曳引式電梯單控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　曳引式電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯。它采用自驅(qū)動(dòng)轎廂，曳引機(jī)安裝在轎架上。控制系統(tǒng)分為兩個(gè)獨(dú)立的部分：第一部分“層樓控制器”僅包括乘客或者維修人員操縱系統(tǒng)所必需的一些裝置，還有一些電梯運(yùn)行指示的發(fā)光二極管（LED）。控制系統(tǒng)中的其它裝置，如變頻器等都集中在另一個(gè)柜子中，稱之為“轎廂控制器”，它包括電梯在正常運(yùn)行

2、過程中或者在維修過程中乘客或者維修公司不可接近的元件。第一控制器安裝在井道之外臨近井道的一個(gè)小房子里，第二控制器則安裝在轎架的背面。主要優(yōu)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是節(jié)省安裝時(shí)間，因?yàn)橐芬龣C(jī)是電梯系統(tǒng)中最重的部件，而現(xiàn)在卻安裝在位于最低樓層位置的轎架上，其它部件則只能安裝在井道內(nèi)部高處，但每個(gè)部件重量都不超過35千克。</p><p>　　關(guān)鍵字：曳引，電梯，控制，系統(tǒng)，安裝</p><p><b>

3、;　　Abstract</b></p><p>　　The haulage type elevator is in the vertical transportation tool uses the most universal one kind of elevator.It uses from the actuation sedan theater box, the tractor installs

4、 on sedan.The control system divides into two independent parts: The first part “the level building controller” only includes some installments which the passenger or the serviceman control system must, but also has some

5、 elevator movement instruction light emitter diode (LED).In the control system other installments, like </p><p>　　Key words: Haulage, elevator, control, system, installment</p><p><b>　　目 錄

6、</b></p><p>　　第1章 可編程控制器概述……………………………………………………...（1）</p><p>　　1.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展………………………………………………………（1）</p><p>　　1.1.1 PLC的由來………………………………………………………...（1）</p><p>　　1

7、.1.2 PLC的發(fā)展……………………………………………………...…（2）</p><p>　　1.2 PLC的應(yīng)用介紹…………………………………………………………（2）</p><p>　　1.2.1 PLC的基本應(yīng)用介紹……………………………………………...（2）</p><p>　　1.2.2 PLC的優(yōu)點(diǎn)………………………………………………………

8、...（3）</p><p>　　1.3 PLC的組成及工作原理…………………………………………………（3）</p><p>　　1.3.1 PLC的組成………………………………………………………...（3）</p><p>　　1.3.2 PLC的工作原理…………………………………………………...（5）</p><p>　　1.4

9、 PLC控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟…………………………………………（8）</p><p>　　1.4.1 輸入回路的設(shè)計(jì)…………………………………………………...（8）</p><p>　　1.4.2 輸出回路的設(shè)計(jì)…………………………………………………...（9）</p><p>　　1.4.3 擴(kuò)展模塊的選用…………………………………………………...（10

10、）</p><p>　　1.4.4 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)…………………………………………………...（10）</p><p>　　1.4.5 軟件編制…………………………………………………………...（10）</p><p>　　第2章 曳引式無機(jī)房電梯的自驅(qū)動(dòng)轎廂……………………………………...（11）</p><p>　　2.1 簡

11、介………………………………………………………………………（11）</p><p>　　2.2 行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝置………………………………………………………（11）</p><p>　　2.3 曳引………………………………………………………………………（12）</p><p>　　第3章 FX2系列PLC構(gòu)成電梯控制系統(tǒng)特性分析…………………………..（13）&l

12、t;/p><p>　　3.1 電梯理想運(yùn)行曲線………………………………………………………（13）</p><p>　　3.2 電梯控制系統(tǒng)……………………………………………………………（14）</p><p>　　3.3 軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)……………………………………………………………（14）</p><p>　　第4章 曳引式電梯………………

13、……………………………………………...（17）</p><p>　　4.1 曳引式電梯的基本結(jié)構(gòu)…………………………………………………（17）</p><p>　　4.2 集選電梯的工藝流程……………………………………………………（19）</p><p>　　第5章 三菱FX2N系列PLC簡介……………………………………………..（21）</p>

14、<p>　　第6章 程序……………………………………………………………………...（23）</p><p>　　6.1 集選電梯的資源配置……………………………………………………（23）</p><p>　　6.2 狀態(tài)流程圖………………………………………………………………（25）</p><p>　　6.3 梯形圖……………………………………

15、………………………………（39）</p><p>　　6.4 設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………………………（34）</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………...（35）</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………...（37）</p><p&g

16、t;<b>　　前 言</b></p><p>　　PLC的英文全稱是Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，它是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)學(xué)或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p

17、><p>　　PLC是微電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的應(yīng)用非常廣泛，能方便地直接用于機(jī)械制造、冶金、化工、電力、交通、采礦、建材、輕工、環(huán)保、食品等各行各業(yè)。既可用于老設(shè)備的計(jì)數(shù)改造，也可用于新產(chǎn)品的開發(fā)和機(jī)電一體化。近年來，可編程控制器的發(fā)展非?？?，不僅應(yīng)用普及非?？欤倚庐a(chǎn)品的開發(fā)速度也是非?？斓?。</p><p>　　隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的整體提升，作為中國支柱產(chǎn)業(yè)之

18、一的房地產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了跨越式發(fā)展的新階段。在這個(gè)進(jìn)程當(dāng)中，作為建筑物附屬設(shè)備的電梯也有不可估量的發(fā)展空間。目前在電梯中所應(yīng)用的交流雙速或可控硅調(diào)壓調(diào)速控制方式里邏輯部件均由繼電器、選層器完成。但隨著時(shí)間的推移其觸頭就會(huì)磨損、插接口會(huì)嚴(yán)重氧化造成接觸不良，缺少設(shè)備維護(hù)時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)困人、沖頂、亂層、蹾底等現(xiàn)象，所有這些都不利于電梯的維修和安全運(yùn)行。但現(xiàn)有的電梯系統(tǒng)其機(jī)械部分性能良好，所以用變頻器和PLC改造原有的控制系統(tǒng)即可以滿足客戶對(duì)電梯的服

19、務(wù)質(zhì)量的要求又可以節(jié)約資金避免不必要的重復(fù)投資。</p><p><b>　　可編程控制器概述</b></p><p>　　可編程控制器(Programmable Controller)是計(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。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡稱PLC，它主要用來代替繼

20、電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱為PLC。</p><p>　　國際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)PLC的定義是這樣的：</p><p>　　可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它

21、采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能原則設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　PLC的產(chǎn)生和發(fā)展</b></p><p><b>　　PLC的由來</b&

22、gt;</p><p>　　在20世紀(jì)60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了1

23、0項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：</p><p>　　(1) 編程方便，現(xiàn)場可修改程序；</p><p>　　(2) 維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(3) 可靠性高于繼電器控制裝置；</p><p>　　(4) 體積小于繼電器控制裝置；</p><p>　　(5) 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；</p>

24、<p>　　(6) 成本可與繼電器控制裝置競爭；</p><p>　　(7) 輸入可以是交流115V；</p><p>　　(8) 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等；</p><p>　　(9) 在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；</p><p>　　(10) 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4KB。</p&

25、gt;<p>　　1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺(tái)PLC，在美國通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品、飲料、冶金、造紙等工業(yè)。</p><p>　　這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了實(shí)際其他國家的高度重視。1971

26、年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年，西歐國家也研制出他們的第一臺(tái)PLC。我國從1974年開始研制，1977年開始應(yīng)用于工業(yè)。</p><p><b>　　PLC的發(fā)展</b></p><p>　　早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定

27、時(shí)等。它在硬件上以標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式——梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)是簡單易懂、便于安裝、體積小、能耗低、有故障顯示、能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語言——梯形圖一直沿

28、用至今。</p><p>　　20世紀(jì)70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國、日本、德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)，這樣使PLC的功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)外理和傳送、通信、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊并擴(kuò)大了存儲(chǔ)

29、器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加。除此以外，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。</p><p>&l

30、t;b>　　PLC的應(yīng)用介紹</b></p><p><b>　　PLC基本應(yīng)用介紹</b></p><p>　　PLC是應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置，在工廠自動(dòng)化(FA)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)內(nèi)占重要地位。</p><p>　　PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構(gòu)成：</p><p>

31、　　(1) 多種控制功能；</p><p>　　(2) 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能；</p><p>　　(3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能；</p><p>　　(4) 輸入/輸出接口調(diào)理功能；</p><p>　　(5) 人機(jī)界面功能；</p><p>　　(6) 編程、調(diào)試功能。</p><p><

32、b>　　PLC的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　（1）靈活性：不同類型的硬件設(shè)備采用相同的可編程序控制器，編寫不同應(yīng)用軟件就可以了，并且可以用一臺(tái)可編程序控制器控制幾臺(tái)操作方式完全不同的設(shè)備。</p><p>　?。?）便于改進(jìn)和修正：可編程序控制器為改進(jìn)和修訂原設(shè)計(jì)提供了極其方便的手段，以前也許要花費(fèi)幾周的時(shí)間才能完成的工作使用可編程序控制器只用幾分鐘就行了。<

33、/p><p>　　（3）節(jié)點(diǎn)利用率高：在可編程序控制器中，一個(gè)輸入中的開關(guān)量或程序中的一個(gè)“線圈”可提供用戶所需用的任意的連鎖節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)在程序中可不受限制地使用。</p><p>　　（4）成本低：可編程序控制器提供的繼電器節(jié)點(diǎn)、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、順控器的數(shù)量比采用繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、順控器等實(shí)際元件要便宜得多。</p><p>　?。?）模擬調(diào)試：可編程序控制器能

34、對(duì)所控制功能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行模擬調(diào)試，縮短現(xiàn)場的調(diào)試，而古典電氣線路是無法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)試的，只能花費(fèi)現(xiàn)場大量時(shí)間。</p><p>　?。?）能對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行微觀監(jiān)視：在可編程序控制器系統(tǒng)中，操作人員能通過顯示器觀測(cè)到所控每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，隨時(shí)監(jiān)視事故發(fā)生點(diǎn)。</p><p>　?。?）快速動(dòng)作：傳統(tǒng)繼電器節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間一般要幾百毫秒，而可編程序控制器里的節(jié)點(diǎn)反應(yīng)很快，內(nèi)部是微秒級(jí)的，外部

35、是毫秒級(jí)的。</p><p>　?。?）可靠性：可編程序控制器由集成電路元件構(gòu)成，因此可靠性大大高于機(jī)械和電器繼電器。</p><p>　?。?）系統(tǒng)購置的簡便化：可編程序控制器是一個(gè)完整的系統(tǒng)，購置了一臺(tái)可編程序控制器，就相當(dāng)于購買了系統(tǒng)所需要的所有繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器等器件。</p><p>　?。?0）圖紙簡化：傳統(tǒng)控制電路要靠畫圖，而藍(lán)圖是不能隨設(shè)計(jì)的不同

36、階段不斷更新的，采用可編程序控制器就很容易做到隨時(shí)打印出更新后的電路圖。</p><p>　　（11）易于系統(tǒng)的變化：可編程序控制器可以重新編程序，所以能滿足所控生產(chǎn)流程頻繁變化的要求。</p><p>　　PLC的組成及工作原理</p><p><b>　　PLC的組成</b></p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專門

37、用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)組成框圖</p><p>　　1.CPU——是PLC的核心部分。與通用微機(jī)CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能： </p><p>　　（1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器； </p>

38、<p>　?。?）接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)； </p><p>　?。?）診斷電源和PC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯(cuò)誤；</p><p>　?。?）在PC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后：</p><p>　　a）執(zhí)行用戶程序——產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)（從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的控制電路

39、） </p><p>　　b）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理——分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù) </p><p>　　c）更新輸出狀態(tài)——輸出實(shí)施控制（根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等） </p><p><b&g

40、t;　　2.存儲(chǔ)器</b></p><p>　　系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器——存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù) </p><p>　　*不能由用戶直接存取 </p><p>　　用戶存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器——存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序。 </p><p>　　功能

41、存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)）——存放用戶數(shù)據(jù) </p><p>　　PC的用戶存儲(chǔ)器通常以字（16位/字）為單位來表示存儲(chǔ)容量。 </p><p>　　注意：系統(tǒng)程序直接關(guān)系到PC的性能，不能由用戶直接存取，所以，通常PC產(chǎn)品資料中所指的存儲(chǔ)器形式或存儲(chǔ)方式及容量，是指用戶程序存儲(chǔ)器而言。 </p><p>　　3.I/O（輸入/輸出部件）（I/O模塊：接口電路、I/O映像存儲(chǔ)

42、器）</p><p>　　——CPU與現(xiàn)場I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動(dòng)能力的I/O模塊，以及各種用途的I/O組件供用戶選用： </p><p>　　輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換 </p><p><b>　　電氣隔離 </b></p><p><b>　　串/并行轉(zhuǎn)換 </

43、b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)傳送 </b></p><p>　　A/D、D/A轉(zhuǎn)換 </p><p><b>　　誤碼校驗(yàn) </b></p><p><b>　　其他功能模塊 </b></p><p>　　I/O模塊可與CPU放在一起，也

44、可遠(yuǎn)程放置。通常，I/O模塊上還具有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排。</p><p>　　4.編程器等外部設(shè)備 </p><p>　　編程器——PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的工具 </p><p>　　作用：用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視 </p><p>　　通過鍵盤和顯示器去檢測(cè)PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù) </p&g

45、t;<p>　　通過通訊端口與CPU聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)與PLC的人機(jī)對(duì)話 </p><p>　　分類：簡單型——只能聯(lián)機(jī)編程；只能用指令清單編程 </p><p>　　智能型——既可聯(lián)機(jī)（Online），也可脫機(jī)（Offline）編程；可以采用指令清單（語句表）、梯形圖等語言編程。?？芍苯右噪娔X作為編程器，安裝相關(guān)的編程軟件編程 </p><p>　　注意：編

46、程器不直接加入現(xiàn)場控制運(yùn)行。一臺(tái)編程器可開發(fā)、監(jiān)護(hù)許多臺(tái)PLC的工作。 </p><p>　　其他外設(shè)：磁盤、光盤、EPROM寫入器（用于固化用戶程序）、打印機(jī)、圖形監(jiān)視系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)等等。</p><p>　　5.電源：內(nèi)部——開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機(jī)型還可以向外提供DC24V穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場的開關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。 </p><p>　　外部

47、——可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時(shí)內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失</p><p><b>　　PLC的工作原理</b></p><p>　　最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式有如下的區(qū)別。</p><p>　?。?）繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通

48、電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的任何位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。</p><p>　　（2）PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。</p><p>　　為了消除兩者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置

49、各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC的掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式——掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置在處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了</p><p><b>　　掃描技術(shù)</b></p><p>　　當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作是以循環(huán)掃描的方式來完成的，一般分

50、為3個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段。完成上述3個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述3個(gè)階段，具體的時(shí)序如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2 PLC程序掃描工作時(shí)序圖</p><p><b>　　輸入采樣階段</b></p><p>　　在輸入采樣階段，PLC以掃描方式

51、依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。</p><p><b>　　用戶程序執(zhí)行階段</b></p>

52、<p>　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描擁護(hù)程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算。然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)，或者刷新該輸出線圈在I/O映像區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)，或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/

53、O映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映像區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在上面的程序起作用。</p><p><b>　　輸出刷新階段</b></p><p

54、>　　當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在次期間，CPU按照I/O映像區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。</p><p>　　一般來說，一個(gè)掃描周期等于自診斷、通信、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和，如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 PLC程序一個(gè)掃描周期工作過程</

55、p><p>　　2．PLC的I/O響應(yīng)能力</p><p>　　為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。</p><p>　　為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式（掃描技術(shù)）。</p><p>　　以上兩個(gè)主要原因，使得PLC的I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算

56、機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)慢得多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長。</p><p>　　所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一個(gè)輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應(yīng)時(shí)間與最長的I/O響應(yīng)時(shí)間分別如圖1-4和圖1-5所示。</p><p>　　圖1-4 最短I/O響應(yīng)時(shí)間</p><p>　　圖1-5 最長

57、I/O響應(yīng)時(shí)間</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟</p><p>　?。?）確定系統(tǒng)規(guī)模。首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制，還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，并且在選購PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定的余量（10%）。</p><p>　?。?）確定負(fù)載類型。根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以

58、及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。</p><p>　?。?）確定存儲(chǔ)容量與速度。盡管國外各廠家的PLC產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越快的PLC價(jià)格越高，應(yīng)該根

59、據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。</p><p>　?。?）編程器的選購。PLC編程可采用3種方式：</p><p>　　①用一般的手持編程器編程，它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場調(diào)試，造價(jià)也較低。</p><p>　?、谟脠D形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的技術(shù)人員

60、短期內(nèi)就可以應(yīng)用自如，但該編程器造價(jià)較高。</p><p>　?、塾肐BM個(gè)人計(jì)算機(jī)加PLC軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試。因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小于難易、開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購PLC產(chǎn)品。</p><p>　　需要注意的是：應(yīng)該盡量選用大公司的產(chǎn)品，起其質(zhì)量有保證，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，還

61、有利于產(chǎn)品擴(kuò)展與軟件升級(jí)。</p><p><b>　　輸入回路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）電源回路。PLC供電電源一般為AC85~240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）。</p><p>　?。?）PLC上DC24V電源的使用。各公司PLC產(chǎn)品上一般都有

62、DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)要注意容量，同時(shí)作好防短路措施（因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路都將影響PLC的運(yùn)行）。</p><p>　　（3）外部DC24V電源。若輸入回路有DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC上DC24V電源容量不夠時(shí)，要使用外部提供的DC24V電源，但該電源“-”端不要與PLC的DC24V的“-”端以及“COM”端相連，否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。</

63、p><p>　?。?）輸入的靈敏度。各廠家對(duì)PLC的輸入端電壓和電流都有規(guī)定，如日本三菱公司F7n系列PLC的輸入值為：DC24V、7mA，啟動(dòng)電流為4.5mA，關(guān)斷電流小于1.5mA，因此，當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻（不能完全啟動(dòng)），或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(shí)（不能完全切斷），就會(huì)有誤動(dòng)作，使靈敏度下降，對(duì)此應(yīng)采取措施。另一方面，當(dāng)輸入器件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流時(shí)，也會(huì)引起誤動(dòng)作，應(yīng)采取弱電流的輸入器件

64、，并且選用輸入為共漏型輸入的PLC，輸入元件的公共點(diǎn)電位相對(duì)為負(fù)。</p><p><b>　　輸出回路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.各種輸出方式之間的比較</p><p><b>　　（1）繼電器輸出</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交、支流負(fù)載，且電壓也可不同

65、，帶負(fù)載電流可達(dá)2A/點(diǎn)。但繼電器輸出方式不適用于高頻動(dòng)作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至幾百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時(shí)間為10ms。</p><p><b>　?。?）晶閘管輸出</b></p><p>　　帶負(fù)載能力為0.2A/點(diǎn)，只能帶交流負(fù)載，可適應(yīng)高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間為1ms。</

66、p><p><b>　?。?）晶體管輸出</b></p><p>　　最大優(yōu)點(diǎn)就是適應(yīng)高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間短，一般為0.2ms左右，但它只能帶DC5~30V的負(fù)載，最大輸出負(fù)載電流為0.5A/點(diǎn)，但沒4點(diǎn)不得大于0.8A。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時(shí)，應(yīng)首選繼電器輸出，因其電路設(shè)計(jì)簡單、抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。當(dāng)頻率為10次/

67、min以下時(shí)，既可采用繼電器輸出方式，也可采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓三極管（5~10A），再驅(qū)動(dòng)負(fù)載</p><p>　　2.抗干擾與外部互鎖當(dāng)PLC輸出帶感性負(fù)載</p><p>　　負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，以有效保護(hù)PLC。當(dāng)兩個(gè)物理量的輸出在PLC內(nèi)部已進(jìn)行軟件互鎖后，在PLC的外部也

68、應(yīng)進(jìn)行互鎖，以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　3.“COM”點(diǎn)的選擇</p><p>　　不同的PLC產(chǎn)品，其“COM”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)“COM”點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶4個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶2個(gè)或1個(gè)輸出點(diǎn)的。當(dāng)負(fù)載的種類多，且電流大時(shí)，應(yīng)該采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶1~2個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品；當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時(shí)，應(yīng)該采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶4~8個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品。所以應(yīng)

69、該在每個(gè)“COM”點(diǎn)處加1A熔絲，1~2個(gè)輸出時(shí)加2A的熔絲，4~8個(gè)輸出的加5~10A的熔絲。</p><p>　　4.PLC外部驅(qū)動(dòng)電路對(duì)于PLC輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況，必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路?？梢杂萌龢O管，也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路，且每路有顯示二極管（LED）指示。印刷板應(yīng)做成插拔式，易于維修。</p><p>　　PLC的輸入/輸出布

70、線也有一定的要求，請(qǐng)看各公司的使用說明書。</p><p><b>　　擴(kuò)展模塊的選用</b></p><p>　　對(duì)于小的系統(tǒng)，如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)，一般不需要擴(kuò)展。當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進(jìn)行軟件編制時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模

71、塊時(shí)，各廠家也有一些規(guī)定，請(qǐng)看相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。</p><p>　　各公司的擴(kuò)展模塊種類很多，如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。PLC的這種模塊化設(shè)計(jì)為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。</p><p><b>　　PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先

72、應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則，不能適應(yīng)實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外，對(duì)通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。</p><p>　　最后，還要向PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)的技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，根據(jù)系統(tǒng)大小而定。</p><p><b>　　軟件編制</b&

73、gt;</p><p>　　在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品的軟件說明書，待熟悉后再編程。若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程；若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯(cuò)誤，速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。</p><p>　　曳引式無機(jī)房電梯的自驅(qū)動(dòng)轎廂</p><p>　　過去的十年，無機(jī)房電梯已成

74、為電梯工業(yè)的“佼佼者”。十年當(dāng)中，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了大量的各式各樣的無機(jī)房電梯方案。有些情況下，來自一些跨國公司的專利阻礙了許多類似想法的產(chǎn)生，有時(shí)候一些想法還是很可行的。</p><p>　　兩年前，一個(gè)全新方式的無機(jī)房電梯誕生了，命名為APOLLO，它采用自驅(qū)動(dòng)轎廂，曳引機(jī)安裝在轎架上。</p><p>　　APOLLO 電梯的設(shè)想及其首次使用的結(jié)果呈現(xiàn)于此。</p>&l

75、t;p><b>　　簡介</b></p><p>　　過去幾年中，曳引式無機(jī)房（MRL）電梯主宰了歐洲電梯市場，其發(fā)展不僅超越了液壓電梯，也超越了普通曳引式電梯。</p><p>　　電梯工業(yè)中形成的這個(gè)死胡同迫使歐洲大多數(shù)電梯制造商去開發(fā)不同構(gòu)想的曳引式MRL系統(tǒng)。那些構(gòu)想大多數(shù)都刻意尋求與專利產(chǎn)品略有不同的產(chǎn)品，其結(jié)果是產(chǎn)品奇異，難以制作或者成本昂貴。<

76、;/p><p>　　一些制造商產(chǎn)生這樣的構(gòu)想，即不把曳引機(jī)固定地放在井道里的某個(gè)地方，而是將其與轎廂作成一體，這樣，兩者就可以一同上下運(yùn)動(dòng)。這就是與這些產(chǎn)品和其它MRL系統(tǒng)顯著不同的主要構(gòu)想，而且是APOLLO與眾不同的關(guān)鍵之處。</p><p>　　使APOLLO在電梯市場上出類拔萃的另一個(gè)設(shè)想就是控制系統(tǒng)分為兩個(gè)獨(dú)立的部分：第一部分“層樓控制器”僅包括乘客或者維修人員操縱系統(tǒng)所必需的一些裝

77、置，如應(yīng)急與檢測(cè)裝置，還有一些電梯運(yùn)行指示的發(fā)光二極管（LED）?？刂葡到y(tǒng)中的其它裝置，如變頻器等都集中在另一個(gè)柜子中，稱之為“轎廂控制器”，它包括電梯在正常運(yùn)行過程中或者在維修過程中乘客或者維修公司不可接近的元件。第一控制器安裝在井道之外臨近井道的一個(gè)小房子里，第二控制器則安裝在轎架的背面。</p><p>　　第一個(gè)設(shè)想，其結(jié)果是井道的尺寸只是所要求的轎廂規(guī)格和門系統(tǒng)的函數(shù)，而不是曳引機(jī)所需空間的函數(shù)。第二個(gè)

78、設(shè)想則需要在井道之外設(shè)置安放控制柜的最小空間。</p><p>　　最后，所開發(fā)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是節(jié)省安裝時(shí)間，因?yàn)橐芬龣C(jī)是電梯系統(tǒng)中最重的部件，而現(xiàn)在卻安裝在位于最低樓層位置的轎架上，其它部件則只能安裝在井道內(nèi)部高處，但每個(gè)部件重量都不超過35千克。</p><p><b>　　行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝置</b></p><p>　　設(shè)計(jì)人員首先要解

79、決的問題之一就是選用驅(qū)動(dòng)裝置。在初步?jīng)Q定將驅(qū)動(dòng)裝置與轎廂安裝在一起后，必須解決的問題就是驅(qū)動(dòng)裝置的重量以及電力在轎架上的傳輸。</p><p>　　要使載有額定載荷的轎廂以電梯的最大速度運(yùn)行，則電動(dòng)機(jī)就應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生一定的動(dòng)量。要產(chǎn)生動(dòng)量，有兩種辦法：一是采用減速比很高的有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，產(chǎn)生較低的額定力矩；另一種方法就是低速大力矩?zé)o齒輪直接驅(qū)動(dòng)裝置。</p><p>　　對(duì)

80、有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和無齒輪直接驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行比較，可以看出：有齒輪曳引機(jī)的電動(dòng)機(jī)外形要小一些，原因就在于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力（切向作用力）很有限。由于電梯驅(qū)動(dòng)裝置要求的力矩很大，超過1000Nm，直接驅(qū)動(dòng)裝置既不能太緊湊，又不能太輕巧。</p><p>　　帶有傳動(dòng)箱的普通系統(tǒng)最主要的問題就是太重，加之還需要帶減速機(jī)，因而體積龐大。我們用德國制造商ALPHA Getriebe生產(chǎn)的行星齒輪傳動(dòng)箱解決了這一問題。它的外殼是鋁制

81、的。由于采用了行星齒輪減速機(jī)，因此就可以在較高的速度下產(chǎn)生所需動(dòng)量，即就是說采用了一個(gè)小巧的同步電動(dòng)機(jī)。將電動(dòng)機(jī)和質(zhì)地很輕的減速機(jī)裝配在一起，就產(chǎn)生了極為先進(jìn)的有齒輪減速機(jī)，它和曳引輪共重130千克，外形尺寸為φ440×435mm。</p><p>　　必須面對(duì)的第二大問題就是電力在轎架上的傳輸。我們采納了一家減速箱制造商的建議，用一根特別評(píng)比的活動(dòng)電纜，它可以同時(shí)傳輸多個(gè)低電壓信號(hào)，還有相臨的400伏

82、特電源。</p><p><b>　　曳引</b></p><p>　　在決定將行星齒輪減速機(jī)和轎廂裝配在一起之后必須面對(duì)的又一個(gè)問題就是曳引輪上繩的打滑問題。由于采用的是小曳引輪以減小所需力矩，引發(fā)的問題就是曳引輪上的曳引力減小。</p><p>　　該電梯采用的是2∶1繞繩方法（這就意味著曳引繩可以更細(xì)更少，反繩輪也就可以小一些），我們也可

83、以在曳引輪上采用復(fù)繞，這是大多數(shù)普通無齒輪驅(qū)動(dòng)電梯廣泛采用的一項(xiàng)技術(shù)，曳引輪上繩的包角可達(dá)270°，可以保證足夠的曳引能力。</p><p>　　盡管曳引繩在曳引輪上復(fù)繞可以給系統(tǒng)提供足夠的曳引力，但又產(chǎn)生一個(gè)問題：對(duì)于同樣的額定載荷＋轎廂＋轎架的重量，曳引輪軸上的載荷要大一些，亦即由于曳引機(jī)的靜態(tài)載荷，可用于APOLLO電梯的轎廂重量是有限制的。</p><p>　　FX2系列

84、PLC構(gòu)成電梯控制系統(tǒng)特性分析</p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不 可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能 滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用

85、了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行 狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從 控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控

86、制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　電梯理想運(yùn)行曲線</b></p><p>　　根據(jù)大量的研究和實(shí)驗(yàn)表明,人可接受的最大加速度為am≤1.5m/s2,　加速度變化率ρm≤3m/s3,電梯的理想運(yùn)行曲線按加速度可劃分為三角形、梯 形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實(shí)現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動(dòng)及制動(dòng)段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的加速度變化率

87、均大于梯形曲線，即+ρm跳變到- ρm或由-ρm跳變到+ρm的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實(shí)現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標(biāo)，故被廣泛采用，采用梯形加速度曲線電梯的理 想運(yùn)行曲線。</p><p>　　智能變頻器是為電梯的靈活調(diào)速、控制及高精度平層等要求而專門設(shè)計(jì)的電梯專用變頻器，可配用通用的三相異步電動(dòng)機(jī)，并具有智能 化軟件、標(biāo)準(zhǔn)接口、菜單提示、輸入電梯曲線及其它關(guān)鍵參數(shù)等功能。其具有調(diào)試方便快捷，

88、而且能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)單多層功能，并具有自動(dòng)優(yōu)化減速曲線的功能，由其組 成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時(shí)間少，平層距離短，不論是雙繞組電動(dòng)機(jī)，還是單繞組電動(dòng)機(jī)均可適用，其最高設(shè)計(jì)速度可達(dá)4m/s，其獨(dú)特的電腦監(jiān)控軟件，可選擇串行 接口實(shí)現(xiàn)輸入/輸出信號(hào)的無觸點(diǎn)控制。</p><p>　　變頻器構(gòu)成的電梯系統(tǒng)，當(dāng)變頻器接收到控制器發(fā)出的呼梯方向信號(hào)，變頻器依據(jù)設(shè)定的速度及加速度值， 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，達(dá)到最大速度后，勻速運(yùn)行，在到達(dá)目的層的

89、減速點(diǎn)時(shí)，控制器發(fā)出切斷高速度信號(hào)，變頻器以設(shè)定的減速度將最大速度減至爬行速度，在減速運(yùn)行過 程中，變頻器的能夠自動(dòng)計(jì)算出減速點(diǎn)到平層點(diǎn)之間的距離，并計(jì)算出優(yōu)化曲線，從而能夠按優(yōu)化曲線運(yùn)行，使低速爬行時(shí)間縮短至0.3s,在電梯的平層過程中 變頻器通過調(diào)整平層速度或制動(dòng)斜坡來調(diào)整平層精度。即當(dāng)電梯停得太早時(shí)，變頻器增大低速度值或減少制動(dòng)斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動(dòng)斜坡值，在電 梯到距平層位置4—10cm時(shí)，有平層開關(guān)自動(dòng)斷開低速信

90、號(hào)，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實(shí)現(xiàn)高精度的平層，從而達(dá)到平層的準(zhǔn)確可靠。</p><p><b>　　電梯控制系統(tǒng)</b></p><p>　　在電梯運(yùn)行曲線中的啟動(dòng)段是關(guān)系到電梯運(yùn)行舒適感指標(biāo)的主要環(huán)節(jié),而舒適感又與加速度直接相關(guān),根據(jù)控制理論,要使某個(gè)量按預(yù)定規(guī)律變化必須對(duì)其進(jìn)行直接控 制,對(duì)于電梯控制系統(tǒng)來說,要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的力矩方

91、程式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt），可見加速度的變 化率反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的時(shí)間控制原則，當(dāng)啟動(dòng)上升段速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90% 時(shí)，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因?yàn)樵诜€(wěn)速段，速度為恒值控制波動(dòng)較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制 動(dòng)段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用PI調(diào)節(jié)器控制，但兩段的PI參數(shù)是

92、不同的，以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。</p><p>　　在系統(tǒng)的制動(dòng)段，即要對(duì)減速度進(jìn)行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴(yán)格地按電梯運(yùn)行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至 120r/min之前，為了使兩者得到兼顧，采取以加速度對(duì)時(shí)間控制為主，同時(shí)根據(jù)在每一制動(dòng)距離上實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速的偏差來修正加速度給定曲線的方 法。例如在距離平層點(diǎn)的某一距離L處，速度應(yīng)降為　Vm/s，而實(shí)際轉(zhuǎn)速高為V′

93、m/s，則說明所加的制動(dòng)轉(zhuǎn)距不夠，因此計(jì)算出此處的給定減速度值-ag 后，使其再加上一個(gè)負(fù)偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為-（ag+ε）使給定減速度與實(shí)際速度負(fù)偏差加大，從而加大了制動(dòng)轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn) 值，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到120r/min　以后，此時(shí)轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運(yùn)行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快地 進(jìn)入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時(shí)間優(yōu)化控制，以保證電梯準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)入平層

94、區(qū)，以達(dá)到準(zhǔn)確可靠平層。</p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)</b></p><p>　?。?）采用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào) 所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的

95、脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信 號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。 </p><p>　?。?）采用先進(jìn)先出隊(duì)列根據(jù)電梯的運(yùn)行方向，將同向的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的非零單元(有呼叫時(shí)此單元為七零單元，無呼叫時(shí)則此單元為零)送入寄存器隊(duì)列

96、(先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO)，利用先進(jìn)先出讀出指令SFRDP指令，將FIFO第一個(gè)單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器。 </p><p>　?。?）采用隨機(jī)邏輯控制當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(hào)(上行呼叫標(biāo)志寄存器、下行呼叫標(biāo)志寄存器、有呼叫請(qǐng)求 時(shí)，相應(yīng)寄存器為l，否則為0)，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同，則將該寄存器數(shù)

97、據(jù)送入比 較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。該動(dòng)作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。</p><p>　?。?）采用軟件顯示系統(tǒng)利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成BCD碼輸出，通過硬件接口電路以LED顯示5.5對(duì)變頻器的控制PLC根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，可向變頻器 發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行、減速以及制動(dòng)信號(hào)，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算法來控制電機(jī)。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)出

98、現(xiàn)故障時(shí)，PLC向變頻器發(fā)出信號(hào)。 </p><p><b>　　曳引式電梯</b></p><p>　　曳引式電梯的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　曳引式電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯，交流曳引電梯基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 曳引式電梯結(jié)構(gòu)圖</p><

99、;p><b>　　1 曳引系統(tǒng)</b></p><p>　　曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪等組成。</p><p>　　曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源。</p><p>　　曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重（或者兩端固定在機(jī)房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來

100、驅(qū)動(dòng)轎廂升降。</p><p>　　導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或承重梁上。</p><p>　　當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂頂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。</p><p><b>　　2 導(dǎo)向系統(tǒng)</b></p>&

101、lt;p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(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)。</p><p>　　導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。</p><p>　　導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。</p><p><b>　　3 門系統(tǒng)<

102、/b></p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。</p><p>　　轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。</p><p>　　層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。</p><p>　　開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng)力源。</p>

103、<p><b>　　4 轎廂</b></p><p>　　轎廂用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。它是由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架，由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。</p><p><b>　　5 重量

104、平衡系統(tǒng)</b></p><p>　　重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分的額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。</p><p><b>　　6 電力拖動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)、供電系統(tǒng)、速

105、度反饋裝置、調(diào)速裝置等組成，對(duì)電梯實(shí)行速度控制。</p><p>　　曳引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或直流電機(jī)。</p><p>　　供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。</p><p>　　速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電機(jī)相聯(lián)。</p><p>　　調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)

106、行調(diào)速控制。</p><p><b>　　7 電氣控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。</p><p>　　操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。</p><p&g

107、t;　　控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電氣控制元件組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件。</p><p>　　位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站。</p><p>　　選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。</p><p><b>　　8 安全保護(hù)系統(tǒng)</b></p>

108、<p>　　安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械和電氣的各類保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全使用。</p><p>　　機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用；緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用；還有切斷總電源的極限保護(hù)等。</p><p>　　電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都有。</p><p><b>　　集選電梯的工藝流程</b></p&

109、gt;<p>　　整個(gè)電梯運(yùn)做過程可以分成如下部分：門廳按鈕被按下，電梯運(yùn)做；轎廂平層并且觸發(fā)開關(guān)門電機(jī)，開始開門；到達(dá)開門限位，準(zhǔn)備進(jìn)入關(guān)門；觸發(fā)關(guān)門電機(jī)，開始關(guān)門；到達(dá)關(guān)門限位，等待乘客進(jìn)行轎廂內(nèi)操作或者門廳召喚。</p><p>　　三菱FX2N系列PLC簡介</p><p>　　FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置

110、。除輸入出16--25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 </p><p>　?。?）系統(tǒng)配置既固定又靈活 在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16--256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。 </p><p>　?。?）備有可自由選擇，豐富的品種 可選用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以