PLC十層電梯樓層控制系統(tǒng)的設計(一)

1、PLC十層電梯樓層控制系統(tǒng)的設計(一)    一 、電梯的概述11電梯的結構 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。 電梯是機、電一體化產品。其機械部分好比是人的軀體，電氣部分相當于人的神經，控制部分相當于人的大腦。各部分通過控制部分調度，密切協(xié)同，使電梯可靠運行。  盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩曳引式結構，圖11所示是電梯的基本結構剖視直觀圖。  圖11  電梯的基本結構剖視直觀圖 

2、從電梯空間位置使用看，由四個部分組成：依附建筑物的機房、井道；運載乘客或貨物的空間轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點層站。即機房、井道、轎廂、層站。 從電梯各構件部分的功能上看，可分為八個部分：曳引系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)， 12 電梯控制的背景 自1889年美國奧梯斯升降機公司推出世界第一部以電動機為動力的升降機以來，電梯在驅動方式上經歷了卷筒式驅動、牽引式驅動等歷程，逐漸形成了直流電機拖動和交流電機拖動兩種不同的拖動方式。如今電梯已成為人們進出高層建筑不可或缺的代步工具；而且作為載人工具，人們在運行的平滑

3、性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能方面對它提出了更高的要求。 由于早期的電梯繼電器控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復雜、一旦接收完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。 目前電梯的控制普遍采用了兩種方式： 1）采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成； 2）控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制?？删幊炭刂破鳎≒LC）既保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修

4、方便等諸多高品質性能。因此，PLC在電梯控制領域得到了廣泛而深入的應用。 通過PLC程序設計實現(xiàn)樓層計數(shù)、換速信號、門區(qū)和平層信號的數(shù)字控制，取代井道位置檢測裝置，提高了系統(tǒng)的可靠性和平層精度。 而在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應用，并且產生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法，這些方法具有抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉。它們廣泛應用于自動控制的各個領域，也在電梯控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。 13 電梯的控制要求 當乘員進入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動關閉后控制系統(tǒng)進行下列運作： 1根據轎廂所處位置及乘員

5、所處層數(shù)，判定轎廂運行方向，保證轎廂平層時減速。 2轎廂停在選定的樓層上，同時根據樓層的呼叫，順路停車，自動開關門。 3在轎廂內外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)。 二、 PLC的發(fā)展與應用變頻器種類21 PLC的定義和特點 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。&#

6、160;PLC具有很多優(yōu)良的特性：可靠性高，抗干擾能力強配套齊全，功能完善，適用性強易學易用，深受工程技術人員歡迎系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造體積小，重量輕，能耗低22 PLC的主要功能及其應用 目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 1、開關量的邏輯控制    這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、

7、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。 2、模擬量控制     在工業(yè)生產過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器可用于模擬量控制。  3、運動控制    PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一般使用專用

8、的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 4、過程控制  過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。 5、數(shù)據處理  現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含

9、矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據傳送、數(shù)據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據的采集、分析及處理。這些數(shù)據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數(shù)據處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 6、通信及聯(lián)網 PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統(tǒng)。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 23 PLC的發(fā)展歷史 作為通用工業(yè)控制計算機，30年來，可編程控制器從無到有，實現(xiàn)了工業(yè)控制領域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應用領域從小到大，實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制、及集散控制等各種任務的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。&