PLC電梯控制系統(tǒng)

PLC電梯控制系統(tǒng),plc,電梯,控制系統(tǒng) PLC電梯控制系統(tǒng)文摘 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC（即可編程控制器）在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到十分廣泛地應(yīng)用。PLC是一種基于數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)指令，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入/輸出，完成一系列邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算等確定的功能，來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程。本文介紹了利用可編程控制器編寫(xiě)的一個(gè)五層電梯的控制系統(tǒng)，檢驗(yàn)電梯PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況。實(shí)踐證明，PLC可遍程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、檢測(cè)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞 電梯控制；組態(tài)控制；可編程控制器 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來(lái)的一種垂直運(yùn)輸工具。多層廠房和多層倉(cāng)庫(kù)需要有貨梯；高層住宅需要有住宅梯；百貨大樓和賓館需要有客梯，自動(dòng)扶梯等。在現(xiàn)代社會(huì)，電梯已像汽車(chē)、輪船一樣，成為人類(lèi)不可缺少的交通運(yùn)輸工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每天乘電梯的人次多于乘載其它交通工具的人數(shù)。當(dāng)今世界，電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。追溯電梯這種升降設(shè)備的歷史，據(jù)說(shuō)它起源于公元前236年的古希臘。當(dāng)時(shí)有個(gè)叫阿基米德的人設(shè)計(jì)出-人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷?yè)P(yáng)機(jī)。1858年以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的客梯，在美國(guó)出現(xiàn)，繼而有在英國(guó)出現(xiàn)水壓梯。1889年美國(guó)的奧梯斯電梯公司首先使用電動(dòng)機(jī)作為電梯動(dòng)力，這才出現(xiàn)名副其實(shí)的電梯，并使電梯趨于實(shí)用化。1900年還出現(xiàn)了第一臺(tái)自動(dòng)扶梯。1949年出現(xiàn)了群控電梯，首批46臺(tái)群控電梯在紐約的聯(lián)合國(guó)大廈被使用。1955年出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī)(真空管)控制電梯。1962年美國(guó)出現(xiàn)了速度達(dá)8米/秒的超高速電梯。1963年一些先進(jìn)工業(yè)國(guó)只成了無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制電梯。1967年可控硅應(yīng)用于電梯，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)筒化，性能提高。1971年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。1976年微處理機(jī)開(kāi)始用于電梯，使電梯的電氣控制進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。1電梯簡(jiǎn)介1.1電梯的基本分類(lèi)1.1.1按用途分類(lèi) 乘客電梯：為運(yùn)送乘客而設(shè)計(jì)的電梯。主用與賓館，飯店，辦公樓，大型商店等客流量大的場(chǎng)合。這類(lèi)電梯為了提高運(yùn)送效率，其運(yùn)行速度比較快，自動(dòng)化程度比較高。轎廂的尺寸和結(jié)構(gòu)形式多為寬度大于深度，使乘客能暢通地進(jìn)出。而且安全設(shè)施齊全，裝潢美觀。 載貨電梯：為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的并通常有人伴隨的電梯。主要用于兩層樓以上的車(chē)間和各類(lèi)倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)合。這類(lèi)電梯裝潢不太講究自動(dòng)化程度和速度一般比較低。而載重量和轎廂尺寸的變化范圍則比較大。 住宅電梯：為提供住宅樓使用設(shè)計(jì)的電梯，一般采用下集選控制方式允許殘疾人的輪椅，童車(chē)及家具等乘坐。 雜物電梯：供圖書(shū)館，辦公樓，飯店等運(yùn)送圖書(shū)，文件，食品等物品。但不允許人員進(jìn)入電梯。此種電梯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱按鈕在廳門(mén)外側(cè)，無(wú)乘人必備的安全裝置。 船用電梯：固定安裝在船舶上為乘客和船員或其他人員使用的電梯。船用電梯速度應(yīng)小于或等于1M/S。能在船舶搖晃中工作。 汽車(chē)用電梯：用于垂直運(yùn)輸各種車(chē)輛。這種電梯的轎廂面積比較大結(jié)構(gòu)牢固，梯速不大于1M/S。有時(shí)無(wú)轎廂頂，其特點(diǎn)是大轎廂，大載重量。常用與立體停車(chē)場(chǎng)及汽車(chē)庫(kù)等場(chǎng)所。 觀光電梯：觀光電梯是一種供乘客觀光用的，轎廂透明的電梯。一般安裝在高大建筑物的外壁供乘客觀光建筑物的周?chē)饩啊?病床電梯：病床電梯是為醫(yī)院運(yùn)送病床而設(shè)計(jì)的電梯。其特點(diǎn)是轎廂窄而寬，常要求前后貫通開(kāi)門(mén)。 消防梯：火警情況下能適應(yīng)消防員專(zhuān)用的電梯，非火警情況下可作為一般客梯或貨梯使用。消防梯轎廂的有效面積應(yīng)不小于1.4 M2。額定載重量不得低于630kg。庭門(mén)口寬度不得少于0.8M，并要求以額定速度從最低一個(gè)停站直駛運(yùn)行到最高一個(gè)停站（中間不停層）的運(yùn)行速度時(shí)間不得超過(guò)60s。 建筑施工電梯：建筑施工電梯指建筑施工與維修用的電梯。 扶梯：這類(lèi)電梯裝于商業(yè)大廈，火車(chē)站，飛機(jī)場(chǎng)。供運(yùn)送顧客或乘客上下樓用。 自動(dòng)人行道（自動(dòng)步梯）：用于檔次要求很高的國(guó)際機(jī)場(chǎng)，火車(chē)站。 特速電梯：除上述常用幾種電梯外，還有為特殊環(huán)境，特殊條件，特殊要求而設(shè)計(jì)的電梯。如防爆電梯，防腐電梯等。1.1.2 按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)交流電梯，牽引電動(dòng)機(jī)是交流異步電動(dòng)機(jī)的有以下四類(lèi)： 交流單速電梯：牽引電機(jī)為交流單速異步電動(dòng)機(jī)，梯速V0.4M/S。例如用于雜物梯等。 交流雙速電梯：牽引電機(jī)為電梯專(zhuān)用的變極對(duì)數(shù)的交流異步電動(dòng)機(jī)，梯速V1M/S，提升高度h50M。 交流調(diào)速電梯：牽引電梯為電梯專(zhuān)用的單速或多速交流異步電機(jī)，而電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在電梯的起動(dòng)加速-穩(wěn)速-制動(dòng)減速（或僅是制動(dòng)減速）的過(guò)程中采用調(diào)壓調(diào)速或渦流制動(dòng)器調(diào)速或變頻變壓調(diào)速的方式，梯速V2M/S，提升高度h50M。 交流高速電梯：牽引電機(jī)為電梯專(zhuān)用的低轉(zhuǎn)速的交流異步電動(dòng)機(jī)。其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)為變頻變壓加矢量的VVVF系統(tǒng)。其梯速V2M/S，一般提升高度h120M。直流電梯，牽引電動(dòng)機(jī)是電梯專(zhuān)用直流電動(dòng)機(jī)有以下兩類(lèi)： 直流快速電梯：牽引電動(dòng)機(jī)給減速箱后驅(qū)動(dòng)電梯，梯速V2.0M/S。現(xiàn)在由直流發(fā)電機(jī)供電給直流電動(dòng)機(jī)的一個(gè)直流快速電梯已被淘汰，今后若有直流快速電梯的話(huà)。將由晶閘管供電的直流快速電梯。一般提升高度h50M。 直流高速電梯：牽引電動(dòng)機(jī)為電梯專(zhuān)用的低轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)獲得供電的方式是支流發(fā)電機(jī)組供電的，或是晶閘管供電的兩種形式，其梯速V2.0M/S，一般的提升高度h120m。液壓電梯，電梯的升降是依靠液壓傳動(dòng)的有以下兩類(lèi)： 柱塞直頂式：液壓缸柱塞直接支撐在轎廂底部。通過(guò)柱塞的升降而使轎廂升降的液壓提。梯速V1M/S，一般提升高度h20M。 柱塞側(cè)頂式：（俗稱(chēng)”背包式”）油缸柱塞設(shè)置于轎廂兩側(cè)，通過(guò)柱塞升降使轎廂升降的液壓梯，梯速V0.63。一般提升高度h15M。1.2 電梯的型號(hào)電梯的型號(hào)編制方法：型號(hào)，即采用一組字母和數(shù)字，以簡(jiǎn)單明了的方式，將電梯的基本規(guī)格的主要內(nèi)容表示出來(lái)。我國(guó)部頒標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了如下的電梯型號(hào)編制法。 圖1 電梯型號(hào)識(shí)別圖表1品種（組）代號(hào)表產(chǎn)品品種代表漢字拼音采用代號(hào)產(chǎn)品品種代表漢字拼音采用代號(hào)乘客電梯客KEK雜物電梯物WUW載客電梯貨HUOH船用電梯船CHUANC客貨（兩用）電梯兩LIANGL觀光電梯觀GUANG病床電梯病BINGB汽車(chē)用電梯汽QIQ住宅電梯住ZHUZ表2 類(lèi)別代號(hào)表產(chǎn)品類(lèi)別代表漢字拼音采用代號(hào)電梯梯TiT液壓梯表3 拖動(dòng)方式代號(hào)表拖動(dòng)方式代表漢字拼音采用代號(hào)拖動(dòng)方式代表漢字拼音采用代號(hào)交流交JIAOJ液壓液YEY直流直ZHIZ齒輪齒條齒CHIC表4 控制方式代號(hào)表控制方式代表漢字采用代號(hào)控制方式代表漢字采用代號(hào)手柄開(kāi)關(guān)控制，自動(dòng)門(mén)手，自SZ信號(hào)控制信號(hào)XH手柄開(kāi)關(guān)控制，手動(dòng)門(mén)手，手SS集選控制集選JX按鈕控制，自動(dòng)門(mén)按，自AZ并聯(lián)控制并聯(lián)BL按鈕控制，手動(dòng)門(mén)按，手AS梯群控制群控OK1.3電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸圖2 電梯吊索類(lèi)型圖（a）平繞11吊索法；（b）21吊索法；（c）全繞11吊索法對(duì)重裝置；牽引繩；導(dǎo)向輪牽引繩；對(duì)重輪；轎廂；復(fù)繞輪；轎頂輪；（1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定，電梯的額定載重量。（2）轎廂尺寸（mm）：寬*深*高（3）轎廂形式：有單雙面開(kāi)門(mén)及其他特殊要求等，以及對(duì)轎頂，轎底，轎壁的處理。顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇，電話(huà)的要求等等。（4）轎廂形式：有柵欄門(mén)，封閉式中分門(mén)，封閉式雙折門(mén)。封閉式雙折中分門(mén)等。（5）開(kāi)門(mén)寬度(mm)：轎廂門(mén)和層門(mén)完全開(kāi)啟的凈寬度。（6）開(kāi)門(mén)方向：人在轎廂外面對(duì)轎廂門(mén)向左方向開(kāi)啟為左開(kāi)門(mén)，門(mén)向右方向開(kāi)啟為右開(kāi)門(mén)，兩扇門(mén)分別向左右開(kāi)啟者為中開(kāi)門(mén)，也稱(chēng)中分門(mén)。（7）牽引方式：常用的有平繞1:1的吊索法。轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。半繞2:1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度的一半。全繞1:1吊索法。轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。（8）額定速度（m/s）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯運(yùn)行速度：（9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式，拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。（10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各樓層用于出入轎廂的地點(diǎn)均為站。（11）提升高度（mm）：由頂層端站樓面至樓頂站樓面之間的垂直距離。（12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機(jī)房樓樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離，電梯運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。（13）底層深度（mm）:有底層段站樓面至井道之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。（14）井道高度(mm)：由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。（15）井道尺寸(mm)：寬深1.4電梯控制技術(shù)所謂電梯控制技術(shù)是指電梯的傳動(dòng)系統(tǒng)及操縱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制。作為我國(guó)20世紀(jì)70年代電梯的主要標(biāo)志是交流雙速電梯。其調(diào)速方法是采用改變電梯牽引電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，兩種或兩種不同級(jí)對(duì)數(shù)的繞組，其中極數(shù)少的繞組稱(chēng)為高速繞組，極數(shù)多的繞組稱(chēng)為低速繞組。高速繞組用于電梯的起動(dòng)及穩(wěn)速運(yùn)行，低速繞組用于制動(dòng)及電梯的維修。20世紀(jì)80年代盛行的交流調(diào)壓調(diào)速電梯，其性能優(yōu)越于交流雙速電梯。調(diào)壓調(diào)速方法是改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)的定子供電電壓實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。由于電梯制動(dòng)減速性能要求較高，所以采用的制動(dòng)方法也有所不用。通常多為能耗制動(dòng)。在能耗制動(dòng)中，將電機(jī)定子繞組接至直流電源，再加上采用閉環(huán)控制方式，從而有效地控制了能耗制動(dòng)轉(zhuǎn)距，使制動(dòng)減速過(guò)程快速平穩(wěn)，且制動(dòng)精度高。20世紀(jì)90年代，調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速電梯開(kāi)始占領(lǐng)市場(chǎng)。調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速電梯（簡(jiǎn)稱(chēng)VVVF電梯）的調(diào)速方法是調(diào)節(jié)電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值及頻率。在VVVF電梯的傳動(dòng)系統(tǒng)中，大量采用了微機(jī)控制技術(shù)及脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，脈沖寬度調(diào)制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PWM控制器）保證了由逆變器輸送至三相異步電機(jī)定子電壓波形為等效正弦波形。調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速電梯傳動(dòng)系統(tǒng)中還廣泛的采用了矢量變換技術(shù)。使交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制類(lèi)似直流電機(jī)。VVVF電梯由于其體積小。重量輕，運(yùn)行效率高，又節(jié)約能源，幾乎包括了以往所用的電梯的優(yōu)點(diǎn)，再加上極為完善的調(diào)速性能，因此它的應(yīng)用幾乎完全可以和直流電梯相媲美。大家都知道交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，維修簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。單雙速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)方式控制，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，因此目前仍在電梯上廣泛應(yīng)用。但它的缺點(diǎn)是舒適感較差，所以一般被用于載貨電梯上。這種系統(tǒng)控制的電梯速度在1米/秒以下。交流電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)國(guó)外已大量應(yīng)用于電梯。這種系統(tǒng)采用可控硅閉環(huán)調(diào)速，加上能耗或渦流等制動(dòng)方式，使得它所控制的電梯能在中低速范圍內(nèi)大量取代直流快速和交流雙速電梯。它的舒適感好，平層準(zhǔn)確度高，而造價(jià)卻比直流電梯低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，多用于2米/秒以下的電梯。 直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，因此很早就應(yīng)用于電梯，采用發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組形式驅(qū)動(dòng)。它控制的電梯速度達(dá)4米/秒，但是，機(jī)組結(jié)構(gòu)體積大，耗電大，維護(hù)工作量較大，造價(jià)高，因此常用于對(duì)對(duì)速度，舒適感要求較高的建筑物中。可控硅直接供電拖動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)上早有應(yīng)用，但用于電梯上卻要解決舒適感問(wèn)題。(尤其是低速段)應(yīng)此應(yīng)用較晚，它幾乎與微機(jī)同時(shí)應(yīng)用，比起電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組形式的直流電梯，它有很多優(yōu)點(diǎn)。如:機(jī)房占地節(jié)省35%，重量減輕40%，節(jié)能25%到35%。世界上最高速度的10米/秒電梯就是采用這種系統(tǒng)，其調(diào)速比達(dá)1:1200。80年代初，VVVF變頻變壓系統(tǒng)控制的電梯問(wèn)世。它采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，卻可以達(dá)到直流電動(dòng)機(jī)的水平，目前控制速度已達(dá)6米/秒。它的體積小，重量輕，效率高，節(jié)省能源等幾乎包括了以往電梯的所有優(yōu)點(diǎn)。是目前最新的電梯拖動(dòng)系統(tǒng)?？傊瑥睦碚撋现v，電梯是垂直運(yùn)動(dòng)的運(yùn)輸工具，無(wú)需旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)拖動(dòng)，更新的電梯拖動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上就是直線(xiàn)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。電梯在垂直運(yùn)行過(guò)程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層樓以上的建筑物的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還沒(méi)有停靠站，起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高六。設(shè)在一樓的起點(diǎn)站稱(chēng)為基站，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站稱(chēng)為兩端站，兩端站之間稱(chēng)為中間站。各站廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕，一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕。中間層站的召喚箱各設(shè)置兩只按鈕或觸鈕。對(duì)于無(wú)司機(jī)控制的電梯，在各層站的召喚箱上均設(shè)置一只按鈕或觸鈕。而電梯的轎廂內(nèi)部設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱。操縱箱上設(shè)置有手柄開(kāi)關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕城內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱(chēng)為外指令信號(hào)，內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)成為內(nèi)指令信號(hào)。20世紀(jì)80年代中期后，觸鈕已被微動(dòng)按鈕所取代。作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開(kāi)關(guān)，以便下班關(guān)電梯時(shí)。司機(jī)或管理人員把電梯開(kāi)到基站后，可以通過(guò)專(zhuān)用鑰匙扭動(dòng)該鑰匙開(kāi)關(guān)。把電梯的廳門(mén)關(guān)閉妥當(dāng)后，自動(dòng)切斷電梯控制電源或動(dòng)力電源。1.5常用交流調(diào)速電梯的特點(diǎn) 能源消耗低異步電動(dòng)機(jī)的速度與供電頻率有關(guān)。在啟動(dòng)期間，電動(dòng)機(jī)電流隨頻率和速度增加而增加，并以最小轉(zhuǎn)速運(yùn)行，對(duì)每種速度都可獲得最佳效率。能節(jié)約能量達(dá)45%。因電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量相當(dāng)小，故在機(jī)房?jī)?nèi)不需要專(zhuān)用的通風(fēng)降溫系統(tǒng)，沒(méi)有額外的能量損耗。 電路負(fù)載低，所需緊急供電裝置小在加速階段，所需起動(dòng)電流小于2.5倍的額定電流。且起動(dòng)電流峰值時(shí)間短。由于起動(dòng)電流大幅度減小，故功耗和供電纜線(xiàn)直徑可減小很多。所需的緊急供電裝置的尺寸也比較小。 可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。具有先進(jìn)的半導(dǎo)體變頻器把交流換成直流。再把直流逆變成電壓幅度和頻率可變的交流。由于元器件性能可靠性可靠，工藝先進(jìn)，經(jīng)久耐用。在系統(tǒng)中由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)不會(huì)增加電機(jī)的發(fā)熱，而且還能減小電機(jī)的應(yīng)力，使電梯運(yùn)行性能非?？煽?，延長(zhǎng)使用壽命。 舒適感好在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中。其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)性能。故乘坐電梯舒適感極好。電梯運(yùn)行是跟隨最佳給定的速度曲線(xiàn)運(yùn)行的。其特性可適應(yīng)人體感受，并保證運(yùn)行噪聲小，制動(dòng)平穩(wěn) 平層精度高采用現(xiàn)在傳感技術(shù)和數(shù)字軟件控制系統(tǒng)。在整個(gè)運(yùn)行期間準(zhǔn)確地給位置信號(hào)加上精確地按樓層距離直接?？康恼{(diào)節(jié)系統(tǒng)，在VVVF控制系統(tǒng)中其直接?？坑蒔C機(jī)，變頻器，曲線(xiàn)卡三個(gè)方面組成。曲線(xiàn)卡的輸入信號(hào)有起動(dòng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換信號(hào)。輸出信號(hào)有運(yùn)行信號(hào)，總控信號(hào)，轉(zhuǎn)換應(yīng)答信號(hào)等。曲線(xiàn)卡在接受到起動(dòng)信號(hào)時(shí)，給變頻器一條運(yùn)行曲線(xiàn)，輸出運(yùn)行信號(hào)，電梯開(kāi)始運(yùn)行；在受到換速信號(hào)時(shí)，給變頻器調(diào)節(jié)裝置一條減速曲線(xiàn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)停車(chē)位置時(shí)，曲線(xiàn)卡撤消運(yùn)行信號(hào)，電梯即直接?？繕菍悠矫妫瓿梢淮芜\(yùn)行，故使電梯在每個(gè)樓層都能準(zhǔn)確平層，便于乘客進(jìn)出不會(huì)絆倒。 運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲在轎廂內(nèi)，機(jī)房?jī)?nèi)及鄰近區(qū)域確保噪聲小。因?yàn)槠湎到y(tǒng)中采用了高時(shí)鐘頻率。始終產(chǎn)生一個(gè)不失真的正弦波供電電流。電動(dòng)機(jī)不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)距脈動(dòng)。因此，消除了振動(dòng)和噪聲。直流調(diào)速方式有G-M調(diào)速，相位控制調(diào)壓調(diào)速和斬波控制（PWM）調(diào)壓調(diào)速等不同的電氣驅(qū)動(dòng)技術(shù)。其調(diào)速系統(tǒng)的變流方式與交流的變流方式有所不同。見(jiàn)表5表5各種調(diào)速方式對(duì)比圖調(diào)速方式一次變流二次變流三次變流直流電機(jī)G-M系統(tǒng)機(jī)械機(jī)械-直流電機(jī)相控調(diào)速方式電子機(jī)械-直流電機(jī)PWM系統(tǒng)電子電子機(jī)械交流電機(jī)”交-直-交”變頻系統(tǒng)電子電子-交流電機(jī)”交-交”變頻系統(tǒng)電子-交流電機(jī)調(diào)壓系統(tǒng)電子-上述反復(fù)一次變流的最后兩種調(diào)速方式，由于不能達(dá)到很寬的調(diào)速范圍和很好的性能。故只能在有限的場(chǎng)合中適用。其他四種調(diào)速方式都可以達(dá)到很高的性能。因此在性能電梯中得到廣泛的使用。但使用直流電機(jī)系統(tǒng)時(shí)，不管采用何種方式都必須進(jìn)行機(jī)械變流。顯然，這就是直溜電機(jī)的致命缺陷，是直流電機(jī)最終被交流電機(jī)代替的根本原因。1.6電梯的工作原理當(dāng)曳引機(jī)組的曳引輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠嵌在曳引輪槽中的鋼絲繩與曳引槽之間的摩擦力，驅(qū)動(dòng)鋼絲繩來(lái)升降轎廂，曳引鋼絲繩一端掛著轎廂，另一端懸掛對(duì)重，產(chǎn)生拉力分別為S1和S2。當(dāng)S1和S2的差值等于或小于繩槽之間摩擦力時(shí)，電梯正常運(yùn)行，繩槽之間無(wú)打滑現(xiàn)象。具體圖形見(jiàn)下圖曳引鋼絲繩與曳引輪槽不打滑的條件是：（1）當(dāng)轎廂滿(mǎn)載，并以額定速度下降制動(dòng)時(shí)： （式1）式中：S1曳引鋼絲繩轎廂一邊的拉力（N）；S2曳引鋼絲繩對(duì)重一邊的拉力（N）；曳引繩在曳引輪上的包角，一般；復(fù)繞時(shí)，計(jì)算時(shí)用弧度值自然對(duì)數(shù)底數(shù)=2.71828；鋼絲繩與曳引輪槽間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，它的大小與輪槽的形型尺寸及鋼絲繩和輪間的摩擦系數(shù)有關(guān)，常取（式2）式中，sin，sin，sin2，sin2中的，的值用角度值代入；2，2中的值用弧度值代入。；。式（1）中的， 上式中：G-轎廂自重（N）；Q-額定載重量（N）；W-對(duì)重裝置重量（N）；-電梯加速度。（2）當(dāng)轎廂空載時(shí)，以額定速度上升制動(dòng)時(shí)，（式3）, ， 2 PLC可編程序控制器2.1 PLC的起源與發(fā)展在可編程控制器誕生之前，繼電器控制系統(tǒng)已廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，繼電器控制系統(tǒng)通?？梢钥闯杏奢斎腚娐?，控制電路，輸出電路和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)這4個(gè)部分組成的。其中輸入電路也是由按鈕，行程開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，傳感器等構(gòu)成。用已向系統(tǒng)送入控制信號(hào)。輸出電路部分是由接觸器，電磁閥等執(zhí)行元件構(gòu)成，用以控制各種被控制對(duì)象，如電動(dòng)機(jī)，電爐，閥門(mén)等。繼電器控制電路部分是控制系統(tǒng)的核心部分。它通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)將各個(gè)分立的繼電器，電子元器件連接起來(lái)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是指被控制的對(duì)象（如電動(dòng)機(jī)等）或生產(chǎn)過(guò)程。繼電器控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中曾起著不可替代的重要作用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，繼電器控制系統(tǒng)已越來(lái)越難以適應(yīng)，因?yàn)槔^電器控制電路通常是針對(duì)著某一固定的動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)的。它的控制功能也僅僅只局限于邏輯控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)等這樣一些簡(jiǎn)單的控制，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，布線(xiàn)，裝配，和調(diào)試。顯然，這樣的控制系統(tǒng)完全無(wú)法滿(mǎn)足日新月異且競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。這就迫使人們要放棄原來(lái)已占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，研制可以替代繼電器控制系統(tǒng)的新型的工業(yè)控制系統(tǒng)。出于上述考慮，美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）于1968年提出了公開(kāi)招標(biāo)研制新型的工業(yè)控制器的設(shè)想，第二年，即1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）就研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器。在這一時(shí)期，可編程序控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)等順序控制功能。所以人們將可遍程序控制器稱(chēng)之為PCL（Programmable Logical Controller），即可編程序邏輯控制器：20世紀(jì)70年代末80年代初，微處理器技術(shù)日趨成熟，使可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊，如浮點(diǎn)運(yùn)算，函數(shù)運(yùn)算，查表等。這樣可編程序控制器不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。因此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)NEMA（National Electrical Manufacturers Association）將之正式命名為PC（Programmable Controller）。值得注意的是，因?yàn)閭€(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)也是PC（Personal Computer），有時(shí)為了避免混淆，人們習(xí)慣上仍將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（盡管這是早期的名稱(chēng)）。本書(shū)采用PLC的稱(chēng)呼。20世紀(jì)80年代后，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器夠成的微機(jī)化可編程序控制器得到了驚人的發(fā)展，使之在概念上，設(shè)計(jì)上，性能價(jià)格比等方面有了重大突破?？删幊绦蚓哂辛烁咚儆?jì)數(shù)，中斷技術(shù)，PID控制等功能，同時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信功能也得到了加強(qiáng)，這些都使得可編程序控制器的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。為了使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn)，并給出了它的定義。“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等才操作，并通過(guò)數(shù)字式，模擬式的輸入與輸出，控制各類(lèi)的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)?！本C上所述，PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。這種裝置具有體積小，功能強(qiáng)，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，靈活通用，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，得到了用戶(hù)的公認(rèn)和好評(píng)。他經(jīng)過(guò)短短的幾十年發(fā)展后，現(xiàn)在已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC，機(jī)器人和CAD/CAM）之一，被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械，冶金，化工交通，電力等領(lǐng)域中。以PLC作為控制器的PLC控制系統(tǒng)是從根本上改變了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的工業(yè)原理和方式。繼電器控制系統(tǒng)是控制功能是通過(guò)采用硬件接線(xiàn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而PLC控制系統(tǒng)的控制功能是通過(guò)存儲(chǔ)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不僅可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量控制，還可以進(jìn)行模擬量控制，順序控制。另外，它的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能也遠(yuǎn)比繼電器控制系統(tǒng)強(qiáng)很多，一般可以為用戶(hù)提供幾十個(gè)甚至上百個(gè)定時(shí)器，計(jì)數(shù)器。隨著計(jì)算機(jī)和通信幾刷的發(fā)展，現(xiàn)代PLC控制系統(tǒng)已遠(yuǎn)不是幾十年前的哪個(gè)樣子，PLC的控制從早期的單機(jī)控制發(fā)展到多機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了工廠自動(dòng)化。盡管現(xiàn)在的PLC控制系統(tǒng)已發(fā)生了很大的變化，但是從自動(dòng)控制的角度來(lái)看，PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上仍有相似之處?，F(xiàn)在以集中型的PLC控制系統(tǒng)為例說(shuō)明集中型PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有那些相同和不同之處，這對(duì)初學(xué)者理解PLC控制系統(tǒng)的工作原理是有幫助的。集中型PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。將兩種系統(tǒng)相比，就會(huì)發(fā)現(xiàn)PCL控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)輸入，輸出部分基本相同，輸入電路也是由按鈕，開(kāi)關(guān)，傳感器所構(gòu)成：輸出電路也好似由接觸器，執(zhí)行器，電磁閥多構(gòu)成的。不同的是繼電器控制系統(tǒng)在控制線(xiàn)路被PLC中的程序代替，這樣一旦生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就只需要修改程序就可以了。正是上述原因，PLC控制系統(tǒng)除了可以完成傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)所具有的全部功能外，還可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制，開(kāi)環(huán)或閉環(huán)過(guò)程控制，甚至多級(jí)分布式控制。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，PLC的成本在降低，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)代替已是發(fā)展的必然趨勢(shì)。2.2 PLC控制系統(tǒng)與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較2.2.1 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 表6 plc與繼電器控制系統(tǒng)比較表比較項(xiàng)目繼電器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)由許多繼電器，采用接線(xiàn)的方式來(lái)完成控制功能各種控制功能是通過(guò)編制的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程變更的適應(yīng)性適應(yīng)性差。需要重新設(shè)計(jì)，改變繼電器和接線(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)，只需對(duì)程序進(jìn)行修改控制速度低?？繖C(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)極快?？课⑻幚砥鬟M(jìn)行處理計(jì)數(shù)及其他特殊功能一般沒(méi)有有安裝，施工連線(xiàn)多，施工繁安裝容易，施工方便可靠性差，觸點(diǎn)多，故障多高，因元器件采用了篩選和老化等可靠性措施壽命短長(zhǎng)可擴(kuò)展性困難容易維護(hù)工作量大，故障不易查找有自診能力，維護(hù)工作量小結(jié)論：由于PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此，在今后的控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被PLC控制系統(tǒng)所代替是大勢(shì)所趨。2.2.2 PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較20世紀(jì)60年代，由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，有人曾試圖用小型計(jì)算機(jī)來(lái)取代當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的繼電器控制系統(tǒng)，結(jié)果未獲成功，代只的卻是PLC的出現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)與PLC本身的工作目的，原理和方式上都存在著較大的差異，其結(jié)果比較見(jiàn)下表。表7 PLC與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比較表比較項(xiàng)目通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)管理等工業(yè)自動(dòng)控制工作環(huán)境對(duì)工作環(huán)境要求比較高對(duì)環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)的系統(tǒng)的軟件一般只需要簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護(hù)等一般性措施采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護(hù)，可在線(xiàn)維修編程語(yǔ)言匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言梯形圖，助記符語(yǔ)言，SFC標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言對(duì)操縱人員的要求需專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，并具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一般技術(shù)人員，稍加培訓(xùn)即可操作使用對(duì)內(nèi)存的要求容量大容量小價(jià)格價(jià)格高價(jià)格較低其他若用于控制，一般需自行設(shè)計(jì)機(jī)種多，模塊種類(lèi)多，易于集成系統(tǒng)結(jié)論：一般情況下，在工業(yè)自動(dòng)化工程中采用PLC可靠，方便，易于維護(hù)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，采用微處理器的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了。它與PLC共同推動(dòng)著傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間是實(shí)踐，人們又發(fā)現(xiàn)，PLC與一般的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，PLC還是有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其原因是PLC專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，在PLC中采用了如下的硬件和軟件措施： 光電耦合隔離和R-C濾波器，有效地防止了干擾信號(hào)的進(jìn)入。 內(nèi)部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾。 采用優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源，防止電源線(xiàn)引入的干擾。具有良好的自診斷功能可對(duì)CPU等內(nèi)部電路進(jìn)行檢測(cè)，一旦出錯(cuò)，立即報(bào)警。 對(duì)程序及有關(guān)數(shù)據(jù)有電池供電進(jìn)行后備，一旦斷電或運(yùn)行停止，有關(guān)狀態(tài)及信息不會(huì)丟失。 對(duì)采用的器件都進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選和簡(jiǎn)化，排除了因器件問(wèn)題而造成的故障。 采用了冗余技術(shù)進(jìn)行一步增強(qiáng)了可靠性。對(duì)某些大型PLC還采用了雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)。 隨著構(gòu)成PLC的元器件性能的提高，PLC的可靠性也在相應(yīng)的提高。一般PLC的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)到幾萬(wàn)小時(shí)以上。某些PLC的生產(chǎn)廠家甚至宣布，今后生產(chǎn)PLC不再標(biāo)明可靠性這一指標(biāo)，因?yàn)閷?duì)PCL來(lái)講這一指標(biāo)已毫無(wú)意義了。經(jīng)過(guò)大量時(shí)間人們發(fā)現(xiàn)PLC系統(tǒng)在使用中發(fā)生的故障大是是由于PLC的外部開(kāi)關(guān)，傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)引起的，而不是PLC本身發(fā)生的。 另外，PLC程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂易維護(hù)，更適合于工程技術(shù)人員。因此，PLC在工業(yè)控制方面獲得了極大成功，成為工業(yè)控制中的主流。但是必須指出的是：計(jì)算機(jī)在信息處理方面還是優(yōu)于PLC，所以在一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，常常將兩者結(jié)合起來(lái)，PLC做下位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)在控制，計(jì)算機(jī)做上位機(jī)信息處理。計(jì)算機(jī)與PLC之間通過(guò)通信線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換和交換。這樣相輔相成，構(gòu)成一個(gè)功能較強(qiáng)的完整的控制系統(tǒng)。2.2.3 PLC控制系統(tǒng)與集散型控制系統(tǒng)的比較由前所述可知，PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。而集散型控制系統(tǒng)DCS（Distribution Control System）是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的分布式控制系統(tǒng)，它在模擬量處理，回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。而PLC隨微電技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論在功能上，速度上，智能化模塊以及聯(lián)網(wǎng)通信上，都用很大的提高。并開(kāi)始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了以PLC為重要部件的分布式控制系統(tǒng)。隨著PLC網(wǎng)絡(luò)通信功能不斷增強(qiáng)，PLC與PLC及計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，可以形成大規(guī)模的控制系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)告訴公路上（Data Highway）掛接在線(xiàn)通用計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)組態(tài)，編程和下裝，進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，這樣就已具備了集散控制系統(tǒng)的形態(tài)，加上PLC的價(jià)格和可靠性?xún)?yōu)勢(shì)，使之可以與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)相互競(jìng)爭(zhēng)。2.3 PLC控制系統(tǒng)的組成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。2.3.1 硬件的組成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)模可根據(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。PLC系統(tǒng)（1）主控模塊除了早期生產(chǎn)的整體式PLC（PLC的各個(gè)不見(jiàn)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(xiàn)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。CPU：CPU是PLC的控制中樞，它由控制器和運(yùn)算器組成。其中，控制器是用來(lái)統(tǒng)一指揮和控制PLC工作的部件。運(yùn)算器則是進(jìn)行邏輯，算術(shù)等運(yùn)算部件。PLC在CPU的控制下使整個(gè)機(jī)器有條不紊的協(xié)調(diào)工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)設(shè)備的控制。CPU的具體作用如下：執(zhí)行接受，存儲(chǔ)用戶(hù)程序的操作指令。用以?huà)呙璺绞絹?lái)自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶(hù)程序。完成數(shù)據(jù)和信息的處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào)，完成用戶(hù)指令規(guī)定的各種操作。響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器，打印機(jī)）的請(qǐng)求。PLC中所采用的CPU隨機(jī)型的不同而不同，通常有3種：通用微處理器（如8086，80286，80386等），單片機(jī)芯片，位片式處理器。一般來(lái)說(shuō)，小型PLC大采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU，如Intel8086，Inter96系列單片機(jī)，具有集成度高，運(yùn)算速度快，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。如日本歐姆龍公司生產(chǎn)的OMRONC200H型PLC采用的是Motorola公司生產(chǎn)的MC68B09的CPU芯片。這是一種增強(qiáng)型8位微處理器。對(duì)大型PLC，大多采用高速位片式微處理器，它具有靈活性強(qiáng)，速度快，效率高的優(yōu)點(diǎn)。目前，一些廠家生產(chǎn)的PLC中，還采用了冗余技術(shù)，即采用雙CPU或三CPU工作，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性。采用冗余技術(shù)可使PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)以上。存儲(chǔ)器：PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶(hù)程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：采用PROM或EPROM芯片存儲(chǔ)器。它是由生產(chǎn)廠家直接存放的，永久存儲(chǔ)的程序和指令，稱(chēng)為監(jiān)控程序。監(jiān)控程序和PLC的硬件組成與專(zhuān)用部件的特性有關(guān)，用戶(hù)不能隨意訪(fǎng)問(wèn)和修改這部分存儲(chǔ)器的程序。存儲(chǔ)器區(qū)：工作數(shù)據(jù)是PLC運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常變化的，需要隨機(jī)存取的一些數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一般不需要長(zhǎng)久保存，因此采用隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)包括輸入，輸出數(shù)據(jù)映象區(qū)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器預(yù)置和當(dāng)前數(shù)值的數(shù)據(jù)。用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)：用于存放用戶(hù)經(jīng)編程器或計(jì)算機(jī)輸入的應(yīng)用程序。一般采用EPROM或EEPROM存儲(chǔ)器，用戶(hù)可檫寫(xiě)重新編程。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器的容量一般就代表PLC的標(biāo)稱(chēng)容量。通常，小型機(jī)小于8KB，中型機(jī)小于50KB，而大型機(jī)可以在50KB以上。通信接口：主控模塊通常有一個(gè)或一個(gè)以上的通信接口（簡(jiǎn)稱(chēng)通信口），用以與計(jì)算機(jī)，編程器相連，實(shí)現(xiàn)編程，調(diào)試，運(yùn)行，監(jiān)視等功能。（2）輸入/輸出模塊 PLC的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò)I/O模塊實(shí)現(xiàn)的。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(hù)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，交流新號(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。（3）電源模塊該模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成供CPU存儲(chǔ)器所需的直流電源，是整個(gè)PLC系統(tǒng)的能源供給中心。它的好壞直接影響到PLC的功能和可靠性。目前，大多數(shù)PLC采用高質(zhì)量的開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，與普通電源相比，PLC的電源工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力也強(qiáng)。有些機(jī)器的電源除了供內(nèi)部電路使用外，還向外提供24VDC的穩(wěn)壓電源，用于外部傳感器的需要，這樣就避免了因外部電源不合格而引起的外部故障。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)被孔對(duì)象執(zhí)行控制任務(wù)。PLC外圍設(shè)備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PLC的重要外圍設(shè)備之一，它可以將用戶(hù)編寫(xiě)的程序送到PLC的用戶(hù)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。2.3.2 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)軟件的支持西，PLC對(duì)用戶(hù)程序進(jìn)行逐條的解釋?zhuān)⒓右詧?zhí)行，直到用戶(hù)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。值得注意的是在繼電器控制系統(tǒng)中，一個(gè)繼電器的線(xiàn)圈被接通或斷開(kāi)，繼電器的所用觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)）都會(huì)立即動(dòng)作。但在PLC中，由于采用的是循環(huán)掃描的工作方式，所用只有掃描到”線(xiàn)圈”的觸點(diǎn)時(shí)，才會(huì)動(dòng)作，沒(méi)有掃描到時(shí)，觸點(diǎn)就不會(huì)動(dòng)。并且PLC掃描一次用戶(hù)程序的時(shí)間即掃描周期與擁護(hù)程序的長(zhǎng)短和掃描速度有關(guān)，一般為1ms至幾十毫秒?，F(xiàn)以O(shè)MRONP型機(jī)為例來(lái)說(shuō)明PLC掃描的工作過(guò)程，如上圖在沒(méi)有掃描之前，PLC首先應(yīng)保證自身的完好性。接通電源之后，為消除各元件狀態(tài)的隨機(jī)性，進(jìn)行清零或復(fù)位處理，檢查I/O單元連接是否正確，再執(zhí)行一段程序。使它涉及到各種指令和內(nèi)存單元，如果執(zhí)行的時(shí)間不超過(guò)規(guī)定的時(shí)間范圍，則證明自身完好，否則系統(tǒng)關(guān)閉。上述操作完成后，將時(shí)間監(jiān)視定時(shí)復(fù)位，才允許掃描用戶(hù)程序。公共操作公共操作是在每次掃描程序前又一次自檢，若發(fā)現(xiàn)故障，除了報(bào)警顯示燈亮之外，還判斷故障性質(zhì)。一般性故障，只報(bào)警不停機(jī)，等待處理；對(duì)于嚴(yán)重故障，則停止運(yùn)行用戶(hù)程序，此時(shí)PLC切斷一切輸出。數(shù)據(jù)I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出操作有的稱(chēng)為I/O狀態(tài)刷新。它包括兩種操作：一是采樣輸入信號(hào)（即刷新輸入狀態(tài)的內(nèi)容）；二是送出處理結(jié)果（即按輸出狀態(tài)表的內(nèi)容刷新輸出電路）。PLC數(shù)據(jù)I/O示意圖如下： 輸入映象存儲(chǔ)器及刷新。由上圖所示可知送入PLC端子上的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)電隔離，電平轉(zhuǎn)換，濾波處理后，進(jìn)入緩沖器內(nèi)CPU的采樣。在PLC的存儲(chǔ)器有一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放I/O數(shù)據(jù)區(qū)，其中對(duì)應(yīng)輸入端子的數(shù)據(jù)區(qū)，稱(chēng)之為輸入映象存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU采樣時(shí)，輸入信號(hào)由緩沖區(qū)進(jìn)入映象區(qū)。接著就是數(shù)據(jù)輸入或輸出狀態(tài)刷新。只有在采樣刷新的時(shí)刻，輸入映象存儲(chǔ)器中的內(nèi)容才與輸入信號(hào)（不考慮電路固有的慣性和濾波滯后影響）一致，其他時(shí)間范圍輸入信號(hào)變化是不會(huì)影響映象存儲(chǔ)器的內(nèi)容的。由于PLC掃描周期一般只有幾十毫秒，所以?xún)纱尾蓸訒r(shí)間很短，對(duì)一般開(kāi)關(guān)量來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為沒(méi)有因間斷采樣引起的誤差。即認(rèn)為輸入信號(hào)一旦變化，就能立即進(jìn)入輸入映象的存儲(chǔ)器內(nèi)。 輸出映象存儲(chǔ)器及輸出狀態(tài)刷新。同樣道理，CPU不能直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。按用戶(hù)程序要求及當(dāng)前輸入狀態(tài)，要保持到下次刷新為止。同樣，對(duì)于變化較慢的控制過(guò)程來(lái)說(shuō)，因?yàn)閮纱嗡⑿碌臅r(shí)間間隔和輸出電路的慣性時(shí)間常數(shù)一般才幾十毫秒，可以認(rèn)為輸出信號(hào)是及時(shí)的。 執(zhí)行用戶(hù)程序這里又包括監(jiān)視與執(zhí)行兩部分。監(jiān)視定時(shí)器WDT。監(jiān)視定時(shí)器就T1是通常所說(shuō)的”看門(mén)狗”WDT（Watch-DogTimer），它是用來(lái)監(jiān)視程序執(zhí)行是否正常。正常時(shí)，執(zhí)行完用戶(hù)程序多用的時(shí)間不會(huì)超過(guò)T1，在程序復(fù)位WDT，即執(zhí)行程序并開(kāi)始計(jì)時(shí)：執(zhí)行完用戶(hù)程序后立即令WDT復(fù)位，表示程序執(zhí)行正常。當(dāng)程序執(zhí)行過(guò)程中因某種干擾使掃描失控或進(jìn)入死循環(huán)，則WDT會(huì)發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)，使程序重新開(kāi)始執(zhí)行。如果是偶然因素造成超時(shí)，重新程序不會(huì)再遇到”偶然干擾”，系統(tǒng)便轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行；若由于不可恢復(fù)的確定性故障，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地停止執(zhí)行用戶(hù)程序，切斷外部負(fù)載，發(fā)出故障信號(hào)，等待處理。執(zhí)行用戶(hù)程序。用戶(hù)程序是放在用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中的，掃描時(shí)，按順序從零步開(kāi)始，逐步解釋和執(zhí)行，直到執(zhí)行END指令才結(jié)束對(duì)用戶(hù)程序的掃描。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)：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)格尊守生產(chǎn)工藝的具體要求來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。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)。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(hù)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。24 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(mǎn)足各種需要的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。今后PLC控制系統(tǒng)將朝什么方向發(fā)展呢？在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的今天，產(chǎn)品的發(fā)展取決于市場(chǎng)的需求。PLC的主要應(yīng)用領(lǐng)域是自動(dòng)化。不同的企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的要求，規(guī)模以及投資數(shù)額都不相同，存在著不同的層次需求。從我國(guó)目前正在開(kāi)展的以高新技術(shù)帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式來(lái)看，我們不僅要大力發(fā)展適合于大，中型企業(yè)的高水準(zhǔn)的PLC網(wǎng)絡(luò)，而且也要發(fā)展合適小型企業(yè)該找的性能價(jià)格比高的小型PLC控制系統(tǒng)。所以今后PLC控制系統(tǒng)將朝著兩個(gè)方向發(fā)展：一是向小型化，微型化系統(tǒng)方向發(fā)展。作為控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，PLC將朝著體積更小，速度更快，功能更強(qiáng)，價(jià)格更低的方向發(fā)展。二是向大型化，網(wǎng)絡(luò)化，多功能的方向發(fā)展。 小型化、高性能、低成本、簡(jiǎn)單使用近年來(lái)，小型PLC應(yīng)用十分普遍，超小型PLC的需求日趨增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)機(jī)床行業(yè)應(yīng)用超小型PLC幾乎占據(jù)了市場(chǎng)的1/4，國(guó)外許多PLC廠家正在積極地研制開(kāi)發(fā)出各種超小型微型的PLC。例如德國(guó)西門(mén)子公司的S7-200既可以單機(jī)運(yùn)行也可以聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。S7-200的最小配置是8個(gè)數(shù)字量輸入和6個(gè)數(shù)字量輸出，還可以根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)展27個(gè)模塊，最多可達(dá)到128個(gè)輸入和120輸出，此外S7-200還可以進(jìn)行模擬量控制，是一種性能價(jià)格比較好的微型PLC 大型化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能多層次分布式控制系統(tǒng)與集中型相比，具有更高的安全性和可靠性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)，組態(tài)也更為靈活方便，地域分布也廣，是當(dāng)前控制系統(tǒng)發(fā)展的主要潮流。為了適應(yīng)這種發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化，世界上各PLC生產(chǎn)廠家不斷地研制開(kāi)發(fā)功能更強(qiáng)的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種PLC網(wǎng)絡(luò)一般是多級(jí)的，網(wǎng)絡(luò)的最底層是現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行級(jí)，網(wǎng)絡(luò)的最上層為組織管理級(jí)?，F(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行級(jí)可以由多個(gè)PLC或遠(yuǎn)程I/O工作站所組成，中間一級(jí)由PLC或計(jì)算機(jī)構(gòu)成。最高一級(jí)一般由高性能的計(jì)算機(jī)組成。它們之間采用工業(yè)以太網(wǎng)，MAP網(wǎng)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相連構(gòu)成一個(gè)多級(jí)分布式PLC。隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，這種多分布式的PLC控制系統(tǒng)不再是單一的，除了控制功能外，還可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)優(yōu)化，生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)調(diào)度，產(chǎn)品計(jì)劃，統(tǒng)計(jì)管理等功能，成為一種測(cè)，控，管一體化的多功能綜合系統(tǒng)。 PLC控制系統(tǒng)將與智能控制系統(tǒng)更進(jìn)一步地相互滲透和結(jié)合目前，PLC與計(jì)算機(jī)已成為地結(jié)合并廣泛應(yīng)用，PLC不再是單獨(dú)的一個(gè)控制裝置，它成為控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分和環(huán)節(jié)。隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，今后的PLC將更加注重它與智能控制系統(tǒng)的結(jié)合。許多PLC開(kāi)發(fā)商已經(jīng)注意到了PLC的兼容性，不僅是PLC與PLC的兼容，而且還注意到PLC與計(jì)算機(jī)的兼容，使之可以充分地利用計(jì)算機(jī)現(xiàn)有的軟件資源。例如西門(mén)子的S7-300采用SIMATICS7的模塊，它的軟件編程，監(jiān)控都可以在Windows操作平臺(tái)上操作和運(yùn)行。今后PLC將采用速度更快，功能更強(qiáng)的CPU，容量更大的存儲(chǔ)器。并將更充分地利用計(jì)算機(jī)資源。PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，集散控制系統(tǒng)，嵌入式計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)還將進(jìn)一步滲透與結(jié)合，這必將更進(jìn)一步拓寬PLC的應(yīng)用領(lǐng)域和空間。 實(shí)現(xiàn)軟，硬件的標(biāo)準(zhǔn)化長(zhǎng)期以來(lái)，PLC走的是專(zhuān)門(mén)化的道路，使其在獲得成功的同時(shí)也帶來(lái)諸多的不便。例如各個(gè)公司的PLC都有通信聯(lián)網(wǎng)的能力，但各個(gè)公司的PLC之間還無(wú)法通信聯(lián)網(wǎng)，因此制定PLC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已是今后的發(fā)展趨勢(shì)。從1978年起國(guó)際電工委員會(huì)IEC在其下設(shè)TC65的SC65B中轉(zhuǎn)設(shè)WGT工作組制定PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。3 PLC控制電梯的設(shè)計(jì)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(guó)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(mǎn)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(lái)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(lái)說(shuō)，這兩種方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。國(guó)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)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.1電梯運(yùn)行的理想曲線(xiàn)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am1.5m/s2，加速度變化率m3m/s3，電梯的理想運(yùn)行曲線(xiàn)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(xiàn)實(shí)現(xiàn)較為困難，而三角形曲線(xiàn)最大加速度和在啟動(dòng)及制動(dòng)段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的加速度變化率均大于梯形曲線(xiàn)，即+m跳變到-m或由-m跳變到+m的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線(xiàn)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(xiàn)電梯的理想運(yùn)行曲線(xiàn)如圖7所示：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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電梯專(zhuān)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(xiàn)及其它關(guān)鍵參數(shù)等功能。其具有調(diào)試方便快捷，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(xiàn)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(wú)觸點(diǎn)控制。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(guò)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(xiàn)，從而能夠按優(yōu)化曲線(xiàn)運(yùn)行，使低速爬行時(shí)間縮短至0.3s，在電梯的平層過(guò)程中變頻器通過(guò)調(diào)整平層速度或制動(dòng)斜坡來(lái)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410cm時(shí)，有平層開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)低速信號(hào)，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)高精度的平層，從而達(dá)到平層的準(zhǔn)確可靠。電梯速度曲線(xiàn)：電梯運(yùn)行的舒適性取決于其運(yùn)行過(guò)程中加速度a和加速度變化率p的大小，過(guò)大的加速度或加速度變化率會(huì)造成乘客的不適感。同時(shí)，為保證電梯的運(yùn)行效率，a、p的值不宜過(guò)小。能保證a、p最佳取值的電梯運(yùn)行曲線(xiàn)稱(chēng)為電梯的理想運(yùn)行曲線(xiàn)。電梯運(yùn)行的理想曲線(xiàn)應(yīng)是拋物線(xiàn)-直線(xiàn)綜合速度曲線(xiàn)，即電梯的加、減過(guò)程由拋物線(xiàn)和直線(xiàn)構(gòu)成。電梯給定曲線(xiàn)是否理想，直接影響實(shí)際的運(yùn)行曲線(xiàn)。速度曲線(xiàn)產(chǎn)生方法：采用的FX2-64MRPLC，并考慮輸入輸出點(diǎn)要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三個(gè)擴(kuò)展模塊和FX2-40AW雙絞線(xiàn)通信適配器，F(xiàn)X2-40AW用于系統(tǒng)串行通信。利用PLC擴(kuò)展功能模塊D/A模塊實(shí)現(xiàn)速度理想曲線(xiàn)輸出，事先將數(shù)字化的理想速度曲線(xiàn)存入PLC寄存器，程序運(yùn)行時(shí)，通過(guò)查表方式寫(xiě)入D/A，由D/A轉(zhuǎn)換成模擬量后將速度理想曲線(xiàn)輸出。加速給定曲線(xiàn)的產(chǎn)生：8位D/A輸出05V/010V，對(duì)應(yīng)數(shù)字值為16進(jìn)制數(shù)00FF，共255級(jí)。若電梯加速時(shí)間在2.53秒之間。按保守值計(jì)算，電梯加速過(guò)程中每次查表的時(shí)間間隔不宜超過(guò)10ms。由于電梯邏輯控制部分程序最大，而PLC運(yùn)行采用周期掃描機(jī)制，因而采用通常的查表方法，每次查表的指令時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足給定曲線(xiàn)的精度要求。在PLC運(yùn)行過(guò)程中，其CPU與各設(shè)備之間的信息交換、用戶(hù)程序的執(zhí)行、信號(hào)采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行的，每個(gè)循環(huán)都要對(duì)所有功能進(jìn)行查詢(xún)、判斷和操作。這種順序和格式不能人為改變。通常一個(gè)掃描周期，基本要完成六個(gè)步驟的工作，包括運(yùn)行監(jiān)視、與編程器交換信息、與數(shù)字處理器交換信息、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶(hù)程序和輸入輸出接口服務(wù)等。在一個(gè)周期內(nèi)，CPU對(duì)整個(gè)用戶(hù)程序只執(zhí)行一遍。這種機(jī)制有其方便的一面，但實(shí)時(shí)性差。過(guò)長(zhǎng)的掃描時(shí)間，直接影響系統(tǒng)對(duì)信號(hào)響應(yīng)的效果，在保證控制功能的前提下，最大限度地縮短CPU的周期掃描時(shí)間是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題。