PLC的四层电梯设计
引言 2
引言
传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。
PLC因为稳定可靠、简单易学，结构简单、成本低廉和使用方便等特点，已经成为应用最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应系统的组态编程简单，具有人性化的界面，加快调试和编程速度。通过PLC对程序的设计，提高了电梯控制水平，改善了电梯运行的舒适度。本文针对以上优点，对电梯控制进行了改进，将PLC在四层电梯的控制上进行了应用，使其达到了较为理想的效果。然后运用组态王6.55进行了独立仿真，更直观的看出PLC是如何控制电梯运行的。
一、电梯概论
（一）电梯的发展与现状
随着现代化城市的高速发展，一幢幢高楼拔地而起。在在这些高层建筑中每天都有大量的人流和物流需要由电梯来进行垂直输送。在这些高层建筑中，电梯的作用在一定程度上比建筑物本身更为重要。除了超高层建筑，在高层和一些多层的饭店、办公楼和住宅楼，电梯也是不可缺少的垂直输送工具。随着经济和技术的发展，电梯的使用领域将越来越广，电梯已成为现代文明的一个标志。
世界上第一部以蒸汽机为动力、配有安全装置的载人升降机，是1852年由美国人伊莱沙.格雷夫斯.奥的斯发明的。1889年美国奥的斯升降机公司退出了世界第一部以直流电动机为动力的升降机，诞生了名副其实的电梯。
在1900年开始出现交流感应电动机驱动电梯。1903年又出现了槽轮式（曳引式）驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。
很长时间电梯一直使用直流电动机驱动电梯。最初的交流电动机只有单速，电梯运行性能很不理想。虽然交流双速电动机问世后，基本 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
满足了电梯运行的基本要求；但在调速性能方面却难以满足更高的要求。所以在20世纪前半叶，电梯的电梯的电力拖动，尤其是高层建筑中的电梯，几乎都采用直流拖动。直至1967年晶闸管用于电梯拖动，研制出了交流调压调速系统，才使交流电梯得到了快速发展。
在控制方面，用微机全面取代继电器，实现闭环控制，进一步提高电梯性能和可靠性，简化控制系统和减少现场调试的要求已是控流的主流。目前更强调运行质量和开拓功能，电梯控制正向多微机分散控制发展。
随着我国电梯行业的飞速发展，电梯设计、制造、安装改造、验收的各个环节正在规范，电梯的国家标准也在不断完善，现有的电梯国家标准主要有：GB7588-2003电梯制造与安装安全规范；GB10060-93电梯安装验收规范；GB50310-2002电梯工程施工质量验收规范；（GB50182废止）GB/T7024-97电梯、自动扶梯、自动人行道名词术语；GB/T7025-97电梯主参数及轿厢井道机房的型式与尺寸；GB/T10058-97电梯技术条件；GB/T10059-97电梯试验方法；GB16899-97自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范。
（二）电梯的规格型号与分类
1.电梯的定义
电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15度的刚性导轨之间。轿厢尺寸和结构形式便于乘客出入或装卸货物。
2.电梯的分类
按用途分类，电梯可分为乘客电梯、载货电梯、客货两用电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯。船用电梯、观光电梯、车辆电梯等；按拖动方式分类，电梯又可分为直流电梯、交流电梯、液压电梯等
（三）电梯的总体结构及基本要求
1.电梯的总体结构
电梯一般由其所依附的建筑物和不同功能的八个系统组成。
电梯所依附的建筑物有机房和井道。机房如图1-1所示，井道如图1-2所示。其八个系统为：曳引系统、导向系统、轿厢。门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。
2.电梯的基本要求
电梯的基本要求是：安全可靠，方便舒适。电梯的安全性和可靠性是个系统工程，由设计、制造、安装、维护各个环节和元器件的可靠性来保证。舒适主要是人的主观感觉，顾一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振动有关。
图1-1 电梯机房
图1-2 电梯井道
二、PLC的概述
（一）PLC的特点
1.高可靠性
（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。
（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms.
（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
（4）采用性能优良的开关电源。
2.丰富的I/O接口模块
PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位，强电或弱电等，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；，接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。
3.采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4.编程简单易学
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5.安装简单，维修方便
（二）PLC的分类、应用及发展
1.可编程控制器的分类
一般将I/O点数在128点以下的称为小型PLC，将I/O点数在256~1024点之间的称为中型PLC，而I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。
2.可编程控制器的应用
可编程控制器的应用
PLC广泛应用于机械制造、石化、冶炼、交通及各种机电产品的生产中。 典型的应用有：顺序控制、过程控制、数据处理、联网、显示打印。
3. 可编程控制器的发展方向
(1)向体积更小、速度更快的方向发展.微电子技术及电子电路装配工艺的不断改进，都会使PLC的体积更加小，以便于嵌入到任何小型的机器和设备之中。
(2)向大型化、高可靠性及多功能方面发展.大型PLC向着容量大、智能高、通信功能强的方向发展。对于大规模、复杂系统进行综合自动控制的PLC，大多已采用多CPU的结构，有闭环控制的PID模块、模拟量的模糊控制，自适应、参数自整定功能。
1.开始时，电梯处于任意一层。
2.当有外呼电梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时后自动关门；
3.当有内呼电梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时后自动关门；
4.在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程中可以响应二层向上的外呼梯信号，但不响应二层向下的外呼梯信号。当到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。否则，电梯将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯信号。
引言
传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。
PLC因为稳定可靠、简单易学，结构简单、成本低廉和使用方便等特点，已经成为应用最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应系统的组态编程简单，具有人性化的界面，加快调试和编程速度。通过PLC对程序的设计，提高了电梯控制水平，改善了电梯运行的舒适度。本文针对以上优点，对电梯控制进行了改进，将PLC在四层电梯的控制上进行了应用，使其达到了较为理想的效果。然后运用组态王6.55进行了独立仿真，更直观的看出PLC是如何控制电梯运行的。
一、电梯概论
（一）电梯的发展与现状
随着现代化城市的高速发展，一幢幢高楼拔地而起。在在这些高层建筑中每天都有大量的人流和物流需要由电梯来进行垂直输送。在这些高层建筑中，电梯的作用在一定程度上比建筑物本身更为重要。除了超高层建筑，在高层和一些多层的饭店、办公楼和住宅楼，电梯也是不可缺少的垂直输送工具。随着经济和技术的发展，电梯的使用领域将越来越广，电梯已成为现代文明的一个标志。
世界上第一部以蒸汽机为动力、配有安全装置的载人升降机，是1852年由美国人伊莱沙.格雷夫斯.奥的斯发明的。1889年美国奥的斯升降机公司退出了世界第一部以直流电动机为动力的升降机，诞生了名副其实的电梯。
在1900年开始出现交流感应电动机驱动电梯。1903年又出现了槽轮式（曳引式）驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。
很长时间电梯一直使用直流电动机驱动电梯。最初的交流电动机只有单速，电梯运行性能很不理想。虽然交流双速电动机问世后，基本 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
满足了电梯运行的基本要求；但在调速性能方面却难以满足更高的要求。所以在20世纪前半叶，电梯的电梯的电力拖动，尤其是高层建筑中的电梯，几乎都采用直流拖动。直至1967年晶闸管用于电梯拖动，研制出了交流调压调速系统，才使交流电梯得到了快速发展。
在控制方面，用微机全面取代继电器，实现闭环控制，进一步提高电梯性能和可靠性，简化控制系统和减少现场调试的要求已是控流的主流。目前更强调运行质量和开拓功能，电梯控制正向多微机分散控制发展。
随着我国电梯行业的飞速发展，电梯设计、制造、安装改造、验收的各个环节正在规范，电梯的国家标准也在不断完善，现有的电梯国家标准主要有：GB7588-2003电梯制造与安装安全规范；GB10060-93电梯安装验收规范；GB50310-2002电梯工程施工质量验收规范；（GB50182废止）GB/T7024-97电梯、自动扶梯、自动人行道名词术语；GB/T7025-97电梯主参数及轿厢井道机房的型式与尺寸；GB/T10058-97电梯技术条件；GB/T10059-97电梯试验方法；GB16899-97自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范。
（二）电梯的规格型号与分类
1.电梯的定义
电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15度的刚性导轨之间。轿厢尺寸和结构形式便于乘客出入或装卸货物。
2.电梯的分类
按用途分类，电梯可分为乘客电梯、载货电梯、客货两用电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯。船用电梯、观光电梯、车辆电梯等；按拖动方式分类，电梯又可分为直流电梯、交流电梯、液压电梯等
（三）电梯的总体结构及基本要求
1.电梯的总体结构
电梯一般由其所依附的建筑物和不同功能的八个系统组成。
电梯所依附的建筑物有机房和井道。机房如图1-1所示，井道如图1-2所示。其八个系统为：曳引系统、导向系统、轿厢。门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。
2.电梯的基本要求
电梯的基本要求是：安全可靠，方便舒适。电梯的安全性和可靠性是个系统工程，由设计、制造、安装、维护各个环节和元器件的可靠性来保证。舒适主要是人的主观感觉，顾一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振动有关。
图1-1 电梯机房
图1-2 电梯井道
二、PLC的概述
（一）PLC的特点
1.高可靠性
（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。
（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms.
（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
（4）采用性能优良的开关电源。
2.丰富的I/O接口模块
PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位，强电或弱电等，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；，接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。
3.采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4.编程简单易学
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5.安装简单，维修方便
（二）PLC的分类、应用及发展
1.可编程控制器的分类
一般将I/O点数在128点以下的称为小型PLC，将I/O点数在256~1024点之间的称为中型PLC，而I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。
2.可编程控制器的应用
可编程控制器的应用
PLC广泛应用于机械制造、石化、冶炼、交通及各种机电产品的生产中。 典型的应用有：顺序控制、过程控制、数据处理、联网、显示打印。
3. 可编程控制器的发展方向
(1)向体积更小、速度更快的方向发展.微电子技术及电子电路装配工艺的不断改进，都会使PLC的体积更加小，以便于嵌入到任何小型的机器和设备之中。
(2)向大型化、高可靠性及多功能方面发展.大型PLC向着容量大、智能高、通信功能强的方向发展。对于大规模、复杂系统进行综合自动控制的PLC，大多已采用多CPU的结构，有闭环控制的PID模块、模拟量的模糊控制，自适应、参数自整定功能。
1.开始时，电梯处于任意一层。
2.当有外呼电梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时后自动关门；
3.当有内呼电梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时后自动关门；
4.在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程中可以响应二层向上的外呼梯信号，但不响应二层向下的外呼梯信号。当到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。否则，电梯将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯信号。
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