 控制 系 統(tǒng) 、 全 露 天 自 動 扶 梯 、 電 梯 遠 程 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 等 相 繼 通 過 國 家 組 織 的 技 術 鑒 定。 有 一 大 批 新 型 電 梯 配 件 產 品 申 請 了 國 家 專 利 ， 我 國 電 梯 行 業(yè) 已 經 有 能 力 提 供一 流 水 準 和 一 流 質 量 的 電 梯 產 品 。 國 產 電 梯 、 自 動 扶 梯 不 但 較 好 地 滿 足 了 國 內經 濟 建 設 的 需 求 ， 而 且 有 了 批 量 的 出 口 ， 初 步 顯 示 了 他 們 在 國 際 市 場 上 的 競 爭力 。雖 然 目 前 我 國 電 梯 業(yè) 取 得 了 長 足 的 進 步 ， 但 產 品 結 構 、 企 業(yè) 結 構 的 矛 盾 依然 存 在 ， 表 現(xiàn) 在 超 高 速 電 梯 、 超 大 高 度 的 自 動 扶 梯 行 業(yè) 還 不 能 生 產 ， 我 們 每 年還 須 進 口 5000 臺 電 梯 。 而 國 內 企 業(yè) 生 產 能 力 相 對 過 剩 、 中 小 電 梯 企 業(yè) 過 多 、市 場 競 爭 不 規(guī) 范 ， 過 多 采 用 降 價 政 策 ， 影 響 了 行 業(yè) 的 正 當 競 爭 。 特 別 需 要 指 出的 是 ， 電 梯 安 裝 維 修 保 養(yǎng) 的 力 量 還 較 薄 弱 ， 企 業(yè) 自 己 承 擔 安 裝 和 維 修 保 養(yǎng) 的 比例 比 較 低 ， 影 響 了 電 梯 的 使 用 壽 命 并 給 行 業(yè) 的 發(fā) 展 帶 來 負 面 影 響 。 此 外 ， 技 術開 發(fā) 力 量 有 待 加 強 ， 即 使 是 幾 家 大 的 合 資 企 業(yè) ， 產 品 開 發(fā) 依 然 是 以 引 進 為 主 。隨 著 我 國 經 濟 平 穩(wěn) 持 續(xù) 的 發(fā) 展 ， 尤 其 是 住 宅 產 業(yè) 作 為 國 民 經 濟 新 增 長 點 的提 出 ， 為 電 梯 業(yè) 的 發(fā) 展 提 供 了 良 好 的 機 遇 。 今 后 幾 年 ， 我 國 將 年 建 住 宅 3．5 億 平 方 米 ， 公 建 項 目 1． 2 億 平 方 米 。 隨 著 城 市 向 大 型 化 、 高 層 化 的 發(fā) 展 ，我 國 每 年 將 需 要 電 梯 在 40000 臺 以 上 ， 5 年 后 將 達 到 50000 臺 ， 如 此 大 的 市場 需 求 ， 將 是 電 梯 業(yè) 再 創(chuàng) 輝 煌 的 最 好 契 機 。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）8第 2 章 可編程控制器（PLC）的概述2.1 PLC 的產生和發(fā)展20 世紀 60 年代，計算機技術已經開始應用于工業(yè)控制了，但由于其價格高、輸入/輸出電路不匹配、編程困難大以及難于適應惡劣工業(yè)環(huán)境等原因，未能在工業(yè)控制領域獲得廣泛應用。1969 年美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了第一臺可編程控制器 PDP-14，在美國通用汽車公司的生產線上試用成功并取得了滿意的效果，可編程控制器自此誕生。可編程控制器（PLC ）是在繼電器控制和計算機控制的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理為核心，把自動化技術、計算機技術和通訊技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，在近 40 年來它得到了迅猛的發(fā)展，至今已成為工業(yè)生產自動化三大技術支柱（機器人技術、CAD/CAM技術和 PLC 技術）之一，被廣泛應用于各種生產機械和生產過程的自動化控制中。PLC 的應用在工業(yè)界產生了巨大的影響。自第一臺 PLC 誕生以來，PLC 共經過了五個發(fā)展時期：1． 從 1969 年 到 20 世 紀 70 年 代 初 期 。 主 要 特 點 ： CPU 由 中 、 小 規(guī) 模數(shù) 字 集 成 電 路 組 成 ； 存 儲 器 為 磁 芯 存 儲 器 ； 控 制 功 能 比 較 簡 單 ， 能 完 成 定 時 、計 數(shù) 及 邏 輯 控 制 。2． 20 世 紀 70 年 代 初 期 到 末 期 。 主 要 特 點 ： CPU 采 用 微 處 理 存 儲 器 采用 半 導 體 存 儲 器 ， 這 樣 不 僅 使 整 機 體 積 減 小 ， 而 且 數(shù) 據 處 理 能 力 獲 得 很 大 提 高 ；增 加 了 數(shù) 據 運 算 、 傳 送 、 比 較 等 功 能 ； 實 現(xiàn) 了 對 模 擬 量 的 控 制 ； 軟 件 上 開 發(fā) 出自 診 斷 程 序 ， 使 PLC 得 可 靠 性 進 一 步 提 高 ； 初 步 形 成 系 列 ， 結 構 上 開 始 模 塊式 和 整 體 式 的 區(qū) 分 ， 整 機 功 能 從 專 用 向 通 用 過 度 。3． 20 世 紀 70 年 代 末 期 到 80 年 代 中 期 。 主 要 特 點 ： 大 規(guī) 模 集 成 電 路 的發(fā) 展 極 大 的 推 動 了 PLC 的 發(fā) 展 ， CPU 開 始 采 用 8 位 和 16 位 微 處 理 器 ， 是 數(shù)據 處 理 能 力 和 速 度 大 大 提 高 ； PLC 開 始 具 有 一 定 的 通 信 能 力 ， 為 實 現(xiàn) PLC分 散 控 制 、 集 中 管 理 奠 定 了 基 礎 ； 軟 件 上 開 發(fā) 了 面 向 過 程 的 梯 形 圖 語 言 ， 為洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）9PLC 的 普 及 提 供 了 必 要 條 件 。 在 這 一 時 期 ， 發(fā) 達 的 工 業(yè) 化 國 家 在 多 種 工 業(yè) 控 制領 域 開 始 使 用 PLC。4． 20 世 紀 80 年 代 中 期 到 90 年 代 末 期 。 主 要 特 點 ： 超 大 規(guī) 模 集 成 電 路促 使 PLC 完 全 計 算 計 化 ， CPU 開 始 采 用 32 位 微 處 理 器 處 理 速 度 得 到 很 大 提高 ， 高 速 計 數(shù) 、 中 斷 PID 運 動 控 制 等 功 能 引 入 了 可 編 程 控 制 器 ； 由 于 互 聯(lián) 網能 力 增 強 ， 即 可 和 上 位 計 算 機 聯(lián) 網 ， 也 可 以 下 掛 智 能 控 制 器 或 遠 程 I/O， 從而 組 成 集 散 控 制 系 統(tǒng) （ DCS） 已 無 困 難 ； 梯 形 圖 語 言 和 語 句 表 語 言 完 全 成 熟 ，并 且 已 基 本 上 實 現(xiàn) 標 準 化 ， SFC（ 順 序 功 能 圖 ） 語 言 逐 步 普 及 ； 專 用 的 編 程 器已 被 個 人 計 算 機 和 相 應 編 程 軟 件 所 代 替 ， 人 機 界 面 裝 置 日 趨 完 善 ， 已 能 進 行 對整 個 工 廠 的 監(jiān) 控 、 管 理 ， 并 發(fā) 展 了 冗 余 技 術 ， 大 大 加 強 了 可 靠 性 。5． 進 入 21 世 紀 后 PLC 仍 保 持 旺 盛 的 發(fā) 展 勢 頭 。 目 前 PLC 主 要 兩 個 方向 擴 展 ： 一 是 綜 合 化 控 制 系 統(tǒng) ， 將 工 廠 生 產 過 程 控 制 與 信 息 管 理 系 統(tǒng) 密 切 結 合起 來 ， 甚 至 向 上 為 MES(制 造 執(zhí) 行 系 統(tǒng) (manufacturing execution system， 簡稱 MES） 是 美 國 AMR 公 司 (Advanced Manufacturing Research， Inc． )在 90年 代 初 提 出 的 ， 旨 在 加 強 MRP 計 劃 的 執(zhí) 行 功 能 ， 把 MRP 計 劃 同 車 間 作 業(yè) 現(xiàn)場 控 制 ， 通 過 執(zhí) 行 系 統(tǒng) 聯(lián) 系 起 來 。 這 里 的 現(xiàn) 場 控 制 包 括 PLC 程 控 器 、 數(shù) 據 采集 器 、 條 形 碼 、 各 種 計 量 及 檢 測 儀 器 、 機 械 手 等 。 MES 系 統(tǒng) 設 置 了 必 要 的 接口 ， 與 提 供 生 產 現(xiàn) 場 控 制 設 施 的 廠 商 建 立 合 作 關 系 。 )和 ERP(ERP 是 針 對 物資 資 源 管 理 （ 物 流 ） 、 人 力 資 源 管 理 （ 人 流 ） 、 財 務 資 源 管 理 （ 財 流 ） 、 信 息資 源 管 理 （ 信 息 流 ） 集 成 一 體 化 的 企 業(yè) 管 理 軟 件 。 )系 統(tǒng) 準 備 了 技 術 基 礎 ， 這種 發(fā) 展 趨 勢 將 使 得 舉 步 維 艱 的 ERP 系 統(tǒng) 具 有 堅 實 的 技 術 基 礎 ， 從 而 帶 來 工 業(yè)控 制 的 一 場 變 革 ， 實 現(xiàn) 真 正 意 義 上 的 電 子 信 息 化 工 廠 ； 二 是 微 型 可 編 程 控 制 器體 積 如 手 掌 大 小 ， 功 能 可 覆 蓋 單 體 設 備 及 整 個 車 間 的 控 制 ， 并 具 備 聯(lián) 網 功 能 ，這 種 微 型 化 的 PLC 使 得 控 制 系 統(tǒng) 將 觸 角 延 伸 到 工 廠 的 各 個 角 落 。 隨 著 世 界 經濟 一 體 化 進 程 的 加 快 ， 在 技 術 發(fā) 展 的 同 時 ， 發(fā) 達 國 家 更 加 注 重 了 對 可 編 程 控 制器 的 知 識 產 權 的 保 護 ， 國 際 大 型 可 編 程 控 制 器 制 造 商 紛 紛 加 入 了 可 編 程 控 制 器的 國 際 化 標 準 組 織 ， 并 利 用 許 多 技 術 標 準 建 立 了 符 合 他 們 經 濟 利 益 的 技 術 保 護壁 壘 。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）102.2 PLC 的基本結構PLC 的生產廠家很多，產品的結構也各不相同，但其基本構成是一樣的，都采用了計算機結構，如圖 2-1 所示，都以微處理器為核心通過硬件和軟件的共同作用來實現(xiàn)其功能。PLC 主要有六部分組成，CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口電路、電源、外設接口、輸入/輸出（I/O）擴展接口。編 程 器中央處理單元（CPU）PU輸入電路 輸出電路系統(tǒng)程序存儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)電源圖 2-1 PLC 結構示意圖2.3 PLC 控制系統(tǒng)和其他控制方式的比較2.3.1 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較繼 電 器 組 成 的 順 序 控 制 系 統(tǒng) 是 最 早 的 一 種 實 現(xiàn) 電 梯 控 制 的 方 法 。 但 是 ， 進入 九 十 年 代 ， 隨 著 科 學 技 術 的 發(fā) 展 和 計 算 機 技 術 的 廣 泛 應 用 ， 人 們 對 電 梯 的 安全 性 ， 可 靠 性 越 來 越 高 ， 繼 電 器 控 制 的 弱 點 就 越 來 越 明 顯 ?？?編 程 控 制 器 （ PLC） 最 早 是 根 據 順 序 邏 輯 控 制 的 要 求 而 發(fā) 展 起 來 的 ， 是專 門 為 工 業(yè) 環(huán) 境 應 用 而 設 計 的 數(shù) 字 運 算 操 作 的 電 子 裝 置 。 鑒 于 其 種 種 優(yōu) 點 ， 目前 ， 電 梯 的 繼 電 器 控 制 已 逐 步 被 PLC 控 制 所 替 代 。 同 時 。 由 于 點 擊 交 流 變 頻洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）11調 速 技 術 的 發(fā) 展 ， 電 梯 的 拖 動 方 式 由 原 來 的 直 流 調 速 過 渡 到 交 流 變 頻 調 速 。 因此 ， PLC 控 制 技 術 加 變 頻 調 速 技 術 已 成 為 現(xiàn) 代 電 梯 行 業(yè) 的 一 個 熱 點 。電 梯 及 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 點 ： 所 控 制 功 能 及 信 號 處 理 均 由 硬 件 實 現(xiàn) ， 線 路直 觀 ， 易 于 理 解 掌 握 ， 適 合 于 一 般 技 術 人 員 和 技 術 工 人 所 掌 握 ； 系 統(tǒng) 的 保 養(yǎng) 、維 修 及 故 障 檢 查 無 需 較 高 的 技 術 和 特 殊 的 工 具 、 儀 器 ； 大 部 分 電 器 均 為 常 用 控制 電 器 ， 更 換 方 便 ， 價 格 便 宜 ； 多 年 來 我 國 一 直 生 產 這 種 電 梯 ， 技 術 成 熟 ， 已形 成 系 列 化 產 品 ， 技 術 資 料 圖 紙 齊 全 ， 熟 悉 、 掌 握 的 人 員 較 多 。但 是 ， 電 梯 繼 電 器 控 制 系 統(tǒng) 存 在 很 多 的 問 題 ： 系 統(tǒng) 觸 點 繁 多 ， 接 線 線 路 復雜 ， 且 出 點 容 易 燒 壞 磨 損 ， 造 成 接 觸 不 良 ， 因 而 故 障 率 較 高 ； 普 通 控 制 電 器 及硬 件 接 線 方 法 難 以 實 現(xiàn) 較 復 雜 的 控 制 功 能 ， 使 系 統(tǒng) 的 控 制 功 能 不 已 增 加 ， 技 術水 平 難 以 提 高 ； 電 磁 機 構 及 觸 電 動 作 速 度 表 較 快 ， 機 械 和 電 磁 慣 性 大 ， 系 統(tǒng) 控制 精 度 難 以 調 高 ； 系 統(tǒng) 結 構 龐 大 ， 能 耗 較 高 ， 機 械 動 作 噪 聲 大 ； 由 于 線 路 復 雜， 易 出 現(xiàn) 故 障 ， 因 而 保 養(yǎng) 維 修 工 作 量 大 ， 費 用 高 ， 而 且 檢 查 故 障 困 難 ， 費 時 費工 。PLC 是 一 種 用 于 工 業(yè) 自 動 化 控 制 的 專 用 計 算 機 ， 實 質 上 屬 于 計 算 機 控 制 方式 。 PLC 與 普 通 微 機 一 樣 ， 以 通 用 或 專 用 CPU 作 為 處 理 器 ， 實 現(xiàn) 運 算 和 數(shù) 據存 儲 ， 另 外 還 有 位 處 理 器 （ 布 爾 處 理 器 ） ， 進 行 點 （ 位 ） 運 算 與 控 制 。 PLC控 制 具 有 可 靠 性 高 ， 易 操 作 ， 維 修 、 編 程 簡 單 靈 活 性 強 等 特 點 。為 了 比 較 PLC 控 制 系 統(tǒng) 與 繼 電 器 控 制 系 統(tǒng) 優(yōu) 缺 點 現(xiàn) 列 表 如 下 ， 詳 如 表 2-1：表 2-1 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較項目 繼電器控制系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng)控制功能實現(xiàn) 有許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功能各種控制功能通過編制的程序來實現(xiàn)對控制要求變更適應性 適應性差，需要重新設計，改變繼電器和接線適應性強，只需針對程序進行修改控制速度 低，靠機械動作實現(xiàn) 極快，靠微處理器進行處理特殊功能 一般沒有 有安裝、施工 連線多，施工繁 安裝容易，施工方便洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）12可靠性 差，觸點多，故障多 高壽命 短 長可擴展性 困難 容易維護 工作量大，故障不易查找 有自診能力，維護工作量小從表 2-1 可以看出，PLC 控制系統(tǒng)具有繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，因此傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)逐漸被 PLC 控制系統(tǒng)所取代是大勢所趨。2.3.2 PLC 控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)比較計 算 機 控 制 系 統(tǒng) 在 工 業(yè) 控 制 領 域 中 ， 其 主 機 一 般 采 用 能 夠 在 工 業(yè) 環(huán) 境 下 可靠 運 行 的 工 控 機 。 工 控 機 有 通 用 微 機 應 用 發(fā) 展 而 來 ， 在 硬 件 結 構 方 面 總 線 標 準化 程 度 高 ， 品 種 兼 容 性 強 ， 軟 件 資 源 豐 富 ， 能 夠 提 供 實 時 操 作 系 統(tǒng) 的 支 持 ，故 對 要 求 快 速 ， 實 時 性 強 ， 模 型 復 雜 的 工 業(yè) 對 象 的 控 制 占 有 優(yōu) 勢 。 但 是 ， 它 的使 用 和 維 護 要 求 工 作 人 員 應 具 有 一 定 的 專 業(yè) 知 識 ， 技 術 水 平 較 高 ， 且 工 控 機 在整 機 水 平 上 尚 不 能 適 應 惡 劣 工 作 環(huán) 境 。 可 編 程 控 制 器 對 此 進 行 了 改 進 ， 變 通 用為 專 用 ， 有 利 于 降 低 成 本 ， 縮 小 體 積 ， 提 高 可 靠 性 等 特 性 ， 更 適 應 過 程 控 制 的要 求 ， PLC 控 制 系 統(tǒng) 與 計 算 機 系 統(tǒng) 比 較 如 表 2-2： 表 2-2 PLC 控制系統(tǒng)與通用計算機控制系統(tǒng)的比較比較項目 通用計算機系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng)工作目的 科學計算 工業(yè)自動控制工作環(huán)境 對工作環(huán)境要求高 對工作環(huán)境要求低，可在惡劣的工作現(xiàn)場工作工作方式 中斷處理方式 循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件 需配備功能較強的系統(tǒng)軟件 一般只需簡單的監(jiān)控程序采用的特殊措施 斷電保護等一般措施 采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護，可在線維修編程語言 匯編語言，高級語言，如 B 語言， C 語言梯形圖，助記符語言，SFC 標準語言對操作人員的要求 需專門培訓，并且具有一定 一般的技術人員，稍加培洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）13的計算機基礎 訓即可對內存的要求 容量大 容量小價格 價格高 價格低其他 若用于控制一般需自行設計 機種多，模塊種類多，易于集成系統(tǒng)從表 2-2 可見，在控制功能方面，PLC 與通用計算機相比，工作更穩(wěn)定可靠，而且編程簡單，使用方便，應用設計和調試周期可大大縮短，加之有能在惡劣的工作環(huán)境下和強電一起工作，容易實現(xiàn)機電一體化。第 3 章 電梯電氣控制的選擇和設計3.1 交流雙速電梯的主電路如圖 3-1 為交流雙速電梯的主電路圖。圖中，M1 為 YYYD 系列電梯專用型雙速籠型異步電動機（4/16 極） ，KM1、KM2 為電動機正、反轉接觸器，用以實現(xiàn)電梯上、下行控制；KM3、KM4 為電梯高、低速運行接觸器，用以實現(xiàn)電梯的高速或低速運行；KM5 為啟動加速接觸器；KM6、KM7、KM8 為減速制動時洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）14的接觸器；L1、L2 與 R1、R2 為串入電動機定子電路中的電感與電阻，與KM5－KM 8 配合實現(xiàn)對電機的加、減速控制。當 KM1 或 KM2 與 KM3 通電吸合時，電梯將上行或下行啟動，延時后 KM5 通電吸合，KM3 斷電釋放，KM4 通電吸合，電動機轉為低速接法，傳入阻抗制動，實現(xiàn)上升與下降的低速運行，且KM6－KM 8 依次通電吸合，用來控制制動過程的強度，提高停車制動的舒適度，至平層位置時，接觸器全部斷電釋放，機械抱閘，電梯停止運行，在檢修狀態(tài)時，電梯只能在低速接法下點動運行。圖 3-1 交流雙速電梯的主電路圖3.２ 電梯的主要電氣設備1．曳引電動機曳引電動機作為電梯的提升機構，主要由驅動電動機，電磁制動器（也稱電磁抱閘） ，減速器及曳引輪組成。2．自動門機用來完成電梯的開門與關門：電梯的門有廳門（每層站一個）和轎門（轎廂中一個） 。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（有門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成） ；也只有當廳門，轎門全部關閉后才允許啟動送行。3．樓層指示洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）15層樓指示也叫層顯，過去常有低壓燈泡構成，安裝在每層站廳門的上方和轎門內轎門的上方；現(xiàn)由數(shù)碼管或 LED 點陣結構組成，與呼梯盒，運行方向指示做成一體結構。4．呼梯盒呼梯盒用以在每層站召喚電梯。常安裝在廳門外，離地面 1 米左右的墻壁上。基站和頂站有一個按鈕，中間層站由上呼和下呼兩個按鈕組成。按鈕帶有呼梯記憶燈，燈亮時表示呼梯號已被接受并記憶；當電梯滿足呼梯要求并停層開門時，呼梯記憶燈熄滅。基站的呼梯盒上，常常有鑰匙開關，供電梯管理員開關電梯。5．操縱箱操縱箱安裝在轎廂內，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作指令。操縱箱上設有與電梯層站數(shù)相同的內選層按鈕，上下層啟動按鈕（帶有上、下行指示燈，檢修時用） ，開關門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)鑰匙開關（選擇電梯是自動運行，還是檢修狀態(tài)）以及風扇，照明等控制開關。6．平層及開門裝置該裝置由上下平層感應器 1KR、2KR 組成。上行時，1KR 首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至 2KR 插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號，電機停轉，機械抱閘；下行時，2KR 首先插入隔梯鐵板，發(fā)出減速信號至 1KR插入隔梯鐵板時，發(fā)出停車及開門信號。7．停層指示在電梯的井道內每層站安裝有一只磁鐵板，當轎廂運行到相應層站時，磁鐵板插入平層感應器內，以此檢測電梯所處位置和平層信號。8．開關裝置安全窗及其開關，安全鉗及其開關，限速器及其開關，上、下限位開關，上、下強迫停止開關，極限開關。電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當安全窗打開時，電梯不允許運行，安全鉗是為了防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，限速器是用以檢測電梯運行速度的機械裝置，當電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。為了便于對電梯的工作原理及 PLC 控制系統(tǒng)進行分析，現(xiàn)列出 5 層 5 站電梯電氣元件表如表 3-1：洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）16表 3-1 5 層 5 站電梯電氣元件表元件符號 名稱及作用 元件符號 名稱及作用KM1 上行接觸器 1SB1-4SB1 1-4 樓上行外呼按鈕KM2 下行接觸器 2SB2-5SB2 2-5 樓下行外呼開關KM3 高速接觸器 1HL-5HL 1-5 樓指示燈KM4 低速接觸器 6HL、7HL 上、下行指示燈KM5 啟動加速接觸器 HL6、HL7 操縱箱上、下行指示燈KM6- KM8 制動減速接觸器 HL8 1 樓外呼指示記憶燈KM9 開門接觸器 HL9 2 樓上呼指示記憶燈KM10 關門接觸器 HL10 2 樓下呼指示記憶燈SQ5 基站開關 HL11 3 樓上呼指示記憶燈SQ6 開門到位開關 HL12 3 樓下呼指示記憶燈SQ7 關門到位開關 HL13 4 樓上呼指示記憶燈SQ8 開門調速開關 HL14 4 樓下呼指示記憶燈SQ9- SQ10 關門調速開關 HL15 5 樓下呼指示記憶燈SQ11- SQ15 1-5 樓廳門鎖開關 SA1 狀態(tài)運行選擇鑰匙開關SQ16 轎門關閉到位開關 SA2 基站開關梯鑰匙開關SQ17 上限位開關 SQ1 安全窗開關SQ18 下限位開關 SQ2 安全鉗開關SQ19 上行強迫停止開關 SQ3 限速器開關SQ20 下行強迫停止開關 SQ4 轎內急停開關SB1 開門按鈕 1KR 上平層感應器SB1 關門按鈕 2KR 下平層感應器SB1 上行啟動按鈕 3KR 開門感應器SB1 下行啟動按鈕 SQ 電源開關SB1- SB1 1-5 樓內選層按鈕3.3 電梯控制系統(tǒng)原理框圖設計電梯控制系統(tǒng)原理框圖如圖 3-2 所示，主要由轎廂內指令電路，門廳呼叫電洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）17路，主拖動電機電路，開關門電路，樓層顯示電路，按鈕記憶燈電路，樓層檢測電路與平層檢測傳感器及 PLC 電路等組成。拖動平層平層感應器 減速 減速點信號起動定向平層轎內指令、廳內召喚樓層信號位置信號指層圖 3-2 電梯控制系統(tǒng)原理框圖3.4 電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖系統(tǒng)由曳引機構、開、關門機構、轎廂、控制系統(tǒng)等組成，如圖 3-3 所示。門系統(tǒng)的功能是封住層站入口和轎廂入口，而轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的主要工作部分。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）18PLC變頻器曳引機 門機 顯示電源PG現(xiàn)場信號圖 3-3 電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖3.5 電梯 PLC 及網絡控制示意圖電梯 PLC 及網絡控制示意圖設計如圖 3-4 所示：洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）19圖 3-4 電梯 PLC 及網絡控制示意圖洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）20第 4 章 電梯 PLC 控制程序說明4.1 PLC 的選擇傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器-接觸器控制。這種控制系統(tǒng)較復雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設備的工作效率。采用可編程控制器較好的解決了這一問題，可編程控制器是一種將計算機技術、自動化控制技術和通信技術結合在一起的新型自動化控制設備。因此可編程控制器應用于電梯控制，完全能滿足控制要求。且具有操作簡單、運行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動化程度高等優(yōu)點。在本控制系統(tǒng)中，所需的開關總量輸入為 32 點，開關輸出為 29 點，考慮到系統(tǒng)的可擴展性和維修的方便性，選擇模塊式 PLC。由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用日本三菱公司生產的 FX2N-80MR 的 PLC 來控制整個系統(tǒng)。之所以選擇這種 PLC，主要考慮 FX 些列 PLC 有以下優(yōu)點：1．可靠性高、抗干擾能力強 PLC 是為工業(yè)控制而設計的，除了對器件的嚴格篩選外，在硬件和軟件兩個方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動恢復等措施，是可編程控制器具有很強的抗干擾能力，其平均無故障時間達到30000h 以上。2．編程直觀簡單。考慮到大多數(shù)電氣人員熟悉電氣控制線路的特點，PLC沒有采用微機控制中常用的匯編語言，而是采用了一種面向過程的梯形語言，梯形圖語言